(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキペダルのストロークを入力して前右、前左、後右、後左の４つの車輪のそれぞれのブレーキキャリパへの推力指令を求めるマイクロコントローラを有するメインコントローラと、
前記４つの車輪のブレーキキャリパをそれぞれ制御する４つのキャリパコントローラと、
前記メインコントローラと、後右の車輪の前記ブレーキキャリパを制御する後右キャリパコントローラ及び前左の車輪の前記ブレーキキャリパを制御する前左キャリパコントローラとの間で信号を伝達する第１の通信信号線と、
前記メインコントローラと、前右の車輪の前記ブレーキキャリパを制御する前右キャリパコントローラ及び後左の車輪の前記ブレーキキャリパを制御する後左キャリパコントローラとの間で信号を伝達する第２の通信信号線と、
前記メインコントローラに備えられ、前記メインコントローラと前記キャリパコントローラとの間の信号を前記第１または第２の通信信号線を介して送受信するトランシーバと、を有し、
前記トランシーバは、前記第１の通信信号線と前記第２の通信信号線を電気的に接続又は切離すスイッチ部を有する自動車用ブレーキシステム。
【請求項２】
請求項１記載の自動車用ブレーキシステムにおいて、
前記トランシーバは、前記メインコントローラと前記キャリパコントローラにそれぞれ備えられ、前記第１の通信信号線と前記第２の通信信号線を電気的に接続又は切離すスイッチ部を有する自動車用ブレーキシステム。
【請求項３】
請求項１記載の自動車用ブレーキシステムにおいて、
前記メインコントローラまたは前記キャリパコントローラから受信した信号が所定の規則性を無くしたことを含む受信信号の異常を検出する異常検出部を備え、前記異常検出部の出力に応じて、前記第１または第２の通信信号線を前記スイッチ部で切離す自動車用ブレーキシステム。
【請求項４】
請求項１記載の自動車用ブレーキシステムにおいて、
前記異常検出部は、他のコントローラからの受信が、所定範囲のインターバルを逸脱したことに応じて異常を検出する自動車用ブレーキシステム。
【請求項５】
請求項１記載の自動車用ブレーキシステムにおいて、
前記メインコントローラの前記マイクロコントローラは、前記第１の通信信号線に対する第２の送受信端子と、前記第２の通信信号線に対する第２の送受信端子とを有し、
前記トランシーバはこれら２組の送受信端子間の電気的接続を接続又は切離す前記スイッチ部を備え、前記異常検出部の出力に応じて、前記スイッチ部を切離す自動車用ブレーキシステム。
【請求項６】
請求項１記載の自動車用ブレーキシステムにおいて、
前記メインコントローラの前記マイクロコントローラは、送受信端子を有し、
前記トランシーバは、前記送受信端子から前記第１の通信信号線と前記第２の通信信号線に分岐する分岐部を有し、当該分岐部と前記第１の通信信号線との電気的接続、および当該分岐部と前記第２の通信信号線との電気的接続を接続又は切離す２つの前記スイッチ部を備え、異常検知時に２つの前記スイッチ部のうち少なくとも一方を切離す自動車用ブレーキシステム。
【請求項７】
請求項１記載の自動車用ブレーキシステムにおいて、
前記メインコントローラは、前記マイクロコントローラ、前記トランシーバ、前記第１の通信信号線と前記第２の通信信号線、及び前記スイッチ部を２組備えた自動車用ブレーキシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、自動車に用いて好適な電子制御装置及びトランシーバの改良に関する。
【背景技術】  特開２００１−２２３７１９号公報に開示されているように、車両内の異なる２つのバスシステムが互いに通信する場合、一方のバスシステムは他のバスシステムの機能不全の場合に損傷される危険がある。これを回避するために、デカップリング装置を２つのバスシステムの間に設けている。デカップリング装置は、一方のバスシステムから異常ドミナント信号をブロックするので、ドミナント信号は他方のバスシステムの機能損傷を防ぐことができる。
【発明の開示】
しかし、上記従来のデカップリング装置では、システム内のある電子制御装置の異常により、他の健全な電子制御装置の正常な制御を継続できなかったり、その損傷を招くことがある。
そこで通信信号の異常について検討すると、３つの故障モードが考えられる。第１にドミナント固定、第２にレセシブ固定、第３に不規則通信である。これらのうち、上記従来技術は、ドミナント固定とレセシブ固定については考慮されているが、不規則通信について考慮されておらず、他の健全な電子制御装置の通信に支障を来たすなど、故障が継続する問題があることが判明した。
本発明は、システム内の一部の電子制御装置や通信系統に異常が生じても、他の健全な電子制御装置や通信系統に障害を及ぼす可能性を低減し、システムの信頼性を向上できる電子制御装置及びトランシーバを提供することを目的とする。
本発明による電子制御装置の望ましい実施形態においては、システム内の電子制御装置で受信した信号が、所定の規則性を無くしたことを含む受信信号の異常を検出する異常検出部と、当該電子制御装置と他の複数の電子制御装置相互間の通信信号線を接続又は切離すスイッチ部（バスブレーカ）とを備え、通常、当該電子制御装置と他の複数の電子制御装置相互間の通信信号線を接続するとともに、前記異常検出部の出力に応じて、当該電子制御装置及び他の複数の相互間のうちの少なくとも１つの通信路を前記スイッチ部で切離す。
また、本発明による電子制御装置の望ましい実施形態においては、任意の電子制御装置からの受信インターバルが、所定範囲を逸脱したことに応じて異常を検出する。
さらに、本発明による電子制御装置の望ましい実施形態においては、異常検出時に、他の複数の電子制御装置相互間のうちの少なくとも１つの通信路をスイッチ部（バスブレーカ）で切離す。
本発明によるトランシーバの望ましい実施形態においては、複数の送受信端子と、これら複数の送受信端子間を接続又は切離すスイッチ部と、制御信号入力端子と、この制御信号入力端子に外部から制御信号が入力されたことに応じて、前記スイッチ部を接続あるいは切離す手段を備える。
これにより、システム内の一部の電子制御装置や通信路の異常時に、他の健全な電子制御装置や通信系統に障害を及ぼす可能性を低減し、システムの信頼性を向上できる電子制御装置及びトランシーバを提供することができる。
本発明のその他の目的と特徴は以下の実施形態の説明で明らかにする。
【図面の簡単な説明】  第１図は本発明の第１の実施形態による電子制御装置を適用した自動車のブレーキシステムの構成図、第２図はその一部であるスイッチ部（バスブレーカ）を内蔵したトランシーバの構成図、第３図は第１の実施形態におけるレセシブ固定故障時の時系列動作の説明図、第４図は第１の実施形態におけるドミナント固定故障時の時系列動作の説明図、第５図は第１の実施形態における不規則通信故障時の時系列動作の説明図、第６図は本発明の第２の実施形態による電子制御装置を適用した自動車のブレーキシステムの構成図、第７図はその一部であるスイッチ部（バスブレーカ）を内蔵したトランシーバの構成図、第８図は第２の実施形態におけるレセシブ固定故障時の時系列動作の説明図、第９図は第２の実施形態におけるドミナント固定故障時の時系列動作の説明図、第１０図は第２の実施形態における不規則通信故障時の時系列動作の説明図、第１１図は通信規則と、不規則通信の例を示す説明図、である。
【発明を実施するための最良の形態】  第１の実施の形態：
第１図に、本発明の第１の実施形態による電子制御装置を適用した自動車のブレーキシステムの構成を示す。この自動車用ブレーキシステムは２重系であり、第１系の概要を述べると、まず、ブレーキペダル１１０のストロークをストロークセンサ１１１で計測する。このストロークをフェールセーフ（ＦＳ）マイクロコントローラ１０８に入力し、４輪それそれのブレーキキャリパ（図示せず）への推力指令を計算する。この推力指令は、トランシーバ１０６により、４つの車輪の電動ブレーキキャリパコントローラ（以下、キャリパコントローラ）１０２〜１０５へ送信される。各キャリパコントローラでは、与えられた推力指令に応じて、電動ブレーキキャリパ（以下、電動キャリパ）に装着されたブレーキパッドがブレーキディスクを押す推力を制御する。
ここで、本発明の第１の実施形態によって、メインコントローラ１０１内のトランシーバ１０６に、第１の通信信号線１１５と第２の通信信号線１１６を電気的に接続又は切離すスイッチ部（バスブレーカ）１０６３を備えている。上記したように、以上の制御系を２組備えた２重系を構成している。
次に、この実施形態を詳細に説明する。ブレーキペダル１１０のストロークを第１，第２のブレーキペダルストロークセンサ（以下、ストロークセンサ）１１１，１１２で計測し、メインコントローラ１０１内のＦＳマイクロコントローラ１０８，１０９に入力している。メインコントローラ１０１には、２重系を構成する第１，第２のＦＳマイクロコントローラ（以下、単にコントローラ）１０８，１０９と、第１，第２のトランシーバ１０６，１０７を備えている。これらのＦＳマイクロコントローラ１０８，１０９は、それぞれ２つの送信端子Ｔｘ１，Ｔｘ２と、受信端子Ｒｘ１，Ｒｘ２及び１つの制御端子Ｃｔｒを持つ。これらの送受信端子はトランシーバ（送受信ユニット）１０６，１０７に接続され、それぞれ２組の送受信部１０６１，１０６２から、通信信号線１１５，１１６及び１２０，１２１を通して、各キャリパコントローラ１０２〜１０５との間で相互に通信を行う。コントローラ１０８，１０９の制御端子Ｃｔｒからの制御信号で、トランシーバ１０６，１０７のスイッチ部１０６３の接続又は切離しを制御する。
キャリパコントローラ１０２〜１０５は、メインコントローラ１０１と同様の構成である。各キャリパコントローラ１０２〜１０５内には、前記トランシーバ１０６と同じ構成の２つづつのトランシーバ１１３，１１４〜１２７，１２８と、２つづつのＦＳマイクロコントローラ（図示しない）を備えている。
このような構成において、ストロークセンサ１１１，１１２からの出力に基づいて、コントローラ１０８，１０９が計算した推力指令は、トランシーバ１０６，１０７から、通信信号線１１５，１１６及び１２０，１２１へ送信される。この推力指令は、各キャリパコントローラ１０２〜１０５内のトランシーバ１１３，１１４〜１２７，１２８で受信される。各キャリパコントローラ１０２〜１０５内においては、受取った推力指令と一致するように、電動キャリパが制御され、ブレークペダル１１０の踏込みストロークに応じたブレーキがかかる。
本実施形態のブレーキシステムは安全に関わるシステムなので、耐故障性を向上させる必要がある。本実施形態においては、発生した通信の故障に対して、できるだけ正常時の性能から劣化させずにブレーキシステムを継続して動作させるようにしている。このため、前述したように、通信信号線と全ての電子制御装置６０１〜６０４のスイッチ部（バスブレーカ）付きトランシーバ及びＦＳマイクロコントローラを２重化し、ＦＳマイクロコントローラ自身でトランシーバを制御する。
第２図は、スイッチ部（バスブレーカ）１０６３を内蔵したトランシーバ１０６の構成図である。第１図のコントローラ１０８の２つの送信端子Ｔｘ１，Ｔｘ２に接続される送信信号入力端子２０１，２０２と、２つの受信端子Ｒｘ１，Ｒｘ２に接続される受信信号出力端子２０３，２０４を備えている。このほかに、前記制御端子Ｃｔｒに接続されるスイッチ制御端子２０５を備え、ここから入力した制御信号により、スイッチ部（バスブレーカ）１０６３の双方向スイッチ２１６，２１７及び２１８，２１９，２２０，２２１が接続又は切離し制御される。他方、第１図の通信信号線１１５，１１６及び１２０，１２１と接続する２つの送受信端子２０６，２０７及び２０８，２０９と、２つの終端抵抗２１２及び２１５への接続端子２１０，２１１及び２１３，２１４を備えている。
通常、スイッチ制御端子２０５にハイレベルの制御信号が与えらており、２つの双方向スイッチ２１６，２１７は導通状態にあり、２つの送受信端子２０６，２０７と２０８，２０９は電気的に接続されている。このとき、双方向スイッチ２１８，２１９及び２２０，２２１は切離し（絶縁）状態であり、２つの終端抵抗２１２及び２１５は切離されている。
一方、異常検出に基き、スイッチ制御端子２０５にローレベルの制御信号が与えられた場合、２つの双方向スイッチ２１６，２１７は切離し状態になり、２つの送受信端子２０６，２０７と２０８，２０９は切離される。このとき、双方向スイッチ２１８，２１９及び２２０，２２１は接続状態に切替わり、２つの終端抵抗２１２及び２１５が、切離された２つの送受信端子２０６，２０７間及び２０８，２０９間に接続される。
次に、通信信号線がレセシブ固定故障した場合のトランシーバの動作を第３図を参照して説明する。第３図は、第１の実施形態におけるレセシブ固定故障時の時系列動作の説明図であり、時刻Ｔ１に、通信信号線１１６がレセシブ固定故障した場合の例である。
結論を先に説明しておくと、レセシブ固定故障した通信信号線１１６を挟むメイン及び前右キャリパコントローラ１０１及び１０４内のトランシーバ１０６及び１２５の各スイッチ部（１０６３等）のみが切離しを継続する。これによって、健全な通信信号線やコントローラは、通信及びブレーキ制御を継続できる。
さて、通信信号線１１６がレセシブ固定故障すると、その故障の伝搬により、通信信号線１１５も同様にレセシブ固定になる。このため、メインコントローラ１０１のトランシーバ１０６及びキャリパコントローラ１０２のトランシーバ１１３の受信信号出力端子２０３，２０４は、いずれも信号が無い状態（レセシブ固定）になる。そして、コントローラ１０８は、その受信端子Ｒｘ１，Ｒｘ２が所定時間以上レセシブ固定状態となったことを検出し、時刻Ｔ２において、スイッチ制御端子Ｃｔｒの制御信号をＬレベルに変更する。これにより、トランシーバ１０６のスイッチ制御端子２０５に入力される制御信号がＬレベルに変更され、通信信号線１１５と１１６間は切離される。
キャリパコントローラ１０２においても、同様にして一旦、スイッチ制御端子２０５がＨレベルからＬレベルに変更され、通信信号線１１５と１１７間が電気的に切離される。この故障は、一旦、システム全体に伝搬し、他のキャリパコントローラ１０３〜１０５においても同様に通信信号線間が電気的に切離される。
この状態で、各コントローラは故障個所の判定を行うことになる。まず、メインコントローラ１０１に内蔵されたコントローラ１０８は、その受信端子Ｒｘ１がレセシブ固定を引き続き継続するか否かを判定する。レセシブ固定状態の通信信号線１１６から切離された通信信号線１１５は正常である。したがって、トランシーバ１０６の受信信号出力端子２０３は、メインコントローラ１０１やキャリパコントローラ１０２から通信信号線１１５に送信される信号を受信できようになる。しかし一方で、通信信号線１１６がレセシブ固定故障であることから、トランシーバ１０６の受信信号出力端子２０４は、継続してレセシブ固定であり、信号が無い状態である。したがって、コントローラ１０８は、トランシーバ１０６の受信信号出力端子２０４側に繋がる通信信号に異常があることを検出し、時刻Ｔ３以降においても、トランシーバ１０６のスイッチ制御端子２０５をＬレベルに保持するのである。
同様にして、レセシブ固定故障の通信信号線１１６の他端に繋がるキャリパコントローラ１０４に内蔵されたＦＳマイクロコントローラ（図示せず）においても、トランシーバ１２５のスイッチ制御端子をＬレベルに保持する。
他方、同じタイミングで、キャリパコントローラ１０２，１０３及び１０５に内蔵されたＦＳマイクロコントローラ（図示せず）においても、受信端子がレセシブ固定を引き続き継続するか否かを判定する。キャリパコントローラ１０２を例に採れば、正常な通信信号線１１５，１１７を通して、トランシーバ１１３の送受信端子２０６，２０７は、メインコントローラ１０１やキャリパコントローラ１０３から送信される信号を受信できる。これにより、キャリパコントローラ１０２に内蔵されたＦＳマイクロコントローラ（図示せず）は、トランシーバ１１３の２つの受信信号出力端子が正常であることを検出する。したがって、時刻Ｔ３において、トランシーバ１１３のスイッチ制御端子２０５を正常時と同じＨレベルに変更する。他のキャリパコントローラ１０３，１０５においても同様である。
このような運用により、時刻Ｔ３以降は、レセシブ固定故障した通信信号線１１６のみが切離され、他の正常な通信信号線１１５，１１７〜１２２に故障の影響が及ぶのを防止できる。したがって、ブレーキシステムは、これらの正常な通信信号線を通したブレーキ制御を継続できる。
次に、通信信号線がドミナント固定故障した場合のトランシーバの動作を第４図を使って説明する。第４図は、第１の実施形態におけるドミナント固定故障時の時系列動作の説明図であり、時刻Ｔ４に通信信号線１１６がドミナント固定故障した場合の例である。通信信号線１１６がドミナント固定故障すると、通信信号線１１５、１１７もドミナント固定故障となる。このとき、メインコントローラ１０１のトランシーバ１０６及びキャリパコントローラ１０２のトランシーバ１１３の受信信号出力端子２０３，２０４は、いずれも信号が無い状態（ドミナント固定故障）になる。そして、コントローラ１０８は、その受信端子Ｒｘ１，Ｒｘ２が所定時間以上ドミナント固定状態となったことを検出し、時刻Ｔ５において、スイッチ制御端子Ｃｔｒの制御信号をＬレベルに変更する。これにより、トランシーバ１０６のスイッチ制御端子２０５に入力される制御信号がＬレベルに変更され、通信信号線１１５と１１６間は切離される。
キャリパコントローラ１０２においても、同様に、スイッチ制御端子２０５がＨレベルからＬレベルに変更され、通信信号線１１５と１１７間は電気的に切離される。他のキャリパコントローラ１０３〜１０５においても同様に通信信号線間が電気的に切離される。
その後、メインコントローラ１０１に内蔵されたコントローラ１０８は、その受信端子Ｒｘ１がドミナント固定を引き続き継続するか否かを判定する。ドミナント固定状態の通信信号線１１６から切離された通信信号線１１５は正常である。したがって、トランシーバ１０６の送受信端子２０６，２０７は、メインコントローラ１０１やキャリパコントローラ１０２から通信信号線１１５に送信される信号を受信できるようになる。このため、トランシーバ１０６の受信信号出力端子２０３も、図示するように、正常な受信信号状態となる。一方、通信信号線１１６がドミナント固定故障であることから、トランシーバ１０６の送受信端子２０８，２０９は、継続してドミナント固定であり、信号が無い状態である。したがって、その受信信号出力端子２０４もドミナント固定であり、コントローラ１０８は、トランシーバ１０６の受信信号出力端子２０４側が異常であることを検出する。この結果、時刻Ｔ６においても、トランシーバ１０６のスイッチ制御端子２０５をＬレベルに保持する。同様にして、キャリパコントローラ１０４に内蔵されたＦＳマイクロコントローラ（図示せず）も、トランシーバ１２５のスイッチ制御端子をＬレベルに保持する。
同じタイミングで、キャリパコントローラ１０２に内蔵されたＦＳマイクロコントローラ（図示せず）においても、受信端子がドミナント固定を引き続き継続するか否かを判定する。正常な通信信号線１１５，１１７を通して、トランシーバ１１３の送受信端子２０６，２０７は、メインコントローラ１０１やキャリパコントローラ１０３から送信される信号を受信できる。これにより、キャリパコントローラ１０２に内蔵されたＦＳマイクロコントローラ（図示せず）は、トランシーバ１１３の２つの受信信号出力端子が正常であることを検出する。したがって、時刻Ｔ６において、トランシーバ１１３のスイッチ制御端子２０５を正常時と同じＨレベルに変更する。他のキャリパコントローラ１０３，１０５においても同様である。
このような運用により、時刻Ｔ６以降は、ドミナント固定故障した通信信号線１１６だけが電気的に絶縁され、他の正常な通信信号線１１５，１１７〜１２２に故障の影響が及ぶのを防止できる。したがって、ブレーキシステムは、これらの正常な通信信号線を通したブレーキ制御を継続できる。
次に、不規則通信故障した場合のトランシーバの運用方法を第５図を使って説明する。不規則通信自体については、第１１図を参照して後述することとする。
第５図は、第１の実施形態における不規則通信故障時の時系列動作の説明図であり、時刻Ｔ７に通信信号線１１６が不規則通信故障した場合の例である。
さて、通信信号線１１６が不規則通信故障すると、その故障が伝搬し、通信信号線１１５、１１７も不規則通信故障となる。このとき、メインコントローラ１０１のトランシーバ１０６及びキャリパコントローラ１０２のトランシーバ１１３の受信信号出力端子２０３，２０４は、いずれも信号が無意味に継続する状態（不規則通信故障）になる。そして、コントローラ１０８は、その受信端子Ｒｘ１，Ｒｘ２が所定時間以上不規則通信状態となったことを検出し、時刻Ｔ８において、スイッチ制御端子Ｃｔｒの制御信号をＬレベルに変更する。これにより、トランシーバ１０６のスイッチ制御端子２０５に入力される制御信号がＬレベルに変更され、通信信号線１１５と１１６は互いに切離される。キャリパコントローラ１０２においても同様に、スイッチ制御端子２０５がＨレベルからＬレベルに変更され、通信信号線１１５と１１７間は電気的に切離される。他のキャリパコントローラ１においても同様に通信信号線間が電気的に切離される。
その後、メインコントローラ１０１に内蔵されたコントローラ１０８は、その受信端子Ｒｘ１が不規則通信を引き続き継続するか否かを判定する。不規則通信状態の通信信号線１１６から切離された通信信号線１１５は正常である。したがって、トランシーバ１０６の送受信端子２０６，２０７は、メインコントローラ１０１やキャリパコントローラ１０２から通信信号線１１５に送信される信号を受信できるようになる。このため、トランシーバ１０６の受信信号出力端子２０３も、図示するように、正常な受信信号状態となる。一方、通信信号線１１６が不規則通信故障であることから、トランシーバ１０６の送受信端子２０８，２０９は、継続して不規則通信状態であり、無意味な信号状態である。したがって、その受信信号出力端子２０４も不規則通信状態であり、コントローラ１０８は、トランシーバ１０６の受信信号出力端子２０４側が異常であることを検出する。この結果、時刻Ｔ９においても、トランシーバ１０６のスイッチ制御端子２０５をＬレベルに保持する。同様にして、キャリパコントローラ１０４に内蔵されたＦＳマイクロコントローラ（図示せず）も、トランシーバ１２５のスイッチ制御端子をＬレベルに保持する。
同じタイミングで、キャリパコントローラ１０２に内蔵されたＦＳマイクロコントローラ（図示せず）においても、受信端子が不規則通信状態を引き続き継続するか否かを判定する。正常な通信信号線１１５，１１７を通して、トランシーバ１１３の送受信端子２０６，２０７は、メインコントローラ１０１やキャリパコントローラ１０３から送信される信号を受信できる。これにより、キャリパコントローラ１０２に内蔵されたＦＳマイクロコントローラ（図示せず）は、トランシーバ１１３の２つの受信信号出力端子が正常であることを検出する。したがって、時刻Ｔ９において、トランシーバ１１３のスイッチ制御端子２０５を正常時と同じＨレベルに変更する。他のキャリパコントローラ１０３，１０５においても同様である。
このような運用により、時刻Ｔ９以降は、不規則通信状態の通信信号線１１６のみが電気的に絶縁され、他の正常な通信信号線１１５，１１７〜１２２に故障の影響が及ぶのを防止できる。したがって、ブレーキシステムは、これらの正常な通信信号線を通したブレーキ制御を継続できる。
表１は、本発明の第１の実施形態における通信故障対応表であり、故障個所と、スイッチ制御、故障の耐性を示している。
「故障個所」列は、通信信号路の３つの故障モードである、第１にドミナント固定、第２にレセシブ固定、並びに第３に不規則通信のいずれかが発生した個所を、２重系の区別「第１又は第２」を含めて示している。「スイッチ制御」列は、メインコントローラ、又は４つのキャリパコントローラがそれぞれ備えるトランシーバのスイッチ制御端子をＬレベルに保持するコントローラ番号を示している。「故障耐性」列の数字は、機能失陥までの故障数で、「１」は次の故障で機能失陥することを示し、「２」は、２回の故障で機能失陥することを示している。
以上のように、トランシーバを備えたコントローラのスイッチ部の制御を行なうことにより、ブレーキシステムの故障耐性を向上することができる。
【表１】
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第２の実施形態：
第６図に、本発明の第２の実施形態による電子制御装置を適用した自動車のブレーキシステムの構成を示す。この自動車用ブレーキシステムも２重系であり、第１系の概要を述べると、まず、ブレーキペダル６１０のストロークをストロークセンサ６１１で計測する。このストロークをフェールセーフ（ＦＳ）マイクロコントローラ６０８に入力し、４輪それぞれのブレーキキャリパ（図示せず）への推力指令を計算する。この推力指令は、トランシーバ６０６により、４つの車輪の電動ブレーキキャリパコントローラ（以下、キャリパコントローラ）６０２〜６０５へ送信される。各キャリパコントローラでは、与えられた推力指令に応じて、電動ブレーキキャリパ（以下、電動キャリパ）に装着されたブレーキパッドがブレーキディスクを押す推力を制御する。
ここで、本発明の第２の実施形態によって、第１の実施形態と異なる構成と制御があり、まず、この点につき、メインコントローラ６０１を例に採って説明しておく。メインコントローラ６０１内のトランシーバ６０６，６０７に、それぞれトランシーバの送受信部６０６１と、第１，第２の通信信号線６１５，６１６との間を接続又は切離すスイッチ部（バスブレーカ）６０６２，６０６３を備えている。次に、コントローラ６０８や６０９で通信異常状態を検出したとき、まず、第２のスイッチ部６０６３を接続したままで、第１のスイッチ部６０６２を切離す。次いで，所定時間後に、これらのオン，オフ関係を逆転させる。すなわち、第２のスイッチ部６０６３を切離し、第１のスイッチ部６０６２を接続する。この一連の動作の中で、異常通信状態の通信信号線を検出し、切離すのである。
この実施形態においても、以上の制御系を２組備えた２重系を構成している。
次に、この実施形態を詳細に説明する。ブレーキペダル６１０のストロークを第１，第２のブレーキペダルストロークセンサ（以下、ストロークセンサ）６１１，６１２で計測し、メインコントローラ６０１内のＦＳマイクロコントローラ６０８，６０９に入力している。メインコントローラ６０１には、２重系を構成する第１，第２のＦＳマイクロコントローラ（以下、単にコントローラ）６０８，６０９と、第１，第２のトランシーバ６０６，６０７を備えている。これらのＦＳマイクロコントローラ６０８，６０９は、送信端子Ｔｘと、受信端子Ｒｘ及び第１、第２の制御端子Ｃｔｒ１，Ｃｔｒ２を持つ。これらの送受信端子Ｔｘ，Ｒｘは、トランシーバ６０６，６０７内の送受信部６０６１に接続され、通信信号線６１５，６１６及び６２０，６２１を通して、各キャリパコントローラ６０２〜６０５との間で相互に通信を行う。コントローラ６０８，６０９の第１，第２の制御端子Ｃｔｒ１，Ｃｔｒ２からの制御信号で、トランシーバ６０６，６０７の上記した第１，第２のスイッチ部６０６２，６０６３の接続又は切離しを制御する。
キャリパコントローラ６０２〜６０５は、メインコントローラ６０１と同様の構成である。各キャリパコントローラ６０２〜６０５内には、前記トランシーバ６０６と同じ構成の２つづつのトランシーバ６１３，６１４〜６２７，６２８と、２つづつのＦＳマイクロコントローラ（図示しない）を備えている。
このような構成において、ストロークセンサ６１１，６１２からの出力に基づいて、コントローラ６０８，６０９が計算した推力指令は、トランシーバ６０６，６０７から、通信信号線６１５，６１６及び６２０，６２１へ送信される。この推力指令は、各キャリパコントローラ６０２〜６０５内のトランシーバ６１３，６１４〜６２７，６２８で受信される。各キャリパコントローラ６０２〜６０５内においては、受取った推力指令と一致するように、電動キャリパが制御され、ブレーキペダル６１０の踏込みストロークに応じたブレーキがかかる。
第７図は、第１，第２のスイッチ部（バスブレーカ）６０６２，６０６３を内蔵したトランシーバ６０６の構成図である。第６図のコントローラ６０８の送信端子Ｔｘに接続される送信信号入力端子７０１と、受信端子Ｒｘに接続される受信信号出力端子７０２を備えている。このほかに、前記コントローラ６０８の第１，第２の制御端子Ｃｔｒ１，Ｃｔｒ２に接続される第１，第２のスイッチ制御端子７０３，７０４を備えている。そして、ここから入力した制御信号により、第１，第２のスイッチ部（バスブレーカ）６０６２，６０６３の双方向スイッチ７１２，７１３と７１４，７１５並びに７１６，７１７が接続又は切離し制御される。他方、第６図の通信信号線６１５，６１６及び６２０，６２１と接続する２つの送受信端子７０５，７０６及び７０７，７０８、終端抵抗７０９への接続端子７１０，７１１を備えている。
そして、スイッチ制御端子７０３にハイレベルの制御信号が与えられると、２つの双方向スイッチ７１２，７１３はオン（導通）状態になる。同様にして、スイッチ制御端子７０４にハイレベルの制御信号が与えられると、２つの双方向スイッチ７１４，７１５がオン状態になる。このとき、双方向スイッチ７１６，７１７はオフ（絶縁）状態となる。
他方、スイッチ制御端子７０３にローレベルの制御信号が与えられると、２つの双方向スイッチ７１２，７１３はオフ状態になる。同様にして、スイッチ制御端子７０４にローレベルの制御信号が与えられると、２つの双方向スイッチ７１４，７１５がオフ状態になる。このとき、双方向スイッチ７１６，７１７はオン状態となる。
正常時には、通常、スイッチ制御端子７０３，７０４にハイレベルの制御信号を与えており、２組の双方向スイッチ７１２，７１３及び７１４，７１５はオン状態にある。このため、２つの送受信端子７０５，７０６と７０７，７０８並びに当該トランシーバ６０６の送受信部６０６１はすべてが接続されている。このとき、双方向スイッチ７１６，７１７はオフ状態にあり、終端抵抗７０９は切離されている。
次に、通信信号線がレセシブ固定故障した場合のトランシーバの運用方法を第８図を使って説明する。第８図は、第２の実施形態におけるレセシブ固定故障時の時系列動作の説明図であり、時刻Ｔ８１に、通信信号線６１６がレセシブ固定故障した場合を示す。通信信号線６１６がレセシブ固定故障すると、その故障が伝搬し、通信信号線６１５も同様にレセシブ固定になる。このため、メインコントローラ６０１のトランシーバ６０６及びキャリパコントローラ６０２のトランシーバ６１３の受信信号出力端子７０２は、信号が無い状態（レセシブ固定）になる。そして、コントローラ６０８は、その受信端子Ｒｘのレセシブ固定が所定時間継続したことを検出し、時刻Ｔ８２において、第１のスイッチ制御端子Ｃｔｒ１の制御信号をＬレベルに変更する。これにより、トランシーバ６０６の第１のスイッチ制御端子７０３に入力される制御信号がＬレベルに変更され、通信信号線６１５と６１６間は、双方向スイッチ７１２，７１３によって切離され、第６図に示す状態となる。
キャリパコントローラ６０２においても、同様のタイミングで、信号状態を判定する。通信信号線６１５は、第６図のトランシーバ６０６内で、送受信部６０６１から切離されたため、不定の異常状態にある。したがって、キャリパコントローラ６０２内のトランシーバ６１３に繋がるコントローラ（図示せず）においても、第１のスイッチ制御端子がＬレベルに変更され、通信信号線６１５と６１７間は切離される。
その後、メインコントローラ６０１に内蔵されたコントローラ６０８は、その受信端子Ｒｘがレセシブ固定を引き続き継続するか否かを判定する。トランシーバ６０６の送受信部６０６１は、レセシブ固定状態の通信信号線６１６に接続されたままであり、トランシーバ６０６の受信信号出力端子７０２は、どこからの送信信号も受信できない。したがって、コントローラ６０８は、その受信端子Ｒｘがレセシブ固定を引き続き継続していることを検出し続ける。
同様にして、キャリパコントローラ６０２に内蔵されたＦＳマイクロコントローラ（図示しない）においても、受信端子が異常状態を引き続き継続するか否かを判定する。トランシーバ６１３の受信端子は、通信信号線６１５から信号を受信できず、通信信号線６１５が異常であることを検出し続ける。したがって、メインコントローラ６０１及びキャリパコントローラ６０２内では、所定時間後に２組のスイッチ部６０６２、６０６３の開閉動作を切り替える。すなわち、時刻Ｔ８３において、メインコントローラ６０１に内蔵されたＦＳマイクロコントローラ６０８は、第１スイッチ（バスブレーカ）制御端子７０３をＬレベルからＨレベルに変更する。そして、トランシーバ６０６の第２スイッチ（バスブレーカ）制御端子７０４をＨレベルからＬレベルに変更する。これによって、メインコントローラ６０１から、レセシブ固定の通信信号線６１６は切離され、健全な通信信号線６１５のみが接続される。したがって、メインコントローラ６０１では、通信信号線６１６の異常と、通信信号線６１５の健全さを確認することができる。
キャリパコントローラ６０２においても同様に、第１スイッチ制御端子をＬレベルからＨレベルに変更し、第２スイッチ制御端子をＨレベルからＬレベルに変更し、通信信号線６１５と通信信号線６１７が健全であることを確認できる。
メインコントローラ６０１に内蔵されるＦＳマイクロコントローラ６０８は、上記判定に基づき、時刻Ｔ８５以降、異常の信信号線６１６を切離し続ける。すなわち、第１スイッチ制御端子Ｃｔｒ１をＨレベルに、第２スイッチ制御端子Ｃｔｒ２をＬレベルに保持する。同様にして、キャリパコントローラ６０２，６０３に内蔵されるＦＳマイクロコントローラは、通信信号線６１５，６１７共に正常であるとの判定結果に基き、第１スイッチ制御端子をＨレベルに保持したままで、第２スイッチ制御端子もＬレベルからＨレベルに変更する。
この運用方法により、時刻Ｔ８５以降は、レセシブ固定故障の通信信号線６１６のみが切離され、正常な通信信号線に故障の影響が及ぶのを防止でき、ブレーキシステムは正常な通信信号線によって継続して制御を継続できる。
次に、通信信号線がドミナント固定故障した場合のトランシーバの運用方法を第９図を使って説明する。第９図は、時刻Ｔ９１に、通信信号線６１６がドミナント固定故障した場合の例である。通信信号線６１６がドミナント固定故障すると、その故障が伝搬し、通信信号線６１５も同様にドミナント固定になる。このため、メインコントローラ６０１のトランシーバ６０６及びキャリパコントローラ６０２のトランシーバ６１３の受信信号出力端子７０２は、いずれも信号が無い状態（ドミナント固定）になる。そして、コントローラ６０８は、第８図で説明したレセシブ固定を検出する手順と同じくして、ドミナント固定を検出可能である。時刻Ｔ９２で、第１スイッチ制御端子Ｃｔｒ１の制御信号をＬレベルに変更する。これにより、トランシーバ６０６の第１のスイッチ制御端子７０３に入力される制御信号がＬレベルに変更され、通信信号線６１５と６１６間は、双方向スイッチ７１２，７１３（第６図の６０６２）によって切離され、第６図に示す状態となる。その後、前述同様にして、時刻Ｔ９３で第１スイッチ制御端子Ｃｔｒ１をＨレベルに変更し、時刻Ｔ９４で第２スイッチ制御端子Ｃｔｒ２をＬレベルにしてドミナント固定故障の有無を検出する。この故障検出動作の結果として、時刻Ｔ９５以降、メインコントローラ６０１に内蔵されたＦＳマイクロコントローラ６０８は、第１スイッチ制御端子Ｃｔｒ１をＨレベルに、第２スイッチ制御端子Ｃｔｒ２をＬレベルに保持する。これにより、ドミナント固定の通信信号路６１６は切離される。同様にして、キャリパコントローラ６０２に内蔵されるＦＳマイクロコントローラは、通信信号路６１５，６１７共に正常である検出結果に基づき、時刻Ｔ９５以降、第１，第２スイッチ制御端子を共にＨレベルに保持することになる。
この運用方法により、時刻Ｔ９５以降は、ドミナント固定故障の通信信号線６１６は電気的に絶縁され、ブレーキシステムの正常な通信信号線に故障の影響が及ぶのを防止し、健全な信号線と装置によるブレーキ制御を継続できる。
次に、通信信号線が不規則通信故障した場合のトランシーバの運用方法を第１０図を使って説明する。第１０図は、時刻Ｔ１０１に、通信信号線６１６が不規則通信故障した場合の例である。通信信号線６１６が不規則通信故障すると、その故障が伝搬し、通信信号線６１５も同様に不規則通信になる。このため、メインコントローラ６０１のトランシーバ６０６及びキャリパコントローラ６０２のトランシーバ６１３の受信信号出力端子７０２は、いずれも信号が無意味に継続する状態（不規則通信）になる。そして、コントローラ６０２は、第８図で説明したレセシブ固定を検出する手順と同じくして、不規則通信を検出可能である。時刻Ｔ１０２で、第１スイッチ制御端子Ｃｔｒ１の制御信号をＬレベルに変更する。これにより、トランシーバ６０６の第１制御端子７０３に入力される制御信号がＬレベルに変更され、通信信号線６１５と６１６間は、双方向スイッチ７１２，７１３によって切離され、第６図に示す状態（トランシーバ６０６の上段スイッチが開で、下段スイッチが閉）となる。その後、時刻Ｔ１０３で第２スイッチ制御端子Ｃｔｒ２をＬレベルにする。この状態でメインコントローラ６０１のＦＳマイクロコントローラ６０８は、不規則通信の原因がトランシーバ６０６の制御端子７０１からの送信であると判断する。すなわち、通信信号線６１５と通信信号線６１６から制御端子７０２を分離しても、不規則通信が継続するからである。この判断以降、マイクロコントローラ６０８は、トランシーバ６０６の第１制御端子７０３と第２制御端子７０４をともにＬレベルに保持する。この動作により、通信信号線６１５と通信信号線６１６から通信故障を分離できる。
一方、キャリパコントローラ６０２に内蔵されるＦＳマイクロコントローラでは、第１制御端子７０３と第２制御端子７０４をＬレベルまたはＨレベルにすると不規則通信が検出されなくなることが分る。これにより、通信信号線６１５，６１７共に正常であると判断でき、この検出結果に基づき、時刻Ｔ１０５以降、第１，第２スイッチ制御端子をＨレベルに保持することになる。
この運用方法により、時刻Ｔ１０５以降は、不規則通信故障の通信信号線６１６は電気的に絶縁され、ブレーキシステムの正常な通信信号線に故障の影響が及ぶのを防止し、健全な信号線と装置によるブレーキ制御を継続できる。
表２は、本発明の第２の実施形態における通信故障対応表であり、故障個所と、スイッチ制御、故障の耐性を示している。
【表２】
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「故障個所」列は、通信信号路の３つの故障モードである、第１にドミナント固定、第２にレセシブ固定、並びに第３に不規則通信のいずれかが発生した個所を、２重系の区別「第１又は第２」を含めて示している。「スイッチ制御」列は、メインコントローラ、又は４つのキャリパコントローラがそれぞれ備えるトランシーバのスイッチ制御端子をＬレベルに保持するコントローラ番号を示している。「故障耐性」列の数字は、機能失陥までの故障数で、「１」は次の故障で機能失陥することを示し、「２」は、２回の故障で機能失陥することを示している。
以上のように、トランシーバを備えたコントローラのスイッチ部の制御を行なうことにより、ブレーキシステムの故障耐性を向上することができる。
ここで、これまで述べた不規則通信について、第１１図を用いて説明する。第１１図は、通信規則と、不規則通信の例を示す説明図である。よく使用される通信規則においては、所定時間間隔ｄ毎に、データ系列ｅが通信される。例えば、４バイトのデータ系列（９９、ＦＦ、Ｃ２、０５）を通信する場合、第１１図の”正常”に示す通りの２進数データとして通信信号線１１７上を流れる。「１」が５ビット以上継続する場合は、区間ａのように反転ビット「０」を挿入し、反対に「０」が５ビット以上継続する場合は、区間ｂのように反転ビット「１」を挿入する。このように、正常時は、予め決められた規則に従い通信が行われる。
一方、不規則通信とは、その所定時間間隔ｄ毎に、決められたデータ系列が通信されないことを示す。図示する不規則故障例１は、正常時に挿入されている反転ビットが欠落している例である。このような場合、ＦＳマイクロコントローラは正常に受信できないので、所定時間間隔ｄ毎にデータ系列が通信されていないと判断する。不規則故障例２は、信号はあるものの、そのレベルが半分であり、不規則故障例１と同様にＦＳマイクロコントローラは正常に受信できず、所定時間間隔ｄ毎にデータ系列が通信されていないと判断する。
また、図示しないが、第三の不規則故障例として、所定時間間隔ｄ毎に規定回数（通常１回）を超える通信が行われる場合もある。このときも、ＦＳマイクロコントローラは過剰に受信するので、所定時間間隔毎にデータ系列が通信されていない異常通信と判断する。
【産業上の利用可能性】  本発明によれば、（バスブレーカ）を備えたトランシーバをＦＳマイクロコントローラで制御することにより、発生した通信故障電気的に絶縁し、正常な電子制御装置に故障の影響が伝搬するのを低減出来る。そして、故障耐性を向上することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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