JP2020184837A - 信号入力回路 - Google Patents

Abstract

【課題】使用するタイマの数を極力少なくしながら、外部入力されるＰＷＭ信号の使用周波数レンジを自動的に検出し、検出されたＰＷＭ信号の使用周波数レンジに合わせたデューティ比を検出できるようにした信号入力回路を提供する。【解決手段】変換部９は、入力されるＰＷＭ信号を時定数により積分する積分回路８を備える。変換部９は、積分回路８によりＰＷＭ信号を積分することで当該ＰＷＭ信号をデューティ比に応じたアナログ値に変換する。マイコン５は、外部ＥＣＵ２から入力されたＰＷＭ信号に基づいて、変換部９により変換されたアナログ値を取得するタイミングを設定し、設定されたタイミングで値を取得する。マイコン５は、取得値を所定の閾値Ｖthと比較することでＰＷＭ信号の使用周波数レンジを判定する。マイコン５は、判定された使用周波数レンジに基づいて積分回路８の時定数を設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、電子制御装置の信号入力回路に関する。

一般に、ＰＷＭ信号によりモータを駆動制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の技術によれば、コンパレータが、モータの回転速度を検出した検出信号と基準レベルとを比較してＰＷＭ信号を発生し、電圧電流変換回路がＰＷＭ信号を電流パルスに変換している。このとき、積分回路が電流パルスを積分してモータの回転速度を検出した結果に応じて変化する速度情報電圧に変換し、速度情報電圧にバイアスを付加して速度制御信号とし、この速度制御信号によりモータを制御している。

特許第２７４６５７４号公報

従来、出願人は、外部からＰＷＭ信号を入力し、このＰＷＭ信号のデューティ比を検出し、このデューティ比に基づいてモータの指示回転数の情報を取得するシステムを構築しており、マイクロコンピュータが備えるタイマカウンタを用いてＰＷＭ信号のデューティ比を検出している。

近年、出願人は、様々な多数の顧客の要望に応えるようにシステムの標準化を推進しており、例えばタイマの数が比較的少ないマイコンを使用することを検討している。多数の顧客の要望に応えながらシステムを標準化するためには、外部から入力されるＰＷＭ信号の周波数が異なっても、個々のＰＷＭ信号の周波数に合わせてデューティ比を検出可能なシステムを構築することが望ましい。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、使用するタイマの数を極力少なくしながら、外部入力されるＰＷＭ信号の使用周波数レンジを自動的に検出し、検出されたＰＷＭ信号の使用周波数レンジに合わせたデューティ比を検出できるようにした信号入力回路を提供することにある。

請求項１記載の発明は、外部からＰＷＭ信号を入力する電子制御装置の信号入力回路を対象としている。変換部は、時定数により信号を積分する積分回路を備えて構成され、積分回路によりＰＷＭ信号を積分処理することで当該ＰＷＭ信号のデューティ比に応じたアナログ値に変換する。このため、タイマを用いることなくＰＷＭ信号のデューティ比を検出できるようになり、使用タイマの数を極力少なくできる。

またタイミング設定部は、アナログ値を取得するタイミングをＰＷＭ信号に基づいて設定し、レンジ判定部は取得値を所定の閾値と比較することでＰＷＭ信号の使用周波数レンジを判定しているため、外部入力されるＰＷＭ信号の使用周波数レンジを自動的に検出できる。

また時定数設定部は、レンジ判定部により判定された使用周波数レンジに基づいて積分回路の時定数を設定するため、変換部は、外部入力されたＰＷＭ信号を当該ＰＷＭ信号の使用周波数レンジのデューティ比に応じたアナログ値に変換できる。この結果、外部入力されるＰＷＭ信号の使用周波数レンジに合わせてデューティ比を検出できる。

第１実施形態における信号入力回路の電気的構成図 機能説明図 ＰＷＭテーブルの内容と閾値との関係性を説明する図 処理内容を説明するフローチャート ＰＷＭ信号の周波数が比較的高い場合のタイミングチャート ＰＷＭ信号の周波数が比較的高い場合の指令デューティ比とＡＤ入力端子の入力電圧値の関係を示す図 ＰＷＭ信号の周波数が比較的低い場合のタイミングチャート ＰＷＭ信号の周波数が比較的低い場合の指令デューティ比とＡＤ入力端子の入力電圧値の関係を示す図 第２実施形態における信号入力回路の電気的構成図 ＰＷＭテーブルの内容と閾値との関係性を説明する図 処理内容を説明するフローチャート ＰＷＭ信号を途絶判定するときのタイミングチャート

以下、信号入力回路の幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１から図８は、第１実施形態の説明図を示す。図１に示す電子制御装置１（以下、自ＥＣＵ１と称する）は、外部の他の電子制御装置２（以下、外部ＥＣＵ２と称す）から入力端子１ａを通じてＰＷＭ指令を入力する。自ＥＣＵ１は、ＰＷＭ信号のデューティ比に対応した指令回転数に基づいて、ファンモータ３を回転制御するファンコントローラである。外部ＥＣＵ２は、図示しないマイクロコンピュータを主体として構成される。外部ＥＣＵ２は、ファンモータ３の指令回転数をＰＷＭ信号のデューティ比により設定し、所定の周波数で且つ設定された所望のデューティ比のＰＷＭ信号を自ＥＣＵ１の入力端子１ａに出力する。

外部ＥＣＵ２が出力するＰＷＭ信号の周波数は、外部ＥＣＵ２を製造する製造業者等により例えば２０Ｈｚ又は１ｋＨｚなどのように予め定められている。このＰＷＭ信号の周波数は、各製造業者が予め定めた仕様により様々な外部ＥＣＵ２の間で異なることがある。このため自ＥＣＵ１は、外部ＥＣＵ２から入力されるＰＷＭ信号の使用周波数のレンジを自動判別する機能を備える。

自ＥＣＵ１は、入力端子１ａを通じてＰＷＭ信号を入力する入力回路４と、入力回路４を通じて信号入力するマイクロコンピュータ５（以下、マイコン５と略す）と、温度検知部６とを備える。入力回路４は、入力端子１ａを通じて入力されるＰＷＭ信号の論理信号を反転する反転部７と、反転部７の出力に接続され反転部７の出力論理信号を積分回路８によりアナログ値に変換する変換部９と、積分回路８の時定数を切替える切替部１０と、を備える。

反転部７は、例えば抵抗１１、１２及びＰＮＰトランジスタ１３を図示形態に備え、入力端子１ａに入力されるＰＷＭ信号を論理反転し、ＰＷＭ信号の反転論理信号をマイコン５の第１割込入力端子INT1に入力させる。反転部７は、正転バッファなどに代えて設けても良いし必要に応じて設ければ良い。本実施形態のように反転部７を設けることで、マイコン５が第１割込入力端子INT1を通じてＰＷＭ信号の立下りエッジを取得することで外部入力割込みできる。この場合、指令デューティ比がたとえ１００％に近い高デューティ比であったとしてもデューティ比を検出し易くなる。

変換部９は、反転部７の出力論理信号をさらに反転するＮＰＮトランジスタ１４と、ＮＰＮトランジスタ１４の出力を所定の第１時定数により積分処理する積分回路８と、を図示形態に備える。積分回路８は、コンデンサ１５及び抵抗１６を図示形態に備え、その出力をマイコン５のＡＤ入力端子ADinに入力させている。コンデンサ１５及び抵抗１６による積分回路８の時定数を第１時定数とする。

切替部１０は、積分回路８による第１時定数を切替可能に構成され、時定数設定部２６を構成する。切替部１０は、Ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタ１７、コンデンサ１８及び抵抗１９を図示形態に備える。

ＭＯＳトランジスタ１７のゲートは、マイコン５の出力端子ＯＵＴに接続されている。マイコン５が、ＭＯＳトランジスタ１７のゲートにＬレベルを出力すると、ＭＯＳトランジスタ１７はオフし、積分回路８の時定数は所定の第１時定数に保たれる。マイコン５が、ＭＯＳトランジスタ１７のゲートにＨレベルを出力するとＭＯＳトランジスタ１７がオンし、積分回路８の時定数をコンデンサ１８及び抵抗１９により変化させることができる。このときの時定数を第２時定数とする。第２時定数は、第１時定数より大きい値である。

マイコン５は、第１割込入力端子INT1に入力された信号の立下りエッジの発生タイミングを割込みタイミングとする。そしてマイコン５は、設定された割込みタイミングにてＡＤ入力端子ADinに入力された電圧レベルをサンプリング取得する。また、マイコン５には温度検知部６が接続されている。温度検知部６は、例えばサーミスタなどにより構成され、自ＥＣＵ１の温度データを取得可能になっている。

マイコン５は、ＣＰＵ２０の他、ＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性記憶部２１やＲＡＭなどの揮発性記憶部を備える記憶部２２、及び、Ａ／Ｄ変換部２３を備える。マイコン５は、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することでソフトウェアにより各種機能、例えば、図２に示すタイミング設定部２４、レンジ判定部２５、時定数設定部２６、異常判定部２７を実現する。不揮発性記憶部２１には、図３に示すＰＷＭテーブルＡ、及び、ＰＷＭテーブルＢが記憶されている。ＰＷＭテーブルＡ及びＢは、ＡＤ入力端子ADinの入力電圧値と指令回転数との対応関係を示している。

ＰＷＭテーブルＡは、時定数が第１時定数であるときの入力電圧値と指令回転数との対応関係を示している。ＰＷＭテーブルＢは、時定数が第２時定数であるときの入力電圧値と指令回転数との対応関係を示している。マイコン５のＣＰＵ２０は、記憶部２２のワークエリアに保持される容量切替フラグに基づいて、使用するＰＷＭテーブルＡ、Ｂを切り替える。

図３に示すように、マイコン５は、Ａ／Ｄ変換部２３によりアナログデジタル変換入力を受付可能な電圧範囲Ｈ１にて値を取得する。電圧範囲Ｈ１は、最小値Ｖmin〜最大値Ｖmax（例えば、０Ｖ〜５Ｖ）である。

外部ＥＣＵ２が、指令デューティ比を高く設定すれば、積分回路８の出力アナログ値が高くなるため、ＡＤ入力端子ADinの入力電圧値も高くなり、マイコン５はファンモータ３の指令回転数を高く指令入力する。逆に、外部ＥＣＵ２が指令デューティ比を低く設定すれば、積分回路８の出力アナログ電圧レベルが低くなるため、ＡＤ入力端子ADinの入力電圧値も低くなり、マイコン５はファンモータ３の指令回転数を低く指令入力する。

外部ＥＣＵ２による指令デューティ比の範囲は、ＡＤ入力端子ADinの入力電圧値に対応するが、これらの範囲Ｈ２ａ、Ｈ２ｂは前述のデジタル変換受付可能な電圧範囲Ｈ１よりも狭く設定されている。

上記構成の動作を説明する。通常時には、図４に示すように、マイコン５は、Ｓ０において容量切替フラグを初期値０に設定することでＰＷＭテーブルＡを参照することを初期設定する。その後、マイコン５は、Ｓ１において第１割込入力端子INT1に割込み発生したことを検知することで、Ｓ２においてＡＤ入力端子ADinに入力された電圧値をサンプリング取得する。そしてマイコン５は、Ｓ３において電圧値が予め定められている閾値Ｖth以上であるか否かを判定する。閾値Ｖthは、外部ＥＣＵ２から入力されるＰＷＭ信号の使用周波数レンジを判定するために設けられる閾値を示す。

通常、外部ＥＣＵ２は、最低回転数から最高回転数までの間に対応した指令デューティ比のＰＷＭ信号を自ＥＣＵ１に出力する。すると変換部９が積分回路８によりアナログ値に変換することで、マイコン５は、範囲Ｈ２ａ、Ｈ２ｂの中のある電圧値をＡＤ入力端子ADinに入力する。このときマイコン５は、Ｓ３においてＡＤ入力端子ADinの入力電圧値が閾値Ｖthより大きいと判定する。

入力電圧値が閾値Ｖthより大きいと、マイコン５は、Ｓ４において繰り返し変数Ｎを０に初期化する。マイコン５は、Ｓ５において容量切替フラグが０であるか１であるかを判定する。初期状態では、容量切替フラグが０に設定されているため、マイコン５は、Ｓ６において容量切替フラグの値０に対応したＰＷＭテーブルＡを参照して指令回転数を算出する。その後、容量切替フラグが、後述のＳ１４において１とされた後には、Ｓ７において容量切替フラグの値１に対応したＰＷＭテーブルＢを参照して指令回転数を算出する。

マイコン５は、Ｓ６又はＳ７において指令回転数を算出した後、Ｓ８において温度検知部６により検知された温度データに基づいて電圧値のデジタルデータを補正することで指令回転数を補正する。そしてマイコン５は、Ｓ９において指令回転数を更新し端子割込み処理を終了する。これにより、マイコン５は、外部ＥＣＵ２からＰＷＭ信号により指令される指令回転数に応じて、ファンモータ３の回転数を適宜調整制御しつつ当該ファンモータ３を回転駆動制御できる。

ところで、図３に示すように、閾値Ｖthは、ファンモータ３の最低指令回転数に対応した最低指令デューティ比のＰＷＭ信号を変換部９により変換した最低変換値Ｖmb未満の値に設定されている。

ＰＷＭテーブルＡとＰＷＭテーブルＢとは、外部ＥＣＵ２の指令回転数の範囲に対応した入力電圧値の範囲Ｈ２ａ及びＨ２ｂが異なる場合がある。しかし、入力電圧値の範囲Ｈ２ａ、Ｈ２ｂの中で、最も低い変換部９の変換値が得られる最低変換値Ｖmbを選び、閾値Ｖthはこの最低変換値Ｖmb未満の電圧値に設定されている。このためマイコン５は、Ｓ３において変換部９による変換後の入力電圧値が閾値Ｖth未満であると判定したときには、外部ＥＣＵ２による指令回転数から外れていると判定でき、外部ＥＣＵ２の使用周波数レンジが自ＥＣＵ１が認識している周波数レンジと異なっていると推定できる。

そこで、マイコン５は、Ｓ３においてＡＤ入力端子ADinの入力電圧値が閾値Ｖth未満であるときには、連続して閾値Ｖth未満になる繰り返し変数Ｎが閾値回数（例えば、５回）に達するまで、ＡＤ入力端子ADinの入力電圧値を繰り返し取得する。図４のステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ１０、Ｓ１１参照。

入力電圧値が、閾値Ｖth未満である条件を満たす連続回数が前述の閾値回数以上となった場合、マイコン５は、Ｓ１２においてＰＷＭ信号の使用周波数レンジが低いと判定する。そしてマイコン５は、切替部１０のＭＯＳトランジスタ１７をオン制御することでＡＤ入力端子ADinにコンデンサ１８及び抵抗１９を接続し、積分回路８の時定数を第２時定数に変更する。そしてマイコン５は、Ｓ１４において容量切替フラグの値を１とする。

図５に示すように、外部ＥＣＵ２により出力されるＰＷＭ信号の指令周波数が比較的高くＰＷＭ信号の周期Ｔ１が比較的短い場合を考える。この場合、積分回路８の時定数が初期状態にて第１時定数に設定されていても、周期Ｔ１が比較的短いため、ＡＤ入力端子ADinの入力電圧値は、Ａ／Ｄ変換部２３のサンプリングタイミングにて閾値Ｖth以上となる。このため、マイコン５は、容量切替フラグを０のまま維持しＰＷＭテーブルＡを参照して指令回転数を算出する。

図６にＰＷＭ信号指令の周波数が比較的高い場合のデューティ比とＡＤ入力端子ADinの入力電圧値の関係を示す。外部ＥＣＵ２によるＰＷＭ信号指令のオンデューティ比が高くなれば、マイコン５がＡ／Ｄ変換部２３によりサンプリングする値は小さくなる。これは、入力端子１ａに入力されるＰＷＭ信号は、積分回路８の第１時定数により低下した後にマイコン５のＡＤ入力端子ADinに入力されることになるため、ＰＷＭ信号のデューティオフ中に積分回路８を通じて電圧低下する度合いが大きくなるためである。これにより、マイコン５は、外部ＥＣＵ２の指令デューティ比を読取ることができる。

図７に示すように、外部ＥＣＵ２により出力されるＰＷＭ信号指令の周波数が比較的低くＰＷＭ信号の周期Ｔ２が比較的長い場合を考える。この場合、初期状態において積分回路８の時定数が第１時定数に設定されているが、周期Ｔ２が比較的長いため、ＡＤ入力端子ADinの入力電圧値はＡ／Ｄ変換部２３のサンプリングタイミングにて閾値Ｖth未満となる。このためマイコン５は、繰り返し変数Ｎが閾値回数以上となった時点ｔ１後のタイミングｔ２にて出力端子ＯＵＴをＬレベルからＨレベルとする。

マイコン５は、図４のＳ１４において容量切替フラグを０から１に変更して使用ＰＷＭテーブルをＰＷＭテーブルＢに変更する。マイコン５は、その後のサンプリングタイミングにて入力電圧値を取得したとしても、閾値Ｖthより高い値を取得できる。マイコン５は、この取得値に応じて、デューティ比に対応した指令回転数を求めることで指令回転数の情報を取得できる。

図８にＰＷＭ信号指令の周波数が比較的低い場合のデューティ比とＡＤ入力端子ADinの入力電圧値の関係を示す。マイコン５は、容量切替フラグを１としているため、使用ＰＷＭテーブルをＰＷＭテーブルＢに変更することになる。この場合、前述同様に、外部ＥＣＵ２によるＰＷＭ信号指令のオンデューティ比が高くなるに従って、マイコン５の取得値を小さくできる。これにより、マイコン５は、外部ＥＣＵ２の指令デューティ比を読取ることができる。このとき、仮にマイコン５が容量切替フラグを０のまま保持し、使用ＰＷＭテーブルをＰＷＭテーブルＡとした場合、ＡＤ入力端子ADinの入力電圧値は概ね０となるため、入力電圧値からＰＷＭ信号のデューティ比を読み取ることは困難である。

またマイコン５は、容量切替フラグを１とし積分回路８の時定数を変更した後でも、ＡＤ入力端子ADinの入力電圧値を所定の異常値以下であることを連続的に検出したときには、ＰＷＭ信号の使用周波数レンジを異常と判定するようにしても良い。この場合、所定の異常値は、最低変換値Ｖmb未満の値に設定すると良く、閾値Ｖthと同一電圧に設定しても良い。マイコン５は、使用周波数レンジを切り替えても正常入力できないと判定すれば、他の何らかの異常（例えば、断線）を疑うことで、他の異常判別ルーチンを実行するようにしても良い。

本実施形態によれば、入力回路４の変換部９は、積分回路８によりＰＷＭ信号を積分することで当該ＰＷＭ信号をデューティ比に応じて変換してマイコン５のＡＤ入力端子ADinに入力させるようにしている。このため、タイマを用いることなくＰＷＭ信号のデューティ比を検出できるようになり、マイコン５が使用するタイマ数を極力少なくできる。

またマイコン５が、ＰＷＭ信号を用いて外部ＥＣＵ２のＰＷＭ信号に係る使用周波数レンジを判定し、外部ＥＣＵ２の使用周波数レンジが所定の範囲から外れていると判定した場合、自ＥＣＵ１の内部の積分回路８の時定数を変更することで、外部ＥＣＵ２の使用周波数レンジに合わせて信号入力できる。これにより、一つの回路構成により複数の仕様に対応できる。

またマイコン５は、外部入力されたＰＷＭ信号に基づいて入力電圧値を取得するタイミングを設定し、取得値を所定の閾値Ｖthと比較することでＰＷＭ信号の使用周波数レンジを判定している。このためマイコン５は、外部ＥＣＵ２が使用するＰＷＭ信号の使用周波数レンジを自動的に検出できる。

またマイコン５は、判定された使用周波数レンジに基づいて積分回路８の時定数を設定しているため、変換部９は、ＰＷＭ信号を外部ＥＣＵ２にて使用される使用周波数レンジのデューティ比に応じた値に変換できるようになり、ＰＷＭ信号の使用周波数レンジに合わせてデューティ比を検出できる。

ＰＷＭ信号の使用周波数レンジを判定するための閾値Ｖthを、外部から入力される最低指令デューティ比のＰＷＭ信号を変換部９により変換する最低変換値Ｖmb未満の値に設定しているため、マイコン５は、外部ＥＣＵ２による指令回転数から外れていると判定でき、外部ＥＣＵ２の使用周波数レンジが自ＥＣＵ１が認識している周波数レンジと異なっていると判定できる。

（変形例）
前述した自ＥＣＵ１及び外部ＥＣＵ２は共に車両内に設置される。車両内の電源スイッチ（例えば、イグニッションスイッチ）がオンされたときに、自ＥＣＵ１の各部品（マイコン等）に電源が投入されるが、電源スイッチがオフされると、自ＥＣＵ１への投入電源（例えばＩＧ電源、ＡＣＣ電源）もオフされ、マイコン５は、外部ＥＣＵ２の使用周波数レンジの設定内容をリセットしてしまう場合がある。この場合、自ＥＣＵ１への電源投入の度に、マイコン５は、前述した使用周波数レンジの判定処理、設定処理を実行すると良い。

マイコン５が、起動時に使用周波数レンジの判定処理を自動的に実行することで、外部ＥＣＵ２がどのような製造業者から提供されたかに拘わらず、接続された外部ＥＣＵ２の使用周波数レンジを自動的に設定できるためである。この結果、自ＥＣＵ１の製造業者は、外部ＥＣＵ２を提供する製造業者別に異なる品番を用意する必要がなくなり、外部ＥＣＵ２の種類を問うことなく標準化できる。

またマイコン５が、使用周波数レンジの判定処理、設定処理を一旦実行すれば、使用周波数レンジの判定結果を不揮発性記憶部２１に不揮発的に記憶させるようにしても良い。この場合、自ＥＣＵ１の再起動時に、マイコン５が不揮発性記憶部２１に記憶された使用周波数レンジを読出し、必要に応じて積分回路８の時定数を切り替えれば良い。これにより、自ＥＣＵ１への電源再投入時に、マイコン５は外部ＥＣＵ２の使用周波数レンジを再設定できる。

（第２実施形態）
図９から図１２は、第２実施形態の説明図を示している。第２実施形態では、第１実施形態との間で同一機能を備える部分については、同一符号又は当該符号に２００を加入した符号を付して説明を省略することがある。また、第１実施形態と同一動作を行う部分には同一ステップ番号を付して説明を省略する場合がある。

図９に示す自ＥＣＵ２０１の入力回路２０４は、自ＥＣＵ１の構成に加えてＰＷＭオフ判定部３０を備えている。ＰＷＭオフ判定部３０は、定常的な動作中に、積分回路８の出力電圧が所定の第２閾値Ｖintb以下に達すると、マイコン２０５の第２割込入力端子INT2に割込み信号を発生させるように構成されている。図１０に示すように、第２閾値Ｖintbは、前述実施形態に示した閾値Ｖthより低い値に設定されていることが望ましい。これは、マイコン２０５が、前述の使用周波数レンジの判定閾値として閾値Ｖthを用いるためであり、閾値Ｖthと区別するため、第２閾値Ｖintbを閾値Ｖthより低い値に設定すると良い。

ＰＷＭオフ判定部３０は、スイッチング素子としてのＮチャネル型のＭＯＳトランジスタ３１、ＰＮＰトランジスタ３２、及び第２積分回路３３を図示形態に備える。第２積分回路３３は、例えばコンデンサ３４及び抵抗３５を図示形態に接続して構成され、当該第２積分回路３３の時定数は、積分回路８の第１時定数より小さい値に設定されている。自ＥＣＵ２０１のその他の電気的構成は、第１実施形態にて説明した自ＥＣＵ１の電気的構成と同一であるため説明を省略する。なお、自ＥＣＵ２０１のマイコン２０５は、記憶部２２に記憶されているプログラムを実行することでＰＷＭ信号停止判定部としての機能を備える。

前述構成の動作を説明する。図１１に示すように、マイコン５は、Ｓ１ａにおいて第１割込入力端子INT1に割込み発生したことを検知することで、Ｓ２においてＡＤ入力端子ADinの入力電圧値をサンプリングし、Ｓ２ａにてこの電圧値を記憶部２２に記憶させる。前述実施形態でも説明したように、マイコン５は、ＡＤ入力端子ADinの入力電圧値が閾値Ｖthを超えていればＳ６においてＰＷＭテーブルＡから指令回転数を算出し、他方、５回以上連続して閾値Ｖth未満となれば、Ｓ３、Ｓ１０〜Ｓ１４において容量切替フラグを１とし、参照するテーブルをＰＷＭテーブルＢに切替え、Ｓ７においてＰＷＭテーブルＢから指令回転数を算出する。

第２閾値Ｖintbは、閾値Ｖthより低く設定されているため、自ＥＣＵ２０１が、外部ＥＣＵ２からＰＷＭ信号を入力し続けている場合、ＡＤ入力端子ADinの入力電圧値は、所定の第２閾値Ｖintbより大きく保たれる。このため、ＰＷＭオフ判定部３０のＭＯＳトランジスタ３１はオンし続ける。ＭＯＳトランジスタ３１がオンし続けれれば、ＰＮＰトランジスタ３２がオンし、第２積分回路３３がロジック電源電圧Ｖccに近い電圧を保持し、この保持電圧が第２割込入力端子INT2に入力される。このため、第２割込入力端子INT2に対する割込みは発生しない。

図１２のタイミングｔｘ以降に示すように、外部ＥＣＵ２からＰＷＭ信号の入力が途絶えると、ＰＷＭ信号に基づいて発生していた第１割込入力端子INT1の割込みも途絶える。ＰＷＭ信号が入力されなければ、積分回路８の保持電力が抵抗１６にて消費され、積分回路８の保持電圧が徐々に低下するため、ＡＤ入力端子ADinの入力電圧値も低下する。

この後、ＡＤ入力端子ADinの入力電圧値が所定の第２閾値Ｖintb以下になると、ＰＷＭオフ判定部３０のＭＯＳトランジスタ３１がオフする。ＭＯＳトランジスタ３１がオフすればＰＮＰトランジスタ３２がオフし、第２積分回路３３の保持電力が抵抗３５にて消費され、第２割込入力端子INT2の入力電圧が低下する。マイコン２０５は、第２割込入力端子INT2への入力電圧値が所定の割込閾値に低下すると、図１１のＳ１ａにおいて第２割込入力端子INT2に対して割込みを発生したと判定する。

マイコン２０５は、Ｓ１５においてＮ＝０であり、使用周波数レンジの判定途中に第２割込入力端子INT2への割込みが発生していなければ、Ｓ２においてＡＤ入力端子ADinの入力電圧値をサンプリング取得し、Ｓ２ａにおいて入力電圧値を記憶部２２に記憶させる。このとき、ＡＤ入力端子ADinの入力電圧値は閾値Ｖth未満となっているため、マイコン２０５はＳ３にてＮＯと判定する。マイコン２０５は、前回の取得値（前回値）と今回の取得値（今回値）との差分を所定値Ｖdiffと比較する。このときの差分が、所定値Ｖdiffより大きければ、マイコン２０５は、Ｓ１７において外部ＥＣＵ２からＰＷＭ信号が途絶えたと判定する。マイコン２０５は、外部ＥＣＵ２からＰＷＭ信号が途絶えたと判定すると、Ｓ１８において指令回転数を０に設定しファンモータ３の回転を停止させる。

このためマイコン５は、外部ＥＣＵ２からのＰＷＭ信号に基づく第１割込入力端子INT1への割込みがなくなったとしても、ＡＤ入力端子ADinの前回値と今回値との差が所定値Ｖdiffよりも大きくなったことをトリガとして、外部ＥＣＵ２から入力されるＰＷＭ信号が途絶えたと判定できる。なお、Ｓ１５、Ｓ３の判定条件を省いた上で、マイコン５は、Ｓ１６において前回値と今回値との差が所定値Ｖdiffよりも大きくなったことを条件として外部ＥＣＵ２からのＰＷＭ信号が途絶えたと判定しても良い。

またマイコン５は、前回の取得値を用いて所定値Ｖdiffを変更しても良い。この場合も、マイコン５は、前回の取得値と今回の取得値との差がその所定値Ｖdiffを超えていれば、外部ＥＣＵ２からＰＷＭ信号が途絶えたと判定すると良い。そもそも、自ＥＣＵ２０１が入力するＰＷＭ信号が低デューティである場合、マイコン５が、ＡＤ入力端子ADinから入力する電圧値は小さくなり、ＰＷＭ信号途絶時における前回値と今回値との差が相対的に小さくなる。

また逆に、自ＥＣＵ２０１が入力するＰＷＭ信号が高デューティである場合、マイコン５がＡＤ入力端子ADinから入力する電圧値は大きくなり、ＰＷＭ信号途絶時における前回の取得値と今回の取得値との差分も相対的に大きくなる。前回の取得値を用いて所定値Ｖdiffを変更する理由は、この影響を極力排除し誤判断を防止するためである。マイコン５は、前回の取得値に基づいて所定値Ｖdiffを変更し、今回の取得値を用いて外部ＥＣＵ２からＰＷＭ信号が途絶えたか否かを判定することで、誤判断を防止できる。

本実施形態によれば、ＰＷＭオフ判定部３０を設けており、マイコン５はＡＤ入力端子ADinの入力電圧値の前回の取得値と今回の取得値との差分が所定値Ｖdiffよりも大きくなったことを条件として、外部ＥＣＵ２からＰＷＭ信号が途絶えたと判定している。このため、たとえＰＷＭ信号に基づく第１割込入力端子INT1への割込みがなくなったとしても、外部ＥＣＵ２から入力されるＰＷＭ信号が途絶えたことを判定できる。

信号途絶検出用の第２閾値Ｖintbは、周波数判定用の閾値Ｖthより低い値に設定されているため、マイコン２０５は、ＰＷＭ信号の入力途絶であるか、外部ＥＣＵ２からのＰＷＭ信号の使用周波数レンジの差異であるかを区別できる。

（他の実施形態）
本開示は、前述した実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができ、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。例えば以下に示す変形又は拡張が可能である。

ファンモータ３を回転制御する自ＥＣＵ１、２０１の信号入力回路に適用した形態を示したが、これに限定されるものではなく、負荷はファンモータ３に限られない。外部から所定範囲の指令デューティ比を設定したＰＷＭ信号を入力する信号入力回路であれば適用できる。２種類の使用周波数レンジを判定して自動的に切替える形態を示したが、３種類以上の使用周波数レンジを判定して切替える形態に用いても良い。

前述した複数の実施形態の構成、機能を組み合わせても良い。前述実施形態の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も実施形態と見做すことが可能である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も実施形態と見做すことが可能である。

本開示は、前述した実施形態に準拠して記述したが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。

図面中、１、２０１は電子制御装置（自ＥＣＵ）、２は外部の他の電子制御装置（外部ＥＣＵ）、４は入力回路（信号入力回路）、５はマイコン（信号入力回路）、８は積分回路、９は変換部、２１は不揮発性記憶部、２４はタイミング設定部、２５はレンジ判定部、２６は時定数設定部、２７は異常判定部、Ｖthは閾値電圧（閾値）、Ｖmbは最低変換値、２０５はマイコン（ＰＷＭ信号停止判定部）、Ｖintbは第２閾値、Ｖdiffは所定値、を示す。

Claims (8)

1. 外部の他の電子制御装置（２：以下、外部ＥＣＵと称する）から所望のデューティ比に設定されたＰＷＭ信号を入力する電子制御装置（１、２０１：以下、自ＥＣＵと称する）の信号入力回路（４、５）であって、
   前記ＰＷＭ信号を時定数により積分する積分回路（８）を備え、前記積分回路により前記ＰＷＭ信号を積分することで当該ＰＷＭ信号を前記デューティ比に応じたアナログ値に変換する変換部（９）と、
   前記外部ＥＣＵから入力された前記ＰＷＭ信号に基づいて、前記変換部により変換された値を取得するタイミングを設定するタイミング設定部（２４）と、
   前記取得した取得値を所定の閾値（Ｖth）と比較することで前記ＰＷＭ信号の使用周波数レンジを判定するレンジ判定部（２５）と、
   当該判定された前記使用周波数レンジに基づいて前記積分回路の前記時定数を設定する時定数設定部（２６）と、
   を備える信号入力回路。
2. 前記レンジ判定部が前記使用周波数レンジを判定するための閾値（Ｖth）を、前記外部から入力される最低指令デューティ比の前記ＰＷＭ信号を前記変換部が変換する最低変換値（Ｖmb）未満の値に設定する請求項１記載の信号入力回路。
3. 前記変換部による変換値を前記タイミング設定部が連続して設定した割込みタイミングにて取得し、
   前回の前記取得値から今回の前記取得値が所定値（Ｖdiff）以上低下していることを条件として、前記ＰＷＭ信号が前記外部から途絶えたと判定するＰＷＭ信号停止判定部（２０５）、をさらに備える請求項１記載の信号入力回路。
4. 前記外部ＥＣＵから入力される前記ＰＷＭ信号の途絶を判定するための第２閾値（Ｖintb）は、前記閾値（Ｖth）より低い値に設定されている請求項３記載の信号入力回路。
5. 前記ＰＷＭ信号停止判定部は、前記前回の取得値に基づいて前記所定値（Ｖdiff）を変更し、前記今回の取得値を用いて前記外部から前記ＰＷＭ信号が途絶えたか否かを判定する請求項３又は４記載の信号入力回路。
6. 前記時定数設定部が、前記積分回路の前記時定数を変更した後でも、前記レンジ判定部により前記取得値が所定の異常値以下であることを連続的に検出したときには前記ＰＷＭ信号の前記使用周波数レンジを異常と判定する異常判定部（２７）をさらに備える請求項１から５の何れか一項に記載の信号入力回路。
7. 前記レンジ判定部は、前記自ＥＣＵに電源投入される度に前記ＰＷＭ信号の前記使用周波数レンジを判定する請求項１から６の何れか一項に記載の信号入力回路。
8. 前記レンジ判定部による前記ＰＷＭ信号の前記使用周波数レンジの判定結果を不揮発的に記憶する不揮発性記憶部（２１）をさらに備える請求項１から７の何れか一項に記載の信号入力回路。

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