JP2006059008A

JP2006059008A - 監視装置

Info

Publication number: JP2006059008A
Application number: JP2004238275A
Authority: JP
Inventors: Eiichiro Shigehara; 英一郎繁原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-08-18
Filing date: 2004-08-18
Publication date: 2006-03-02

Abstract

【課題】監視対象から出力されるＷＤパルス信号が、クロック信号よりも短い時間間隔で出力される場合であっても、そのパルス信号を確実に検出する。
【解決手段】ＷＤ監視装置は、所定の時間間隔でクロック信号を生成するクロック２６と、クロック２６が生成したクロック信号をカウントするとともに、リセット信号が入力されるとカウント値を初期値にリセットするカウンタ３３と、出力線２３の電圧が所定パターンで変化した時に出力状態を反転させる短パルス検出回路４０と、短パルス検出回路４０の出力状態が反転しているときに、カウンタ３３にリセット信号を出力するリセット回路３２と、カウンタ３３のカウント値が閾値を越えた時に再起動信号を出力する再起動信号出力回路３４を備えている。
【選択図】図１

Description

マイクロコンピュータやデジタル回路等の中には、動作が不安定となる可能性を持っているものがある。それらが正常に動作しているか否かを外部から監視できるようにするために、マイクロコンピュータ等には、正常に動作している間は所定の出力線にパルス信号（ウォッチドックパルス信号と通称される。以下ではウォッチドックをＷＤと略記する）を加え続けるものがある。この場合、その出力線の電圧が所定時間以上に亘って変化しない現象が発生したことを検知する監視装置を利用すると、マイクロコンピュータ等の監視対象装置の動作が不安定となったことを知ることができ、再起動等の必要な処理をすることが可能となる。
本発明はこのための監視装置に関し、監視対象装置の所定出力線の電圧を監視し、その電圧が所定時間以上に亘って変化しない現象が発生した時に、逸脱信号を出力する装置に関する。

この種の監視装置は、ＷＤ監視装置と通称されている。図７に、ＣＰＵ１２２が出力線１２３に出力するＷＤパルス信号を監視するＷＤ監視装置１００の全体構成を示す。
ＷＤ監視装置１００は、クロック（発振器）１２６と、複合カウンタ１３０と、起動時リセット信号出力手段１２４で構成されている。クロック１２６は、所定の時間間隔でクロック信号を生成する。複合カウンタ１３０は、クロック１２６が生成したクロック信号の数をカウントするとともに、カウント値が閾値を越えた時にＣＰＵ１２２に再起動信号を出力する。起動時リセット信号出力手段１２４は、ＣＰＵ１２２の起動時に、複合カウンタ１３０に起動時リセット信号を出力する。複合カウンタ１３０は、起動時リセット信号を入力するとカウント値を初期値にリセットする。これにより、複合カウンタ１３０は、ＣＰＵ１２２の起動時からの経過時刻を計時することができる。なお、起動時リセット信号出力手段１２４は、ＣＰＵ１２２の一部に内蔵されていてもよい。

複合カウンタ１３０は、反転検出回路１３１と、リセット回路１３２と、カウンタ１３３と、再起動信号出力回路１３４を内蔵している。反転検出回路１３１は、ＣＰＵ１２２がＷＤパルス信号を出力する出力線１２３の電圧を、クロック１２６が生成するクロック信号に同期して検出する。リセット回路１３２は、反転検出回路１３１の電圧検出結果に基づいてリセット信号を出力し、カウンタ１３３のカウント値を初期値にリセットする。カウンタ１３３は、クロック信号数をカウントする。再起動信号出力回路１３４は、カウンタ１３３のカウント値が閾値を越えた時にＣＰＵ１２２に再起動信号を出力する。
反転検出回路１３１は、クロック信号の立ち上がり時（あるいは立ち下り時）に出力線１２３の電圧状態（ローあるいはハイ）を記憶し、クロック信号の次の立ち上がり時（あるいは立ち下がり時）に出力線１２３の電圧状態を再度検出する。検出された電圧状態が反転しているとき、反転検出回路１３１はリセット回路１３２を介してカウンタ１３３のカウント値を初期値にリセットする。
ＣＰＵ１２２が正常に動作している間、ＣＰＵ１２２は出力線１２３にＷＤパルス信号を加え続けるために、カウンタ１３３のカウント値は頻繁に初期値にリセットされる。一方、ＣＰＵ１２２の動作が不安定になると、出力線１２３にＷＤパルス信号が加えられなくなり、出力線１２３の電圧状態が反転しなくなる。したがって、カウンタ１３３のカウント値はリセットされないで増大する。カウンタ１３３のカウント値が閾値を越えると、再起動信号出力回路１３４はＣＰＵ１２２に再起動信号を出力する。
ＷＤ監視装置１００は、出力線１２３の電圧が所定時間以上に亘って変化しない現象が発生した時に再起動信号を出力することによって、ＣＰＵ１２２を正常動作状態に復帰させる。

特許文献１にＷＤ監視装置の一例が開示されている。特許文献１の監視装置では、ＷＤパルス信号が反転した時にカウンタのカウント値をリセットするのに加えて、その時のカウント値を下限値と比較する構成をも付加している。この監視装置では、カウント値が所定値以下の間にリセットされる場合も、ＣＰＵ１２２が異常状態であると判断する。特許文献１のＷＤ監視装置によると、ＷＤパルス信号が出力されない異常と、ＷＤパルス信号が異常な高周期で出力される異常の双方を監視することができる。
特開２００１−５６９５号公報（その公報の図１と図２参照）

従来から知られるこの種の技術はいずれも、クロック信号に同期してＷＤパルス信号を監視している。そのため、次のような場合はＷＤパルス信号を正しく監視できないという問題が存在している。
図８に、ＷＤ監視装置１００のタイミングチャートを示す。図中のｃｌｋはクロック信号であり、ｒｓｔは起動時リセット信号であり、ＷＤはＷＤパルス信号であり、ｃｔはカウンタ値である。
図８に示すように、起動時リセット信号が入力され、リセット信号が解除されると、クロック信号に同期してカウンタ値が計数されていく。図８に示すように、ＷＤパルス信号のハイ電圧の期間がクロック信号の周期よりも短い場合、ＷＤパルス信号が正常に出力されているにも関わらず、ＷＤ監視装置１００ではそのＷＤパルス信号を検出できず、カウンタ値が計数され続けるという問題がある。この場合、クロック信号の立ち上がり時（あるいは立下り時）におけるＷＤパルス信号の電圧が常にロー電圧となってしまい、クロック信号に同期して監視するＷＤ監視装置１００では、ＷＤパルス信号が発生していないと判断してしまうからである。即ち、従来のこの種の技術では、クロック信号に同期してＷＤパルス信号を監視しているので、そのクロック信号の周期よりも短い時間間隔のＷＤパルス信号を監視できないという問題がある。
例えば、車載用のクロック信号は低周波数のものが多く、クロック信号の周期よりもＷＤパルス信号の周期が短いという関係が多く存在する。また、ＣＰＵ等を起動した直後の過渡的な期間では、ＷＤパルス信号が高い周波数で出力され易い。この場合、従来の監視装置によると、ＷＤパルス信号が出力されていないと誤判定し、再起動処理を繰返すために実際には起動できないという事態が発生する。
本発明は上記課題を鑑みて開発された。本発明の監視装置は、クロック信号の周期よりも短い時間間隔で出力されるパルス信号を見落とすことなく、ＷＤパルス信号に基づいてカウンタのカウント値を確実に初期化する技術を実現することを目的としている。

本発明で具現化される監視装置は、監視対象装置の所定出力線の電圧が所定時間以上に亘って変化しない現象が発生した時に逸脱通知信号を出力する装置である。本発明の監視装置は、所定の時間間隔でパルス信号を生成するパルス信号発生手段を備えている。さらに、パルス信号発生手段が生成したパルス信号の数をカウントするとともに、リセット信号を入力するとカウント値を初期値にリセットするカウンタを備えている。また、前記出力線の電圧が所定パターンで変化した時に出力状態を反転させる検出手段を備えており、その検出手段の出力状態が反転しているときに、カウンタにリセット信号を出力するリセット信号出力手段を備えている。さらには、カウンタのカウント値が閾値を超えた時に逸脱通知信号を出力する逸脱通知信号出力手段を備えている。
なお、上記カウンタは、パルス信号のパルスの数を所定数カウントできるものであればよく、同期型及び非同期型のいずれのカウンタを使用してもよい。また、そのカウンタ方式も、アップカウンタ及びダウンカウンタのいずれを使用してもよい。

上記の監視装置によれば、パルス信号の周期と無関係に、出力線の電圧が所定のパターンで変化した時、例えばローからハイに変化してから再度ローに変化した時（逆に、ハイからローに変化してから再度ハイに変化した時でもよい）に、検出手段の出力状態が反転される。この検出手段は、出力線の電圧が所定のパターンで変化することを、パルス信号のタイミングと無関係に検出する。検出手段の出力状態が反転されると、リセット信号出力手段はカウンタにリセット信号を出力し、カウンタは初期化される。これにより、上記の監視装置は、監視対象装置の所定出力線の電圧が所定パターンで変化するのを監視することができる。この監視装置の検出手段は、パルス信号を利用していないことから、パルス信号の周期よりも短い時間間隔で出力線の電圧が変化した場合に、その現象を見落とさずに確実に検出することができる。
なお、「検出手段の出力状態が反転しているときに」とは、「検出手段の出力状態が反転された瞬間」に限定して解釈するものでなく、検出手段の出力状態が反転した後の好適なタイミングでリセット信号出力手段がカウンタにリセット信号を出力する場合も包含する広義の意味で解釈するべきである。また、「検出手段の出力状態が反転しているときに」とは、検出手段の出力状態が反転されたことのみを条件にしてリセット信号を出力するもに限定して解釈するものでなく、例えば検出手段の出力状態が反転した時のカウンタのカウント値に下限と上限を設定し、カウント値がその範囲内のときにリセット信号を出力する場合であってもよく、他の条件と組合わせてリセット信号を出力する場合をも包含する広義の意味で解釈するべきである。
本発明によれば、パルス信号の周期よりも短い時間間隔で出力線の電圧が所定のパターンで変化した場合であっても、その現象を見落とさずに確実に検出することができ、カウンタのカウント値を確実に初期化することができる。

検出手段は、出力線の電圧が第１電圧状態から第２電圧状態へ変化した時に出力状態を反転させる第１フリップフロップ回路と、出力線の電圧が第２電圧状態から第１電圧状態へ変化した時に出力状態を反転させる第２フリップフロップ回路を備えているのが好ましい。この検出手段は、第１フリップフロップ回路の出力状態が反転し、さらに第２フリップフロップ回路の出力状態が反転した時に、検出手段の出力状態を反転させる。

上記の検出手段によると、第１フリップフロップ回路によって、出力線の電圧状態が第１電圧状態から第２電圧状態へ変化したことを検出し、第１フリップフロップ回路の出力状態を反転させる。第１フリップフロップ回路は、その反転した出力状態を維持する（記憶する）。次に、その第２電圧状態が第１電圧状態に変化したことを、第２フリップフロップ回路によって検出し、第２フリップフロップ回路の出力状態を反転させる。そして、この検出手段は、第１フリップフロップ回路に記憶されている検出結果と、第２フリップフロップ回路の検出結果に基づいて、両者が反転した時に出力状態を反転させる。これにより、出力線の電圧状態がローからハイに変化してから再度ローに変化した時（逆に、ハイからローに変化してから再度ハイに変化した時でもよい）に出力状態を反転される。
この後に、リセット信号出力手段がリセット信号を出力し、カウンタのカウンタ値は初期値にリセットされる。パルス信号の周期よりも短い時間間隔で出力線の電圧が所定のパターンで変化した場合であっても、その現象を見落とさずに確実に検出することができ、カウンタのカウント値を確実に初期化することができる。

リセット信号出力手段はパルス信号に同期して検出した出力線の電圧が反転した時にも、カウンタにリセット信号を出力することが好ましい。
監視対象装置の所定出力線の電圧状態がパルス信号の周期よりも相対的に長く変化する場合、パルス信号に同期して監視対象装置の所定出力線の電圧状態を監視した方が、その電圧状態を迅速に監視し得る。この場合、上記の構成を採用することで、パルス信号に同期して所定出力線の電圧が反転したことを検出し、カウンタにリセット信号を出力する。これにより、監視対象装置の所定出力線の電圧状態がパルス信号の周期よりも相対的に長く変化する場合であっても迅速に対処することが可能となる。

出力線と検出手段の間に、高周波ノイズを除去するフィルタが挿入されていることが好ましい。
監視対象装置の所定出力線の電圧が所定パターンで変化するのを検出する本発明によると、例えば高周波ノイズさえも、その所定パターンの変化と誤検出してしまう場合がある。したがって、そのような高周波ノイズをフィルタによって除去してから、所定出力線の電圧を検出手段に入力するのが好ましい。高周波ノイズを除去するフィルタを設けることで、誤検出を抑制し、安定した監視動作を実現することができる。

本発明によれば、例えば監視対象装置に異常が発生しているか否かを、その監視対象装置の出力線の電圧の所定パターンの変化に基づいて監視することが可能となる。したがって、本発明の監視装置を用いると、パルス信号よりも短い時間間隔において監視対象装置の所定出力線の電圧が所定パターンで変化した場合であっても、その変化を見落とさずに確実に検出することができる。

実施例の主要な特徴を列記する。
（第１実施形態）カウンタのカウント値を初期値にリセットするのと同時に短パルス検出回路も初期状態にリセットされ、次に発生するＷＤパルス信号に備える。
（第２実施形態）カウンタのカウント値を初期値にリセットしてから所定時間経過後に短パルス検出回路も初期状態にリセットされる。

図面を参照して以下に実施例を詳細に説明する。
図１に、ＣＰＵ２２が出力線２３に出力するＷＤパルス信号を監視するＷＤ監視装置１０の全体構成を示す。
ＷＤ監視装置１０は、クロック（発振器）２６と、複合カウンタ３０と、短パルス検出回路４０（検出手段の一例）と、起動時リセット信号出力回路２４で構成されている。クロック２６は、所定の時間間隔でクロック信号を生成する。複合カウンタ３０は、クロック２６が生成したクロック信号をカウントするとともに、カウント値が閾値を越えた時にＣＰＵ２２に再起動信号を出力する。短パルス検出回路４０は、クロック信号の生成タイミングと無関係に、前記出力線２３の電圧が所定パターンで変化した時に出力状態を反転させる。起動時リセット信号出力回路２４は、ＣＰＵ２２の起動時に、複合カウンタ３０と短パルス検出回路４０に起動時リセット信号を出力する。複合カウンタ３０と短パルス検出回路４０は、起動時リセット信号を入力すると初期状態にリセットされ、複合カウンタ３０のカウント値は初期値にリセットされる。これにより、複合カウンタ３０は、ＣＰＵ２２の起動時からの経過時刻を計時することができる。なお、起動時リセット信号出力回路２４は、ＣＰＵ２２の一部に内蔵されていてもよい。
ＣＰＵ２２の出力線２３は、分岐５１によって分岐されており、一方の配線５２は複合カウンタ３０に直接的に入力されている。他方の配線は、短パルス検出回路４０を介して複合カウンタ３０に入力されている。この短パルス検出回路４０は、ＣＰＵ２２と複合カウンタ３０の間に設けられている。

複合カウンタ３０は、反転検出回路３１と、リセット回路３２（リセット信号出力手段の一例）と、カウンタ３３と、再起動信号出力回路３４（逸脱通知信号出力手段の一例）を内蔵している。反転検出回路３１は、クロック２６が生成するクロック信号に同期して、配線５２の電圧を検出する。リセット回路３２は、反転検出回路３１の電圧検出結果に基づいてリセット信号を出力する他、短パルス検出回路４０の出力状態に基づいてリセット信号を出力し、カウンタ３３のカウント値を初期値にリセットする。カウンタ３３は、リセット後のクロック信号数をカウントする。再起動信号出力回路３４は、カウンタ３３のカウント値が閾値を越えた時にＣＰＵ２２に再起動信号を出力する。
ＷＤ監視装置１０は、出力線２３の電圧が所定時間以上に亘って変化しない現象が発生した時に再起動信号を出力することによって、ＣＰＵ２２を正常動作状態に復帰させる。

本実施例の回路構成は、図７に示す従来の回路構成と比較すると、本実施例の特徴を明瞭に理解することができる。ＣＰＵ２２から出力線２３に出力されるＷＤパルス信号のうち、配線５２を介して複合カウンタ３０の反転検出回路３１に入力される経路は、従来の回路構成のそれと同一である。したがって、この経路では、ＣＰＵ２２から出力線２３に出力されるＷＤパルス信号の電圧状態が反転する変化（ローからハイに反転する変化と、ハイからローに反転する変化の両者とも）をクロック信号と同期して検出している。出力線２３の電圧状態の反転が検出された場合は、リセット回路３２を介してカウンタ３３のカウンタ値をリセットする。
一方、本実施例の監視装置１０ではさらに、ＣＰＵ２２と複合カウンタ３０の間に短パルス検出回路４０が設けられている。換言すると、本実施例のＷＤ監視装置１０は、従来の回路構成のそれに、短パルス検出回路４０が付加されていると特徴づけることができる。この短パルス検出回路４０は、クロック信号の周期よりも短い時間間隔で、ＷＤパルス信号の電圧状態がローからハイに変化してから再度ローに変化するパターンを検出した時に、その出力を反転する回路である（詳細な回路構成は後述する）。この短パルス検出回路４０は、クロック信号と非同期にＷＤパルス信号の変化パターン自体を検出することができる。したがって、本実施例では、短パルス検出回路４０が設けられることによって、従来構造の作用に加えて、ＷＤパルス信号の電圧状態がローからハイに変化してから再度ローに変化するパターン自体を検出し、ＷＤパルス信号を確実に検出することができる。これにより、クロック信号の周期よりも短い時間間隔でＷＤパルス信号が出力されたとしても、そのＷＤパルス信号を確実に検出することができる。この検出結果に基づいて短パルス検出回路４０の出力が反転すると、リセット回路３２はリセット信号を出力し、カウンタ３３のカウント値を初期値にリセットする。したがって、本実施例のＷＤ監視装置１０は、ＷＤパルス信号を確実に監視することができる。

次に、短パルス検出回路４０の回路構成に関して、図１を用いて詳細する。
この短パルス検出回路４０は、第１フリップフロップ回路４１を備えている。この第１フリップフロップ回路４１の一方の入力端子にはハイ電圧が入力されており、他方の入力端子にはＣＰＵ２２の出力線２３が入力されている。したがって、この第１フリップフロップ回路４１は、ＷＤパルス信号の電圧状態がローからハイに変化するのに同期して、その出力ＷＤＨはハイに反転する。この第１フリップフロップ回路４１は、クロック信号と非同期で動作している。
また、短パルス検出回路４０は、第２フリップフロップ回路４２を備えている。この第２フリップフロップ回路４２の一方の入力端子にはハイ電圧が入力されており、他方の入力端子には分岐５３によって分岐されたＣＰＵ２２の出力線２３が反転回路４３によって反転された後に入力されている。したがって、この第２フリップフロップ回路４２の他方の入力端子には、ＷＤパルス信号の電圧状態がローのときにハイが入力され、ＷＤパルス信号がハイのときにローが入力されている。これにより、この第２フリップフロップ回路４２は、ＷＤパルス信号がハイからローへ変化するのに同期して、その出力ＷＤＬはハイに反転する。この第２フリップフロップ回路４２は、クロック信号と非同期で動作している。
第１フリップフロップ回路４１と第２フリップフロップ回路４２の両者の出力状態は、第１アンド回路４４に入力されている。この第１アンド回路４４の出力状態は、第１フリップフロップ回路４１と第２フリップフロップ回路４２の両者の出力状態がハイになった時に、ローからハイに反転される。したがって、この短パルス検出回路４０は、出力線２３の電圧状態がローからハイに変化して再度ローに変化した時に、その出力状態が反転されることになる。この出力状態は、複合カウンタ３０のリセット回路３２に入力されている。
リセット回路３２は、第１アンド回路４４から入力される電圧状態が、ハイになったときにリセット信号をカウンタに出力する。これにより、カウンタ３３のカウンタ値は初期値にリセットされる。
カウンタ３３のカウンタ値がリセットされるのと同時に、複合カウンタ３０はリセット用配線５４にロー電圧を出力する。なお、第２アンド回路４５の作用に関しては、後の説明の中で記載する。

次に、このＷＤ監視装置１０のタイミングチャートを図２を参照して説明する。図中のｃｌｋはクロック信号である。図中のｒｓｔは起動時リセット信号である。図中のＷＤはＷＤパルス信号である。図中のＷＤＨは第１フリップフロップ回路４１の出力電圧であり、ＷＤＬは第２フリップフロップ回路４２の出力電圧である。図中の４４は第１アンド回路４４の出力電圧である。図中の初期化信号はリセット用配線５４の電圧状態である。図中のｃｔはカウンタ値である。図中のステート（Ｓｔ）とは、ＷＤ監視装置１０が次の状態にある場合を意味している。
Ｓｔ０は、短パルス検出回路４０や複合カウンタ３０が初期状態であることを意味している。また、短パルス検出回路４０や複合カウンタ３０がリセットされた直後の状態でもある。
Ｓｔ１は、ＷＤパルス信号の電圧状態がハイで維持されているときに、カウンタ３３によってクロック信号数がカウントされる状態である。
Ｓｔ２は、ＷＤパルス信号の電圧状態がローで維持されているときに、カウンタ３３によってクロック信号数がカウントされる状態である。
Ｓｔ３は、カウンタ３３のカウンタ値が閾値を超えて、ＣＰＵ２２が異常状態であると判断された状態である。
Ｓｔ４は、ＷＤパルス信号の電圧状態が、ローからハイに変化して再度ローに変化するパターンが検出された状態である。

まず、図２のタイミングＡに示すように、ＣＰＵ２２が起動すると、起動時リセット信号出力回路２４の出力電圧がハイからローに変化する。これにより、これ以前の全ての状態はリセットされ初期状態となる。ステートはＳｔ０に遷移する。
次に、このＳｔ０のときにクロック信号が立ち上がると（図２のタイミングＢ）、このときのＷＤパルス信号の電圧状態がローであるので、ステートはＳｔ２に遷移する。同時にクロック信号に同期してカウンタ３３のカウントが進み、カウント値は１となる。なお、この段階で、第１フリップフロップ回路４１と第２フリップフロップ回路４２のそれぞれの出力ＷＤＨ、ＷＤＬは、ＷＤパルス信号の立ち上がりや立ち下がりが発生していないので、ローのまま維持されている。
次のクロック信号が立ち上がり時（図２のタイミングＣ）において、ＷＤパルス信号の電圧状態がローのまま維持されているので、ステートはＳｔ２に維持されるとともに、クロック信号に同期してカウンタ３３のカウントが進み、カウンタ値は２となる。なお、この段階でも、第１フリップフロップ回路４１と第２フリップフロップ回路４２のそれぞれの出力ＷＤＨ、ＷＤＬはロー電圧のままである。
次のクロック信号の立ち上がり時（図２のタイミングＤ）でも、ＷＤパルス信号の電圧状態がローのまま維持されているので、ステートはＳｔ２に維持されるとともに、クロック信号に同期してカウンタ３３のカウントが進み、カウンタ値は３となる。なお、この段階でも、第１フリップフロップ回路４１と第２フリップフロップ回路４２のそれぞれの出力ＷＤＨ、ＷＤＬはローのままである。
図２の例では、次のクロック信号が立ち上がる前に、クロック信号の周期よりも短い時間間隔でＷＤパルス信号が発生している。ＷＤパルス信号の電圧状態がローからハイに反転するタイミング（図２のタイミングＥ）に同期して、第１フリップフロップ回路４１の出力ＷＤＨがハイに反転する。この時点では、第２フリップフロップ回路４２の出力ＷＤＬはローのままであり、アンド回路４４の出力電圧もローを維持する。
そのＷＤパルス信号の電圧状態がハイからローに変化するタイミング（図２のタイミングＦ）に同期して、第２フリップフロップ回路４２の出力ＷＤＬはハイに反転する。第１フリップフロップ回路４１の出力ＷＤＨはハイのまま維持され続けている（記憶されている）ので、第１アンド回路４４には、第１フリップフロップ回路４１と第２フリップフロップ回路４２のそれぞれの出力ＷＤＨ、ＷＤＬのハイを入力する。したがって、第１アンド回路４４の出力電圧はハイに反転され、この反転された出力電圧は短パルス検出回路３０のリセット回路３２に入力される。
次のクロック信号の立ち上がり時（Ｇ）では、第１アンド回路４４の出力電圧がハイであることから、ＷＤパルス信号の電圧状態が、ローからハイに変化して再度ローに変化するパターンが検出されたと判断され、このタイミングに同期してステートはＳｔ４に遷移する。
次のクロック信号の立ち上がり時（Ｈ）では、リセット回路３２はステートがＳｔ４であることを認識し、リセット信号をカウンタ３３に出力し、カウンタ３３のカウンタ値が初期値にリセットされる。
カウンタ３３のカウンタ値が初期値にリセットされるタイミングと同時に、複合カウンタ３０はリセット用配線５４の電圧状態をローに反転する。なお、このリセット用配線５４には、通常であればハイ電圧が出力されるように設定されている。このリセット用配線５４は第２アンド回路４５の一方の入力端子に接続されている。この第２アンド回路５４の他方の入力端子には起動時リセット信号出力回路２４が接続されている。したがって、この第２アンド回路４５には、起動時リセット信号出力回路２４から出力されるハイ電圧（ＣＰＵ２２の起動時以外はハイに設定されている）と、リセット用配線５４から出力されるロー電圧が入力されるので、この第２アンド回路４５の出力電圧はローに反転される。この第２アンド回路５４から出力されるロー電圧は、第１フリップフロップ回路４１と第２フリップフロップ回路４２のリセット端子に入力される。第１フリップフロップ回路４１と第２フリップフロップ回路４２はネガティブリセットで構成されており、これにより第１フリップフロップ回路４１の出力ＷＤＨはローにリセットされ、第２フリップフロップ回路４２出力ＷＤＬもローにリセットされる。即ち、短パルス検出回路４０は初期状態にリセットされ、次に発生するＷＤパルス信号に備える。
次のクロック信号の立ち上がり時（Ｉ）では、複合カウンタ３０から出力されるリセット用配線５４のロー電圧がハイ電圧に反転され、これに伴いステートもＳｔ０に遷移する。このようにして、クロック信号よりも短い時間間隔で出力されるＷＤパルス信号を監視することができる。
なお、本実施例では、ＷＤパルス信号の電圧状態がローからハイに変化してから再度ローに変化する現象（Ｆ）が発生した後に、次のクロック信号（Ｇ）を利用してステートをＳｔ４に遷移させ、さらにその次のクロック信号（Ｈ）でカウンタ３３のカウンタ値を初期値にリセットしている。つまり、ＷＤパルス信号の電圧状態がハイからローに変化する現象（Ｆ）が発生してから所定期間を経過した後に、カウンタ値を初期値にリセットしているが、この手法に代えて、例えばＷＤパルス信号の電圧状態がハイからローに変化するタイミング（Ｆ）と同時にカウンタ３３のカウンタ値を初期値にリセットさせるように回路を構成してもよい。要は、ＷＤパルス信号の電圧状態がローからハイに変化してから再度ローに変化する現象（Ｆ）の後に、大きな遅滞のないタイミングでカウンタ３３のカウンタ値を初期値にリセットさせればよい。

図３は、本実施例のＷＤ監視装置１０の監視動作を、ステートマシンを用いて概略的に示している。各ステートに遷移する条件を説明する。
まず、ＣＰＵ２２の起動時に起動時リセット信号出力回路２４によって初期状態にリセットされると、ＷＤ監視装置１０のステートはＳｔ０になり、ＷＤ監視装置１０の監視動作が始まる。
次のクロック信号の立ち上がり時に、ＷＤパルス信号の電圧状態がハイの場合はＳｔ１に遷移し、ＷＤパルス信号の電圧状態がローの場合はＳｔ２の状態に遷移する。このクロック信号が立ち上がるよりも先に、ＷＤパルス信号がローからハイに変化してから再度ローに変化すると、ステートは優先的にＳｔ４へと遷移する。Ｓｔ４に遷移された後は、カウンタ３３のカウンタ値をリセットするとともに、短パルス検出回路４０を初期状態へリセットする。そして、ステートはＳｔ０に遷移される。
Ｓｔ１とＳｔ２の状態のそれぞれでは、そのＷＤパルス信号の電圧状態が維持される間は、そのステートを維持するとともに、カウンタ３３のカウンタ値の計数を進める。そして、カウンタ３３のカウント値が閾値を越えると、それぞれのステートはＳｔ３に遷移する。Ｓｔ３に遷移された後は、ＣＰＵ２２にＷＤパルス信号の異常発生を知らせるとともに、カウンタ３３のカウント値を初期値にリセットする。そして、一定時間経過後にステートはＳｔ０に遷移される。Ｓｔ１とＳｔ２の状態にいる間に、ＷＤパルス信号の電圧状態が反転され、その反転がクロック信号に同期して検出された場合、ステートがＳｔ１の場合はカウンタ３３のカウント値を初期化するとともにＳｔ２に遷移し、ステートがＳｔ２の場合はカウンタ３３のカウンタ値を初期化するとともにＳｔ１に遷移する。なお、Ｓｔ１とＳｔ２の遷移状態の間に、クロック信号の周期よりも短い時間間隔でＷＤパルス信号がローからハイに変化してから再度ローに変化すると、ステートは優先的にＳｔ４へと遷移し、その後にカウンタ３３のカウンタ値をリセットするとともに、短パルス検出回路４０を初期状態へリセットする。そして、ステートはＳｔ０に遷移される。
本実施例の構成回路では、上記のステートマシンに沿って監視動作が実行されている。これにより、クロック信号の周期よりも短い時間間隔で出力されるＷＤパルス信号の監視が実現されている。

本実施例のリセット条件や論理構成は、上記の回路構成に限定されない。同様の作用効果を得ることのできる様々な変形例が存在する。
例えば、ステートがＳｔ４からＳｔ０へ遷移する条件を変更してもよい。一例として、Ｓｔ４の遷移状態において、複数のクロック信号が出力された後に、Ｓｔ４からＳｔ０へ遷移するようにする。即ち、Ｓｔ４からすぐにＳｔ０へ遷移するのではなく、所定の時間間隔を置いた後に遷移させる。周期の短いＷＤパルス信号は連続して出力される場合が多く、Ｓｔ４からすぐにＳｔ０に遷移させても、またすぐにＳｔ４に遷移し、その繰返しが実行されてしまう。したがって、Ｓｔ４からＳｔ０への遷移は、時間間隔をしばらく置いて実行するのが好ましい。

また、図４に示すように、出力線２３と短パルス検出回路４０の間に、高周波ノイズを除去するフィルタ６２を挿入してもよい。このフィルタ６２は、明らかにノイズと判断される高周波領域のパルスを除去する。本実施例の短パルス検出回路４０は、出力線２３の電圧がローからハイに変化してから再度ローに変化するパターンを検出するために、高周波領域のノイズさえも検出してしまう。したがって、このフィルタ６２を挿入することによって、短パルス検出回路４０に入力されるパルスのうち、予めノイズと判断できる高周波領域のパルスを除去し、ＷＤパルス信号のみを選択的に短パルス検出回路４０に入力させる。これにより、ＷＤパルス信号のみを安定して検出することができる。

また、第１フリップフロップ回路４１と第２フリップフロップ回路４２のリセットの論理を変更してもよい。図５に示すように、第１フリップフロップ回路４１と第２フリップフロップ回路４２のリセットの論理をポジティブリセットに変更してもよい。この場合、第２アンド回路４５の出力状態が反転されるように構成すると、他の回路構成を変更させることなく、リセット用配線５４の電圧状態がローからハイに反転した時に、第２アンド回路４５はハイ電圧を第１フリップフロップ回路４１と第２フリップフロップ回路４２に出力することができる。したがって、実施例と同様の作用効果を得ることができる。

また、第１フリップフロップ回路４１の出力論理と第２フリップフロップ回路４２の出力論理を変更してもよい。例えば、図６に示すように、第１フリップフロップ回路４１と第２フリップフロップ回路４２の一方の入力端子にロー電圧が入力される構成にしてもよい。この場合、第１フリップフロップ回路４１では、ＷＤパルス信号がハイからローに反転した時に出力ＷＤＬがハイに反転され、第２フリップフロップ回路４２では、ＷＤパルス信号がローからハイに反転した時に出力ＷＤＬがハイに反転される。したがって、ＷＤパルス信号のローからハイに変化してから再度ローに変化するパターンを確実に検出することができる。実施例と同様の作用効果を得ることができる。

また、この他に次のような変形例であってもよい。
第１フリップフロップ回路４１と第２フリップフロップ回路４２のリセットの条件を変更してもよい。実施例では、起動時リセット信号出力回路２４の起動時リセット信号がローもしくはリセット用配線５４の電圧状態がローの場合をリセットの条件としている。これに代えて、起動時リセット信号出力回路２４の起動時リセット信号がハイもしくはリセット用配線５４の電圧状態がハイの場合や、起動時リセット信号出力回路２４の起動時リセット信号がローもしくはリセット用配線５４の電圧状態がハイの場合や、起動時リセット信号出力回路２４の起動時リセット信号がハイもしくはリセット用配線５４の出力状態がローの場合に変更してもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
上記の実施例では、ＣＰＵの異常状態をそのＷＤパルス信号によって監視する例を例示してきた。しかしながら、本発明の適用範囲は上記の実施例に限定されない。本発明の技術思想は、パルス信号を検知したい場面に広く適用することができる。異常状態の監視のみならず、パルス信号を利用して正常な状態の程度を監視することもできる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

実施例のＷＤ監視装置の回路構成を示す。実施例のＷＤ監視装置のタイミングチャートを示す。実施例のＷＤ監視装置のステートマシンを示す。実施例の変形例のＷＤ監視装置の回路構成を示す（１）。実施例の変形例のＷＤ監視装置の回路構成を示す（２）。実施例の変形例のＷＤ監視装置の回路構成を示す（３）。従来のＷＤ監視装置の回路構成を示す。従来のＷＤ監視装置のタイミングチャートを示す。

符号の説明

１０：ＷＤ監視装置
２２：ＣＰＵ
２３：出力線
２４：起動時リセット信号出力回路
２６：クロック
３０：複合カウンタ
３１：反転検出回路
３２：リセット回路
３３：カウンタ
３４：再起動信号出力回路
４０：短パルス検知回路
４１：第１フリップフロップ回路
４２：第２フリップフロップ回路
４３：反転回路
４４：第１アンド回路
４５：第２アンド回路
５１、５３：分岐
５２：配線
５４：リセット用配線
６２：フィルタ

Claims

監視対象装置の所定出力線の電圧が所定時間以上に亘って変化しない現象が発生した時に逸脱通知信号を出力する装置であり、
所定の時間間隔でパルス信号を生成するパルス信号発生手段と、
パルス信号発生手段が生成したパルス信号のパルスの数をカウントするとともに、リセット信号を入力するとカウント値を初期値にリセットするカウンタと、
前記出力線の電圧が所定パターンで変化した時に出力状態を反転させる検出手段と、
検出手段の出力状態が反転しているときに、カウンタにリセット信号を出力するリセット信号出力手段と、
カウンタのカウント値が閾値を越えた時に逸脱通知信号を出力する逸脱通知信号出力手段と、
を備えている監視装置。
前記検出手段は、
前記出力線の電圧が第１電圧状態から第２電圧状態へ変化した時に出力状態を反転させる第１フリップフロップ回路と、
前記出力線の電圧が第２電圧状態から第１電圧状態へ変化した時に出力状態を反転させる第２フリップフロップ回路を備え、
第１フリップフロップ回路の出力状態が反転し、さらに第２フリップフロップ回路の出力状態が反転した時に、前記検出手段の出力状態を反転させることを特徴とする請求項１の監視装置。
前記リセット信号出力手段は、パルス信号に同期して検出した前記出力線の電圧が反転した時にも、カウンタにリセット信号を出力することを特徴とする請求項１又は２の監視装置。
前記出力線と前記検出手段の間に、高周波ノイズを除去するフィルタが挿入されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの監視装置。