负载控制备用信号生成电路的制作方法
【专利说明】负载控制备用信号生成电路
[0001]现有申请的交叉引用
[0002]本申请基于2014年6月9日提交的日本专利申请N0.2014-118841，该专利申请的内容通过引用并入此处。
技术领域
[0003]本发明涉及一种负载控制备用(backup)信号生成电路，在控制处理器中产生异常的情况下，该负载控制备用信号生成电路用于将备用控制信号供给到连接于根据预定程序而运行的控制处理器的输出的负载的开关。
【背景技术】
[0004]例如，根据预定程序而运行的控制微处理器，S卩，微型计算机(CPU:中央处理单元)并入安装在车辆上的各种电子控制单元(ECU)中。
[0005]这样的微型计算机通常根据预先准备的程序的内容执行需要的各种控制。然而，例如，在微型计算机由于从外部进入的电磁噪声而受影响的情况下，在微型计算机变得故障的情况下，或者在微型计算机由于包含在程序自身中的缺陷(错误)而受影响的情况下，微型计算机可能有时引起意外的操作，并且可能进入失控状态。
[0006]如果微型计算机进入这样的失控状态，则整个电子控制单元陷入无法控制的状态。因此，在这样的各种电子控制单元的系统中，需要监视是否在微型计算机中已经产生了异常，并且在检测到异常的产生的情况下，需要使微型计算机返回到其正常状态。
[0007]因此，在这样的各种电子控制单元中，微型计算机进行控制，从而将被称为监视信号(watchdog signal)的脉冲周期性地输出到外部。此外，监视电路连接到微型计算机的外部，并且该监视电路总是监视从微型计算机输出的监视信号。如果在微型计算机中产生异常，则不出现监视信号。在检测监视信号在恒定时间内不出现的状态时，监视电路初始化微型计算机的运行。
[0008]在根据JP-A-2010-13988的车载电子控制单元中，如果图1所示的主CPU 10进入失控状态、并且监视信号WDS的脉冲宽度变得过大，则电源控制电路113检测该状态，并且产生复位脉冲信号RST。
[0009]同样在根据JP-A-2011-98593的车用电子控制系统中，并入电源控制1C 23中的监视计时器24基于从CPU 1传输的监视信号监视CPU 1的运行状态，并且当产生异常时，传输复位信号RST。
[0010]如在JP-A-2010-13988和JP-A-2011-98593中所描述地，能够通过监视从微型计算机输出的监视信号来检测微型计算机的运行中的异常。另外，在检测异常时，用于监视监视信号的电路将复位信号施加到微型计算机。当施加复位信号时，在通电时，微型计算机初始化硬件的状态，并且从程序的头部位置重新启动程序的执行。
[0011]这里，在微型计算机由于诸如电磁噪声的进入这样的临时性因素而引起失控状态的情况下，能够通过施加复位信号而使微型计算机的运行返回到其正常状态。
[0012]然而，在微型计算机内发生连续的故障的情况下，即使施加复位信号，微型计算机的运行也不能返回到其正常状态。此外，在设置于用于接通/断开控制负载的通电的电子控制单元中的微型计算机中发生故障的情况下，即使在安装用于监视监视信号的情况下，也不能接通/断开负载的通电。
[0013]这里，期望的是:应该将备用电路安装在车载电子控制单元等，从而为微型计算机中发生的故障做准备。换句话说，代替微型计算机，需要用于生成控制负载的备用控制信号的电路，使得即使在微型计算机故障的情况下，也能够接通/断开负载的通电。
[0014]而且，即使在微型计算机不引入失控状态、并且适当地执行程序的情况下，微型计算机的仅特定输出端口的功能也可能变得故障。这里，例如，在使用微型计算机的故障输出端口生成用于接通/断开控制负载的控制信号的情况下，即使监视信号正常，也发生不能控制负载的故障状态，并且该状态持续。
[0015]存在这样的情况:通过使用作为用于接通/断开控制负载的控制信号的PWM(脉冲宽度调制)信号调节负载通电的接通/断开占空(duty)。此外，存在这样的情况:使用简单的二进制信号(高电平/低电平)来接通和切断通电。因此，不容易识别控制信号的输出功能正常与否。
[0016]而且，将可能在微型计算机中发生的故障分类为连续发生的故障和临时发生的故障。期望的是:即使在微型计算机中发生临时故障的情况下，备用控制信号也能够使用。然而，如果在从故障恢复时连续出现备用控制信号，则微型计算机的运行状态不能返回到其正常运行状态。
【发明内容】
[0017]考虑到上述情况而做出了本发明，并且本发明的目的是提供一种负载控制备用信号生成电路，在微型计算机中发生故障的情况下，该负载控制备用信号生成电路能够确实地输出用于控制负载的备用控制信号。
[0018]为了实现上述目的，根据本发明的负载控制备用信号生成电路具有在下面的条目
(1)至⑶中描述的特性。
[0019](1) 一种负载控制备用信号生成电路，在控制处理器中发生异常的情况下，该负载控制备用信号生成电路用于将备用控制信号提供到负载的开关，该开关连接于根据程序而运行的所述控制处理器的输出，该备用信号生成电路包括:
[0020]第一输入端子，当所述控制处理器正常时，该第一输入端子接收从所述控制处理器周期性地输出的恒定周期信号；
[0021]恒定周期信号监视部，该恒定周期信号监视部监视所述恒定周期信号的状态，以识别所述恒定周期信号的高电平或低电平状态持续的时间长度是否比预定时间长，并且该恒定周期信号监视部输出对应于识别结果的信号；和
[0022]备用信号输出部，当所述恒定周期信号监视部的输出满足预定条件时，该备用信号输出部生成所述备用控制信号。
[0023](2)在上述条目⑴中描述的负载控制备用信号生成电路，还包括:
[0024]第二输入端子，当所述控制处理器正常时，该第二输入端子接收从所述控制处理器输出的控制信号；
[0025]控制信号监视部，其监视所述控制信号的状态，以识别所述控制信号的异常电平状态持续的时间的长度是否比预定时间长，并且输出对应于识别结果的信号，
[0026]其中，当所述控制信号监视部的输出满足预定条件时，所述备用控制信号输出部产生所述备用控制信号。
[0027](3)在上述条目(3)中描述的负载控制备用信号生成电路，根据所述恒定周期信号监视部的输出满足所述预定条件的状态和所述控制信号监视部的输出满足所述预定条件的状态的逻辑或，所述备用信号输出部生成所述备用控制信号。
[0028](4)在上述条目(1)中描述的负载控制备用信号生成电路，包括:
[0029]时钟生成部，当施加到所述控制处理器的输入的状态信号有效(active)时，该时钟生成部输出时钟脉冲；
[0030]第一计数器，当从所述控制处理器输出的控制信号的电平是预定电平时，该第一计数器计数从所述时钟生成部输出的所述时钟脉冲；
[0031]第二计数器，在从所述控制处理器周期性地输出的所述恒定周期信号的高电平或低电平状态持续的时间期间，该第二计数器计数从所述时钟生成部输出的所述时钟脉冲；和
[0032]清除电路，在检测到所述控制信号和所述恒定周期信号二者都正常之后，该清除电路使所述备用信号输出部的状态返回到所述备用信号输出部的初始状态。
[0033](5)在上述条目(2)中描述的负载控制备用信号生成电路，包括:
[0034]信号门电路，其连接在所述第一输入端子与所述恒定周期信号监视部的输入之间，
[0035]其中，所述控制信号监视部的输出连接到所述信号门电路的控制输入。
[0036](6)在上述条目(5)中描述的负载控制备用信号生成电路，包括:
[0037]清除电路，当检测到所述信号门电路的输出信号正常之后，该清除电路监视所述信号门电路的所述输出信号，并且使所述备用信号输出部的状态返回所述备用信号输出部的初始状态。
[0038](7)在上述条目(6)中描述的负载控制备用信号生成电路，还包括:
[0039]时钟生成部，当施加到所述控制处理器的输入的所述状态信号有效时，该时钟生成部输出时钟脉冲；和
[0040]计数器，在所述时钟生成部的输出出现的所述恒定周期信号的高电平或低电平状态持续的时间期间，该计数器计数从所述时钟生成部输出的所述时钟脉冲。
[0041](8)在上述条目(7)中描述的负载控制备用信号生成电路，其中，DC切断电容器连接在所述信号门电路的输出与所述计数器的输入之间；并且
[0042]其中，所述计数器的输入经由设置在所述计数器的输入与预定的电势线之间的电势控制电阻器连接到所述预定的电势线。
[0043]利用如在上述条目(1)中描述地构成的负载控制备用信号生成电路，恒定周期信号监视部监视诸如监视信号这样的恒定周