JP4935782B2 - Self-diagnosis circuit - Google Patents
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Description
本発明は、外部から入力された信号の処理と共に該処理が正しく行われたか否かを自己診断する機能を備えた自己診断回路に関する。 The present invention relates to a self-diagnosis circuit having a function of performing self-diagnosis as to whether or not the processing is correctly performed together with processing of an externally input signal.
従来より、外部のセンサから入力されたセンサ信号を信号処理すると共に、該信号処理が正しく行われたか否かを自己診断する機能を備えた装置が、例えば特許文献1で提案されている。具体的に、特許文献1では、センサ信号を入力して信号処理する信号処理回路と、この信号処理回路と同一回路である診断用回路と、信号処理回路の出力と診断用回路の出力とを比較する比較器とを備えた装置が提案されている。 Conventionally, for example, Patent Document 1 proposes an apparatus having a function of performing signal processing on a sensor signal input from an external sensor and performing self-diagnosis on whether or not the signal processing is correctly performed. Specifically, in Patent Document 1, a signal processing circuit that inputs and processes a sensor signal, a diagnostic circuit that is the same circuit as the signal processing circuit, an output of the signal processing circuit, and an output of the diagnostic circuit An apparatus including a comparator for comparison has been proposed.
診断用回路は、センサ信号を入力して信号処理回路とまったく同じ信号処理を行ってその結果を出力する。また、比較器は、信号処理回路の出力と診断用回路の出力とを比較して各出力の差が設定値を超えた場合、信号処理回路および診断用回路のいずれかに異常が発生したと判定して異常信号を出力する。
しかしながら、上記従来の技術では、センサ信号を処理する信号処理回路に加え、該信号処理回路と同一の診断用回路が必要になり、装置に2系統の回路構成を用意しなければならない。このため、信号処理回路の回路規模が小さければ、部品・面積も許容できる範囲であるが、回路規模が増大するにつれ、部品・面積共に許容できないレベルとなり問題となる。 However, in the above conventional technique, in addition to the signal processing circuit that processes the sensor signal, a diagnostic circuit that is the same as the signal processing circuit is required, and it is necessary to prepare two circuit configurations in the apparatus. For this reason, if the circuit scale of the signal processing circuit is small, the parts and area are in an allowable range. However, as the circuit scale increases, both the parts and area become unacceptable levels.
また、比較器は、信号処理回路の出力と診断用回路の出力とを比較してその判定結果を出力するだけである。このため、信号処理回路または診断用回路のどちらの回路が故障したかを判別することができなかった。したがって、診断用回路が故障していた場合、本来の信号処理回路は正常であるにもかかわらず、異常信号が出力されている限りはいずれかの回路が異常であると判断せざるを得ず、自己診断機能を持つ装置全体を交換しなければならないという問題もある。 The comparator only compares the output of the signal processing circuit with the output of the diagnostic circuit and outputs the determination result. For this reason, it has not been possible to determine which of the signal processing circuit or the diagnostic circuit has failed. Therefore, if the diagnostic circuit has failed, it must be determined that one of the circuits is abnormal as long as an abnormal signal is output even though the original signal processing circuit is normal. There is also a problem that the entire apparatus having the self-diagnosis function has to be replaced.
本発明は、上記点に鑑み、同一回路を複数備えることなく自己診断を実施することができる自己診断回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a self-diagnosis circuit capable of performing self-diagnosis without providing a plurality of identical circuits.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、前半周期と後半周期とで一周期が構成されたクロック信号に従って、前半周期のクロック信号を入力したときに処理信号の通過を許可する一方、後半周期のクロック信号を入力したときに基準信号の通過を許可する第1切替手段(30)と、第1切替手段(30)から処理信号および基準信号を入力し、処理信号が入力されたときには処理信号の信号処理を行って出力信号を生成する一方、基準信号が入力されたときには処理信号の信号処理と同じ信号処理を基準信号に対して行って判定信号を生成する信号処理回路手段(40)と、クロック信号に従って、前半周期のクロック信号を入力したときに信号処理回路手段(40)から出力された出力信号の通過を許可する一方、後半周期のクロック信号を入力したときに信号処理回路手段(40)から出力された判定信号の通過を許可する第2切替手段(50)と、第2切替手段(50)から出力信号を入力してサンプルホールドし、該サンプルホールドした出力信号を外部に出力するサンプルホールド回路手段(60)と、第2切替手段(50)から判定信号を入力し、判定信号が許容値を超えたときに信号処理回路手段(40)が故障していることを示す異常信号を外部に出力する判定回路手段(70)とを備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the processing signal is allowed to pass when the clock signal of the first half period is input according to the clock signal in which one period is constituted by the first half period and the second half period. On the other hand, the first switching means (30) that permits passage of the reference signal when the clock signal of the second half cycle is input, and the processing signal and the reference signal are input from the first switching means (30), and the processing signal is input. Signal processing circuit means for generating a determination signal by performing signal processing on the reference signal when the reference signal is input while performing signal processing on the processing signal to generate an output signal (40) and the passage of the output signal output from the signal processing circuit means (40) when the clock signal of the first half period is input according to the clock signal, while the second half period is permitted. A second switching means (50) that permits passage of the determination signal output from the signal processing circuit means (40) when the clock signal is input, and an output signal from the second switching means (50) and sample hold The sample hold circuit means (60) for outputting the sampled and held output signal to the outside, and the signal processing circuit means when the determination signal is inputted from the second switching means (50) and the determination signal exceeds the allowable value. (40) is provided with determination circuit means (70) for outputting an abnormal signal indicating that a failure has occurred to the outside.
このように、第1切替手段(30)および第2切替手段(50)による信号の通過の許可を切り替えることによって、一つの信号処理回路手段(40)で処理信号の処理と基準信号の処理とを行うことができる。したがって、自己診断のための信号処理回路手段(40)を余分に設けることなく自己診断を実施することができる。 Thus, by switching permission of signal passing by the first switching means (30) and the second switching means (50), processing of the processing signal and processing of the reference signal by one signal processing circuit means (40) It can be performed. Therefore, the self-diagnosis can be carried out without providing an extra signal processing circuit means (40) for self-diagnosis.
請求項2に記載の発明では、判定回路手段(70)は、クロック信号に従って、後半周期のクロック信号と異常信号とが共に入力されたときに、異常信号の外部への出力を許可する出力許可回路手段(75)を備えていることを特徴とする。 According to the second aspect of the present invention, the determination circuit means (70) permits the output of the abnormal signal to the outside when both the clock signal of the second half period and the abnormal signal are input according to the clock signal. The circuit means (75) is provided.
これにより、信号処理回路手段(40)で基準信号が信号処理されているときに判定回路手段(70)から異常信号が出力されないようにすることができる。したがって、異常信号の誤出力を防止することができる。 Thus, it is possible to prevent an abnormal signal from being output from the determination circuit means (70) when the signal processing circuit means (40) is processing the reference signal. Therefore, erroneous output of an abnormal signal can be prevented.
請求項3に記載の発明のように、信号処理回路手段(40)は、信号処理として、前記信号の増幅処理を行うことができる。 As in the third aspect of the invention, the signal processing circuit means (40) can perform amplification processing of the signal as signal processing.
請求項4に記載の発明では、第1切替手段(30)および前記第2切替手段(50)は、外部から入力されたクロック信号に従って信号の通過を許可することを特徴とする。このように、自己診断回路内でクロック信号を発生させずに外部から取り込むことができる。 The invention according to claim 4 is characterized in that the first switching means (30) and the second switching means (50) permit passage of a signal in accordance with a clock signal inputted from the outside. In this way, it is possible to capture from the outside without generating a clock signal in the self-diagnosis circuit.
請求項5に記載の発明では、第1切替手段(30)は外部で生成された基準信号を入力し、クロック信号に従って基準信号の通過を許可することを特徴とする。このように、自己診断回路で基準信号を生成しなくても外部から取り込むことができる。 The invention according to claim 5 is characterized in that the first switching means (30) receives an externally generated reference signal and permits the passage of the reference signal in accordance with the clock signal. In this way, it is possible to capture from the outside without generating the reference signal by the self-diagnosis circuit.
請求項6に記載の発明のように、基準信号として、電源電圧を抵抗にて分割した電圧を用いることができる。 As in the sixth aspect of the invention, a voltage obtained by dividing the power supply voltage by a resistor can be used as the reference signal.
請求項7に記載の発明のように、基準信号として、電源電圧を定電圧回路に入力し生成した電圧を用いることができる。 As in the seventh aspect of the invention, the voltage generated by inputting the power supply voltage to the constant voltage circuit can be used as the reference signal.
請求項8に記載の発明では、出力許可回路手段(75)は、クロック信号に従って、後半周期のクロック信号と異常信号とが共に入力されたときに異常信号の外部への出力を許可する一方、前半周期のクロック信号が入力されたときに異常信号の外部への出力を停止する論理回路であることを特徴とする。 In the invention according to claim 8, the output permission circuit means (75) permits the output of the abnormal signal to the outside when both the clock signal and the abnormal signal in the latter half period are input according to the clock signal. It is a logic circuit that stops outputting an abnormal signal to the outside when a clock signal of the first half cycle is input.
このように、出力許可回路手段(75)を論理回路で構成することができる。論理回路としては、例えばNOR回路を採用することができ、AND回路等によって構成された回路も採用することができる。 Thus, the output permission circuit means (75) can be constituted by a logic circuit. As the logic circuit, for example, a NOR circuit can be adopted, and a circuit constituted by an AND circuit or the like can also be adopted.
請求項9に記載の発明では、第1切替手段(30)は複数の基準信号を入力し、クロック信号に従って複数の基準信号それぞれの通過を切り替え、信号処理回路手段(40)は、第1切替手段(30)から入力される複数の基準信号を、順次、信号処理することを特徴とする。 In the invention according to claim 9, the first switching means (30) receives a plurality of reference signals, switches the passage of each of the plurality of reference signals according to the clock signal, and the signal processing circuit means (40) A plurality of reference signals input from the means (30) are sequentially processed.
これにより、複数の基準信号それぞれに対して信号処理された結果を判定でき、より正確な判定を行うことができる。 As a result, the result of signal processing for each of the plurality of reference signals can be determined, and more accurate determination can be performed.
請求項10に記載の発明では、クロック信号の前半周期と後半周期との比率は、信号処理回路手段(40)の起動後に1度だけ第1切替手段(30)にて基準信号の通過が許可される比率になっていることを特徴とする。
In the invention according to
これにより、自己診断回路への電源投入後に1度だけ自己診断を行うようにすることができ、他の時間すべてで信号処理を行うようにすることができる。 Thereby, the self-diagnosis can be performed only once after the power supply to the self-diagnosis circuit is turned on, and the signal processing can be performed at all other times.
請求項11に記載の発明では、クロック信号の前半周期と後半周期との比率は、第1切替手段(30)における基準信号の1回の通過に対して処理信号の通過が複数回許可される比率になっていることを特徴とする。これにより、一定時間ごとに自己診断を行うようにすることができる。 In the invention according to claim 11, the ratio of the first half cycle to the second half cycle of the clock signal is such that the passage of the processing signal is permitted a plurality of times for one pass of the reference signal in the first switching means (30). It is characterized by a ratio. As a result, self-diagnosis can be performed at regular intervals.
請求項12に記載の発明では、サンプルホールド回路手段(60)の後段にローパスフィルタが設けられていることを特徴とする。これにより、第2切替手段(50)の切り替え時に発生する切り替えノイズを減衰させることができる。 The invention as set forth in claim 12 is characterized in that a low-pass filter is provided after the sample-and-hold circuit means (60). Thereby, the switching noise generated when the second switching means (50) is switched can be attenuated.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る自己診断回路の全体構成図である。この図に示されるように、自己診断回路は、クロック10と、基準電圧源20と、第1スイッチ30と、信号処理回路40と、第2スイッチ50と、サンプルホールド回路60と、判定回路70とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a self-diagnosis circuit according to a first embodiment of the present invention. As shown in this figure, the self-diagnosis circuit includes a
クロック10は、前半周期と後半周期とで一周期が構成されたクロック信号を発生させるものである。例えば、クロック信号の前半周期がハイ、後半周期がローの場合、クロック信号はハイ/ローを繰り返す信号となる。クロック10で発生させられたクロック信号は、第1スイッチ30、第2スイッチ50、サンプルホールド回路60、判定回路70にそれぞれ入力される。以下では、クロック信号の前半周期をハイ、後半周期をローと定義する。なお、この定義は自己診断回路の設計に応じて自由に変更可能である。
The
基準電圧源20は、一定の基準電圧を発生させる電源である。この基準電圧は基準信号として第1スイッチ30に入力される。
The
第1スイッチ30は、クロック10から入力されたクロック信号に従って、外部から入力した処理信号と基準電圧源20から入力した基準信号とのいずれかを通過させる手段である。処理信号は、例えばセンサから出力されたセンサ信号等である。
The
具体的に、第1スイッチ30は、クロック10からハイのクロック信号を入力したときに自己診断回路の入力端子80と信号処理回路40とを接続し、入力端子80に入力された処理信号の通過を許可する。また、第1スイッチ30は、後半周期のクロック信号を入力したときに基準電圧源20と信号処理回路40とを接続し、基準電圧源20から出力された基準信号の通過を許可する。第1スイッチ30を通過した処理信号または基準信号は信号処理回路40に入力される。このような第1スイッチ30は、例えばMOSトランジスタで構成される。
Specifically, the
信号処理回路40は、第1スイッチ30から処理信号および基準信号を入力し、入力された各信号の信号処理を行う回路である。信号処理回路40は処理信号および基準信号に対してそれぞれ同じ信号処理を行う。
The
すなわち、信号処理回路40は、処理信号が入力されたときには処理信号の信号処理を行って出力信号を生成する。また、信号処理回路40は、基準信号が入力されたときには処理信号の信号処理と同じ信号処理を基準信号に対して行って判定信号を生成する。信号処理としては、例えば、一定の増幅率で信号を増幅する処理を行う。信号処理回路40で生成された出力信号または判定信号は電圧値であり、それぞれ第2スイッチ50に入力される。
That is, when the processing signal is input, the
第2スイッチ50は、クロック10から入力されたクロック信号に従って、信号処理回路40から入力した出力信号と判定信号とのいずれかを通過させる手段である。具体的に、第2スイッチ50は、クロック10からハイのクロック信号を入力したときに信号処理回路40とサンプルホールド回路60とを接続し、信号処理回路40から出力された出力信号の通過を許可する。第2スイッチ50を通過した出力信号は、サンプルホールド回路60に入力される。また、第2スイッチ50は、クロック10からローのクロック信号を入力したときに信号処理回路40と判定回路70とを接続し、信号処理回路40から出力された判定信号の通過を許可する。第2スイッチ50を通過した判定信号は、判定回路70に入力される。
The
すなわち、第1スイッチ30および第2スイッチ50にハイのクロック信号が入力される間、入力端子80に入力された処理信号を信号処理回路40で処理してサンプルホールド回路60に入力する経路が形成される。一方、第1スイッチ30および第2スイッチ50にローのクロック信号が入力される間、基準電圧源20から出力された基準信号を信号処理回路40で処理して判定回路70に入力する経路が形成される。このような第2スイッチ50は、第1スイッチ30と同様に、例えばMOSトランジスタで構成される。
That is, while the high clock signal is input to the
サンプルホールド回路60は、第2スイッチ50から出力信号を入力してサンプルホールドし、該サンプルホールドした出力信号を出力端子81を介して外部に出力するものである。このサンプルホールド回路60には、NOT回路90を介してクロック10からクロック信号が入力されるようになっている。
The sample and hold
したがって、サンプルホールド回路60は、クロック10からハイのクロック信号が出力されている間に出力信号のサンプリングを行い、クロック10からローのクロック信号が出力されている間に一時的保持(ホールド)を行う。サンプルホールド回路60はスイッチ・コンデンサ・オペアンプ等により構成される。
Therefore, the
第1スイッチ30および第2スイッチ50の切り替えにより基準信号が信号処理回路40で信号処理される間、信号処理回路40では判定信号が生成されるため信号処理回路40からの出力が正常な出力でなくなる。このため、サンプルホールド回路60は、基準信号が処理されるように第1スイッチ30および第2スイッチ50が切り替わった後でも、処理信号が信号処理された正常な出力信号が常に出力端子81から出力されるようにする役割を果たす。
While the reference signal is signal-processed by the
判定回路70は、第2スイッチ50から判定信号を入力し、該判定信号が許容値を超えたときに信号処理回路40が故障していることを示す異常信号を外部に出力するものである。この判定回路70は、サンプルホールド回路71と、第1比較電圧源72と、第2比較電圧源73と、比較器74とを備えている。
The
サンプルホールド回路71は、クロック10から入力されたクロック信号に従って、第2スイッチ50を介して信号処理回路40から入力された判定信号をサンプルホールドし、該サンプルホールドした判定信号を比較器74に出力するものである。このサンプルホールド回路71は、クロック10からローのクロック信号が出力されている間に判定信号のサンプリングを行い、クロック10からハイのクロック信号が出力されている間に一時的保持(ホールド)を行う。サンプルホールド回路71は、サンプルホールド回路60と同様にスイッチ・コンデンサ・オペアンプ等により構成される。
The
第1比較電圧源72は、一定の第1比較電圧を発生させる電源である。この第1比較電圧は第1比較信号として比較器74に入力される。例えば、この第1比較電圧が許容値の上限値である。
The first
第2比較電圧源73は、一定の第2比較電圧を発生させる電源である。この第2比較電圧は第2比較信号として比較器74に入力される。例えば、この第2比較電圧が許容値の下限値である。
The second
比較器74は、サンプルホールド回路71から入力された判定信号が、上限値としての第1比較信号と下限値としての第2比較信号との間の範囲内であるかを判定するものである。予め設定された基準電圧が信号処理回路40にて増幅処理されると、期待される処理結果が予想できるため、上限値と下限値との間の許容値は、基準信号が信号処理回路40で正常に信号処理されたならば当然に含まれるであろう範囲に設定される。
The
そして、判定信号が示す電圧値が上限値である第1比較電圧を上回る場合、または下限値である第2比較電圧を下回る場合、比較器74は上記異常信号を生成し、異常出力端子82を介して該異常信号を外部に出力する。このような比較器74はコンパレータ等により構成される。
When the voltage value indicated by the determination signal exceeds the first comparison voltage, which is the upper limit value, or falls below the second comparison voltage, which is the lower limit value, the
以上が、本実施形態に係る自己診断回路の全体構成である。この自己診断回路は、例えばセンサやECU等の電子回路に組み込まれて用いられる。 The above is the overall configuration of the self-diagnosis circuit according to the present embodiment. This self-diagnosis circuit is used by being incorporated in an electronic circuit such as a sensor or an ECU.
次に、図1に示される自己診断回路の作動について説明する。まず、クロック10でクロック信号が生成され、第1スイッチ30、第2スイッチ50、サンプルホールド回路60、判定回路70のサンプルホールド回路71にそれぞれ入力される。
Next, the operation of the self-diagnosis circuit shown in FIG. 1 will be described. First, a clock signal is generated by the
そして、第1スイッチ30および第2スイッチ50がハイのクロック信号により駆動されると、自己診断回路は通常モードとなる。すなわち、第1スイッチ30によって入力端子80と信号処理回路40とが接続され、第2スイッチ50によって信号処理回路40とサンプルホールド回路60とが接続される。
When the
これにより、入力端子80に入力された処理信号が第1スイッチ30を介して信号処理回路40に入力される。そして、信号処理回路40にて増幅処理されて出力信号が生成され、該出力信号が第2スイッチ50を介してサンプルホールド回路60に入力される。該出力信号はサンプルホールド回路60を通じて出力端子81から外部に出力される。
As a result, the processing signal input to the
続いて、第1スイッチ30および第2スイッチ50がローのクロック信号により駆動されると、自己診断回路は自己診断モードとなる。すなわち、第1スイッチ30によって基準電圧源20と信号処理回路40とが接続され、第2スイッチ50によって信号処理回路40と判定回路70のサンプルホールド回路71とが接続される。
Subsequently, when the
これにより、基準電圧源20から出力された予め設定された基準電圧を示す基準信号が、第1スイッチ30を介して信号処理回路40に入力される。そして、信号処理回路40にて処理信号と同様に増幅処理されて判定信号が生成され、該判定信号が第2スイッチ50を介してサンプルホールド回路71に入力され、該サンプルホールド回路71を通過して比較器74に入力される。
As a result, the reference signal indicating the preset reference voltage output from the
比較器74では、判定信号を示す電圧値が第1比較電圧と第2比較電圧との間の許容値に含まれるか否かが判定される。該電圧値が許容値の範囲内であると判定されると、信号処理回路40は正常に機能していることを示す正常信号を出力する。一方、該電圧値が許容値を超えると判定されると、比較器74では異常信号が生成され、異常出力端子82を介して外部に出力される。
In the
このように自己診断モードが機能している間、すなわち第1スイッチ30および第2スイッチ50にローのクロック信号が入力されている間、サンプルホールド回路60の出力はクロック信号がハイのときにサンプリングされた出力信号が保持されている。これは、自己診断を行う際に信号処理回路40の出力が自己診断出力(判定信号)となって正常な出力でなくなるため、自己診断回路から外部への正常な処理出力を保つためである。
As described above, while the self-diagnosis mode is functioning, that is, while the low clock signal is input to the
また、サンプルホールド回路71では、自己診断モードが機能している間では判定信号がサンプリングされ、処理信号を信号処理する間では該判定信号が保持される。これにより、正規入力(処理信号)に対する異常判定の防止を図っている。
In the
上記のようにして、自己診断回路は通常モードと自己診断モードとが繰り返されることにより、継続して出力信号が出力され、信号処理回路40に異常が発生した際には異常信号が出力される。
As described above, the self-diagnosis circuit repeats the normal mode and the self-diagnosis mode, so that an output signal is continuously output, and when an abnormality occurs in the
以上説明したように、本実施形態では、自己診断の対象となる信号処理回路40に、診断用の基準信号と本来の処理信号を時分割して入力し、得られた判定信号が設定された判定範囲に入っているかを判定することで信号処理回路40の異常を診断することを特徴とする。
As described above, in the present embodiment, the diagnostic reference signal and the original processing signal are time-divisionally input to the
これにより、自己診断のための信号処理回路40を余分に設ける必要がなくなり、一つの信号処理回路40で処理信号の処理と基準信号の処理とを行うことができる。したがって、部品点数と回路面積の削減を実現することができる。
Thereby, it is not necessary to provide an extra
また、異常信号が出力された際には、信号処理回路40の故障であると確実に判断できる。このため、自己診断回路全体を交換する必要はなく、場合によっては信号処理回路40のみを交換することも可能である。
Further, when an abnormal signal is output, it can be reliably determined that the
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、信号処理回路40が特許請求の範囲の信号処理回路手段に対応し、サンプルホールド回路60が特許請求の範囲のサンプルホールド回路手段に対応する。また、第1スイッチ30が特許請求の範囲の第1切替手段に対応し、第2スイッチ50が特許請求の範囲の第2切替手段に対応する。さらに、判定回路70が特許請求の範囲の判定回路手段に対応する。
As for the correspondence between the description of the present embodiment and the description of the claims, the
(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図2は、判定回路70において比較器74と異常出力端子82との間の一部構成図を示したものである。この図に示されるように、判定回路70は、比較器74と異常出力端子82との間に出力許可回路75を備えている。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, only different parts from the first embodiment will be described. FIG. 2 shows a partial configuration diagram between the
この出力許可回路75は、ローのクロック信号(CLK)と異常信号とが共に入力されたときに、異常信号の外部への出力を許可するNOR回路である。つまり、出力許可回路75は、ハイのクロック信号が入力される間すなわち自己診断回路の通常モードの際には比較器74から入力された信号の通過を停止し、自己診断モードの際にのみ比較器74の出力の通過を許可する。
The
これにより、自己診断モードの際にのみ異常信号が外部に出力されることになり、通常モードの際の判定回路70の誤出力を防止することができる。したがって、自己診断回路の信頼性を向上させることができる。
As a result, an abnormal signal is output to the outside only in the self-diagnosis mode, and erroneous output of the
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、出力許可回路75が特許請求の範囲の出力許可回路手段に対応する。
For the correspondence between the description of this embodiment and the description of the claims, the
(他の実施形態)
上記各実施形態では、信号処理回路40では信号処理として信号の増幅処理を行っていたが、信号処理の内容は信号の増幅処理に限らず、他の処理でも良い。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, the
上記各実施形態では、自己診断回路にクロック10が備えられた構成が示されているが、クロック信号は外部から入力するようにしても良い。
In each of the above-described embodiments, the configuration in which the
上記各実施形態では、自己診断回路に基準電圧源20が備えられた構成が示されているが、外部から基準信号を第1スイッチ30に入力する構成でも良い。また、基準信号の生成方法に制限はなく、自己診断回路の内部で電源電圧を抵抗分割して作成しても良いし、バンドギャップ定電圧回路に代表される電子回路を用いて作成しても良い。第1比較信号および第2比較信号についても同様である。すなわち、基準信号は、電源電圧を抵抗にて分割した電圧であっても良いし、電源電圧を定電圧回路に入力し生成した電圧であっても良い。
In each of the above embodiments, a configuration in which the
上記各実施形態で示された判定回路70の構成は一例を示すものであり、他の構成によって判定回路70が実現されるようにしても良い。例えば、判定回路70で用いられるサンプルホールド回路71は必須ではなく、通常モード時に異常判定を行わない論理回路を構築することで、通常モード時に異常の出力を防止する構成としても良い。
The configuration of the
第2実施形態で示された出力許可回路75はNOR回路で構成されているが、NOR回路に限らず、AND回路等で構成された論理回路で構成されていても良い。すなわち、論理回路は、クロック信号に従って、ローのクロック信号と異常信号とが共に入力されたときに異常信号の外部への出力を許可する一方、ハイのクロック信号が入力されたときに異常信号の外部への出力を停止する構成であれば良い。
The
第2実施形態で示された出力許可回路75を用いる場合は、自己診断モード時のみ異常信号を出力するため、通常動作時の異常信号出力について考慮する必要が無くなり、サンプルホールド回路71を省略することもできる。
When the
基準信号は1つに限らず、複数用いても良い。この場合、複数の基準電圧を信号処理回路40に入力できるスイッチを用いて順次切り替えて異常を判定するようにすれば良い。もちろん、第1スイッチ30によって切り替えができるようにしても良い。この場合、信号処理回路40は、第1スイッチ30から入力される複数の基準信号を、順次、信号処理することとなる。
The reference signal is not limited to one, and a plurality of reference signals may be used. In this case, the abnormality may be determined by sequentially switching using a switch capable of inputting a plurality of reference voltages to the
通常モードと自己診断モードとの時間的比率は、クロック信号のハイ/ローのタイミングで決まるが、通常モード(例えばクロック信号の前半周期)と自己診断モード(例えばクロック信号の後半周期)との時間的比率は1:1である必要はなく、自由に設定して良い。例えば、電源投入時(すなわち信号処理回路40の起動後)に1度だけ、自己診断モードを実施するようにしても良いし、通常動作を複数回実施した後で、自己診断を1回実施する動作を繰り返し行ってもよい。この場合、前者のクロック信号のハイとローとの比率は、信号処理回路40の起動後に1度だけ第1スイッチ30にて基準信号の通過が許可される比率となる。一方、後者のクロック信号のハイとローとの比率は、第1スイッチ30における基準信号の1回の通過に対して処理信号の通過が複数回許可される比率となる。
The time ratio between the normal mode and the self-diagnosis mode is determined by the high / low timing of the clock signal, but the time between the normal mode (eg, the first half cycle of the clock signal) and the self-diagnosis mode (eg, the second half cycle of the clock signal). The target ratio does not need to be 1: 1 and may be set freely. For example, the self-diagnosis mode may be performed only once when the power is turned on (that is, after the
出力信号の出力切り替え時に切り替えノイズが出力信号にのる可能性がある。そのため、サンプルホールド回路60の後段にローパスフィルタを設けて切り替えノイズを減衰させても良い。また、出力信号の移動平均を取り、ノイズ成分を減少させても良い。
There is a possibility that switching noise will be added to the output signal when the output signal is switched. For this reason, a low-pass filter may be provided after the sample and hold
30 第1スイッチ
40 信号処理回路
50 第2スイッチ
60 サンプルホールド回路
70 判定回路
75 出力許可回路
Claims (12)
前記第1切替手段(30)から前記処理信号および前記基準信号を入力し、前記処理信号が入力されたときには前記処理信号の信号処理を行って出力信号を生成する一方、前記基準信号が入力されたときには前記処理信号の信号処理と同じ信号処理を前記基準信号に対して行って判定信号を生成する信号処理回路手段(40)と、
前記クロック信号に従って、前記前半周期のクロック信号を入力したときに前記信号処理回路手段(40)から出力された前記出力信号の通過を許可する一方、前記後半周期のクロック信号を入力したときに前記信号処理回路手段(40)から出力された前記判定信号の通過を許可する第2切替手段(50)と、
前記第2切替手段(50)から前記出力信号を入力してサンプルホールドし、該サンプルホールドした出力信号を外部に出力するサンプルホールド回路手段(60)と、
前記第2切替手段(50)から前記判定信号を入力し、前記判定信号が許容値を超えたときに前記信号処理回路手段(40)が故障していることを示す異常信号を外部に出力する判定回路手段(70)とを備えていることを特徴とする自己診断回路。 According to the clock signal in which one cycle is constituted by the first half cycle and the second half cycle, the processing signal is allowed to pass when the clock signal of the first half cycle is inputted, while the reference signal is inputted when the clock signal of the second half cycle is inputted. First switching means (30) for allowing passage of
The processing signal and the reference signal are input from the first switching means (30). When the processing signal is input, the processing signal is processed to generate an output signal, while the reference signal is input. Signal processing circuit means (40) for generating a determination signal by performing the same signal processing as the signal processing of the processing signal on the reference signal;
According to the clock signal, when the clock signal of the first half cycle is input, the output signal output from the signal processing circuit means (40) is allowed to pass, while when the clock signal of the second half cycle is input, Second switching means (50) for allowing passage of the determination signal output from the signal processing circuit means (40);
Sample and hold circuit means (60) for inputting and outputting the output signal from the second switching means (50), and outputting the sampled and held output signal to the outside;
The determination signal is input from the second switching means (50), and when the determination signal exceeds an allowable value, an abnormal signal indicating that the signal processing circuit means (40) is out of order is output to the outside. A self-diagnosis circuit comprising a determination circuit means (70).
前記信号処理回路手段(40)は、前記第1切替手段(30)から入力される複数の基準信号を、順次、信号処理することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載の自己診断回路。 The first switching means (30) inputs a plurality of reference signals, switches the passage of each of the plurality of reference signals according to the clock signal,
The signal processing circuit means (40) sequentially processes a plurality of reference signals input from the first switching means (30), according to any one of claims 1 to 8. Self-diagnosis circuit.
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