JP2019125236A - 制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】相互に異常監視を行なう第1,第2コンピュータを備えるものにおいて、両者が正常であるときに、第1,第2コンピュータからのデータをスムーズに切り替えながら外部に出力可能にする。【解決手段】第1,第2コンピュータからの信号が入力されるAND回路と、AND回路の出力を外部に送信する第1状態と第1コンピュータの出力だけを外部に送信する第2状態と第2コンピュータの出力だけを外部に送信する第3状態とを切替可能な切替部と、を備える。さらに、AND回路からみた第1,第2コンピュータ側が何れも正常であるときには、切替部に第1状態にさせ、第2コンピュータ側が異常であるときには、切替部に第2状態にさせ、第1コンピュータ側が異常であるときには、切替部に前記第3状態にさせる切替制御部を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、制御装置に関する。
従来、この種の制御装置としては、ランパルスを用いて相互に異常監視を行なう第1,第2CPUと、第1CPUからの制御データと第2CPUからの制御データとを選択して周辺回路を介して外部に出力するデータセレクタと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この制御装置では、第1,第2CPUのうちの一方のCPUに異常が生じると、データセレクタは、他方のCPU(正常なCPU)からの制御データを選択して周辺回路を介して外部に出力する。
上述の制御装置において、第1,第2CPUが何れも正常で、第1,第2CPUからの制御データを切り替えながら周辺回路を介して外部に出力する際には、データセレクタにより、第1CPUと周辺回路とを接続する第1状態と、第2CPUと周辺回路とを接続する第2状態と、を切り替える必要が生じる。このため、データセレクタによる第1状態と第2状態との切替の際に、第1,第2CPUからの制御データの外部への出力に遅れが生じ得る。
本発明の制御装置は、相互に異常監視を行なう第1,第2コンピュータを備えるものにおいて、両者が正常であるときに、第1,第2コンピュータからのデータをスムーズに切り替えながら外部に出力可能にすることを主目的とする。
本発明の制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の制御装置は、
相互に異常監視を行なう第1,第2コンピュータを備えると共に外部と通信を行なう制御装置であって、
前記第1,第2コンピュータからの信号が入力されるAND回路と、
前記AND回路の出力を前記外部に送信する第1状態と、前記第1コンピュータの出力だけを前記外部に送信する第2状態と、前記第2コンピュータの出力だけを前記外部に送信する第3状態と、を切替可能な切替部と、
前記AND回路からみた前記第1,第2コンピュータ側が何れも正常であるときには、前記切替部に前記第1状態にさせ、前記第2コンピュータ側が異常であるときには、前記切替部に前記第2状態にさせ、前記第1コンピュータ側が異常であるときには、前記切替部に前記第3状態にさせる切替制御部と、
を備えることを要旨とする。
相互に異常監視を行なう第1,第2コンピュータを備えると共に外部と通信を行なう制御装置であって、
前記第1,第2コンピュータからの信号が入力されるAND回路と、
前記AND回路の出力を前記外部に送信する第1状態と、前記第1コンピュータの出力だけを前記外部に送信する第2状態と、前記第2コンピュータの出力だけを前記外部に送信する第3状態と、を切替可能な切替部と、
前記AND回路からみた前記第1,第2コンピュータ側が何れも正常であるときには、前記切替部に前記第1状態にさせ、前記第2コンピュータ側が異常であるときには、前記切替部に前記第2状態にさせ、前記第1コンピュータ側が異常であるときには、前記切替部に前記第3状態にさせる切替制御部と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の制御装置では、第1,第2コンピュータからの信号が入力されるAND回路と、AND回路の出力を外部に送信する第1状態と第1コンピュータの出力だけを外部に送信する第2状態と第2コンピュータの出力だけを外部に送信する第3状態とを切替可能な切替部と、を備える。さらに、AND回路からみた第1,第2コンピュータ側が正常であるときには、切替部に第1状態にさせ、第2コンピュータ側が何れも異常であるときには、切替部に第2状態にさせ、第1コンピュータ側が異常であるときには、切替部に前記第3状態にさせる切替制御部を備える。これにより、第1,第2コンピュータ側が何れも正常であるときには、第2状態と第3状態とを必要に応じて切り替えるものに比して、第1コンピュータからのデータと第2コンピュータからのデータとをスムーズに切り替えながら外部に送信することができる。また、第2コンピュータ側に異常が生じたときでも第1コンピュータからのデータを外部に送信することができ、第1コンピュータ側に異常が生じたときでも第2コンピュータからのデータを外部に送信することができる。
ここで、AND回路からみた第1コンピュータ側としては、第1コンピュータおよび第1コンピュータとAND回路との第1配線が相当し、AND回路からみた第2コンピュータ側としては、第2コンピュータおよび第2コンピュータとAND回路との第2配線が相当する。
こうした本発明の制御装置において、前記切替制御部は、前記第1コンピュータから前記第2コンピュータのリセット要求を受信したときには、前記切替部を前記第2状態にさせると共に前記第2コンピュータをリセットし、前記第2コンピュータから前記第1コンピュータのリセット要求を受信したときには、前記切替部を前記第3状態にさせると共に前記第1コンピュータをリセットするものとしてもよい。こうすれば、第2コンピュータのリセット時でも第1コンピュータからのデータを外部に送信することができる。また、第1コンピュータのリセット時でも第2コンピュータからのデータを外部に送信することができる。
また、本発明の制御装置において、前記第1コンピュータと前記AND回路との第1配線の異常を検知する第1異常検知部と、前記第2コンピュータと前記AND回路との第2配線の異常を検知する第2異常検知部とを更に備え、前記切替制御部は、前記第1異常検知部により前記第1配線の異常が検知されたときには、前記切替部を前記第3状態にさせ、前記第2異常検知部により前記第2配線の異常が検知されたときには、前記切替部を前記第2状態にさせるものとしてもよい。こうすれば、第1配線に異常が生じたときでも第2コンピュータからのデータを外部に送信することができる。また、第2配線に異常が生じたときでも第1コンピュータからのデータを外部に送信することができる。この場合、前記第1異常検知部は、前記第1配線の占有を第1ドミナントタイムアウト回路であり、前記第2異常検知部は、第2ドミナントタイムアウト回路であるものとしてもよい。
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施例である制御装置としての電子制御ユニット(ECU)20の構成の概略を示す構成図である。図示するように、実施例の電子制御ユニット20は、外部の電子制御ユニット(CAN通信線10を介して接続される電子制御ユニット)とCAN通信を行なうものであり、第1,第2マイクロコンピュータ(以下、「マイコン」という)21,23と、第1,第2ドミナントタイムアウト回路27,28と、AND回路30と、切替部としてのセレクタ32と、セレクタコントローラ34と、リセットコントローラ36と、トランシーバ38と、を備える。この電子制御ユニット20は、モータを備える電気自動車やハイブリッド自動車などに搭載され、例えば、第1マイコン21はメイン電子制御ユニットと通信すると共に第1モータを駆動制御するマイコンとして構成され、第2マイコン23はメイン電子制御ユニットと通信すると共に第2モータを駆動制御するマイコンとして構成される。
第1,第2マイコン21,23は、それぞれ、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUに加えて、処理プログラムを記憶するROMや、データを一時的に記憶するRAM、入出力ポート、通信ポートを備える。第1,第2マイコン21,23には、外部の電子制御ユニットからのデータがトランシーバ38の受信部38aを介して入力され、第1,第2マイコン21,23からのデータは、第1,第2配線25,26に出力される。なお、データは、0(ドミナント)または1(レセッシブ)の2進数で入出力(送受信)される。第1,第2マイコン21,23が外部の電子制御ユニットから受信するデータとしては、例えば、第1,第2モータのトルク指令などを挙げることができる。また、第1,第2マイコン21,23から外部の電子制御ユニットに送信するデータとしては、例えば、第1,第2モータの回転数などを挙げることができる。
第1,第2マイコン21,23は、互いに通信可能に接続されている。また、第1,第2マイコン21,23は、機能ブロックとして監視部22,24を備える。監視部22,24は、ランパルス(ウォッチドッグタイマ)や演算値比較(いわゆる宿題回答やSUMチェック)などにより相手側のマイコンを監視し、相手側のマイコンの異常を検知すると、相手側のマイコンのリセット要求信号をリセットコントローラ36に出力する。第1,第2マイコン21,23は、リセットコントローラ36からリセット指示信号を受けると、リセット(初期化)する。
第1ドミナントタイムアウト回路27は、第1マイコン21とAND回路30およびセレクタ32とを接続する第1配線25に設けられており、第1配線25の占有を検知、具体的には、0(ドミナント)の所定ビット数(例えば5ビットなど)に相当する時間に亘る継続を検知したときに、第1配線25に異常が生じたとして、第1異常信号をセレクタコントローラ34に出力する。
第2ドミナントタイムアウト回路28は、第2マイコン23とAND回路30およびセレクタ32とを接続する第2配線26に設けられており、第2配線26の占有を検知、具体的には、0(ドミナント)の所定ビット数(例えば5ビットなど)に相当する時間に亘る継続を検知したときに、第2配線26に異常が生じたとして、第2異常信号をセレクタコントローラ34に出力する。
AND回路30は、入力端子が第1,第2配線25,26に接続されると共に出力端子がセレクタ32に接続されており、第1,第2配線25,26が共に1(レセッシブ)のときには1(レセッシブ)を出力し、第1,第2配線25,26のうちの少なくとも1つが0(ドミナント)のときには0(ドミナント)を出力する。
セレクタ32は、AND回路30の出力端子とトランシーバ38の送信部38bとを接続する第1状態と、第1配線25と送信部38bとを接続する第2状態と、第2配線26と送信部38bとを接続する第3状態と、を切替可能に構成されている。
セレクタコントローラ34は、リセットコントローラ36からの第1,第2マイコン21,23の状態に関する信号(以下、「マイコン状態信号」という)と、第1,第2ドミナントタイムアウトからの第1,第2異常信号の有無と、に基づいてセレクタ32を第1状態、第2状態、第3状態のうちの何れかにさせる。
リセットコントローラ36は、第1,第2マイコン21,23からの第2,第1マイコン23,21のリセット要求信号が入力されると、第2,第1マイコン23,21にリセット指示信号を出力する。また、リセットコントローラ36は、第2,第1マイコン23,21のリセット要求信号の有無に基づいてマイコン状態信号をセレクタコントローラ34に出力する。マイコン状態信号は、第1,第2マイコン21,23が何れも正常である旨を示す信号、第1マイコン21が異常である旨を示す信号、第2マイコン23が異常である旨を示す信号の何れかとなる。
トランシーバ38は、第1,第2マイコン21,23と外部の電子制御ユニット(CAN通信線10を介して接続される電子制御ユニット)との通信を司る。具体的には、トランシーバ38は、受信部38aおよび送信部38bを有し、外部の電子制御ユニットからのデータを受信部38aを介して第1,第2マイコン21,23に送信し、セレクタ32からのデータを送信部38bを介して外部の電子制御ユニットに送信する。
こうして構成された実施例の電子制御ユニット20では、AND回路30からみた第1,第2マイコン21,23側が正常であるときには、セレクタコントローラ34は、セレクタ32に第1状態にさせる。なお、第1,第2マイコン21,23側が正常であるときには、第1,第2ドミナントタイムアウト回路27,28からセレクタコントローラ34に第1,第2異常信号が出力されない、且つ、第1,第2マイコン21,23からリセットコントローラ36に第2,第1マイコン23,21のリセット要求信号が出力されずにリセットコントローラ36からセレクタコントローラ34にマイコン状態信号として第1,第2マイコン21,23が何れも正常である旨を示す信号が出力される。
図2は、セレクタ32が第1状態のときに、第1,第2マイコン21,23が外部の電子制御ユニットにデータを送信する際の様子を示す説明図である。図示するように、第1,第2マイコン21,23のうちの何れもデータを送信しないときには、第1,第2マイコン21,23は、第1,第2配線25,26を1(レセッシブ)で保持する。これにより、AND回路30の出力は1で保持される。また、第1マイコン21からデータを送信するときには、第2マイコン23は、第2配線26を1(レセッシブ)で保持し、第1マイコン21は、データに基づいて第1配線25を0(ドミナント)または1(レセッシブ)とする。これにより、AND回路30の出力は、第1マイコン21からのデータに応じた値となる。さらに、第2マイコン23からデータを送信するときには、第1マイコン21は、第1配線25を1(レセッシブ)で保持し、第2マイコン23は、データに基づいて第2配線26を0(ドミナント)または1(レセッシブ)とする。これにより、AND回路30の出力は、第2マイコン23からのデータに応じた値となる。実施例では、第1,第2マイコン21,23間の通信により或いは予め定められたスケジュールにより、第1,第2マイコン21,23からのデータを交互にトランシーバ38を介して外部の電子制御ユニットに送信する。
図3は、第1マイコン21に異常が生じたときのシーケンスの一例を示すフローチャートであり、図4は、第2マイコン23に異常が生じたときのシーケンスの一例を示すフローチャートであり、図5は、第1配線25に異常が生じたときのシーケンスの一例を示すフローチャートであり、図6は、第2配線26に異常が生じたときのシーケンスの一例を示すフローチャートである。以下、順に説明する。
図3に示すように、第1マイコン21に異常が生じたときには、第2マイコン23の監視部24が第1マイコン21の異常を検知し(ステップS100)、第2マイコン23がリセットコントローラ36に第1マイコン21のリセット要求信号を出力する(ステップS110)。リセットコントローラ36は、第1マイコン21のリセット要求信号が入力されると、第1マイコン21にリセット指示信号を出力して第1マイコン21をリセット(初期化)させると共に(ステップS120)、セレクタコントローラ34にマイコン状態信号として第1マイコン21が異常である旨を示す信号を出力する(ステップS130)。セレクタコントローラ34は、マイコン状態信号として第1マイコン21が異常である旨を示す信号が入力されると、セレクタ32を第3状態(第2配線26と送信部38bとを接続する状態)にさせる(ステップS140)。これにより、第1マイコン21に異常が生じたときでも、第2マイコン23から外部の電子制御ユニットにデータを送信することができる。
図4に示すように、第2マイコン23に異常が生じたときには、第1マイコン21の監視部22が第2マイコン23の異常を検知し(ステップS200)、第1マイコン21がリセットコントローラ36に第2マイコン23のリセット要求信号を出力する(ステップS210)。リセットコントローラ36は、第2マイコン23のリセット要求信号が入力されると、第2マイコン23にリセット指示信号を出力して第2マイコン23をリセット(初期化)させると共に(ステップS220)、セレクタコントローラ34にマイコン状態信号として第2マイコン23が異常である旨を示す信号を出力する(ステップS230)。セレクタコントローラ34は、マイコン状態信号として第2マイコン23が異常である旨を示す信号が入力されると、セレクタ32を第2状態(第1配線25と送信部38bとを接続する状態)にさせる(ステップS240)。これにより、第2マイコン23に異常が生じたときでも、第1マイコン21から外部の電子制御ユニットにデータを送信することができる。
図5に示すように、第1配線25に異常(ドミナントが継続する異常)が生じたときには、第1ドミナントタイムアウト回路27が、第1配線25の異常を検知し(ステップS300)、第1異常信号をセレクタコントローラ34に出力する(ステップS310)。セレクタコントローラ34は、第1異常信号が入力されると、セレクタ32を第3状態(第2配線26と送信部38bとを接続する状態)にさせる。これにより、第1配線25に異常が生じたときでも、第2マイコン23から外部の電子制御ユニットにデータを送信することができる。
図6に示すように、第2配線26に異常(ドミナントが継続する異常)が生じたときには、第2ドミナントタイムアウト回路28が、第2配線26の異常を検知し(ステップS400)、第2異常信号をセレクタコントローラ34に出力する(ステップS410)。セレクタコントローラ34は、第2異常信号が入力されると、セレクタ32を第2状態(第1配線25と送信部38bとを接続する状態)にさせる。これにより、第2配線26に異常が生じたときでも、第1マイコン21から外部の電子制御ユニットにデータを送信することができる。
以上説明した実施例の電子制御ユニット20では、第1,第2マイコン21,23に第1,第2配線25,26を介して入力端子が接続されたAND回路30と、AND回路30の出力端子とトランシーバ38の送信部38bとを接続する第1状態、第1配線25と送信部38bとを接続する第2状態、第2配線26と送信部38bとを接続する第3状態を切替可能なセレクタ32と、セレクタ32を制御するセレクタコントローラ34と、を備える。そして、セレクタコントローラ34は、AND回路30からみた第1,第2マイコン21,23側が何れも正常であるときには、セレクタ32を第1状態にさせ、第2マイコン23側(第2マイコン23や第2配線26)が異常であるときには、セレクタ32を第2状態にさせ、第1マイコン21側(第1マイコン21や第1配線25)が異常であるときには、セレクタ32を第3状態にさせる。これにより、AND回路30からみた第1,第2マイコン21,23側が何れも正常であるときには、第2状態と第3状態とを必要に応じて切り替えるものに比して、第1マイコン21からのデータと第2マイコン23からのデータとをスムーズに切り替えながら外部に送信することができる。また、第1マイコン21側に異常が生じたときも第2マイコン23からのデータを外部に送信することができ、第2マイコン23側に異常が生じたときでも第1マイコン21からのデータを外部に送信することができる。
実施例の電子制御ユニット20では、第1,第2ドミナントタイムアウト回路27,28を備えるものとした。しかし、第1,第2ドミナントタイムアウト回路27,28を備えないものとしてもよい。また、図7の変形例の電子制御ユニット20Bに示すように、第1,第2ドミナントタイムアウト回路27,28に代えて、第1,第2通信監視部27B,28Bを備えるものとしてもよい。ここで、第1,第2通信監視部27B,28Bは、第1,第2マイコン21,23からのデータ(通信データ)の通信内容や通信周期を監視し、異常を検知したときに、第1,第2異常信号をセレクタコントローラ34に出力する。
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、第1マイコン21が「第1コンピュータ」に相当し、第2マイコン23が「第2コンピュータ」に相当し、AND回路30が「AND回路」に相当し、セレクタ32が「切替部」に相当し、セレクタコントローラ34およびリセットコントローラ36が「切替制御部」に相当する。
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、制御装置の製造産業などに利用可能である。
10 CAN通信線、20 電子制御ユニット、21 第1マイコン、22,24 監視部、23 第2マイコン、25 第1配線、26 第2配線、27 第1ドミナントタイムアウト回路、28 第2ドミナントタイムアウト回路、30 AND回路、32 セレクタ、34 セレクタコントローラ、36 リセットコントローラ、38 トランシーバ、38a 受信部、38b 送信部。
Claims (1)
- 相互に異常監視を行なう第1,第2コンピュータを備えると共に外部と通信を行なう制御装置であって、
前記第1,第2コンピュータからの信号が入力されるAND回路と、
前記AND回路の出力を前記外部に送信する第1状態と、前記第1コンピュータの出力だけを前記外部に送信する第2状態と、前記第2コンピュータの出力だけを前記外部に送信する第3状態と、を切替可能な切替部と、
前記AND回路からみた前記第1,第2コンピュータ側が何れも正常であるときには、前記切替部に前記第1状態にさせ、前記第2コンピュータ側が異常であるときには、前記切替部に前記第2状態にさせ、前記第1コンピュータ側が異常であるときには、前記切替部に前記第3状態にさせる切替制御部と、
を備える制御装置。
Priority Applications (1)
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JP2018006343A JP2019125236A (ja) | 2018-01-18 | 2018-01-18 | 制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2018006343A JP2019125236A (ja) | 2018-01-18 | 2018-01-18 | 制御装置 |
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ID=67398924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018006343A Pending JP2019125236A (ja) | 2018-01-18 | 2018-01-18 | 制御装置 |
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- 2018-01-18 JP JP2018006343A patent/JP2019125236A/ja active Pending
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