負(fù)載控制備用信號(hào)產(chǎn)生電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面涉及一種負(fù)載控制備用信號(hào)產(chǎn)生電路，在根據(jù)預(yù)定的程序運(yùn)行的控制處理器中發(fā)生故障的情況下，該負(fù)載控制備用信號(hào)產(chǎn)生電路將備用控制信號(hào)供應(yīng)至連接到控制處理器的輸出的負(fù)載開(kāi)關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，根據(jù)預(yù)定的程序運(yùn)行的用于控制的微處理器，即，微型計(jì)算機(jī)(控制處理單元)(CPU)嵌入于安裝在車輛中的各種電子控制單元(ECU)中。
[0003]微型計(jì)算機(jī)通常根據(jù)事先準(zhǔn)備的程序內(nèi)容如期執(zhí)行各種控制。然而，例如，在受到從外部進(jìn)入的電磁噪聲影響的情況下，在微型計(jì)算機(jī)發(fā)生故障的情況下，由于程序本身內(nèi)包含的缺陷(程序錯(cuò)誤)的影響等執(zhí)行不期望的操作的情況下，微型計(jì)算機(jī)能夠處于失控狀態(tài)。
[0004]如果微型計(jì)算機(jī)處于失控狀態(tài)，則整個(gè)電子控制裝置處于不能控制的狀態(tài)。因此，各種電子控制裝置的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)在微型計(jì)算機(jī)中是否發(fā)生故障，并且在檢測(cè)到故障的發(fā)生的情況下，需要使微型計(jì)算機(jī)返回至正常狀態(tài)。
[0005]由于這個(gè)原因，現(xiàn)有技術(shù)的各種電子控制設(shè)備以使微型計(jì)算機(jī)將被稱為看“門狗信號(hào)”的脈沖定期地輸出到外部的這種方式得以控制。然后，將監(jiān)測(cè)電路連接到微型計(jì)算機(jī)的外部，并且監(jiān)測(cè)電路持續(xù)地監(jiān)測(cè)從微型計(jì)算機(jī)輸出的看門狗信號(hào)。如果在微型計(jì)算機(jī)中發(fā)生故障，則看門狗信號(hào)不再出現(xiàn)。如果監(jiān)測(cè)電路檢測(cè)到看門狗信號(hào)沒(méi)有定期地出現(xiàn)的狀態(tài)，則將微型計(jì)算機(jī)的操作初始化。
[0006]在JP-A-2010-13988中所描述的車載電子控制裝置中，如果發(fā)生圖1所示的主CPU10失控并且看門狗信號(hào)WDS的脈沖寬度變得過(guò)長(zhǎng)，則電源控制電路113檢測(cè)到這一點(diǎn)并且產(chǎn)生復(fù)位脈沖信號(hào)RST。
[0007]外，同樣在JP-A-2011-98593中所描述的用于車輛的電子控制系統(tǒng)中，嵌入在電源控制IC 23中的看門狗計(jì)時(shí)器24基于從CPU I發(fā)送的看門狗信號(hào)來(lái)監(jiān)測(cè)CPU I的運(yùn)行狀態(tài)，并且當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，發(fā)送復(fù)位脈沖信號(hào)RST。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]如在JP-A-2010-13988和JP-A-2011-98593中所描述的，監(jiān)測(cè)從微型計(jì)算機(jī)輸出的看門狗信號(hào)，并且從而，能夠檢測(cè)微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行的故障。此外，如果檢測(cè)到故障，則監(jiān)測(cè)看門狗信號(hào)的電路為微型計(jì)算機(jī)提供復(fù)位信號(hào)。如果提供了復(fù)位信號(hào)，如在電源接通的情況下，微型計(jì)算機(jī)將硬件的狀態(tài)初始化并且從先頭位置重新啟動(dòng)程序的執(zhí)行。
[0009]因此，例如，在諸如電磁噪聲這樣的輸入的臨時(shí)因素引起微型計(jì)算機(jī)失控的情況下，能夠通過(guò)提供復(fù)位信號(hào)而使微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行返回至正常狀態(tài)。
[0010]然而，在微型計(jì)算機(jī)中產(chǎn)生連續(xù)故障的情況下，不能夠通過(guò)提供復(fù)位信號(hào)而使微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行返回至正常狀態(tài)。此外，在控制負(fù)載的通電的通斷的電子控制裝置中發(fā)生微型計(jì)算機(jī)的故障的情況下，甚至在安裝了監(jiān)測(cè)看門狗信號(hào)的電路的情況下，也不能夠執(zhí)行對(duì)負(fù)載的通電的通斷。
[0011]由于這個(gè)原因，在車載電子控制裝置等中，為了對(duì)微型計(jì)算機(jī)發(fā)生故障的情況準(zhǔn)備，期望的是安裝用于備用的電路。即，產(chǎn)生用于控制負(fù)載的備用控制信號(hào)的電路來(lái)代替微型計(jì)算機(jī)是必要的，使得甚至在微型計(jì)算機(jī)發(fā)生故障的情況下，也能夠執(zhí)行負(fù)載的通電的通斷。
[0012]產(chǎn)生這樣的備用控制信號(hào)的電路能夠被配置成使用例如圖4中所示的模擬電路。模擬電路包括時(shí)間常數(shù)電路，該時(shí)間常數(shù)電路由電容器Cx和電阻器Rx以及比較電壓的模擬比較器而構(gòu)成。
[0013]在圖4中的電路中，如果從微型計(jì)算機(jī)輸出的看門狗信號(hào)W/D的脈沖停止，則隨時(shí)間的推移，電容器Cx的電壓根據(jù)時(shí)間常數(shù)而增加，如圖5中所示，并且如果過(guò)去了預(yù)定的時(shí)間，則電容器Cx的電壓到達(dá)閾值，并且因此，模擬比較器的輸出信號(hào)反相。能夠使用模擬比較器的輸出信號(hào)作為用于負(fù)載的通電控制的通斷的備用控制信號(hào)。
[0014]然而，在使用了圖4所示的電路的情況下，存在下列問(wèn)題。
[0015](I)由于電容器Cx的特性(電容)的變化是相對(duì)大的，所以CR時(shí)間常數(shù)電路的變化也增加。因此，在大量生產(chǎn)包括電路的電子控制裝置的情況下，考慮由于個(gè)體差異而導(dǎo)致的時(shí)間常數(shù)的變化，在設(shè)計(jì)時(shí)被迫采用充分的裕量。由于這個(gè)原因，從微型計(jì)算機(jī)中發(fā)生故障之時(shí)到實(shí)際上輸出了備用控制信號(hào)之時(shí)為止耗費(fèi)一定時(shí)間，并且直至備用控制系統(tǒng)能夠控制負(fù)載時(shí)所需的時(shí)間增加。
[0016](2)當(dāng)接通電源或輸入復(fù)位信號(hào)時(shí)，微型計(jì)算機(jī)執(zhí)行事先確定的初始化處理，并且在處理已經(jīng)完成之后啟動(dòng)看門狗信號(hào)W/D的脈沖輸出。從而，關(guān)于監(jiān)測(cè)看門狗信號(hào)W/D的脈沖的電路(例如，圖4中的電路)，以如下方式確定時(shí)間常數(shù):使得即使在初始化時(shí)區(qū)中未出現(xiàn)看門狗信號(hào)W/D的脈沖，也不判斷為由差錯(cuò)引起的故障。然而，關(guān)于被供應(yīng)至電子控制裝置等的電源，存在由于各種因素而發(fā)生瞬時(shí)中斷的情況。然后，如果當(dāng)微型計(jì)算機(jī)執(zhí)行初始化的處理時(shí)發(fā)生電源的瞬時(shí)中斷，則電源電路產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，并且微型計(jì)算機(jī)從頭開(kāi)始重新啟動(dòng)初始化處理。在這種情況下，完成對(duì)初始化進(jìn)行處理所需的時(shí)間變得比平常更長(zhǎng)。據(jù)此，直至開(kāi)始產(chǎn)生看門狗信號(hào)W/D的脈沖所需的時(shí)間變長(zhǎng)。同時(shí)，在圖4的電路中，當(dāng)發(fā)生電源的瞬時(shí)中斷時(shí)，電容器Cx的電荷被放電，然而在瞬時(shí)中斷的時(shí)間及其短的情況下，電荷不充分地被放電。因此，如圖6中所示，在微型計(jì)算機(jī)完成對(duì)初始化的處理之前，電容器Cx的電壓達(dá)到閾值。因此，盡管實(shí)際上在微型計(jì)算機(jī)中未產(chǎn)生故障，但是備用控制系統(tǒng)錯(cuò)誤地啟動(dòng)了操作。
[0017]同時(shí)，認(rèn)為圖4中所示的電路替換為數(shù)字電路。例如，通過(guò)使用對(duì)具有恒定周期的時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器，能夠檢測(cè)從當(dāng)看門狗信號(hào)W/D的脈沖不再出現(xiàn)時(shí)起所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。此外，在所經(jīng)過(guò)的時(shí)間達(dá)到預(yù)定的時(shí)間的情況下，也能夠以產(chǎn)生備用控制信號(hào)的方式而配置。
[0018]在上述數(shù)字電路的情況下，由于沒(méi)有要求執(zhí)行電容器Cx的充電和放電的時(shí)間常數(shù)電路如圖4的電路中所示，所以能夠避免電容器Cx的電容變化的影響。然而，甚至在數(shù)字電路的情況下，可以廉價(jià)配置的時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生器包括由電容器和電阻器構(gòu)成的時(shí)間常數(shù)電路，并且因電容器的電容的變化(個(gè)體差異)而在時(shí)鐘脈沖的周期中產(chǎn)生變化。由于這個(gè)原因，通過(guò)將時(shí)鐘脈沖的周期的變化考慮在內(nèi)，在當(dāng)產(chǎn)生備用控制信號(hào)的時(shí)候，在設(shè)計(jì)時(shí)不能采用充分的裕量。
[0019]鑒于以上情況，已經(jīng)做出本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面，并且本發(fā)明的目的是提供一種負(fù)載控制備用信號(hào)產(chǎn)生電路，在微型計(jì)算機(jī)中發(fā)生故障的情況下，該負(fù)載控制備用信號(hào)產(chǎn)生電路能夠在短時(shí)間段內(nèi)輸出用于控制負(fù)載的備用控制信號(hào)，并且能夠防止由電源的瞬時(shí)中斷而引起的故障。。
[0020]將下列項(xiàng)⑴至(7)中簡(jiǎn)短地描述根據(jù)上述本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的負(fù)載控制備用信號(hào)產(chǎn)生電路。
[0021](I) 一種負(fù)載控制備用信號(hào)產(chǎn)生電路，在根據(jù)預(yù)定的程序運(yùn)行的控制處理器中產(chǎn)生故障的情況下，該負(fù)載控制備用信號(hào)產(chǎn)生電路向連接到所述控制處理器的輸出的負(fù)載的開(kāi)關(guān)提供備用控制信號(hào)，所述負(fù)載控制備用信號(hào)產(chǎn)生電路包括:
[0022]看門狗輸入端子，從所述控制處理器定期地輸出的看門狗信號(hào)被輸入到該看門狗輸入端子；
[0023]脈沖計(jì)數(shù)單元，該脈沖計(jì)數(shù)單元對(duì)以恒定周期產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)，并且該脈沖計(jì)數(shù)單元根據(jù)輸入到所述看門狗輸入端子的信號(hào)來(lái)控制所述時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)狀態(tài)；和
[0024]信號(hào)選擇單元，該信號(hào)選擇單元基于從所述脈沖計(jì)數(shù)單元輸出的多位的計(jì)數(shù)輸出信號(hào)，從多個(gè)選項(xiàng)中選擇預(yù)定條件，以用于使得備用信號(hào)輸出單元產(chǎn)生所述備用控制信號(hào)。
[0025](2)如項(xiàng)(I)中所述的負(fù)載控制備用信號(hào)產(chǎn)生電路，其中，所述信號(hào)選擇單元從所述脈沖計(jì)數(shù)單元所輸出的多位的計(jì)數(shù)輸出信號(hào)中選擇任意一位的計(jì)數(shù)輸出信號(hào)，并且將所選擇的計(jì)數(shù)輸出信號(hào)供應(yīng)至所述備用信號(hào)輸出單元。
[0026](3)如項(xiàng)⑴或⑵中所述的負(fù)載控制備用信號(hào)產(chǎn)生電路，其中，信號(hào)選擇單元包括:參考值鎖存單元，該參考值鎖存單元鎖存與所述預(yù)定條件對(duì)應(yīng)于的參考值；和數(shù)字比較器，該數(shù)字比較器將從