JP3633092B2 - マイコン故障監視装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイコン制御回路の機能の異常を検知するマイコン故障監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車、ロボット、工作機械、建設機械等には１０台を越えるマイコン制御装置が搭載される場合がある。個々のマイコン制御装置には、プログラム処理の異常を検知するためのウオッチドッグ回路と、電源電圧の異常を検知するための電圧監視回路が付設される。
ウオッチドッグ回路は、プログラム処理に伴ってマイコン制御装置から継続的に出力されるクロック信号を検知して、クロック信号の消失や周波数の異常が検知された場合に、マイコン制御装置のリセット入力端子に短いパルス信号を送出してプログラム処理をリセットさせる。
電圧監視回路は、電源電圧を検知して、電源電圧が所定範囲を逸脱した場合に同じリセット入力端子に長いパルス信号を送出してプログラム処理をリセットさせる。電源電圧の異常の場合、単なるプログラム処理上のトラブルに比較してマイコン制御装置の正常な動作の復帰にやや時間がかかるから、長いパルス信号でリセットを行う。
【０００３】
しかし、マイコン制御装置の素子が破壊されたり、搭載されたプログラム自体が不良となった場合、プログラム処理のリセットを繰り返してもマイコン制御装置の機能は回復しない。このような場合、マイコン制御装置に制御される被制御装置に適当なフェイルセーフ動作を取らせたり、主制御装置（コントロールパネル）にマイコン制御装置の異常を通報する必要がある。
そこで、マイコン制御装置のリセット入力端子に入力されるパルス信号を計数する検出回路を設けて、リセット回数が所定個数に達するとマイコン制御装置の異常を通報する故障検出信号を出力させている。
このようなマイコン故障監視装置は、例えば、特開平４−２９１６３４号公報に示される。ここでは、リセット入力端子に入力されるパルス信号をコンデンサに蓄積しており、連続的なリセットの繰り返しでコンデンサの端子電圧がしきい値を越えると故障検出信号が出力される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電圧監視回路によってマイコン制御装置がリセットされる場合、電源電圧の異常であってマイコン制御装置の機能自体には問題が無いから、リセット回数の計数に加える利益が無い。マイコン制御装置自体の異常が疑われるのはウオッチドッグ回路によるリセットに限られる。
ところが、特開平４−２９１６３４号公報に示されるマイコン故障監視装置では、電圧監視回路によるリセットとウオッチドッグ回路によるリセットが混同される。そればかりか、電圧監視回路から出力される長いパルス信号が１つ入力されると、ウオッチドッグ回路から出力される短いパルス信号の５〜６個分の電圧がコンデンサに蓄積されて一気にしきい値を越えてしまい、マイコン制御装置の機能自体には問題が無いにもかかわらず故障検出信号が出力される。
【０００５】
そこで、電源電圧を所定のしきい値と比較してコンデンサの蓄積電圧を放電させる放電回路を検出回路の内部に設け、電源電圧がしきい値を割り込むと蓄積電圧を０にしてパルス信号の計数をリセットさせる試みがなされた。電圧監視回路から長いパルス信号が送出される際には、先回りしてコンデンサを接地電位にバイパスさせるから、電圧監視回路によるリセットは計数を逃れる。
しかし、この場合、電圧監視回路のしきい値と検出回路のしきい値が食い違うと検出回路が誤動作する。例えば、電圧監視回路のしきい値よりも検出回路のしきい値が低くて、電源電圧が２つのしきい値の中間まで低下した場合、電圧監視回路から長いパルス信号が送出されてもコンデンサがバイパスされておらず、長いパルス信号がコンデンサに蓄積されてしきい値を越える。
【０００６】
本発明は、電源電圧の異常と混同することなく、マイコン制御装置の異常を確実に検知できるマイコン故障監視装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、プログラム処理に伴ってマイコン制御装置から継続的に出力されるパルス信号を検知して、異常が検知された場合には前記マイコン制御装置のリセット入力端子に第１パルス信号を送出して前記プログラム処理をリセットさせるウオッチドッグ回路と、電源電圧を検知して、所定範囲を逸脱した場合には前記リセット入力端子に第１パルス信号よりも長い第２パルス信号を送出して前記プログラム処理をリセットさせる電圧監視回路と、電源投入によって計数値をリセットされ、パルス信号の長さを識別して第１パルス信号だけを計数し、第１パルス信号の計数値が所定数に達すると故障検出信号を出力する検出回路とを有するものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の構成における検出回路が、電源電圧を検知し、電源電圧が所定のしきい値を割り込んだ場合にも第１パルス信号の計数値をリセットするものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２の構成における検出回路が、第２パルス信号の末尾エッジでも第１パルス信号の計数値をリセットするものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３の構成における検出回路が、第１パルス信号および第２パルス信号について先頭エッジおよび末尾エッジを検知するエッジ検出回路と、第１パルス信号よりも長くて第２パルス信号よりも短い設定時間を設定されて前記先頭エッジで起動されるタイマーと、前記タイマーの設定時間内に前記末尾エッジが検知されると第１パルス信号の計数値を１増すカウンターと、前記タイマーの設定時間を越えて前記末尾エッジが検知されると前記カウンターの計数値をリセットするリセット回路とを有するものである。
【００１１】
【作用】
請求項１のマイコン故障監視装置では、検出回路がパルス信号の長さを識別して第２パルス信号を計数から排除するから、電源投入等によって計数値がリセットされた後はウオッチドッグ回路の第１パルス信号のみが計数され、電圧監視回路の第２パルス信号が混同して計数されることは無い。
【００１２】
請求項２のマイコン故障監視装置では、電圧監視回路とは独立して、検出回路自体も電源電圧を検知している。電源電圧が所定のしきい値を割り込むと、マイコン制御装置のプログラム処理に支障が及んだり、ウオッチドッグ回路が誤動作して第１パルス信号の出力に至ったり、検出回路自身が誤動作して第１パルス信号の計数を誤るような可能性もある。そこで、電源電圧が所定のしきい値を割り込むと、第１パルス信号の計数値をリセットして、電源電圧の低下が影響した可能性のある計数値を一掃し、マイコン制御装置の異常に起因する計数値だけで故障検出信号を出力させるようにする。
【００１３】
請求項３のマイコン故障監視装置では、電圧監視回路によって電源電圧が異常と判断された場合に、第１パルス信号の計数値をリセットして、電源電圧の低下が影響した可能性のある計数値を一掃し、マイコン制御装置の異常に起因する計数値だけで故障検出信号を出力させるようにする。
検出回路で電源電圧の低下が検知された場合と電圧監視回路によって電源電圧が異常と判断された場合とで、等しく第１パルス信号の計数値がリセットされるから、電源電圧の低下に起因した計数動作の不良（素子の誤動作やノイズパルスの計数）によって第１パルス信号の計数値が所定数に達することがない。
【００１４】
請求項４のマイコン故障監視装置では、パルス信号の長さを検知して第１パルス信号と第２パルス信号を識別する具体的な手法が示される。パルス信号の先頭エッジから所定時間内に同じパルス信号の末尾エッジが現れれば、第１パルス信号であると判定してカウンタの計数値を１つ増す。パルス信号の先頭エッジから所定時間を越えてパルス信号の末尾エッジが現れれば、第２パルス信号であると判定してカウンタをリセットする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図４を参照して実施例のマイコン故障監視システムを説明する。図１はマイコン故障監視システムの構成の説明図、図２はウオッチドッグ回路によるリセット回数の計数の説明図、図３、図４は電源電圧が低下した場合の動作の説明図である。図１中の（ａ）〜（ｊ）の各点における電圧の変化が、対応する符号（ａ）〜（ｊ）を付した図２〜４のそれぞれの線図で示される。
【００１６】
ここでは、自動車に搭載された多数のマイコン制御装置のそれぞれに、図１に示すように、ウオッチドッグ機能付きリセットＩＣ１１と検出回路１４を設けている。ウオッチドッグ機能付きリセットＩＣ１１がマイコン制御装置１２のリセットを所定回数だけ繰り返しても正常な動作に復帰しなければ、検出回路１４は故障検出信号を出力する。すると、被制御装置１３は、マイコン制御装置１２による制御を遮断して所定のフェイルセーフ動作に移行する。また、図示しないコントロールパネルにマイコン装置１２の異常が表示される。
【００１７】
ウオッチドッグ機能付きリセットＩＣ１１は、ウオッチドッグ回路１５と電圧監視回路１６を１パッケージに格納した汎用品であって、マイコン制御装置１２の外部に配置され、独立して作動する。
ウオッチドッグ回路１５は、マイコン制御装置１２から図２の（ｂ）に示すように継続的に出力されるクロック信号を検知しており、クロック信号の消失や周波数の異常が検知された場合に、図２の（ｃ）に示すように、マイコン制御装置１２のリセット入力端子に短い立ち下がりパルス信号を送出してプログラム処理をリセットさせる。
電源電圧が正常範囲にある場合、マイコン制御装置１２のレジスタ等を初期化すれば直ちにプログラム処理を開始できるから、２μ秒程度の短いパルス信号でプログラム処理をリセットできる。
【００１８】
電圧監視回路１６は、図２の（ａ）に示す電源電圧Ｅを検知して、電源電圧Ｅが所定範囲を逸脱した場合に、マイコン制御装置１２の同じリセット入力端子に長いパルス信号を送出してプログラム処理をリセットさせる。
図２の（ａ）に示す電源電圧が最初に立上がる際や、図３〜４の（ａ）に示す電源電圧が低下した際には、マイコン制御装置１２の水晶等を用いた発振回路が安定するまでプログラム処理を待機させる必要があるから、２０ｍ秒程度の長いパルス信号でプログラム処理をリセットする。
【００１９】
マイコン制御装置１２は、例えば、ブレーキコントローラがブレーキ機構を制御し、また、オーディオコントローラが複数の車載オーディオ装置を制御するように、図示しない他の機器やセンサの出力を参照して刻々のシステム作動信号を形成し、これを被制御装置１３に送出する。マイコン制御装置１２は、搭載されたプログラムに従って被制御装置１３の動作を総合的に制御する。プログラムの所定位置に、クロック信号を立ち上げるステップと立ち下げるステップが挿入されており、正常なプログラム処理が実行されていれば、ウオッチドッグ機能付きリセットＩＣ１１に対してほぼ一定周期で等しい長さのクロック信号が出力される。
【００２０】
検出回路１４は、ウオッチドッグ回路１５によるリセットの回数を積算してマイコン制御回路１２の故障発生を識別する異常監視回路１７と、電源電圧が所定のしきい値ＫＥを割り込んだ際に異常監視回路１７をリセットする電圧監視回路１８とで構成される。
マイコン制御装置１２のリセット入力端子には、図２の（ｃ）に示すウオッチドッグ回路１５による短いパルス信号と、図３〜４の（ｃ）に示す電圧監視回路１６による長いパルス信号が混在して入力される。異常監視回路１７は、長いパルス信号を排除して短いパルス信号だけを計数し、４個になると故障検出信号を出力する。
【００２１】
エッジ検出回路２１は、ウオッチドッグ機能付きリセットＩＣ１１から出力されるパルス信号の立上がりと立ち下がりを検知する。パルス信号の立下がりでは図２の（ｅ）に示すように短いパルスが形成されてフリップフロップ２３のセット端子Ｓに入力される。フリップフロップ２３の出力Ｑは、図２の（ｇ）に示すようにＬレベルからＨレベルに反転する。パルス信号の立ち上がりでは、図２の（ｆ）に示すように短いパルスが形成されてアンドゲート２４、２５に入力される。
タイマー２２の設定時間は、ウオッチドッグ回路１５による短いパルス信号と電圧監視回路１６による長いパルス信号の中間の長さである。具体的には、ウオッチドッグ回路１５から出力される短いパルス信号の長さと、電源電圧Ｅが後述するしきい値ＷＤを越えて回復した際にリセット状態が継続する待ち時間ＴＳの中間に定めてある。
タイマー２２は、パルス信号の立下がりごとに起動し、設定時間が経過するとフリップフロップ２３のリセット端子Ｒに短いパルスを入力する。すると、フリップフロップ２３の出力Ｑは、（ｇ）に示すように、ＨレベルからＬレベルへ反転する。
【００２２】
短いパルス信号の場合、タイマー２２がアップする前にエッジ検出回路２１がパルス信号の立ち下がりを検知するから、図２の（ｈ）に示すように、立ち下がりのパルスがアンドゲート２４を素通りしてカウンタ２７に入力される。カウンタ２７は、このパルスを計数して計数値が４になると、図２の（ｊ）に示すように故障検出信号を出力する。
【００２３】
カウンタ２７は、オアゲート２６の出力がＨレベルとなると計数値がリセットされる。アンドゲート２５の出力がＨレベルとなった場合と、電圧監視回路１８が電源電圧Ｅをしきい値以下と判断して異常監視回路１７をリセットした場合である。
フリップフロップ２３からアンドゲート２５に入力される出力は、（ｇ）に示す出力Ｑの反転状態であって、タイマー２２がアップするとＨレベルに戻る。従って、ウオッチドッグ機能付きリセットＩＣ１１の電圧監視回路１６から出力された長いパルス信号の場合、タイマー２２がアップした後に立上がりが検知されてエッジ検出回路２１からパルスが出力される。このパルスは、アンドゲート２５とオアゲート２６を素通りしてカウンタ２７をリセットする。
電圧監視回路１８のコンパレータ３７は、電源電圧を抵抗３１、３４、３３で分割してコンデンサ３２に蓄積した基準電圧に対して、電源電圧を抵抗３６、３５で分割した検出電圧を比較する。
コンパレータ３７は、検出電圧が基準電圧を下回ると直ちに出力をＬレベルに固定し、検出電圧が基準電圧を上回ると少し時間（＜ＨＳ）を置いて出力をＨレベルに固定する。
【００２４】
図２の（ａ）に示すように、時刻Ａで自動車のキースイッチが操作されて電源電圧Ｅが立上がったとする。電圧監視回路１６は、電源電圧がしきい値を越えた時刻Ｂから時間ＴＳだけ経過すると、図２の（ｃ）に示すように、マイコン制御装置１２のリセットを解除する。この結果、マイコン制御装置１２のプログラム処理が開始されて、（ｂ）に示すようにクロック信号がウオッチドッグ回路１５に入力される。図２の（ｆ）、（ｉ）に示すように、電源監視回路１６のパルス信号の末尾エッジが検知されてパルスが立ち上がり、時刻Ｃにカウンタ２７の計数値がリセットされる。
その後、時刻Ｄでマイコン制御装置１２のプログラム処理が暴走してクロック信号が途絶えたとする。ウオッチドッグ回路１５は、クロック信号が時間ＴＤを越えて検知されないので、（ｃ）に示すように、マイコン制御装置１２に短いパルス信号を送出してプログラム処理をリセットする。このとき、マイコン制御装置１２が正常動作に復帰したとすれば、（ｂ）に示すように、時間ＴＤ以内にクロック信号の送出が再開する。
【００２５】
その後、時刻Ｅでプログラムが破壊されて再びマイコン制御装置１２のクロック信号が途絶えたとする。このとき、時刻Ｄの場合と同様なリセットを繰り返し実行してもマイコン制御装置１２は正常動作に復帰しない。ウオッチドッグ回路１５は、（ｃ）に示すように、パルス信号の立上がりから時間ＴＤが経過するごとに新たなパルス信号を送出する。
これらのパルス信号は、ウオッチドッグ回路１５から出力された短いパルス信号であるから、（ｇ）、（ｆ）に示すように、タイマー２２がアップするまでの時間内にエッジ検出回路２１によって立ち上がりが検知される。この結果、（ｈ）に示す立上がりパルスがカウンター２７に入力される。カウンタ２７は、時刻Ｃで計数値をリセットされた後のパルス信号の立ち上がり数を計数し、計数値が４となる時刻Ｆに至って故障検出信号を出力する。
【００２６】
図３、図４は、電源電圧が低下した場合に検出回路１４がどのように機能するかを示す。図３は、電圧監視回路１６のしきい値ＷＤよりも電圧監視回路１８のしきい値ＫＥが低い場合、図４は、電圧監視回路１６のしきい値ＷＤよりも電圧監視回路１８のしきい値ＫＥが高い場合である。
図３の（ａ）に示すように、時刻Ｈに電源電圧Ｅが低下を始めてしきい値ＷＤを割り込んだ後にしきい値ＫＥも割り込み、その後に一転して上昇して元の水準まで復帰したとする。
電圧監視回路１６は、上述したように、マイコン制御装置１２の機能の安定を待ってプログラム処理のリセットを解除する。電圧監視回路１６から出力されるパルス信号は、（ｃ）に示すように、電源電圧Ｅがしきい値ＷＤを割り込むと同時に立ち下がるが、電源電圧Ｅがしきい値ＷＤを越えても時間ＴＳが経過するまで立ち上がらない（リセットを解除しない）。
電圧監視回路１６から出力されるパルス信号の長さは、電源電圧Ｅがしきい値ＷＤを割り込んでいる時間に応じて変化するが、時間ＴＳよりも短くなることはない。
【００２７】
電源電圧Ｅがしきい値ＫＥを割り込むと検出回路１４内の信号状態が不定となるので、電圧監視回路１８は、（ｄ）に示すように異常監視回路１７をリセットする。電圧監視回路１８は、電源電圧Ｅがしきい値ＫＥを割り込むと同時に出力をＬレベルとし、電源電圧Ｅがしきい値ＫＥを越えて少し時間を置いて出力をＨレベルに戻す。
異常監視回路１７のカウンタ２７は、電源電圧Ｅがしきい値ＫＥを割り込んだ期間に続いて、（ｃ）に示すパルス信号の立ち上がりでもリセットされる。
【００２８】
次に、（ａ）に示すように、時刻Ｉに電源電圧Ｅが低下を始めてしきい値ＷＤを割り込んだ後にしきい値ＫＥを割り込む手前で上昇して元の水準まで復帰したとする。
この場合、電源電圧Ｅがしきい値ＫＥを割り込まないから、異常監視回路１７のカウンタ２７は、（ｄ）に示すように、電圧監視回路１８によってはリセットされず、（ｃ）、（ｆ）、（ｉ）に示すように、電圧監視回路１６のパルス信号の立ち上がりでリセットされる。
【００２９】
次に、図４の（ａ）に示すように、時刻Ｊに電源電圧Ｅが低下を始めてしきい値ＫＥを割り込んだ後にしきい値ＷＤも割り込み、その後に一転して上昇して元の水準まで復帰したとする。
この場合、（ｄ）、（ｉ）に示すように、電源電圧Ｅがしきい値ＷＤを割り込む以前に電圧監視回路１８がエッジ検出回路２１をリセットしているから、タイマー２２は起動しない。しかし、（ｃ）、（ｄ）に示すように、電圧監視回路１８によるリセットが解除された後に電圧監視回路１６のパルス信号が立ち上がるから、（ｆ）に示すように、エッジ検出回路２１はこの立ち上がりに対応したパルスを出力する。
従って、異常監視回路１７のカウンタ２７は、（ｄ）、（ｉ）に示す電圧監視回路１８によるリセットに引き続いて、（ｃ）、（ｆ）、（ｉ）に示すように、電圧監視回路１６のパルス信号の立ち上がりでもリセットされる。
【００３０】
次に、（ａ）に示すように、時刻Ｋに電源電圧Ｅが低下を始めてしきい値ＫＥを割り込んだ後にしきい値ＷＤを割り込むことなく上昇して元の水準まで復帰したとする。
この場合、（ｃ）に示すように、電圧監視回路１６からパルス信号が出力されないから、マイコン制御装置１２はリセットされず、（ｂ）に示すようにクロック信号は途絶えない。タイマー２２も起動しない。異常監視回路１７のカウンタ２７は、（ｄ）、（ｉ）に示すように、電源電圧Ｅがしきい値ＫＥを割り込んだ直後からしきい値ＫＥを越えて少し時間が経過するまで、電圧監視回路１８によってリセットされ続ける。
【００３１】
実施例のマイコン故障監視システムによれば、異常監視回路１７がパルス信号の長さを識別して、ウオッチドッグ回路１５の短いパルス信号だけをカウントするから、電源電圧Ｅの異常と混同することなく、マイコン制御装置１２やプログラムの異常を正確に検知できる。
【００３２】
また、マイコン制御装置１２の起動時に加えて、電源電圧Ｅが電圧監視回路１６のしきい値ＷＤを割り込んだ際や電圧監視回路１８のしきい値ＫＥを割り込んだ際にもカウンタ２７をリセットするから、電源電圧Ｅの異常に関連して不必要な故障検出信号が出力される心配が無い。
つまり、電源電圧Ｅが異常な場合、マイコン制御装置１２や搭載されたプログラムに異常が無くても、ウオッチドッグ回路１５が誤動作してパルス信号が出力される可能性がある。また、電源電圧Ｅの異常に起因してマイコン制御装置１２が誤動作すると、ウオッチドッグ回路１５がパルス信号を出力する。このようなパルス信号からマイコン制御装置の異常は判断できない。
実施例のマイコン故障監視システムでは、電源電圧Ｅが回復するとカウンタ２７をリセットするから、電源電圧Ｅの不良に起因するこれらのパルス信号はカウントされない。そして、電源電圧Ｅの異常に起因する異常監視回路１７内のノイズ信号がカウントされることもない。
マイコン制御装置１２やプログラムの異常に起因するウオッチドッグ回路１５の短いパルス信号だけが確実にカウントされる。バッテリー電圧の低下やモーターの短絡等で電源電圧Ｅの異常が発生しても、被制御装置１３は不必要なフェイルセーフ動作を起こさず、コントロールパネルにマイコン制御装置１２の異常が表示されることもない。
従って、自動車の操縦性が運転中に不必要に損なわれず、フェイルセーフ動作やコントロールパネルの表示の信頼性も高く確保される。
【００３３】
また、電源電圧Ｅがしきい値ＷＤ、ＫＥの少なくとも一方を割り込むとカウンタ２７がリセットされるから、図３、図４に示すように、しきい値ＷＤ、ＫＥの上下関係や格差によってカウンタ２７の計数値が変化する心配が無い。
従って、車両や車載装置や使用する素子が異なっても、マイコン制御装置１２やプログラムの異常が常に一定の基準で評価され、検出回路１４の信頼性が損なわれない。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、検出回路がパルス信号の長さを識別してウオッチドッグ回路のパルス信号だけを計数するから、電源電圧の異常と混同することなくマイコン制御装置の素子やプログラムの異常を検知して、信頼性の高い故障検出信号を出力できる。
また、パルス信号の数を積算して異常を検知するから、パルス信号を積分して電圧で判定する場合に比較して、パルス信号の長さが変化しても毎回一定の基準で異常を判定できる。
また、電源投入によって計数値がリセットされるから、電源投入に伴う不安定に起因して不必要な故障検出信号が出力される心配が無い。例えば、電源投入直後にプログラム処理が停止してウオッチドッグ回路によるリセットが実行される事態や、電源投入直後にウオッチドッグ回路、電圧監視回路、検出回路の回路内の信号状態が不安定となったりノイズが発生して不必要な計数が実行される事態等、素子やプログラムが正常であるにもかかわらず発生する異常を、素子やプログラムの異常であると誤判断しないで済む。
【００３５】
また、ウオッチドッグ回路のパルス信号と電圧監視回路のパルス信号は、同じリセット入力端子を通じてマイコン制御装置に入力されるから、別々のリセット入力端子を割り当てる場合に比較して、マイコン制御装置内の素子のピン数や全体の配線数やコネクタ数が削減される。
【００３６】
請求項２の発明によれば、電源電圧が検出回路のしきい値を割り込んだ場合に計数値をリセットするから、電源電圧の低下に起因して発生する信号状態の不安定やノイズ信号によって、マイコン制御装置の素子やプログラムの異常を誤判断する事態が回避される。
【００３７】
請求項３の発明によれば、電圧監視回路によって電源電圧の異常が検知された場合にも、検出回路のしきい値を割り込んだ場合と等しく計数値をリセットするから、電源電圧の異常に起因して発生するマイコン制御装置の誤動作（プログラム処理の停止等）を、マイコン制御装置の素子やプログラムの異常と誤判断しないで済む。
【００３８】
請求項４の発明によれば、タイマーとカウンタを用いた簡単な回路構成でパルス信号の長さを識別して第１パルス信号をカウントし、また、第１パルス信号の計数値をリセットできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のマイコン故障監視システムの構成の説明図である。
【図２】ウオッチドッグ回路によるリセット回数の計数の説明図である。
【図３】電源電圧が低下した場合の動作の説明図である。
【図４】電源電圧が低下した場合の動作の説明図である。
【符号の説明】
１１ ウオッチドッグ機能付きリセットＩＣ
１２ マイコン制御装置
１３ 被制御装置
１４ 検出回路
１５ ウオッチドッグ回路
１６ 電圧監視回路
１７ 異常監視回路
１８ 電圧監視回路
２１ エッジ検出回路
２２ タイマー
２３ フリップフロップ
２４、２５ アンドゲート
２６ オアゲート
２７ カウンタ
３１、３３、３４、３５、３６ 抵抗
３２ コンデンサ
３７ コンパレータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイコン制御回路の機能の異常を検知するマイコン故障監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車、ロボット、工作機械、建設機械等には１０台を越えるマイコン制御装置が搭載される場合がある。個々のマイコン制御装置には、プログラム処理の異常を検知するためのウオッチドッグ回路と、電源電圧の異常を検知するための電圧監視回路が付設される。
ウオッチドッグ回路は、プログラム処理に伴ってマイコン制御装置から継続的に出力されるクロック信号を検知して、クロック信号の消失や周波数の異常が検知された場合に、マイコン制御装置のリセット入力端子に短いパルス信号を送出してプログラム処理をリセットさせる。
電圧監視回路は、電源電圧を検知して、電源電圧が所定範囲を逸脱した場合に同じリセット入力端子に長いパルス信号を送出してプログラム処理をリセットさせる。電源電圧の異常の場合、単なるプログラム処理上のトラブルに比較してマイコン制御装置の正常な動作の復帰にやや時間がかかるから、長いパルス信号でリセットを行う。
【０００３】
しかし、マイコン制御装置の素子が破壊されたり、搭載されたプログラム自体が不良となった場合、プログラム処理のリセットを繰り返してもマイコン制御装置の機能は回復しない。このような場合、マイコン制御装置に制御される被制御装置に適当なフェイルセーフ動作を取らせたり、主制御装置（コントロールパネル）にマイコン制御装置の異常を通報する必要がある。
そこで、マイコン制御装置のリセット入力端子に入力されるパルス信号を計数する検出回路を設けて、リセット回数が所定個数に達するとマイコン制御装置の異常を通報する故障検出信号を出力させている。
このようなマイコン故障監視装置は、例えば、特開平４−２９１６３４号公報に示される。ここでは、リセット入力端子に入力されるパルス信号をコンデンサに蓄積しており、連続的なリセットの繰り返しでコンデンサの端子電圧がしきい値を越えると故障検出信号が出力される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電圧監視回路によってマイコン制御装置がリセットされる場合、電源電圧の異常であってマイコン制御装置の機能自体には問題が無いから、リセット回数の計数に加える利益が無い。マイコン制御装置自体の異常が疑われるのはウオッチドッグ回路によるリセットに限られる。
ところが、特開平４−２９１６３４号公報に示されるマイコン故障監視装置では、電圧監視回路によるリセットとウオッチドッグ回路によるリセットが混同される。そればかりか、電圧監視回路から出力される長いパルス信号が１つ入力されると、ウオッチドッグ回路から出力される短いパルス信号の５〜６個分の電圧がコンデンサに蓄積されて一気にしきい値を越えてしまい、マイコン制御装置の機能自体には問題が無いにもかかわらず故障検出信号が出力される。
【０００５】
そこで、電源電圧を所定のしきい値と比較してコンデンサの蓄積電圧を放電させる放電回路を検出回路の内部に設け、電源電圧がしきい値を割り込むと蓄積電圧を０にしてパルス信号の計数をリセットさせる試みがなされた。電圧監視回路から長いパルス信号が送出される際には、先回りしてコンデンサを接地電位にバイパスさせるから、電圧監視回路によるリセットは計数を逃れる。
しかし、この場合、電圧監視回路のしきい値と検出回路のしきい値が食い違うと検出回路が誤動作する。例えば、電圧監視回路のしきい値よりも検出回路のしきい値が低くて、電源電圧が２つのしきい値の中間まで低下した場合、電圧監視回路から長いパルス信号が送出されてもコンデンサがバイパスされておらず、長いパルス信号がコンデンサに蓄積されてしきい値を越える。
【０００６】
本発明は、電源電圧の異常と混同することなく、マイコン制御装置の異常を確実に検知できるマイコン故障監視装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、プログラム処理に伴ってマイコン制御装置から継続的に出力されるパルス信号を検知して、異常が検知された場合には前記マイコン制御装置のリセット入力端子に第１パルス信号を送出して前記プログラム処理をリセットさせるウオッチドッグ回路と、電源電圧を検知して、所定範囲を逸脱した場合には前記リセット入力端子に第１パルス信号よりも長い第２パルス信号を送出して前記プログラム処理をリセットさせる電圧監視回路と、電源投入によって計数値をリセットされ、パルス信号の長さを識別して第１パルス信号だけを計数し、第１パルス信号の計数値が所定数に達すると故障検出信号を出力する検出回路とを有するものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の構成における検出回路が、電源電圧を検知し、電源電圧が所定のしきい値を割り込んだ場合にも第１パルス信号の計数値をリセットするものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２の構成における検出回路が、第２パルス信号の末尾エッジでも第１パルス信号の計数値をリセットするものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３の構成における検出回路が、第１パルス信号および第２パルス信号について先頭エッジおよび末尾エッジを検知するエッジ検出回路と、第１パルス信号よりも長くて第２パルス信号よりも短い設定時間を設定されて前記先頭エッジで起動されるタイマーと、前記タイマーの設定時間内に前記末尾エッジが検知されると第１パルス信号の計数値を１増すカウンターと、前記タイマーの設定時間を越えて前記末尾エッジが検知されると前記カウンターの計数値をリセットするリセット回路とを有するものである。
【００１１】
【作用】
請求項１のマイコン故障監視装置では、検出回路がパルス信号の長さを識別して第２パルス信号を計数から排除するから、電源投入等によって計数値がリセットされた後はウオッチドッグ回路の第１パルス信号のみが計数され、電圧監視回路の第２パルス信号が混同して計数されることは無い。
【００１２】
請求項２のマイコン故障監視装置では、電圧監視回路とは独立して、検出回路自体も電源電圧を検知している。電源電圧が所定のしきい値を割り込むと、マイコン制御装置のプログラム処理に支障が及んだり、ウオッチドッグ回路が誤動作して第１パルス信号の出力に至ったり、検出回路自身が誤動作して第１パルス信号の計数を誤るような可能性もある。そこで、電源電圧が所定のしきい値を割り込むと、第１パルス信号の計数値をリセットして、電源電圧の低下が影響した可能性のある計数値を一掃し、マイコン制御装置の異常に起因する計数値だけで故障検出信号を出力させるようにする。
【００１３】
請求項３のマイコン故障監視装置では、電圧監視回路によって電源電圧が異常と判断された場合に、第１パルス信号の計数値をリセットして、電源電圧の低下が影響した可能性のある計数値を一掃し、マイコン制御装置の異常に起因する計数値だけで故障検出信号を出力させるようにする。
検出回路で電源電圧の低下が検知された場合と電圧監視回路によって電源電圧が異常と判断された場合とで、等しく第１パルス信号の計数値がリセットされるから、電源電圧の低下に起因した計数動作の不良（素子の誤動作やノイズパルスの計数）によって第１パルス信号の計数値が所定数に達することがない。
【００１４】
請求項４のマイコン故障監視装置では、パルス信号の長さを検知して第１パルス信号と第２パルス信号を識別する具体的な手法が示される。パルス信号の先頭エッジから所定時間内に同じパルス信号の末尾エッジが現れれば、第１パルス信号であると判定してカウンタの計数値を１つ増す。パルス信号の先頭エッジから所定時間を越えてパルス信号の末尾エッジが現れれば、第２パルス信号であると判定してカウンタをリセットする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図４を参照して実施例のマイコン故障監視システムを説明する。図１はマイコン故障監視システムの構成の説明図、図２はウオッチドッグ回路によるリセット回数の計数の説明図、図３、図４は電源電圧が低下した場合の動作の説明図である。図１中の（ａ）〜（ｊ）の各点における電圧の変化が、対応する符号（ａ）〜（ｊ）を付した図２〜４のそれぞれの線図で示される。
【００１６】
ここでは、自動車に搭載された多数のマイコン制御装置のそれぞれに、図１に示すように、ウオッチドッグ機能付きリセットＩＣ１１と検出回路１４を設けている。ウオッチドッグ機能付きリセットＩＣ１１がマイコン制御装置１２のリセットを所定回数だけ繰り返しても正常な動作に復帰しなければ、検出回路１４は故障検出信号を出力する。すると、被制御装置１３は、マイコン制御装置１２による制御を遮断して所定のフェイルセーフ動作に移行する。また、図示しないコントロールパネルにマイコン装置１２の異常が表示される。
【００１７】
ウオッチドッグ機能付きリセットＩＣ１１は、ウオッチドッグ回路１５と電圧監視回路１６を１パッケージに格納した汎用品であって、マイコン制御装置１２の外部に配置され、独立して作動する。
ウオッチドッグ回路１５は、マイコン制御装置１２から図２の（ｂ）に示すように継続的に出力されるクロック信号を検知しており、クロック信号の消失や周波数の異常が検知された場合に、図２の（ｃ）に示すように、マイコン制御装置１２のリセット入力端子に短い立ち下がりパルス信号を送出してプログラム処理をリセットさせる。
電源電圧が正常範囲にある場合、マイコン制御装置１２のレジスタ等を初期化すれば直ちにプログラム処理を開始できるから、２μ秒程度の短いパルス信号でプログラム処理をリセットできる。
【００１８】
電圧監視回路１６は、図２の（ａ）に示す電源電圧Ｅを検知して、電源電圧Ｅが所定範囲を逸脱した場合に、マイコン制御装置１２の同じリセット入力端子に長いパルス信号を送出してプログラム処理をリセットさせる。
図２の（ａ）に示す電源電圧が最初に立上がる際や、図３〜４の（ａ）に示す電源電圧が低下した際には、マイコン制御装置１２の水晶等を用いた発振回路が安定するまでプログラム処理を待機させる必要があるから、２０ｍ秒程度の長いパルス信号でプログラム処理をリセットする。
【００１９】
マイコン制御装置１２は、例えば、ブレーキコントローラがブレーキ機構を制御し、また、オーディオコントローラが複数の車載オーディオ装置を制御するように、図示しない他の機器やセンサの出力を参照して刻々のシステム作動信号を形成し、これを被制御装置１３に送出する。マイコン制御装置１２は、搭載されたプログラムに従って被制御装置１３の動作を総合的に制御する。プログラムの所定位置に、クロック信号を立ち上げるステップと立ち下げるステップが挿入されており、正常なプログラム処理が実行されていれば、ウオッチドッグ機能付きリセットＩＣ１１に対してほぼ一定周期で等しい長さのクロック信号が出力される。
【００２０】
検出回路１４は、ウオッチドッグ回路１５によるリセットの回数を積算してマイコン制御回路１２の故障発生を識別する異常監視回路１７と、電源電圧が所定のしきい値ＫＥを割り込んだ際に異常監視回路１７をリセットする電圧監視回路１８とで構成される。
マイコン制御装置１２のリセット入力端子には、図２の（ｃ）に示すウオッチドッグ回路１５による短いパルス信号と、図３〜４の（ｃ）に示す電圧監視回路１６による長いパルス信号が混在して入力される。異常監視回路１７は、長いパルス信号を排除して短いパルス信号だけを計数し、４個になると故障検出信号を出力する。
【００２１】
エッジ検出回路２１は、ウオッチドッグ機能付きリセットＩＣ１１から出力されるパルス信号の立上がりと立ち下がりを検知する。パルス信号の立下がりでは図２の（ｅ）に示すように短いパルスが形成されてフリップフロップ２３のセット端子Ｓに入力される。フリップフロップ２３の出力Ｑは、図２の（ｇ）に示すようにＬレベルからＨレベルに反転する。パルス信号の立ち上がりでは、図２の（ｆ）に示すように短いパルスが形成されてアンドゲート２４、２５に入力される。
タイマー２２の設定時間は、ウオッチドッグ回路１５による短いパルス信号と電圧監視回路１６による長いパルス信号の中間の長さである。具体的には、ウオッチドッグ回路１５から出力される短いパルス信号の長さと、電源電圧Ｅが後述するしきい値ＷＤを越えて回復した際にリセット状態が継続する待ち時間ＴＳの中間に定めてある。
タイマー２２は、パルス信号の立下がりごとに起動し、設定時間が経過するとフリップフロップ２３のリセット端子Ｒに短いパルスを入力する。すると、フリップフロップ２３の出力Ｑは、（ｇ）に示すように、ＨレベルからＬレベルへ反転する。
【００２２】
短いパルス信号の場合、タイマー２２がアップする前にエッジ検出回路２１がパルス信号の立ち下がりを検知するから、図２の（ｈ）に示すように、立ち下がりのパルスがアンドゲート２４を素通りしてカウンタ２７に入力される。カウンタ２７は、このパルスを計数して計数値が４になると、図２の（ｊ）に示すように故障検出信号を出力する。
【００２３】
カウンタ２７は、オアゲート２６の出力がＨレベルとなると計数値がリセットされる。アンドゲート２５の出力がＨレベルとなった場合と、電圧監視回路１８が電源電圧Ｅをしきい値以下と判断して異常監視回路１７をリセットした場合である。
フリップフロップ２３からアンドゲート２５に入力される出力は、（ｇ）に示す出力Ｑの反転状態であって、タイマー２２がアップするとＨレベルに戻る。従って、ウオッチドッグ機能付きリセットＩＣ１１の電圧監視回路１６から出力された長いパルス信号の場合、タイマー２２がアップした後に立上がりが検知されてエッジ検出回路２１からパルスが出力される。このパルスは、アンドゲート２５とオアゲート２６を素通りしてカウンタ２７をリセットする。
電圧監視回路１８のコンパレータ３７は、電源電圧を抵抗３１、３４、３３で分割してコンデンサ３２に蓄積した基準電圧に対して、電源電圧を抵抗３６、３５で分割した検出電圧を比較する。
コンパレータ３７は、検出電圧が基準電圧を下回ると直ちに出力をＬレベルに固定し、検出電圧が基準電圧を上回ると少し時間（＜ＨＳ）を置いて出力をＨレベルに固定する。
【００２４】
図２の（ａ）に示すように、時刻Ａで自動車のキースイッチが操作されて電源電圧Ｅが立上がったとする。電圧監視回路１６は、電源電圧がしきい値を越えた時刻Ｂから時間ＴＳだけ経過すると、図２の（ｃ）に示すように、マイコン制御装置１２のリセットを解除する。この結果、マイコン制御装置１２のプログラム処理が開始されて、（ｂ）に示すようにクロック信号がウオッチドッグ回路１５に入力される。図２の（ｆ）、（ｉ）に示すように、電源監視回路１６のパルス信号の末尾エッジが検知されてパルスが立ち上がり、時刻Ｃにカウンタ２７の計数値がリセットされる。
その後、時刻Ｄでマイコン制御装置１２のプログラム処理が暴走してクロック信号が途絶えたとする。ウオッチドッグ回路１５は、クロック信号が時間ＴＤを越えて検知されないので、（ｃ）に示すように、マイコン制御装置１２に短いパルス信号を送出してプログラム処理をリセットする。このとき、マイコン制御装置１２が正常動作に復帰したとすれば、（ｂ）に示すように、時間ＴＤ以内にクロック信号の送出が再開する。
【００２５】
その後、時刻Ｅでプログラムが破壊されて再びマイコン制御装置１２のクロック信号が途絶えたとする。このとき、時刻Ｄの場合と同様なリセットを繰り返し実行してもマイコン制御装置１２は正常動作に復帰しない。ウオッチドッグ回路１５は、（ｃ）に示すように、パルス信号の立上がりから時間ＴＤが経過するごとに新たなパルス信号を送出する。
これらのパルス信号は、ウオッチドッグ回路１５から出力された短いパルス信号であるから、（ｇ）、（ｆ）に示すように、タイマー２２がアップするまでの時間内にエッジ検出回路２１によって立ち上がりが検知される。この結果、（ｈ）に示す立上がりパルスがカウンター２７に入力される。カウンタ２７は、時刻Ｃで計数値をリセットされた後のパルス信号の立ち上がり数を計数し、計数値が４となる時刻Ｆに至って故障検出信号を出力する。
【００２６】
図３、図４は、電源電圧が低下した場合に検出回路１４がどのように機能するかを示す。図３は、電圧監視回路１６のしきい値ＷＤよりも電圧監視回路１８のしきい値ＫＥが低い場合、図４は、電圧監視回路１６のしきい値ＷＤよりも電圧監視回路１８のしきい値ＫＥが高い場合である。
図３の（ａ）に示すように、時刻Ｈに電源電圧Ｅが低下を始めてしきい値ＷＤを割り込んだ後にしきい値ＫＥも割り込み、その後に一転して上昇して元の水準まで復帰したとする。
電圧監視回路１６は、上述したように、マイコン制御装置１２の機能の安定を待ってプログラム処理のリセットを解除する。電圧監視回路１６から出力されるパルス信号は、（ｃ）に示すように、電源電圧Ｅがしきい値ＷＤを割り込むと同時に立ち下がるが、電源電圧Ｅがしきい値ＷＤを越えても時間ＴＳが経過するまで立ち上がらない（リセットを解除しない）。
電圧監視回路１６から出力されるパルス信号の長さは、電源電圧Ｅがしきい値ＷＤを割り込んでいる時間に応じて変化するが、時間ＴＳよりも短くなることはない。
【００２７】
電源電圧Ｅがしきい値ＫＥを割り込むと検出回路１４内の信号状態が不定となるので、電圧監視回路１８は、（ｄ）に示すように異常監視回路１７をリセットする。電圧監視回路１８は、電源電圧Ｅがしきい値ＫＥを割り込むと同時に出力をＬレベルとし、電源電圧Ｅがしきい値ＫＥを越えて少し時間を置いて出力をＨレベルに戻す。
異常監視回路１７のカウンタ２７は、電源電圧Ｅがしきい値ＫＥを割り込んだ期間に続いて、（ｃ）に示すパルス信号の立ち上がりでもリセットされる。
【００２８】
次に、（ａ）に示すように、時刻Ｉに電源電圧Ｅが低下を始めてしきい値ＷＤを割り込んだ後にしきい値ＫＥを割り込む手前で上昇して元の水準まで復帰したとする。
この場合、電源電圧Ｅがしきい値ＫＥを割り込まないから、異常監視回路１７のカウンタ２７は、（ｄ）に示すように、電圧監視回路１８によってはリセットされず、（ｃ）、（ｆ）、（ｉ）に示すように、電圧監視回路１６のパルス信号の立ち上がりでリセットされる。
【００２９】
次に、図４の（ａ）に示すように、時刻Ｊに電源電圧Ｅが低下を始めてしきい値ＫＥを割り込んだ後にしきい値ＷＤも割り込み、その後に一転して上昇して元の水準まで復帰したとする。
この場合、（ｄ）、（ｉ）に示すように、電源電圧Ｅがしきい値ＷＤを割り込む以前に電圧監視回路１８がエッジ検出回路２１をリセットしているから、タイマー２２は起動しない。しかし、（ｃ）、（ｄ）に示すように、電圧監視回路１８によるリセットが解除された後に電圧監視回路１６のパルス信号が立ち上がるから、（ｆ）に示すように、エッジ検出回路２１はこの立ち上がりに対応したパルスを出力する。
従って、異常監視回路１７のカウンタ２７は、（ｄ）、（ｉ）に示す電圧監視回路１８によるリセットに引き続いて、（ｃ）、（ｆ）、（ｉ）に示すように、電圧監視回路１６のパルス信号の立ち上がりでもリセットされる。
【００３０】
次に、（ａ）に示すように、時刻Ｋに電源電圧Ｅが低下を始めてしきい値ＫＥを割り込んだ後にしきい値ＷＤを割り込むことなく上昇して元の水準まで復帰したとする。
この場合、（ｃ）に示すように、電圧監視回路１６からパルス信号が出力されないから、マイコン制御装置１２はリセットされず、（ｂ）に示すようにクロック信号は途絶えない。タイマー２２も起動しない。異常監視回路１７のカウンタ２７は、（ｄ）、（ｉ）に示すように、電源電圧Ｅがしきい値ＫＥを割り込んだ直後からしきい値ＫＥを越えて少し時間が経過するまで、電圧監視回路１８によってリセットされ続ける。
【００３１】
実施例のマイコン故障監視システムによれば、異常監視回路１７がパルス信号の長さを識別して、ウオッチドッグ回路１５の短いパルス信号だけをカウントするから、電源電圧Ｅの異常と混同することなく、マイコン制御装置１２やプログラムの異常を正確に検知できる。
【００３２】
また、マイコン制御装置１２の起動時に加えて、電源電圧Ｅが電圧監視回路１６のしきい値ＷＤを割り込んだ際や電圧監視回路１８のしきい値ＫＥを割り込んだ際にもカウンタ２７をリセットするから、電源電圧Ｅの異常に関連して不必要な故障検出信号が出力される心配が無い。
つまり、電源電圧Ｅが異常な場合、マイコン制御装置１２や搭載されたプログラムに異常が無くても、ウオッチドッグ回路１５が誤動作してパルス信号が出力される可能性がある。また、電源電圧Ｅの異常に起因してマイコン制御装置１２が誤動作すると、ウオッチドッグ回路１５がパルス信号を出力する。このようなパルス信号からマイコン制御装置の異常は判断できない。
実施例のマイコン故障監視システムでは、電源電圧Ｅが回復するとカウンタ２７をリセットするから、電源電圧Ｅの不良に起因するこれらのパルス信号はカウントされない。そして、電源電圧Ｅの異常に起因する異常監視回路１７内のノイズ信号がカウントされることもない。
マイコン制御装置１２やプログラムの異常に起因するウオッチドッグ回路１５の短いパルス信号だけが確実にカウントされる。バッテリー電圧の低下やモーターの短絡等で電源電圧Ｅの異常が発生しても、被制御装置１３は不必要なフェイルセーフ動作を起こさず、コントロールパネルにマイコン制御装置１２の異常が表示されることもない。
従って、自動車の操縦性が運転中に不必要に損なわれず、フェイルセーフ動作やコントロールパネルの表示の信頼性も高く確保される。
【００３３】
また、電源電圧Ｅがしきい値ＷＤ、ＫＥの少なくとも一方を割り込むとカウンタ２７がリセットされるから、図３、図４に示すように、しきい値ＷＤ、ＫＥの上下関係や格差によってカウンタ２７の計数値が変化する心配が無い。
従って、車両や車載装置や使用する素子が異なっても、マイコン制御装置１２やプログラムの異常が常に一定の基準で評価され、検出回路１４の信頼性が損なわれない。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、検出回路がパルス信号の長さを識別してウオッチドッグ回路のパルス信号だけを計数するから、電源電圧の異常と混同することなくマイコン制御装置の素子やプログラムの異常を検知して、信頼性の高い故障検出信号を出力できる。
また、パルス信号の数を積算して異常を検知するから、パルス信号を積分して電圧で判定する場合に比較して、パルス信号の長さが変化しても毎回一定の基準で異常を判定できる。
また、電源投入によって計数値がリセットされるから、電源投入に伴う不安定に起因して不必要な故障検出信号が出力される心配が無い。例えば、電源投入直後にプログラム処理が停止してウオッチドッグ回路によるリセットが実行される事態や、電源投入直後にウオッチドッグ回路、電圧監視回路、検出回路の回路内の信号状態が不安定となったりノイズが発生して不必要な計数が実行される事態等、素子やプログラムが正常であるにもかかわらず発生する異常を、素子やプログラムの異常であると誤判断しないで済む。
【００３５】
また、ウオッチドッグ回路のパルス信号と電圧監視回路のパルス信号は、同じリセット入力端子を通じてマイコン制御装置に入力されるから、別々のリセット入力端子を割り当てる場合に比較して、マイコン制御装置内の素子のピン数や全体の配線数やコネクタ数が削減される。
【００３６】
請求項２の発明によれば、電源電圧が検出回路のしきい値を割り込んだ場合に計数値をリセットするから、電源電圧の低下に起因して発生する信号状態の不安定やノイズ信号によって、マイコン制御装置の素子やプログラムの異常を誤判断する事態が回避される。
【００３７】
請求項３の発明によれば、電圧監視回路によって電源電圧の異常が検知された場合にも、検出回路のしきい値を割り込んだ場合と等しく計数値をリセットするから、電源電圧の異常に起因して発生するマイコン制御装置の誤動作（プログラム処理の停止等）を、マイコン制御装置の素子やプログラムの異常と誤判断しないで済む。
【００３８】
請求項４の発明によれば、タイマーとカウンタを用いた簡単な回路構成でパルス信号の長さを識別して第１パルス信号をカウントし、また、第１パルス信号の計数値をリセットできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のマイコン故障監視システムの構成の説明図である。
【図２】ウオッチドッグ回路によるリセット回数の計数の説明図である。
【図３】電源電圧が低下した場合の動作の説明図である。
【図４】電源電圧が低下した場合の動作の説明図である。
【符号の説明】
１１ ウオッチドッグ機能付きリセットＩＣ
１２ マイコン制御装置
１３ 被制御装置
１４ 検出回路
１５ ウオッチドッグ回路
１６ 電圧監視回路
１７ 異常監視回路
１８ 電圧監視回路
２１ エッジ検出回路
２２ タイマー
２３ フリップフロップ
２４、２５ アンドゲート
２６ オアゲート
２７ カウンタ
３１、３３、３４、３５、３６ 抵抗
３２ コンデンサ
３７ コンパレータ
Claims (4)
- プログラム処理に伴ってマイコン制御装置から継続的に出力されるパルス信号を検知して、異常が検知された場合には前記マイコン制御装置のリセット入力端子に第１パルス信号を送出して前記プログラム処理をリセットさせるウオッチドッグ回路と、
電源電圧を検知して、所定範囲を逸脱した場合には前記リセット入力端子に第１パルス信号よりも長い第２パルス信号を送出して前記プログラム処理をリセットさせる電圧監視回路と、
電源投入によって計数値をリセットされ、パルス信号の長さを識別して第１パルス信号だけを計数し、第１パルス信号の計数値が所定数に達すると故障検出信号を出力する検出回路とを有することを特徴とするマイコン故障監視装置。 - 前記検出回路は、電源電圧を検知し、電源電圧が所定のしきい値を割り込んだ場合にも第１パルス信号の計数値をリセットすることを特徴とする請求項１記載のマイコン故障監視装置。
- 前記検出回路は、第２パルス信号の末尾エッジでも第１パルス信号の計数値をリセットすることを特徴とする請求項２記載のマイコン故障関監視装置。
- 前記検出回路は、第１パルス信号および第２パルス信号について先頭エッジおよび末尾エッジを検知するエッジ検出回路と、
第１パルス信号よりも長くて第２パルス信号よりも短い設定時間を設定されて前記先頭エッジで起動されるタイマーと、
前記タイマーの設定時間内に前記末尾エッジが検知されると第１パルス信号の計数値を１増すカウンタと、
前記タイマーの設定時間を越えて前記末尾エッジが検知されると前記カウンタの計数値をリセットするリセット回路とを有することを特徴とする請求項３記載のマイコン故障監視装置。
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