(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
舵角センサと、上記舵角センサが出力する舵角値のうちから車両直進時に相当する零点舵角値を決定する決定手段を含む制御ユニットとを含む制御システムであって、
第１の識別記号が記憶される上記舵角センサの第１の記憶手段と、
第２の識別記号が記憶される上記制御ユニットの第２の記憶手段と、
上記制御ユニット若しくは上記舵角センサは、上記舵角センサの第１の記憶手段に記憶される第１の識別記号と、上記制御ユニットの第２の記憶手段に記憶される第２の識別記号とを照合するように構成され、
上記制御ユニットは、該照合結果に基づいて、上記舵角値の有効性を判断するように構成され、
上記第１及び第２の識別記号のそれぞれは、上記決定手段により決定された零点舵角値と実質的に同一であることを特徴とする、制御システム。
【請求項２】
上記舵角センサの第１の記憶手段に記憶される第１の識別記号と、上記制御ユニットの第２の記憶手段に記憶される第２の識別記号とが一致しない場合には、制御ユニットが零点舵角値を再決定し、該再決定した零点舵角値に基づいて前記第１及び第２の記憶手段内のそれぞれの識別記号を更新する、請求項１に記載の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサからの出力値に基づき制御を行う制御システムに係り、より詳細には、センサ及び／又は制御ユニットが交換された際の不都合を回避できる制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ステアリングの舵角を検出し、当該検出値を用いて車両の挙動（車両の安定性）を制御するシステムや、縦列駐車等の際、ステアリングの舵角から車両の軌跡を演算し、適切なハンドル操作量をユーザに指示するシステムがある。かかるシステムでは、舵角センサが検出するステアリングの中立位置の舵角が必ずしも車両の直進時の舵角（以下、「零点舵角値」という）に対応していないことを考慮し、舵角センサが出力する舵角値に対して零点舵角値を用いて補正し、補正後の舵角（以下、「絶対舵角」という）を用いて制御を行っている。
【０００３】
図４は、舵角センサ１２を用いた従来のシステム１０’を示す図である。このシステム１０’は、舵角センサ１２と、電子制御ユニット１４（以下、ＥＣＵ１４という）と、これらを接続するバス１６’とにより構成されている。ＥＣＵ１４のＣＰＵ１４１は、車速センサ２０等からの検出値に基づいて車両の直進状態（以下、「零点」という）を判断し、直進時の舵角センサ１２の舵角値を、当該舵角センサ１２に対する零点舵角値として記憶部１４２に記憶する。舵角センサ１２は、検出した舵角値をバス１６’を介してＥＣＵ１４に送り、ＥＣＵ１４のＣＰＵ１４１が、当該舵角値を記憶部１４２の零点舵角値を用いて補正し絶対舵角を導出している。
【０００４】
この従来のシステムにおいては、舵角センサ１２が交換された際に、ＥＣＵ１４が交換前の舵角センサ１２に対する零点舵角値を用いて各種制御を行ってしまうことを防止すべく、不連続（無効）信号が、ＥＣＵ１４に交換後の舵角センサ１２からバス１６’を介して送られ、ＥＣＵ１４は、当該不連続信号に反応して、零点を再度判断し、交換された舵角センサ１２に対応する新たな零点舵角値を記憶部１４２に記憶し、当該舵角センサ１２に、不連続信号をオフにするためのトリガ信号をバス１６’を介して送る、といった動作が実現されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＥＣＵ１４自体が交換された際には、舵角センサ１２から不連続信号が送信されないため、交換されたＥＣＵ１４は、当該ＥＣＵ１４の記憶部１４２に既に記憶されている別の舵角センサ１２に対応する零点舵角値を用いて、各種制御を行ってしまう場合がある。
【０００６】
これに対して、ＥＣＵ１４自体が周期的に（例えば、イグニション・スイッチがＯＮにされるごとに）零点を判断し直すように構成することも可能であるが、かかる場合、ＥＣＵ１４は、新たな零点舵角値が決定されるまで、各種制御を行うことができないという問題点があった。
【０００７】
また、図４に示すように、ＥＣＵ１４自体が交換された際に舵角センサ１２の記憶値１２１が消去されるように（舵角センサ１２の記憶値１２１に記憶値が存在しない場合には、不連続信号が送信される）、舵角センサ１２に対する電源供給線１２３’をＥＣＵ１４経由で接続することにより、当該ＥＣＵ１４が交換される際に舵角センサ１２の電源が必ず切れるように構成することも可能であるが、かかる場合、ＥＣＵ１４には、当該ＥＣＵ１４にとって本来的に不要な電源供給線１２３’が接続されるので、接続用の配線経路を確保するための本来的に不要なスペース及び接続用のコネクタが必要となるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上述したような電源供給線を用いることなく、舵角センサ及びＥＣＵの考えられる全ての態様の交換により発生し得る不都合を確実に回避できる、舵角センサ及び制御ユニット並びにこれらのシステムの提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１に記載する如く、舵角センサと、上記舵角センサが出力する舵角値のうちから車両直進時に相当する零点舵角値を決定する決定手段を含む制御ユニットとを含む制御システムであって、
第１の識別記号が記憶される上記舵角センサの第１の記憶手段と、
第２の識別記号が記憶される上記制御ユニットの第２の記憶手段と、
上記制御ユニット若しくは上記舵角センサは、上記舵角センサの第１の記憶手段に記憶される第１の識別記号と、上記制御ユニットの第２の記憶手段に記憶される第２の識別記号とを照合するように構成され、
上記制御ユニットは、該照合結果に基づいて、上記舵角値の有効性を判断するように構成され、
上記第１及び第２の識別記号のそれぞれは、上記決定手段により決定された零点舵角値と実質的に同一であることを特徴とする、制御システムによって、達成される。
【００１８】
上記発明によれば、制御ユニットが決定した零点舵角値の舵角センサに対する有効性は、舵角センサ及び制御ユニットの識別記号の照合により、確実に判断することができる。具体的には、制御ユニット及び／又は舵角センサが交換された場合、舵角センサ側に識別記号と制御ユニット側の識別記号とが不整合となるので、制御ユニットと舵角センサとの間の対応関係の異常が確実に検知される。かかる場合、制御ユニットが零点舵角値を再度決定することとすれば、舵角センサからの舵角値を当該制御ユニットに対して有効化することができ、誤った制御を確実に防止することができる。尚、識別記号の照合は、制御ユニット側若しくは舵角センサ側のいずれで実行されてもよい。
【００１９】
また、上記識別記号は、上記零点舵角値と実質的に同一であるので、制御ユニット及び／又は舵角センサが交換された場合であって、識別記号が偶然に一致する場合でも、制御ユニットによる誤った制御が生じることはない。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は、舵角センサ１２を例示的に使用する本発明のシステム１０の構成図である。尚、本発明によるシステム１０は、舵角センサ１２以外の他のセンサやＥＣＵに対しても適用可能である。
【００２７】
本システム１０は、図１に示すように、ステアリングホイール（図示せず）の舵角を検出する舵角センサ１２と、車速やヨーレートなどの情報から車両の直進時を判定すると共に、絶対舵角を基に各種制御を行うＥＣＵ１４と、少なくとも舵角センサ１２とＥＣＵ１４とを接続し、少なくとも舵角センサ１２とＥＣＵ１４との間で双方向の通信を可能とするバス（データ伝送路）１６とから構成される。
【００２８】
舵角センサ１２は、データ処理用のＣＰＵ１２１と、例えば揮発性のＲＡＭのような、電池等によりバックアップされる揮発性（電源が切れるとデータが消える性質）のセンサ記憶部１２２とを有する。この目的のため、舵角センサ１２には、電源供給線１２３が接続されており、これにより、センサ記憶部１２２は、舵角センサ１２の交換等により電源供給が停止しない限り、記憶したデータを保持することができる。尚、この電源供給線１２３は、上述した従来例とは異なり、ＥＣＵ１４には接続されていない。
【００２９】
バス１６は、ＣＡＮ（Controller Area Network）バス、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)のような双方向非同期通信回路等といった、双方向通信可能な伝送路により構成される。
【００３０】
ＥＣＵ１４は、ＣＰＵ１４１とＥＣＵ記憶部１４２とを有しており、このＣＰＵ１４１は、各種センサからの検出値から車両の挙動を判断し、車両直進時の舵角センサ１２の舵角値を零点舵角値としてＥＣＵ１４の記憶部１４２に記憶する。例えば、ＣＰＵ１４１は、車速センサ２０から車速値、舵角センサ１２からの舵角値、ヨーレートセンサ（図示せず）からのヨーレート値を用いて、車速が所定量以上であり、且つヨーレートの絶対値が所定量以下である状態を零点と学習する。また、このＣＰＵ１４１は、ＥＣＵ記憶部１４２に記憶された零点舵角値に基づき舵角センサ１２の舵角値から絶対舵角を算出し、当該絶対舵角を利用して、ＥＣＵ１４に接続された出力デバイス（例えば、車輪を制動するアクチュエータ）に対する各種制御内容を決定する。これら出力デバイスは、ＥＣＵ１４に、バス１６を介して接続されてよい。
【００３１】
ＥＣＵ１４のＥＣＵ記憶部１４２は、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）のような、不揮発性のメモリから構成される。従って、ＥＣＵ１４のＥＣＵ記憶部１４２は、舵角センサ１２のセンサ記憶部１２２と異なり、電源供給線１２３のような電源供給を必要としない。また、ＥＣＵ１４は、イグニション・スイッチがＯＮにされる（イグニション・コイルに電流が流れた状態）と同時に、不揮発性のＥＣＵ記憶部１４２に記憶されているデータを用いて各種制御を実行することができる。
【００３２】
本発明による第１の実施例のシステム１０は、舵角センサ１２及び／又はＥＣＵ１４が交換された場合の不整合を検知すべく、舵角センサ１２及びＥＣＵ１４が相互認識するための固有の識別記号を使用する。
【００３３】
図２は、本発明による第１の実施例のシステムの動作を示すフローチャートである。イグニション・スイッチがＯＮにされると、ステップ１００で、ＥＣＵ１４は、初期設定が既になされているか否かを判断する。具体的には、ＥＣＵ１４は、ＥＣＵ記憶部１４２が記憶値を有するか否かを判断する。
【００３４】
初期設定が未だなされていない場合、ステップ１０２に進み、ＥＣＵ１４は、上述したように、零点を学習し、ＥＣＵ記憶部１４２に当該零点舵角値を記憶値として記憶すると共に、舵角センサ１２に、ＥＣＵ１４の識別記号をバス１６を介して送る。このとき、舵角センサ１２は、送信された識別記号を自己の識別記号としてセンサ記憶部１２２に記憶し、ステップ１０８に進む。
【００３５】
初期設定が既になされている場合、ステップ１０４に進み、ＥＣＵ１４は、自己の識別記号と舵角センサ１２の識別記号を照合する。具体的には、ＥＣＵ１４は、舵角センサ１２に、自己の識別記号をバス１６を介して送り、舵角センサ１２のＣＰＵ１２１が、ＥＣＵ側から送られてくる識別記号と、舵角センサ１２のセンサ記憶部１２２に記憶されている識別記号とを比較し、その結果をＥＣＵ１４にバス１６を介して送る。或いは、ＥＣＵ１４は、センサ側から送られてくる舵角センサ１２の識別記号と自己の識別記号とを比較して照合してもよい。
【００３６】
識別記号の照合の結果、双方の識別記号が不一致の場合、ステップ１０６に進み、ＥＣＵ１４は、再度、零点を学習し、新たな零点舵角値をＥＣＵ記憶部１４２に記憶すると共に、舵角センサ１２に、舵角センサ１２の識別記号の更新を要求する信号をＥＣＵ１４の識別記号と共に、バス１６を介して送る。舵角センサ１２は、この信号に応答して、送信された識別記号を自己の新たな識別記号として更新し、ステップ１０８に進む。
【００３７】
ステップ１０８では、ＥＣＵ１４は、通常通り、舵角センサ１２が要求信号に応じて送信する舵角値に対応する絶対舵角を、ＥＣＵ記憶部１４２の零点舵角値を利用して導出し、当該絶対舵角に基づき各種制御を行う。
【００３８】
このように、第１の実施例のシステム１０によれば、ＥＣＵ１４と舵角センサ１２との間に不整合が発生した場合であっても、当該不整合を確実に検知することができ、検知後には、再度零点の学習を行うので、ＥＣＵ１４と舵角センサ１２との間の整合性を確保することができる。また、上記不整合が発生していない場合には、ＥＣＵ１４は、ＥＣＵ記憶部１４２に記憶されている零点舵角値を利用して迅速に通常の制御状態に移行することができる。
【００３９】
例えば、舵角センサ１２のみが交換された場合には、ステップ１０４により不整合が検知される。また、ＥＣＵ１４のみが交換された場合であって、交換されたＥＣＵ１４が記憶値を有していない場合（新品のＥＣＵに交換された場合）には、ステップ１００により、交換されたＥＣＵ１４が記憶値を有している場合（他で使用されたＥＣＵに交換された場合）には、ステップ１０４により、不整合が検知される。更に、舵角センサ１２とＥＣＵ１４の双方が交換された場合も同様に、ステップ１００若しくはステップ１０４により、不整合が検知される。
【００４０】
上記第１の実施例のシステム１０において、舵角センサ１２及びＥＣＵ１４が使用する相互認識用の固有の識別記号は、ＥＣＵ１４の製造時のシリアル番号、工場出荷時に付与される連番、乱数等のように如何なる形態であってもよいが、最も好ましくは、ＥＣＵ１４が学習する零点舵角値である。この場合、交換された舵角センサ１２（ＥＣＵ１４又はそれら双方の交換であっても同様）の識別記号が、交換前の舵角センサ１２の識別記号と偶然に一致する場合であっても、ＥＣＵ１４は、識別記号として記憶されている零点舵角値を依然として有効に使用できる。即ち、上述したステップ１００及びステップ１０２において交換があったことが検知されることはないが、交換前後のそれぞれの舵角センサ１２に対する零点舵角値が一致することは、交換後のシステム１０において当該零点舵角値が依然として有効であることを意味するので、実質的に不整合はなく、それ故に不都合が生じることはない。
【００４１】
本発明による第２の実施例のシステム１０は、上述したような固有の識別記号を使用することなく、舵角センサ１２及び／又はＥＣＵ１４が交換された場合の不都合を防止する。
【００４２】
図３は、本発明による第２の実施例のシステムの動作を示すフローチャートである。イグニション・スイッチがＯＮにされると、ステップ２００で、ＥＣＵ１４は、ＥＣＵ記憶部１４２に置き換え完了フラグがセットされているか否かを判断する。
【００４３】
置き換え完了フラグがセットされていない場合、ステップ２１０に進み、ＥＣＵ１４は、上述したように零点を学習し、当該零点舵角値を、舵角センサ１２にバス１６を介して送る。ステップ２１２では、舵角センサ１２は、出力する舵角値を絶対舵角に置き換えるため、上記零点舵角値を０にリセットし、ＥＣＵ１４に絶対舵角値への置き換えが完了した旨の通知をバス１６を介して行う。これ以後、舵角センサ１２は、絶対舵角によりＥＣＵ１４と通信する。
【００４４】
ステップ２１４では、ＥＣＵ１４は、舵角センサ１２からの通知を受けて、ＥＣＵ記憶部１４２に置き換え完了フラグをセットし、ステップ２０８に進む。
【００４５】
ステップ２０２では、ＥＣＵ１４は、舵角センサ１２から不連続信号が送られているか否かを判断する。この目的のため、本実施例の舵角センサ１２は、舵角センサ１２のセンサ記憶部１２２の記憶値が消去されている場合に（それ故に、出力される舵角値は絶対舵角ではない）、不連続信号を発生するように構成されている。他言すると、この不連続信号は、舵角センサ１２のセンサ記憶部１２２に最初に電源が投入されたときに発生する。
【００４６】
不連続信号が送られている場合、ＥＣＵ１４は、ステップ２０４で、上述したように零点を学習し、舵角センサ１２に、当該零点舵角値を、不連続信号を解除させるトリガ信号と共にバス１６を介して送る。ステップ２０６では、舵角センサ１２は、送信された零点舵角値を０にリセットし、不連続信号を解除し、ステップ２０８に進む。これ以後、舵角センサ１２は、零点舵角値が０にリセットされるので、絶対舵角によりＥＣＵ１４と通信する。
【００４７】
ステップ２０８では、ＥＣＵ１４は、通常通り、舵角センサ１２が要求信号に応じて送信する絶対舵角に基づき各種制御を行う。従って、第２の実施例のシステム１０のＥＣＵ１４は、自ら絶対舵角を算出することなく、舵角センサ１２から送出される絶対舵角を使用する。
【００４８】
このように、第２の実施例のシステム１０によれば、舵角センサ１２が交換された場合であっても、ステップ２０２により不整合を確実に検知することができ、検知後には、再度零点の学習を行うので、ＥＣＵ１４と舵角センサ１２との間の整合性を確保することができる。
【００４９】
また、ＥＣＵ１４が交換された場合には、置き換え完了フラグがセットされていないので、ステップ２００により当該交換を確実に検知することができる。更に、交換後のＥＣＵ１４のＥＣＵ記憶部１４２に置き換え完了フラグが残存する場合であっても、交換後のＥＣＵ１４は、置き換え完了フラグがセットされている故に、舵角センサ１２からの検出値を絶対舵角として利用するが、当該絶対舵角自体はシステム１０において依然として有効であるので、不都合が発生することはない。
【００５０】
尚、特許請求の範囲に記載の「舵角センサの第１の記憶手段」及び「制御ユニットの第２の記憶手段」は、発明の詳細な説明に記載の「センサ記憶部１２２」、「ＥＣＵ記憶部１４２」にそれぞれ対応している。
【００５１】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は上述した実施例に限定されるものでないことは明らかである。例えば、第１の実施例のシステムにおいて、舵角センサ１２のセンサ記憶部１２２は、揮発性のメモリに代わって不揮発性のメモリであってもよい。これは、第１の実施例のＥＣＵ１４が、従来のシステムのような舵角センサ１２からの不連続信号を必要とせず、不整合を判断できることに基づく。従って、舵角センサ１２は、電源供給線１２３により常時電源供給される必要はなく、イグニション・スイッチがＯＮにされたときから電源供給されるように構成されてもよい。
【００５２】
また、第１の実施例のシステムにおいて、ＥＣＵ１４が、自己の識別記号を舵角センサ１２に設定するように構成されているが、ＥＣＵ１４は、舵角センサ１２の識別記号を、自己の識別記号としてＥＣＵ記憶部１４２に記憶してもよい。かかる場合、ＥＣＵ１４は、センサ側から送られてくる識別記号をＥＣＵ記憶部１４２に記憶される識別記号と照合し、識別記号の不一致の場合、零点を学習しなおし、新たな零点舵角値と共に新たな識別記号をＥＣＵ記憶部１４２に記憶する。また、かかる実施例のシステム１０において、舵角センサ１２が、イグニション・スイッチがＯＮにされたときに、ＥＣＵ１４に自己の識別記号を送信することとすると、バス１６は、舵角センサ１２からＥＣＵ１４へのシリアル通信が可能な単方向の伝送路であってもよい。
【００５３】
また、上述した実施例は、舵角センサ１２を使用したシステムに関して言及されてきたが、本発明のシステムは、舵角センサ１２以外のセンサを使用したシステムにも適用可能であることは勿論である。例えば、センサを使用した汎用性のあるシステムにおいて、センサが独自に有する温度非線形性を補償する処理を実行する際、処理側は、当該センサに対する補償用プログラムを実行するが、センサ等が交換された場合には、異なるセンサに対する補償用プログラムを使用することになるので、不適切な処理を実行してしまう。本発明のシステムは、かかる不都合を回避するためにも適用可能である。
【００５４】
また、上述した実施例は、１つのセンサとＥＣＵとの間の整合性を確保するためのシステムであったが、複数のセンサとＥＣＵとの間の整合性を確保するためのシステムにも適用可能であることは勿論である。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したようなものであるから、以下に記載されるような効果を奏する。請求項１に記載の発明によれば、舵角センサ及び制御ユニットの考えられる全ての態様の交換により発生し得る不都合を、識別記号を用いて確実に回避することができると共に、不要な電源供給線を廃止して不要なコスト及び重量を低減することができる。また、識別記号として零点舵角値を使用するので、交換後の照合時に識別符合が偶発的に一致する場合であっても、制御ユニットの制御に影響を与えることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】舵角センサ１２を例示的に使用する本発明のシステム１０の構成図である。
【図２】本発明による第１の実施例のシステムの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明による第２の実施例のシステムの動作を示すフローチャートである。
【図４】舵角センサを用いた従来のシステムを示す図である。
【符号の説明】
１２    舵角センサ
１２１    センサ側ＣＰＵ
１２２    センサ側記憶部
１２３    電源供給線
１４    電子制御ユニット
１４１    電子制御ユニット側ＣＰＵ
１４２    電子制御ユニット側記憶部
１６    バス
２０    車速センサ
【図１】
0004281282.tif 000002
【図２】
0004281282.tif 000003
【図３】
0004281282.tif 000004
【図４】
0004281282.tif 000005