负载控制备用信号产生电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的一个或多个方面涉及一种负载控制备用信号产生电路，在根据预定的程序运行的控制处理器中发生故障的情况下，该负载控制备用信号产生电路将备用控制信号供应至连接到该控制处理器的输出的负载开关。
【背景技术】
[0002]例如，根据预定的程序运行的用于控制的微处理器，即，微型计算机(控制处理单元)(CPU)嵌入于安装在车辆中的各种电子控制单元(ECU)中。
[0003]微型计算机通常根据提前准备的程序内容如期执行各种控制。然而，例如，在受到从外部进入的电磁噪声影响的情况下，在微型计算机发生故障的情况下，由于程序本身内包含的缺陷(程序错误)的影响等执行不期望的操作的情况下，微型计算机能够处于失控状态。
[0004]如果微型计算机处于失控状态，则整个电子控制装置处于不能控制的状态。因此，各种电子控制设备的系统监测在微型计算机中是否发生故障，并且在检测到故障的发生的情况下，需要使微型计算机返回至正常状态。
[0005]由于这个原因，现有技术的各种电子控制设备以使微型计算机将被称为看“门狗信号”的脉冲定期地输出到外部的这种方式得以控制。然后，将监测电路连接到微型计算机的外部，并且监测电路持续地监测从微型计算机输出的看门狗信号。如果在微型计算机中发生故障，则看门狗信号不再出现。如果监测电路检测到看门狗信号没有定期地出现的状态，则将微型计算机的操作初始化。
[0006]在JP-A-2010-13988中所描述的车载电子控制装置中，如果发生图1所示的主CPU10失控并且看门狗信号WDS的脉冲宽度变得过长，则电源控制电路113检测到这一点并且产生复位脉冲信号RST。
[0007]此外，同样在JP-A-2011-98593中所描述的用于车辆的电子控制系统中，嵌入在电源控制IC 23中的看门狗计时器24基于从CPU I发送的看门狗信号来监测CPU I的运行状态，并且当故障发生时，发送复位脉冲信号RST。
【发明内容】
[0008]如在JP-A-2010-13988和JP-A-2011-98593中所描述的，监测从微型计算机输出的看门狗信号，并且从而，能够检测微型计算机的运行的故障。此外，如果检测到故障，则监测看门狗信号的电路为微型计算机提供复位信号。如果提供了复位信号，如在电源接通的情况下，微型计算机将硬件的状态初始化并且从先头位置重新启动程序的执行。
[0009]因此，例如，在诸如电磁噪声的输入的这种临时因素引起微型计算机失控的情况下，能够通过提供复位信号使微型计算机的运行返回至正常状态。
[0010]然而，在微型计算机中产生连续故障的情况下，甚至通过提供复位信号也不能够使微型计算机的运行返回至正常状态。此外，在控制负载的通电的通断的电子控制装置中发生微型计算机的故障的情况下，甚至在安装了监测看门狗信号的电路的情况下，也不能够执行负载的通电的通断。
[0011]由于这个原因，在车载电子控制装置等中，为了对微型计算机发生故障的情况准备，期望的是安装用于备用的电路。即，产生用于控制负载的备用控制信号的电路来代替微型计算机是必要的，使得甚至在微型计算机发生故障的情况下，也能够执行负载的通电的通断。
[0012]产生这样的备用控制信号的电路能够被配置成使用例如图4中所示的模拟电路。模拟电路包括时间常数电路，该时间常数电路由电容器Cx和电阻器Rx以及比较电压的模拟比较器而构成。
[0013]在图4中的电路中，如果从微型计算机输出的看门狗信号W/D的脉冲停止，则随时间的推移，电容器Cx的电压根据时间常数而增加，如图5中所示，并且如果过去了预定的时间，则电容器Cx的电压到达阈值，并且因此，模拟比较器的输出信号反相。能够使用模拟比较器的输出信号作为用于负载的通电控制的通断的备用控制信号。
[0014]然而，在使用了图4所示的电路的情况下，存在以下问题。
[0015](I)由于电容器Cx的特性(电容)的变化是相对大的，所以CR时间常数电路的变化也增加。因此，在大量生产包括电路的电子控制装置的情况下，考虑由于个体差异而导致的时间常数的变化，在设计时被迫采用充分的裕量。由于这个原因，从微型计算机中发生故障之时到实际上输出了备用控制信号之时为止耗费一定时间，并且直至备用控制系统能够控制负载时所需的时间增加。
[0016](2)当接通电源或输入复位信号时，微型计算机执行事先确定的初始化处理，并且在处理已经完成之后启动看门狗信号W/D的脉冲输出。从而，关于监测看门狗信号W/D的脉冲的电路(例如，图4中的电路)，以如下方式确定时间常数:使得即使在初始化时区中未出现看门狗信号W/D的脉冲，也不判断为由差错引起的故障。然而，关于被供应至电子控制装置等的电源，存在由于各种因素而发生瞬时中断的情况。然后，如果当微型计算机执行初始化的处理时发生电源的瞬时中断，则电源电路产生复位信号，并且微型计算机从头开始重新启动初始化处理。在这种情况下，完成对初始化进行处理所需的时间变得比平常更长。据此，直至开始产生看门狗信号W/D的脉冲所需的时间变长。同时，在图4的电路中，当发生电源的瞬时中断时，电容器Cx的电荷被放电，然而在瞬时中断的时间及其短的情况下，电荷不充分地被放电。因此，如图6中所示，在微型计算机完成对初始化的处理之前，电容器Cx的电压达到阈值。因此，尽管实际上在微型计算机中未产生故障，但是备用控制系统错误地启动了操作。
[0017]鉴于以上情况，已经做出本发明的一个或多个方面，并且本发明的目的是提供一种负载控制备用信号产生电路，在微型计算机中发生故障的情况下，该负载控制备用信号产生电路能够在短时间段内输出用于控制负载的备用控制信号，并且能够防止由电源的瞬时中断而引起的故障。
[0018]将在下列项(I)至(4)中简短地描述根据上述本发明的一个或多个实施例的负载控制备用信号产生电路。
[0019](I) 一种负载控制备用信号产生电路，在根据预定的程序运行的控制处理器中产生故障的情况下，该负载控制备用信号产生电路向连接到所述控制处理器的输出的负载的开关供应备用控制信号，所述负载控制备用信号产生电路包括:
[0020]看门狗输入端子，从所述控制处理器定期地输出的看门狗信号被输入至该看门狗输入端子；
[0021]脉冲计数单元，该脉冲计数单元对以恒定周期产生的时钟脉冲计数，并且该脉冲计数单元根据输入至所述看门狗输入端子的信号来控制所述时钟脉冲的计数状态；和
[0022]备用信号输出单元，当所述脉冲计数单元的计数输出满足预定条件时，该备用信号输出单元产生所述备用控制信号。
[0023](2)如项⑴中所描述的负载控制备用信号产生电路，还包括:
[0024]直流截止电容器，该直流截止电容器连接在所述看门狗输入端子与所述脉冲计数单元的控制输入端子之间；和
[0025]电位控制电阻器，该电位控制电阻器连接在所述脉冲计数单元的控制输入端子与具有预定电位的电源线之间。
[0026](3)如项⑴或⑵中所描述的负载控制备用信号产生电路，还包括时钟脉冲产生器，该时钟脉冲产生器产生具有恒定周期的时钟脉冲。
[0027](4)如项⑴至(3)中所描述的负载控制备用信号产生电路，其中，当脉冲计数单元的计数