JPH1019614A - マルチセンサシステムの診断方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この種のマルチセンサシステムのセンサ故障
診断における信頼性を向上させること。 【解決する手段】 検出項目の異なる複数のセンサの中
で、システムに固有の相関を有する２つのセンサ出力の
実相関を、それらセンサ出力相互間におけるシステム固
有の相関モデルと照合し、その照合の結果、２つのセン
サ出力の実相関が前記相関モデルを満足しない場合に
は、前記２つのセンサのいずれかに異常があると診断す
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、マルチセンサシス
テムの診断方法及び装置に係り、特に、共通のシステム
に対して検出項目の異なる複数のセンサを備えたマルチ
センサシステムの診断方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロコンピュータを搭載して様々な
制御を実現するようにした最近の高機能車両にあって
は、それぞれ検出項目の異なる多数のセンサ（例えば、
車間距離センサ、車速センサ、Ｇセンサ、ＧＰＳ現在位
置センサ、アクセルセンサ、ステアリングセンサ、サス
ペンションストロークセンサ、ブレーキセンサ等）が備
え付けられている。そして、これらのセンサからの検出
信号を適宜に利用することによって、車両の高機能化が
実現されている。

【０００３】従来、この種の共通のシステムに対して検
出項目の異なる複数のセンサを備えたマルチセンサシス
テムにおいては、センサ故障による予期せぬ誤動作を防
止するために、個々のセンサごとに故障診断機能が設け
られるのが通例である。このセンサ故障診断は、各セン
サごとに想定される故障時に得られるであろう検出信号
の値を記憶させておき、この記憶された検出信号の値と
実際の検出信号の値とを照合するものである。すなわ
ち、各センサの出力信号には、正常時に限り得られるで
あろう上下限値が存在するであろうから、この上下限値
とその時々の実際の検出信号の値とを照合することによ
り、当該センサに故障の有無を診断しようとするのであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のマルチセンサシステムにおけるセンサ故障診
断にあっては、診断対象となるセンサからの検出信号そ
れ自体に基づいて当該センサの故障を診断するというそ
の診断原理から、検出対象が正常であるにもかかわらず
センサが故障して検出信号が異常値を示している場合
と、検出対象それ自体が異常であることにより検出信号
が異常値を示している場合とを識別することが困難であ
ることに加え、検出対象の異常とセンサの異常とがたま
たま重なって同時に発生して、検出信号が正常値を示し
ていると言った希な状況にあっては全く用を成さないと
いう問題点があった。

【０００５】この発明は、従来のマルチセンサシステム
のセンサ故障診断における上述の問題点を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは、この
種のセンサ故障診断における信頼性を向上させることに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この出願の請求項１に記
載の発明は、共通のシステムに対して検出項目の異なる
複数のセンサを備えたマルチセンサシステムにおいて、
前記検出項目の異なる複数のセンサの中で、前記システ
ムに固有の相関を有する２つのセンサ出力の実相関を、
それらセンサ出力相互間におけるシステム固有の相関モ
デルと照合する照合ステップと、前記照合の結果、前記
２つのセンサ出力の実相関が前記相関モデルを満足しな
い場合には、前記２つのセンサのいずれかに異常がある
と診断するセンサ異常診断ステップと、を具備すること
を特徴とするマルチセンサシステムの診断方法にある。

【０００７】ここで、『共通のシステムに対して検出項
目の異なる複数のセンサを備えた』とあるのは、複数の
センサが全く無関係な複数のシステムに分散して備えら
れているような場合を排除する意味である。なお、ここ
で『共通のシステム』とあるのは、センサが取り付けら
れている物体乃至構造物（システム）が全てのセンサに
共通であるような場合と、センサの置かれている環境要
因等（システム）が全てのセンサに共通である場合との
双方を含む趣旨である。また、『検出項目の異なる』と
あるのは、複数のセンサであってもそれらの検出項目が
同一な場合を排除する意味である。後に詳細に説明する
実施の形態においては、『共通のシステム』が車両シス
テムに相当し、『検出項目の異なる複数のセンサ』が、
車間距離センサ、車速センサ、Ｇセンサ、ＧＰＳ現在位
置センサ、アクセルセンサ、ステアリングセンサ、サス
ペンションストロークセンサ、ブレーキセンサ等に相当
する。

【０００８】また、『検出項目の異なる複数のセンサの
中で、システムに固有の相関を有する２つのセンサ』と
あるのは、それら２つのセンサ相互間においてシステム
に固有の相関が存在することを意味している。後に詳細
に説明する実施の形態においては、例えばＧＰＳ現在位
置センサと車速センサとの間には、ＧＰＳ現在位置セン
サの出力と地図情報とに基づいて算出された走行速度と
車速センサで検出された走行速度とはほぼ一致する筈で
あるといった相関がこれに相当する。また、『実相関』
とは、それら２つのセンサ出力の実際の相関を意味し、
また『相関モデル』とは、それら２つのセンサ間に本来
あるべき相関を意味している。

【０００９】『２つのセンサ出力の実相関が相関モデル
を満足しない場合』とは、それらが一定の許容範囲内に
おいて一致していないこと等を意味している。後に詳細
に説明する実施の形態においては、例えば、ＧＰＳ現在
位置センサの出力と地図情報とに基づいて算出された走
行速度と車速センサで検出された走行速度とが一定の誤
差範囲をもって一致していない場合などを意味してい
る。

【００１０】そして、この請求項１に記載の発明によれ
ば、個々のセンサの出力を予め用意された基準値と比較
するのではなく、別のセンサの出力と比較することによ
り、より信頼性の高いセンサ故障診断をおこなうことが
できる。

【００１１】この出願の請求項２に記載の発明は、共通
のシステムに対して検出項目の異なる複数のセンサを備
えたマルチセンサシステムにおいて、前記検出項目の異
なる複数のセンサの中で、前記システムに固有の相関を
有する２つのセンサ出力の実相関を、それらセンサ出力
相互間におけるシステム固有の相関モデルと照合する第
１の照合ステップと、前記照合の結果、前記２つのセン
サ出力の実相関が前記相関モデルを満足しない場合に
は、前記２つのセンサのいずれかに異常があると診断す
るセンサ異常診断ステップと、前記センサ異常診断ステ
ップにおいて異常有りとの判定が行われたことを条件と
して、前記２つのセンサから選択された１個のセンサの
出力と前記２つのセンサ以外の他の１個若しくは２個以
上のセンサの出力との実相関を、それらのセンサ出力相
互間におけるシステム固有の相関モデルと照合する第２
の照合ステップと、前記照合の結果、前記選択された１
個のセンサの出力と前記他の１個若しくは２個以上のセ
ンサの出力との実相関が、前記相関モデルを満足しない
場合には、前記選択された側のセンサに異常があると判
定する異常センサ特定ステップと、を具備することを特
徴とするマルチセンサシステムの診断方法にある。

【００１２】ここで、この請求項２に記載の発明にあっ
ては、前記請求項１の発明に加え、『第２のは照合ステ
ップ』並びに『異常センサ特定ステップ』が新たに設け
られている。そして、これら『第２の照合ステップ』並
びに『異常センサ特定ステップ』は、前述した『センサ
異常診断ステップ』において、２つのセンサの出力のい
ずれかに異常があると診断された場合に限り実行され
る。

【００１３】ここで、『第２の照合ステップ』における
照合は、先に照合された２つのセンサから選択された１
個のセンサの出力とそれら２つのセンサ以外の他の１個
若しくは２個以上のセンサの出力との実相関を、それら
のセンサ出力相互間におけるシステム固有の相関モデル
と照合することにより行われる。すなわち、この第２の
照合ステップのためには、当該システムには少なくとも
３個以上のセンサが必要となる。

【００１４】そして、そのような２つのセンサから選択
された１個のセンサと他の１個若しくは２個以上のセン
サとを用いた照合により、所定の相関モデルを満足しな
いと判定された場合には、先に選択された１個のセンサ
それ自体に異常があると判定されるのである。

【００１５】そして、この請求項２に記載の発明によれ
ば、２つのセンサのいずれか一方に故障があることのみ
ならず、いずれのセンサに故障があるかまでも確実に診
断することができる。

【００１６】この出願の請求項３に記載の発明は、前記
照合の結果、前記選択された１個のセンサの出力と前記
２つのセンサ以外の他の１個若しくは２個以上のセンサ
の出力との実相関が、前記相関モデルを満足する場合に
は、前記２つのセンサの中で選択されずに残された側の
センサに異常があると判定する異常センサ特定ステップ
をさらに具備することを特徴とする請求項２に記載のマ
ルチセンサシステムの診断方法ある。

【００１７】この請求項３に記載の発明は、前記請求項
２に記載の発明と裏腹の関係にある。すなわち、先に説
明した請求項２に記載の発明の場合、２つのセンサから
選択された１個のセンサと他の１個若しくは２個以上の
センサとを照合し、所定の相関モデルを満足しない場合
には、その選択された１個のセンサの側に異常ありと判
定するのであるが、この請求項３に記載の発明の場合に
は、そのような照合により所定の相関モデルを満足する
場合には、残された側の１個のセンサに異常があると判
定するものである。

【００１８】そして、この請求項３に記載の発明によれ
ば、請求項２に記載の発明と同様に、２このセンサのい
ずれか一方に異常があるとの診断のみならず、いずれの
センサに異常があるかまでをも確実に診断することがで
きる。

【００１９】この出願の請求項４に記載の発明は、前記
相関モデルは、互いに独立した２つの検出系のそれぞれ
において同一の項目に関して別々に得られた２つの項目
値は、それら２つの検出系が同一のシステムに属するも
のである限り、本来一致するはずであるとの仮定の上に
成り立つものであることを特徴とする請求項１〜請求項
３のいずれかに記載のマルチセンサシステムの診断方
法。にある。

【００２０】ここでは、先に説明した請求項２並びに請
求項３の発明にいう『相関モデル』について説明してい
る。

【００２１】ここで、『互いに独立した２つの検出系の
それぞれにおいて同一の項目に関して別々に得られた２
つの項目値』とあるのは、後に詳細に説明する実施の形
態において、ＧＰＳ現在位置センサを含む検出系と車速
センサを含む検出系とで得られた２つの走行速度の値な
どがこれに相当する。

【００２２】そして、この請求項４に記載の発明によれ
ば、比較対象となる２つの検出系を同一次元で比較する
ことにより、定性的な比較が可能となるのである。

【００２３】この出願の請求項５に記載の発明は、前記
相関モデルは、互いに独立した２つの検出系のそれぞれ
において異なる項目に関して別々に得られた２つの項目
値であっても、それら２つの検出系が同一のシステムに
属するものである限り、当該システムの特性に起因し
て、特定の相関があるはずであるとの仮定の上に成り立
つものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のい
ずれかに記載のマルチセンサシステムの診断方法にあ
る。

【００２４】この請求項５においては、先に説明した請
求項１〜請求項３の発明にいう『相関モデル』の他の例
を説明している。

【００２５】ここで、『互いに独立した２つの検出系の
それぞれにおいて異なる項目に関して別々に得られた２
つの項目値』とあるのは、車速センサを含む検出系で得
られる走行速度とＧセンサを含む検出系で得られる加速
度との関係などがこれに相当すると思われる。

【００２６】そして、この請求項５に記載の発明によれ
ば、２つの検出系の比較を同一次元で行わないため、２
つの検出系からの出力を同一次元に揃えるために複雑な
演算処理が不要となり、より簡単な構成で２つの検出系
の比較を行うことができる。

【００２７】この出願の請求項６に記載の発明は、前記
共通のシステムは、車両システムであり、かつ前記複数
のセンサには、車輪の回転数に対応した検出出力を発生
する車速センサと、車両前方の物体を監視するレーザレ
ーダを用いた距離センサと、が含まれていることを特徴
とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のマルチセ
ンサシステムの診断方法にある。

【００２８】そして、この請求項６に記載の発明によれ
ば、車速センサを含む検出系と車間距離センサを含む検
出系と車間距離センサを含む検出系とを備えて車間距離
制御を行うようにした車両システムにおいて、それらセ
ンサの故障診断における信頼性を向上させることができ
る。

【００２９】この出願の請求項７に記載の発明は、共通
のシステムに対して検出項目の異なる複数のセンサを備
えたマルチセンサシステムにおいて、前記検出項目の異
なる複数のセンサの中で、前記システムに固有の相関を
有する２つのセンサ出力の実相関を、それらセンサ出力
相互間におけるシステム固有の相関モデルと照合する照
合手段と、前記照合の結果、前記２つのセンサ出力の実
相関が前記相関モデルを満足しない場合には、前記２つ
のセンサのいずれかに異常があると診断するセンサ異常
診断手段と、を具備することを特徴とするマルチセンサ
システムの診断装置にある。

【００３０】そして、この請求項７に記載の発明によれ
ば、請求項１に記載の発明と同様な効果がある。

【００３１】この出願の請求項８に記載の発明は、共通
のシステムに対して検出項目の異なる複数のセンサを備
えたマルチセンサシステムにおいて、前記検出項目の異
なる複数のセンサの中で、前記システムに固有の相関を
有する２つのセンサ出力の実相関を、それらセンサ出力
相互間におけるシステム固有の相関モデルと照合する第
１の照合手段と、前記照合の結果、前記２つのセンサ出
力の実相関が前記相関モデルを満足しない場合には、前
記２つのセンサのいずれかに異常があると診断するセン
サ異常診断判定手段と、前記センサ異常診断手段におい
て異常有りとの判定が行われたことを条件として、前記
２つのセンサから選択された１個のセンサの出力と前記
２つのセンサ以外の他の１個若しくは２個以上のセンサ
の出力との実相関を、それらのセンサ出力相互間におけ
るシステム固有の相関モデルと照合する第２の照合手段
と、前記照合の結果、前記選択された１個のセンサの出
力と前記他の１個若しくは２個以上のセンサの出力との
実相関が、前記相関モデルを満足しない場合には、前記
選択された側のセンサに異常があると診断する異常セン
サ特定手段と、を具備することを特徴とするマルチセン
サシステムの診断装置にある。

【００３２】そして、この請求項８に記載の発明によれ
ば、請求項２に記載の発明と同様な効果がある。

【００３３】この出願の請求項９に記載の発明は、前記
照合の結果、前記選択された１個のセンサの出力と前記
２つのセンサ以外の他の１個若しくは２個以上のセンサ
の出力との実相関が、前記相関モデルを満足する場合に
は、前記２つのセンサの中で選択されずに残された側の
センサに異常があると診断する異常センサ特定手段をさ
らに具備することを特徴とする請求項８に記載のマルチ
センサシステムの診断装置にある。

【００３４】そして、この請求項９に記載の発明によれ
ば、前記請求項３に記載の発明と同様な効果がある。

【００３５】この出願の請求項１０に記載の発明は、前
記相関モデルは、互いに独立した２つの検出系のそれぞ
れにおいて同一の項目に関して別々に得られた２つの項
目値は、それら２つの検出系が同一のシステムに属する
ものである限り、本来一致するはずであるとの仮定の上
に成り立つものであることを特徴とする請求項７〜請求
項９のいずれかに記載のマルチセンサシステムの診断装
置にある。

【００３６】そして、請求項１０によれば、前記請求項
４に記載の発明と同様な効果がある。

【００３７】この出願の請求項１１に記載の発明は、前
記相関モデルは、互いに独立した２つの検出系のそれぞ
れにおいて異なる項目に関して別々に得られた２つの項
目値であっても、それら２つの検出系が同一のシステム
に属するものである限り、当該システムの特性に起因し
て、何らかの相関があるはずであるとの仮定の上に成り
立つものであることを特徴とする請求項７〜請求項９の
いずれかに記載のマルチセンサシステムの診断装置にあ
る。

【００３８】そして、この請求項１１に記載の発明によ
れば、前記請求項５に記載の発明と同様な効果がある。

【００３９】この出願の請求項１２に記載の発明は、前
記共通のシステムは、車両システムであり、かつ前記複
数のセンサには、車輪の回転数に対応した検出出力を発
生する車速センサと、車両前方の物体を監視するレーザ
レーダを用いた距離センサと、が含まれていることを特
徴とする請求項７〜請求項１１のいずれかに記載のマル
チセンサシステムの診断装置にある。

【００４０】そして、この請求項１２に記載の発明によ
れば、前記請求項６に記載の発明と同様な効果がある。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。本発
明に係わるマルチセンサシステムは、共通のシステムに
対して検出項目の異なる複数のセンサを備えている。こ
のようなマルチセンサシステムとして、以下に述べる実
施の形態においては、検出項目の異なる複数のセンサ
（この例では、車間距離センサ、車速センサ、Ｇセン
サ、ＧＰＳ現在位置センサ、アクセルセンサ、ステアリ
ングセンサ、サスペンションストロークセンサ、ブレー
キセンサ）を備えた車両システムが採用されている。こ
のような車両システムの電気的なハードウェア構成を図
１のブロック図に概略的に示す。

【００４２】同図に示されるように、この車両システム
にあっては、車両前方へレーザビーム１ａを投射し、そ
の反射ビーム１ｂを受光して車間距離を測定する走査型
レーザレーザで構成された車間距離センサ１と、車両動
輪の回転に連動して走行速度を検出する車速センサ２
と、車両に生ずる横方向並びに縦方向の加速度を検出す
るためのＧセンサ３と、ＧＰＳ受信器で検出された現在
位置を所定の地図情報に重ねて現在位置を検出するＧＰ
Ｓ現在位置センサ４と、アクセルペダルの操作量やスロ
ットルバルブの開度などに基づいてアクセル操作状態を
検出するアクセルセンサ５と、ステアリングウィールな
どの操舵角に基づいてステアリング状態を検出するステ
アリングセンサ６と、サスペンションスプリングの伸縮
ストロークなどを検出するストロークセンサ７と、ブレ
ーキペダルの踏み込み量などに基づいてブレーキ操作状
態を検出するブレーキセンサ８とが設けられている。

【００４３】これら各センサ１〜８の出力は、インタフ
ェース９を介してマイクロコンピュータ１０に取り込ま
れるようになっている。尚、一般にこの種の車両には、
複数のマイクロコンピュータが搭載され、それぞれ専用
の制御を実行するのであるが、ここでは説明の便宜上そ
れらのマイクロコンピュータを１台のマイクロコンピュ
ータ１０に代表して示すこととする。

【００４４】次に、本発明に係る診断方法並びに装置の
第１の実施の形態を、図２〜図５のフローチャートを参
照して詳細に説明する。この第１の実施の形態にあって
は、検出項目の異なる複数のセンサであるセンサ１〜８
の中で、システムに固有の相関を有する２つのセンサで
あるＧＰＳ現在位置センサ４と車速センサ２のそれぞれ
の実相間を、それらセンサ出力相互間にシステム固有の
相関モデルと照合し、その結果２つのセンサ出力の実相
関が前記相関モデルとモデルを満足しない場合には、Ｇ
ＰＳ現在位置センサ４と車速センサ２とのいずれかに異
常があると診断するものである。

【００４５】すなわち、図２においてセンサ異常診断処
理が開始されると、先ず、ＧＰＳ現在位置センサ４の出
力と予め用意された地図情報とに基づいて走行速度が算
出される（ステップ２０１）。つまり、地図情報により
現在位置を認識することができれば、それを用いて移動
距離を求めることができ、そのようにして求められた移
動距離と経過時間とから、当該車両の走行速度を算出す
ることができるのである。次いで、車速センサ２で検出
された車両走行速度が読み込まれ、これにより照合対象
となる２つの走行速度データが用意されることとなる
（ステップ２０２）。

【００４６】次いで、このようにして得られた２つの走
行速度は、互いに照合され（ステップ２０３）、照合結
果が判定される（ステップ２０４）。ここで、それら照
合結果が照合一致の場合には（ステップ２０４ＮＯ）、
なにもせずに処理は終了するのに対し、照合不一致と判
定された場合には（ステップ２０４ＹＥＳ）、ＧＰＳ現
在位置センサ４と車速センサ２とのいずれかに異常があ
ると診断され、所定のセンサ異常フラグＦ１は“１”に
セットされる。以後、このセンサ異常フラグＦ１の内容
は、システム側において適宜に参照され、ＧＰＳ現在位
置センサ４若しくは車速センサ２のいずれかに異常があ
ることを外部へ報知したり、或いは、必要な異常対応処
理が実行されることとなる。

【００４７】このようにして、２つのセンサ、すなわち
ＧＰＳ現在位置センサ４若しくは車速センサ２のいずれ
かに異常があると診断されると、続いて図３〜図５に示
される異常センサ特定処理のいずれか、若しくは、それ
らの２以上が実行されることとなる。

【００４８】第１の異常センサ特定処理の詳細を図３の
フローチャートを参照して説明する。この第１の異常セ
ンサ特定処理では、先ず、ＧＰＳ現在位置センサ４の出
力と予め用意された地図情報とに基づいて走行速度が算
出され（ステップ３０１）、次いで、ＧＰＳ現在位置セ
ンサ４の出力と地図情報とに基づいて走行地点の道路形
状が求められる（ステップ３０２）。

【００４９】次いで、そのようにして求められた道路形
状に基づき、現在カーブ走行中であるかどうかの判断が
行われる（ステップ３０３）。ここで直進走行状態と判
定されると（ステップ３０３ＮＯ）、何もおこなわずに
処理は終了される。これに対して、カーブ走行中と判定
されると（ステップ３０３ＹＥＳ）。カーブ曲率と算出
された走行速度とから車両に生ずる遠心力が算出され
（ステップ３０４）、同時にＧセンサ３を構成する横Ｇ
センサからは実際に生じている遠心力が読み込まれ（ス
テップ３０５）、それら２つの遠心力は互いに照合され
ることとなる。（ステップ３０６）。

【００５０】ここで両者が照合一致の場合には（ステッ
プ３０７ＮＯ）、何も行わずに処理は終了するのに対
し、両遠心力が不一致と判定されると（ステップ３０７
ＹＥＳ）、２つのセンサの内のＧＰＳ現在位置センサ４
に異常があると診断されて、ＧＰＳセンサ異常フラグＦ
１１はセットされる（ステップ３０８）。

【００５１】このように、この第１の異常センサ特定処
理にあっては、ＧＰＳ現在位置センサ４を基準として算
出された車両遠心力と、Ｇセンサ３を構成する横Ｇセン
サから求められた遠心力とを照合し、両者が不一致の場
合に限り、ＧＰＳ現在位置センサ４に異常があると判定
して、ＧＰＳセンサ異常フラグＦ１１をセットするので
ある。

【００５２】次に、第２の異常センサ特定処理の詳細
を、図４のフローチャートを参照して説明する。この第
２の異常センサ特定処理においては、ステアリングセン
サ６の出力と横Ｇセンサ３の出力とから走行速度を算出
し、この走行速度をＧＰＳ現在位置センサ４の出力基づ
いて算出された走行速度若しくは車速センサ２から読み
込まれた走行速度と照合することにより、ＧＰＳ現在位
置センサ４と車速センサ２とのいずれに異常があるかを
診断するものである。

【００５３】すなわち、同図において処理が開始される
と、先ず、ステアリングセンサ６から得られる情報と車
両のホイールベースなどの寸法情報とから現在走行中の
道路形状が推定される（ステップ４０１）。

【００５４】ここで、現在カーブ走行中でないと判定さ
れると（ステップ４０２ＮＯ）、何も行わずに処理は終
了するのに対し、カーブ走行中と判定された場合には
（ステップ４０２ＹＥＳ）、以下に説明する異常センサ
特定処理が実行される。

【００５５】この異常センサ特定処理では、先ずカーブ
曲率と横Ｇセンサ３の出力とから走行速度が算出され
（ステップ４０３）、次にＧＰＳ現在位置センサ４の出
力と地図情報とに基づいて走行速度が算出され（ステッ
プ４０４）、最後に車速センサ２からの信号に基づいて
走行速度が求められる（ステップ４０５）。

【００５６】次いで、ステアリングセンサ６と横Ｇセン
サ３とから求められた走行速度は、ＧＰＳ現在位置セン
サ４から求められた走行速度と照合され（ステップ４０
６）、両者が不一致な場合に限り（ステップ４０７ＹＥ
Ｓ）、ＧＰＳ現在位置センサ４に異常があると診断し
て、所定のＧＰＳセンサ異常フラグＦ１１は“１”にセ
ットされる（ステップ４０８）。

【００５７】次いで、ステアリングセンサ６と横Ｇセン
サ３とから求められた走行速度は、更に車速センサ２か
ら求められた走行速度と照合され（ステップ４０９）、
両者が不一致の場合に限り（ステップ４１０ＹＥＳ）、
車速センサ２に異常があると診断して、所定の車速セン
サ異常フラグＦ１２は“１”にセットされる（ステップ
４１１）。

【００５８】このように、この第２の異常センサ特定処
理においては、ＧＰＳ現在位置センサ４と車速センサ２
とのいずれに異常があるかを診断するについて、それら
から求められた走行速度を別のセンサであるステアリン
グセンサ６と横Ｇセンサ３とから求められた走行速度と
照合するという手法を採用しているのである。

【００５９】次に、第３の異常センサ特定処理の詳細
を、図５のフローチャートを参照して詳細に説明する。
この第３の異常センサ特定処理にあっては、車間距離セ
ンサ１を構成するレーザレーダの出力に基づき走行速度
を算出し、この走行速度をＧＰＳ現在位置センサ４から
求められた走行速度若しくは車速センサ２から求められ
た走行速度と照合することにより、ＧＰＳ現在位置セン
サ４と車速センサ２とのいずれに異常があるかを診断し
ようとするものである。

【００６０】すなわち、同図において処理が開始される
と、先ず車間距離センサ１を構成するレーザレーダが検
出した停止物体と車両との距離変化と経過時間とから車
両の走行速度が算出され（ステップ５０１）、次にＧＰ
Ｓ現在位置センサ４の出力と地図情報とに基づいて走行
速度が算出され（ステップ５０２）、最後に車速センサ
２の出力に基づいて走行速度が求められる（ステップ５
０３）。

【００６１】次いで、レーザレーダから求められた走行
速度はＧＰＳ現在位置センサ４から求められた走行速度
と照合され（ステップ５０４）、両者が不一致の場合に
限り（ステップ５０５ＹＥＳ）、ＧＰＳ現在位置センサ
４に異常があると診断されて、所定のＧＰＳセンサフラ
グＦ１１は“１”にセットされる。

【００６２】次いで、レーザレーダから求められた走行
速度は、更に車速センサ２から求められた走行速度と照
合され（ステップ５０７）、両者が不一致な場合に限り
（ステップ５０８ＹＥＳ）、車速センサ２に異常がある
と診断されて、所定の車速センサ異常フラグＦ１２は
“１”にセットされる（ステップ５０９）。

【００６３】このように、この第３の異常センサ特定処
理においては、ＧＰＳ現在位置センサ４と車速センサ２
とのいずれに異常があるかを診断するについて、これを
それらから求められた走行速度を車間距離センサ１を構
成するレーザレーダの出力に基づき算出された走行速度
と照合するという手法を採用しているのである。

【００６４】次に、本発明に係わる診断方法及び装置の
第２の実施の形態を、図６〜図９のフローチャートを参
照して詳細に説明する。

【００６５】先ず、第２の実施の形態におけるセンサ異
常診断処理の詳細を、図６のフローチャートを参照して
説明する。

【００６６】このセンサ異常診断処理にあっては、ＧＰ
Ｓ現在位置センサ４の出力と地図情報とに基づいて求め
られた道路曲率を、横Ｇセンサ３から求められた道路曲
率と照合し、両者が不一致であることに基づいて、ＧＰ
Ｓ現在位置センサ４若しくは横Ｇセンサ３のいずれかに
異常があると診断するものである。

【００６７】すなわち、同図において処理が開始される
と、ＧＰＳ現在位置センサ４の出力と地図情報とに基づ
いて走行地点の道路形状が求められ（ステップ６０
１）、カーブ走行中であるかどうかが判定される（ステ
ップ６０２）。

【００６８】ここで、カーブ走行中でないと判定された
場合には（ステップ６０２ＮＯ）、なにも行わずに処理
は終了するのに対し、カーブ走行中と判定された場合に
は（ステップ６０２ＹＥＳ）、ＧＰＳ現在位置センサ４
と横Ｇセンサ３のいずれかに異常の有無が診断される。
すなわち、先ず地図情報から道路の曲率が求められ（ス
テップ６０３）、次に横Ｇセンサ３から得た遠心力と走
行速度とから道路の曲率が求められる（ステップ６０
４）。

【００６９】その後、このようにして求められた２つの
道路曲率は互いに照合され（ステップ６０５）、両者が
不一致の場合に限り（ステップ６０６ＹＥＳ）、ＧＰＳ
現在位置センサ４若しくは横Ｇセンサ３のいずれかに異
常があると診断して、所定のセンサ異常フラグＦ２は
“１”にセットされる。

【００７０】このように、このセンサ異常診断処理にお
いては、ＧＰＳ現在位置センサ４と横Ｇセンサ３とのい
ずれかに異常がある旨を診断するについて、それぞれか
ら求められた道路曲率同士を照合し、それらが不一致で
あることに基づいていずれか一方に異常があると診断す
るのである。

【００７１】次に、この第２の実施の形態における第１
の異常センサ特定処理〜第３の異常センサ特定処理の詳
細を、図７〜図９のフローチャートを参照して詳細に説
明する。尚、これら異常センサ特定処理は、図６を参照
して先に説明したセンサ異常診断処理において、ＧＰＳ
現在位置センサ４若しくは横Ｇセンサ３のいずれかに異
常があると診断された場合に限って実行されるものであ
る。

【００７２】第１の異常センサ特定処理の詳細を図７の
フローチャートを参照して説明する。この第１の異常セ
ンサ特定処理においては、ステアリングセンサ６の出力
に基づいて車両が幾何学的に描く円弧の曲率を求め、こ
の求められた曲率を、地図情報から求められた道路曲率
若しくは横Ｇセンサ３の出力から求められた道路曲率と
照合し、これによりＧＰＳ現在位置センサ４と横Ｇセン
サ３とのいずれに異常があるかを診断するものである。

【００７３】すなわち、同図において処理が開始される
と、先ず、ステアリングセンサ６から得られるハンドル
舵角とホイールベースから、幾何学的に車両が描く円弧
の曲率が求められ（ステップ７０１）、次にＧＰＳ現在
位置センサ４と地図情報とから道路曲率が求められ（ス
テップ７０２）、最後に横Ｇセンサ３から得られた遠心
力と走行速度とから道路曲率が求められる（ステップ７
０３）。

【００７４】その後、このようにして別々に求められた
３個の道路曲率に基づいて、ＧＰＳ現在位置センサ４若
しくは横Ｇセンサ３のいずれに異常があるかの診断が行
われる。すなわち、ステアリングセンサ６から得られた
道路曲率とＧＰＳ現在位置センサ４並びに地図情報とか
ら求められた道路曲率との照合が行われ（ステップ７０
４）、両者が不一致の場合に限り（ステップ７０５ＹＥ
Ｓ）、ＧＰＳ現在位置センサ４に異常があると診断され
て、所定のＧＰＳセンサ異常フラグＦ２１は“１”にセ
ットされる。

【００７５】次いで、ステアリングセンサ６から得られ
た道路曲率と横Ｇセンサ３から得られた道路曲率との照
合が行われ（ステップ７０７）、両者が不一致の場合に
限り（ステップ７０８ＹＥＳ）、横Ｇセンサ３に異常が
あると診断されて、所定の横Ｇセンサ異常フラグＦ２２
は“１”にセットされる（ステップ７０９）。

【００７６】このように、この第１の異常センサ特定処
理においては、ＧＰＳ現在位置センサ４と横Ｇセンサ３
のいずれに異常があるかを診断するについて、それらセ
ンサから得られた道路曲率をそれら以外の全く別のセン
サであるステアリングセンサ６から得られる道路曲率と
照合するという手法を採用しているのである。

【００７７】次に、第２の異常センサ特定処理の詳細を
図８のフローチャートを参照して説明する。この第２の
異常センサ特定処理においては、車輪の回転数差、車輪
径、トレッド幅などから走行軌跡の曲率を算出し、この
ようにして算出された曲率を、ＧＰＳ現在位置センサ４
並びに地図情報から求められた道路曲率、若しくは、横
Ｇセンサ３から求められた道路曲率と照合することによ
り、ＧＰＳ現在位置センサ４若しくは横Ｇセンサ３のい
ずれに異常があるかを診断するものである。すなわち、
同図において処理が開始されると、先ず、車輪の回転数
差、車輪系、トレッド幅から走行軌跡の曲率が求められ
る（ステップ８０１）。尚、当業者であれば容易に理解
されるように、車輪の回転数差を求めるためには車速セ
ンサ２として、左右の車輪の回転を別々に検出可能な構
成が採用される。

【００７８】次いで、このようにして求められた走行軌
跡の曲率は、ＧＰＳ現在位置センサ４並びに地図情報か
ら求められた道路曲率と照合され（ステップ８０２）、
両者が不一致な場合に限り（ステップ８０３ＹＥＳ）、
ＧＰＳ現在位置センサ４に異常があると診断して、所定
のＧＰＳセンサ異常フラグＦ２１は“１”にセットされ
る（ステップ８０４）。

【００７９】次いで、前述の算出された走行軌跡の曲率
は、更に横Ｇセンサ３から求められた道路曲率と照合さ
れ（ステップ８０５）、両者が不一致な場合に限り（ス
テップ８０６ＹＥＳ）、横Ｇセンサ３に異常が診断し
て、所定の横Ｇセンサ異常フラグＦ２２は“１”にセッ
トされる。

【００８０】このように、この第２の異常センサ特定処
理においては、ＧＰＳ現在位置センサ４と横Ｇセンサ３
とのいずれに異常があるかを診断するについて、それら
の出力に基づいて求められた道路曲率を、車輪の回転数
差、車輪径、トレッド幅から求められた走行軌跡の曲率
と照合し、両者が不一致の場合に限り該当するセンサに
異常があると診断する手法を採用しているのである。

【００８１】次に、第３の異常センサ特定処理の詳細
を、図９のフローチャートを参照して説明する。この第
３の異常センサ特定処理にあっては、車間距離センサ１
を構成するレーザレーダにより求められた道路曲率を、
ＧＰＳ現在位置センサ４並びに地図情報から求められた
道路曲率、若しくは、横Ｇセンサ３から求められた道路
曲率と照合することにより、それらセンサのいずれに異
常があるかを診断するものである。

【００８２】すなわち、同図において処理が開始される
と、先ず車間距離センサ１を構成するレーザレーダによ
り、路側のリフレクタなどの連続設置物を用いて道路曲
率が求められる（ステップ９０１）。次いで、このよう
にして求められた道路曲率は、ＧＰＳ現在位置センサ４
並びに地図情報から求められた道路曲率と照合され（ス
テップ９０２）、両者が不一致の場合に限り（ステップ
９０３ＹＥＳ）、ＧＰＳ現在位置センサ４に異常がある
と診断して、所定のＧＰＳセンサ異常フラグＦ２１は
“１”にセットされる（ステップ９０４）。

【００８３】続いて、レーザレーダにより求められた道
路曲率は、更に、横Ｇセンサ３から求められた道路曲率
と照合され（ステップ９０５）、両者が不一致の場合に
限り（ステップ９０６ＹＥＳ）、横Ｇセンサ３に異常が
あると診断して、所定の横Ｇセンサ異常フラグＦ２２は
“１”にセットされる（ステップ９０７）。

【００８４】このように、この第３の異常センサ特定処
理にあっては、ＧＰＳ現在位置センサ４若しくは横Ｇセ
ンサ３のいずれに異常があるかを診断するについて、そ
れらセンサとは全く別のセンサであるレーザレーダによ
り求められた道路曲率を、横Ｇセンサ３若しくはＧＰＳ
現在位置センサ４から求められた道路曲率と照合し、照
合不一致が判定された側のセンサを異常と診断するもの
である。

【００８５】このように、以上説明した第１若しくは第
２の実施の形態においては、共通の車両システムに対し
て検出項目の異なる複数のセンサ（車間距離センサ１、
車速センサ２、Ｇセンサ３、ＧＰＳ現在位置センサ４、
アクセルセンサ５、ステアリングセンサ６、サスペンシ
ョンストロークセンサ７、ブレーキセンサ８）を備えた
マルチセンサシステムにおいて、前記検出項目の異なる
複数のセンサの中で、前記車両システムに固有の相関を
有する２つのセンサ出力の実相関（第１の実施の形態の
場合においては、ＧＰＳ現在位置センサ４の出力と地図
情報とに基づいて算出された走行速度と車速センサ２か
ら求められた走行速度との実相関、第２の実施の形態の
場合には、ＧＰＳ現在位置センサ４並びに地図情報から
求められた道路曲率と横Ｇセンサ３から求められた道路
曲率との実相関）を、それらセンサ出力相互間における
システム固有の相関モデル（両者が一致するというこ
と）と照合し、２つのセンサ出力の実相関が前記相関モ
デルを満足しない場合には、前記２つのセンサ（第１の
実施の形態の場合には、ＧＰＳ現在位置センサ４と車速
センサ３、第２の実施の形態の場合にはＧＰＳ現在位置
センサ４と横Ｇセンサ３）のいずれかに異常があると診
断するため、他のセンサ出力との関係を考慮することな
く予め用意された基準値と比較するような従来例と比
べ、この種のセンサ故障診断における信頼性を格段に向
上させることができる。

【００８６】また、２つのセンサのいずれかに異常があ
ると診断された後にあっては、更にそれら２つのセンサ
の出力を、それら２つのセンサ以外の他の１個若しくは
２個以上のセンサ出力と照合し、それら照合結果に基づ
いて、先の２つのセンサのいずれに異常があるかをも特
定しているため、いずれかのセンサに故障がある場合に
は、迅速なる原因究明が可能となる。

【００８７】更に、２つのセンサの照合にあたっては、
それらのセンサから得られる出力を共通の次元の値に変
換し、同一次元同士で照合するという手法を採用してい
るため、２つのセンサの照合を定性的に行うことができ
る。

【００８８】尚、以上の実施の形態においては、２つの
センサの出力を同一次元に変換して照合したが、本発明
は必ずしもこれに限定されない。すなわち、例えば、車
間距離センサと車速センサとを照合するにあたり、照合
モデルとして、『車速センサで何らかの車速が検出され
ていれば、車両が正常に走行している限り、車間距離セ
ンサから検出される車両前方物体は、至近距離に存在す
る筈はない。』といった相関モデルを利用することもで
き、このような相関モデルを利用すれば、先の例の場合
のように、２つのセンサの出力を同一次元に変換するこ
とが不要となって、演算処理を簡素化することができ
る。

【００８９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、この種のセンサ故障診断における信頼性を向
上させることができると言う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された車両システムの電気的なハ
ードウェア構成を概略的に示すブロック図である。

【図２】第１の実施の形態におけるセンサ異常診断処理
の詳細を示すフローチャートである。

【図３】第１の実施の形態における第１の異常センサ特
定処理の詳細を示すフローチャートである。

【図４】第１の実施の形態における第２の異常センサ特
定処理の詳細を示すフローチャートである。

【図５】第１の実施の形態における第３の異常センサ特
定処理の詳細を示すフローチャートである。

【図６】第２の実施の形態におけるセンサ異常診断処理
の詳細を示すフローチャートである。

【図７】第２の実施の形態における第１の異常センサ特
定処理の詳細を示すフローチャートである。

【図８】第２の実施の形態における第２の異常センサ特
定処理の詳細を示すフローチャートである。

【図９】第２の実施の形態における第３の異常センサ特
定処理の詳細を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 車間距離センサ ２ 車速センサ ３ Ｇセンサ ４ ＧＰＳ現在位置センサ ５ アクセルセンサ ６ ステアリングセンサ ７ サスペンションストロークセンサ ８ ブレーキセンサ ９ インタフェース １０ マイクロコンピュータ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共通のシステムに対して検出項目の異な
   る複数のセンサを備えたマルチセンサシステムにおい
   て、 前記検出項目の異なる複数のセンサの中で、前記システ
   ムに固有の相関を有する２つのセンサ出力の実相関を、
   それらセンサ出力相互間におけるシステム固有の相関モ
   デルと照合する照合ステップと、 前記照合の結果、前記２つのセンサ出力の実相関が前記
   相関モデルを満足しない場合には、前記２つのセンサの
   いずれかに異常があると診断するセンサ異常診断ステッ
   プと、 を具備することを特徴とするマルチセンサシステムの診
   断方法。
2. 【請求項２】 共通のシステムに対して検出項目の異な
   る複数のセンサを備えたマルチセンサシステムにおい
   て、 前記検出項目の異なる複数のセンサの中で、前記システ
   ムに固有の相関を有する２つのセンサ出力の実相関を、
   それらセンサ出力相互間におけるシステム固有の相関モ
   デルと照合する第１の照合ステップと、 前記照合の結果、前記２つのセンサ出力の実相関が前記
   相関モデルを満足しない場合には、前記２つのセンサの
   いずれかに異常があると診断するセンサ異常診断ステッ
   プと、 前記センサ異常診断ステップにおいて異常有りとの判定
   が行われたことを条件として、前記２つのセンサから選
   択された１個のセンサの出力と前記２つのセンサ以外の
   他の１個若しくは２個以上のセンサの出力との実相関
   を、それらのセンサ出力相互間におけるシステム固有の
   相関モデルと照合する第２の照合ステップと、 前記照合の結果、前記選択された１個のセンサの出力と
   前記他の１個若しくは２個以上のセンサの出力との実相
   関が、前記相関モデルを満足しない場合には、前記選択
   された側のセンサに異常があると判定する異常センサ特
   定ステップと、 を具備することを特徴とするマルチセンサシステムの診
   断方法。
3. 【請求項３】 前記照合の結果、前記選択された１個の
   センサの出力と前記２つのセンサ以外の他の１個若しく
   は２個以上のセンサの出力との実相関が、前記相関モデ
   ルを満足する場合には、前記２つのセンサの中で選択さ
   れずに残された側のセンサに異常があると判定する異常
   センサ特定ステップをさらに具備することを特徴とする
   請求項２に記載のマルチセンサシステムの診断方法。
4. 【請求項４】 前記相関モデルは、互いに独立した２つ
   の検出系のそれぞれにおいて同一の項目に関して別々に
   得られた２つの項目値は、それら２つの検出系が同一の
   システムに属するものである限り、本来一致するはずで
   あるとの仮定の上に成り立つものであることを特徴とす
   る請求項１〜請求項３のいずれかに記載のマルチセンサ
   システムの診断方法。
5. 【請求項５】 前記相関モデルは、互いに独立した２つ
   の検出系のそれぞれにおいて異なる項目に関して別々に
   得られた２つの項目値であっても、それら２つの検出系
   が同一のシステムに属するものである限り、当該システ
   ムの特性に起因して、特定の相関があるはずであるとの
   仮定の上に成り立つものであることを特徴とする請求項
   １〜請求項３のいずれかに記載のマルチセンサシステム
   の診断方法。
6. 【請求項６】 前記共通のシステムは、車両システムで
   あり、かつ前記複数のセンサには、車輪の回転数に対応
   した検出出力を発生する車速センサと、車両前方の物体
   を監視するレーザレーダを用いた距離センサと、 が含まれていることを特徴とする請求項１〜請求項５の
   いずれかに記載のマルチセンサシステムの診断方法。
7. 【請求項７】 共通のシステムに対して検出項目の異な
   る複数のセンサを備えたマルチセンサシステムにおい
   て、 前記検出項目の異なる複数のセンサの中で、前記システ
   ムに固有の相関を有する２つのセンサ出力の実相関を、
   それらセンサ出力相互間におけるシステム固有の相関モ
   デルと照合する照合手段と、 前記照合の結果、前記２つのセンサ出力の実相関が前記
   相関モデルを満足しない場合には、前記２つのセンサの
   いずれかに異常があると診断するセンサ異常診断手段
   と、 を具備することを特徴とするマルチセンサシステムの診
   断装置。
8. 【請求項８】 共通のシステムに対して検出項目の異な
   る複数のセンサを備えたマルチセンサシステムにおい
   て、 前記検出項目の異なる複数のセンサの中で、前記システ
   ムに固有の相関を有する２つのセンサ出力の実相関を、
   それらセンサ出力相互間におけるシステム固有の相関モ
   デルと照合する第１の照合手段と、 前記照合の結果、前記２つのセンサ出力の実相関が前記
   相関モデルを満足しない場合には、前記２つのセンサの
   いずれかに異常があると診断するセンサ異常診断判定手
   段と、 前記センサ異常診断手段において異常有りとの判定が行
   われたことを条件として、前記２つのセンサから選択さ
   れた１個のセンサの出力と前記２つのセンサ以外の他の
   １個若しくは２個以上のセンサの出力との実相関を、そ
   れらのセンサ出力相互間におけるシステム固有の相関モ
   デルと照合する第２の照合手段と、 前記照合の結果、前記選択された１個のセンサの出力と
   前記他の１個若しくは２個以上のセンサの出力との実相
   関が、前記相関モデルを満足しない場合には、前記選択
   された側のセンサに異常があると診断する異常センサ特
   定手段と、 を具備することを特徴とするマルチセンサシステムの診
   断装置。
9. 【請求項９】 前記照合の結果、前記選択された１個の
   センサの出力と前記２つのセンサ以外の他の１個若しく
   は２個以上のセンサの出力との実相関が、前記相関モデ
   ルを満足する場合には、前記２つのセンサの中で選択さ
   れずに残された側のセンサに異常があると診断する異常
   センサ特定手段をさらに具備することを特徴とする請求
   項８に記載のマルチセンサシステムの診断装置。
10. 【請求項１０】 前記相関モデルは、互いに独立した２
    つの検出系のそれぞれにおいて同一の項目に関して別々
    に得られた２つの項目値は、それら２つの検出系が同一
    のシステムに属するものである限り、本来一致するはず
    であるとの仮定の上に成り立つものであることを特徴と
    する請求項７〜請求項９のいずれかに記載のマルチセン
    サシステムの診断装置。
11. 【請求項１１】 前記相関モデルは、互いに独立した２
    つの検出系のそれぞれにおいて異なる項目に関して別々
    に得られた２つの項目値であっても、それら２つの検出
    系が同一のシステムに属するものである限り、当該シス
    テムの特性に起因して、何らかの相関があるはずである
    との仮定の上に成り立つものであることを特徴とする請
    求項７〜請求項９のいずれかに記載のマルチセンサシス
    テムの診断装置。
12. 【請求項１２】 前記共通のシステムは、車両システム
    であり、かつ前記複数のセンサには、車輪の回転数に対
    応した検出出力を発生する車速センサと、車両前方の物
    体を監視するレーザレーダを用いた距離センサと、 が含まれていることを特徴とする請求項７〜請求項１１
    のいずれかに記載のマルチセンサシステムの診断装置。