JPH0268637A - マイクロコンピュータの監視制御装置 - 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］ この発明は、電源の投入時に初期リセット状態を設定す
ると共に、異常状態の検知状態でリセット制御されるよ
うにする、例えば車両用エンジン制御用等に使用される
マイクロコンピュータの監視制御装置に関する。

［従来の技術］ 例えば、車両用のエンジン制御装置としてマイクロコン
ピュータが使用されているものであり、このマイクロコ
ンピュータによって、エンジンの運転状況に対応した噴
射燃料量の制御、燃料噴射時期、さらに点火時期等の電
子制御を行なうようにしている。

このようなエンジン制御用等に使用されるマイクロコン
ピュータにあっては、もし異常等が発生したときには、
直ちにこのマイクロコンピュータによる制御を中止し、
マイクロコンピュータを使用しないバックアップ手段に
切換えて、このバックアップ手段によって燃料噴射時期
および点火時期等の制御が行われるようにしなければな
らない。

このため、マイクロコンピュータの動作状態は常時監視
する必要があるものであり、このような監視手段として
は、例えば特開昭６０−２７０３８号公報に示されるよ
うな、プログラム暴走検出方式が知られている。この方
式においては、マイクロプロセッサの暴走検出回路とし
てウオッチドックタイマを使用するもので、このマイク
ロプロセッサに静止回路を設定し、マイクロプロセッサ
がリセットされるときにウオッチドックタイマの動作を
禁止すると共に、マイクロプロセッサが最初にウオッチ
ドックタイマをアクセスすると上記禁止状態が解除され
るようにするものであり、次にマイクロプロセッサのリ
セットか行われるまで、ウオッチドツクの動作の禁止が
されないようにしている。

しかし、このようにマイクロプロセッサに静止回路を設
定するようにした場合、例えばマイクロプロセッサの暴
走時に、ウオッチドックタイマからの出力によって上記
マイクロプロセッサをリセットさせようとすると、ウオ
ッチドックタイマによるリセット信号用の出力端子と、
マイクロプロセッサにリセット指令が出されているとき
のウオッチドックタイマの動作を禁止するための禁止指
令入力端子と、この人力信号によってウオッチドックタ
イマの動作を禁止設定する禁止回路が必要となり、その
構成が著しく複雑化する。

このような点に対抗する手段として、電源投入時の初期
状態において、特定される時間範囲でマイクロコンピュ
ータの初期リセット状態を設定する電源リセット装置、
およびマイクロコンピュータからのウオッチドツククリ
ア信号によってリセット制御されるウオッチドツクカウ
ンタを備えた監視装置とを備え、電源リセット装置から
の信号と監視装置からのリセット信号とをワイヤードオ
アにより結合し、マイクロコンピュータに供給させるよ
うにすることが考えられる。

第４図はこのような場合に使用される監視装置の構成を
示しているもので、図示されないマイクロコンピュータ
が正常動作時に発生するウオッチドツククリア信号の供
給されるエツジ検出回路１１を備え、この検出回路１１
で上記ウオッチドツククリア信号の立上がりあるいは立
下がりエツジを検出したとき、ウオッチドツクカウンタ
１２にリセット指令を与えるようにする。

上記ウオッチドツクカウンタは、クロック信号を計数し
、オーバフロー信号は上記クロック信号で駆動されるＤ
型フリップフロップ１３に供給する。

そして、このＤ型フリップフロップ１３からの出力信号
は、オーブンドレイン構成のインバータ１４を介して出
力し、電源リセット装置からの信号とワイヤードオアで
結合して、監視対象であるマイクロコンピュータに供給
するものである。

すなわち、第５図の（Ａ）で示すように時点Ｉで電源が
投入されると、電源リセット装置からの信号は、同図の
（Ｂ）に示すようになり、時点■でマイクロコンピュー
タに供給されるリセット信号が立上がる。このため、マ
イクロコンピュータは同図の（Ｃ）に示すように、電源
リセットが解除された時点■から動作が開始され、周期
的にウオッチドツククリア信号が発生されるようになり
、ウオッチドツクカウンタ１２はこのクリア信号により
リセットされる。この場合、マイクロコンピュータに供
給されるリセット指令信号は、電源リセット回路からの
信号が（Ｂ）図で示すように時点■で立上がるものであ
るため、監視装置からの出力に関係することなく同図の
（Ｄ）に示すようになる。すなわち、この監視装置の出
力がオープンドレイン構成のインバータから得られるも
のであり、この出力信号が電源リセット装置からの（Ｂ
）図に示す信号とワイヤードオアでマイクロコンピュー
タに供給されるようになっているからである一０監視装
置は、マイクロコンピュータの出力をバツクアップする
ために、マイクロコンピュータが停止されるような低い
電圧状態でも作動するように構成されている。このため
、マイクロコンピュタが初期リセット状態とされている
間も動作しており、ウオッチドツクカウンタ１２は計数
動作している。この場合、このカウンタ１２をフリーラ
ン方式で駆動されるようにすると、その計数状態は第５
図の（Ｅ）に示すようになり、このカウンタ１２がオー
バフローする時点■で、この監視装置はマイクロコンピ
ュータ異常を判定する。

このように−旦異常と判定し、バックアップ機能が発揮
されるようになった状態で、時点■でマイクロコンピュ
ータはウオッチドツククリア信号を発生するようになる
もので、この時点■でウオッチドツクカウンタ１２かリ
セットされ、正常と判定される。

すなわち、−旦マイクロコンピュータが異常と判定され
た後正常と判定されるようになり、マイクロコンピュー
タのバックアップ制御等のために不具合であった。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は」二足のような点に鑑みなされたもので、充
分簡単な構成にしてマイクロコンピュータの異常状態が
確実に検出できるようにするものであり、特に電源初期
リセット状態において、マイクロコンピュータの異常検
出が行われ、電源のリセット状態が解除された後に正常
判定が行われるような矛盾が生じないようにするマイク
ロコンピュータの監視制御装置を提供しようとするもの
である。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るマイクロコンピュータの監視制御装置に
あっては、電源の投入時に特定時間範囲でマイクロコン
ピュータを初期リセットする電源リセット信号が発生さ
れるようにすると共に、上記マイクロコンピュータから
発生されるウオッチドツククリア信号を監視装置に供給
し、ウオッチドツクカウンタをリセット制御させるよう
にする。

このウオッチドツクカウンタは、オーバフローに対応し
てマイクロコンピュータの異常を検出するもので、この
検出信号はオーブンドレインのインバータを介して取出
し、上記電源リセット信号とワイヤードオアにより結合
し、マイクロコンピュータに供給する。そして、上記電
源リセット信号を監視装置からの出力部で検知されるよ
うにし、電源リセット時にウオッチドツクカウンタがリ
セット設定されるようにする。

［作用］ 上記のように構成されるマイクロコンピュータの監視制
御装置にあっては、電源の初期リセット状態にあって、
監視装置を構成するウオッチドツクカウンタが上記電源
リセット信号の存在によって、リセット状態に保たれる
。したがって、この電源リセット状態では、ウオッチド
ツクカウンタがオーバフローすることがなく、マイクロ
コンピュータの異常判定をすることがないものであり、
例えばマイクロコンピュータのバックアップ作業をする
ことがない。そして、マイクロコンピュータの動作状態
で、このマイクロコンピュータからウオッチドツククリ
ア信号が発生されない異常状態のときにのみ、異常判定
がされるものであり、マイクロコンピュータを使用した
各種電子制御装置の信頼性が効果的に向上されるように
なる。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図はその構成を示したもので、マイクロコンピュー
タ２１は、例えば自動車用エンジンの電子的な制御を行
なう。すなわち、詳細は示してないが、エンジンの運転
状態を検出し、この検出信号に基づき燃料噴射量、燃料
噴射時期、点火時期等を演算し、その演算結果にしたが
って燃料量制御、噴射時期および点火時期の制御を行な
うものである。

このマイクロコンピュータ２１には、電源リセット装置
２２からの指令に対応して電源が供給制御され、この電
源リセット装置２２には、エンジン制御装置を構成する
場合にはイグニッションスイッチ２３を介して、バッテ
リ電源２４から電源が供給されている。

マイクロコンピュータ２！からは、電源が供給されて正
常に動作しているときに、小さな周期でウオッチドツク
クリア信号が発生されるもので、このウオッチドツクク
リア信号は監視装置２５に供給する。この監視装置２５
は、抵抗ＲおよびコンデンサＣからなる電源回路を介し
て動作電源の供給されるもので、詳細は示してないが例
えばイグニッションスイッチ２５の投入に対応して電源
が供給される。

監視装置２５では、マイクロコンピュータ２１の異常状
態検出に対応してローレベルのリセット信号を発生する
もので、このリセット信号は電源リセット装置２２から
の電源リセット信号と共にワイヤードオアによりマイク
ロコンピュータ２１に供給される。また監視装置２５か
らは、異常が検出される状態でトランジスタ２６のベー
スに信号を与え、警告ランプ２７を点灯させると共に、
図では示していないが燃料噴射時期および点火時期制御
のバックアップ装置に動作指令を与える。

第２図は上記監視装置２５を詳細にして示したもので、
クロック信号により計数駆動されるウオッチドツクカウ
ンタ３Ｌおよびマイクロコンピュータ２１からのウオッ
チドツククリア信号が供給されるエツジ検出回路３２を
備える。このエツジ検出回路３２では、マイクロコンピ
ュータ２１が正常に動作しているときに発生されるパル
ス状のウオッチドツククリア信号それぞれの立上がりエ
ツジあるいは立下がりエツジを検出し、このエツジ検出
信号はオアゲート３３を介してウオッチドツクカウンタ
３１のリセット端子Ｒに供給される。

ウオッチドツクカウンタ３１は、計数値がオーバフロー
したときにハイレベルの出力信号を発生するもので、こ
のウオッチドツクカウンタ３１からのオーバフロー信号
は、Ｄ型フリップフロップ３４のＤ端子に供給する。こ
のフリップフロップ３４には、ウオッチドツクカウンタ
３１を駆動するクロック信号が、インバータ３５を介し
て駆動信号として供給されるもので、ウオッチドツクカ
ウンタ３１がオーバフローしてから１／２クロック周期
後に、その出力Ｑからの信号がハイレベルに立上がる。

このフリップフロップ３４からの出力信号は、オーブン
ドレイン構造のインバータ３６に供給され、このインバ
ータ３６の出力が、Ｔｕ源ソリセット回路２２らの電源
リセット信号とワイヤードオアで結合されるようにして
いる。

この場合、上記電源リセット装置２２はオーブンコレク
タ構造とするもので、この電源リセット装置２２の出力
、あるいはインバータ３６の出力のいずれか一方がロー
レベルであれば、マイクロコンピュータ２１はリセット
状態とされるようになっている。

また、上記インバータ３Ｇの出力端子部は、インバータ
３７を介してオアゲート３３に接続し、この監視装置２
５の出力端子部がローレベルのときに、ウオッチドツク
カウンタ３１がリセット状態に保たれるようにする。

すなわち、インバータ３６がオーブンドレインで構成さ
れるものであるため、フリップフロップ３４の出力がロ
ーレベルのとき（カウンタ３１がオーバフローされてい
ない状態）、インバータ３４の出力はオーブン状態（プ
ルアップ抵抗を介して電圧が与えられる状態でハイレベ
ル）にある。したがって電源リセット装置２２からの出
力がローレベルの状態で、インバータ３７の人力はロー
レベルとなり、ウオッチドツクカウンタ３１には、オア
ゲート３３を介してリセット指令が与えられている。

」二足のように構成される装置において、イグニッショ
ンスイッチ２３が時点Ｉで投入されると、電源リセット
装置２２に供給される電源は、第３図に（ａ）で示すよ
うに時点Ｉで立上がる。そして、この電源リセット装置
２２からマイクロコンピュータ２１に与えられる電源は
、第３図に（ｂ）で示すように、所定の初期リセット期
間の経過した時点■でハイレベルとなる。この場合、監
視装置２５の電源は、イグニッションスイッチ２３の投
入時点より、抵抗ＲおよびコンデンサＣで設定される時
定数公述れて、第３図に（ｃ）で示すように立上がる。

マイクロコンピュータ２１にあっては、電源か投入され
ても時点■までは明朗リセット状態であるため、ウオッ
チドツククリア信号は発生せず、初期リセット期間が経
過し、電源が与えられて正常に作動する状態となると、
第３図の（ｄ）に示されるようにウオッチドツクカウン
タ３１のオーバフローする期間よりも充分短い周期で、
パルス状のウオッチドツククリア信号を発生する。

また、ウオッチドツクカウンタ３１がオーバフローして
いない状態では、フリップフロップ１３の出力はローレ
ベルであり、この状態ではインバータ３Ｇの出力はオー
プン状態とされる。したがって、マイクロコンピュータ
２１の電源が初期リセット期間であり、上記（ｂ）図で
示した電源電圧がロレベルの期間にあっては、インバー
タ３６の出力部は第３図の（ｅ）に示すようにローレベ
ルに設定され、インバータ３７の出力がハイレベルとな
ってウオッチドツクカウンタ３１はリセット状態に保持
され、時点■まで停止されている。

しかし、７１ｉ源リセツト状態の終了する時点■以降は
、電源リセット装置２２の出力段もオープン状態となり
、図示されないプルアップ抵抗によってハイレベルとな
って、ウオッチドツクカウンタ３１のリセット状態が解
除される。

第３図の（ｆ）は上記のように制御されるウオッチドツ
クカウンタ３１の計数状態を示しているもので、時点■
までは計数動作の行われない停止状態が保たれ、時点Ｈ
の経過後はクロックにより計数動作される。そして、こ
の計数動作はマイクロコンピュータ２１からのウオッチ
ドツククリア信号によってクリア動作されるもので、マ
イクロコンピュータ２１が正常に動作している状態では
、ウオッチドツクカウンタ３１はオーバフローすること
がなく、フリップフロップ３４の出力は、第３図の（ｇ
）に示すようにローレベルに保たれる。

ここで、トランジスタ２Ｇのベースに与えられる信号は
、例えばフリップフロップ３４の出力側から取出される
もので、フリップフロップ３４の出力がハイレベルトな
ったとき、すなわちマイクロコンピュータ２１が異常と
なってウオッチドツククリア信号が発生されず、ウオッ
チドツクカウンタ３Ｉがオーバフローしたきにハイレベ
ルとされる。したがって、マイクロコンピュータ２１が
正常に動作している状態では、トランジスタ２６のベー
スはローレベルとされ、このトランジスタ２６のコレク
タ電位が第３図の（ｈ）に示すようになって、正常が判
定出力されている。

そして、マイクロコンピュータ２１の異常状態の検出に
よりランプ２７が点灯され、異常を報知するものであり
・、このとき同時に、この図では特に示していないが、
例えば燃料噴射時期制御、点火時期制御のバックアップ
手段に動作指令を出すようになる。この異常検圧状態は
、例えばエツジ検出回路３２からの出力信号によって解
除される。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明に係るマイクロコンピュータの監
視制御装置にあっては、マイクロコンピュータからのウ
オッチドツククリア信号によりリセット制御されるウオ
ッチドツクカウンタは、電源の初期リセット状態におい
て停止状態に保たれるものであり、この間オーバフロー
して、マイクロコンピュータが正常であるにもかかわら
ず、異常を検出することがない。そして、電源の初期リ
セット期間の終了後から、マイクロコンピュータの監視
が行われるようになり、例えばバックアップ装置等の制
御が円滑に実行されるようになる。

特に上記装置にあっては、特別の回路構成を付加するこ
となく、監視装置の出力端子部をウオッチドツクカウン
タのリセット人力として使用できるようになるものであ
り、充分に簡単な構成でマイクロコンピュータの監視制
御が確実に実行され、例えば自動車用エンジンの電子制
御用マイクロコンピュータに適用してその効果が著しい
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るマイクロコンピュー
タの監視制御装置を説明する構成図、第２図は上記の装
置の特に監視装置部を取出して示す（１が成因、第３図
は上記装置の動作を説明するタイムチャート、第４図は
従来考えられたにコミ視制御装置面を説明する構成図、
第５図は上記装置の動作状態を説明するタイムチャート
である。 ２１・・・マイクロコンピュータ、２２・・・電源リセ
ント装置（出力段がオーブンコレクタ構造）、２３・・
・イグニッションスイッチ、２４・・・バッテリ電源、
２５・・・監視装置、２７・・・ランプ、３１・・・ウ
オッチドツクカウンタ、３２・・・エツジ検出回路、３
４・・・Ｄ型フリップフロップ、３Ｇ・・・オープンド
レイン構造のインペラ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図 第１ 第２図 第４ 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電源の投入後、この初期状態で特定される時間範囲で監
   視対象であるマイクロコンピュータをリセット状態に保
   ち、その後動作電源を設定させる電源リセット装置と、 上記マイクロコンピュータから発生されるウォッチドッ
   ククリア信号を監視し、このウォッチドッククリア信号
   の発生されない上記マイクロコンピュータの異常時にリ
   セット信号を発生する監視装置とを具備し、 上記監視装置は、上記ウォッチドッククリア信号により
   リセットされ、さらに上記電源リセット装置からのリセ
   ット指令によってリセット状態が保たれるようにしたウ
   ォッチドックカウンタを備え、 上記ウォッチドックカウンタのオーバフロー時に発生さ
   れる出力信号は、リセット指令として上記電源リセット
   装置からのリセット信号と共にワイヤードオアで結合さ
   れ、上記マイクロコンピュータに供給されるようにした
   ことを特徴とするマイクロコンピュータの監視制御装置
   。