CN104850464A - 负载控制备用信号产生电路 - Google Patents

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Abstract

在根据预定的程序而运行的控制处理器中发生故障的情况下,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的开关。该负载控制备用信号产生电路包括:看门狗输入端子,从控制处理器定期地输出的看门狗信号被输入到该看门狗输入端子;脉冲计数单元,该脉冲计数单元对所产生的具有恒定周期的时钟脉冲计数,并且该脉冲计数单元根据输入到看门狗输入端子的信号来控制时钟脉冲的计数状态;和信号选择单元,该信号选择单元基于从脉冲计数单元输出的多位的计数输出信号,从多个选项选择预定条件用于使得备用信号输出单元产生备用控制信号。

Description

负载控制备用信号产生电路
技术领域
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控制处理器的输出的负载开关。
背景技术
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。
微型计算机通常根据事先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。
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,各种电子控制装置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。
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。
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CPU 10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。
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 1发送的看门狗信号来监测CPU 1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
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。
因此,例如,在诸如电磁噪声这样的输入的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而使微型计算机的运行返回至正常状态。
然而,在微型计算机中产生连续故障的情况下,不能够通过提供复位信号而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,也不能够执行对负载的通电的通断。
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。
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。
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。
然而,在使用了图4所示的电路的情况下,存在下列问题。
(1)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。
(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。
同时,认为图4中所示的电路替换为数字电路。例如,通过使用对具有恒定周期的时钟脉冲计数的计数器,能够检测从当看门狗信号W/D的脉冲不再出现时起所经过的时间。此外,在所经过的时间达到预定的时间的情况下,也能够以产生备用控制信号的方式而配置。
在上述数字电路的情况下,由于没有要求执行电容器Cx的充电和放电的时间常数电路如图4的电路中所示,所以能够避免电容器Cx的电容变化的影响。然而,甚至在数字电路的情况下,可以廉价配置的时钟脉冲产生器包括由电容器和电阻器构成的时间常数电路,并且因电容器的电容的变化(个体差异)而在时钟脉冲的周期中产生变化。由于这个原因,通过将时钟脉冲的周期的变化考虑在内,在当产生备用控制信号的时候,在设计时不能采用充分的裕量。
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。。
将下列项(1)至(7)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。
(1)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提供备用控制信号,所述负载控制备用信号产生电路包括:
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到该看门狗输入端子;
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到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
信号选择单元,该信号选择单元基于从所述脉冲计数单元输出的多位的计数输出信号,从多个选项中选择预定条件,以用于使得备用信号输出单元产生所述备用控制信号。
(2)如项(1)中所述的负载控制备用信号产生电路,其中,所述信号选择单元从所述脉冲计数单元所输出的多位的计数输出信号中选择任意一位的计数输出信号,并且将所选择的计数输出信号供应至所述备用信号输出单元。
(3)如项(1)或(2)中所述的负载控制备用信号产生电路,其中,信号选择单元包括:参考值锁存单元,该参考值锁存单元锁存与所述预定条件对应于的参考值;和数字比较器,该数字比较器将从脉冲计数单元输出的多位的计数输出信号与参考值相比较,并且其中,数字比较器的输出信号被供应至备用信号输出单元。
(4)如项(1)至(3)中所述的负载控制备用信号产生电路,还包括选择状态自动调节单元,在看门狗信号停止的状态下,该选择状态自动调节单元测量脉冲计数单元的实际计数状态,并且自动地调节信号选择单元的选择状态从而反映所测量的结果。
(5)如项(1)中所述的负载控制备用信号产生电路,还包括:
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
电位控制电阻器,该电位控制电阻器连接在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。
(6)如项(1)中所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。
(7)如项(1)中所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输出信号满足预定的条件时,备用信号输出单元在锁存电路中锁存所产生的备用控制信号的状态。
根据(1)中所述的负载控制备用信号产生电路,甚至在电源中发生瞬时中断的情况下,脉冲计数单元也能够正确地检测看门狗信号中不出现脉冲时的时长。此外,信号选择单元从多个选项适当地选择预定条件,从而能够补偿诸如电容器这样的构件的特性变化的影响,并且因此能够减小在设计时的裕量。因此,在控制处理器,即,微型计算机发生故障的情况下,能够在短时间段内输出备用控制信号。
根据(2)的配置中所述的负载控制备用信号产生电路,即使由于个体差异而在时钟脉冲的周期中产生巨大误差,并且在执行脉冲计数单元的计数时出现个体差异的影响,也选定具有一个适当位的计数输出信号,并且从而能够抑制个体差异的影响。因此,能够减小设计时的裕量,并且在微型计算机发生故障的情况下,能够在短时间段内输出备用控制信号。
根据(3)的配置中所述的负载控制备用信号产生电路,即使由于个体差异而在时钟脉冲的周期中产生巨大误差,并且在执行脉冲计数单元的计数时出现个体差异的影响,并且如果以适当的值确定一参考值,则能够抑制个体差异的影响。从而,能够减小在设计时的裕量,并且在微型计算机发生故障的情况下,能够在短时间段内输出备用控制信号。
根据(4)的配置中所述的负载控制备用信号产生电路,由于选择状态自动调节单元测量受到因个体差异而产生的变化的影响的实际特征,并且信号选择单元的选择状态根据测量的结果而自动地调节,所以即使手动地执行调节操作,也能够维持适当的选择状态。
根据(5)的配置中所述的负载控制备用信号产生电路,当在看门狗信号中未出现脉冲时,能够将脉冲计数单元的控制输入端子固定至预定的位置,并且能够防止故障的发生。
根据(6)的配置中所述的负载控制备用信号产生电路,由于嵌入了时钟脉冲产生器,所以不需要从外部供应时钟脉冲。因此,甚至在用于车载设备的情况下也能够使用该负载控制备用信号产生电路。
根据(7)的配置中所述的负载控制备用信号产生电路,如在控制处理器发生故障的情况下,由于持续地维持备用控制信号的电平,所以能够利用备用控制信号来控制负载的通电的开关。
根据本发明的一个或多个方面的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,能够输出用于在短时间内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。此外,可以减小诸如电容器这样的构件的特性的变化(个体差异)的影响。
如上所述,简短地描述了本发明的一个或多个方面。此外,通过通读用于执行将在下文中描述的发明的方式(在下文中,被称为“实施例”),将参考附图进一步阐述本发明的一个或多个实施例的细节。
附图说明
图1是示出包括根据实施例的备用信号产生电路的电子控制装置的主单元的配置实例的电路图。
图2为示出图1中所示的备用信号产生电路的运行实例的时序图。
图3为示出图1中所示的备用信号产生电路的运行的流程图。
图4为示出备用信号产生电路的配置实例的电路图。
图5为示出当故障发生时图4中所示的备用信号产生电路的运行实例的时序图。
图6为示出当瞬时中断发生时图4中所示的备用信号产生电路的运行实例的时序图。
图7是示出根据实施例的备用信号产生电路的配置的修改实例的电路图。
具体实施方式
在下文中将参考每张附图来描述关于根据本发明的实施例的负载控制备用信号产生电路的具体实施例。
<配置实例的描述>
图1示出了包括根据本实施例的备用信号产生电路20的电子控制装置的主单元的配置实例。
图1中所示的电子控制装置包括作为主控制单元的微型计算机10。微型计算机10执行提前存储在例如内部存储器(ROM)中的程序,并且从而,能够进行用于执行电子控制装置所需的功能的控制。
在图1中所示的配置实例中,微型计算机10具有控制负载31的通电的通断的功能。作为负载31的具体示例,能够假设各种车载电气构件。此外,配置有功率FET的开关装置32根据作为二进制信号的通电控制信号SG2的电平来控制负载31的通电的通断。
用于控制负载31的通电控制信号SG2通常依据通过微型计算机10的处理来控制的正常系统控制信号SG1而改变。然而,存在于微型计算机10中发生连续故障的情况。如果微型计算机10发生故障,正常系统控制信号SG1不改变,则进入不能控制负载31的通断控制的状态。
备用信号产生电路20作为在微型计算机10发生故障的情况下(在异常状态下)的备用而安装。即,当正常系统控制信号SG1不改变时,从备用信号产生电路20输出的备用控制信号SGB代替微型计算机10来控制负载31。
为了防止信号的逆流,将二极管D1连接在微型计算机10的输出端口11与开关装置32的控制输入之间,并且将二极管D2连接在备用信号产生电路20的备用控制信号输出端子22与开关装置32的控制输入之间。
在微型计算机10的正常运行期间,看门狗信号W/D的脉冲定期地出现在微型计算机10的看门狗信号输出端口12中。在微型计算机10执行初始化的处理时,不能够输出看门狗信号W/D。在程序致使微型计算机10的配置失控的情况下,看门狗信号W/D的脉冲停止。此外,在微型计算机10发生故障的情况下,看门狗信号W/D的脉冲停止,并且看门狗信号输出端口12的电位进入不确定的状态。
如图1中所示,将备用信号产生电路20的看门狗输入端子21连接到微型计算机10的看门狗信号输出端口12。即,备用信号产生电路20监测看门狗信号W/D的脉冲,并且当看门狗信号W/D的状态满足预定的条件时,产生备用控制信号SGB。
图1中所示的备用信号产生电路20包括看门狗输入端子21、备用控制信号输出端子22、电容器C1、电阻器R1、计数器23、时钟产生器24锁存电路25和选择器26。
时钟产生器24包括预定的振荡电路,并且持续地输出具有恒定期间的时钟脉冲CK1。根据本实施例的备用信号产生电路20关于时钟脉冲的周期能够容许相对大的变化(个体差异),并且因此可以配置有包括与时钟产生器24相关的CR时间常数电路的廉价的振荡电路。
计数器23包括时钟脉冲输入端子CK、清零控制端子CLR和n位的计数输出端子Q1、Q2、Q3、...、Qn。将从时钟产生器24输出的时钟脉冲CK1施加到时钟脉冲输入端子CK。
计数器23的清零控制端子CLR经电容器C1连接到看门狗输入端子21,并且进一步经电阻器R1接地。提供电容器C1以阻断输入信号的直流成分。此外,当在看门狗信号W/D中不出现脉冲时,电阻器R1具有使得清零控制端子CLR的电位迅速接近期望电位的功能。
选择器26包括:n位的数据输入端子IN1、IN2、IN3、...、INn;选择控制输入端子SEL;和一位的输出端子。即,选择器26根据施加到选择控制输入端子SEL的控制信号的状态,从施加到数据输入端子IN1、IN2、IN3、...、INn的多个信号之中选择一个信号,并且将所选择的信号输出至输出端子OUT。
在图1所示的实例中,将从计数器23输出的n位计数输出Dcnt施加到选择器26的数据输入端子IN1至INn。此外,选择器26的选择控制输入端子SEL连接到微型计算机10的输出端口13。即,在本实施例中,微型计算机10确定选择器26的选择状态。此外,选择器26的输出端子OUT连接到微型计算机10的输入端口14,且连接到锁存电路25。
锁存电路25由D型触发器(D-FF)构成。当计数器23的计数输出Dcnt满足预定的条件时,锁存电路25根据计数器输出信号SGA而产生备用控制信号SGB,并且具有锁存信号电平的功能。
锁存电路25的D输入端子被引至电源线(VDD)。此外,在图1的实例中,从选择器26输出的计数器输出信号SGA被施加到锁存电路25的时钟脉冲输入端子CK。锁存电路25的输出端子连接到备用控制信号输出端子22。
<运行的说明>
图2示出关于图1中所示的备用信号产生电路20的运行的每个信号的时序,并且图3示出运行的顺序。图3中的操作顺序不仅包括备用信号产生电路20的运行,而且还包括由微型计算机10根据预定的程序而执行的处理。将参照图2和图3来描述备用信号产生电路20的和微型计算机10的运行。
在初始状态下,备用控制信号SGB是无效的(Lo电平)(S11)。即,复位锁存电路25的状态。
由于个体差异引起的变化的影响,存在从时钟产生器24输出的时钟脉冲CK1从设计该脉冲的周期时所假设的值大幅偏移的可能性。根据实际脉冲的周期,能够通过适当地确定施加到选择器26的选择控制输入端子SEL的控制信号,来补偿偏移的脉冲。
因此,为了对选择器26的选择控制输入端子SEL提供适当的控制信号,在备用信号产生电路20启动正常监控操作之前,微型计算机10根据事先存储的程序执行图3中的步骤S12至S14、S16和S17中的每一步。
在步骤S12中,微型计算机10以使得选择器26选择第一位的信号的方式,将预定的控制信号输出至输出端口13作为初始状态。此外,微型计算机10停止向看门狗信号输出端口12输出脉冲,并且将看门狗信号输出端口12固定至Lo电平。
如果计数器23启动对时钟脉冲CK1的计数,则计数输出Dcnt的第一位变成Hi,并且选择器26的输出端子OUT转到Hi,微型计算机10的处理从步骤S13进入步骤S14。
在步骤S14中,微型计算机10以使得选择器26选择第x位(x是任意的)的信号的方式,将预定的控制信号输出至输出端口13作为测量的状态。此外,微型计算机10利用内部计时器从零秒开始时间的测量。
计数器23继续测量时钟脉冲CK1,并且从而随着时间的推移而累加计数(S15)。
微型计算机10监测在输入端口14处计数器输出信号SGA(从选择器26输出的信号:一位)的状态。在这种情况下,由于选择器26选择第x位,所以微型计算机10监测计数输出Dcnt的第x位。如果计数输出Dcnt的第x位成为Hi,则微型计算机10的处理从步骤S16进入步骤S17。
在步骤S17中,微型计算机10停止通过内部计时器执行的时间测量,并且从内部计时器获取所测量的时间值t(秒)。然后,根据该时间值t来计算实际时钟脉冲CK1的脉冲周期T。
T=t/(x-1)
此外,微型计算机10以从看门狗信号W/D的脉冲停止起直至计数器输出信号SGA(或SGB)增加时为止的实际延迟接近预期值的这种方式来确定输出到输出端口13的控制信号。即,基于所计算的脉冲周期T,确定适当的第n位,并且以选择器26选择计数输出Dcnt的第n位的方式,控制输出端口13的控制信号。
通过上述的处理,由于准备好了使用备用信号产生电路20,所以微型计算机10对看门狗信号输出端口12启动看门狗信号W/D的脉冲输出(S17)。
如图2所示,时钟脉冲CK1持续地输出。此外,当微型计算机10正常运行时,脉冲在看门狗信号W/D中定期地出现,并且如果在微型计算机10中发生故障,则看门狗信号W/D的脉冲输出暂停或停止。
计数器23对持续地输入的时钟脉冲CK1计数。然而,如果由于看门狗信号W/D的脉冲的出现而使计数器23的清零控制端子CLR转到高电平(Hi),则在所有这样的场合下,将计数状态清零(S19)并且返回至初始状态。从而,当看门狗信号W/D正常时,计数器23的计数输出端子Q1、Q2和Q3中的每一个都维持低电平(Lo)状态,如图2中所示的。
同时,如果看门狗信号W/D的脉冲输出处于停止状态,甚至在看门狗信号输出端口12的电位的Hi/Lo的任意情况下,也通过电容器C1阻断直流成分,并且此外,电阻器R1迅速放出存储在电容器C1等中的电荷,并且从而,由清零控制端子CLR执行的清零操作处于解除状态下。相应地,图3中示出处理从步骤S18进入到步骤S20。
即,计数器23继续时钟脉冲CK1的计数操作,并且计数值随着时间的推移而累计。从而,在微型计算机10中发生故障的情况下,如图2中所示,计数器23的计数输出端子Q1、Q2和Q3每一者的电平改变。
此外,在步骤S17中,由于锁存电路25监测对应于计数输出Dcnt的第x位的计数器输出信号SGA,所以当第x位从Lo改变至Hi时(S21),锁存电路25锁存该Hi(S22),并且将备用控制信号SGB切换至Hi(S23)。
从而,在微型计算机10发生故障的情况下,微型计算机10本身不能控制通电控制信号SG2,但是在这种情况下,代替上述,从备用信号产生电路20输出的备用控制信号SGB控制该通电控制信号SG2,并且因此能够控制负载31的通断。
例如,甚至在电源发生瞬时中断的情况下,也不使用用于确定时间常数的、具有相对大的电容的构件(图4中的电容器Cx),并且因此,能够瞬间使计数器23的计数值清零,并且能够防止图6中所示的瞬时中断时的故障。以在瞬时中断时将计数器23清零的方法,在微型计算机10的初始处理期间,脉冲可以被输出到看门狗信号输出端口12一次,并且在未示出的电源电路中产生的复位信号可以被提供给计数器23。
此外,甚至在通过采用低成本时钟产生器24而在时钟脉冲CK1的实际脉冲周期中发生了由于个体差异而导致的变化的情况下,在本实施例中,也能够通过适当地调节选择器26的选择状态来抑制该变化的影响。因此,关于从看门狗信号W/D的脉冲输出停止时起直至启动备用控制信号SGB时为止所需的时间(延迟),在设计时不需要期望大的裕量。由于这个原因,能够减少延迟,并且能够提高备用信号产生电路20的响应速度。
此外,在所有情况下,都能够通过调节选择器26的选择状态,而改变产生备用控制信号SGB的条件,并且能够补偿时钟脉冲CK1的脉冲周期的变化。
<修改实例的说明>
图7示出关于图1中所示的备用信号产生电路20的配置的修改实例。图7中的备用信号产生电路20B包括数字比较器27和n位锁存电路28,来代替图1中的选择器26。除那以外,备用信号产生电路20B具有与图1中所示的配置相同的配置。
n位锁存电路28的输入端子连接到微型计算机10的输出端口13B和13C。从而,微型计算机10经由输出端口13B为n位锁存电路28提供所期望的参考值Dref,并且能够利用输出端口13C的控制信号来锁存该参考值Dref。
数字比较器27将从计数器23输出的n位计数输出Dcnt(与图1中相同)与n位锁存电路28中锁存的n位参考值Dref相比较,并且能够输出二进制信号作为指示该计数输出Dcnt与该参考值Dref是否彼此完全相同的计数器输出信号SGA。
因此,图7中所示的备用信号产生电路20B改变从微型计算机10输出的参考值Dref,并且从而能够改变产生备用控制信号SGB的条件,并且能够补偿时钟脉冲CK1的脉冲周期的变化。此外,与图1中的配置的备用信号产生电路相比,图7中所示的备用信号产生电路20B能够更精确地调节产生备用控制信号SGB的条件。
<其它修改的可能性>
在图1中所示的配置中,假设的是微型计算机10自动地控制选择器26的选择状态的情况,然而可以使用手动操作开关来控制该选择器26的选择。此外,能够假设,利用保存在例如非易失性存储器中的数据来控制选择器26。以同样的方式,图7中所示的配置还可以形成为使得能够手动地改变参考值Dref,并且形成为使得参考值Dref保存在非易失性存储器中。
此外,关于图3中所示的计数顺序(S12至S17),考虑各种修改。即,由于能够以使得时钟脉冲CK1的实际脉冲周期与事先假设的脉冲周期之间的差得以补偿的方式执行控制,所以时钟脉冲CK1的脉冲周期可以直接由例如微型计算机10测量。
在图1中所示的配置中,备用信号产生电路20包括时钟产生器24,然而在可以将能够输出期望的时钟脉冲的外部装置连接到备用信号产生电路20的环境下,不需要将时钟产生器24嵌入在备用信号产生电路20中。
在图1中所示的配置中,如果看门狗信号W/D的脉冲输出停止,并且备用控制信号SGB是有效的,则开关装置32(例如,FET:场效应晶体管)接通,并且因此负载31处于恒定通电状态下。然而,例如,在负载31也将被手动控制的情况下,可以假设,通电控制信号SG2由根据预定的操作开关而改变的信号与备用控制信号SGB的逻辑和或逻辑积来得以控制。
此处,将在下列项(1)至(7)中简短总结并且分别描述根据上述本发明的实施例的负载控制备用信号产生电路的方面。
(1)一种负载控制备用信号产生电路(备用信号产生电路20),在根据预定的程序运行的控制处理器(微型计算机10)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控制处理器的输出的负载(31)的开关(开关装置32)提供备用控制信号(SGB),所述负载控制备用信号产生电路包括:
看门狗输入端子(21),从控制处理器定期地输出的看门狗信号(W/D)被输入到该看门狗输入端子(21);
脉冲计数单元(计数器23),该脉冲计数单元对所产生的具有恒定周期的时钟脉冲(CK1)进行计数,并且该脉冲计数单元根据输入至看门狗输入端子的信号来控制时钟脉冲的计数状态;和
信号选择单元(选择器26),该信号选择单元基于从脉冲计数单元输出的多位计数输出(Dcnt)信号,从多个选项之中选择预定的条件,以用于使得备用信号输出单元(锁存电路25)产生备用控制信号。
(2)如项(1)中所述的负载控制备用信号产生电路,其中,信号选择单元从脉冲计数单元所输出的多位计数输出信号中选择任意一位的计数输出信号,并且将选定的计数输出信号(计数器输出信号SGA)供应至备用信号输出单元。
(3)如项(1)或(2)中所描述的负载控制备用信号产生电路,其中,信号选择单元包括:参考值锁存单元(n位锁存电路28),该参考值锁存单元锁存对应于预定的条件的参考值;和数字比较器(27),该数字比较器(27)将从脉冲计数单元输出的多位计数输出信号与参考值相比较,并且其中,数字比较器的输出信号被供应至备用信号输出单元。
(4)如项(1)至(3)中的任意一项所述的负载控制备用信号产生电路,还包括选择状态自动调节单元(微型计算机10),在看门狗信号停止的状态下,该选择状态自动调节单元测量脉冲计数单元的实际计数状态,并且自动地调节信号选择单元的选择状态从而反映所测量的结果。
(5)如项(1)中所述的负载控制备用信号产生电路,还包括:
直流截止电容器(电容器C1),该直流截止电容器连接在看门狗输入端子与脉冲计数单元的控制输入端子(清零控制端子CLR)之间;和
电位控制电阻器(电阻器R1),该电位控制电阻器连接在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。
(6)如项(1)中所述的负载控制备用信号产生电路,还包括时钟脉冲产生器(时钟产生器24),该时钟脉冲产生器产生具有恒定周期的时钟脉冲。
(7)如项(1)中所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输出信号满足预定的条件时,备用信号输出单元在锁存电路(25)中锁存所产生的备用控制信号的状态。

Claims (4)

1.一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提供备用控制信号,所述负载控制备用信号产生电路包括:
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到该看门狗输入端子;
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到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
信号选择单元,该信号选择单元基于从所述脉冲计数单元输出的多位的计数输出信号,从多个选项中选择预定条件,以用于使得备用信号输出单元产生所述备用控制信号。
2.根据权利要求1所述的负载控制备用信号产生电路,其中,所述信号选择单元从所述脉冲计数单元所输出的多位的计数输出信号中选择任意一位的计数输出信号,并且将所选择的计数输出信号供应至所述备用信号输出单元。
3.根据权利要求1或2所述的负载控制备用信号产生电路,其中所述信号选择单元包括:参考值锁存单元,该参考值锁存单元锁存与所述预定条件对应的参考值;和数字比较器,该数字比较器将从所述脉冲计数单元所输出的所述多位的计数输出信号与所述参考值相比较,并且其中,所述数字比较器的输出信号被供应至所述备用信号输出单元。
4.根据权利要求1或2所述的负载控制备用信号产生电路,还包括:
选择状态自动调节单元,在所述看门狗信号停止的状态下,该选择状态自动调节单元测量所述脉冲计数单元的实际计数状态,并且自动地调节所述信号选择单元的选择状态以便反映所述测量的结果。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108089564A (zh) * 2016-11-22 2018-05-29 通用汽车环球科技运作有限责任公司 机动车辆装置和系统控制器及方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6450094B2 (ja) * 2014-06-09 2019-01-09 矢崎総業株式会社 定周期信号監視回路及び負荷制御用バックアップ信号発生回路
US10713118B2 (en) 2018-03-09 2020-07-14 Hamilton Sundstand Corporation Single event latchup recovery with state protection
CN110727220B (zh) * 2019-10-15 2022-10-14 天津津航计算技术研究所 一种主从双余度fpga切换控制电路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6952785B1 (en) * 2002-03-04 2005-10-04 Cisco Technology, Inc. Methods and apparatus for powering a data communications port
CN1746813A (zh) * 2004-09-09 2006-03-15 冲电气工业株式会社 微型计算机
CN1862499A (zh) * 2005-09-15 2006-11-15 上海华为技术有限公司 多处理器设备单元主备保护方法
EP2565653A1 (en) * 2011-09-05 2013-03-06 Fluke Corporation Inc. Watchdog for voltage detector with display triggering visual warning

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4910496A (en) * 1987-01-08 1990-03-20 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Direction indicating flasher device for vehicles with filament failure indication
US5333295A (en) * 1991-04-11 1994-07-26 Dallas Semiconductor Corp. Memory control system
JPH05313933A (ja) * 1992-05-12 1993-11-26 Fujitsu Ten Ltd データ処理装置
US5528756A (en) * 1995-01-30 1996-06-18 Elsag International N.V. Method and apparatus for performing supervisory functions in digital systems and obtaining diagnostics thereof
JPH08335179A (ja) * 1995-06-06 1996-12-17 Sharp Corp ワンチップマイクロコンピュータ
JP4082211B2 (ja) * 2002-12-27 2008-04-30 株式会社デンソー マイクロコンピュータ
JP4578542B2 (ja) 2008-07-02 2010-11-10 三菱電機株式会社 車載電子制御装置
JP5555472B2 (ja) 2009-11-04 2014-07-23 株式会社ケーヒン 車両用電子制御システム
JP5739290B2 (ja) * 2011-09-14 2015-06-24 株式会社ケーヒン 電子制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6952785B1 (en) * 2002-03-04 2005-10-04 Cisco Technology, Inc. Methods and apparatus for powering a data communications port
CN1746813A (zh) * 2004-09-09 2006-03-15 冲电气工业株式会社 微型计算机
CN1862499A (zh) * 2005-09-15 2006-11-15 上海华为技术有限公司 多处理器设备单元主备保护方法
EP2565653A1 (en) * 2011-09-05 2013-03-06 Fluke Corporation Inc. Watchdog for voltage detector with display triggering visual warning

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108089564A (zh) * 2016-11-22 2018-05-29 通用汽车环球科技运作有限责任公司 机动车辆装置和系统控制器及方法

Also Published As

Publication number Publication date
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