JP4812554B2 - SEMICONDUCTOR INTEGRATED CIRCUIT, ELECTRONIC CONTROL DEVICE, AND ELECTRONIC CONTROLLED DEVICE CONTROL METHOD - Google Patents

SEMICONDUCTOR INTEGRATED CIRCUIT, ELECTRONIC CONTROL DEVICE, AND ELECTRONIC CONTROLLED DEVICE CONTROL METHOD Download PDF

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Description

本発明は、車両等の移動体内のマイクロコンピュータから送信される任意の通信信号に基づいて所定の電圧信号を出力し、当該電圧信号により出力ドライバ回路を駆動することによって各種の電子被制御機器(例えば、エアバッグや電子制御式エンジン等)を制御するように構成される半導体集積回路、当該半導体集積回路を有する電子制御装置、および当該電子被制御機器の制御方法に関する。   The present invention outputs a predetermined voltage signal based on an arbitrary communication signal transmitted from a microcomputer in a moving body such as a vehicle, and drives an output driver circuit with the voltage signal, thereby various electronic controlled devices ( For example, the present invention relates to a semiconductor integrated circuit configured to control an air bag, an electronically controlled engine, and the like, an electronic control device including the semiconductor integrated circuit, and a method for controlling the electronic controlled device.

一般に、車両等の移動体内には、マイクロコンピュータおよび統合ASIC(Application Specific Integrated Circuit :特殊用途向けの半導体集積回路)(単に、ASICと呼ぶこともある)を有する電子制御装置が設けられている。このような電子制御装置は、通常、ECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)と呼ばれている。このECUにおいては、車両等の衝突やECUの一部に何らかの故障が発生したことが検知された場合に、このような車両等の衝突やECUの一部の故障の影響をできる限り緩和させるために、マイクロコンピュータおよび統合ASICにより移動体内の電子被制御機器(例えば、エアバッグや電子制御式エンジン等)を正しく制御してフェイルセーフ処理を実行することが要求される。ここで、「フェイルセーフ処理」とは、車両等の衝突やECUの一部に何らかの故障が発生した場合に、移動体内の電子被制御機器を安全側に作用させることによって衝突や故障等による被害を最小限に抑える処理を行うことを指している。   2. Description of the Related Art Generally, an electronic control device having a microcomputer and an integrated ASIC (Application Specific Integrated Circuit) (sometimes simply referred to as an ASIC) is provided in a moving body such as a vehicle. Such an electronic control device is usually called an ECU (Electronic Control Unit). In this ECU, when it is detected that a collision of a vehicle or the like or some failure has occurred in a part of the ECU, in order to reduce the influence of such a collision of the vehicle or a part of the ECU as much as possible. In addition, it is required to correctly control electronic controlled devices (for example, an air bag, an electronically controlled engine, etc.) in the moving body by using a microcomputer and an integrated ASIC to execute fail-safe processing. Here, “fail-safe processing” refers to damage caused by collision or failure by causing the electronically controlled device in the moving body to act on the safe side in the event of a vehicle collision or some failure in the ECU. It means to perform processing to minimize the.

このため、従来は、マイクロコンピュータから入力されるシリアル通信形式の通信信号を適宜処理して出力ドライバ回路を駆動するための2チャネルの拡張出力回路を統合ASICに内蔵していた。   For this reason, conventionally, the integrated ASIC incorporates a two-channel extended output circuit for appropriately processing a serial communication format communication signal input from a microcomputer and driving an output driver circuit.

より詳しく説明すると、従来の統合ASICに内蔵されている2チャネルの拡張出力回路において、ECUの制御下で車両等が正常に走行しているときには、マイクロコンピュータから一方のチャネルに入力される通常のシリアル通信形式の通信信号をそのまま出力して出力ドライバ回路に供給するようになっている。また一方で、車両等の衝突やECUの一部に何らかの故障が発生したことがマイクロコンピュータにより検知されたときには、一方のチャネルにて通常のシリアル通信形式の通信信号をそのまま出力する代わりに、他方のチャネルにて上記通信信号に対し所定のプロトコル変換を行って得られる信号を出力して出力ドライバ回路に供給するようになっている。これによって、車両等の衝突やECUの一部の故障が検知されたときには、MOSトランジスタ素子を有する出力ドライバ回路が駆動されて適切なレベルの電圧信号が移動体内の電子被制御機器に供給されるので、これらの電子被制御機器を制御してフェイルセーフ処理を行うことができるようになる。   More specifically, in a two-channel extended output circuit built in a conventional integrated ASIC, when a vehicle or the like is running normally under the control of the ECU, a normal input from the microcomputer to one channel is performed. A serial communication format communication signal is output as it is and supplied to the output driver circuit. On the other hand, when it is detected by the microcomputer that a vehicle has collided or some part of the ECU has occurred, instead of outputting a normal serial communication format communication signal as it is on one channel, In this channel, a signal obtained by performing predetermined protocol conversion on the communication signal is output and supplied to the output driver circuit. As a result, when a collision of a vehicle or the like or a partial failure of the ECU is detected, an output driver circuit having a MOS transistor element is driven and an appropriate level voltage signal is supplied to the electronic controlled device in the moving body. Therefore, these electronic controlled devices can be controlled to perform fail-safe processing.

しかしながら、従来の2チャネルの拡張出力回路は、それぞれ独立に動作するように構成されており、両方のチャネルから一度に信号を出力することができないようになっている。それゆえに、マイクロコンピュータにより車両等の衝突やECUの一部の故障が検知されたときには、その度にマイクロコンピュータから所定の制御信号を入力することによって他方のチャネルの拡張出力回路を選択しなければならない。このため、車両等の衝突やECUの一部の故障が発生した場合に、マイクロコンピュータの負荷が増大することになるので、移動体内の電子被制御機器を迅速かつ的確に制御してフェイルセーフ処理を誤りなく実行することが難しくなるという問題が発生する。   However, the conventional 2-channel extended output circuit is configured to operate independently, and cannot output signals from both channels at once. Therefore, when the microcomputer detects a collision of a vehicle or a part of the ECU, the extension output circuit of the other channel must be selected by inputting a predetermined control signal from the microcomputer each time. Don't be. For this reason, in the event of a vehicle collision or a partial failure of the ECU, the load on the microcomputer increases. Therefore, the electronic device to be controlled in the moving body can be controlled quickly and accurately to perform fail-safe processing. The problem that it becomes difficult to execute without error occurs.

また一方で、運転者や他の乗員等のユーザによっては、2チャネルの拡張出力回路から出力される2種の信号を一度に監視したい場合が生じてくる。この場合でも、ある期間内では、いずれか一方のチャネルから出力される信号しか監視することができない。   On the other hand, some users such as drivers and other passengers want to monitor two types of signals output from the two-channel extended output circuit at a time. Even in this case, only a signal output from one of the channels can be monitored within a certain period.

さらに、従来の2チャネルの拡張出力回路では、ASIC内の回路の規模が大きくなって、ASICの占有面積が増大すると共にその製造コストが増加するという問題も発生する。   Further, in the conventional two-channel extended output circuit, the scale of the circuit in the ASIC increases, and there is a problem that the occupied area of the ASIC increases and its manufacturing cost increases.

ここで、参考のため、従来の拡張出力回路に関連した技術内容が記載された5件の先行技術文献(特許文献1〜特許文献5)を呈示する。   Here, for reference, five prior art documents (Patent Documents 1 to 5) in which technical contents related to a conventional extended output circuit are described are presented.

特許文献1(特開2000−101651号公報)においては、種々のプロトコルのデータの変換が可能であり、あるプロトコルの入力信号を他のプロトコルの出力信号へ変換するためのプロトコル変換を行うようなASICの構成が開示されている。   In Japanese Patent Laid-Open No. 2000-101651, data of various protocols can be converted, and protocol conversion for converting an input signal of a certain protocol into an output signal of another protocol is performed. An ASIC configuration is disclosed.

特許文献2(実用新案登録第3071607号公報)においては、ホストであるパーソナルコンピュータからプリンタのASICに送信される信号のデータを保存し、かつ、保存されたデータのモードを判断し、さらに、このようなモード判断結果に基づいて当該データを処理するようなコンピュータ周辺装置およびプリンタ装置の構成が開示されている。   In Patent Document 2 (utility model registration No. 3071607), data of a signal transmitted from a personal computer as a host to the ASIC of the printer is stored, and the mode of the stored data is determined. A configuration of a computer peripheral device and a printer device that processes the data based on the mode determination result is disclosed.

特許文献3(特開2001−333139号公報)においては、通信速度が切り替わるタイミングが検出されたときに、通信プロトコルの切り替えを行うようなPIAFSプロトコルモニタ装置の構成が開示されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2001-333139 discloses a configuration of a PIAFS protocol monitor device that switches a communication protocol when a timing at which a communication speed is switched is detected.

特許文献4(特開平8−56241号公報)においては、受信した信号の周波数パターンに応じて、通信プロトコルの切り替えを行うようなモデム装置の構成が開示されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 8-56241 discloses a configuration of a modem device that switches a communication protocol according to a frequency pattern of a received signal.

特許文献5(特開平5−160871号公報)においては、信号パターンのフラグ状態に応じて、通信プロトコルの切り替えを行うような通信制御装置の構成が開示されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 5-160871 discloses a configuration of a communication control apparatus that switches communication protocols in accordance with a flag state of a signal pattern.

しかしながら、特許文献1〜特許文献5のいずれにおいても、車両等の衝突やECUの一部の故障が発生した場合に、移動体内の電子被制御機器を迅速かつ的確に制御してフェイルセーフ処理を誤りなく実行するための具体的な手法には言及していない。したがって、特許文献1〜特許文献5のいずれにおいても、前述のような従来の拡張出力回路の場合と同様の問題が依然として残る。   However, in any of Patent Documents 1 to 5, when a collision of a vehicle or the like or a partial failure of the ECU occurs, the electronic device to be controlled in the moving body is quickly and accurately controlled to perform fail-safe processing. It does not mention a specific method to execute without error. Therefore, in any of Patent Documents 1 to 5, problems similar to those of the conventional extended output circuit as described above still remain.

特開2000−101651号公報JP 2000-101651 A 実用新案登録第3071607号公報Utility Model Registration No. 3071607 特開2001−333139号公報JP 2001-333139 A 特開平8−56241号公報JP-A-8-56241 特開平5−160871号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-160871

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、車両等の衝突や電子制御装置(例えば、車両等に設けられたECU)の一部の故障が発生した場合に、マイクロコンピュータの負荷を増大させることなく、移動体内の電子被制御機器を迅速かつ的確に制御してフェイルセーフ処理を誤りなく実行すると共に、マイクロコンピュータから入力される通信信号を出力処理するASIC等の占有面積および製造コストを節減することができるような半導体集積回路、電子制御装置、および電子被制御機器の制御方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and when a collision of a vehicle or the like or a partial failure of an electronic control device (for example, an ECU provided in the vehicle or the like) occurs, the load on the microcomputer is reduced. Occupied area and manufacturing cost of ASIC and the like for performing fail-safe processing without error by controlling electronic controlled devices in a moving body quickly and accurately without increasing, and outputting communication signals input from a microcomputer It is an object of the present invention to provide a method for controlling a semiconductor integrated circuit, an electronic control device, and an electronic controlled apparatus that can reduce the power consumption.

上記問題点を解決するために、本発明は、マイクロコンピュータから送信される通信信号を入力し、所定の電圧信号を出力して出力ドライバ回路を駆動することにより電子被制御機器(例えば、エアバッグや電子制御式エンジン等)を制御するように構成され、上記通信信号に予め含まれている専用ビットを読み取る専用ビット読取手段と、この専用ビット読取手段にて読み取られた上記専用ビットの状態に基づき、上記通信信号をそのまま通過させて上記出力ドライバ回路に供給するスルー出力モードに設定するか、または、上記通信信号に対して予め規定されたプロトコルによるプロトコル変換を行ってから上記通信信号を上記出力ドライバ回路に供給するプロトコル出力モードに設定するかを切り替える出力切替手段とを備える半導体集積回路(例えば、ASIC)を提供する。ここで、上記の専用ビット読取手段および出力切替手段は、一つのチャネルの拡張出力回路により構成され得る。
また、本発明は、マイクロコンピュータから送信される通信信号を入力し、所定の電圧信号を出力して出力ドライバ回路を駆動することにより電子被制御機器を制御するように構成される半導体集積回路において、前記通信信号に予め含まれている専用ビットを読み取る専用ビット読取手段と、該専用ビット読取手段にて読み取られた前記専用ビットの状態に基づき、前記通信信号をそのまま通過させて前記出力ドライバ回路に供給するスルー出力モードに設定するか、または、前記通信信号に対して予め規定されたプロトコルによるプロトコル変換を行ってから前記通信信号を前記出力ドライバ回路に供給するプロトコル出力モードに設定するかを切り替える出力切替手段と、を備え、前記マイクロコンピュータと前記半導体集積回路との間のシリアル通信線が断線したときに、前記スルー出力モードに強制的に切り替えられることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention inputs a communication signal transmitted from a microcomputer, outputs a predetermined voltage signal, and drives an output driver circuit to drive an electronic controlled device (for example, an airbag). A dedicated bit reading means for reading a dedicated bit included in the communication signal in advance, and the state of the dedicated bit read by the dedicated bit reading means. On the basis of the above, the communication signal is passed as it is to set to a through output mode to be supplied to the output driver circuit, or the communication signal is converted to the communication signal after the protocol conversion is performed according to a predetermined protocol. Semiconductor having an output switching means for switching whether to set the protocol output mode supplied to the output driver circuit Product circuit (e.g., ASIC) provides. Here, the dedicated bit reading means and the output switching means can be constituted by an extended output circuit of one channel.
The present invention also relates to a semiconductor integrated circuit configured to control an electronic controlled device by inputting a communication signal transmitted from a microcomputer, outputting a predetermined voltage signal, and driving an output driver circuit. A dedicated bit reading means for reading a dedicated bit included in the communication signal in advance, and the output driver circuit by passing the communication signal as it is based on the state of the dedicated bit read by the dedicated bit reading means. Whether to set to the through output mode to be supplied to the communication signal or to set the protocol output mode to supply the communication signal to the output driver circuit after performing the protocol conversion on the communication signal according to a predetermined protocol. Output switching means for switching, and the microcomputer and the semiconductor integrated circuit When the serial communication line is broken, and wherein the forcibly be switched to the through-output mode.

好ましくは、本発明の半導体集積回路において、上記出力切替手段によって上記スルー出力モードに設定された場合、上記マイクロコンピュータからの通信信号の任意のビットの値を変えずにそのまま通過させるようになっている。   Preferably, in the semiconductor integrated circuit of the present invention, when the through output mode is set by the output switching means, an arbitrary bit value of the communication signal from the microcomputer is passed as it is without being changed. Yes.

さらに、好ましくは、本発明の半導体集積回路において、上記出力切替手段によって上記プロトコル出力モードに設定された場合、上記プロトコルに含まれる複数種の信号パターンの中から、上記専用ビットの状態に応じて選択された信号パターンに従って、上記マイクロコンピュータからの通信信号の任意のビットの値を変換するようになっている。   Further preferably, in the semiconductor integrated circuit of the present invention, when the protocol switching mode is set by the output switching unit, the plurality of types of signal patterns included in the protocol are selected according to the state of the dedicated bit. According to the selected signal pattern, the value of an arbitrary bit of the communication signal from the microcomputer is converted.

さらに、好ましくは、本発明の半導体集積回路において、上記複数種の信号パターンは、上記電子被制御機器が正常状態になったことを示す正常信号、上記電子被制御機器が異常状態になったことを示す異常信号、上記電子被制御機器に状態の変化があったことを検知する第1の検知信号、上記電子被制御機器に対してフェイルセーフ処理が行われたことを検知する第2の検知信号、および上記電子被制御機器の直前の状態を保持することを示す前状態保持信号を少なくとも含む。   Further preferably, in the semiconductor integrated circuit of the present invention, the plurality of types of signal patterns include a normal signal indicating that the electronic controlled device is in a normal state, and the electronic controlled device is in an abnormal state. A first detection signal for detecting that there has been a change in the state of the electronic controlled device, and a second detection for detecting that a fail-safe process has been performed on the electronic controlled device And at least a previous state holding signal indicating that the previous state of the electronic controlled device is held.

さらに、好ましくは、本発明の半導体集積回路において、上記正常信号、上記第1の検知信号または上記第2の検知信号から上記異常信号への切り替えは、上記正常信号、上記第1の検知信号または上記第2の検知信号における1フレームの期間の終了を待つことなく直ちに実行され、また一方で、上記正常信号から上記第1の検知信号または上記第2の検知信号への切り替えは、上記正常信号における1フレームの期間の終了を待つことなく直ちに実行される。   Further preferably, in the semiconductor integrated circuit of the present invention, switching from the normal signal, the first detection signal or the second detection signal to the abnormal signal is performed by the normal signal, the first detection signal or The second detection signal is immediately executed without waiting for the end of the period of one frame, and on the other hand, switching from the normal signal to the first detection signal or the second detection signal is performed by the normal signal. It is executed immediately without waiting for the end of the period of one frame.

さらに、好ましくは、本発明の半導体集積回路において、上記第1の検知信号または上記第2の検知信号から上記正常信号への切り替えは、上記第1の検知信号または上記第2の検知信号における1フレームの期間の終了を待ってから実行され、また一方で、上記第2の検知信号から上記第1の検知信号への切り替えは、上記第2の検知信号における1フレームの期間の終了を待ってから実行される。   Further preferably, in the semiconductor integrated circuit of the present invention, the switching from the first detection signal or the second detection signal to the normal signal is 1 in the first detection signal or the second detection signal. It is executed after waiting for the end of the frame period. On the other hand, the switching from the second detection signal to the first detection signal waits for the end of one frame period in the second detection signal. Is executed from.

さらに、好ましくは、本発明の半導体集積回路において、上記専用ビットが少な上記マイクロコンピュータと上記半導体集積回路との間のシリアル通信線が断線したときに、上記スルー出力モードに強制的に切り替えられるようになっている。   Further preferably, in the semiconductor integrated circuit of the present invention, when the serial communication line between the microcomputer having the small number of dedicated bits and the semiconductor integrated circuit is disconnected, the through output mode is forcibly switched. It has become.

さらに、好ましくは、本発明の半導体集積回路において、上記マイクロコンピュータと上記半導体集積回路との間のシリアル通信線が断線したときに、上記シリアル通信線の断線による異常が発生したことを上記半導体集積回路にて判別するための信号が、上記出力ドライバ回路から出力されるようになっている。   Further preferably, in the semiconductor integrated circuit of the present invention, when the serial communication line between the microcomputer and the semiconductor integrated circuit is disconnected, an abnormality due to the disconnection of the serial communication line has occurred. A signal for discrimination by the circuit is output from the output driver circuit.

さらに、好ましくは、本発明の半導体集積回路において、上記出力ドライバ回路の電源がショートした場合に、電源ショート検出部により上記出力ドライバ回路の電源のショートを検出してから所定の時間が経過した後に、上記出力ドライバ回路がオフ状態に設定され、上記半導体集積回路を含むシステム全体のシステムリセットが行われるまで、上記出力ドライバ回路のオフ状態が継続されるようになっている。   Further preferably, in the semiconductor integrated circuit of the present invention, when the power supply of the output driver circuit is short-circuited, a predetermined time has elapsed after the power supply short-circuit detecting unit detects the power supply short-circuit of the output driver circuit. The output driver circuit is set in an off state, and the output driver circuit is kept in an off state until a system reset of the entire system including the semiconductor integrated circuit is performed.

さらに、本発明は、前述のような構成の半導体集積回路と、この半導体集積回路に接続されるマイクロコンピュータとを具備する電子制御装置(例えば、車両等に設けられたECU)を提供する。   Furthermore, the present invention provides an electronic control device (for example, an ECU provided in a vehicle or the like) including the semiconductor integrated circuit having the above-described configuration and a microcomputer connected to the semiconductor integrated circuit.

さらに、本発明は、マイクロコンピュータから送信される通信信号に予め含まれている専用ビットを読み取るステップと、読み取られた上記専用ビットの状態に基づき、上記通信信号をそのまま通過させて出力ドライバ回路に供給するスルー出力モードに設定するか、または、上記通信信号に対して予め規定されたプロトコルによるプロトコル変換を行ってから上記通信信号を上記出力ドライバ回路に供給するプロトコル出力モードに設定するかを切り替えるステップと、上記スルー出力モードまたは上記プロトコル出力モードに設定された状態で所定の電圧信号を出力し、上記出力ドライバ回路を駆動することにより電子被制御機器を制御するステップとを有する電子被制御機器の制御方法を提供する。
また、本発明の電子被制御機器の制御方法は、マイクロコンピュータから送信される通信信号に予め含まれている専用ビットを読み取るステップと、読み取られた前記専用ビットの状態に基づき、前記通信信号をそのまま通過させて出力ドライバ回路に供給するスルー出力モードに設定するか、または、前記通信信号に対して予め規定されたプロトコルによるプロトコル変換を行ってから前記通信信号を前記出力ドライバ回路に供給するプロトコル出力モードに設定するかを切り替えるステップと、前記スルー出力モードまたは前記プロトコル出力モードに設定された状態で所定の電圧信号を出力し、前記出力ドライバ回路を駆動することにより電子被制御機器を制御するステップと、前記マイクロコンピュータと、前記電子被制御機器を制御するように構成される半導体集積回路との間のシリアル通信線が断線したときに、前記スルー出力モードに強制的に切り替えるステップとを有することを特徴とする。
Furthermore, the present invention provides a step of reading a dedicated bit previously included in a communication signal transmitted from a microcomputer, and passes the communication signal as it is based on the read state of the dedicated bit to the output driver circuit. Switch between setting the through output mode to be supplied or setting the protocol output mode to supply the communication signal to the output driver circuit after performing protocol conversion on the communication signal using a predefined protocol. An electronic controlled device comprising: a step of controlling the electronic controlled device by outputting a predetermined voltage signal in a state set in the through output mode or the protocol output mode and driving the output driver circuit A control method is provided.
The electronic controlled device control method according to the present invention includes a step of reading a dedicated bit previously included in a communication signal transmitted from a microcomputer, and the communication signal based on the read state of the dedicated bit. A protocol for setting the through output mode to pass through as it is and supplying it to the output driver circuit, or for performing the protocol conversion on the communication signal according to a predefined protocol and supplying the communication signal to the output driver circuit A step of switching whether to set the output mode, and outputting a predetermined voltage signal in a state set to the through output mode or the protocol output mode, and driving the output driver circuit to control the electronic controlled device Controlling the step, the microcomputer, and the electronic controlled device. When the serial communication line between the semiconductor integrated circuit is configured to have broken, characterized in that a step of switching the forced in through output mode.

要約すれば、本発明では、ASIC等の半導体集積回路に内蔵された一つのチャネルの拡張出力回路内で、移動体内のマイクロコンピュータから送信される通信信号に予め含まれている専用ビットの状態に応じて、通信信号をそのまま通過させて出力するスルー出力モードに設定するか、または、通信信号に対して予め規定されたプロトコル変換を行ってから上記通信信号を出力するプロトコル出力モードに設定するかを切り替えるようになっている。   In summary, according to the present invention, in the extended output circuit of one channel built in a semiconductor integrated circuit such as an ASIC, the state of the dedicated bit previously included in the communication signal transmitted from the microcomputer in the mobile body is set. Depending on whether the communication signal is set to the through output mode that passes and outputs, or the communication signal is converted to the protocol output mode that outputs the communication signal after the protocol conversion specified in advance. Is to be switched.

それゆえに、本発明によれば、車両等の衝突やECUの一部の故障が発生したことをマイクロコンピュータにて検知した場合に、このマイクロコンピュータからの通信信号にて設定されている専用ビットの状態に応じてプロトコル出力モードに自動的に切り替えられるようになっているので、マイクロコンピュータの負荷を増大させることなく、移動体内の電子被制御機器を迅速かつ的確に制御してフェイルセーフ処理を誤りなく実行することが可能になる。   Therefore, according to the present invention, when the microcomputer detects that a collision of a vehicle or the like or a partial failure of the ECU has occurred, the dedicated bit set by the communication signal from the microcomputer is set. Since the protocol output mode can be automatically switched according to the state, fail-safe processing is erroneously performed by quickly and accurately controlling electronic controlled devices in the mobile body without increasing the load on the microcomputer. It becomes possible to execute without.

さらに、本発明によれば、ASIC内の一つのチャネルの拡張出力回路でスルー出力モードとプロトコル出力モードとの間の切り替えが行われるように制御されるので、従来の2チャネルの拡張出力回路よりもASICの占有面積および製造コストを節減することが可能になる。   Furthermore, according to the present invention, since the extension output circuit of one channel in the ASIC is controlled so as to switch between the through output mode and the protocol output mode, the conventional two-channel extension output circuit can be used. As a result, the area occupied by the ASIC and the manufacturing cost can be reduced.

さらに、本発明によれば、ASIC内の一つのチャネルでスルー出力モードとプロトコプロトコル出力モードとの間の切り替えが行われるように制御されるので、スルー出力モードにて出力される通信信号、およびプロトコル出力モードにて出力される通信信号の両方を一度に監視することが可能になる。   Furthermore, according to the present invention, since it is controlled so that switching between the through output mode and the protocol protocol output mode is performed in one channel in the ASIC, a communication signal output in the through output mode, and Both communication signals output in the protocol output mode can be monitored at a time.

以下、添付図面(図1〜図10)を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態を説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings (FIGS. 1 to 10).

図1は、本発明の一実施例に係る統合ASICおよびECUの構成を示すブロック図である。ただし、ここでは、ASIC8に代表される半導体集積回路の構成と、このASIC8を具備するECU80の構成を簡略化して示す。なお、これ以降、前述した構成要素と同様のものについては、同一の参照番号を付して表すこととする。   FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an integrated ASIC and ECU according to an embodiment of the present invention. However, here, the configuration of a semiconductor integrated circuit represented by the ASIC 8 and the configuration of the ECU 80 including the ASIC 8 are shown in a simplified manner. Hereinafter, the same components as those described above are denoted by the same reference numerals.

図1に示すように、車両等の移動体内には、マイクロコンピュータ9および統合ASIC8を有するECU80が設けられている。このECU80は、車両等の衝突やECU80の一部に何らかの故障が発生したことが検知された場合に、マイクロコンピュータ9および統合ASIC8により移動体内の電子被制御機器(例えば、エアバッグまたは電子制御式エンジン:ここでは図示していない)を正しく制御してフェイルセーフ処理を実行する機能を有する。より具体的にいえば、ECU80は、マイクロコンピュータ9および統合ASIC8によりエアバッグの点火時期や、電子制御式エンジンの燃料噴射量等を適切に制御することによって、フェイルセーフ処理が誤りなく実行されるように構成される。   As shown in FIG. 1, an ECU 80 having a microcomputer 9 and an integrated ASIC 8 is provided in a moving body such as a vehicle. The ECU 80 detects an electronic controlled device (for example, an air bag or an electronic control type) in a moving body by the microcomputer 9 and the integrated ASIC 8 when it is detected that a vehicle crash or some trouble has occurred in a part of the ECU 80. The engine (not shown here) has a function of correctly controlling the engine and executing a fail-safe process. More specifically, the ECU 80 appropriately executes the fail-safe process by appropriately controlling the ignition timing of the airbag, the fuel injection amount of the electronically controlled engine, and the like by the microcomputer 9 and the integrated ASIC 8. Configured as follows.

図1の実施例において、統合ASIC8では、マイクロコンピュータ9から送信されるシリアル通信形式の通信信号を認識してマイクロコンピュータ9との間で双方向の通信を行うシリアル通信部6と、このシリアル通信部6からの通信信号Scomに予め含まれている専用ビットに応じて、通信信号Scomをそのまま通過させて出力するスルー出力モードに設定するか、または、通信信号Scomに対して予め規定されたプロトコルによるプロトコル変換を行ってから通信信号Scomを出力するプロトコル出力モードに設定するかの切り替えを行う機能を有する拡張出力回路10とが形成されている。ここでは、従来の拡張出力回路の場合と異なり、一つのチャネルの拡張出力回路10のみがASIC8内に形成されている点に注意すべきである。   In the embodiment of FIG. 1, the integrated ASIC 8 recognizes a serial communication format communication signal transmitted from the microcomputer 9 and performs bidirectional communication with the microcomputer 9, and this serial communication. In accordance with a dedicated bit included in the communication signal Scom from the unit 6 in advance, the communication signal Scom is set to a through output mode for passing and output as it is, or a protocol defined in advance for the communication signal Scom. And an extended output circuit 10 having a function of switching whether to set the protocol output mode for outputting the communication signal Scom after performing the protocol conversion. Here, it should be noted that, unlike the case of the conventional extended output circuit, only the extended output circuit 10 of one channel is formed in the ASIC 8.

さらに、統合ASIC8では、拡張出力回路10から出力される通信信号Scom(ここでは、拡張出力回路10の内部からの出力信号DRMOSD)により駆動されて適切なレベルの電圧信号DRVOを電子被制御機器に供給する出力ドライバ回路7が形成されている。この出力ドライバ回路7は、出力信号DRMOSDに応じてオン/オフ動作を行って“H(High)”レベルまたは“L(Low )”レベルの電圧信号DRVOを電子被制御機器に供給するMOSトランジスタ素子27と、このMOSトランジスタ素子27に侵入するノイズを抑制するためのノイズ抑制用抵抗17とを具備している。   Further, the integrated ASIC 8 is driven by the communication signal Scom output from the extension output circuit 10 (here, the output signal DRMOSD from the inside of the extension output circuit 10) and sends the voltage signal DRVO of an appropriate level to the electronic controlled device. An output driver circuit 7 to be supplied is formed. The output driver circuit 7 performs an on / off operation according to the output signal DRMOSD, and supplies a voltage signal DRVO of “H (High)” level or “L (Low)” level to the electronic controlled device. 27 and a noise suppression resistor 17 for suppressing noise entering the MOS transistor element 27.

ここで、マイクロコンピュータ9とシリアル通信部6との間で双方向の通信を行う際に、通信の基本となるクロック信号COMCLK、チップイネーブル信号CE、およびスルー出力モード/プロトコル出力モードを切り替えるための専用ビット(例えば、コマンドビット)を含むシリアル通信信号COMINが、マイクロコンピュータ9からシリアル通信部6へ転送されると共に、ECU80内の異常をマイクロコンピュータ9に通知するためのシリアル通信信号COMOUTが、シリアル通信部6からマイクロコンピュータ9へ転送される。   Here, when bidirectional communication is performed between the microcomputer 9 and the serial communication unit 6, the clock signal COMCLK, the chip enable signal CE, and the through output mode / protocol output mode, which are basic communication, are switched. A serial communication signal COMIN including a dedicated bit (for example, a command bit) is transferred from the microcomputer 9 to the serial communication unit 6, and a serial communication signal COMOUT for notifying the microcomputer 9 of an abnormality in the ECU 80 is serial. The data is transferred from the communication unit 6 to the microcomputer 9.

より詳しく説明すると、図1の実施例に係る拡張出力回路10は、シリアル通信形式の通信信号に予め含まれている専用ビットを読み取る専用ビット読取部1と、この専用ビット読取部1にて読み取られた専用ビットの状態に基づき、通信信号Scomをそのまま通過させて出力するスルー出力モードに設定するか、または、通信信号Scomに対してプロトコル変換部3で規定されたプロトコルによるプロトコル変換を行ってから通信信号Scomを出力するプロトコル出力モードに設定するかを切り替えて選択するための出力切替制御部2と、この出力切替制御部2による切替選択動作に従ってスルー出力モードまたはプロトコル出力モードのいずれか一方のモードに設定された状態で出力信号DRMOSDを出力ドライバ回路7に供給するための出力切替スイッチ部20とを備えている。上記の専用ビット読取部1は、本発明の専用ビット読取手段に対応しており、上記の出力切替制御部2および出力切替スイッチ部20は、本発明の出力切替手段に対応している。   More specifically, the extended output circuit 10 according to the embodiment of FIG. 1 includes a dedicated bit reading unit 1 that reads a dedicated bit included in a communication signal in a serial communication format in advance, and the dedicated bit reading unit 1 reads the dedicated bit. Based on the state of the dedicated bit, it is set to a through output mode in which the communication signal Scom is passed and outputted as it is, or the communication signal Scom is subjected to protocol conversion by a protocol defined by the protocol conversion unit 3 The output switching control unit 2 for switching and selecting whether to set the protocol output mode for outputting the communication signal Scom from, and either the through output mode or the protocol output mode according to the switching selection operation by the output switching control unit 2 The output signal DRMMOS is supplied to the output driver circuit 7 in the state set to the mode And an order of the output switching unit 20. The dedicated bit reading unit 1 corresponds to the dedicated bit reading unit of the present invention, and the output switching control unit 2 and the output switching switch unit 20 correspond to the output switching unit of the present invention.

さらに、上記の拡張出力回路10は、通信信号Scomに関連した各種のデータの演算処理を行ったり外部から入力される任意の信号の処理を行ったりするインタフェース4を備えている。また一方で、インタフェース4は、制御信号Sscによりシリアル通信部6との通信を行うと共に、制御信号Smcによりマイクロコンピュータ9との通信を行う機能を有している。   Further, the extended output circuit 10 includes an interface 4 that performs arithmetic processing of various data related to the communication signal Scom and processes arbitrary signals input from the outside. On the other hand, the interface 4 has a function of communicating with the serial communication unit 6 by the control signal Ssc and communicating with the microcomputer 9 by the control signal Smc.

さらに、上記の拡張出力回路10は、出力ドライバ回路7のMOSトランジスタ素子27をオン状態またはオフ状態にする時間を設定するためのタイマ5を備えている。   Further, the extended output circuit 10 includes a timer 5 for setting a time for turning on or off the MOS transistor element 27 of the output driver circuit 7.

ここで、ECU80の制御下で移動体内の電子被制御機器が正常に動作していること(すなわち、車両等が正常に走行していること)がマイクロコンピュータ9により検知された場合は、その旨を示す専用ビットを含むシリアル通信形式の通信信号が拡張出力回路10に入力される。このときに、拡張出力回路10は、専用ビット読取部1により読み取られた専用ビットの状態に基づき、出力切替制御部2および出力切替スイッチ部20によりスルー出力モードに切り替えることによって、上記通信信号の任意のビットの値(例えば、特定ビットの値)を変えずにそのまま通過させて得られる出力信号DRVOSDを出力ドライバ回路7に供給するように動作する。   Here, if the microcomputer 9 detects that the electronic controlled device in the moving body is operating normally under the control of the ECU 80 (that is, that the vehicle or the like is operating normally), that fact is indicated. A communication signal in a serial communication format including a dedicated bit indicating “” is input to the extended output circuit 10. At this time, the extended output circuit 10 switches to the through output mode by the output switching control unit 2 and the output switching switch unit 20 based on the state of the dedicated bit read by the dedicated bit reading unit 1, thereby It operates so as to supply the output driver circuit 7 with an output signal DRVOSD obtained by passing an arbitrary bit value (for example, a specific bit value) without changing it.

また一方で、車両等の衝突やECUの一部に何らかの故障が発生したことがマイクロコンピュータ9により検知された場合は、その旨を示す専用ビットを含むシリアル通信形式の通信信号が拡張出力回路10に入力される。このときに、拡張出力回路10は、専用ビット読取部1により読み取られた専用ビットの状態に基づき、出力切替制御部2および出力切替スイッチ部20によりプロトコル出力モードに切り替えることによって、プロトコル変換部3で規定されたプロトコルに含まれる複数種の信号パターンの中から、当該専用ビットの状態に応じて選択された信号パターンに従って、上記通信信号の任意のビットの値を変換して得られる出力信号DRVOSDを出力ドライバ回路7に供給するように動作する。   On the other hand, when the microcomputer 9 detects a collision of a vehicle or the like or some failure in a part of the ECU, a serial communication type communication signal including a dedicated bit indicating the fact is sent to the extended output circuit 10. Is input. At this time, the extended output circuit 10 switches the protocol conversion unit 3 by switching to the protocol output mode by the output switching control unit 2 and the output switching switch unit 20 based on the state of the dedicated bit read by the dedicated bit reading unit 1. The output signal DRVOSD obtained by converting the value of an arbitrary bit of the communication signal in accordance with the signal pattern selected according to the state of the dedicated bit from among a plurality of types of signal patterns included in the protocol defined by Is supplied to the output driver circuit 7.

好ましくは、上記のような複数種の信号パターンとして、マイクロコンピュータ9による検知結果として移動体内の電子被制御機器が正常状態になっていることを示す正常信号、マイクロコンピュータ9による検知結果として電子被制御機器が異常状態になっていることを示す異常信号、車両等の衝突により電子被制御機器に状態の変化があったこと(例えば、異常が発生していること)を検知するための第1の検知信号、電子被制御機器に対してフェイルセーフ処理が行われたことを検知するための第2の検知信号、および電子被制御機器の直前の状態をそのまま保持することを示す前状態保持信号が挙げられる。ただし、上記のような複数種の信号パターン(ここでは、5つの信号パターン)の中に、専用ビット読取部により読み取られた専用ビットの状態に該当する信号パターンが存在しなかった場合、プロトコル出力モードに切り替えることなく現状のスルー出力モードのままで通信信号を出力することが望ましい。   Preferably, as a plurality of types of signal patterns as described above, a normal signal indicating that the electronic controlled device in the moving body is in a normal state as a detection result by the microcomputer 9, and an electronic coverage as the detection result by the microcomputer 9. An abnormal signal indicating that the control device is in an abnormal state, a first for detecting that the state of the electronic controlled device has changed due to a collision of a vehicle or the like (for example, an abnormality has occurred) Detection signal, a second detection signal for detecting that fail-safe processing has been performed on the electronic controlled device, and a previous state holding signal indicating that the state immediately before the electronic controlled device is held as it is Is mentioned. However, if there is no signal pattern corresponding to the state of the dedicated bit read by the dedicated bit reading unit among the plurality of types of signal patterns (here, five signal patterns), the protocol output It is desirable to output the communication signal in the current through output mode without switching to the mode.

さらに、好ましくは、上記のような専用ビット読取部1、出力切替制御部2および出力切替スイッチ部20の機能を実行するためのロジックが、インタフェース4内に格納されている。したがって、前述の専用ビット読取部1、出力切替制御部2および出力切替スイッチ部20は、インタフェース4により動作させることによって実現され得る。   Further, preferably, logic for executing the functions of the dedicated bit reading unit 1, the output switching control unit 2, and the output switching switch unit 20 as described above is stored in the interface 4. Therefore, the dedicated bit reading unit 1, the output switching control unit 2, and the output switching switch unit 20 described above can be realized by operating the interface 4.

さらに、図1に示すように、統合ASIC8では、拡張出力回路10を含むコンピュータシステム(例えば、ECU)全体のシステムリセットが行われてシステムクリアの状態になったことを検出するシステムリセット検出部11が形成されている。このシステムリセット検出部11は、システムリセット用の制御信号のレベル(“H”レベルまたは“L”レベル)を検出するための論理回路により構成されることが可能である。   Further, as shown in FIG. 1, in the integrated ASIC 8, a system reset detection unit 11 that detects that a system reset of the entire computer system (for example, ECU) including the extended output circuit 10 has been performed and the system has been cleared. Is formed. The system reset detection unit 11 can be configured by a logic circuit for detecting the level (“H” level or “L” level) of a control signal for system reset.

ここで、コンピュータシステム全体のシステムクリアの状態が解除された後にマイクロコンピュータ8から入力される通信信号の初期値に関しては、スルー出力モードに設定することが望ましい。この理由として、システムクリアの状態が解除されてマイクロコンピュータ9が立ち上がった直後は、マイクロコンピュータ9がまだ正常に動作していないこともあり得るので、マイクロコンピュータ9が正常に動作するようになるまでの間はスルー出力モードに設定することによって、変な信号が出力ドライバ回路7に供給されないようにする必要があることが挙げられる。より具体的には、システムリセット検出部11から出力される検出信号Srdが出力切替制御部2に供給されてから一定の時間が経過するまでは、出力切替制御部2および出力切替スイッチ部20によりスルー出力モードに切り替えられるようになっている。   Here, regarding the initial value of the communication signal input from the microcomputer 8 after the system clear state of the entire computer system is canceled, it is desirable to set the through output mode. The reason for this is that immediately after the system clear state is canceled and the microcomputer 9 is started up, the microcomputer 9 may not be operating normally. Until the microcomputer 9 operates normally. For example, it is necessary to prevent the strange signal from being supplied to the output driver circuit 7 by setting the through output mode. More specifically, the output switching control unit 2 and the output switching switch unit 20 until the fixed time elapses after the detection signal Srd output from the system reset detection unit 11 is supplied to the output switching control unit 2. It can be switched to the through output mode.

さらに、図1に示すように、統合ASIC8では、出力ドライバ回路7の電源(電源電圧VDD)とアース(グランドレベルの電圧DRVGND)との間でショートが発生した場合に、出力ドライバ回路7を流れる電流の最大値を制限するための電流制限部70が形成されている。好ましくは、この電流制限部70は、出力ドライバ回路7を流れる電流が急激に増大してMOSトランジスタ素子27ひいては統合ASIC8が焼損するのを防止するために、当該電流の最大値を一定に保持する電流源により構成される。   Further, as shown in FIG. 1, the integrated ASIC 8 flows through the output driver circuit 7 when a short circuit occurs between the power supply (power supply voltage VDD) of the output driver circuit 7 and the ground (ground level voltage DRVGND). A current limiting unit 70 for limiting the maximum current value is formed. Preferably, the current limiter 70 keeps the maximum value of the current constant in order to prevent the current flowing through the output driver circuit 7 from rapidly increasing and the MOS transistor element 27 and thus the integrated ASIC 8 from burning out. Consists of a current source.

さらに、図1に示すように、統合ASIC8では、出力ドライバ回路7を流れる電流が増大して最大値に達したことを検出する電源ショート検出部12が形成されている。好ましくは、電源ショート検出部12は、電流制限回路70に直列に接続された第1の抵抗(図示していない)と当該第1の抵抗に並列に接続された第2の抵抗(図示していない)との組み合わせにより出力ドライバ回路7を流れる電流が増大したことを検出することによって、出力ドライバ回路7の電源とアースとの間でショートが発生したことを検知するようになっている。   Further, as shown in FIG. 1, the integrated ASIC 8 includes a power supply short-circuit detecting unit 12 that detects that the current flowing through the output driver circuit 7 has increased to reach the maximum value. Preferably, the power supply short detection unit 12 includes a first resistor (not shown) connected in series to the current limiting circuit 70 and a second resistor (not shown) connected in parallel to the first resistor. In other words, the occurrence of a short circuit between the power source of the output driver circuit 7 and the ground is detected by detecting that the current flowing through the output driver circuit 7 is increased.

さらに、図1に示すように、統合ASIC8では、出力ドライバ回路7内のMOSトランジスタ素子27のドレインの電圧(すなわち、MOSトランジスタ素子27の出力端子の電圧)と、予め定められた基準電源74の基準電圧Vrefとを比較するコンパレータ72と、コンパレータ72の反転入力端子(−)とMOSトランジスタ素子27のドレインとの間に接続される入力抵抗76と、コンパレータ72の反転入力端子(−)とアースとの間に接続される補助抵抗75とが形成されている。   Further, as shown in FIG. 1, in the integrated ASIC 8, the drain voltage of the MOS transistor element 27 in the output driver circuit 7 (that is, the voltage of the output terminal of the MOS transistor element 27) and a predetermined reference power supply 74 are supplied. The comparator 72 for comparing the reference voltage Vref, the input resistor 76 connected between the inverting input terminal (−) of the comparator 72 and the drain of the MOS transistor element 27, the inverting input terminal (−) of the comparator 72, and the ground And an auxiliary resistor 75 connected between the two.

より具体的には、出力ドライバ回路内のMOSトランジスタ素子27がオン状態において出力ドライバ回路7の電源がショートした場合、出力ドライバ回路7を流れる電流が増大したことが電源ショート検出部12により検出されると、この電源ショート検出部12から出力される検出信号Ssdが出力切替制御部2に供給される。   More specifically, when the power supply of the output driver circuit 7 is short-circuited when the MOS transistor element 27 in the output driver circuit is on, the power supply short-circuit detection unit 12 detects that the current flowing through the output driver circuit 7 has increased. Then, the detection signal Ssd output from the power supply short detection unit 12 is supplied to the output switching control unit 2.

このときに、コンパレータ72の反転入力端子(−)の入力電圧が非反転入力端子(+)の基準電圧Vrefよりも低くなって、コンパレータ72の比較結果出力信号DRVFAILが“L”レベルになる。この“L”レベルの比較結果出力信号DRVFAILが、タイマ5を経由してインタフェース4に入力される。インタフェース4では、タイマ5にて設定された一定時間が経過した後に拡張出力回路10の出力信号(出力ドライバ回路7の入力信号)DRMOSDのレベルを“L”レベルに設定する。このようにして、出力ドライバ回路内のMOSトランジスタ素子27の出力端子の電圧が“H”レベルになり、MOSトランジスタ素子27がオフ状態になって出力ドライバ回路7の電流が流れなくなる。その後、拡張出力回路10を含むコンピュータシステム全体のシステムリセットが行われるまで、出力ドライバ回路内のMOSトランジスタ素子27のオフ状態が継続されるようになっている。換言すれば、コンピュータシステム自体がリセットされて出力ドライバ回路7の電源がショートした状態がなくなるまで、出力ドライバ回路7が復帰しないように構成されている。   At this time, the input voltage of the inverting input terminal (−) of the comparator 72 becomes lower than the reference voltage Vref of the non-inverting input terminal (+), and the comparison result output signal DRVFAIL of the comparator 72 becomes “L” level. This “L” level comparison result output signal DRVFAIL is input to the interface 4 via the timer 5. The interface 4 sets the level of the output signal (input signal of the output driver circuit 7) DRMOSD of the extended output circuit 10 to "L" level after a fixed time set by the timer 5 has elapsed. In this manner, the voltage at the output terminal of the MOS transistor element 27 in the output driver circuit becomes “H” level, the MOS transistor element 27 is turned off, and the current of the output driver circuit 7 does not flow. Thereafter, the MOS transistor element 27 in the output driver circuit is kept off until a system reset of the entire computer system including the extended output circuit 10 is performed. In other words, the output driver circuit 7 is configured not to return until the computer system itself is reset and the power supply of the output driver circuit 7 disappears.

また一方で、マイクロコンピュータ9と拡張出力回路10との間のシリアル通信線が断線した場合、シリアル通信部6からの通信信号Scomが“H”レベル(または“L”レベル)のままになっていることを出力切替制御部2に通知することによって、スルー出力モードに強制的に切り替えられるようになっている。この理由として、プロトコル出力モードに設定した状態になっていると、変な信号が出力ドライバ回路7に供給されない可能性があることが挙げられる。   On the other hand, when the serial communication line between the microcomputer 9 and the extended output circuit 10 is disconnected, the communication signal Scom from the serial communication unit 6 remains at the “H” level (or “L” level). Is notified to the output switching control unit 2 to forcibly switch to the through output mode. This is because, when the protocol output mode is set, a strange signal may not be supplied to the output driver circuit 7.

さらに、マイクロコンピュータ9と拡張出力回路10との間のシリアル通信線が断線して当該シリアル通信線が機能しなくなっている場合、出力ドライバ回路内のMOSトランジスタ27の出力端子の電圧レベルは不定になっている。予め定められた時間(タイマ5により設定された時間)内でMOSトランジスタ27の出力端子の電圧レベルが不定のままになっている場合、上記シリアル通信線の断線による異常が発生したことを拡張出力回路10にて判別するための信号が出力ドライバ回路内のMOSトランジスタ27から出力され、コンパレータ72により検出される。   Further, when the serial communication line between the microcomputer 9 and the extended output circuit 10 is disconnected and the serial communication line does not function, the voltage level of the output terminal of the MOS transistor 27 in the output driver circuit is indefinite. It has become. If the voltage level of the output terminal of the MOS transistor 27 remains indefinite within a predetermined time (time set by the timer 5), an extended output indicates that an abnormality has occurred due to the disconnection of the serial communication line. A signal for determination by the circuit 10 is output from the MOS transistor 27 in the output driver circuit and detected by the comparator 72.

コンパレータ72により検出された信号は、タイマ5を経由して拡張出力回路10内のインタフェース4に入力される。インタフェース4では、タイマ5にて設定された一定時間が経過した後に、マイクロコンピュータ9と拡張出力回路10との間のシリアル通信線が断線した旨をマイクロコンピュータ9にフィードバックすると共に、拡張出力回路10の出力信号DRMOSDのレベルを“L”レベルに固定する。このようにして、出力ドライバ回路内のMOSトランジスタ素子27の出力端子の電圧が“H”レベルに固定され、MOSトランジスタ素子27がオフ状態に固定されて出力ドライバ回路7の電流が流れなくなる。その後、マイクロコンピュータ9と拡張出力回路10との間でシリアル通信線が接続された状態になって拡張出力回路10を含むコンピュータシステム全体のシステムリセットが行われるまで、出力ドライバ回路内のMOSトランジスタ素子27のオフ状態が継続されるようになっている。   The signal detected by the comparator 72 is input to the interface 4 in the extended output circuit 10 via the timer 5. The interface 4 feeds back to the microcomputer 9 that the serial communication line between the microcomputer 9 and the extended output circuit 10 has been disconnected after a predetermined time set by the timer 5 has elapsed, and also outputs the extended output circuit 10. The level of the output signal DRMOSD is fixed to the “L” level. In this way, the voltage at the output terminal of the MOS transistor element 27 in the output driver circuit is fixed at the “H” level, the MOS transistor element 27 is fixed in the off state, and the current of the output driver circuit 7 does not flow. Thereafter, until the serial communication line is connected between the microcomputer 9 and the extended output circuit 10 and the system reset of the entire computer system including the extended output circuit 10 is performed, the MOS transistor elements in the output driver circuit 27 is kept off.

前述のように、図1の実施例では、ASIC内の一つのチャネルの拡張出力回路にて、マイクロコンピュータからシリアル通信部を介して送信される通信信号に予め含まれている専用ビットの状態に応じて、スルー出力モードに設定するかまたはプロトコル出力モードに設定するかを容易に切り替えることができるようになっている。   As described above, in the embodiment of FIG. 1, in the extended output circuit of one channel in the ASIC, the state of the dedicated bit previously included in the communication signal transmitted from the microcomputer via the serial communication unit is set. Accordingly, it is possible to easily switch between the through output mode and the protocol output mode.

それゆえに、図1の実施例によれば、車両等の衝突やASIC内のシリアル通信線の断線や電源のショート等が発生したことをマイクロコンピュータにて検知した場合に、このマイクロコンピュータからの通信信号にて設定されている専用ビットの状態に応じてプロトコル出力モードに自動的に切り替えられるようになっているので、マイクロコンピュータの負荷を増大させることなく、移動体内の電子被制御機器を迅速かつ的確に制御してフェイルセーフ処理を誤りなく実行することが可能になる。   Therefore, according to the embodiment shown in FIG. 1, when a microcomputer detects that a vehicle collision or the like, a disconnection of a serial communication line in an ASIC, a short circuit of a power source, or the like has occurred, communication from the microcomputer is performed. Since the protocol output mode can be automatically switched according to the state of the dedicated bit set by the signal, the electronic controlled device in the moving body can be quickly and without increasing the load on the microcomputer. It becomes possible to execute the fail-safe process without error by controlling accurately.

さらに、図1の実施例によれば、ASIC内の一つのチャネルの拡張出力回路によってスルー出力モードとプロトコル出力モードとの間の切り替えが行われるように制御されるので、従来の2チャネルの拡張出力回路よりもASICの占有面積および製造コストを節減することが可能になる。   Further, according to the embodiment of FIG. 1, since the switching between the through output mode and the protocol output mode is controlled by the expansion output circuit of one channel in the ASIC, the conventional two-channel expansion is performed. It is possible to reduce the area occupied by the ASIC and the manufacturing cost compared to the output circuit.

さらに、図1の実施例によれば、ASIC内の一つのチャネルでスルー出力モードとプロトコプロトコル出力モードとの間の切り替えが行われるように制御されるので、スルー出力モードにて出力される通信信号、およびプロトコル出力モードにて出力される通信信号の両方を一度に監視することが可能になる。   Further, according to the embodiment of FIG. 1, since control is performed so that switching between the through output mode and the protocol protocol output mode is performed on one channel in the ASIC, the communication output in the through output mode. Both the signal and the communication signal output in the protocol output mode can be monitored at a time.

図2は、通信信号の中でスルー出力モード/プロトコル出力モードを切り替えるための専用ビットを示すビット構成図である。   FIG. 2 is a bit configuration diagram showing dedicated bits for switching the through output mode / protocol output mode in the communication signal.

図2に示すように、シリアル通信形式の通信信号に予め含まれているシリアルの専用ビットは、DS1およびDS2の2ビットにより構成されている。より具体的には、スルー出力モード(例えば、コンピュータシステム全体のシステムリセットが解除された後の初期値)に切り替えられる場合には2つの“0”が連続して配置されるビット構成になっており、プロトコル出力モードに切り替えられる場合には2つの“1”が連続して配置されるビット構成になっている。代表的に、プロトコル出力モードでは、車両等の衝突を検知し、燃料の供給を停止して車両等の炎上を防止するためのフューエルカットのモードに設定されるか、または、車両等の衝突を検知し、高電圧電源リレーを遮断し乗員およびレスキュー隊員の感電を防止するためのHVカット(ハイブリッドカット)のモードに設定される。なお、上記以外のビット構成では、ASICや電子被制御機器等の直前の状態が保持されるモード(前状態保持モード)になっている。   As shown in FIG. 2, the serial dedicated bit included in advance in the communication signal in the serial communication format is composed of two bits, DS1 and DS2. More specifically, in the case of switching to the through output mode (for example, the initial value after the system reset of the entire computer system is canceled), the bit configuration is such that two “0” s are continuously arranged. When switching to the protocol output mode, the bit configuration is such that two “1” s are consecutively arranged. Typically, in the protocol output mode, it is set to the fuel cut mode for detecting the collision of the vehicle or the like and stopping the fuel supply to prevent the vehicle or the like from burning, or the collision of the vehicle or the like is detected. It is set to the HV cut (hybrid cut) mode for detecting and shutting off the high voltage power supply relay to prevent electric shock of the passenger and rescue crew. In the bit configuration other than the above, the mode immediately before the ASIC, the electronic controlled device, etc. is held (previous state holding mode).

上記のように、専用ビットを2ビット構成にすることによって、1ビット化けによる誤りが生じても、マイクロコンピュータの誤った判断によるスルー出力モードとプロトコル出力モードとの間の切り替えが起こらないようになっている。なお、専用ビットを3ビット構成にした場合、スルー出力モードとプロトコル出力モードとの間の切り替えに関する信頼性はさらに向上する。   As described above, by setting the dedicated bit to 2 bits, even if an error due to garbled 1 bit occurs, switching between the through output mode and the protocol output mode due to erroneous judgment of the microcomputer does not occur. It has become. When the dedicated bit has a 3-bit configuration, the reliability regarding switching between the through output mode and the protocol output mode is further improved.

図3は、通信信号の中でスルー出力モードの場合の専用ビットを示すビット構成図である。   FIG. 3 is a bit configuration diagram showing dedicated bits in the case of the through output mode in the communication signal.

図3に示すように、DS1およびDS2の2ビットが連続して“0”になるようなビット構成によってスルー出力モードに切り替えられている場合のシリアルの専用ビットは、DR1の1ビットにより構成されている。スルー出力モードにおいては、DR1の専用ビットの値がそのまま出力される。より具体的には、DR1の専用ビットの値が“0”のときには、通信信号出力制御装置の内部からの出力信号DRMOSDが“H”レベルに設定され、出力ドライバ回路の出力信号(電圧信号DRVO)が“L”レベルに設定される。また一方で、DR1の専用ビットの値が“1”のときには、通信信号出力制御装置の内部からの出力信号DRMOSDが“L”レベルに設定され、出力ドライバ回路の出力信号が“H”レベルに設定される。なお、コンピュータシステム全体のシステムリセットが解除された後の初期値として、出力ドライバ回路の出力信号が“H”レベルに設定されるようになっている。   As shown in FIG. 3, the serial dedicated bit when the two bits of DS1 and DS2 are switched to the through output mode by the bit configuration in which “2” is continuously “0” is configured by one bit of DR1. ing. In the through output mode, the value of the dedicated bit of DR1 is output as it is. More specifically, when the value of the dedicated bit of DR1 is “0”, the output signal DRMOSD from the inside of the communication signal output control device is set to “H” level, and the output signal (voltage signal DRVO) of the output driver circuit is set. ) Is set to the “L” level. On the other hand, when the value of the dedicated bit of DR1 is “1”, the output signal DRMOSD from the inside of the communication signal output control device is set to “L” level, and the output signal of the output driver circuit is set to “H” level. Is set. The output signal of the output driver circuit is set to the “H” level as an initial value after the system reset of the entire computer system is cancelled.

図4は、通信信号の中でプロコトル出力モードの場合の専用ビットを示すビット構成図である。   FIG. 4 is a bit configuration diagram showing dedicated bits in the protocol output mode in the communication signal.

図4に示すように、DS1およびDS2の2ビットが連続して“1”になるようなビット構成によってプロトコル出力モードに切り替えられている場合のシリアルの専用ビットは、DR1、FC1およびFC2の3ビットにより構成されている。プロトコル出力モードにおいては、マイクロコンピュータから入力される上記3ビットの専用ビットの状態に応じて、予め規定されたプロトコルに含まれる複数種の信号パターンを切り替えて選択するようになっている。   As shown in FIG. 4, when the protocol output mode is switched to the protocol output mode by the bit configuration in which the two bits of DS1 and DS2 are continuously “1”, the serial dedicated bits are DR1, FC1, and FC2. It consists of bits. In the protocol output mode, a plurality of types of signal patterns included in a predetermined protocol are switched and selected in accordance with the state of the three dedicated bits input from the microcomputer.

ここでは、上記プロトコルに含まれる5つの信号パターンの中から、上記3ビットの専用ビットの状態に応じて選択された信号パターンに従って、マイクロコンピュータからの通信信号の特定ビットの値を変換するようになっている。このようにして、それぞれ対応する信号パターンに従ってプロトコル変換が行われた出力ドライバ回路の出力信号(電圧信号DRVO)は、移動体内の電子機器に供給される。   Here, the value of the specific bit of the communication signal from the microcomputer is converted according to the signal pattern selected according to the state of the dedicated bit of 3 bits from the 5 signal patterns included in the protocol. It has become. In this way, the output signal (voltage signal DRVO) of the output driver circuit that has been subjected to protocol conversion in accordance with the corresponding signal pattern is supplied to the electronic device in the moving body.

より具体的には、図4のテーブルに示すように、シリアル専用ビットのDR1、FC1およびFC2が全て“0”の場合には、マイクロコンピュータによる検知結果として移動体内の電子被制御機器が正常状態になっていることを示す正常信号(例えば、プロトコル出力モードに切り替えられた後の初期値)が出力され、シリアル専用ビットのDR1、FC1およびFC2が “1”、 “0”および“1”の場合には、マイクロコンピュータによる検知結果として電子被制御機器が異常状態になっていることを示す異常信号が出力される。また一方で、シリアル専用ビットのDR1、FC1およびFC2が “0”、 “1”および“1”の場合には、車両等の衝突により電子被制御機器に状態の変化があったことを検知するための第1の検知信号が出力され、シリアル専用ビットのDR1、FC1およびFC2が “1”、 “1”および“0”の場合には、電子被制御機器に対してフェイルセーフ処理が行われたことを検知するための第2の検知信号が出力される。なお、上記以外のビット構成では、ASICや電子被制御機器等の直前の状態が保持された状態(前状態保持の状態)で信号が出力される。   More specifically, as shown in the table of FIG. 4, when all of the serial dedicated bits DR1, FC1, and FC2 are “0”, the electronic controlled device in the moving body is in a normal state as a detection result by the microcomputer. A normal signal (for example, an initial value after switching to the protocol output mode) indicating that the serial dedicated bits DR1, FC1, and FC2 are “1”, “0”, and “1” is output. In such a case, an abnormal signal indicating that the electronic controlled device is in an abnormal state is output as a detection result by the microcomputer. On the other hand, when the serial dedicated bits DR1, FC1, and FC2 are “0”, “1”, and “1”, it is detected that the state of the electronic controlled device has changed due to the collision of the vehicle or the like. When the first detection signal is output and the serial dedicated bits DR1, FC1, and FC2 are “1”, “1”, and “0”, fail-safe processing is performed on the electronic controlled device. A second detection signal for detecting this is output. In the bit configuration other than the above, a signal is output in a state in which the previous state of the ASIC, the electronic controlled device, or the like is held (previous state hold state).

つぎに、図5〜図9に基づき、プロトコル出力モードに設定されている場合に、予め規定されたプロトコルに含まれる複数の信号パターン(ここでは、5つの信号パターン)の中で、一つの信号パターンによる出力から他の信号パターンによる出力へ切り替えられる様子を説明する。   Next, when the protocol output mode is set based on FIGS. 5 to 9, one signal among a plurality of signal patterns (here, five signal patterns) included in the predefined protocol is used. A state in which the output from the pattern is switched to the output by another signal pattern will be described.

図5は、正常信号出力から異常信号出力への切り替えの様子を示す信号波形図である。図5の時間t(任意単位)に対する信号波形図に示すように、正常信号の信号パターンにおいては、1フレーム(Tfn)内の“H”レベルの期間および“L”レベルの期間がほぼ同じであるような複数のフレームの信号パターンが、無限に繰り返される。その後の異常信号の信号パターンにおいては、“H”レベルのままになっている。   FIG. 5 is a signal waveform diagram showing a state of switching from normal signal output to abnormal signal output. As shown in the signal waveform diagram for time t (arbitrary unit) in FIG. 5, in the signal pattern of the normal signal, the “H” level period and the “L” level period in one frame (Tfn) are substantially the same. A certain signal pattern of a plurality of frames is repeated infinitely. In the signal pattern of the subsequent abnormal signal, it remains at “H” level.

さらに、図5の正常信号から異常信号への切り替えのタイミングから明らかなように、正常信号の信号パターンから異常信号の信号パターンへの切り替えは、正常信号における1フレーム(Tfn)の期間の終了を待つことなく直ちに実行される。この理由として、車両等の衝突によって移動体内の電子被制御機器が異常状態(すなわち、移動体内のユーザが危険な状態)になったときには、この異常状態を早急に統合ASIC等に通知する必要があることが考えられる。   Further, as apparent from the switching timing from the normal signal to the abnormal signal in FIG. 5, the switching from the signal pattern of the normal signal to the signal pattern of the abnormal signal is the end of the period of one frame (Tfn) in the normal signal. It is executed immediately without waiting. The reason for this is that when an electronically controlled device in the moving body becomes abnormal due to a collision of a vehicle or the like (that is, a user in the moving body is in a dangerous state), it is necessary to immediately notify the integrated ASIC or the like of the abnormal state. It is possible that there is.

図6は、第1の検知信号出力または第2の検知信号出力から異常信号出力への切り替えの様子を示す信号波形図である。ただし、ここでは、第1の検知信号出力から異常信号出力への切り替えの様子を示すこととする。   FIG. 6 is a signal waveform diagram showing a state of switching from the first detection signal output or the second detection signal output to the abnormal signal output. However, here, the state of switching from the first detection signal output to the abnormal signal output is shown.

図6の時間tに対する信号波形図に示すように、第1の検知信号においては、1フレーム(Tfd1)内にパルス幅の異なる2つの“H”レベルのパルス(正のパルス)が含まれている。なお、第2の検知信号においても、1フレーム(Tfd2)内にパルス幅の異なる2つの“H”レベルのパルスが含まれている。ただし、第1の検知信号と第2の検知信号は、図9にて後述するように、一方の“H”レベルのパルスのパルス幅が互いに異なっている。第1の検知信号および第2の検知信号のいずれにおいても、1フレームについて上記のような信号波形を有する複数のフレームの信号パターンが、無限に繰り返される。その後の異常信号の信号パターンにおいては、“H”レベルのままになっている。   As shown in the signal waveform diagram for time t in FIG. 6, the first detection signal includes two “H” level pulses (positive pulses) having different pulse widths in one frame (Tfd1). Yes. The second detection signal also includes two “H” level pulses having different pulse widths in one frame (Tfd2). However, as will be described later with reference to FIG. 9, the first detection signal and the second detection signal have different pulse widths of one “H” level pulse. In both the first detection signal and the second detection signal, the signal pattern of a plurality of frames having the signal waveform as described above for one frame is repeated infinitely. In the signal pattern of the subsequent abnormal signal, it remains at “H” level.

さらに、図6の第1の検知信号(または第2の検知信号)から異常信号への切り替えのタイミングから明らかなように、第1の検知信号(または第2の検知信号)の信号パターンから異常信号の信号パターンへの切り替えは、第1の検知信号(または第2の検知信号)における1フレーム(Tfd1(またはTdf2))の期間の終了を待つことなく直ちに実行される。この場合も、前述の図5の場合とほぼ同様の理由により、車両等の衝突によって移動体内の電子被制御機器に状態の変化が生じて異常状態になったときには、この異常状態を早急に統合ASIC等に通知しなければならない。   Further, as is apparent from the timing of switching from the first detection signal (or second detection signal) to the abnormal signal in FIG. 6, the signal pattern of the first detection signal (or second detection signal) is abnormal. The switching of the signal to the signal pattern is performed immediately without waiting for the end of the period of one frame (Tfd1 (or Tdf2)) in the first detection signal (or the second detection signal). Also in this case, for the same reason as in FIG. 5 described above, when a state change occurs in the electronic controlled device in the moving body due to the collision of the vehicle or the like, the abnormal state is quickly integrated. The ASIC must be notified.

図7は、正常信号出力から第1の検知信号出力または第2の検知信号出力への切り替えの様子を示す信号波形図である。ただし、ここでは、正常信号出力から第1の検知信号出力への切り替えの様子を代表して示す。   FIG. 7 is a signal waveform diagram showing a state of switching from normal signal output to first detection signal output or second detection signal output. However, here, the state of switching from normal signal output to first detection signal output is shown as a representative.

図7の時間tに対する信号波形図、および正常信号から第1の検知信号(または第2の検知信号)への切り替えのタイミングに示すように、正常信号から第1の検知信号(または第2の検知信号)への切り替えは、正常信号における1フレーム(Tfn)の期間の終了を待ってから実行される。この理由として、移動体内の電子被制御機器が正常状態に変化したときには、車両等の衝突により電子被制御機器に状態の変化が生じたこと(例えば、異常が発生したこと)に関する検知が完了しているか否かを早急に確認したり電子被制御機器に対してフェイルセーフ処理が完了しているか否かの検知を早急に行ったりして、車両に対する安全性を確実に保証しなければならないことが考えられる。   As shown in the signal waveform diagram with respect to time t in FIG. 7 and the switching timing from the normal signal to the first detection signal (or the second detection signal), the normal signal to the first detection signal (or the second detection signal). Switching to the detection signal is performed after waiting for the end of the period of one frame (Tfn) in the normal signal. The reason for this is that when the electronic controlled device in the moving body changes to a normal state, the detection related to the change in the state of the electronic controlled device due to the collision of the vehicle or the like (for example, the occurrence of an abnormality) is completed. The safety of the vehicle must be assured by promptly confirming whether or not the device is in a safe state or detecting whether or not the fail-safe process has been completed for the electronically controlled device. Can be considered.

図8は、第1の検知信号出力または第2の検知信号出力から正常信号出力への切り替えの様子を示す信号波形図である。ただし、ここでは、第1の検知信号出力から正常信号出力への切り替えの様子を代表して示す。   FIG. 8 is a signal waveform diagram showing a state of switching from the first detection signal output or the second detection signal output to the normal signal output. However, here, the state of switching from the first detection signal output to the normal signal output is shown as a representative.

図8の時間tに対する信号波形図、および第1の検知信号(または第2の検知信号)から正常信号への切り替えのタイミングに示すように、第1の検知信号(または第2の検知信号)から正常信号への切り替えは、上記第1の検知信号または上記第2の検知信号における1フレーム(Tfd1(またはTdf2))の期間の終了を待ってから実行される。この理由として、第1の検知信号(または第2の検知信号)が電子被制御機器にきちんと送出されたことをマイクロコンピュータおよび通信信号出力制御装置にて判断した上で、正常信号への切り替えを行う必要があることが考えられる。   As shown in the signal waveform diagram with respect to time t in FIG. 8 and the timing of switching from the first detection signal (or second detection signal) to the normal signal, the first detection signal (or second detection signal). The switching from the normal signal to the normal signal is performed after the end of the period of one frame (Tfd1 (or Tdf2)) in the first detection signal or the second detection signal. The reason for this is that the microcomputer and the communication signal output control device determine that the first detection signal (or the second detection signal) is properly sent to the electronic controlled device, and then switch to the normal signal. It may be necessary to do this.

図9は、第2の検知信号出力から第1の検知信号出力への切り替えの様子を示す信号波形図である。   FIG. 9 is a signal waveform diagram showing a state of switching from the second detection signal output to the first detection signal output.

図9の時間tに対する信号波形図に示すように、第2の検知信号においては、1フレーム(Tfd2)内にパルス幅の異なる2つの“H”レベルのパルス(正のパルス)が含まれている。さらに、第1番目の“H”レベルのパルスと第2番目の“H”レベルのパルスとの間の間隔(“L”レベルの期間)Pcが定義されると共に、第2番目の“H”レベルのパルスのパルス幅Pdが定義される。また一方で、第1の検知信号においては、1フレーム(Tfd1)内にパルス幅の異なる2つの“H”レベルのパルスが含まれている。さらに、第1番目の“H”レベルのパルスと第2番目の“H”レベルのパルスとの間の間隔(“L”レベルの期間)Paが定義されると共に、第2番目の“H”レベルのパルスのパルス幅Pbが定義される。第2の検知信号における間隔Pcおよびパルス幅Pdの値は、第1の検知信号における間隔Paおよびパルス幅Pbの値と異なっている。これによって、移動体内の電子被制御機器は、第1の検知信号と第2の検知信号とを互いに識別することが可能になる。なお、ここでは、第2の検知信号における第1番目の“H”レベルのパルスのパルス幅は、第1の検知信号における第1番目の“H”レベルのパルスのパルス幅と同じになっている。   As shown in the signal waveform diagram for time t in FIG. 9, the second detection signal includes two “H” level pulses (positive pulses) having different pulse widths in one frame (Tfd2). Yes. Further, an interval (“L” level period) Pc between the first “H” level pulse and the second “H” level pulse is defined, and the second “H” level is defined. The pulse width Pd of the level pulse is defined. On the other hand, in the first detection signal, two “H” level pulses having different pulse widths are included in one frame (Tfd1). Further, an interval (“L” level period) Pa between the first “H” level pulse and the second “H” level pulse is defined, and the second “H” level is defined. The pulse width Pb of the level pulse is defined. The values of the interval Pc and the pulse width Pd in the second detection signal are different from the values of the interval Pa and the pulse width Pb in the first detection signal. Thereby, the electronic controlled device in the moving body can distinguish the first detection signal and the second detection signal from each other. Here, the pulse width of the first “H” level pulse in the second detection signal is the same as the pulse width of the first “H” level pulse in the first detection signal. Yes.

さらに、図9の第2の検知信号から第1の検知信号への切り替えのタイミングから明らかなように、第2の検知信号から第1の検知信号への切り替えは、第2の検知信号における1フレーム(Tfd2)の期間の終了を待ってから実行される。この理由として、車両等の衝突により電子被制御機器に状態の変化が生じたこと(例えば、異常が発生したこと)に関する検知が完了しているか否かを早急に確認したり電子被制御機器に対してフェイルセーフ処理が完了しているか否かの検知を早急に行ったりして、電子被制御機器に対するフェイルセーフ処理に関連した第2の検知信号による通信がきちんと成立するようになってから、車両等の衝突により電子被制御機器に異常が発生していることの検知に関連した第1の検知信号への切り替えを行う必要があることが考えられる。   Furthermore, as is apparent from the timing of switching from the second detection signal to the first detection signal in FIG. 9, switching from the second detection signal to the first detection signal is 1 in the second detection signal. It is executed after waiting for the end of the period of the frame (Tfd2). The reason for this is that it is possible to immediately confirm whether or not the detection relating to the change in the state of the electronic controlled device due to the collision of the vehicle or the like (for example, the occurrence of an abnormality) has been completed or the electronic controlled device On the other hand, when the detection of whether or not the fail-safe process has been completed is immediately performed, communication by the second detection signal related to the fail-safe process for the electronic controlled device is properly established. It may be necessary to switch to the first detection signal related to the detection that an abnormality has occurred in the electronic controlled device due to a collision of a vehicle or the like.

図10は、本発明に係る電子被制御機器の制御フローを説明するためのフローチャートである。ここでは、本発明に係る電子被制御機器の制御方法に従って統合ASIC内のインタフェース(図1参照)等を動作させることで、移動体内のマイクロコンピュータから入力される通信信号に関してスルー出力モードに設定するか、またはプロトコル出力モードに設定するかを切り替えて出力ドライバ回路を駆動するための制御フローを説明する。   FIG. 10 is a flowchart for explaining the control flow of the electronic controlled device according to the present invention. Here, by operating the interface (see FIG. 1) in the integrated ASIC according to the control method of the electronic controlled device according to the present invention, the communication signal input from the microcomputer in the moving body is set to the through output mode. A control flow for driving the output driver circuit by switching whether to set to the protocol output mode will be described.

図10のステップS1に示すように、まず、シリアル通信形式の通信信号が、移動体内のマイクロコンピュータから統合ASICに入力される。   As shown in step S1 of FIG. 10, first, a communication signal in the serial communication format is input from the microcomputer in the moving body to the integrated ASIC.

つぎに、ステップS2に示すように、シリアル通信形式の通信信号に予め含まれている専用ビット(例えば、2ビット構成のコマンドビット)が読み取られる。   Next, as shown in step S2, a dedicated bit (for example, a command bit having a 2-bit configuration) included in advance in the communication signal in the serial communication format is read.

さらに、ステップS3に示すように、統合ASIC内のインタフェース等が、前述のステップS2で読み取られた専用ビットの状態に基づき、シリアル通信形式の通信信号をそのまま通過させて出力するスルー出力モードに設定するか、または、シリアル通信形式の通信信号に対して予め規定されたプロトコルによるプロトコル変換を行ってから上記通信信号を出力するプロトコル出力モードに設定するかを切り替えて選択するように動作する。   Further, as shown in step S3, the interface in the integrated ASIC is set to the through output mode in which the communication signal in the serial communication format is passed as it is and output based on the state of the dedicated bit read in step S2. Or switching between selecting whether to set the protocol output mode for outputting the communication signal after performing the protocol conversion by the protocol defined in advance for the communication signal in the serial communication format.

さらに、ステップS4に示すように、現在スルー出力モードに設定されているかまたはプロトコル出力モードに設定されているか否かが判別される。   Further, as shown in step S4, it is determined whether or not the through output mode is currently set or the protocol output mode is set.

ここで、前述のステップS4にてスルー出力モードに設定されている場合、ステップS5に示すように、シリアル通信形式の通信信号をそのまま通過させることによって、特定ビットの値が変化しない通信信号が出力される。   Here, when the through output mode is set in step S4 described above, as shown in step S5, a communication signal whose specific bit value does not change is output by passing the communication signal in the serial communication format as it is. Is done.

また一方で、前述のステップS4にてプロトコル出力モードに設定されている場合、ステップS6に示すように、予め規定されたプロトコルに含まれる幾つかの信号パターンの中から選択された信号パターンに従って通信信号の特定ビットの値を変換することによって、プロトコル変換後の通信信号が出力される。   On the other hand, when the protocol output mode is set in step S4, communication is performed according to a signal pattern selected from several signal patterns included in a predefined protocol as shown in step S6. By converting the value of the specific bit of the signal, the communication signal after the protocol conversion is output.

最終的に、ステップS7に示すように、スルー出力モードまたはプロトコル出力モードに設定された状態で出力される通信信号により出力ドライバ回路を駆動することによって、移動体内の電子被制御機器を制御するための所定のレベルの電圧信号が出力される。   Finally, as shown in step S7, to control the electronic controlled device in the moving body by driving the output driver circuit with the communication signal output in the state set to the through output mode or the protocol output mode. A voltage signal of a predetermined level is output.

本発明の半導体集積回路、電子制御装置、および電子被制御機器の制御方法は、エアバッグや電子制御式エンジン等の電子被制御機器を制御するために車両等の移動体内に設けられたECUに適用することが可能である。特に、本発明の半導体集積回路、電子制御装置、および電子被制御機器の制御方法は、車両等の衝突やECUの一部に何らかの故障が発生した場合に、衝突や故障等による被害を最小限に抑えるために移動体内の電子被制御機器を的確に制御してフェイルセーフ処理を実行するためのコンピュータシステムに使用され得る。   A semiconductor integrated circuit, an electronic control device, and an electronic controlled apparatus control method according to the present invention are provided in an ECU provided in a moving body such as a vehicle in order to control an electronic controlled apparatus such as an airbag or an electronically controlled engine. It is possible to apply. In particular, the method for controlling a semiconductor integrated circuit, an electronic control device, and an electronic controlled device according to the present invention minimizes damage caused by a collision or failure when a vehicle collision or some failure occurs in a part of an ECU. Therefore, it can be used in a computer system for accurately controlling an electronic controlled device in a moving body and executing a fail-safe process.

本発明の一実施例に係る統合ASICおよびECUの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of integrated ASIC and ECU which concern on one Example of this invention. 通信信号の中でスルー出力モード/プロトコル出力モードを切り替えるための専用ビットを示すビット構成図である。It is a bit block diagram which shows the exclusive bit for switching through output mode / protocol output mode in a communication signal. 通信信号の中でスルー出力モードの場合の専用ビットを示すビット構成図である。It is a bit block diagram which shows a dedicated bit in the case of a through output mode in a communication signal. 通信信号の中でプロトコル出力モードの場合の専用ビットを示すビット構成図である。It is a bit block diagram which shows a dedicated bit in the case of protocol output mode in a communication signal. 正常信号出力から異常信号出力への切り替えの様子を示す信号波形図である。It is a signal waveform diagram showing a state of switching from normal signal output to abnormal signal output. 第1の検知信号出力または第2の検知信号出力から異常信号出力への切り替えの様子を示す信号波形図である。It is a signal waveform diagram showing a state of switching from the first detection signal output or the second detection signal output to the abnormal signal output. 正常信号出力から第1の検知信号出力または第2の検知信号出力への切り替えの様子を示す信号波形図である。It is a signal waveform diagram showing a state of switching from normal signal output to first detection signal output or second detection signal output. 第1の検知信号出力または第2の検知信号出力から正常信号出力への切り替えの様子を示す信号波形図である。It is a signal waveform diagram showing a state of switching from the first detection signal output or the second detection signal output to the normal signal output. 第2の検知信号出力から第1の検知信号出力への切り替えの様子を示す信号波形図である。It is a signal waveform diagram which shows the mode of switching from a 2nd detection signal output to a 1st detection signal output. 本発明に係る電子被制御機器の制御フローを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control flow of the electronic controlled apparatus which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 専用ビット読取部
2 出力切替制御部
3 プロトコル変換部
4 インタフェース
5 タイマ
6 シリアル通信部
7 出力ドライバ回路
8 統合ASIC
9 マイクロコンピュータ
10 拡張出力回路
11 システムリセット検出部
12 電源ショート検出部
17 ノイズ抑制用抵抗
20 出力切替スイッチ部
27 MOSトランジスタ素子
70 電流制限部
72 コンパレータ
80 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dedicated bit reading part 2 Output switching control part 3 Protocol conversion part 4 Interface 5 Timer 6 Serial communication part 7 Output driver circuit 8 Integrated ASIC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Microcomputer 10 Extended output circuit 11 System reset detection part 12 Power supply short detection part 17 Noise suppression resistor 20 Output changeover switch part 27 MOS transistor element 70 Current limiting part 72 Comparator 80 ECU

Claims (10)

マイクロコンピュータから送信される通信信号を入力し、所定の電圧信号を出力して出力ドライバ回路を駆動することにより電子被制御機器を制御するように構成される半導体集積回路において、
前記通信信号に予め含まれている専用ビットを読み取る専用ビット読取手段と、
該専用ビット読取手段にて読み取られた前記専用ビットの状態に基づき、前記通信信号をそのまま通過させて前記出力ドライバ回路に供給するスルー出力モードに設定するか、または、前記通信信号に対して予め規定されたプロトコルによるプロトコル変換を行ってから前記通信信号を前記出力ドライバ回路に供給するプロトコル出力モードに設定するかを切り替える出力切替手段とを備え、
前記マイクロコンピュータと前記半導体集積回路との間のシリアル通信線が断線したときに、前記スルー出力モードに強制的に切り替えられることを特徴とする半導体集積回路。
In a semiconductor integrated circuit configured to control an electronic controlled device by inputting a communication signal transmitted from a microcomputer and outputting a predetermined voltage signal to drive an output driver circuit.
Dedicated bit reading means for reading a dedicated bit included in advance in the communication signal;
Based on the state of the dedicated bit read by the dedicated bit reading means, the communication signal is passed as it is to set to a through output mode to be supplied to the output driver circuit, or in advance for the communication signal Bei example an output switching means from performing a defined protocol by protocol conversion switches whether to set the communication signal supplied protocol output mode to the output driver circuit, a,
Wherein when the serial communication line between the microcomputer and the semiconductor integrated circuit is broken, the semiconductor integrated circuit according to claim Rukoto forcibly switched to the through-output mode.
前記出力切替手段によって前記スルー出力モードに設定された場合、前記マイクロコンピュータからの通信信号の任意のビットの値を変えずにそのまま通過させることを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。   2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein when the through output mode is set by the output switching means, an arbitrary bit value of a communication signal from the microcomputer is passed as it is without change. 前記出力切替手段によって前記プロトコル出力モードに設定された場合、前記プロトコルに含まれる複数種の信号パターンの中から、前記専用ビットの状態に応じて選択された信号パターンに従って、前記マイクロコンピュータからの通信信号の任意のビットの値を変換することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。   When the protocol output mode is set by the output switching means, communication from the microcomputer is performed according to a signal pattern selected according to the state of the dedicated bit from among a plurality of types of signal patterns included in the protocol. 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein a value of an arbitrary bit of the signal is converted. 前記複数種の信号パターンは、前記電子被制御機器が正常状態になったことを示す正常信号、前記電子被制御機器が異常状態になったことを示す異常信号、前記電子被制御機器に状態の変化があったことを検知する第1の検知信号、前記電子被制御機器に対してフェイルセーフ処理が行われたことを検知する第2の検知信号、および前記電子被制御機器の直前の状態を保持することを示す前状態保持信号を少なくとも含むことを特徴とする請求項3記載の半導体集積回路。   The plurality of types of signal patterns include a normal signal indicating that the electronic controlled device is in a normal state, an abnormal signal indicating that the electronic controlled device is in an abnormal state, and a status of the electronic controlled device. A first detection signal for detecting that there has been a change, a second detection signal for detecting that a fail-safe process has been performed on the electronic controlled device, and a state immediately before the electronic controlled device. 4. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, further comprising at least a previous state holding signal indicating holding. 前記正常信号、前記第1の検知信号または前記第2の検知信号から前記異常信号への切り替えは、前記正常信号、前記第1の検知信号または前記第2の検知信号における1フレームの期間の終了を待つことなく直ちに実行され、また一方で、前記正常信号から前記第1の検知信号または前記第2の検知信号への切り替えは、前記正常信号における1フレームの期間の終了を待つことなく直ちに実行されることを特徴とする請求項4記載の半導体集積回路。   Switching from the normal signal, the first detection signal, or the second detection signal to the abnormal signal is the end of a period of one frame in the normal signal, the first detection signal, or the second detection signal. On the other hand, switching from the normal signal to the first detection signal or the second detection signal is performed immediately without waiting for the end of the one frame period in the normal signal. 5. The semiconductor integrated circuit according to claim 4, wherein: 前記第1の検知信号または前記第2の検知信号から前記正常信号への切り替えは、前記第1の検知信号または前記第2の検知信号における1フレームの期間の終了を待ってから実行され、また一方で、前記第2の検知信号から前記第1の検知信号への切り替えは、前記第2の検知信号における1フレームの期間の終了を待ってから実行されることを特徴とする請求項4記載の半導体集積回路。   The switching from the first detection signal or the second detection signal to the normal signal is executed after waiting for the end of one frame period in the first detection signal or the second detection signal, and On the other hand, the switching from the second detection signal to the first detection signal is performed after waiting for the end of one frame period in the second detection signal. Semiconductor integrated circuit. 前記マイクロコンピュータと前記半導体集積回路との間のシリアル通信線が断線したときに、前記シリアル通信線の断線による異常が発生したことを前記半導体集積回路にて判別するための信号が、前記出力ドライバ回路から出力されることを特徴とする請求項記載の半導体集積回路。 When the serial communication line between the microcomputer and the semiconductor integrated circuit is disconnected, a signal for determining in the semiconductor integrated circuit that an abnormality has occurred due to the disconnection of the serial communication line is the output driver 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1 , wherein the semiconductor integrated circuit is output from a circuit. 前記出力ドライバ回路の電源がショートした場合に、電源ショート検出部により前記出力ドライバ回路の電源のショートを検出してから所定の時間が経過した後に、前記出力ドライバ回路がオフ状態に設定され、前記半導体集積回路を含むシステム全体のシステムリセットが行われるまで、前記出力ドライバ回路のオフ状態が継続されることを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。   When the power supply of the output driver circuit is short-circuited, the output driver circuit is set to an off state after a predetermined time has elapsed since the detection of a power supply short-circuit of the output driver circuit by a power supply short-circuit detection unit. 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the output driver circuit is kept off until a system reset of the entire system including the semiconductor integrated circuit is performed. 請求項1からのいずれか一項に記載の半導体集積回路と、前記半導体集積回路に接続されるマイクロコンピュータとを具備することを特徴とする電子制御装置。 A semiconductor integrated circuit according to any one of claims 1 to 8, the electronic control apparatus characterized by comprising a microcomputer connected to said semiconductor integrated circuit. マイクロコンピュータから送信される通信信号に予め含まれている専用ビットを読み取るステップと、
読み取られた前記専用ビットの状態に基づき、前記通信信号をそのまま通過させて出力ドライバ回路に供給するスルー出力モードに設定するか、または、前記通信信号に対して予め規定されたプロトコルによるプロトコル変換を行ってから前記通信信号を前記出力ドライバ回路に供給するプロトコル出力モードに設定するかを切り替えるステップと、
前記スルー出力モードまたは前記プロトコル出力モードに設定された状態で所定の電圧信号を出力し、前記出力ドライバ回路を駆動することにより電子被制御機器を制御するステップと
前記マイクロコンピュータと、前記電子被制御機器を制御するように構成される半導体集積回路との間のシリアル通信線が断線したときに、前記スルー出力モードに強制的に切り替えるステップとを有することを特徴とする、電子被制御機器の制御方法。
Reading a dedicated bit included in advance in a communication signal transmitted from the microcomputer;
Based on the state of the read dedicated bit, set the through output mode to pass the communication signal as it is and supply it to the output driver circuit, or convert the communication signal according to a protocol defined in advance. Switching to set the protocol output mode to supply the communication signal to the output driver circuit after performing,
Outputting a predetermined voltage signal in a state set to the through output mode or the protocol output mode, and controlling the electronic controlled device by driving the output driver circuit ;
Forcibly switching to the through output mode when a serial communication line between the microcomputer and a semiconductor integrated circuit configured to control the electronic controlled device is disconnected. And a method of controlling an electronic controlled device.
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