(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の状態を検出する複数のセンサと、車両を制御するアクチュエータと、このアクチュエータを駆動させる駆動手段と、前記複数のセンサからの情報を入力し、この情報に基づき制御量を演算し、この制御量に見合う信号を前記駆動手段に出力する主制御手段と、前記複数のセンサの内少なくとも１つのセンサ及び主制御手段に接続され、前記主制御手段の機能を監視する監視手段と、この監視手段から第１の禁止信号を出力し、禁止信号出力時前記アクチュエータを動作しないようにする禁止手段とを有する装置において、
前記監視手段は、前記センサ情報を入力し、前記主制御手段が行う前記制御量演算処理とは異なる簡略処理を行う第１処理手段と、この第１処理手段で処理された情報を前記主制御手段に出力する第１処理信号と、前記主制御手段からの情報を第２処理信号として入力し、この第２処理信号の情報と前記第１処理手段の情報を比較し、互いの情報に相違がある場合、前記禁止手段に第１禁止信号を出力する第１の比較手段とを備え、
前記主制御手段は、前記センサ情報を入力し前記制御量演算を行う第２処理手段と、この第２処理手段の結果に対し、前記第１処理手段の前記簡略処理情報に前記第２処理手段結果と同一次元となる変換演算を行う第３処理手段と、前記監視手段の第１処理信号を入力し、前記第３処理手段で得られた情報とを比較し、互いの情報に相違がある場合、前記禁止手段に第２の禁止信号を出力する第２の比較手段と、前記第３処理手段の情報を第２処理信号として前記監視手段に出力する手段とを備えることを特徴とする自己監視機能付き車載用電子制御装置。
【請求項２】
車両の状態を検出する複数のセンサと、車両を制御するアクチュエータと、このアクチュエータを駆動させる駆動手段と、前記複数のセンサからの情報を入力し、この情報に基づき制御量を演算し、この制御量に見合う信号を前記駆動手段に出力する主制御手段と、前記複数のセンサの内少なくとも１つのセンサ及び主制御手段に接続され、前記主制御手段の機能を監視する監視手段と、この監視手段から第１の禁止信号を出力し、禁止信号出力時前記アクチュエータを動作しないようにする禁止手段とを有する装置において、
前記監視手段は、前記センサ情報を入力し、前記主制御手段が行う前記制御量演算処理とは異なる簡略処理を行う第１処理手段と、この第１処理手段で処理された情報を前記主制御手段に出力する第１処理信号と、前記主制御手段からの情報を第２処理信号として入力し、この第２処理信号の情報と前記第１処理手段の情報を比較し、互いの情報に相違がある場合、前記禁止手段に第１禁止信号を出力する第１の比較手段とを備え、
前記主制御手段は、前記センサ情報を入力し前記制御量演算を行う第２処理手段と、前記監視手段の第１処理手段からの情報に対し、前記主制御手段の第２処理手段の演算結果と同一次元となる変換演算を行う第５処理手段と、この第５処理による情報と第２処理手段の情報を比較し、この比較により互いの情報に相違がある場合、前記禁止手段に第２の禁止信号を出力する第２の比較手段と、前記第５処理手段による情報を再度元に戻すための変換演算を行い、これを前記第２処理信号として前記監視手段に出力する第６処理手段とを備えることを特徴とする自己監視機能付き車載用電子制御装置。
【請求項３】
主制御手段は、基準となる信号を発生する第１基準信号発生手段を有し、監視手段と主制御手段は、この第１基準信号に応じて第１処理手段及び第２処理手段で処理された情報を出力又は入力するように構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自己監視機能付き車載用電子制御装置。
【請求項４】
監視手段は、第２の基準信号を発生する第２基準信号発生手段を有し、主制御手段からの第１基準信号の周期をこの第２基準信号で計測した結果が理論値に誤差を加味した時間範囲外の場合、第１禁止信号を出力する第３比較手段と、この第３比較手段の出力又は第１比較手段の出力を第１禁止信号として出力し、この出力を保持する保持手段と、電源投入後所定時間経過後、かつ前記第１基準信号が前記時間範囲内の場合、この保持機能を一旦打ち消す解除手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自己監視機能付き車載用電子制御装置。
【請求項５】
電源投入後主制御手段は、第１の所定時間までは第３処理を行わず、第２の所定時間経過までに監視手段による第１禁止信号を入力し、禁止信号が出力されている場合、第２の所定時間以降第３処理を行うように作動することを特徴とする請求項１記載の自己監視機能付き車両用電子制御装置。
【請求項６】
電源投入後主制御手段は、第１の所定時間までは第５処理又は第６処理を行わず、第２の所定時間経過までに監視手段による第１禁止信号を入力し、禁止信号が出力されている場合、第２の所定時間以降第５処理又は第６処理を行うように作動することを特徴とする請求項２記載の自己監視機能付き車両用電子制御装置。
【請求項７】
監視手段の第１の比較手段、又は主制御手段の第２の比較手段は、情報の相違が複数回数続いた場合、第１禁止信号又は第２禁止信号を出力することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自己監視機能付き車載用電子制御装置。
【請求項８】
センサからの信号がディジタル信号である場合、第１処理手段は第２基準信号に基づき計測処理を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自己監視機能付き車載用電子制御装置。
【請求項９】
センサからの信号がアナログ信号である場合、第１処理手段は、アナログ／ディジタル分割変換処理を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自己監視機能付き車載用電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車載用電子制御装置で、特にフェールセーフ機能の確実性を高めるための自己監視機能付き車載用電子制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より車載用電子制御装置の中には、その制御系の誤動作を厳格に監視してフェールセーフ機能を強化しているものがある。例えば４輪操舵システムやアンチスキッドブレーキシステム（以下ＡＢＳという）は、運転者の操作に対して車両の操縦性及び安定性を確保するものであるため、その制御量を決定するコントロールユニット（以下ＥＣＵという）には、信頼性を確保する目的のフェールセーフ機能が盛り込まれていた。例えばＡＢＳでは車輪速情報に基づき制御量演算を行う際、ＣＰＵを２個配置し、同一入力・同一演算の結果の照合により、同一結果の場合出力し、ブレーキ液圧を制御するアクチュエータ（以下Ｈ／Ｕという）を駆動していた。つまり完全二重系による冗長性で信頼性を確保していた。このように構成された装置は、例えば特公平７−３８１６２号公報に記載されている。
【０００３】
このような従来のＥＣＵでは、同一機能のＣＰＵを２個装備するためコスト高になるという欠点があった。そこでこのコスト高の欠点を補う目的で例えば、特開平９−３０５２２３号公報記載の発明が提案されている。以下図８に基づき従来の車載用電子制御装置について説明する。図８は、ＡＢＳにおけるシステムブロック図である。１はセンサ類で車輪速センサを示し、２はアクチュエータでＨ／Ｕを示している。３はＨ／Ｕ２を駆動する駆動手段、４はセンサ１からの情報に基づき制御量を演算し、Ｈ／Ｕ２を駆動すべく駆動手段３に信号を出力するメインＣＰＵである。５０はメインＣＰＵ４を監視するサブＣＰＵで、メインＣＰＵ４と通信可能である。５１はメインＣＰＵ４又はサブＣＰＵ５０の出力により作動し、 Ｈ／Ｕ２の電源供給源であるフェールセーフリレー５３を遮断するように作動するＯＲ回路である。
【０００４】
次に、従来装置の特徴であるメインＣＰＵ４を監視するサブＣＰＵ５０によるフェールセーフ機能について説明する。メインＣＰＵ４を監視する監視部５２は、チェックデータＸ及びそれらから定まる解データＺを記憶手段に予め記憶している。サブＣＰＵ５０は、このデータＸをメインＣＰＵ４に通信ライン５４を介して送信する。メインＣＰＵ４はこれらのデータＸを受信し、予め決められた演算手順で処理し、その結果を通信ライン５５を介してサブＣＰＵ５０に返信する。サブＣＰＵ５０は、この受信データと記憶していたデータＺを照合し、一致していればメインＣＰＵ４は正常と判断し、不一致であれば異常と判断しＯＲ回路５１に異常信号を出力する。この出力によりＨ／Ｕ２の駆動源である電源を遮断するので、Ｈ／Ｕ２を非作動状態にすることになり、フェールセーフ機能が働く。この従来装置はメインＣＰＵ１個によりＨ／Ｕを制御できる構成であり、サブＣＰＵは機能的にも、コスト的にもメインＣＰＵより低位の素子を使用することが可能な構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来装置であっても、サブＣＰＵを使用しているため、設計及び製造コスト高はまだ解消できず、さらにサブＣＰＵの占める面積により小型化の障害となっている。また、サブＣＰＵ自体の異常によりＯＲ回路への信号が、必要時正確に出力されていることを確認していないという問題点があった。
【０００６】
この発明は、前記のような問題点を解決するためになされたもので、主制御手段とこの異常を監視する監視手段とにより互いにデータを送受信し、独立に互いの異常を検出することにより、フェールセーフ機能の信頼性を向上させ、さらにコスト低減、小型化をめざした自己監視機能付き車載用電子制御装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置では、車両の状態を検出する複数のセンサと、車両を制御するアクチュエータと、このアクチュエータを駆動させる駆動手段と、前記複数のセンサからの情報を入力し、この情報に基づき制御量を演算し、この制御量に見合う信号を前記駆動手段に出力する主制御手段と、前記複数のセンサの内少なくとも１つのセンサ及び主制御手段に接続され、前記主制御手段の機能を監視する監視手段と、この監視手段から第１の禁止信号を出力し、禁止信号出力時前記アクチュエータを動作しないようにする禁止手段とを有し、前記監視手段は、前記センサ情報を入力し、前記主制御手段が行う前記制御量演算処理とは異なる簡略処理を行う第１処理手段と、この第１処理手段で処理された情報を前記主制御手段に出力する第１処理信号と、前記主制御手段からの情報を第２処理信号として入力し、この第２処理信号の情報と前記第１処理手段の情報を比較し、互いの情報に相違がある場合、前記禁止手段に第１禁止信号を出力する第１の比較手段とを備え、前記主制御手段は、前記センサ情報を入力し前記制御量演算を行う第２処理手段と、この第２処理手段の結果に対し、前記第１処理手段の前記簡略処理情報に前記第２処理手段結果と同一次元となる変換演算を行う第３処理手段と、前記監視手段の第１処理信号を入力し、前記第３処理手段で得られた情報とを比較し、互いの情報に相違がある場合、前記禁止手段に第２の禁止信号を出力する第２の比較手段と、前記第３処理手段の情報を第２処理信号として前記監視手段に出力する手段とを備えるようにしたものである。
【０００８】
また、この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置では、車両の状態を検出する複数のセンサと、車両を制御するアクチュエータと、このアクチュエータを駆動させる駆動手段と、前記複数のセンサからの情報を入力し、この情報に基づき制御量を演算し、この制御量に見合う信号を前記駆動手段に出力する主制御手段と、前記複数のセンサの内少なくとも１つのセンサ及び主制御手段に接続され、前記主制御手段の機能を監視する監視手段と、この監視手段から第１の禁止信号を出力し、禁止信号出力時前記アクチュエータを動作しないようにする禁止手段とを有し、前記監視手段は、前記センサ情報を入力し、前記主制御手段が行う前記制御量演算処理とは異なる簡略処理を行う第１処理手段と、この第１処理手段で処理された情報を前記主制御手段に出力する第１処理信号と、前記主制御手段からの情報を第２処理信号として入力し、この第２処理信号の情報と前記第１処理手段の情報を比較し、互いの情報に相違がある場合、前記禁止手段に第１禁止信号を出力する第１の比較手段とを備え、前記主制御手段は、前記センサ情報を入力し前記制御量演算を行う第２処理手段と、前記監視手段の第１処理手段からの情報に対し、前記主制御手段の第２処理手段の演算結果と同一次元となる変換演算を行う第５処理手段と、この第５処理による情報と第２処理手段の情報を比較し、この比較により互いの情報に相違がある場合、前記禁止手段に第２の禁止信号を出力する第２の比較手段と、前記第５処理手段による情報を再度元に戻すための変換演算を行い、これを前記第２処理信号として前記監視手段に出力する第６処理手段とを備えるようにしたものである。
【０００９】
また、この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置では、主制御手段は、基準となる信号を発生する第１基準信号発生手段を有し、監視手段と主制御手段は、この第１基準信号に応じて第１処理手段及び第２処理手段で処理された情報を出力又は入力するように構成されたものである。
【００１０】
また、この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置では、監視手段は、第２の基準信号を発生する第２基準信号発生手段を有し、主制御手段からの第１基準信号の周期をこの第２基準信号で計測した結果が理論値に誤差を加味した時間範囲外の場合、第１禁止信号を出力する第３比較手段と、この第３比較手段の出力又は第１比較手段の出力を第１禁止信号として出力し、この出力を保持する保持手段と、電源投入後所定時間経過後、かつ前記第１基準信号が前記時間範囲内の場合、この保持機能を一旦打ち消す解除手段とを備えるようにしたものである。
【００１２】
また、この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置では、電源投入後主制御手段は、第１の所定時間までは第３処理を行わず、第２の所定時間経過までに監視手段による第１禁止信号を入力し、禁止信号が出力されている場合、第２の所定時間以降第３処理を行うように作動するようにしたものである。
【００１３】
また、この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置では、電源投入後主制御手段は、第１の所定時間までは第５処理又は第６処理を行わず、第２の所定時間経過までに監視手段による第１禁止信号を入力し、禁止信号が出力されている場合、第２の所定時間以降第５処理又は第６処理を行うように作動するようにしたものである。
【００１４】
また、この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置では、監視手段の第１の比較手段、又は主制御手段の第２の比較手段は、情報の相違が複数回数続いた場合、第１禁止信号又は第２禁止信号を出力するようにしたものである。
【００１５】
また、この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置では、センサからの信号がディジタル信号である場合、第１処理手段は第２基準信号に基づき計測処理を行うようにしたものである。
【００１６】
さらにまた、この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置では、センサからの信号がアナログ信号である場合、第１処理手段は、アナログ／ディジタル分割変換処理を行うようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１による自己監視機能付き車載用制御装置を示すブロック構成図である。図１において、１は車両の状態を検出するセンサ類で、２は車両を制御するアクチュエータである。３はこのアクチュエータ２を駆動する駆動手段である。４は主制御手段で、センサ１の情報に基づき制御量を演算し、駆動手段３に制御量信号を出力するものである。５は主制御手段４を監視する監視手段であり、主制御手段４との間には送信・受信の通信ラインが存在する。６はアクチュエータ２の作動を停止させるように動作する禁止手段であり、主制御手段４又は監視手段５により作動するものである。
【００１８】
監視手段５は、ライン３１によりセンサ類１の情報の少なくとも１つを入力し、所定処理を行い第１処理信号３３を介して主制御手段４に送信する第１処理手段２０と、主制御手段４からの第２処理信号３４を入力し、第１処理手段による情報と比較し相違がある場合、第１禁止信号３５を禁止手段６に出力する第１比較手段２２とで主に構成されている。なお第１処理手段２０、及び第２処理信号の入力３４は主制御手段４の第１基準信号３２に呼応して動作するように構成されている。
【００１９】
さらには、第２の基準信号を発生する第２基準信号発生手段２３と、主制御手段４からの第１基準信号３２が所定時間内にあるか否かを第２基準信号により計測することにより比較し、所定時間内に第１基準信号３２が入っていない場合、禁止手段６に第１禁止信号３５を出力する第３比較手段２４と、第１比較手段２２又は第３比較手段２４の禁止用信号を保持する保持手段２５と、第２基準信号による所定時間経過後、かつ第３比較手段２４による禁止用信号発生がない場合、保持手段２５の禁止信号を一旦打ち消す解除手段２６とを有している。
【００２０】
一方主制御手段４は、センサ１の情報を入力し制御量を演算し、駆動手段３に出力する第２処理手段１１と、第１の基準信号を発生する第１基準信号発生手段１０と、第１処理信号３３を介して入力された情報と第２処理手段１１による情報を比較し、相違がある場合、禁止手段６に第２の禁止信号３６を出力する第２比較手段１２とで構成され、第２処理手段１１にはセンサ処理情報を第１基準信号に応じて監視手段５に出力する手段を有している。
【００２１】
図１のブロック構成を具体的システムに適用した場合において、各手段の機能について詳細な説明を行う。図２はＡＢＳに適用した場合のブロック構成図である。図２中図１と同一符号は同一又は相当部分を示している。センサ類（１ａ〜１ｄ）は車輪速センサで、乗用車の場合各車輪毎に配設されて通常４個存在する。これら車輪速センサの内少なくとも１つは監視手段５にも入力されている（３１）。監視手段５はＣＰＵを含まない回路網で構成されているとする。第２基準信号発生手段２３は、第１基準信号３２と比較し１桁以上早い基準信号を発生するクロック発生回路である。例えば第１基準信号は２００Ｈｚとすると、第２基準信号は２０ＫＨｚとする。
【００２２】
第１処理手段２０は、この第２基準信号を基に車輪速信号を計測する機能を有している。この計測間隔は第１基準信号毎にクリアされるものとする。ここで車輪速は１００Ｋｍ／ｈで１ＫＨｚのパルスが入力されるとすると、第１基準信号間隔では４又は５発入力されることになり、第２基準信号２０ＫＨｚでこれを計測すると各パルス間隔はＡ＝１９又は２０カウントとなる。このカウント値Ａを第１基準信号３２に同期して主制御手段４であるＣＰＵに第１処理信号３３を介して送信する。
【００２３】
次に第１基準信号３２に同期して、第１処理値Ａを第４処理手段２１にシフトすると共に計測値をクリアする。この場合、第４処理手段２１はレジスタの機能を有し、処理値はＤ＝Ａとなる。信号ライン３４を介して入力した値Ｃと第４処理手段による値Ｄを比較し、ＣとＤが相違している場合、禁止信号３５を出力するように信号を発生する第１比較手段２２が作用する。この場合、監視手段５は主制御手段４が異常と判断し、Ｈ／Ｕ２を停止するように駆動手段３を非駆動とするので、安全性を確保して例えばノーブレーキ状態に陥るのを禁止し、運転者による通常ブレーキ状態に戻すことになる。
【００２４】
次に、第１基準信号３２に異常が発生しているか否かを監視する機能について説明する。この機能はいわゆるウオッチドッグと言われるものである。第２基準信号に基づき第１基準信号が所定範囲内に入っているかをカウントする。例えば前記の第２基準信号周波数が２０ＫＨｚであるとすれば、カウント値はＥ＝９９又は１００となる。そこで第２基準信号のバラツキ、測定誤差を考慮し範囲を９０〜１１０とする。この範囲にカウント値Ｅが入っていない場合、同様に禁止信号３５を出力するように第３比較手段２４は作用する。
【００２５】
以上のことを図３のタイムチャートを用いて時系列に沿って説明する。３２は第１基準信号、３６は第２基準信号である。車輪速１ｄが３１に示すように入力された場合、第１処理手段は、３７のように車輪速周期を計測する。つまり第１基準信号のエッジに同期しカウンタ値はクリアされ（ｔ１）、第２基準信号の立ち上がりエッジでカウントを開始し（ｔ２）、車輪速パルス３１のエッジで前回値と比較し大きい方を保持する（ｔ３、ｔ４）。この情報を主制御手段４に、次の第１基準信号のエッジで送信する。この機能により第１処理手段は、低速ほど大きな値が送信されることになる。なお、停車時は所定の値でクリップするようにしておく。
【００２６】
また、第１基準信号３２は、第２基準信号３６により計測され、３８に示すようなカウント値となる。つまり第１基準信号のエッジでクリアされ（ｔ１）、第２基準信号の立ち上りエッジでカウントを開始し（ｔ５）、次の第１基準信号のエッジ入力時点（ｔ６）の値を参照し、予め決められた上限（３９）・下限（４０）の範囲に入っているかを第３比較手段２４によりチェックするものである。
【００２７】
再度図２に戻り主制御手段４について説明する。主制御手段４はＣＰＵであり、車輪速センサ１ａ〜１ｄの信号をすべて入力し、車輪速度を演算し、車体速度を推定し、車輪加減速度及びスリップ率を演算し、各車輪のブレーキ液圧を減圧・保持・増圧することにより車輪スリップを適切な範囲に収束させるようにＨ／Ｕ２を駆動する駆動手段３の駆動回路に信号を出力する機能を有している。これらの処理は通常のＡＢＳ制御で、第２処理手段１１で行っている。ここで１ｄの車輪速を演算した情報Ｂから、第２基準信号で計測したならばどの程度の値Ｃとなるかの変換を第３処理手段１３で行う。例えばＢ＝１ｍＳ＝１００Ｋｍ／ｈが得られているので、この値から２０ＫＨＺ＝０．０５ｍｓでカウントするとＣ＝２０が求まる。このＣにある範囲を有して情報Ａと比較し、両者の相違を検出する。
【００２８】
次に、第１基準信号例えばウオッチドッグ信号に同期して、第１処理信号３３を入力する。この第１処理信号の情報Ａと第３処理手段による変換値Ｃを第２比較手段１２で比較する。ここでＣは第２基準信号のバラツキ、計測の誤差を加味して所定の範囲（例えば１７〜２３）を有するものとする。ＡとＣが相違している場合、ＣＰＵ４は監視手段５が異常として判断し、禁止手段６に信号を出力し（３７）、Ｈ／Ｕ２の駆動を強制的に停止させる。さらに、第３処理手段１３による情報Ｃを第１基準信号に同期して、監視手段５に第３処理信号３４を送信する。
ＣＰＵ４が以上のような構成を有しているため、監視手段が異常になった場合でも、アクチュエータ２の駆動を停止できるため、車両の制動力を損なうことなく走行安全性を確保でき、ＥＣＵとしての信頼性を向上できるものである。
【００２９】
さらにまた、監視手段５が異常を検出した場合、実際に禁止信号３５を出力するか否かをチェックすることも必要となる。次にこの機能について説明する。電源投入直後、ＣＰＵ４は所定時間経過までは、第３処理手段１３による所定処理を行わず、例えば第２処理手段１１の情報をそのまま送信する。この時間管理は第１基準信号を使用して行うことができる。その後禁止信号３５をＣＰＵ４が入力し、禁止信号が発生していて、かつ所定時間経った場合、第３処理手段１３は通常の処理に変える。禁止信号が発生していなければ、監視手段５が異常と判断し、第２比較手段１２が第２の禁止信号３７を出力するように作用する。この機能を有することにより、監視手段５の第１比較手段２２により禁止信号が出力されることをＣＰＵ４が監視していることになる。
【００３０】
しかし、禁止信号を一旦出力していたのもかかわらずこの出力をリセットしてしまうのことは、実使用上及び安全性確保上問題である。そこで、監視手段５は、電源投入後所定時間経過後禁止信号を保持する手段２５を解除する手段２６を有している。この機能は、第１基準信号又は第２基準信号に基づき所定時間を計測し、所定時間後（例えば電源投入後１００ｍｓ）で、第１基準信号が所定範囲に入っている場合、禁止信号を一旦リセットする信号を出力する解除手段２６で行われる。従って、禁止信号保持手段２５（例えばラッチ回路）を所定時間後一度だけリセットをかけるものである。実際に異常であっても、再度第１比較手段２２又は第２比較手段１２により禁止信号が出力されるため、第１基準信号の１周期分正常と判断されるのみで、短時間であるため実使用上問題はない。
【００３１】
以上のことを図４のタイムチャートを用いて時系列に沿って説明する。４１は電源供給ラインを示していて、ｔ０で電源が投入されたとする。第１基準信号は３２のように入力されている。４２はＣＰＵ４の内部動作の状態を示していて、第１基準信号３２の立ち上がり及び立ち下がりが４回までは、第３処理手段１３が所定処理を行っていない状態である。第１基準信号４回以降、ある時点（ｔ７）で第３処理手段が所定処理を開始したことを示している。ただしこの際、第１禁止信号３５ａが禁止信号を出力していることを検出した場合に限られる。４３は解除信号を示し、第１基準信号３２の５回目のエッジ（ｔ８）で、所定の出力信号を発生し、保持手段２５を一旦リセットするように作用する。これにより、保持手段の出力である第１禁止信号３５は、禁止信号を出力していたがｔ８からｔ９の間、禁止信号の発生を停止する。この後各手段が正常に動作すれば、ｔ９以降も禁止信号が出力されない（３５ａ）。もし、異常であれば３５ｂのように禁止信号が再び出力される。
【００３２】
以上のように各手段を構成することにより、ＣＰＵ４の異常、監視手段５の異常、第１基準信号１０の異常、第２基準信号２３の異常、及び監視手段の禁止信号出力異常３５を検出し、駆動手段３を非駆動にすることができる。また、監視手段５を回路網で構成しているので、マイコンを使用する必要もなくコスト低減が可能である。さらに、監視手段を１チップ化することにより１個のＩＣとすることもでき、引いてはＥＣＵの小型化にも貢献できるものである。
また、センサ情報の１つをＣＰＵ４と監視手段５の両方でチェックすることにもなり、信頼性を向上させているものである。
【００３３】
なお、ＣＰＵ４と監視手段５との情報の送受信の間隔（ボーレート）は、第１基準信号から発生した別の基準クロック３６に同期して行ってもよい。また、第２基準信号から作成した別の基準クロック（図示せず）に同期して送受信してもよい。つまりクロック同期式で送受信することも可能である。
さらに、送受信ライン３３，３４を２本使用したが、１本で行う半二重方式で行うことも可能である。半二重方式の場合、例えば第１基準信号のエッジ毎に送信と受信を交互に行うことになる。
また、ＣＰＵ４の第２処理手段１１は、ＣＰＵの基本動作である演算機能、タイマ機能、記憶機能、分岐機能等をすべて使用するようにソフトウエアを構成することにより、監視を強化できるようになる。
【００３４】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２を示すもので、図２又は図３と同一符号は同一又は相当部分を示している。第１基準信号３２ａは、トリガ信号のように形成してもよい。この形態にすることにより監視手段５の回路構成において、トリガ形成回路が不要となるので簡単になる効果がある。また、センサ信号が３１のように監視手段５に入力される場合、実施の形態１のような第２基準信号による周期計測を行わず、所定時間内に入力される信号数を計測方法がある。例えば第１処理手段は、第１基準信号２周期分の期間に入力されるセンサ信号３１をカウントする。ｔ１２ではｔ１０からのカウント値４個、ｔ１３ではｔ１１からのカウント値３個を使用するものである。この構成は、周期計測法に比べ計測回路が簡単になる効果がある。
また、第１及び第２比較手段２０，１１にタイマ機能を含み、情報の相違が１回では作動しないようにすることもできる。例えば相違が２回以上続いた場合、禁止信号を出力することにより、ノイズ他による誤動作を防止できる効果がある。
【００３５】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３を示すもので、実施の形態１との相違点であるＣＰＵ４のみを記載している。図２と同一符号は同一又は相当部分を示している。監視手段５の第１処理手段２０からの情報Ａを第５処理手段１４で所定の処理を行う。例えば、この情報が車輪速の周期計測した値である場合、又はパルス数カウント値である場合、この周期、又はカウント数から車輪速に変換処理をするものである。Ａ＝１９ならば、Ａ１＝１００＊（０．０５＊１９）によりＡ１＝９５Ｋｍ／ｈとなる。この演算結果Ａ１と第２処理手段１１からの情報Ｂとを第２比較手段１２により比較し、相違している場合第２禁止信号３７を出力する。一方、第５処理手段の情報Ａ１を再度第６処理手段１５により変換し、情報Ｃとして監視手段５に出力する。変換式はＣ＝Ａ１／（１００＊０．０５）とする。このような構成を有することにより、ＣＰＵ４での処理を簡略化できる効果がある。
【００３６】
また、第５処理手段又は第６処理手段は、電源投入後所定時間までは予め定められた所定の変換演算を行わず、監視手段の第１禁止信号が正常に出力されていることを検出すると、所定処理を行うように変更する。これにより、監視手段の動作をチェックできる。
また第６処理手段１５は、第２処理手段１１の情報により変換演算を行い、情報を送信するようにしても、同様な効果が得られる。
【００３７】
実施の形態４．
次に実施の形態４について、図７を用いて説明する。このブロック図は、４輪操舵システムや操舵力アシストのパワーステアリングシステム（以下ＥＰＳという）のように、センサ信号がアナログ信号であるシステムである。図２と同一符号は同一又は相当部分を示している。ＥＰＳはセンサ類１と、ハンドルの回転をアシストするアクチュエータ（モーター）２と、駆動手段３と、ＣＰＵ４と、監視手段５と、禁止手段６と、アクチュエータ２の電源を制御するリレー７とから構成されている。なお、禁止手段６はアクチュエータ２の電源を遮断することにより、アクチュエータ２の駆動を停止させるものである。また、センサ類１には少なくとも１つのアナログ信号（１ｅ例えばハンドルトルクセンサ）を含んでいるものとする。
【００３８】
監視手段５は、センサ類信号１ａ、１ｅのインターフェース回路２７を含み、この回路２７の出力は直接ＣＰＵ４に接続され、アナログ信号１ｅはさらに監視手段の他の部分にも接続されている。このような構成を取ることにより、インターフェース回路を共用できるばかりでなく、監視手段に一体化でき、小型化が計れる効果がある。
アナログ信号１ｅは第１処理手段２０に入力され、所定範囲に分割するいわゆるアナログ／ディジタル変換を、例えばウインドウコンパレータを有している。この変換値は第１基準信号３２に同期して、ＣＰＵ４に出力される（３３）。また、第４処理手段２１は、第１基準信号３２に同期して第１処理手段による値を格納するレジスタとして作用する。さらに、ＣＰＵ４からの情報３４を第１基準信号３２に同期して入力し、これと第４処理手段２１の値とを比較する。これら情報に相違があると第１禁止信号３５を出力する。この際手段２８において、相違が所定回数継続した場合に出力するタイマ機能を有している。
【００３９】
一方、ＣＰＵ４はセンサ類の情報を入力し、これに基づき制御量を演算し、駆動手段３に出力する第２処理手段１１を含んでいる。アナログ信号１ｅをアナログ／ディジタル変換した結果と、第１処理手段２０による情報とを比較し、これらの情報に相違が発生した場合、第２禁止信号３７を出力する第２比較手段１２を有している。また、第２処理手段のセンサ情報は第１基準信号に同期して監視手段５に送信される（３４）。
【００４０】
以上のようにアナログセンサ情報を入力するシステムにおいても、ＣＰＵ４と監視手段５とで互いに監視しあうことにより、ＥＣＵの信頼性を向上し、フェールセーフの機能を充実させることができる。
【００４１】
【発明の効果】
この発明の車載用電子制御装置は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００４２】
この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置によれば、監視手段は、センサ情報を入力し、主制御手段が行う演算処理とは異なる簡略処理を行う第１処理手段と、この第１処理手段で処理された情報を主制御手段に出力する第１処理信号と、前記主制御手段からの情報を第２処理信号として入力し、この第２処理信号の情報と前記第１処理手段の情報を比較し、互いの情報に相違がある場合、禁止手段に第１禁止信号を出力する第１の比較手段とを備え、一方主制御手段は、センサ情報を入力し制御量演算を行う第２処理手段と、この第２処理手段の結果に対し、第１処理手段の簡略処理情報に前記第２処理手段結果と同一次元となる変換演算を行う第３処理手段と、前記監視手段の第１処理信号を入力し、前記第３処理手段で得られた情報とを比較し、互いの情報に相違がある場合、禁止手段に第２の禁止信号を出力する第２の比較手段と、前記第３処理手段の情報を第２処理信号として前記監視手段に出力する手段とを備えたので、主制御手段、監視手段による交互監視作用により異常時の検出が確実になり、装置の信頼性を向上できる効果がある。
【００４３】
この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置によれば、監視手段は、センサ情報を入力し、主制御手段が行う演算処理とは異なる簡略処理を行う第１処理手段と、この第１処理手段で処理された情報を主制御手段に出力する第１処理信号と、前記主制御手段からの情報を第２処理信号として入力し、この第２処理信号の情報と前記第１処理手段の情報を比較し、互いの情報に相違がある場合、禁止手段に第１禁止信号を出力する第１の比較手段とを備え、一方主制御手段は、センサ情報を入力し制御量演算を行う第２処理手段と、監視手段の第１処理手段からの情報に対し、主制御手段の第２処理手段の演算に相当し同一次元となる変換演算を行う第５処理手段と、この第５処理による情報と第２演算情報を比較し、この比較により互いの情報に相違がある場合、前記禁止手段に第２の禁止信号を出力する第２の比較手段と、前記第５処理手段による情報を再度元に戻すための変換演算を行い、これを第２処理信号として監視手段に出力する第６処理手段とを備えたので、主制御手段、監視手段による交互監視作用により異常時の検出が確実になり、装置の信頼性を向上できる効果がある。
【００４４】
また、この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置によれば、主制御手段は、基準となる信号を発生する第１基準信号発生手段を有し、監視手段と主制御手段は、この第１基準信号に応じて第１処理手段及び第２処理手段で処理された情報を出力又は入力するようにしたので、主制御手段と監視手段との情報の送受信のタイミングを簡単に取ることができる効果がある。
【００４５】
また、この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置によれば、監視手段は、第２の基準信号を発生する第２基準信号発生手段を有し、主制御手段からの第１基準信号の周期をこの第２基準信号で計測した結果が理論値に誤差を加味した時間範囲外の場合、第１禁止信号を出力する第３比較手段と、この第３比較手段の出力又は第１比較手段の出力を第１禁止信号として出力し、この出力を保持する保持手段と、電源投入後所定時間経過後、かつ前記第１基準信号が前記時間範囲内の場合、この保持機能を一旦打ち消す解除手段とを備えたので、主制御手段の基準信号の監視、及び監視手段の動作を確実にチェックできる効果がある。
【００４７】
また、この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置によれば、電源投入後主制御手段は、第１の所定時間までは第３処理を行わず、第２の所定時間経過までに監視手段による第１禁止信号を入力し、禁止信号が出力されている場合、第２の所定時間以降第３処理を行うようにしたので、監視手段の動作を確実にチェックできる効果がある。
【００４８】
また、この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置によれば、電源投入後主制御手段は、第１の所定時間までは第５処理又は第６処理を行わず、第２の所定時間経過までに監視手段による第１禁止信号を入力し、禁止信号が出力されている場合、第２の所定時間以降第５処理又は第６処理を行うようにしたので、監視手段の動作を確実にチェックできる効果がある。
【００４９】
また、この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置によれば、監視手段の第１の比較手段、又は主制御手段の第２の比較手段は、情報の相違が複数回数続いた場合、第１禁止信号又は第２禁止信号を出力するようにしたので、監視手段、又は主制御手段の異常検出に対してノイズ耐量を向上することができる。
【００５０】
また、この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置によれば、センサからの信号がディジタル信号である場合、第１処理手段は第２基準信号に基づき計測処理を行うようにしたので、センサ情報がディジタル信号である場合にも簡単に適用できる効果がある。
【００５１】
さらにまた、この発明に係る自己監視機能付き車載用電子制御装置によれば、センサからの信号がアナログ信号である場合、第１処理手段は、アナログ／ディジタル分割変換処理を行うようにしたので、センサ情報がアナログ信号である場合にも簡単に適用できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１における車載用電子制御装置を示すブロック図である。
【図２】  この発明の実施の形態１におけるアンチスキッド制御装置を示すブロック図である。
【図３】  実施の形態１における各信号の状態を示すタイムチャートである。
【図４】  実施の形態１における電源投入後の信号の状態を示すタイムチャートである。
【図５】  実施の形態２における各信号の状態を示すタイムチャートである。
【図６】  実施の形態３における主制御手段を示すブロック図である。
【図７】  実施の形態４におけるブロック図である。
【図８】  従来の車載用電子制御装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  センサ、２  アクチュエータ、３  駆動手段、４  ＣＰＵ（主制御手段）、５  監視手段、６  禁止手段、１０  第１基準信号発生手段、１１  第２処理手段、１２  第２比較手段、１３  第３処理手段、１４  第５処理手段、１５  第６処理手段、２０  第１処理手段、２１  第４処理手段、２２  第１比較手段、２３  第２基準信号発生手段、２４  第３比較手段、２５  保持手段、２６  解除手段、３２  第１基準信号、３３  第１処理信号、３４  第２処理信号又は第３処理信号、３５  第１禁止信号、３７  第２禁止信号。
【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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