JP5913971B2 - マイコン監視装置、車両の電気負荷を制御する電子制御装置およびマイコン監視方法 - Google Patents

Description

本発明は、マイコン監視装置、車両の電気負荷を制御する電子制御装置およびマイコン監視方法に関する。

車両に搭載される電子制御装置（ＥＣＵ）は、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という）から出力する出力信号によって各種電気負荷が制御されている。マイコンには、電源電圧の適正範囲が定められており、この電源電圧が適正範囲から外れるとマイコンが暴走し、電気負荷が誤作動する虞がある。

車載用の電子制御装置には、高いフェールセーフ性能が要求されており、これに関連して、マイコンの動作やマイコンに印加される電源電圧を監視するマイコン監視装置（監視回路）を搭載する電子制御装置が知られている（例えば、特許文献１〜４等を参照）。例えば、マイコンからパルス状に出力されるウォッチドッグ（以下、「ＷＤＣ」という）信号を監視し、ＷＤＣ信号が一定時間連続して検出されない場合に、マイコンが暴走していると判断してリセット信号をマイコンのリセット端子に出力するマイコン監視装置が知られている。また、マイコンに供給される電源電圧の過大電圧や過小電圧を検出した場合においても、マイコンのリセット動作を行うことにより、マイコンを正常状態に復帰させる制御が行われる場合もある。

特開２００９−１３８８４１号公報 特開２００１−２５７５７３号公報 特開２００２−２３５５９８号公報 特開２００５−２４４３３４号公報

しかしながら、マイコンに対して過大電圧（過電圧）が印加された場合、マイコンが破壊されてしまうことも想定される。このような場合、マイコンのリセット動作を実施しようとしても、マイコンがリセット信号を受け付けず、電気負荷の誤作動を招く虞がある。本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、マイコンに過大電圧が印加された場合においても、マイコンが制御する電気負荷が誤作動することを抑制可能なマイコン監視装置に関する技術を提供することを目的とする。

本発明では、上述した課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明に係るマイコン監視装置は、電源から電源電圧が供給されるとともに電気負荷に作動電力（駆動電力）を出力（供給）するマイコンを監視するためのマイコン監視装置であって、前記電源から前記マイコンに印加される電源電圧を監視する電圧監視部と、前記マイコンが前記電気負荷に向けて出力した作動電力の遮断とその解除とを切り替える切替部に対して切替信号を出力する切替信号出力部とを備え、前記切替信号出力部は、前記電圧監視部が監視する前記電源電圧が所定の第１電圧よりも高い場合に、前記切替部に、前記マイコンが出力した作動電力を遮断させるための遮断信号を出力することを特徴とする。

マイコンに印加される電源電圧が過大電圧である場合、過電圧によってマイコンが破壊される虞がある。過大電圧とは、マイコンが正常動作を行うと判断される上限電圧よりも高い電圧値をいう。ここで、第１電圧は、上記過大電圧であっても良いし、この過大電圧に所定のマージンを設けることにより当該過大電圧よりも低い値に設定される電圧値であっても良い。マイコンに過大電圧が印加された場合、マイコンのリセット動作などによってマイコンを正常状態に復帰させようとしても、マイコンが破壊されている場合があり、リセット動作の指令を受け付けない場合がある。そうすると、マイコンから電気負荷に向けて出力される作動電力がオン状態に維持されてしまい、電気負荷が誤作動を起こす虞がある。

これに対して、本発明に係るマイコン監視装置によれば、マイコンに所定の第１電圧よりも高い電源電圧が印加された場合に、切替信号出力部からの遮断信号が切替部に出力される。そのため、マイコンが電気負荷に向けて出力した作動電力を強制的に遮断することができる。これにより、マイコンに第１電圧よりも高い電源電圧が印加された場合のように、マイコンが故障する可能性があるときにはマイコンから電気負荷に出力される作動電力を強制的に遮断することができ、以って、電気負荷が誤作動を起こすことを回避できる。

本発明に係るマイコン監視装置は、前記マイコンの正常動作時に該マイコンから周期的に出力されるウォッチドッグ信号を監視するウォッチドッグ信号監視部を更に備え、前記切替信号出力部が前記遮断信号を出力している状態で、前記マイコンからの前記ウォッチドッグ信号の出力を前記ウォッチドッグ信号監視部が検出した場合に、前記切替信号出力部は、前記切替部に前記作動電力の遮断を解除させる遮断解除信号を出力しても良い。

ここで、マイコンが過電圧になったとしてもマイコンが破壊されなかった場合には、マイコンからウォッチドッグ信号の出力が再開される場合がある。このように、ウォッチドッグ信号の出力が復帰した場合に、マイコンから電気負荷に向けて出力される作動電力の遮断状態が解除されるため、電気負荷の作動を再開することができる。

マイコン監視装置は、前記マイコンにリセット信号を出力するリセット信号出力部を更に備え、前記リセット信号出力部は、前記電圧取得部が取得した電源電圧が所定の第２電圧よりも低い場合、および、前記動作信号取得部によって前記ウォッチドッグ信号が一定時間継続して取得されなかった場合の少なくとも何れかにおいて、前記マイコンに前記リセット信号を出力しても良い。

ここで、第２電圧は、例えば、マイコンが正常動作を行うと判断される下限電圧よりも低い電圧である過小電圧であっても良い。また、第２電圧は、過小電圧に所定のマージンを設けることにより当該過小電圧よりも高い値に設定される電圧値であっても良い。マイコンに印加される電源電圧が第２電圧よりも低い場合や、マイコンが暴走するなどしてウォッチドッグ信号が一定時間継続して取得されなかった場合には、マイコンが故障状態（破壊状態）に陥る可能性は低いと考えられる。そこで、このような場合には、マイコンのリセット（再起動）動作を行うことで、マイコンを正常状態に復帰させることとした。これにより、マイコンが正常状態に復帰した後は、電気負荷への作動電力の供給を再開させることができるため、利便性が高い。

また、マイコン監視装置は、前記切替信号出力部が前記切替回路に前記遮断信号を出力するタイミングを、前記電圧取得部による前記第１電圧よりも高い電圧値の取得タイミングから所定時間遅延させるタイマー手段を更に備えるようにしても良い。このように、切替信号出力部から遮断信号を出力する際に、ディレイ（遅延）時間を設けることにより、電源の瞬間的な変動を過電圧として認識して、電気負荷への作動電力の供給を強制的に遮
断してしまうことを抑制できる。

本発明は、上述まで何れかのマイコン監視を備え、装置車両の電気負荷を制御する電子制御装置としても捉えることができる。すなわち、本発明は、車両の電気負荷を制御する電子制御装置であって、電源回路から電源電圧が供給されるとともに前記電気負荷に作動電力を出力するマイコンと、前記マイコンを監視するためのマイコン監視装置と、前記マイコンが前記電気負荷に向けて出力した作動電力の遮断とその解除とを切り替える切替部とを備え、前記マイコン監視装置は、前記電源回路から前記マイコンに印加される電源電圧を取得する電圧取得部と、前記切替回路に切替信号を出力する切替信号出力部とを有し、前記切替信号出力部は、前記電圧取得部が取得した電源電圧が所定の第１電圧よりも高い場合に、前記切替部に、前記マイコンが出力した作動電力を遮断させるための遮断信号を出力することを特徴とする。

また、本発明は、マイコン監視方法としても捉えることができる。すなわち、本発明は、電源から電源電圧が供給されるとともに電気負荷に作動電力を出力するマイコンを監視するためのマイコン監視装置が実行するマイコン監視方法であって、前記電源から前記マイコンに印加される電源電圧を監視する電圧監視ステップと、前記マイコンが前記電気負荷に向けて出力した作動電力の遮断とその解除とを切り替える切替部に対して切替信号を出力する切替信号出力ステップとを含み、前記切替信号出力ステップにおいては、前記電圧監視ステップにおいて監視する前記電源電圧が所定の第１電圧より高い場合に、前記切替部に、前記マイコンが出力した作動電力を遮断させるための遮断信号を出力することを特徴とする。

なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて採用することができる。

本発明によれば、マイコンに過大電圧が印加された場合においても、マイコンが制御する電気負荷が誤作動することを抑制可能なマイコン監視装置を提供することができる。

実施例１に係る電子制御装置の概略構成を示したブロック構成図である。 電子制御装置における切替部の回路構成例を示す図である。 実施例１に係る電子制御装置における信号出力例を示すタイミングチャートである。 電子制御装置の比較例における信号出力例を示すタイミングチャートである。 変形例に係るマイコン監視装置の概略構成を示す図である。 ディレイ処理を説明するためのタイミングチャートである。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。尚、本実施の形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜実施例１＞
図１は、実施例１に係る電子制御装置１の概略構成を示したブロック構成図である。電子制御装置１は、車両に搭載されており、車両の電気負荷２を制御する制御ユニットである。電子制御装置１が搭載される車両は、車両各部の電気負荷に電力を供給するバッテリ
（ＢＡＴＴ）３を備えている。このバッテリ３には、電源ライン４が接続され、この電源ライン４にはイグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）５が設けられている。

イグニッションスイッチ５がオンとなると、電源ライン４を介してバッテリ３から電子制御装置１に電力が供給される。電気負荷２は、例えば電子スロットルの開度を調節するための駆動モータ、アイドリングストップ（エコラン）機能に関するスタータモータ等が例示できるが、これらに限定されるものではない。なお、本実施例では、車両の電子スロットルの開度を調節するための駆動モータを電気負荷２として電子制御装置１が制御する場合を例示的に説明する。

バッテリ３は、発電機であるオルタネータ６によって充電される。オルタネータ６は、不図示のエンジンから伝達される機械的運動エネルギーを交流の電力へと変換し、さらにダイオードを含む整流器で直流の電力へと整流する。オルタネータ６が発電した電力は、電源ライン４を介してバッテリ３に蓄電される。オルタネータ６が発電する際には発電の目標となる目標電圧（例えば、１４．５Ｖ）が設定され、電源ライン４の電圧が目標電圧となるようにオルタネータ６が発電を行う。

電子制御装置１は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成されており
、主たる構成要素としてマイコン（マイクロコンピュータ）１０、マイコン監視装置２０、電源３０、出力ドライバ４０、切替部５０を備えている。マイコン１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどを備えている。マイコン１０が備える各種機能は、ＲＯＭに予め記録されたプログラムに従ってＣＰＵが演算処理を行うことで実現される。このようなマイコン１０が備える機能には、マイコン１０が正常に動作している状態のときに周期的にパルス状のウォッチドッグ（ＷＤＣ）信号を出力する機能、電子負荷（駆動モータ）２を駆動する機能等が含まれている。

以下、電子制御装置１の各部構成について詳しく説明する。電子制御装置１の備える電源３０は、マイコン１０に作動電力を供給する電源供給回路である。電源３０は、電源ライン４を介してバッテリ３に接続されており、マイコン１０への入力電圧を一定電圧に降圧するレギュレータとして機能する。マイコン１０に供給される電力は、車両のバッテリ３から供給されるが、マイコン１０に供給する電圧の理想値は５Ｖであるのに対して、バッテリ３の通常電圧は例えば１２Ｖである。このため、電子制御装置１では、バッテリ３の電圧を、電源３０で降圧させてからマイコン１０に供給するようにしている。

電子制御装置１において、電源３０とマイコン１０は第１電力供給ライン１１によって接続され、マイコン１０と出力ドライバ４０は第２電力供給ライン１２によって接続され、出力ドライバ４０と電気負荷２は第３電力供給ライン１３によって接続されている。電源３０からの電力は、第１電力供給ライン１１を介してマイコン１０に供給される。そして、電気負荷２を作動（駆動）させる作動（駆動）電力は、マイコン１０から出力されると共に第２電力供給ライン１２を通じて出力ドライバ４０に供給され、出力ドライバ４０および第３電力供給ライン１３を介して電気負荷２に供給される。

出力ドライバ４０は、電気負荷２を駆動するための駆動回路であり、第２電力供給ライン１２を通じてマイコン１０から出力された作動電力を電気負荷２に供給する。出力ドライバ４０は、例えば、第３電力供給ライン１３を介して接続される電気負荷２の種類（種別）に応じて、電気負荷２の規格に適した電圧の電力が供給されるように、マイコン１０からの出力を適宜増幅することができる。出力ドライバ４０は、マイコン１０の図示しない出力ポートから出力する制御信号により、電気負荷２に流す電流をオン／オフすることで、電気負荷２を駆動するようにしても良い。

マイコン１０の監視を行うマイコン監視装置２０は、例えば集積回路（ＩＣ）によって構築されており、電圧監視部２１、ＤＥＦ信号出力部２２、ウォッチドッグ（ＷＤＣ）信号監視部２３、リセット信号出力部２４等を有している。電圧監視部２１は、第１電力供給ライン１１に接続されており、電源３０からマイコン１０に印加される電源電圧ＶＣＣを監視する回路である。

電圧監視部２１は、電源電圧ＶＣＣが、マイコン１０が正常動作を行うと判断される所定の範囲内にあるかどうかを判定する。具体的には、電源電圧ＶＣＣが、マイコン１０が正常動作を行うと判断される上限電圧ＶＯＶ（第１電圧）よりも高い過大電圧であるかどうかを判定する過大電圧判定回路２１１、および、電源電圧ＶＣＣが、マイコン１０が正常動作を行うと判断される下限電圧ＶＵＮ（第２電圧）より低い過小電圧であるかどうかを判定する過小電圧判定回路２１２を備える。例えば、過大電圧判定回路２１１は、入力された電源電圧ＶＣＣの値が上限電圧ＶＯＶより大きい場合に異常信号（Ｈｉレベル）を出力する。また、過小電圧判定回路２１２では、入力された電圧値が閾値ＶＵＮよりも小さい場合に異常信号（Ｈｉレベル）を出力する。

ＷＤＣ信号監視部２３は、マイコン１０のＣＰＵから周期的にパルス状に出力されるウォッチドッグ（ＷＤＣ）信号を監視し、所定時間以内にＷＤＣ信号を受信できなかった場合には、マイコン１０が暴走するなどの異常が発生したものと判断して、異常信号（Ｈｉレベル）を出力するように構成されている。

リセット信号出力部２４は、ＷＤＣ信号監視部２３、過大電圧判定回路２１１、過小電圧判定回路２１２のうち少なくともいずれかが異常信号（Ｈｉレベル）を出力している場合に、マイコン１０にリセット信号（Ｌｏレベル）を出力する論理回路を有する。例えば、リセット信号出力部２４は、例えばＷＤＣ信号監視部２３、過大電圧判定回路２１１、過小電圧判定回路２１２からの入力がともにＬｏレベルである場合にのみ、Ｈｉレベルの信号を出力するＮＯＲ回路を有していても良い。マイコン１０は、図示しないリセット端子を有しており、このリセット端子からリセット信号出力部２４からのリセット信号を受信すると、マイコン１０がリセット（再起動）される。このリセット動作によって、マイコン１０が、電源電圧ＶＣＣが低下した時や、例えば電気的ノイズによって暴走した時においても、マイコン１０を正常状態に復帰させることが可能となる。

ＤＥＦ信号出力部２２（切替信号出力部）は、切替部５０に切替信号（以下、「ＤＥＦ（ディフェクト）信号」という）を出力する電子回路である。ＤＥＦ信号には、ＨｉレベルのＨｉ信号およびＬｏレベルのＬｏ信号の２つが設定されている。ＤＥＦ信号がＬｏレベルの時には、出力ドライバ４０から電気負荷２への出力が非通電側の論理レベルに固定される。また、ＤＥＦ信号がＨｉレベルの時には、出力ドライバ４０から電気負荷２への出力が通電側の論理レベルに固定される。ＤＥＦ信号出力部２２は、例えばＷＤＣ信号監視部２３、過大電圧判定回路２１１からの入力がともにＬｏレベルである場合にのみ、Ｈｉレベルの信号を出力するＮＯＲ回路などの論理回路を有していても良い。この場合、ＷＤＣ信号監視部２３、過大電圧判定回路２１１の少なくともいずれかの出力信号が異常信号（Ｈｉレベル）である場合、切替部５０に対してＬｏレベルのＬｏ信号が出力され、双方からの入力がＬｏレベルである場合にのみ、切替部５０へとＨｉレベルのＨｉ信号を出力する。

切替部５０は、マイコン監視装置２０および第２電力供給ライン１２に接続されており、マイコン１０から電気負荷２に向けて出力する作動電力（駆動電力）の遮断とその解除とを切り替える機能を有する電子回路である。切替部５０は、ＤＥＦ信号ライン１４を通じて、マイコン監視装置２０と接続されている。また、第２電力供給ライン１２からは、遮断ライン１５が分岐しており、遮断ライン１５の先端側は接地（アース）されている。
また、上述した切替部５０は遮断ライン１５の途中に設けられている。

図２は、切替部５０の回路構成例を示す図である。切替部５０は、２つのトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、抵抗Ｒ１を有する。抵抗Ｒ１の一方の端子が第１電力供給ライン１１から分岐する図示しない分岐ラインに接続され、抵抗Ｒ１の他方側がトランジスタＴｒ１のコレクタに接続されている。また、トランジスタＴｒ１のベースにはＤＥＦ信号ライン１４が接続されており、トランジスタＴｒ１のエミッタは接地されている。また、トランジスタＴｒ１のコレクタは、トランジスタＴｒ２のベースと接続されている。トランジスタＴｒ２のコレクタおよびエミッタには遮断ライン１５が接続されており、遮断ライン１５の先端側は接地されている。切替部５０の作動内容については後述する。

図３は、実施例１に係る電子制御装置１における信号出力例を示すタイミングチャートである。図３（ａ）は電圧監視部２１に入力される電源電圧ＶＣＣのタイミングチャートを示し、図３（ｂ）はマイコン監視装置２０のリセット信号出力部２４から出力されるリセット信号のタイミングチャートを示す。図３（ｃ）はマイコン１０の動作状態（オン、オフ状態）のタイミングチャートを示し、図３（ｄ）はマイコン監視装置２０のＷＤＣ信号監視部２３に入力されるＷＤＣ信号のタイミングチャートを示す。図３（ｅ）はマイコン監視装置２０のＤＥＦ信号出力部２２から出力されるＤＥＦ信号のタイミングチャートを示す。図３（ｆ）はマイコン１０から出力ドライバ４０への出力のタイミングチャートを示し、図３（ｇ）は出力ドライバ４０から電気負荷２への出力のタイミングチャートを示す。なお、本タミングチャートの開始時点では、イグニッションスイッチ５がオフとされ、車両のエンジンは始動されていないものとする。

時刻ｔ１において、車両のイグニッションスイッチ５がオンとなる。これにより、バッテリ３、電源３０を介してマイコン１０に作動電力が供給される。その結果、マイコン１０が起動して動作状態となる。マイコン１０の起動時において、マイコン監視装置２０のＤＥＦ信号出力部２２から出力されるＤＥＦ信号は、ＨｉレベルのＨｉ信号が出力されるように初期値が設定されている。また、マイコン１０の正常動作中は、上述したＷＤＣ信号がマイコン１０からパルス状に出力され、マイコン監視装置２０のＷＤＣ信号監視部２３によってこのＷＤＣ信号が監視されている。

ここで、電子制御装置１には、車両に設けられた各種センサから図示しないインターフェースを介して、車両の走行状態を示す情報信号がマイコン１０に入力される。ここでの各種センサとは、例えば、車両の速度を検出する車速センサ、シフトレバーのポジションを検出するシフトポジションセンサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、ブレーキの操作状況を検出するブレーキセンサなどが例示できるが、これらに限定されるものではない。

マイコン１０は、各種センサから入力される信号に基づいて車両の走行状態を示す情報を取得し、適切なタイミングで電気負荷２に供給するための作動電力を出力ドライバ４０に出力する。図３（ｆ）において、出力信号がＯＮのときにマイコン１０から出力ドライバ４０に作動電力が出力され、出力信号がＯＦＦのときにマイコン１０からの作動電力の出力が停止される。

時刻ｔ１においては、ＤＥＦ信号出力部２２からのＤＥＦ信号がＨｉレベルのＨｉ信号に初期設定されている。ＨｉレベルのＤＥＦ信号がＤＥＦ信号ライン１４を通じて切替部５０に入力されるとトランジスタＴｒ１がオンする。その結果、トランジスタＴｒ２のベースの電圧が低くなり、トランジスタＴｒ２がオフとなることで、遮断ライン１５には電流が流れない状態となる。すなわち、マイコン１０から第２電力供給ライン１２に出力された作動電力は、遮断ライン１５へは流れずに出力ドライバ４０に供給される。

出力ドライバ４０は、マイコン１０から受け取った電力を適宜増幅するなどしてから作動電力を出力し、この作動電力が第３電力供給ライン１３を通じて電気負荷２に供給されることで、電気負荷２が駆動される。図３（ｇ）において、出力信号がＯＮ（オン）のときに出力ドライバ４０から電気負荷２に作動電力が出力され、出力信号がＯＦＦ（オフ）のときに出力ドライバ４０からの作動電力の出力が停止される。

時刻ｔ２において、例えばマイコン１０が電気的ノイズなどによって暴走すると、マイコン１０の正常状態を示すＷＤＣ信号が、ＷＤＣ信号監視部２３に入力されなくなる。ＷＤＣ信号監視部２３は、マイコン１０からのパルス状のＷＤＣ信号が途切れている時間をカウントするとともに、新たなＷＤＣ信号が入力されたときにその時間をリフレッシュする。そして、カウントした時間が所定時間に到達すると（時刻ｔ３）、マイコン１０が暴走していると判定する。この場合、ＷＤＣ信号監視部２３から異常信号が出力され、この異常信号を受信したリセット信号出力部２４がリセット信号をマイコン１０に出力する。そして、リセット信号がマイコン１０に入力されると、マイコン１０のリセット動作が行われる。

ＷＤＣ信号監視部２３から異常信号が出力されている場合、ＤＥＦ信号出力部２２からはＬｏレベルのＬｏ信号が出力される。このようにして、ＬｏレベルのＤＥＦ信号がＤＥＦ信号ライン１４を通じて切替部５０に入力されるようになると、トランジスタＴｒ１がオフに切り替えられ、トランジスタＴｒ２のベースの電圧が上昇する結果、トランジスタＴｒ２がオンに切り替えられる。その結果、マイコン１０から第２電力供給ライン１２に出力された作動電力は、出力ドライバ４０に入力されず、第２電力供給ライン１２から分岐する遮断ライン１５を通じて、グランドに流れる。これにより、マイコン１０から電気負荷２に向けて出力した作動電力の供給が強制的に遮断（カット）される。

マイコン１０のリセット動作によってマイコン１０が正常状態に戻ると、マイコン１０によるＷＤＣ信号の出力が復帰する。図３（ｂ）の例では、リセット信号出力部２４から出力された２回目のリセット信号に対応するリセット動作によって正常状態に復帰した場合を示している。ＷＤＣ信号が正常状態に復帰すると、ＤＥＦ信号出力部２２は、ＤＥＦ信号をＬｏ信号から再びＨｉ信号に切り替える（時刻ｔ４）。マイコン１０が正常状態に復帰したことを確認した後、ＤＥＦ信号をＨｉレベルにすることにより、マイコン１０から電気負荷２に向けて出力した作動電力の遮断状態が解除される。なお、時刻ｔ３〜ｔ４の間で、マイコン１０の出力が一時的にオンの状態となっているが（図３（ｆ））、上記期間はマイコン１０が暴走状態にあり、ＤＥＦ信号がＬｏレベルとなっているため、出力ドライバ４０の出力はオフに維持される（図３（ｇ））。

次に、マイコン１０に過電圧が印加された場合の制御について説明する。図示のように、図示のタイミングチャートでは、時刻ｔ５の少し手前から電源電圧ＶＣＣが上昇し、時刻ｔ５の時点で電源電圧ＶＣＣが上限電圧ＶＯＶを超えている。この場合、マイコン監視装置２０の電圧監視部２１において、過大電圧判定回路２１１から異常信号が出力される。そして、過大電圧判定回路２１１による異常信号（Ｈｉレベル）の出力を契機として、リセット信号出力部２４からリセット信号が出力されるとともに、ＤＥＦ信号出力部２２からＤＥＦ信号としてＬｏレベルのＬｏ信号が出力される（時刻ｔ５）。

ここで、比較例として、時刻ｔ５において、電源電圧ＶＣＣが過大電圧となった際にマイコン１０のリセット動作のみを行う場合を考える（つまり、この場合、ＤＥＦ信号出力部２２からＤＥＦ信号としてＨｉ信号の出力を継続することになる）。図４は、電子制御装置１の比較例における信号出力を示すタイミングチャートである。図４（ａ）〜図４（ｇ）は、図３（ａ）〜図３（ｇ）の各図に対応している。図４の比較例に係る信号出力で
は、時刻ｔ５において、電源電圧ＶＣＣを監視する電圧監視部２１の過大電圧判定回路２１１から異常信号が出力されると、リセット信号出力部２４からリセット信号が出力されるが、ＤＥＦ信号出力部２２から出力されるＤＥＦ信号は依然としてＨｉレベルのＨｉ信号が出力されている。

ところで、マイコン１０に過大電圧が印加されると、マイコン１０が破壊されてしまう場合がある。その場合、リセット信号出力部２４からのリセット信号をマイコン１０が受け付けず、マイコン１０のリセット動作を実施できない場合がある。そうすると、比較例の時刻ｔ５において、マイコン１０の作動を停止させようとしても、マイコン１０がリセット信号を受け付けないことに起因して、マイコン１０の出力がオン状態に維持される（図４（ｆ））。その際、ＤＥＦ信号出力部２２から出力されるＤＥＦ信号がＨｉレベルに維持されていると、出力ドライバ４０からの出力もオン状態のまま維持されてしまい（図４（ｇ））、電気負荷２の誤作動を招く虞がある。

これに対して、本実施例におけるマイコン監視装置２０は、過大電圧判定回路２１１による異常信号の出力を契機として、すなわち、電圧監視部２１によって電源電圧ＶＣＣの過電圧を検出したことを契機として、ＤＥＦ信号出力部２２から出力されるＤＥＦ信号をＬｏレベルに切り替える（図３（ｅ）、時刻ｔ５）。これによって、マイコン１０から出力ドライブ４０に向けた作動電力の供給が強制的に遮断される。従って、たとえマイコン１０が過電圧に起因して破壊されてしまい、リセット信号を受け付けずにその出力がオン状態に維持された場合においても（図３（ｆ））、出力ドライバ４０の出力を強制的にオフ状態へと切り替えることができる（図３（ｇ））。その結果、電気負荷２の駆動が停止される。

以上のように、本実施例に係るマイコン監視方法においては、電源３０からマイコン１０に印加される電源電圧ＶＣＣを監視する電圧監視ステップと、マイコン１０が電気負荷２に向けて出力した作動電力の遮断とその解除とを切り替える切替部５０に対してＤＥＦ信号（切替信号）を出力する切替信号出力ステップとを含み、この切替信号出力ステップにおいては電圧監視ステップにおいて監視する電源電圧ＶＣＣが上限電圧ＶＯＶ（第１電圧）よりも高い場合に切替部５０に、ＤＥＦ信号出力部２２からＬｏ信号を出力して、マイコン１０が出力した作動電力を遮断させるようにした。これにより、過電圧の印加によってマイコン１０が故障した状況においても、電気負荷２の誤作動を未然に防ぐことが可能となる。

なお、上記の制御例では、マイコン１０に過大電圧が印加された際に、リセット信号出力部２４からリセット信号をマイコン１０に出力しているが、ＤＥＦ信号出力部２２から出力されるＤＥＦ信号のＬｏレベルへの切り替えを行うようにすれば良く、上記リセット動作を省略することも可能である。

次に、ＤＥＦ信号出力部２２から出力されるＤＥＦ信号に関し、Ｌｏ信号からＨｉ信号への復帰タイミングについて説明する。ここで、電源３０からマイコン１０に印加される電源電圧ＶＣＣが過大電圧となった場合においても、マイコン１０が故障するとは限らず、一時的に暴走するなどしてＷＤＣ信号の出力が一旦途絶えたとしても、その後に正常状態へ復帰する場合がある。

そこで、本実施例のマイコン監視装置２０は、マイコン１０からのＷＤＣ信号の出力が再開されたことを契機として、ＤＥＦ信号出力部２２から出力されるＤＥＦ信号をＬｏレベルからＨｉレベルに復帰させても良い。すなわち、マイコン監視装置２０のＤＥＦ信号出力部２２は、ＬｏレベルのＬｏ信号を出力している状態において、マイコン１０からのＷＤＣ信号が復帰することでＷＤＣ信号監視部２３からの異常信号が解除された場合（Ｗ
ＤＣ信号監視部２３がマイコン１０によるＷＤＣ信号の出力を検出した場合）に、ＤＥＦ信号をＬｏ信号からＨｉ信号（遮断解除信号）に切り替えて出力する通電復帰制御を行う。このように、マイコン１０が正常状態に復帰した場合には、マイコン１０から電気負荷２に向けた電力供給の遮断状態を解除する通電復帰制御を行うことで、車両の走行状態に応じて電気負荷２を駆動させることができる。

＜変形例＞
次に、電子制御装置１の変形例について説明する。上記のように、電子制御装置１に適用されるマイコン１０が制御および電力供給を行う電気負荷２の種類は特段限定されるものではない。すなわち、本実施例で説明した、車両の電子スロットルの開度を調節する駆動モータの他、アイドリングストップ（エコラン）機能に関するスタータモータ、エアバッグを駆動するモータ、電子制御燃料噴射弁のソレノイド等、種々の電子部品を電気負荷として適用することができる。

また、上述したマイコン監視装置に関する制御例では、マイコン１０への電源電圧ＶＣＣが過大となったことを電圧監視部２１が検出してから直ちに、マイコン１０から出力ドライバ４０、ひいては電気負荷２への電力供給を強制的に遮断させたが、この遮断タイミングを遅延（ディレイ）させるためのタイマーを備え、ディレイ処理を行うようにしても良い。

また、上記実施例では、上限電圧ＶＯＶを本発明に係る第１電圧として設定し、下限電圧ＶＵＮを本発明に係る第２電圧として設定しているが、これに限定されるものではない。例えば、第１電圧を上限電圧ＶＯＶよりも低い電圧値、すなわち過大電圧よりも低い電圧値に設定しても良いし、第２電圧を下限電圧ＶＵＮよりも高い電圧値に設定しても良い。すなわち、第１電圧および第２電圧の設定は種々の変更を加えることができる。

図５は、変形例に係るマイコン監視装置２０Ａの概略構成を示す図である。図５において、図１と共通する構成には、同じ符号を付している。図５に示すように、本変形例に係るマイコン監視装置２０Ａでは、タイマー２５（タイマー手段）を備える。図示の例では、タイマー２５が、ＤＥＦ信号出力部２２に設けられている。タイマー２５は、ＷＤＣ信号監視部２３と過大電圧判定回路２１１の少なくともいずれかが異常信号を出力した場合に、所定時間（以下、「ディレイ時間」という）ΔＴｄ経過した後、ＤＥＦ信号としてＬｏレベルのＬｏ信号を切替部５０に向けて出力するディレイ処理を行う。図６は、ディレイ処理を説明するためのタイミングチャートである。図６中上段には、電圧監視部２１に入力される電源電圧ＶＣＣのタイミングチャートを示し、下段にはＤＥＦ信号出力部２２から出力されるＤＥＦ信号のタイミングチャートを示す。

時刻ｔ１´においてマイコン１０に印加される電源電圧ＶＣＣの値が上限電圧ＶＯＶよりも高い過大電圧となった場合、マイコン監視装置２０Ａの電圧監視部２１は、電源電圧ＶＣＣが過大電圧であることを検出する。タイマー２５は、例えば過大電圧判定回路２１１が異常信号を出力してからの経過時間をカウントし、その経過時間がディレイ時間ΔＴｄに至った時刻ｔ２´において、ＤＥＦ信号をＨｉレベルのＨｉ信号からＬｏレベルのＬｏ信号に切り替える。このように、電源電圧ＶＣＣが過電圧になった際に、ＤＥＦ信号をＨｉ信号からＬｏ信号に切り替える時期を遅延させることにより、電源３０の瞬間的な変動を過電圧として誤って検出して、電気負荷２の駆動を強制的に停止させてしまうことを抑制できる。

また、例えばマイコン１０（出力ドライバ４０）に接続される電気負荷２の種類、或いは車両の運転状態などに応じて、上記ディレイ時間ΔＴｄの設定を変更しても良い。例えば、電気負荷２が電子制御燃料噴射弁のソレノイドの場合、走行中にマイコン１０から電
気負荷２への電力供給が遮断されると、エンジンストールが起こる場合がある。そのため、走行中においては上記ディレイ処理を行い、非走行時においては上記ディレイ時間ΔＴｄを実質的に設けず、ディレイ処理を行わないようにしても良い。また、電気負荷２がエアバッグ装置を駆動するモータである場合、車両が走行中である場合にはディレイ時間ΔＴｄを実質的に設けないようにし、非走行時にディレイ時間を設けることにより上述のディレイ処理を行うようにしても良い。車両が走行していないときにはエアバッグ装置を作動させる必要性が低いため、エアバッグ装置を作動させるモータへの電力供給を遮断しても不都合が生じないからである。また、上記のように、通電復帰制御を行う場合においても、ＷＤＣ信号監視部２３によりマイコン１０からのＷＤＣ信号の検出が再開された後、直ちにＤＥＦ信号をＨｉ信号に切り替えず、その切り替え時期を遅延させるディレイ処理を行うようにしても良い。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明に係るマイコン監視装置２０および電子制御装置１には、発明の本旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更を加えることができる。なお、上述したマイコン監視装置２０が実行する制御内容は、ＣＰＵがＲＡＭやＲＯＭ等に記憶されている制御プログラムを実行することにより実現しても良い。また、当該制御プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録することもできる。そして、コンピュータに、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータから読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体のうちコンピュータから取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ、ＤＡＴ、８ｍｍテープ、メモリカード等がある。また、コンピュータに固定された記録媒体としてハードディスクやＲＯＭ等がある。

１・・・電子制御装置
２・・・電気負荷
３・・・バッテリ
１０・・・マイコン
１１・・・第１電力供給ライン
１２・・・第２電力供給ライン
１３・・・第３電力供給ライン
１４・・・ＤＥＦ信号ライン
１５・・・遮断ライン
２０・・・マイコン監視装置
２１・・・電圧監視部
２２・・・ＤＥＦ信号出力部
２３・・・ＷＤＣ信号監視部
２４・・・リセット信号出力部
３０・・・電源
４０・・・出力ドライバ
５０・・・切替部

Claims (5)

1. 電源から電源電圧が供給されるとともに電気負荷に作動電力を出力するマイコンを監視するためのマイコン監視装置であって、
   前記電源から前記マイコンに印加される電源電圧を監視する電圧監視部と、
   前記マイコンが前記電気負荷に向けて出力した作動電力の遮断とその解除とを切り替える切替部に対して切替信号を出力する切替信号出力部と
   を備え、
   前記切替信号出力部は、前記電圧監視部が監視する前記電源電圧が所定の第１電圧よりも高い場合に、前記切替部に、前記マイコンが出力した作動電力を遮断させるための遮断信号を出力し、
   前記切替信号出力部が前記切替部に前記遮断信号を出力するタイミングを、前記電圧監視部による前記第１電圧よりも高い電圧値の取得タイミングから所定時間遅延させるタイマー手段を更に備えることを特徴とするマイコン監視装置。
2. 前記マイコンの正常動作時に該マイコンから周期的に出力されるウォッチドッグ信号を監視するウォッチドッグ信号監視部を更に備え、
   前記切替信号出力部が前記遮断信号を出力している状態で、前記マイコンからの前記ウォッチドッグ信号の出力を前記ウォッチドッグ信号監視部が検出した場合に、前記切替信号出力部は、前記切替部に前記作動電力の遮断を解除させる遮断解除信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のマイコン監視装置。
3. 前記マイコンにリセット信号を出力するリセット信号出力部を更に備え、
   前記リセット信号出力部は、前記電圧監視部が取得した電源電圧が所定の第２電圧よりも低い場合、および、前記ウォッチドッグ信号監視部によって前記ウォッチドッグ信号が一定時間継続して取得されなかった場合の少なくとも何れかにおいて、前記マイコンに前記リセット信号を出力することを特徴とする請求項２に記載のマイコン監視装置。
4. 車両の電気負荷を制御する電子制御装置であって、
   電源回路から電源電圧が供給されるとともに前記電気負荷に作動電力を出力するマイコンと、
   前記マイコンを監視するためのマイコン監視装置と、
   前記マイコンが前記電気負荷に向けて出力した作動電力の遮断とその解除とを切り替える切替部と
   を備え、
   前記マイコン監視装置は、
   前記電源回路から前記マイコンに印加される電源電圧を監視する電圧監視部と、
   前記切替部に切替信号を出力する切替信号出力部と
   を有し、
   前記切替信号出力部は、前記電圧監視部が取得した電源電圧が所定の第１電圧よりも高い場合に、前記切替部に、前記マイコンが出力した作動電力を遮断させるための遮断信号を出力し、
   前記切替信号出力部が前記切替部に前記遮断信号を出力するタイミングを、前記電圧監視部による前記第１電圧よりも高い電圧値の取得タイミングから所定時間遅延させるタイマー手段を更に備えることを特徴とする車両の電気負荷を制御する電子制御装置。
5. 電源から電源電圧が供給されるとともに電気負荷に作動電力を出力するマイコンを監視するためのマイコン監視装置が実行するマイコン監視方法であって、
   前記電源から前記マイコンに印加される電源電圧を監視する電圧監視ステップと、
   前記マイコンが前記電気負荷に向けて出力した作動電力の遮断とその解除とを切り替える切替部に対して切替信号を出力する切替信号出力ステップと
   を含み、
   前記切替信号出力ステップにおいては、前記電圧監視ステップにおいて監視する前記電源電圧が所定の第１電圧よりも高い場合に、前記第１電圧よりも高い電圧値の取得タイミングから所定時間遅延させて、前記切替部に、前記マイコンが出力した作動電力を遮断させるための遮断信号を出力することを特徴とするマイコン監視方法。

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