JP2003329719A

JP2003329719A - 信号処理装置

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Publication number: JP2003329719A
Application number: JP2002136782A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Nakaya; 義人中家
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-05-13
Filing date: 2002-05-13
Publication date: 2003-11-19
Anticipated expiration: 2022-05-13
Also published as: JP4042467B2

Abstract

(57)【要約】【課題】車載装置において、複数の装置からのダイア
グ信号を処理して各機器の作動状態を制御する。【解決手段】ＦＣＥＣＵ１０には高圧コンバータ１
２、電池ＥＣＵ１４、ＦＣセルＥＣＵ１８及びＨＶＥＣ
Ｕ２２からダイアグ信号が供給される。例えば、高圧コ
ンバータ１２及びＨＶＥＣＵ２２からモータについての
ダイアグ信号が出力される。両ダイアグ信号のデータが
一致していない場合、ＦＣＥＣＵ１０は高圧コンバータ
１２及びＨＶＥＣＵ２２の作動電圧を検出し、作動電圧
が各機器毎の最低作動電圧以上であるか否かを判定す
る。最低作動電圧を下回る作動電圧の機器からのダイア
グ信号は偽であるとして無視し、最低作動電圧以上の電
圧で作動する機器からのダイアグ信号を真として採用す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は信号処理装置、特に
車載機器等から出力されたダイアグ信号の正当性を評価
する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両には種々の制御装置が搭
載されている。例えば、エンジンとモータで車両を駆動
するハイブリッド車両においては、ＨＶ（ハイブリッ
ド）ＥＣＵ（電子制御装置）やＦＣ（燃料電池）セルＥ
ＣＵ、電池ＥＣＵ、高圧コンバータ等が存在し、検出し
た物理量やダイアグ信号を統括制御装置としてのＦＣＥ
ＣＵに供給している。ＦＣＥＣＵでは、これらの制御機
器から出力された信号を処理し、各機器に制御指令を送
信している。

【０００３】一般に、同一対象物の同一物理量について
複数の機器で測定してその結果を一つの処理装置に出力
する場合、処理装置では多数決論理回路により真の値を
判定する。多数決論理回路は、原理的に３つ以上の奇数
入力を有する論理演算回路であり、１か０のいずれか数
の多い入力に対応した出力が得られる回路である。この
多数決論理回路を用いることで、例えば３つの機器から
それぞれダイアグ信号が供給され、そのうち２つが「正
常」信号、残りの一つが「異常」信号である場合、多数
である「正常」信号が真の値であると判定する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな多数決論理回路は、例えばＡＮＤゲートとＯＲゲー
トを複数個組み合わせて構成する必要があり、回路構成
が複雑化する問題がある。図３には、多数決論理演算回
路の一例が示されている。３入力Ａ，Ｂ，Ｃに対し、３
個のＡＮＤゲートと１個のＯＲゲートが必要となる。ま
た、多数決論理回路は３つ以上の奇数入力が必要であ
り、例えば同一対象物の同一物理量について２個の装置
から測定結果を出力する場合、いずれの出力が真である
かを判定することができない問題がある。特に、上述し
た車載機器の場合、例えばＨＶＥＣＵと高圧コンバータ
からモータについてのダイアグ信号が出力される、ある
いはＨＶＥＣＵと電池ＥＣＵから電池についてのダイア
グ信号が出力される等、２つの機器から同一対象物につ
いてのダイアグ信号が出力される場合も少なくなく、こ
れらの信号が入力されるＦＣＥＣＵでは、両ダイアグ信
号の内容が一致しない場合に簡易にかつ確実にその真偽
を判定することが要求される。

【０００５】本発明は、従来技術の有する課題に鑑みな
されたものであり、その目的は、簡易な構成で複数の装
置からの信号を処理でき、特に、複数の装置からの信号
内容が互いに矛盾する場合にもいずれが真かを判定する
ことができる装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、同一対象物の同一物理量について測定す
る複数の測定装置からの複数の測定結果を処理する装置
であって、前記複数の測定結果が互いに一致するか否か
を判定する手段と、前記複数の測定結果が一致しない場
合に、前記複数の測定装置それぞれの作動電圧をその最
低作動電圧と比較し、最低作動電圧以上の作動電圧を有
する測定装置の測定結果を真と判定する手段とを有する
ことを特徴とする。

【０００７】本装置において、さらに、前記複数の装置
と共通電源との間の電圧降下分を用いて前記複数の測定
装置それぞれの作動電圧を算出する手段とを有すること
が好適である。

【０００８】また、本装置において、さらに、前記複数
の装置と共通電源との間の電圧降下分を前記複数の測定
装置毎に記憶する手段とを有することが好適である。

【０００９】本装置において、前記複数の測定装置は、
車載モータの作動状態を測定して正常あるいは異常の信
号を出力する装置とすることができる。

【００１０】また、本装置において、前記複数の測定装
置は、車載電池の状態を測定して正常あるいは異常の信
号を出力する装置とすることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について、車載装置を例にとり説明する。

【００１２】図１には、本実施形態に係る車載システム
構成図が示されている。高圧コンバータ１２は、高圧電
圧を変換する装置であり、非駆動機器であるモータ（図
示せず）の温度や電流等を測定しモータの作動状態をダ
イアグ信号としてＦＣＥＣＵ１０に送信する。また、高
圧コンバータ１２は、ＦＣＥＣＵからの指令により高電
圧の変換を実行する。

【００１３】電池ＥＣＵ１４は、高圧電池１６の電圧や
温度、電流等を測定し、高圧電池１６の正常／異常を判
定してＦＣＥＣＵ１０に送信する。また、ＦＣＥＣＵ１
０から現在の車両のモード（エンジン駆動かモータ駆動
か）指令を受信する。

【００１４】ＦＣセルＥＣＵ１８は、高圧スタック２０
（燃料電池）の電圧や温度などを測定し、高圧スタック
２０（燃料電池）の正常／異常を判定してＦＣＥＣＵ１
０に送信する。また、ＦＣＥＣＵ１０から現在の車両モ
ードを受信する。

【００１５】ＨＶＥＣＵ２２は、車両各部のＥＣＵ、例
えばボディＥＣＵ、ドアＥＣＵ、メータＥＣＵとデータ
通信を行い、またパワーステアリングＥＣＵに許可／不
許可を指令する。さらに、モータを駆動するインバータ
の作動状態を算出し、モータ（あるいはインバータ）の
正常／異常を判定してＦＣＥＣＵ１０に送信する。

【００１６】ＦＣＥＣＵ１０は、高圧コンバータ１２か
らのモータ（あるいはインバータ）の正常／異常ダイア
グ信号、電池ＥＣＵ１４からの高圧電池１６の正常／異
常ダイアグ信号、ＦＣセルＥＣＵ１８からの高圧スタッ
ク２０の正常／異常ダイアグ信号、ＨＶＥＣＵ２２から
のモータ（あるインバータ）の正常／異常ダイアグ信号
を入力し、これらのダイアグ信号に基づき各機器を統括
制御する。各機器は共通の電源、すなわち車載の補機バ
ッテリ（端子電圧１２Ｖ）に接続され、補機バッテリか
らの電圧で作動する。

【００１７】一般に、ＦＣＥＣＵ１０に送信されるダイ
アグ信号は、同一対象物については複数の機器で一致す
るが、場合によっては複数のダイアグ信号が相互に一致
しない場合もあり得る。例えば、高圧コンバータ１２及
びＨＶＥＣＵ２２からモータ（あるいはインバータ）の
正常／異常ダイアグ信号が送信されるが、モータは正常
作動しているか異常作動しているかのいずれかであるか
ら、通常は両ダイアグ信号は一致するはずであるが、各
機器での測定値精度や動作状態に起因して、高圧コンバ
ータ１２からは異常のダイアグ信号が送信され、ＨＶＥ
ＣＵ２２からは正常のダイアグ信号が送信される場合
（あるいはその逆）もあり得る。このような場合、ＦＣ
ＥＣＵ１０では、いずれのダイアグ信号が真であるかを
判定して各機器に指令する必要がある。

【００１８】本実施形態においては、このように複数の
ダイアグ信号が互いに一致しない場合、ＦＣＥＣＵ１０
はダイアグ信号を送信した各機器が正常に動作している
か否か（正常にダイアグを行ったか否か）を各機器の作
動電圧に基づいて判定する。具体的には、各機器の作動
電圧を算出し、算出された作動電圧が各機器毎に予め定
められた最低作動電圧（正常に動作するために必要な電
圧の下限値）以上であるかを判定してダイアグ信号の真
偽を判定する。すなわち、ダイアグ信号を送信した機器
が最低作動電圧以上の電圧で作動している場合には、そ
の機器は正常にダイアグを実行しそのダイアグ信号は信
頼性の高いものであると判定する。一方、その作動電圧
が最低作動電圧を下回る場合には、その機器は正常にダ
イアグを実行しておらずそのダイアグ信号は信頼性が低
いと判定する。そして、送信された複数のダイアグ信号
のうち、最低作動電圧以上の電圧で正常に作動している
機器からのダイアグ信号を真であると判定する。

【００１９】各機器の作動電圧は、各機器が共通の電源
に接続されていることを利用して以下のように算出され
る。すなわち、ＦＣＥＣＵ１０はまず自身のコネクタ電
圧（補機バッテリに接続されているコネクタ部の電圧）
を検出し、補機バッテリと自身との間の電圧降下分（電
圧ドロップ）に基づき、現在の補機バッテリの電圧を算
出する。例えば、コネクタ部の電圧が９Ｖであり、自身
の電圧降下分が０．５Ｖである場合、現在の補機バッテ
リの電圧は９．５Ｖであると算出される。次に、予めメ
モリに記憶された補機バッテリと各機器との電圧降下デ
ータを用い、各機器の現在の作動電圧を算出する。

【００２０】表１には、各機器の電圧降下分（電圧ドロ
ップ）が例示されている。

【００２１】

【表１】表において、例えばＨＶＥＣＵ２２の電圧降下分は０．
５Ｖであり、高圧コンバータ１２の電圧効果分は０．７
Ｖである。なお、表には各機器の最低作動電圧も併せて
示されている。各機器の最低作動電圧も同様にメモリに
記憶される。ＦＣＥＣＵ１０は、補機バッテリの電圧を
算出した後、各機器毎に記憶された電圧降下分との差分
を演算することで各機器の作動電圧を算出する。例え
ば、補機バッテリ電圧が１０Ｖである場合、ＨＶＥＣＵ
２２の作動電圧は９．５Ｖ、高圧コンバータ１２の作動
電圧は９．３Ｖと算出できる。もちろん、ＦＣＥＣＵ１
０のコネクタ電圧をＶ、ＦＣＥＣＵ１０の電圧降下分を
ΔＶ、ダイアグ信号を送信した機器の電圧降下分をΔ
Ｖ’として、Ｖｘ＝Ｖ＋（ΔＶ−ΔＶ’）により機器の
作動電圧Ｖｘを算出してもよい。すなわち、ＦＣＥＣＵ
１０のメモリには、各機器の電圧降下分のデータではな
く、自身の電圧降下分との差分値（ΔＶ−ΔＶ’）を記
憶してもよい。各機器の作動電圧を算出した後、ＦＣＥ
ＣＵ１０は算出した作動電圧と各機器毎にメモリに記憶
されている最低作動電圧と大小比較し、作動電圧が最低
作動電圧以上であるか否かを判定できる。

【００２２】図２には、本実施形態におけるＦＣＥＣＵ
１０の処理フローチャートが示されている。まず、ＦＣ
ＥＣＵ１０は、各機器からダイアグデータを入力する
（Ｓ１０１）。ダイアグデータは例えば所定の周期で定
期的に入力する（各機器は定期的に診断プログラムを実
行してダイアグデータを送信する）。例えば、高圧コン
バータ１２及びＨＶＥＣＵ２２からモータ（あるいはイ
ンバータ）についてのダイアグデータを入力する。次
に、入力した複数（ここでは２つ）のダイアグデータの
内容が一致するか否かを判定する（Ｓ１０２）。２つの
ダイアグデータが一致する場合、例えば高圧コンバータ
１２及びＨＶＥＣＵ２２からのダイアグデータがともに
「正常」信号である場合には、モータ（インバータ）は
正常に動作していると判定できる。一方、２つのダイア
グデータが一致していない場合、例えば、高圧コンバー
タ１２は「異常」データを示し、ＨＶＥＣＵ２２は「正
常」データを示している場合、ＦＣＥＣＵ１０はいずれ
のダイアグデータが真であるかを判定する処理に移行す
る。すなわち、メモリに予め記憶された電圧降下分につ
いてのデータを用いて各機器の作動電圧を算出する（Ｓ
１０３）。各機器の作動電圧を算出するに際し、まず自
身のコネクタ電圧を検出することは上述した通りであ
る。その後、補機バッテリの端子電圧を算出して各機器
の電圧降下分を用いて各機器の作動電圧を算出するか、
あるいは自身の電圧降下分との差分値を用いて各機器の
作動電圧を算出する。この結果、例えば高圧コンバータ
１２の作動電圧は８．３Ｖ、ＨＶＥＣＵ２２の作動電圧
は８．５Ｖ等と算出される。

【００２３】各機器の作動電圧を算出した後、作動電圧
が各機器毎の最低作動電圧Ｖｍｉｎ以上となるか否かを
判定し、最低作動電圧以上の機器のダイアグデータを採
用する（Ｓ１０４）。上述の例では、ＨＶＥＣＵ２２の
作動電圧は８．５Ｖであり、最低作動電圧Ｖｍｉｎ＝８
Ｖであるため最低作動電圧以上であるが、高圧コンバー
タ１２の作動電圧は８．３Ｖであり、最低作動電圧Ｖｍ
ｉｎ＝９Ｖより下回っている。したがって、Ｓ１０４で
はＨＶＥＣＵ２２からのダイアグデータを真なるデータ
として採用し、高圧コンバータ１２からのダイアグデー
タは高圧コンバータ１２が正常に動作していないため偽
のダイアグデータを送信したものとして無視する。すな
わち、ＦＣＥＣＵ１０は、モータは正常に動作している
ものと判定する。

【００２４】このように、本実施形態においては各機器
の作動電圧が最低作動電圧以上であって各機器が正常に
動作しているか否かを判定することでそのダイアグデー
タの真偽を判定するものである。従って、多数決論理回
路のように３つ以上の奇数入力である必要はなく、２つ
以上の任意の入力についてその真偽を判定することが可
能である。

【００２５】なお、本実施形態において、２つの機器か
らのダイアグデータが一致せず、かつ、両機器の作動電
圧とも最低作動電圧を下回る場合には、ＦＣＥＣＵ１０
はダイアグの判定を行わないものとする。

【００２６】また、本実施形態においては、高圧コンバ
ータ１２とＨＶＥＣＵ２２からの２つのダイアグ信号が
入力される場合について示したが、例えば電池ＥＣＵ１
４とＨＶＥＣＵ２２からのダイアグ信号が入力される場
合、あるいはＦＣセルＥＣＵ１８とＨＶＥＣＵ２２から
のダイアグ信号が入力される場合についても同様にその
真偽を判定することが可能である。

【００２７】また、本実施形態では、２つのダイアグ信
号の内容が一致しない場合にのみ２つの機器の作動電圧
をそれぞれ最低作動電圧と大小比較しているが、２つの
ダイアグ信号の内容が一致する場合にも確認の意味でそ
れぞれの作動電圧を最低作動電圧と比較してもよい。こ
の場合にも、ＦＣＥＣＵ１０は作動電圧が最低作動電圧
以上の機器からのダイアグ信号を最終的に真と判定する
ことになる。

【００２８】さらに、本実施形態では、車載機器を例に
とり説明したが、メインの制御機器があり、メインの制
御機器に対してダイアグ信号を送信する複数の制御機器
が存在する任意のシステムに適用することが可能であ
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば簡
易な構成で、かつ複数の入力信号についてその真偽を判
定して処理することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の構成ブロック図である。

【図２】実施形態の処理フローチャートである。

【図３】論理演算回路の構成図である。

【符号の説明】

１０ＦＣＥＣＵ、１２高圧コンバータ、１４電池
ＥＣＵ、１６高圧電池、１８ＦＣセルＥＣＵ、２０
高圧スタック、２２ＨＶＥＣＵ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｒ 35/00 Ｂ６０Ｋ 6/04 // Ｇ０１Ｍ 17/007 Ｇ０１Ｍ 17/00 ＨＦターム(参考） 2G035 AA01 AA26 AB02 AC15 AD27 AD28 2G036 AA27 BA12 BA36 BA37 BA38 5H115 PA08 PC06 PG04 PI11 PI16 PU01 PV09 TR01 TR04 TR05 TR07 TR19 UB05 UB17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同一対象物の同一物理量について測定す
る複数の測定装置からの複数の測定結果を処理する装置
であって、前記複数の測定結果が互いに一致するか否かを判定する
手段と、前記複数の測定結果が一致しない場合に、前記複数の測
定装置それぞれの作動電圧をその最低作動電圧と比較
し、最低作動電圧以上の作動電圧を有する測定装置の測
定結果を真と判定する手段と、を有することを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】請求項１記載の装置において、さらに、前記複数の装置と共通電源との間の電圧降下分を用いて
前記複数の測定装置それぞれの作動電圧を算出する手段
と、を有することを特徴とする信号処理装置。
【請求項３】請求項２記載の装置において、さらに、前記複数の装置と共通電源との間の電圧降下分を前記複
数の測定装置毎に記憶する手段と、を有することを特徴
とする信号処理装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の装置に
おいて、前記複数の測定装置は、車載モータの作動状態を測定し
て正常あるいは異常の信号を出力する装置であることを
特徴とする信号処理装置。
【請求項５】請求項１〜３のいずれかに記載の装置に
おいて、前記複数の測定装置は、車載電池の状態を測定して正常
あるいは異常の信号を出力する装置であることを特徴と
する信号処理装置。