恒定周期信号监视电路和负载控制备用信号发生电路的制作方法
【专利说明】恒定周期信号监视电路和负载控制备用信号发生电路
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于2014年6月9日提交的日本专利申请N0.2014-118840，其内容通过引用并入此处。
技术领域
[0003]本发明涉及一种恒定周期信号监视电路，该恒定周期信号监视电路用于监视当根据预定程度运行的控制处理器正常时从该控制处理器的外侧周期性地输出的预定的恒定周期信号。
【背景技术】
[0004]根据预定程序运行的控制微处理器，即，微机(CPU:中央处理单元)并入到要安装在车辆上的各种电子控制单元(ECU)中。
[0005]这样的微机通常根据事先准备的程序的内容按预期地执行各种控制。然而，例如，在微机由于从外部进入的电磁噪音而受影响的情况下，在微机变得故障的情况下，或者在微机由于容纳在程序自身当中的缺点(缺陷)而受影响的情况下，微机可能有时引起意外的操作，并且可能进入失控状态。
[0006]如果微机进入到这样的失控状态，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，需要监视是否在微机中已经发生异常，并且在检测到异常的发生的情况下，需要使微机回到其正常状态。
[0007]因此，在这样的各种电子控制单元中，微机执行控制，从而将被称为看门狗信号的脉冲周期性地输出到外部。此外，监视电路连接到微机的外部，并且该监视电路总是监视从微机输出的看门狗信号。如果在微机中发生异常，则看门狗信号不出现。在检测看门狗信号在恒定时间内不出现的状态时，监视电路初始化微机的运行。
[0008]在根据JP-A-2010-13988的车载电子控制单元中，如果图1所示的柱CPU10进入失控状态并且看门狗信号WDS的脉冲宽度变得过大，则电源控制电路113检测该状态，并且生成复位脉冲信号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中的看门狗计时器24基于从CPU1传输的看门狗信号监视CPU1的运行状态，并且当发生异常时，传输复位信号RST。
[0010]如JP-A-2010-13988和JP-A-2011-98593中所述，能够通过监视从微机输出的看门狗信号来检测微机的运行中的异常。另外，当检测到异常时，用于监视看门狗信号的电路施加复位信号到微机。当施加复位信号时，微机初始化硬件的状态，并且从程序的如在通电时的头部位置重新启动程序的执行。
[0011]因此，在微机由于诸如电磁噪音的进入这样的临时因素进入失控状态时，能够通过施加复位信号而使微机的运行返回到其正常状态。
[0012]然而，在微机内部发生持续故障的情况下，即使施加复位信号，微机的操作也不能够返回其正常状态。此外，在设置在用于开/关控制负载的通电的电子控制单元中的微机中发生故障的情况下，即使在安装了用于监视看门狗信号的电路的情况下，也不能够打开/关闭负载的通电。
[0013]因此，期望的是:应该将备份电路安装在车载电子控制单元等，从而为微机中发生的故障做准备。换言之，代替微机，需要用于生成控制负载的备用控制信号的电路，使得即使在微机故障的情况下，也能够打开/关闭负载的通电。
[0014]然而，在微机的程序进入失控状态的情况下，微机的输出看门狗信号的输出端口的状态变得不确定。也就是说，发生了从输出端口输出低电平(电势接近0V)的情况或输出高电平(电势接近5V)的情况。
[0015]因此，在用于监视看门狗信号的电路中，需要忽略信号的DC电势并且仅监视电势的变化(AC成分)。在用于该种使用的电路中，通常的做法是将电容器连接到监视电路的输入以切断DC成分。
[0016]图4示出电容器连接到输入的监视电路的构造实例。另外，图5示出在监视电路中的各个部分处的信号波形的实例。
[0017]在图4所示的监视电路中，从微机周期性地输出的看门狗信号w/D施加到输入端子54。该看门狗信号经由用于切断DC成分的电容器C1输入到计数器51的清除端子CLR。此外，计数器51的清除端子经由电阻器R1接地。而且，从时钟发生器53输出的时钟脉冲信号CLK施加到计数器51的时钟输入端子CK。
[0018]当计数器51的输出信号的电平变为“Hi”时，连接到计数器51的输出端子Q3的D型触发器52锁存该状态，并且生成备用控制信号SGbk。
[0019]如图5所示，当清除信号SGcr的电势低于清除阈值时，图4所示的计数器51计算时钟脉冲CLK的数量。此外，当清除信号SGcr的电势高于清除阈值时，计数器51将计数值清除。
[0020]由于在图4中的监视电路中使用包括电容器C1的时间常量电路(time constantcircuit)，所以清除信号SGcr的电势依据电路的时间常量而变化。因此，如图5所示，计数器51维持其清除状态的时间(清除时间)变得比较长。此外，如图5所示，由于清除时间的影响，从看门狗信号W/D停止到输出备用控制信号SGbk的备用恢复时间变长。换言之，在用于控制负载的通电的电子控制单元中，在其微机变得故障的情况下，不能快速地输出备用控制信号SGbk，从而不能够控制负载的时间变长。另外，在电容器C1的特性由于个体差异而变化大的情况下，在备用恢复时间的长度中可能发生大的变化。
【发明内容】
[0021]考虑上述情况而做出本发明，并且本发明的目的是提供一种恒定周期信号监视电路和一种负载控制备用信号发生电路，由微机等组成的控制电路变得故障的情况下，该恒定周期信号监视电路和负载控制备用信号发生电路能够快速检测异常的发生。
[0022]为实现上述目的，根据本发明的恒定周期信号监视电路具有在下面的条目⑴至
(6)中描述的特征。
[0023](1) 一种恒定周期信号监视电路，用于从所述控制处理器的外部监视当根据程序来运行的控制处理器正常时周期性地输出的恒定周期信号，该恒定周期信号监视电路包括:
[0024]信号输入端子，该信号输入端子接收所述恒定周期信号；
[0025]沿检测部，该沿检测部检测出现在所述信号输入端子处的所述恒定周期电信号从低电平到高电平或者从高电平到低电平的变化，作为所述恒定周期信号的沿；以及
[0026]时间测量部，该时间测量部基于所述沿检测部的输出测量未检测沿的状态持续的时间的长度，并且在测量的时间超过阈值的情况下输出异常检测信号。
[0027](2)如上述条目(1)所述的恒定周期信号监视电路，其中，所述沿检测部包括:
[0028]上升沿检测部，该上升沿检测部检测出现在所述信号输入端子处的所述恒定周期信号从低电平到高电平的变化，作为所述恒定周期信号的上升沿；以及
[0029]下降沿检测部，该下降沿检测部检测出现在所述信号输入端子处的所述恒定周期信号从高电平到低电平的变化，作为所述恒定周期信号的下降沿；并且
[0030]其中，所述时间测量部基于所述上升沿检测部的输出和所述下降沿检测部的输出测量未检测所述上升沿和所述下降沿的状态持续的时间的长度，并且在测量的时间超过阈值的情况下输出异常检测信号。
[0031](3)如上述条目(2)所述的恒定周期信号监视电路，其中，所述时间测量部包括清除信号发生部，当所述上升沿检测部检测到所述上升沿时或者当所述下降沿检测部检测到所述下降沿时，该清除信号发生部生成用于清除测量的时间的信号。
[0032](4)如上述条目(2)所述的恒定周期信号监视电路，其中，当所述检测部检测到所述上升沿时，所述上升沿检测部输出上升沿脉冲信号；并且
[0033]其中，当所述检测部检测到所述下降沿时，所述下降沿检测部输出下降沿脉冲信号。
[0034](5)如上述条目⑷所述的恒定周期信号监视电路，其中，所述上升沿检测部包括:
[0035]第一触发器，当所述检测部检测到所述上升沿时，设定该第一触发器；以及
[0036]第一延时电路，在设定所述第一触发器之后，该第一延时电路自动地复位所述第一触发器；并且
[0037]其中，所述下降沿检测部包括:
[0038]第二触发器，当所述检测部检测到所述下降沿时，设定该第二触发器；以及
[0039]第二延时电路，在设定所述第二触发器之后，该第二延时电路自动地复位所述第二触发器。
[0040](6)如上述条目(2)所述的恒定周期信号监视电路，其中，所述时间测量部包括:
[0041]时钟发生部，该时钟发生部输出具有恒定周期的时钟脉冲；以及
[0042]计数器，该计数器计算所述