JPS605345A - 異常検出装置 - 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】 この発明はあらかじめプログラムされた手順にしたがっ
て処理する処理装置の異常検出装置に関するものである
。

近年、自動車における排出ガス規制、燃費向上のため、
高精度のエンジン制御が要求されるようＫなシ、高い処
理能力を有するマイクロコンピュータが応用されるよう
になってきている。マイクロコンピュータはストアード
プログラム方式であり、あらかじめプログラムされた手
順にしたがって時系列的に処理する能力を有し、プログ
ラム格納容量の増加に伴い、その処理能力を向上させる
ことができる。したがって、回路規模を増大することな
く、機能の向上が図れるため、その応用分野はますます
拡大する傾向にある。しかし、マイクロコンピュータは
その動作が時系列的に直列カ処理を実行する性質上、何
らかの原因で一度正常方順序動作から抜は出すと、再び
正常な動作に復帰出来ないことが多い。このため、従来
第１図に示すように、マイクロコンピュータの動作を監
視して異常時はマイクロコンピュータをリセットし、再
起動させる方式が採用されている。

第１図は従来の異常検出装置を示すブロック図である。

なお、異常検出部以外の入力部分は図示していない。同
図において、（１）は正常状態ではプログラムによる時
間Ｔｏごとに反転する第２図（ａ）に示す発振信号が出
力される出力端子（１ａ）と異常時には第２図（ｆ）に
示すリセット信号が入力するリセット端子（１ｂ）を備
え、定められたプログラムにしたがって入力信号を処理
し、所定の出力信号を出力するマイクロコンピュータ、
（２）は抵抗。

コンデンサ、論理ゲートなどから構成されており、第２
図（ａ）に示す発振信号の前縁および後縁の両エツジで
トリガされ、第２図（ｂ）に示すパルス信号を出力する
エツジ検出回路、（３）は第２図６）に示す信号を積分
して、第２図（ｅ）に示す信号を出力する積分回路Ｘ、
（４）は比較電圧Ｖ、をもち、第２図（ｃ）に示す信号
が入力したとき、この人力信号の値がこの比較電圧ｖ１
　より低く力ったとき、第２図（ｄ）に示す信号を出力
する第２レベル検出回路×、（５）は比較電圧■２をも
ち、第２図（ｃ）に示す信号が入力したとき、この入力
信号の値がこの比較電圧Ｖ２よシ高いとき、第２図（ｅ
）に示す信号を出力する第２レベル検出回路、（６）は
第２図（ｆ）に示すリセット信号を出力するリセット回
路である。

次に上記構成による異常検出装置の動作について第２図
（ａ）〜第２図（ｆ）を参照して説明する。まず、マイ
クロコンピュータ（１）が正常状態に動作している時刻
ｔＱから時刻ｔ１の間ではマイクロコンピュータ（１）
の出力端子（１ａ）から第２図（ａ）に示すように、時
間Ｔｏごとに反転する発振信号が出力される。したがっ
て、エツジ検出回路（２）は出力端子（１ａ）から印加
される発振信号の前縁および後縁の両エツジをトリガし
た第２図（ｂ）に示すパルス信号を出力する。したがっ
て、積分回路（３）はこのパルス信号の入力にしたがっ
て充放電を繰ジ返（３） し第２図（ｃ）に示す出力信号を発生する。この時間Ｔ
ｏごとに発生する積分回路（３）の出力電圧は第ルベル
検出回路（４）の比較電圧ｖ１と第２レベル検出回路（
５）の比較電圧Ｖ！の範囲内になるような関係をもって
いるので、この第ルベル検出回路（４）および第２レベ
ル検出回路（５）は共に出力信号を出力しない。したが
って、このとき、リセット回路（６）は何んら出力信号
を送出しない。

次に、時刻ｔ！から時刻ｔ２の間ではマイクロコンピュ
ータ（１）の動作が何んらかの要因で突然異常になシ、
第２図（ａ）に示すように発振信号の周期がＴ１と短か
くなった場合、エツジ検出回路（２）から第２図（ｂ）
に示すように短い周期のパルス信号が出力される。しだ
がって、積分回路（３）の出力電圧は第２図（ｃ）に示
すように比較電圧Ｖ、よυ高くなる。したがって、第ル
ベル検出回路（４）は第２図（ｄ）に示すように何んら
信号を出力しカいが、第２レベル検出回路（５）が動作
し、第２図（ｅ）に示す信号を出力する。しだがって、
リセット回路（６）はこの第ルベル検出回路（４）の出
力信号と第２（４） レベル検出回路（５）の出力信号を受ける仁とにより、
マイクロコンピュータ（１）の動作が異常であると判定
し、リセット端子（１ｂ）に第２図（ｆ）に示すパルス
幅ＴＲ１のリセット信号を出力する。なお、このリセッ
ト回路（６）は発振回路で構成されておシ、このパルス
幅ＴＲ，はマイクロコンピュータ（１）をリセットする
に必要な時間に設定され、時間幅ＴＲ２は時間Ｔｏよシ
長めに設定されている。次に、時刻ｔ２から時刻ｔ３の
間ではマイクロコンピュータ（１）の動作が何んらかの
要因で突然異常にガシ、第２図（ａ）に示すように、発
振信号の周期がＴ２と長くなるような異常状態が発生し
た場合、エツジ検出回路（２）から第２図（ｂ）に示す
長い周期のパルス信号が出力する。したがって、積分回
路（３）の出力電圧は第２図（ｅ）に示すように比較電
圧ｖ１よシ低くなる。したがって、第ルベル検出回路（
４）は第２図（ｄ）に示す出力信号を出力するが、第２
レベル検出回路（５）は第２図（、）に示すように何ん
ら信号を出力しない。したがって、リセット回路（６）
はこの第ルベル検出回路（４）の出力信号と第２レベル
検出回路（５）の出力信号を受けることにより、マイク
ロコンピュータ（１）の動作が異常であると判定し、リ
セット端子（１ｂ）に第２図（ｆ）に示すリセット信号
を出力する。このように動作することにより、マイクロ
コンピュータ（１）はリセット回路（６）によりセット
され、時間Ｔｏの間には前述の発振信号波形が出力端子
（１ａ）に得られ、リセット回路（６）の動作は停止し
、マイクロコンピュータ（１）は正常動作に復帰する。

上述したように、エツジ検出回路（２）はマイクロコン
ピュータ（１）から出力される発振信号の周期が通常よ
り短いとき、長いときにも、その両エツジを検出し、出
力パルスが送出される。

しかしながら、従来の異常検出装置はマイクロコンピュ
ータ（１）からの発振信号の周期が短い場合、安定した
パルスを積分回路に出力できず、異常検出装置自身がマ
イクロコンピュータの動作状態を誤まって判定する恐れ
がある欠点があった。

したがって、この発明の目的はエツジ検出回路に帰還回
路を用いることにより、エツジ検出回路から常に安定し
たパルス信号を出力させ、処理装置の異常をより正確に
検出するととができ、正常動作への復帰を可能にすると
とができる異常検出装置を提供することができる。

このような目的を達成するため、この発明はあらかじめ
プログラムされた手順にしたがって時系列的に処理でき
る能力を有し、上記プログラムにしたがって発生される
処理装置の所定の周期の発振出力の立上υ、立下υエツ
ジ毎に積分方向が反転する積分出力を発生する積分器と
、この積分器の出力を設定レベルと比較する比較器と、
この比較器の出力が反転する毎に上記積分器の出力を上
下限の設定レベルに変化させる帰還回路と、上記発振出
力の立上り、立下υ各エツジからそれぞれ上記比較器の
出力の立上シ、立下シの各エツジまでの期間に対応する
パルス幅のパルス出力を発生する手段と、との手段の出
力レベルによって積分方向が変化する積分出力を発生す
る積分回路と、この積分回路の出力電圧と所定の設定電
圧範囲内にあるか否かを判定する２レベル検出回路と、
こ（７） の２レベル検出回路の出力を受けて上記積分回路の出力
が所定の設定電圧範囲外のとき上記処理装置に一定間隔
のリセット信号を繰り返し供給するリセット回路とを備
えるものであシ、以下実施例を用いて詳細に説明する。

第３図はこの発明に係る異常検出装置の一実施例を示す
回路図である。同図において、（７）はその詳細な回路
を第４図に示すようにＰＮＰ形トランジスタ（７ａ）お
よびＮＰＮ形トランジスタ（７ｂ）からなる帰還回路で
ある。

寿お、第４図に示すエツジ検出回路（２）において、（
８）はマイクロコンピュータ（１）の出力端子（１ａ）
から出力する第５図（ａ）に示す発振信号が入力する入
力端子、（９）は抵抗、（１０）はコンデンサ、（１１
）はヒステリシス幅Ｄ（第５図（ｂ）参照）をもつヒス
テリシス付バッファ（以下単にバッファと言う）、（１
２）は第５図（ｄ）に示す出力信号を出力するナントゲ
ート回路Ｎ　（ｔ３）は第５図（ｅ）に示す出力信号を
出力するノアゲート回路、（１４）はインバータ、（１
５）は第５図（ｆ）に示す出力信号を出力するノアゲ（
８） 一ト回路、（１６）は出力端子である。々お、上記抵抗
（９）およびコンデンサ（１０）によシ積分回路を構成
し、第５図（ｂ）の破線はこの積分回路によって積分し
た信号であシ、実線は帰還回路（７）を付加したときの
信号である。また、第５図（ｅ）は第５図（ｂ）の実線
の信号がバッファ（１１）を通過した信号である。

次に、上記構成による異常検出装置の動作について第５
図（ａ）〜第５図（ｆ）を参照して説明する。まず、時
刻ｔｏから時刻ｔ！の間では、マイクロコンピュータ（
１）は正常状態で動作し、その出力端子（１ａ）から第
５図（ａ）に示すように、時間Ｔｏごとに反転する発振
信号が出力される。したがって、この発振信号はエツジ
検出回路（２）の入力端子（８）を介してナントゲート
回路（１２）の一方の入力端子およびノアゲート回路（
１３）の一方の入力端子に入力する。他方、前記発振信
号は抵抗（９）およびコンデンサ（１０）からなる積分
回路によって積分され、第５図（ｂ）の破線で示す積分
信号を出力する。したがって、バッファ（１１）はこの
積分信号の入力によシ動作し、第５図（ｅ）に示す信号
を出力する。このバッファ（１１）の出力信号は前記ナ
ントゲート回路（１２）の他方の入力端子およびノアゲ
ート回路（１３）の他方の入力端子に入力する。ここで
、ナントゲート回路（１２）の出力信号がｒＬＪレベル
のとき、ＰＮＰ形トランジスタ（７ａ）がオンするため
、コンデンサ（１０）に電荷が急速に充電され、第５図
（ｂ）の実線で示すように充電量を飽和させる。このと
き、ＮＰＮ形トランジスタ（７ｂ）のペースにはノアゲ
ート回路（１３）より　ｒＬＪレベルが印加されるため
、このＮＰＮ形トランジスタ（７ｂ）はオフしている。

また、ノアゲート回路（１３）の出力信号がｒＦＩＪレ
ベルのとき、このＮＰＮ形トランジスタ（７ｂ）がオン
し、コンデンサ（１０）の電荷を急速放電され、充電量
をＯとする。

このとき、ＰＮＰ）ランジスタ（７ａ）はナントゲート
回路（１２）の出力信号が「Ｈ」レベルのため、オンし
ている。したがって、上述したように、積分回路（３）
、第２レベル検出器（４）、第２レベル検出器（５）お
よびリセット回路（６）により、このリセット回路（６
）からは上述したように、何んら出力信号は出力された
い。次に、時刻ｔ！から時刻ｔ。

の間ではマイクロコンピュータ（１）の動作が何んらか
の要因で突然異常にｉす、第５図（ａ）に示すように、
発振信号の周期がＴ！と短かく力っだ場合、との周期Ｔ
１の発振信号はエツジ検出回路（２）の入力端子（８）
に入力し、積分回路で精分されるが、コンデンサ（１０
）の電荷の充放電が周期Ｔｏの場合と比べて不完全であ
る。このため、抵抗（９）とコンデンサ（１０）の接続
点の信号波形は第５図（ｂ）の破線のように々る。この
ため、エツジ検出回路（２）の出力端子（１６）に一定
時間Ｔ８のパルスを出力するのは不可能であるが、前述
したように、帰還回路（７）によって周期Ｔｏの場合と
同様にコンデンサ（１０）は完全に充放電（第５図６）
の実線で示す）を繰り返し、エツジ検出回路（２）の出
力端子（１６）には第５図（ｆ）に示すように、周期の
短い安定した時間幅Ｔｓの信号パルスを出力することが
できる。

したがって、上述したように、積分回路（３）、第ルベ
ル検出回路（４）、第２レベル検出回路（５）およびリ
セット回路（６）により、このリセット回（１１） 路（６）からパルス幅ＴＲ，のリセット信号を出力する
ことができる。

なお、上述の実施例ではマイクロコンピュータについて
説明したが、これに限定せず、ストアードプログラム方
式により、時系列的に直列な処理を実行する処理装置で
あれば同様にできることはもちろんである。

以上詳細に説明したように、この発明に係る異常検出装
置によれば、マイクロコンピュータなどの処理回路の異
常検出をよシ早く正確に行なうことができ、すばやく異
常動作から脱出して正常動作に復帰させることが可能と
なシ、装置全体の信頼性を上げることができる力どの効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の異常検出装置を示すブロック図、第２図
（ａ）〜第２図（ｆ）は第１図・の各部の波形を示す図
、第３図はこの発明に係る異常検出装置の一実施例を示
すブロック図、第４図は第３図のエツジ検出回路および
帰還回路を示す詳細な回路図、第５・ｍ　（ａ）〜第５
図（ｆ）は第４図の各部の波形を示す図（１２） である。 （１）・・・・マイクロコンピュータ、（ｌａ）・・・
・出力端子、（１ｂ）・・・・リセット端子、（２）・
・・・エツジ検出回路、（３）・・・・積分回路、（４
）φ・會・第ルベル検出回路、（５）−・−・第２レベ
ル検出回路、（６）・・・・リセット回路、（７）・−
・拳帰還回路、（８）”・・−入力端子、（９）・・―
・抵抗、（１０）・・・・コンデンサ、（１１）・・・
−ヒステリシス付バッファ、（１２）・・・・ナントゲ
ート回路、（１３）・・・・ノアゲート回路、（１４）
・・・・インバータ、（１５）・・・・ノアゲート回路
、（１６）・争・・出力端子。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大岩増雄 −２５９− 第５図 ｊＯＨｔ２ 特許庁長官殿 １、事件の表示　特願昭５８−１１４８２６号２、発明
の名称　異常検出装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　兵庫県姫路型土山−丁目５番１５号名　称　総
合自動車安全公害技術研究組合代表者　南　日　達　部 ４、代理人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目２番８号以上 第２図　゛ ｔ、）　ｔｌ　ｔ２　ｔ３ 特許庁長官殿 １、事件の表示　特願昭５８−１１４８２６号２、発明
の名称　異常検出装置 ３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　兵庫県姫路型土山−丁目５番１５号名　称　総
合自動車安全公害技術研究組合代表者　南　口　達　部 ４、代理人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号（１）明
細書の特許請求の範囲の欄 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）同書第１１頁第１６行の「オン」を「オフ」と補
正する。 （３）同書第１２頁第２行の「動作」を「動作」と補正
する。 以上 （２） 別　紙 「あらかじめプログラムされた手順にしたがって時系列
的に処理できる能力を有し、上記プログラムにしたがっ
て発生される処理装置の所定周期の発振出力の立上シ、
立下υエツジ毎に積分方向が反転する積分出力を発生す
る積分器と、この積分器の出力を設定レベルと比較する
比較器と、この比較器の出力が反転する毎に上記積分器
の出力を上下限の設定レベルに変化させる帰還回路と、
上記発振出力の立上り、立下り各エツジからそれぞれ上
記比較器の出力の立上シ、立下シの各エツジまでの期間
に対応するパルス幅のパルス出力を発生する手段と、こ
の手段の出力レベルによって積分方向が変化する積分出
力を発生する積分回路と、この積分回路の出力電圧と所
定の設定電圧範囲内にあるか否かを判定する２レベル検
出回路と、この２レベル検出回路の出力を受けて上記積
分回路の出力が所定の設定電圧範囲外のとき上記処理装
置に一定間隔のリセット信号を繰り返し供給するリセッ
ト回路とを備えたことを特徴とする異常検（１１ 出装置。」 以上 （２１２６１−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. あらかじめプログラムされた手順にしたがって時系列的
   に処理できる能力を有し、上記プログラムにしたがって
   発生される処理装置の所定の周期の発振出力の立上り、
   立下りエツジ毎に積分方向が反転する積分出力を発生す
   る積分器と、この積分器の出力を設定レベルと比較する
   比較器と、との比較器の出力が反転する毎に上記積分器
   の出力を上下限の設定レベルに変化させる帰還回路と、
   上記発振出力の立上シ、立下シ各エツジからそれぞれ上
   記比較器の出力の立上シ、立下りの各エツジまでの期間
   に対２するパルス幅のパルス出力を発生する手段と、こ
   の手段の出力レベルによって積分方向が変化する積分出
   力を発生する積分回路と、この積分回路の出力電圧と所
   定の設定電圧範囲内にあるか否かを判定する２レベル検
   出回路と、この２レベル検出回路の出力を受けて上記積
   分回路の出力が所定の設定電圧範囲外のとき上記処理装
   置に一定間隔のリセット信号を繰り返し供給するリセッ
   ト回路とを備えたととを特徴とする異常検出装置。