JP2018022256A - 電子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】イニシャル処理におけるバックグラウンド処理に異常を生じた場合に、マイコンの異常を判定することができると共に、派生プログラムにてイニシャル処理が変更された場合でも、パルスを出力する処理に変更を加える必要をなくすことができる電子制御装置を提供する。【解決手段】電子制御装置１は、イニシャル処理におけるバックグラウンド処理が正常に実行された場合に時間間隔Ｔ１で監視フラグを「１」に設定し、時間間隔Ｔ２で割り込み処理を起動することにより参照した監視フラグに「１」が設定されている場合に、監視ＩＣ２０に対してパルスを出力するマイコン１０と、監視時間Ｔｍにパルスが入力されたか否かを監視するＷＷＤＴ２１と、監視ＩＣ２０がＷＷＤＴ２１において監視時間Ｔｍにパルスが入力されない監視結果を取得した場合にマイコン１０をリセットする監視ＩＣ２０と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、ウィンドウ型ウォッチドッグタイマを用いてマイクロコンピュータにおける処理を監視する電子制御装置に関する。

従来の電子制御装置は、エンジンや電装品などの制御を行うマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と記載する）を有しており、さらにマイコンにおける処理を監視するウィンドウ型ウォッチドッグタイマ（以下、「ＷＷＤＴ」と記載する）機能を備え、マイコンの異常時にはマイコンを再起動又は停止させる監視回路を有している（例えば、特許文献１参照）。

この種の電子制御装置では、マイコン起動時のイニシャル処理中において、定周期の割り込み処理が正常に起動した場合にマイコンから監視回路に対してパルスを送信する。割り込み処理が正常に起動しているときは、パルスが所定の時間間隔でマイコンから監視回路に送信されるので、監視回路はマイコンからパルスを受け取った場合にリフレッシュする。

また、割り込み処理が正常に起動しない場合などには、パルスが監視回路に送信されず、パルスの入力の監視を終了する監視終了時間の経過時までに監視回路にパルスが入力されないため、ＷＷＤＴは、監視終了時間の経過時にマイコンが異常である監視結果を取得する。また、パルスの入力の監視を開始する監視開始時間の経過時よりも前に監視回路にパルスが入力した場合にも、ＷＷＤＴは、マイコンが異常である監視結果を取得する。即ち、ＷＷＤＴは、監視開始時間の経過時から監視終了時間の経過時までの監視時間内にパルスが入力されていることを監視し、監視時間を逸脱してパルスが入力された場合等の監視時間内にパルスが入力されない場合にマイコンが異常である監視結果を取得する。

監視回路は、ＷＷＤＴにおいてマイコンが異常である監視結果を取得した際に、マイコンに対して再起動又は停止させるリセット信号を出力してマイコンをリセットする。

特表平４−５０６３２６号公報

しかしながら、本発明者の検討によれば、従来の電子制御装置では、マイコン起動時のイニシャル処理中におけるバックグラウンド処理において、無限ループの発生等の異常を生じた場合であっても、割り込み処理が正常に起動していればマイコンから監視回路にパルスが入力されるため、マイコンの異常を判断することができない。

本発明者の更なる検討によれば、バックグラウンド処理における異常を検出するために、バックグラウンド処理中にパルスを出力する処理を適宜実行した場合には、監視時間を逸脱してパルスが監視回路に入力されることとなり、バックグラウンド処理は正常であるにも関わらずマイコンの異常と誤判定してしまう。そのため、監視時間を逸脱してパルスが監視回路に入力されないように、パルスを出力する処理の間隔を確認し、プログラムを作成する必要がある。また、このようなプログラムから派生プログラムを作成した際にも、イニシャル処理の内容変更によりイニシャル処理の処理時間が変更された場合には、監視時間内にパルスが入力される処理となっているか否かを確認する必要を生じ、また確認の結果、監視時間を逸脱してパルスが入力される場合には、監視時間内にパルスが入力されるようにパルスを出力する処理を変更する必要を生じ、手間を要する。

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、イニシャル処理におけるバックグラウンド処理に異常を生じた場合に、マイコンの異常を判定することができると共に、派生プログラムにてイニシャル処理が変更された場合でも、パルスを出力する処理に変更を加える必要をなくすことができる電子制御装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するべく、本発明は、第１の局面において、マイクロコンピュータと、前記マイクロコンピュータに接続され、前記マイクロコンピュータにおける処理を監視するウィンドウ型ウォッチドッグタイマを備える監視回路と、を有し、前記マイクロコンピュータは、イニシャル処理におけるバックグラウンド処理が正常に実行された場合に第１の時間間隔で監視フラグを所定値に設定し、前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔で割り込み処理を実行することにより参照した前記監視フラグに前記所定値が設定されている場合に、前記監視回路に対してパルスを出力すると共に前記所定値をクリアし、前記ウィンドウ型ウォッチドッグタイマは、前記第２の時間間隔より短い監視開始時間の経過時から前記第２の時間間隔より長い監視終了時間の経過時までの監視時間に前記パルスが入力されたか否かを監視し、前記監視回路は、前記ウィンドウ型ウォッチドッグタイマが前記監視時間に前記パルスが入力されない監視結果を取得した場合に前記マイクロコンピュータをリセットする電子制御装置である。

本発明の第１の局面における電子制御装置においては、マイクロコンピュータと、マイクロコンピュータに接続され、マイクロコンピュータにおける処理を監視するウィンドウ型ウォッチドッグタイマを備える監視回路と、を有し、マイクロコンピュータは、イニシャル処理におけるバックグラウンド処理が正常に実行された場合に第１の時間間隔で監視フラグを所定値に設定し、第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔で割り込み処理を実行することにより参照した監視フラグに所定値が設定されている場合に、監視回路に対してパルスを出力すると共に所定値をクリアし、ウィンドウ型ウォッチドッグタイマは、第２の時間間隔より短い監視開始時間の経過時から第２の時間間隔より長い監視終了時間の経過時までの監視時間にパルスが入力されたか否かを監視し、監視回路は、ウィンドウ型ウォッチドッグタイマが監視時間にパルスが入力されない監視結果を取得した場合にマイクロコンピュータをリセットするものであるため、イニシャル処理におけるバックグラウンド処理に異常を生じた場合に、マイコンの異常を判定することができると共に、派生プログラムにてイニシャル処理が変更された場合でも、パルスを出力する処理に変更を加える必要をなくすことができる。

図１は、本発明の実施形態における電子制御装置の構成を示すブロック図及び異常判定処理を説明するタイミングチャートである。

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における電子制御装置につき、詳細に説明する。

＜電子制御装置の構成＞
まず、図１（ａ）を参照して、本発明の実施形態における電子制御装置の構成につき、詳細に説明する。

図１（ａ）は、本発明の実施形態における電子制御装置１の構成を示すブロック図である。

本実施形態における電子制御装置１は、図示しない鞍乗型車両等の車両に搭載される。

電子制御装置１は、車両に搭載された図示しないバッテリから供給される電力を利用して動作し、車両の各種構成要素を制御自在な制御装置であり、マイコン１０と、監視ＩＣ２０と、を備えている。電子制御装置１は、典型的にはＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。ＷＷＤＴ２１は、監視ＩＣ２０の機能ブロックとして示す。

マイコン１０は、図示しないメモリに記憶されているプログラムやデータを読み出して、所定の処理を行うように構成されており、処理結果に応じた所定の信号を監視ＩＣ等に出力することができる。マイコン１０は、パルスを出力するウォッチドッグ端子１１と、監視ＩＣ２０からリセット信号が入力するリセット端子１２と、を備えている。

マイコン１０は、本実施の形態に特徴的な機能として、イニシャル処理におけるバックグラウンド処理が正常に実行された場合に所定の時間間隔で監視フラグを所定値に設定し、所定の時間間隔で割り込み処理を起動することにより参照した監視フラグに所定値が設定されている場合に、ウォッチドッグ端子１１から監視ＩＣ２０にパルスを出力する。ウォッチドッグ端子１１から監視ＩＣ２０に出力されるパルスは、ハイレベルのパルス又はローレベルのパルスである。ここで、イニシャル処理におけるバックグラウンド処理では、マイコン１０の初期設定及びＲＯＭチェック等を行う。

マイコン１０は、リセット端子１２にリセット信号が入力した際にリセットする。ここで、リセットは、典型的にはマイコン１０の再起動又は停止である。

監視ＩＣ２０は、マイコン１０における処理を監視するＷＷＤＴ２１を備えた監視回路であり、マイコン１０に接続されている。監視ＩＣ２０は、ＷＷＤＴ２１においてマイコン１０が異常である監視結果を取得した場合に、マイコン１０のリセット端子１２にリセット信号を出力することにより、マイコン１０をリセットする。

ＷＷＤＴ２１は、予め決められた監視時間においてマイコン１０から監視ＩＣ２０にパルスが入力されていることを監視する。ＷＷＤＴ２１は、監視時間を逸脱してパルスが入力された場合等の監視時間内にパルスが入力されない場合に、マイコン１０が異常である監視結果を取得し、監視時間内にパルスが入力された場合に、マイコン１０が正常である監視結果を取得する。

＜異常判定処理＞
本発明の実施形態における異常判定処理につき、図１（ｂ）を参照しながら、詳細に説明する。

図１（ｂ）は、本発明の実施形態における異常判定処理を説明するタイミングチャートである。なお、図１（ｂ）において、右に進むにつれて時間が経過する。

異常判定処理は、マイコン１０に電力が供給されてマイコン１０が起動したタイミングで開始となる。

まず、マイコン１０は、イニシャル処理を開始すると共に、イニシャル処理におけるバックグラウンド処理を開始する。

マイコン１０は、バックグラウンド処理が正常に実行されているか否かを監視する監視処理Ｓ１ｍを実行する。マイコン１０は、監視処理Ｓ１ｍによりバックグラウンド処理が正常に実行されたことを検出し、バックグラウンド処理が正常に実行されたか否かを示す監視フラグを所定値「１」に設定する。ここで、監視フラグに設定された所定値「１」は、バックグラウンド処理が正常に実行されたことを示している。

次に、マイコン１０は、割り込み処理Ｓ１ｎを起動して監視フラグを参照し、監視フラグの設定値が「１」であるため、割り込み処理Ｓ１ｎ中にウォッチドッグ端子１１から監視ＩＣ２０に対してハイレベルのパルスを出力すると共に、監視フラグの設定値「１」をクリアして、監視フラグの設定値を「０」にする。

次に、マイコン１０は、監視処理Ｓ１ｍから所定の時間間隔Ｔ１経過後に監視処理Ｓ２ｍを実行する。マイコン１０は、監視処理Ｓ２ｍによりバックグラウンド処理が正常に実行されたことを検出し、監視フラグを所定値「１」に設定する。

次に、マイコン１０は、監視処理Ｓ２ｍから時間間隔Ｔ１経過後に監視処理Ｓ３ｍを実行する。マイコン１０は、監視処理Ｓ３ｍによりバックグラウンド処理が正常に実行されたことを検出し、監視フラグには既に所定値「１」が設定されているため、監視フラグの設定値を「１」のままにする。

次に、マイコン１０は、割り込み処理Ｓ１ｎから所定の時間間隔Ｔ２経過後に割り込み処理Ｓ２ｎを起動して監視フラグを参照し、監視フラグの設定値が「１」であるため、割り込み処理Ｓ２ｎ中にウォッチドッグ端子１１から監視ＩＣ２０に対してローレベルのパルスを出力すると共に、監視フラグの設定値「１」をクリアして、監視フラグの設定値を「０」にする。ここで、時間間隔Ｔ２は、時間間隔Ｔ１よりも長い（Ｔ２＞Ｔ１）。

次に、ＷＷＤＴ２１は、割り込み処理Ｓ１ｎ中にマイコン１０から出力されたハイレベルのパルスが監視ＩＣ２０に入力してから、割り込み処理Ｓ２ｎ中にマイコン１０から出力されたローレベルのパルスが監視ＩＣ２０に入力するまでの時間Ｔ３が、監視開始時間Ｔｊより長いと共に監視終了時間Ｔｋより短く監視時間Ｔｍを逸脱していないため、マイコン１０が正常である監視結果を取得する。従って、監視ＩＣ２０は、ＷＷＤＴ２１の監視結果に基づいてリセット信号を出力しない。

ここで、監視開始時間Ｔｊは、時間間隔Ｔ２よりも短い（Ｔｊ＜Ｔ２）。また、監視終了時間Ｔｋは、監視開始時間Ｔｊよりも長い（Ｔｋ＞Ｔｊ）と共に、時間間隔Ｔ１及び時間間隔Ｔ２よりも長い（Ｔｋ＞Ｔ１及びＴｋ＞Ｔ２）。更に、監視時間Ｔｍは、監視開始時間Ｔｊの経過時から監視終了時間Ｔｋの経過時までの時間である（Ｔｍ＝Ｔｋ−Ｔｊ）。

次に、マイコン１０は、監視処理Ｓ３ｍから時間間隔Ｔ１経過後に監視処理Ｓ４ｍを実行する。マイコン１０は、監視処理Ｓ４ｍによりバックグラウンド処理が正常に実行されたことを検出し、監視フラグを所定値「１」に設定する。

次に、マイコン１０は、割り込み処理Ｓ２ｎから時間間隔Ｔ２経過後に割り込み処理Ｓ３ｎを起動して監視フラグを参照し、監視フラグの設定値が「１」であるため、割り込み処理Ｓ３ｎ中にウォッチドッグ端子１１から監視ＩＣ２０に対してハイレベルのパルスを出力すると共に、監視フラグの設定値「１」をクリアして、監視フラグの設定値を「０」にする。

次に、ＷＷＤＴ２１は、割り込み処理Ｓ２ｎ中にマイコン１０から出力されたローレベルのパルスが監視ＩＣ２０に入力してから、割り込み処理Ｓ３ｎ中にマイコン１０から出力されたハイレベルのパルスが監視ＩＣ２０に入力するまでの時間Ｔ３が、監視開始時間Ｔｊより長いと共に監視終了時間Ｔｋより短く監視時間Ｔｍを逸脱していないため、マイコン１０が正常である監視結果を取得する。従って、監視ＩＣ２０は、ＷＷＤＴ２１の監視結果に基づいてリセット信号を出力しない。

次に、マイコン１０は、監視処理Ｓ４ｍから時間間隔Ｔ１経過後に監視処理Ｓ５ｍを実行する。マイコン１０は、監視処理Ｓ５ｍによりバックグラウンド処理が正常に実行されたことを検出し、監視フラグを既に所定値「１」に設定しているため監視フラグの設定値を「１」のままにする。

次に、マイコン１０は、バックグラウンド処理においてループが発生して監視処理Ｓ６ｍを実行できないため、監視フラグを所定値「１」に設定せずに監視フラグの設定値を「０」のままにする。

次に、マイコン１０は、割り込み処理Ｓ３ｎから時間間隔Ｔ２経過後に割り込み処理Ｓ４ｎを起動して監視フラグを参照し、監視フラグの設定値が「０」であるため、割り込み処理Ｓ３ｎ中にウォッチドッグ端子１１から監視ＩＣ２０に対してローレベルのパルスを出力しないと共に、監視フラグの設定値を「０」のままにする。

次に、ＷＷＤＴ２１は、割り込み処理Ｓ３ｎ中にマイコン１０から出力されたハイレベルのパルスが監視ＩＣ２０に入力した後に、ローレベルのパルスが監視ＩＣ２０に入力することなく監視終了時間Ｔｋを経過することにより、監視時間Ｔｍ内にローレベルのパルスが入力しないため、マイコン１０が異常である監視結果を取得する。従って、監視ＩＣ２０は、ＷＷＤＴ２１の監視結果に基づいてマイコン１０に異常を生じたものと判定してリセット信号Ｓｋを出力する。

次に、マイコン１０は、リセット端子１２にリセット信号Ｓｋが入力されることにより、リセットする。

なお、マイコン１０は、リセットされた後において、再びイニシャル処理が開始された際に上記と同様の処理を行う。

以上の本発明の実施形態における電子制御装置では、マイコン１０がイニシャル処理におけるバックグラウンド処理が正常に実行された場合に時間間隔Ｔ１で監視フラグを「１」に設定し、時間間隔Ｔ１よりも長い時間間隔Ｔ２で割り込み処理を起動することにより参照した監視フラグに「１」が設定されている場合に、監視ＩＣ２０に対してパルスを出力すると共に監視フラグをクリアし、ＷＷＤＴ２１が時間間隔Ｔ２より短い監視開始時間Ｔｊ経過時から時間間隔Ｔ２より長い監視終了時間Ｔｋ経過時までの監視時間Ｔｍにパルスが入力されたか否かを監視し、監視ＩＣ２０がＷＷＤＴ２１において監視時間Ｔｍにパルスが入力されない監視結果を取得した場合にマイコン１０をリセットするものであるため、イニシャル処理におけるバックグラウンド処理に異常を生じた場合に、マイコンの異常を判定することができると共に、派生プログラムにてイニシャル処理が変更された場合でも、パルスを出力する処理に変更を加える必要をなくすことができる。

なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

具体的には、本実施形態において、イニシャル処理におけるバックグラウンド処理が正常に実行された場合に監視フラグを「１」に設定し、監視フラグをクリアした際に監視フラグを「０」に設定したが、イニシャル処理におけるバックグラウンド処理が正常に実行された場合に監視フラグを「０」に設定し、監視フラグをクリアした際に監視フラグを「１」に設定してもよい。

以上のように、本発明においては、イニシャル処理におけるバックグラウンド処理に異常を生じた場合に、マイコンの異常を判定することができると共に、派生プログラムにてイニシャル処理が変更された場合でも、パルスを出力する処理に変更を加える必要をなくすことができその汎用普遍的な性格から自動二輪車等の電子制御装置に広範に適用され得るものと期待される。

１…電子制御装置
１０…マイコン
１１…ウォッチドッグ端子
１２…リセット端子
２０…監視ＩＣ
２１…ウィンドウ型ウォッチドッグタイマ

Claims (1)

1. マイクロコンピュータと、
   前記マイクロコンピュータに接続され、前記マイクロコンピュータにおける処理を監視するウィンドウ型ウォッチドッグタイマを備える監視回路と、
   を有し、
   前記マイクロコンピュータは、
   イニシャル処理におけるバックグラウンド処理が正常に実行された場合に第１の時間間隔で監視フラグを所定値に設定し、前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔で割り込み処理を起動することにより参照した前記監視フラグに前記所定値が設定されている場合に、前記監視回路に対してパルスを出力すると共に前記所定値をクリアし、
   前記ウィンドウ型ウォッチドッグタイマは、
   前記第２の時間間隔より短い監視開始時間の経過時から前記第２の時間間隔より長い監視終了時間の経過時までの監視時間に前記パルスが入力されたか否かを監視し、
   前記監視回路は、
   前記ウィンドウ型ウォッチドッグタイマにおいて前記監視時間に前記パルスが入力されない監視結果を取得した場合に前記マイクロコンピュータをリセットする、
   ことを特徴とする電子制御装置。

Images