JP2005323269A - Reset control circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リセット機能を有するブロックが複数存在する制御システムにおいて、複数の機能ブロックのリセット状態が順次異なるタイミングで解除されるように制御するリセット制御回路に関する。 The present invention relates to a reset control circuit that performs control so that reset states of a plurality of functional blocks are sequentially released at different timings in a control system having a plurality of blocks having a reset function.
従来から、リセット機能を有するブロックが複数存在する、モータ等のアクチュエータの制御システムにおいては、電源オン時などのパワーオンリセット信号の解除の全てのブロックの立ち上げ処理を、電源投入してから一定時間経過後に、単一の信号にて同時に行うことが行われている。
また、特許文献1に示すように、複数のブロック(CPU)が存在する制御システムにおいては、複数のCPUのうち不良CPUを制御対象から切り離し、正常なCPUを割り当てられた一定の順序に沿って、順次立ち上げを行うことも行われている。
Conventionally, in a control system for an actuator such as a motor that has multiple blocks with a reset function, the start-up process for all blocks that release the power-on reset signal, such as when the power is turned on, is constant after the power is turned on. After a lapse of time, it is performed simultaneously with a single signal.
Further, as shown in
前述のような制御システムにおいては、リセット解除後のシステム状態は不安定となる。このシステムが不安定な状態でアクチュエータを駆動すると、期待すべき動作とは異なる動作を引き起こす恐れがあり、システムの素子の劣化や破壊を誘引する原因となりうる。
また、電源オン時にシステムが安定するまでに要する時間は、動作環境に大きく依存するため、定量化することが困難である。従って、例えば、単一信号のみで全てのブロックにリセット信号を与える場合は、リセット解除からシステムの作動を開始させるまでの時間を、十分な余裕を見て設定する必要があり、システムが作動を開始するまでの時間が長くなってしまう。
そこで、本発明においては、リセット時におけるシステムの動作の信頼性を確保しつつ、システムの立ち上がり時間を短縮することが可能なリセット制御回路を提供するものである。
In the control system as described above, the system state after reset release becomes unstable. Driving the actuator in an unstable state of the system may cause an operation different from an expected operation, and may cause deterioration or destruction of system elements.
Also, the time required for the system to stabilize when the power is turned on is largely dependent on the operating environment, and is difficult to quantify. Therefore, for example, when a reset signal is given to all blocks using only a single signal, it is necessary to set the time from reset release to the start of system operation with a sufficient margin. It takes a long time to start.
Accordingly, the present invention provides a reset control circuit capable of shortening the rise time of the system while ensuring the reliability of the operation of the system at the time of reset.
上記課題を解決するリセット制御回路は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項1記載の如く、メインリセット信号を出力するリセット信号出力手段と、メインリセット信号を複数のサブリセット信号に分割するリセット信号分割手段と、複数のサブリセット信号のうち少なくとも一つのサブリセット信号を一定時間遅延させる遅延手段とを備え、複数の機能ブロックは、該サブリセット信号によりそれぞれ一定時間リセット状態とされ、遅延手段によるサブリセット信号の遅延時間に応じて、順次異なるタイミングでリセット状態が解除される。
これにより、立ち上げ時における各機能ブロックでの最適遅延時間を設定することで、電源オン時から制御システムの立ち上がり完了までの時間を短縮することができる。
A reset control circuit that solves the above problems has the following characteristics.
That is, the reset signal output means for outputting the main reset signal, the reset signal dividing means for dividing the main reset signal into a plurality of sub reset signals, and at least one sub reset signal among the plurality of sub reset signals. Delay means for delaying the reset signal for a fixed time, and the plurality of functional blocks are respectively set to a reset state by the sub-reset signal, and are sequentially reset at different timings according to the delay time of the sub-reset signal by the delay means. The state is released.
Thereby, by setting the optimum delay time in each functional block at the time of start-up, it is possible to shorten the time from the power-on to the completion of the start-up of the control system.
また、請求項2記載の如く、前記複数の機能ブロックのリセット状態が解除される順番は、各機能ブロックの信号処理プロセスのフローの順番と一致する。
これにより、各機能ブロックの正常動作時の信号を次の機能ブロックへ反映させることができ、不安定な信号を処理することがない。
そして、電源オン時の誤動作による素子の劣化や破壊を防止することができ、モータ制御システムの信頼性を向上することができる。
According to a second aspect of the present invention, the order in which the reset states of the plurality of functional blocks are released matches the order of the signal processing process flow of each functional block.
Thereby, the signal at the time of normal operation of each functional block can be reflected to the next functional block, and an unstable signal is not processed.
Further, it is possible to prevent deterioration and destruction of the element due to a malfunction when the power is turned on, and it is possible to improve the reliability of the motor control system.
また、請求項3記載の如く、前記遅延手段は、ある機能ブロックのリセット状態を解除した後、その機能ブロックが正常動作するために必要な時間が経過した後に、次の機能ブロックのリセット状態を解除する。
これにより、各機能ブロックが不安定ない状態で作動したり誤動作したりすることがなく、素子の劣化や破壊を防止することができ、モータ制御システムの信頼性を向上することができる。
According to a third aspect of the present invention, the delay means cancels the reset state of the next functional block after the time necessary for the functional block to operate normally has elapsed after canceling the reset state of a certain functional block. To release.
Thereby, each functional block does not operate or malfunction in a state where it is not unstable, element deterioration and destruction can be prevented, and the reliability of the motor control system can be improved.
また、請求項4記載の如く、前記遅延手段は、クロック信号の入力により動作するデジタルタイマにて構成される。
これにより、モータ制御システムの仕様の変更などをした場合に、遅延手段の遅延時間の設定変更を容易に行うことができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the delay means is constituted by a digital timer that operates by inputting a clock signal.
Thereby, when the specification of the motor control system is changed, the setting of the delay time of the delay means can be easily changed.
また、請求項5記載の如く、前記遅延手段は、基準電圧と、抵抗およびコンデンサの受動素子からなるRC線路と、基準電圧とRC線路からの出力電圧とを比較する比較手段とで構成されている。
これにより、遅延手段としてデジタルタイマを用いた場合に比べて、タイマの発振回路が安定するまでの時間を待つ必要がなく、制御システムが安定するまでの時間を短縮して、早く立ち上げを完了させることが可能となる。
According to a fifth aspect of the present invention, the delay unit includes a reference voltage, an RC line composed of passive elements such as a resistor and a capacitor, and a comparison unit that compares the reference voltage with an output voltage from the RC line. Yes.
This eliminates the need to wait for the timer oscillation circuit to stabilize compared to the case where a digital timer is used as a delay means, shortening the time until the control system stabilizes and completing startup quickly. It becomes possible to make it.
本発明によれば、制御システムの、立ち上げ時における各機能ブロックでの最適遅延時間を設定することで、電源オン時から制御システムの立ち上がり完了までの時間を短縮することができる。
また、各機能ブロックの正常動作時の信号を次の機能ブロックへ反映させることができ、不安定な信号を処理することがない。そして、電源オン時の誤動作による素子の劣化や破壊を防止することができ、モータ制御システムの信頼性を向上することができる。
According to the present invention, it is possible to shorten the time from when the power is turned on to when the control system starts up by setting the optimum delay time for each functional block at the time of startup of the control system.
In addition, a signal at the time of normal operation of each functional block can be reflected to the next functional block, and an unstable signal is not processed. Further, it is possible to prevent deterioration and destruction of the element due to a malfunction when the power is turned on, and it is possible to improve the reliability of the motor control system.
次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
本発明のリセット制御回路を備えた制御システムとしての、モータ制御システムについて説明する。
図1に示すように、モータ制御システムは、主に制御システム部1と、駆動システム部2とで構成されている。
Next, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
A motor control system as a control system including the reset control circuit of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, the motor control system mainly includes a
制御システム部1は、電源IC1aと、モータ2aの回転角を検出するセンサ1bと、モータ制御信号を生成・出力するCPU1cと、通信回路1dとを備えている。センサ1b、CPU1c、および通信回路1dは、それぞれ機能ブロックである。
また、通信回路1dは、制御システム部1の外部に設けられる外部制御回路3とCPU1cとを接続している。
さらに、制御システム部1の電源IC1aにはバッテリ4が接続されており、イグニッションスイッチ5によりモータ制御システムの電源のオン・オフが切り換えられるように構成している、
一方、駆動システム部2は、モータ2aと、モータ駆動回路2bと、モータ2aにより駆動される被駆動体2cとを備えている。
The
The
Further, a
On the other hand, the
このように構成されるモータ制御システムにおいては、制御システム部1のセンサ1bにより検出されたモータ2aの回転角に基づき、CPU1cがモータ制御信号を生成される。このモータ制御信号がモータ駆動回路2bに対して出力され、モータ制御信号が入力されたモータ駆動回路2bによりモータ2aが駆動され、該モータ2aにより被駆動体2cが駆動される。
なお、本制御システムの駆動システム部2における被駆動体2cは、モータ2aにより所定のストローク量で駆動されるものであるが、そのストローク量は外部制御回路3により決定される。
In the motor control system configured as described above, the
The driven
前記電源IC1a内には、リセット制御回路11が構成されており、このリセット制御回路11により、モータ制御システムの電源オン時におけるリセット信号を制御して、モータ制御システムが立ち上げられる。
このモータ制御システムが立ち上がる際の各機能ブロックの信号処理プロセスのフローは、センサ1b、CPU1c、および通信回路1dの順となっている。
A
The flow of the signal processing process of each functional block when this motor control system is started is in the order of the
ここで、電源オン時などのパワーオンリセット信号の解除後におけるセンサ1bや通信回路1dの出力信号は初期値となっているため、これらセンサ1bや通信回路1dの初期値を入力信号としてCPU1Cが受け取った場合、CPU1cはモータ2aを期待すべき動作とは異なる動作に、不当に駆動しようとする制御信号を生成する恐れがある。
従って、本制御システムでは、モータ2aが不当に駆動されて素子が劣化したり破壊したりすることを防止して信頼性の向上を図っている。
Here, since the output signals of the
Therefore, in the present control system, the
図2、図3に示すように、リセット制御回路11は、例えばCMOSデジタル回路により構成されており、メインリセット信号を出力するリセット信号出力手段としてのパワーオンリセット回路12と、メインリセット信号をサブリセット信号に分割するリセット信号分割手段としての第一遅延回路14および第二遅延回路15とを備えている。
図3に示す第一遅延回路14および第二遅延回路15は、具体的には発振回路13からのクロック信号の入力により動作するデジタルタイマにて構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
Specifically, the
パワーオンリセット回路12から出力されたメインリセット信号であるパワーオンリセット信号S1は、センサリセット信号S1aとしてそのままセンサ1bに入力されるとともに、第一遅延回路14により分割されて遅延され、第一サブリセット信号S2となる。
第一サブリセット信号S2は、そのままCPUリセット信号S2aとしてCPU1cに入力されるとともに、第二遅延回路15により分割されて遅延され、第二サブリセット信号S3となる。第二サブリセット信号S3は通信回路リセット信号S3aとして通信回路1dに入力される。
The power-on reset signal S1, which is the main reset signal output from the power-on
The first sub-reset signal S2 is directly input to the
リセット制御回路11における制御のタイミングチャートは図4に示す通りである。なお、パワーオンリセット信号S1、センサリセット信号S1a、CPUリセット信号S2a、および通信回路リセット信号S3aは、例えばローアクティブとされている。
イグニッションスイッチ5により電源がオンされると、パワーオンリセット回路12によりパワーオンリセット信号S1が出力され、センサ1b、CPU1c、および通信回路1dに、それぞれセンサリセット信号S1a、CPUリセット信号S2a、および通信回路リセット信号S3aが付与される。
A timing chart of control in the
When the power is turned on by the
その後、センサリセット信号S1aは、パワーオンリセット信号S1が解除されたタイミングと同じタイミングで解除される。
また、第一遅延回路14はセンサ1bが正常に動作するまでの間、CPUリセット信号S2aを保持し、センサリセット信号S1aが解除された後、センサ1bが正常に動作するための十分な時間t1が経過した後に、CPUリセット信号S2aを解除する。
Thereafter, the sensor reset signal S1a is released at the same timing as the power-on reset signal S1 is released.
The
同様に、第二遅延回路14はCPU1cが正常に動作するまでの間、通信回路リセット信号S3aを保持し、CPUリセット信号S2aが解除された後、CPU1cが正常に動作するための十分な時間t2が経過した後に、通信回路リセット信号S3aを解除する。
なお、センサ1bが正常に動作するための十分な時間t1、およびCPU1cが正常に動作するための十分な時間t2は、予め電源IC1a内に設定されている。
Similarly, the
A sufficient time t1 for the
このように、センサリセット信号S1aやCPUリセット信号S2aや通信回路リセット信号S3aといった各機能ブロックのリセット信号を、電源IC1a内で一括管理し、第一・第二遅延回路14・15といった遅延手段によりCPUリセット信号S2aおよび通信回路リセット信号S3aを遅延させている。
この場合、立ち上げ時における各機能ブロックでの最適遅延時間を設定することで、電源オン時から制御システムの立ち上がり完了までの時間を短縮することができる。
また、第一遅延回路14、および第二遅延回路15は、ある機能ブロック(例えばセンサ1b)のリセット状態を解除した後、その機能ブロックが正常動作するために必要な時間が経過した後に、次の機能ブロック(例えばCPU1c)のリセット状態を解除するように構成されているので、各機能ブロックが不安定ない状態で作動したり誤動作したりすることがない。ここで、「機能ブロックが正常動作するために必要な時間」とは、例えば、リセット解除後に機能ブロックの電源電圧が規定の電圧の±10%の範囲に到達するまでの時間とすることができる。
As described above, the reset signals of the respective functional blocks such as the sensor reset signal S1a, the CPU reset signal S2a, and the communication circuit reset signal S3a are collectively managed in the
In this case, it is possible to shorten the time from the power-on to the completion of the startup of the control system by setting the optimum delay time in each functional block at the time of startup.
The
特に、機能ブロックのリセット状態が解除される順番は、センサ1b、CPU1c、および通信回路1dの順番として、各機能ブロックの信号処理プロセスのフローの順番と一致させているので、各機能ブロックの正常動作時の信号を次の機能ブロックへ反映させることができ、不安定な信号を処理することがない。
これにより、電源オン時の誤動作による素子の劣化や破壊を防止することができ、モータ制御システムの信頼性を向上することができる。
In particular, the order in which the reset state of the functional block is released is the same as the order of the signal processing process of each functional block as the order of the
Thereby, it is possible to prevent deterioration and destruction of the element due to a malfunction at power-on, and to improve the reliability of the motor control system.
また、第一・第二遅延回路14・15は、クロック信号の入力により動作するデジタルタイマにて構成されているので、モータ制御システムの仕様の変更などをした場合に、第一・第二遅延回路14・15の遅延時間の設定変更を容易に行うことができる。
In addition, since the first and
次に、リセット制御回路11の第二実施例について説明する。
図5に示すリセット制御回路11では、前記遅延手段は、基準電圧と、抵抗およびコンデンサの受動素子からなるRC線路と、基準電圧とRC線路からの出力電圧とを比較する比較手段とで構成されている。
つまり、図5のリセット制御回路11は、パワーオンリセット回路12、抵抗およびコンデンサにて構成される遅延回路21と、第一コンパレータ22と、第二コンパレータ23とを備えており、第一コンパレータ22は基準電圧V1を有し、第二コンパレータ23は基準電圧V2を有している。基準電圧V1と基準電圧V2とは、「V2>V1」となっている。
Next, a second embodiment of the
In the
That is, the
パワーオンリセット回路12からのパワーオンリセット信号S1は、センサリセット信号S1aとしてそのままセンサ1bに入力されるとともに、遅延回路21により分割されて第一サブリセット信号S2となる。
第一サブリセット信号S2は第一コンパレータ22に入力され、第一コンパレータ22からCPU1cへCPUリセット信号S2aとして入力される。また、該第一コンパレータ22では、第一サブリセット信号S2の電圧と基準電圧V1とが比較され、第一サブリセット信号S2の電圧の方が高くなるとCPU1cへのCPUリセット信号S2aの入力が解除される。
The power-on reset signal S1 from the power-on
The first sub-reset signal S2 is input to the
また、第一サブリセット信号S2は途中で分割されて、第二サブリセット信号S3となり、第二コンパレータ23に入力され、第二コンパレータ23から通信回路リセット信号S3aとして通信回路1dへ入力される。
第二コンパレータ23では、第二サブリセット信号S3の電圧と基準電圧V2とが比較され、第二サブリセット信号S3の電圧の方が高くなると、通信回路1dへの通信回路リセット信号S3aの入力が解除される。
The first sub-reset signal S2 is divided in the middle to become the second sub-reset signal S3, which is input to the
In the
この場合、センサリセット信号S1aは、パワーオンリセット信号S1が解除されたタイミングと同じタイミングで解除される。
また、CPUリセット信号S2aは、パワーオンリセット信号S1が解除された後も、第一サブリセット信号S2の電圧が基準電圧V1より高くなるまで出力状態が保持され、通信回路リセット信号S3aは第二サブリセット信号S3の電圧が基準電圧V2より高くなるまで出力状態が保持される。
In this case, the sensor reset signal S1a is released at the same timing as the power-on reset signal S1 is released.
The CPU reset signal S2a is maintained in the output state until the voltage of the first sub-reset signal S2 becomes higher than the reference voltage V1 after the power-on reset signal S1 is canceled, and the communication circuit reset signal S3a is the second signal. The output state is maintained until the voltage of the sub-reset signal S3 becomes higher than the reference voltage V2.
パワーオンリセット信号S1が解除されてから、CPUリセット信号S2aの出力状態が保持される時間は、遅延回路21の抵抗およびコンデンサの仕様、ならびに基準電圧V1によって変化するが、センサリセット信号S1aが解除された後にセンサ1bが正常に動作するための十分な時間が経過するように設定されている。
また、通信回路リセット信号S3aの出力状態が保持される時間は、遅延回路21の抵抗およびコンデンサの仕様、ならびに基準電圧V2によって変化するが、CPUリセット信号S2aが解除された後にCPU1cが正常に動作するための十分な時間が経過するように設定されている。
The time that the output state of the CPU reset signal S2a is held after the power-on reset signal S1 is canceled varies depending on the resistance and capacitor specifications of the
Further, the time for which the output state of the communication circuit reset signal S3a is held varies depending on the resistance and capacitor specifications of the
このように、受動素子にて構成される遅延回路21および第一・第二コンパレータ22・23により、CPUリセット信号S2aおよび通信回路リセット信号S3aを遅延させるようにすることで、前述の第一・第二遅延回路14・15としてデジタルタイマを用いた場合に比べて、タイマの発振回路13が安定するまでの時間を待つ必要がなく、制御システムが安定するまでの時間を短縮して、早く立ち上げを完了させることが可能となる。
Thus, by delaying the CPU reset signal S2a and the communication circuit reset signal S3a by the
次に、リセット制御回路11の第三実施例について説明する。
図6に示すリセット制御回路11では、抵抗およびコンデンサの受動素子からなるRC線路である複数の遅延回路25・26を、遅延手段として設けている。
パワーオンリセット回路12からのパワーオンリセット信号S1は、センサリセット信号S1aとしてそのままセンサ1bに入力されるとともに、第一遅延回路25により分割されて第一サブリセット信号S2となり、第一サブリセット信号S2は、CPUリセット信号S2aとしてCPU1cへ入力される。
また、第一サブリセット信号S2は途中で第二遅延回路26により分割されて、第二サブリセット信号S3となり、該第二サブリセット信号S3は通信回路リセット信号S3aとして通信回路1dへ入力される。
Next, a third embodiment of the
In the
The power-on reset signal S1 from the power-on
The first sub-reset signal S2 is divided in the middle by the
この場合、センサリセット信号S1aは、パワーオンリセット信号S1が解除されたタイミングと同じタイミングで解除される。
また、CPUリセット信号S2aは、パワーオンリセット信号S1が解除された後も、第一遅延回路25により、センサ1bが正常に動作するための十分な時間が経過するまで出力状態が保持され、通信回路リセット信号S3aは、第二遅延回路26により、CPU1cが正常に動作するための十分な時間が経過するまで出力状態が保持される。
In this case, the sensor reset signal S1a is released at the same timing as the power-on reset signal S1 is released.
Further, the CPU reset signal S2a is maintained in an output state until a sufficient time for the
なお、制御システムについての上記説明では、モータを駆動するモータ制御システムについて説明しているが、例えばシリンダなどの他のアクチュエータの制御システムについても、もちろん適用することができる。
また、本制御システム部1には、機能ブロックとして、センサ1b、CPU1c、および通信回路1dが備えられているが、これに限るものではない。
In the above description of the control system, the motor control system for driving the motor has been described. However, for example, the control system for other actuators such as a cylinder can also be applied.
The
1 制御システム部
1a 電源IC
1b センサ
1c CPU
1d 通信回路
2 駆動システム部
2a モータ
11 リセット制御回路
12 パワーオンリセット回路
14 第一遅延回路
15 第二遅延回路
1
Claims (5)
メインリセット信号を出力するリセット信号出力手段と、
メインリセット信号を複数のサブリセット信号に分割するリセット信号分割手段と、
複数のサブリセット信号のうち少なくとも一つのサブリセット信号を一定時間遅延させる遅延手段とを備え、
複数の機能ブロックは、該サブリセット信号によりそれぞれ一定時間リセット状態とされ、遅延手段によるサブリセット信号の遅延時間に応じて、順次異なるタイミングでリセット状態が解除されることを特徴とするリセット制御回路。 A reset control circuit in a control system comprising a plurality of functional blocks,
Reset signal output means for outputting a main reset signal;
Reset signal dividing means for dividing the main reset signal into a plurality of sub-reset signals;
Delay means for delaying at least one sub-reset signal among the plurality of sub-reset signals for a fixed time,
A plurality of functional blocks are reset for a certain time by the sub-reset signal, and the reset state is sequentially released at different timings according to the delay time of the sub-reset signal by the delay means. .
2. The delay means comprises a reference voltage, an RC line composed of a passive element of a resistor and a capacitor, and a comparison means for comparing the reference voltage with an output voltage from the RC line. The reset control circuit according to claim 3.
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