JPH01246642A - マイクロコンピュータの監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、マイクロコンピュータの暴走を防止するマイ
クロコンピュータの監視装置に関するもので、特に、Ｃ
−ＭＯＳ形のマイクロコンピュータが構造上発生する奇
生トランジスタ対策に関するマイクロコンピュータの監
視装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種のマイクロコンピュータの暴走監視には、
デユーティ比５０％の矩形波を出力とするポンピング信
号発生手段出力を監視して、所定の周波数以上及び周波
数以下のとき、マイクロコンピュータの暴走として、マ
イクロコンピュータの制御を停止させるものがある。

第３図は従来の一般的なマイクロコンピュータＣＰＵを
用いた定電圧電源回路及び出力回路の要部の構成図であ
る。

図において、車載用バッテリＥはイグニタションスイッ
チＩＧを介して負荷、例えば、バルブ等のソレノイド■
且、　Ｖ２Ｌの電源とするものである。

更に、車載用バッテリＥはダイオードＤ１を介して定電
圧電源回路に導いている。

前記定電圧電源回路は公知の回路であり、ダイオードＤ
１を介してコンデンサＣ１に導かれた電源電圧は、トラ
ンジスタＱ１及び集積回路ＩＣにより安定化され、マイ
クロコンピュータＣＰｔＪの定電圧出力ＶＣとなる。集
積回路ＩＣは、一般に、マイクロコンピュータの電源安
定化及び暴走監視用集積回路（ＴＡ７９００　）として
用いられるものである。抵抗Ｒ５及び抵抗Ｒ６はプルア
ップ抵抗であり、マイクロコンピュータＣＰＵのリセッ
ト端子ＲＥＳＥＴ及び出力ポートＰＯを通常“Ｈ（ハイ
レベル）°°としている。出力ポートＰＯは所定のパル
ス周期のポンピング信号を出力するものであり、ポンピ
ング信号が所定の周期より長くなると、電源安定化及び
暴走監視用集積回路ＩＣのリセット出力をＬ（ローレベ
ル）″とし、マイクロコンピュータＣＰＵの動作を停止
させる。このポンピング信号の処理については、マイク
ロコンピュータＣＰＬＩの暴走をハードウェアーで監視
するウォッチ・ドッグ・タイマとして公知である。

出力ポートＰ１の出力が“ＨＩＩのとき、プルアップ抵
抗ＲＩＯによって、抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２との接続点
電位が上昇し、トランジスタＱ２をオンとし、トランジ
スタＱ３のベース電位を下げ、トランジスタＱ３をオフ
とする。出力ポートＰ１が′“Ｌ　９９のとき、トラン
ジスタＱ２のベース電位が下がりオフとなるから、抵抗
Ｒ１３によりトランジスタＱ３のベース電位を上げ、ト
ランジスタＱ３がオンとなり、負荷のソレノイドＶＩＬ
を励磁する。

前者と同様に、出力ポートＰ２においても、出力ポート
Ｐ２の出力が“Ｈ９９のとき、プルアップ抵抗Ｒ２０に
よって、抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２との接続点電位が上昇
し、トランジスタＱ４をオンとし、トランジスタＱ５の
ベース電位を下げ、トランジスタＱ５をオフとする。出
力ポートＰ２が“Ｌ　ｔｔのとき、トランジスタＱ４の
ベース電位が下がりオフとなるから、抵抗Ｒ２３により
トランジスタＱ５のベース電位を上げ、トランジスタＱ
５がオンとなり、負荷のソレノイドＶ２Ｌを励磁する。

なお、前記プルアップ抵抗ＲＩＯ１抵抗Ｒ１１、抵抗Ｒ
１２−１抵抗Ｒ１３、トランジスタＱ２、トランジスタ
Ｑ３は負荷であるソレノイドＶＩＬの駆動回路を構成す
るものであり、同様に、プルアップ抵抗Ｒ２０，抵抗Ｒ
２１、抵抗Ｒ２２、抵抗Ｒ２３、トランジスタＱ４、ト
ランジスタＱ５も負荷であるソレノイドＶ２Ｌの駆動回
路を構成するものである。また、ダイオードＤ２　、Ｄ
３はフライホイールダイオードである。

上記構成において、マイクロコンピュータＣＰＵの暴走
によって、ポンピング信号が所定の周期より長くなると
、電源安定化及び暴走監視用集積回路ＩＣのリセット出
力を“ＬＩＴとし、マイクロコンピュータＣＰＵの動作
を停止させる。このとき、全出力ボートＰ１　、Ｐ２は
Ｈｐｅとなり、全負荷を消勢状態に設定される。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、ポンピング出力で暴走検出を行い、マイクロ
コンピュータでの制御をリセット状態にしようとしても
、リセットできない場合がある。

例えば、Ｃ−ＭＯＳ形のＩＣまたはＬＳＩ等では瞬時に
異常高電圧が印加されたとき、またはアース電圧が異常
に低下したとき等には、奇生トランジスタによりザイリ
スタを形成し、そこに電流が流入するとラッチ・アップ
が発生し、制御不能となる。

このラッチ・アップが発生すると、電源を遮断するまで
、アルミ配線が焼損したり、ボンディングワイヤが溶断
したりして、マイクロコンピュータが破壊されることが
ある。

そこで、本発明は上記問題を解決すべく、マイクロコン
ピュータがラッチ・アップしたときに正常復帰できるマ
イクロコンピュータの監視装置の提供を課題とするもの
である。

［課題を解決するための回路］ 第一の発明にかかるマイクロコンピュータの監視装置は
、マイクロコンピュータの作動状態時に出力するポンピ
ング信号発生手段の出力状態を判断し、所定のタイミン
グで前記ポンピング信号が得られなかったとき、前記マ
イクロコンピュータにリセット信号を出力し、前記マイ
クロコンピュータにリセット信号が出力されてから所定
時間経過したとき、前記マイクロコンピュータの電源を
遮断するものである。

第二の発明にかかるマイクロコンピュータの監視装置は
、マイクロコンピュータの作動状態を出力するポンピン
グ信号発生手段の出力状態を判断し、所定のタイミング
で前記ポンピング信号が得られなかったとき、前記マイ
クロコンピュータにリセット信号を出力し、前記マイク
ロコンピュータにリセット信号が出力されてから所定回
数リセット信号が発生したとき、前記マイクロコンピュ
ータの電源を遮断するものである。

［作用］ 本発明においては、マイクロコンピュータのポンピング
信号発生手段によって、マイクロコンピュータの作動状
態時に所定のパルス周期のポンピング信号を出力する。

そして、監視回路で前記ポンピング信号発生手段の出力
状態を判断し、所定のタイミングで前記ポンピング信号
が得られなかったとき、前記マイクロコンピュータにリ
セット信号を出力す８゜前記マイクロコンピュータにリ
セット信号が出力されてから所定時間経過しても、前記
マイクロコンピュータがリセットされないときには、電
源開閉制御回路で前記マイクロコンピュータの電源を遮
断する。

上記第一の発明では、マイクロコンピュータにリセット
信号が出力されてから、マイクロコンピュータの電源を
遮断するまでを、時間の経過で制御するものであるが、
第二の発明己おいては、マイクロコンピュータにリセッ
ト信号が出力されてから、マイクロコンピュータの電源
を遮断するまでを、マイクロコンピュータにリセット信
号が出力されてから所定回数リセット信号が発生したと
きとしたものである。

［実施例］ 以下、本発明のマイクロコンピュータの監視装置を示す
実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例のマイクロコンピュータの監視
装置の全体構成図である。なお、図中、第３図に示した
従来例と同−符号及び同一記号は、同一または相当部分
を示すものであり、特に、ここでは、従来例との相違点
のみ説明する。

図において、セット−リセットフリップフロップ５−Ｒ
ＦＰは、電源安定化及び暴走監視用集積回路１Ｇのリセ
ット出力をノット回路ＮＯＴを介してセット端子に入力
している。また、マイクロコンピュータＣＰＵのポンピ
ング信号発生手段から、マイクロコンピュータＣＰＵの
作動状態時に出力する所定の“Ｈ゛′のパルス周期のポ
ンピング信号を、リセット信号との論理和をとるアンド
向路ＡＮＤを介してリセット端子に入力している。

タイマ回路ＴＭは入力が到来すると、所定の時限の後、
その出力を“Ｈｔｅとするものである。また、電源開閉
回路ＳＣはゲート回路、リレー回路等からなり、その入
力が“ＨＩｔのとき、入出力間を開放するものである。

なお、前記タイマ回路ＴＭ及び電源開閉回路ＳＣは電源
開閉制御回路を構成する。

第２図は上記実施例の電源開閉制御回路の具体的な回路
構成図である。

図において、抵抗Ｒ３０は充電用抵抗であり、ダイオー
ドＤ４はセット−リセットフリップフロップ５−ＲＦＰ
の出力で制御されるスイッチング動作用であり、コンデ
ンサＣＩＯは前記充電用の抵抗Ｒ３０によって充電され
、抵抗３１によって放電される時定数を得る時限設定用
である。抵抗Ｒ３２はトランジスタＱ６のベース電圧設
定用である。リレーＲＹはトランジスタＱ６のスイッチ
ング動作により、励磁または非励磁となるもので、励磁
されたときその接点ｒｙを開とする。なお、コンデンサ
Ｃ１０と充電用の抵抗Ｒ３０は充電時定数を決定するタ
イマ回路ＴＭを構成する。また、抵抗３１及び抵抗Ｒ３
２、トランジスタＱ６及びリレーＲＹ及びその接点ｒｙ
は電源開閉回路ＳＣを構成する。

上記のように構成された本実施例のマイクロコンピュー
タの監視装置は、次のように動作するものである。

マイクロコンピュータＣＰｔＪが暴走して、ポンピング
信号が所定の周期が維持できなくなると、電源安定化及
び暴走監視用集積回路ＩＣのリセット出力を“Ｌ　ｅｅ
とし、マイクロコンピュータＣＰＵの動作を停止させる
。

しかし、マイクロコンピュータＣＰＵの制御をリセット
状態にしようとしても、奇生トランジスタによりサイリ
スタを形成し、そこに電流が流入して、所謂、ラッチ・
アップが発生すると制御不能となり、リセットを入力し
てもマイクロコンピュータＣＰＬＩがその制御を停止し
ない場合がある。

このような場合には、前記電源安定化及び暴走監視用集
積回路ＩＣのリセット出力のＬ゛′は、ノット回路ＮＯ
Ｔで反転され、セット−リセットフリップフロップ５−
ＲＦＰをセラ１〜状態とする。

このとき、それまで電源安定化及び暴走監視用集積回路
ＩＣのリセット出力の“Ｈｅｔで開の状態であったアン
ド回路ＡＮＤが閉じられ、ポンピング信号の入力を否定
する。なお、前記電源安定化及び暴走監視用集積回路Ｉ
Ｃのリセット出力の“′Ｌ″が発生しても、マイクロコ
ンピュータＣＰＵがリセットされ、再動作した場合には
、電源安定化及び暴走監視用集積回路ＩＣのリセット出
力のＨｍｅでアンド回路ＡＮＤが開き、ポンピング信号
により、常に、アンド回路ＡＮＤがリセット状態となる
。

セット−リセットフリップフロップ５−ＲＦＰをセット
状態となると、その出力のＱ端子は“Ｈｕとなり、それ
まで“Ｌ　Ｄで、ダイオードＤ４のオンにより抵抗Ｒ３
０とコンデンサＣＩＯの接続点を低レベルとしていた状
態が崩れ、ダイオードＤ４のオフにより抵抗Ｒ３０から
コンデンサＱ１０に充電が開始される。コンデンサＣ１
０の充電が進行し、所定の電圧になると、抵抗Ｒ３１及
び抵抗Ｒ３２に流れる電流によってトランジスタＱ６を
オンとする。

トランジスタＱ６のオンはリレーＲＹを励磁し、その接
点ｒｙを開とする。この接点ｒｙを開を維持する時間は
、概略的に、コンデンサ０１０と抵抗Ｒ３０、トランジ
スタＱ６で決定される。

このようにして、マイクロコンピュータＣＰＵにラッチ
・アップが発生し、マイクロコンピュータＣＰＬＪの制
御が不能となり、リセット信号を入力してもマイクロコ
ンピュータＣＰＬＪがその制御を停止しなくなったとき
、電源安定化及び暴走監視用集積回路ＩＣのリセット出
力の“Ｌ　＋ｔにより、セット−リセットフリップフロ
ップ５−ＲＦＰをセット状態とし、その状態がタイマ回
路ＴＭで所定時間維持されていることが判断されると、
電源開閉回路ＳＣにより電路を遮断することにより、マ
イクロコンピュータＣＰＵに生じたラッチ・アップ状態
からの脱出を行なうことができる。

上記発明の実施例では、リセット信号を入力してもマイ
クロコンピュータＣＰＵがその制御を停止しなくなった
とき、電源安定化及び暴走監視用集積回路ＩＣのリセッ
ト出力の“Ｌ　ＩＦが、タイマ回路ＴＭで所定時間維持
されていることが判断されると、電源開閉回路ＳＣによ
り電路を遮断することにより、マイクロコンピュータＣ
ＰＵに生じたラッチ・アップ状態からの脱出を行なうも
のであるが、電源安定化及び暴走監視用集積回路ＩＣの
リセット出力の“Ｌ　ｅｅが、所定の繰返し周期で出力
する回路構成の場合、或いは、マイクロコンピュータＣ
ＰＬＪで構成したポンピング信号発生手段のポンピング
信号を計数して、上記発明の実施例で使用したタイマ回
路ＴＭをカウンタに置換えるができる。

上記実施例のように、マイクロコンピュータＣＰＵの作
動状態時に所定のパルス周期のポンピング信号を出力す
るポンピング信号発生手段と、前記ポンピング信号発生
手段の出力状態を判断し、所定のタイミングで前記ポン
ピング信号が得られなかったとき、前記マイクロコンピ
ュータＣＰＵにリセット信号を出力する電源安定化及び
暴走監視用集積回路ＩＣ等の監視回路と、前記マイクロ
コンピュータＣＰＵにリセット信号が出力されてから所
定時間経過したとき、前記マイクロコンピュータＣＰＬ
Ｊの電源を遮断するタイマ回路ＴＭ及び電源開閉回路Ｓ
Ｃからなる電源開閉制御回路から構成されるものである
。

ところで、上記実施例のマイクロコンピュータＣＰＵに
リセット信号を出力する監視回路は、電源安定化及び暴
走監視用集積回路ＩＣを使用しているが、本発明を実施
する場合には、上記実施例に限定されるものではなく、
マイクロコンピュータのポンピング信号発生手段の出力
状態を判断し、所定のタイミングで前記ポンピング信号
が得られなかったとき、前記マイクロコンピュータにリ
セット信号を出力できる回路であればよい。したがって
、他のマイクロコンピュータで監視する構成をとること
もできる。

また、上記実施例のマイクロコンピュータＣＰＵの電源
を遮断する電源開閉制御回路は、マイクロコンピュータ
ＣＰＵの電源を遮断するタイマ回路ＴＭ及び電源開閉回
路ＳＣからなる電源開閉制御回路から構成されるもので
あるが、本発明を実施する場合には、マイクロコンピュ
ータにリセット信号が出力されてから所定時間経過した
とき、前記マイクロコンピュータの電源を遮断する回路
であればよい。または、本発明を実施する場合には、マ
イクロコンピュータにリセット信号が出力されてから所
定回数リセット信号が発生したとき、前記マイクロコン
ピュータの電源を遮断する回路とすることもできる。

そして、上記発明の実施例では、マイクロコンピュータ
にリセット信号が出力されてから所定時間経過したとき
、前記マイクロコンピュータの電源を遮断する回路、ま
たは、マイクロコンピュータにリセット信号が出力され
てから所定回数リセット信号が発生したとき、前記マイ
クロコンピュータの電源を遮断する回路を独立して設け
たものであるが、本発明を実施する場合には、両者を同
時に具僅する構成とすることもできる。

なお、上記実施例では、ラッチ・アップが発生したとき
に、電源を一時的に遮断するものであるが、電源の遮断
状態を自己保持させることもできる。即ち、イグニッシ
ョンスイッチの投入によって電源が投入されたとき、セ
ット状態とし、監視回路に電力が供給されているときに
、マイクロコンピュータがラッチ・アップした信号を受
けてリセット状態とする電源開閉回路の電源側で駆動す
るフリップフロップ及び論理回路で構成してもよい。或
いは、自己保持リレーを用いてもよい。この種の回路の
場合には、−旦、ラッチ・アップしたマイクロコンピュ
ータは、イグニッションスイッチの遮断または別に配設
したリセットスイッチ等によって、リセットをかけない
限りマイクロコンピュータが動作することがない。

［発明の効果］ 以上のように、第一の発明のマイクロコンピュータの監
視装置は、マイクロコンピュータの作動状態時に所定の
パルス周期のポンピング信号を出力するポンピング信号
発生手段の出力状態を判断し、所定のタイミングで前記
ポンピング信号が得られなかったとき、前記マイクロコ
ンピュータにリセット信号を出力する監視回路と、前記
マイクロコンピュータにリセット信号が出力されてから
所定時間経過したとき、前記マイクロコンピュータの電
源を遮断する電源開閉制御回路からなるものであるから
、マイクロコンピュータがラッチ・アップしたときに、
所定の判断する時限の経過後に電源を遮断し、ラッチ・
アップ状態を脱することができる。

また、第二の発明においては、マイクロコンビュータに
リセット信号が出力されてから所定回数リセット信号が
発生したとき、前記マイクロコンピュータの電源を遮断
する電源開閉制御回路を具備するものであるから、マイ
クロコンピュータがラッチ・アップしたときに、所定の
判断するタイミングで電源を遮断し、ラッチ・アップ状
態を脱することができる。特に、２台のマイクロコンピ
ュータを使用して相互に監視させる場合に、ディジタル
処理が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のマイクロコンピュータの監視
装置の全体構成図、第２図は上記実施例の電源開閉制御
回路の具体的な回路構成図、第３図は従来の一般的なマ
イクロコンピュータＣＰＵを用いた定電圧電源回路及び
出力回路の要部の構成図である。 図において、 ＣＰＬＪ　：マイクロコンピュータ、 ＩＣ：電源安定化及び暴走監視用集積回路、ＴＭ：タイ
マ回路、 ＳＣ：電源開閉回路、 である。 なお、図中、同−符号及び同一２号は同一または相当部
分を示すものである。 特許出願人　アイシン精機株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロコンピュータの作動状態時に所定のパル
   ス周期のポンピング信号を出力するポンピング信号発生
   手段と、 該ポンピング信号発生手段の出力状態を判断し、所定の
   タイミングで前記ポンピング信号が得られなかつたとき
   、前記マイクロコンピュータにリセット信号を出力する
   監視回路と、 前記マイクロコンピュータにリセット信号が出力されて
   から所定時間経過したとき、前記マイクロコンピュータ
   の電源を遮断する電源開閉制御回路と、 を具備することを特徴とするマイクロコンピュータの監
   視装置。
2. （２）マイクロコンピュータの作動状態時に所定のパル
   ス周期のポンピング信号を出力するポンピング手段と、 該ポンピング信号発生手段の出力状態を判断し、所定の
   タイミングで前記ポンピング信号が得られなかつたとき
   、前記マイクロコンピュータにリセット信号を出力する
   監視回路と、 前記マイクロコンピュータにリセット信号が出力されて
   から所定回数リセット信号が発生したとき、前記マイク
   ロコンピュータの電源を遮断する電源開閉制御回路と、 を具備することを特徴とするマイクロコンピュータの監
   視装置。