JP6323296B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、外部装置と通信するマイクロコンピュータを備える制御装置に関するものである。

特許文献１に示されるように、マイクロコンピュータの異常を監視する異常監視装置が知られている。この異常監視装置は、マイクロコンピュータの通常動作中の異常を検出する通常時異常検出手段と、マイクロコンピュータがスタンバイ時の異常を検出するスタンバイ時異常検出手段と、を備えている。マイクロコンピュータは通常動作中にウォッチドッグパルスを出力し、スタンバイ時にウォッチドッグパルスを出力しない。したがって通常時異常検出手段は通常動作中のマイクロコンピュータからウォッチドッグパルスが所定時間内に入力されない場合マイクロコンピュータに異常が生じていると判断する。そしてスタンバイ時異常検出手段はスタンバイ時のマイクロコンピュータからウォッチドッグパルスが入力されるとマイクロコンピュータに異常が生じていると判断する。

特開２００４−３２６６２９号公報

上記したように特許文献１に示されるスタンバイ時異常検出手段は、スタンバイ時のマイクロコンピュータからウォッチドッグパルスが入力されるとマイクロコンピュータに異常が生じていると判断する。しかしながらマイクロコンピュータの異常状態によっては、スタンバイ時（低消費モード時）にマイクロコンピュータからウォッチドッグパルスが出力されない場合もあり得る。したがって特許文献１に記載の異常監視装置では、このようなマイクロコンピュータの異常状態を検出することができなかった。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、マイクロコンピュータからウォッチドッグパルスのような監視信号が出力されなくとも、低消費モード時のマイクロコンピュータの異常を検出することのできる制御装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するための第１発明は、動作モードとして、外部装置（３００）と通信する通常動作モード、および、通常動作モードよりも消費電力の低い低消費モードを有するマイクロコンピュータ（１０）と、マイクロコンピュータの状態を監視する監視回路（３２）と、監視回路の駆動を制御する起動回路（３１）と、を備え、マイクロコンピュータは通常動作モード時に正常状態であることを示すパルス状の監視信号を生成して監視回路に出力し、監視回路は監視信号に基づいてマイクロコンピュータの状態を監視し、マイクロコンピュータと外部装置との通信において入出力されるパルス状の通信信号には、有意な信号に含まれるドミナントと通信が停止している際に継続的に出力されるレセッシブが含まれており、起動回路は通信信号を監視しており、マイクロコンピュータが低消費モード時において通信信号にドミナントが含まれている場合に監視回路を監視状態にし、監視状態になった監視回路は監視信号が入力されない場合、マイクロコンピュータに異常が生じていると判定することを特徴とする。

そしてこの第１発明のより具体的な構成としての第２発明は、起動回路は、マイクロコンピュータが低消費モードであり、通信信号にドミナントが含まれている場合、低消費モードから通常動作モードへと移行するための起動処理の実施を命ずる起動信号をマイクロコンピュータに出力するとともに監視回路を監視状態にし、監視状態になった監視回路は、マイクロコンピュータに起動信号が出力されてから起動処理に要する起動処理時間を超えても監視信号が入力されない場合、マイクロコンピュータに異常が生じていると判定する。

マイクロコンピュータ（１０）（以下、マイコン（１０）と示す）が低消費モード時において通信信号にドミナントが含まれるのは、以下の２通りが考えられる。すなわち、外部装置（３００）から低消費モード時のマイコン（１０）へと出力された通信信号にドミナントが含まれる場合、および、異常状態のマイコン（１０）から外部装置（３００）へと出力された通信信号にドミナントが含まれる場合である。前者の場合、起動回路（３１）から出力される起動信号によって起動処理時間後にマイコン（１０）が通常動作モードに移行し、監視信号を監視回路（３１）に出力する。そのために監視回路（３１）はマイコン（１０）に異常が生じていないと判定する。しかしながら後者の場合、マイコン（１０）は異常状態であるために起動回路（３１）から出力される起動信号によってマイコン（１０）は通常動作モードに移行しない。そのために監視信号がマイコン（１０）から監視回路（３１）へと出力されず、監視回路（３１）はマイコン（１０）に異常が生じていると判定する。以上に示したように、マイコン（１０）から監視信号が出力されなくとも、低消費モード時のマイコン（１０）の異常を検出することができる。さらに言えば、マイコン（１０）から常時ドミナントが出力された結果、外部装置（３００）に含まれる特定のＥＣＵと制御装置（１００）とが常時通信し、これによって他のＥＣＵが通信できなくなることが抑制される。

なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。

第１実施形態に係る制御装置の概略構成を示すブロック図である。 正常時における制御装置の信号と状態を示すタイミングチャートである。 起動処理時に異常が生じた場合の制御装置の信号と状態を示すタイミングチャートである。 低消費モード時に異常が生じた場合の制御装置の信号と状態を示すタイミングチャートである。 図３においてマイコンの異常動作時に駆動信号が入力されて駆動電圧の圧力レベルも上がっている状態を示すタイミングチャートである。 図４においてマイコンの異常動作時に駆動信号が入力されて駆動電圧の圧力レベルも上がっている状態を示すタイミングチャートである。

以下、本発明を車両に設けられたパーキングスイッチのアクチュエータの制御ＥＣＵに適用した場合の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図４に基づいて本実施形態に係る制御装置を説明する。制御装置１００はパーキングスイッチのアクチュエータ２００の駆動を制御する制御ＥＣＵであり、ＬＩＮ通信によって車両に設けられた外部ＥＣＵ３００と通信可能となっている。外部ＥＣＵ３００としては認証ＥＣＵやドアＥＣＵがある。車両にキーを持ったユーザーが近づくと、認証ＥＣＵはそのキーに記憶されている認証ＩＤと自身が保有している認証ＩＤとを照合する。認証ＥＣＵは認証ＩＤの照合が一致すると、ＬＩＮ通信によって他のＥＣＵ（上記したドアＥＣＵや制御装置１００）に起動を指示する信号を出力する。この状態において車両のドアノブに設置されたタッチセンサにユーザーが触れると、ドアＥＣＵは車両のドアをロックしているアクチュエータにロックの解除を指示する。その後、ユーザーからパーキングの解除指示が入力されると、制御装置１００はパーキングロックを行っているアクチュエータ２００に車軸につながったリングギヤのロックの解除を指示する。なお図２に示すように外部ＥＣＵ３００と制御装置１００が保有するマイクロコンピュータ１０（以下、マイコン１０と示す）との間で行われる通信において入出力されるパルス信号（通信信号）にはドミナントとレセッシブが含まれている。ドミナントはレセッシブに比べてその電圧レベルが低くなっており、レセッシブは通信が停止している時の継続的に出力され、ドミナントは有意な信号に含まれている。上記したアクチュエータ２００が特許請求の範囲に記載の外部素子、外部ＥＣＵ３００が特許請求の範囲に記載の外部装置に相当する。

図１に示すように制御装置１００は、マイコン１０、出力回路２０、および、電源ＩＣ３０を有する。マイコン１０は上記したように外部ＥＣＵ３００とＬＩＮ通信し、出力回路２０を介してアクチュエータ２００に制御信号を出力して、その動作を制御する。マイコン１０と電源ＩＣ３０それぞれは、動作モードとして、外部ＥＣＵ３００と通信する通常動作モード、および、通常動作モードよりも消費電力の低い低消費モードを有する。マイコン１０と電源ＩＣ３０それぞれが低消費モード時において外部ＥＣＵ３００から起動を指示する信号が入力される（通信信号に図２に示すドミナントが含まれる）と、電源ＩＣ３０は通常動作モードに移行し、マイコン１０に起動処理の実施を命ずる起動信号を出力する。換言すれば、図２に示すように起動信号の電圧レベルをＨｉレベルからＬｏレベルに変化させる。これによりマイコン１０が起動処理を行い、低消費モードから通常動作モードへと移行する。またマイコン１０は、外部ＥＣＵ３００とのＬＩＮ通信を終了し、アクチュエータ２００への制御信号の出力を終えると、通常動作モードから低消費モードへと移行する終了処理を行う。これによってマイコン１０は低消費モードになる。マイコン１０は自身が通常動作モードであるのかそれとも低消費モードであるのかを示す状態信号を生成し、この状態信号を電源ＩＣ３０に出力している。なお、上記した低消費モードの場合、マイコン１０および電源ＩＣ３０それぞれが保有する揮発性メモリに一時的に記憶されたデータが消失しない程度にマイコン１０および電源ＩＣ３０の駆動状態が低電力に保たれる。

本実施形態では通常動作モードにおいて状態信号の電圧レベルがＨｉレベル、低消費モードにおいて状態信号の電圧レベルがＬｏレベルになっている。また終了処理時において状態信号の電圧レベルがＨｉレベル、起動処理時において状態信号の電圧レベルがＬｏレベルになっている。電源ＩＣ３０は自身が通常動作モードである場合にマイコン１０から低消費モードを示す状態信号（Ｌｏレベル）が入力されると、低消費モードに移行する。換言すれば、電源ＩＣ３０は状態信号の立下りエッジが入力されると、低消費モードに移行する。これにより、図２に示すように電源ＩＣ３０は起動信号の出力を終了する。

図１に示すように電源ＩＣ３０は、起動回路３１、監視回路３２、通信回路３３、電源回路３４、および、スイッチ３５を有する。起動回路３１はマイコン１０の起動と監視回路３２の駆動を制御し、監視回路３２はマイコン１０の状態を監視する。通信回路３３は外部ＥＣＵ３００とマイコン１０とをＬＩＮ通信するためのＬＩＮトランシーバであり、電源回路３４は供給されるバッテリー電源を所定の一定電圧に変換する電圧レギュレータである。スイッチ３５は電源回路３４から出力される一定電圧（駆動電圧）を上記した出力回路２０などのマイコン１０の周辺機器への入力を制御するものである。以下、制御装置１００の構成要素を個別に説明する。

図１および図２に示すようにマイコン１０は通常動作モード時にパルス状の監視信号を生成し、これを監視回路３２に出力している。この監視信号は、具体的に言えばパルス周期とデューティ比の一定なウォッチドッグ信号である。監視回路３２はこの監視信号に基づいてマイコン１０の状態を監視し、マイコン１０に異常が生じていると判定した場合、リセット信号をマイコン１０に出力する。リセット信号が入力されるとマイコン１０は起動処理を行い、再起動する。これによりマイコン１０が異常状態になったとしても、正常状態に復帰される。

また図１および図２に示すようにマイコン１０はスイッチ３５の駆動を制御する駆動信号を生成し、起動回路３１を介してスイッチ３５に出力している。駆動信号の電圧レベルがＬｏレベルからＨｉレベルに移行するとスイッチ３５が駆動状態となり、このスイッチ３５を介して電源回路３４の出力電圧が出力回路２０に供給される。これにより出力回路２０へ供給される電圧（駆動電圧）が上昇し、出力回路２０がオン状態となる。この結果、マイコン１０にて生成された制御信号が出力回路２０を介してアクチュエータ２００に出力可能となる。上記した駆動信号が特許請求の範囲に記載の電源信号に相当する。

図２に示すように起動回路３１は低消費モード時において通信信号にドミナントが含まれると低消費モードから通常動作モードに移行し、起動信号の電圧レベルをＨｉレベルからＬｏレベルに変化させる。これによりマイコン１０に起動処理を実施させ、低消費モードから通常動作モードへと移行させる。本実施形態ではマイコン１０が低消費モード以外の場合に上記した起動信号の電圧レベルをＬｏレベルに固定している。

また起動回路３１は低消費モード時において通信信号にドミナントが含まれると、図２に示すように監視回路３２を停止状態から監視状態へと移行させる。そして起動回路３１は状態信号の電圧レベルがＨｉレベルからＬｏレベルに移行すると、監視回路３２を監視状態から停止状態に移行させる。起動回路３１はマイコン１０が通常動作モードである時だけではなく、起動処理、終了処理している際にも監視回路３２を監視状態にする。別の表現をすると、通信信号の入出力、状態信号がＨｉレベル、駆動信号がＨｉレベルのいずれか１つが成立している場合、起動回路３１は監視回路３２を監視状態にする。なお、通信信号の入出力が行われている際に、状態信号と駆動信号がともにＬｏレベルの場合、起動回路３１は通信信号の入出力が終了して所定時間経過した後に監視回路３２を停止状態にする。

また起動回路３１は通信信号を監視している。上記したようにマイコン１０は通常動作モード時においてドミナントとレセッシブを含む通信信号を外部ＥＣＵ３００と入出力する。しかしながらマイコン１０は低消費モード時、および、起動処理時それぞれにおいて通信信号にドミナントを含めない。したがって例えば図３に示すように起動処理時に通信信号にドミナントが含まれる場合、マイコン１０に異常が生じている可能性があることとなる。また例えば図４に示すように低消費モード時に通信信号にドミナントが含まれる場合、マイコン１０に異常が生じている可能性があることとなる。したがって起動回路３１はマイコン１０の異常を検出するべく、マイコン１０が起動処理時において監視回路３２を監視状態にし、マイコン１０が低消費モード時に通信信号にドミナントが含まれる場合、監視回路３２を監視状態にする。そして起動回路３１は起動信号を出力して、マイコン１０から監視信号を出力できるようにする。マイコン１０が正常であれば監視信号が出力されるが、異常であれば監視信号が出力されない。したがって上記のように監視回路３２を監視状態にすることで、監視回路３２によってマイコン１０の状態を判定させる。

上記したように監視回路３２は、起動回路３１が起動信号を出力する際に監視状態になる。例えば図３に示すようにマイコン１０が起動処理時に異常動作となり、起動処理に要する起動処理時間を超えても監視信号が入力されない場合、監視回路３２はマイコン１０に異常が生じていると判定する。また図４に示すようにマイコン１０が低消費モード時に通信信号にドミナントが含まれる場合、起動回路３１によって監視回路３２は監視状態にされる。そして起動回路３１からマイコン１０へと起動信号が出力される。この場合においてマイコン１０から監視信号が起動処理時間を超えても入力されない場合、監視回路３２はマイコン１０に異常が生じていると判定する。そして監視回路３２はマイコン１０が通常動作モード時および終了処理時に監視状態になっている。図示しないが、この状態においてマイコン１０から監視信号が所定時間（例えば３０ｍｓｅｃ）経っても入力されない場合、監視回路３２はマイコン１０に異常が生じていると判定する。以上示したように監視回路３２は監視状態においてマイコン１０から監視信号が入力されたか否かに応じてマイコン１０が正常状態であるか異常状態であるかを判定する。なお上記したようにマイコン１０に異常が生じていると判定した場合、監視回路３２はリセット信号の電圧レベルをＨｉレベルからＬｏレベルに変化して、マイコン１０をリセットする。また、監視信号が入力されるか否かの判定時間が、上記したように起動処理時および低消費モード時と他の場合とでは異なるが、この判定時間の切り替えは、起動回路３１から監視回路３２への信号入力によって行われる。ただし、上記した２種類の判定時間（所定時間と起動処理時間）を一律に同一としてもよい。この場合、判定時間の切り替えが行われない。

なお、状態信号の電圧レベルがＨｉレベル（マイコン１０が通常動作モード時若しくは終了処理時）の場合、監視回路３２は監視信号が入力されるか否かではなく、監視信号のパルス周期に変化があるか否かに基づいて、マイコン１０に異常が生じているか否かを判定してもよい。例えば監視信号のパルス周期が本来のパルス周期よりも５０％長くなった場合、若しくは、パルス周期が不定になった場合、監視回路３２はマイコン１０に異常が生じていると判定する。このような判定基準の切り替えは、起動回路３１から監視回路３２への信号入力によって行われる。

通信回路３３は上記したようにＬＩＮトランシーバであり、起動回路３１を介さずにマイコン１０から通信信号が入力される。また通信回路３３は起動回路３１を介さずに通信信号をマイコン１０に出力する。起動回路３１にはマイコン１０と通信回路３３とを接続する配線とは別の配線が設けられており、この配線を介してマイコン１０の通信信号と外部ＥＣＵ３００の通信信号それぞれが起動回路３１に入力される。電源回路３４は上記したように電圧レギュレータであり、１２Ｖのバッテリー電圧を５Ｖの一定電圧に変換し、５Ｖの一定電圧をマイコン１０と出力回路２０へ出力する。スイッチ３５は図１に示すように電源回路３４の出力端子と出力回路２０との間に設けられており、出力回路２０への５Ｖの一定電圧の印加を制御する。スイッチ３５が非駆動状態になると出力回路２０がオフ状態となり、アクチュエータ２００に制御信号が入力されなくなる。このようにスイッチ３５の駆動状態を制御することでアクチュエータ２００の駆動と非駆動とを制御することが可能となっている。

次に、本実施形態に係る制御装置１００の動作を図２〜図４に基づいて説明する。図２はマイコン１０が正常の場合の制御装置１００の各信号とマイコン１０および監視回路３２の動作状態を示している。図２に示すように外部ＥＣＵ３００からドミナントが入力されない（通信信号にドミナントが含まれない）場合、起動信号とリセット信号はＨｉレベルであり、状態信号、駆動信号、および、監視信号それぞれはＬｏレベルであり、出力回路２０に与えられる駆動電圧は低電圧になっている。そしてマイコン１０は低消費モードであり、監視回路３２は停止状態になっている。しかしながら外部ＥＣＵ３００からドミナントが入力される（通信信号にドミナントが含まれる）と起動回路３１は起動信号の電圧レベルをＨｉレベルからＬｏレベルにし、マイコン１０に起動処理を行わせる。また起動回路３１は監視回路３２を停止状態から監視状態に移行する。マイコン１０は起動処理が正常に終了すると通常動作モードになり、状態信号の電圧レベルをＬｏレベルからＨｉレベルにする。またマイコン１０は監視信号を生成して監視回路３２に出力する。そしてマイコン１０は外部ＥＣＵ３００とのＬＩＮ通信によって認証ＩＤの照合を行い、駆動信号の電圧レベルをＨｉレベルにする。こうすることで出力回路２０をオン状態にする。この状態においてユーザーからパーキングの解除指示が入力されるとマイコン１０は、パーキングロックを行っているアクチュエータ２００にリングギヤのロックの解除を指示する制御信号をオン状態の出力回路２０を介して出力する。

マイコン１０は外部ＥＣＵ３００とのＬＩＮ通信を終了すると、駆動信号の電圧レベルをＨｉレベルからＬｏレベルにして出力回路２０をオフ状態にする。そしてマイコン１０は終了処理を行い、その処理の終了時において状態信号の電圧レベルをＨｉレベルからＬｏレベルにするとともに監視信号の出力を停止する。起動回路３１は状態信号の電圧レベルがＬｏレベルになると（状態信号の立下りエッジを検出すると）起動信号の電圧レベルをＬｏレベルからＨｉレベルにするとともに、監視回路３２を監視状態から停止状態に移行させる。

図３はマイコン１０が起動処理時に異常動作を行なった場合の制御装置１００の各信号とマイコン１０および監視回路３２の動作状態を示している。上記したように外部ＥＣＵ３００からドミナントが入力される（通信信号にドミナントが含まれる）と起動回路３１はマイコン１０に起動処理を行わせ、監視回路３２を停止状態から監視状態に移行させる。しかしながら図３に示すように起動処理時においてマイコン１０が異常になった場合、マイコン１０が外部ＥＣＵ３００へドミナントを出力する虞がある。この際、監視回路３２は監視信号が起動処理時間を超えても入力されないのでマイコン１０に異常が生じていると判定する。この異常判定後に監視回路３２はリセット信号の電圧レベルをＬｏレベルにし、マイコン１０を再起動させる。リセット信号入力後、マイコン１０は起動処理を行い、通常動作モードに移行する。

図４はマイコン１０が低消費モード時に異常動作を行なった場合の制御装置１００の各信号とマイコン１０および監視回路３２の動作状態を示している。上記のようにマイコン１０は外部ＥＣＵ３００とのＬＩＮ通信を終了すると終了処理を行う。そしてマイコン１０は終了処理の終了時に状態信号の電圧レベルをＨｉレベルからＬｏレベルにするとともに監視信号の出力を停止する。また起動回路３１は状態信号の立下りエッジを検出すると起動信号の電圧レベルをＬｏレベルからＨｉレベルにするとともに、監視回路３２を監視状態から停止状態に移行させる。しかしながら図４に示すように低消費モード時においてマイコン１０が異常になった場合、マイコン１０が外部ＥＣＵ３００へドミナントを出力する虞がある。このドミナントが起動回路３１に入力されると起動回路３１は監視回路３２を停止状態から監視状態に移行させ、起動信号の電圧レベルをＨｉレベルからＬｏレベルにする。この際、監視回路３２は監視信号が起動処理時間を経っても入力されないのでマイコン１０に異常が生じていると判定する。この異常判定後に監視回路３２はリセット信号の電圧レベルをＬｏレベルにし、マイコンを再起動させる。リセット信号入力後、マイコン１０は起動処理を行い、通常動作モードに移行する。

次に、本実施形態に係る制御装置１００の作用効果を説明する。上記したようにマイコン１０が低消費モード時において通信信号にドミナントが含まれる場合、起動回路３１はマイコン１０に起動信号を出力するとともに、監視回路３２を監視状態にする。この場合においてマイコン１０から監視信号が起動処理時間経っても入力されない場合、監視回路３２はマイコン１０に異常が生じていると判定する。このようにマイコン１０から監視信号が入力されなくとも、低消費モード時のマイコン１０の異常を検出することができる。また、起動信号の入力によってマイコン１０が起動しない、というマイコン１０の異常状態を検出することができる。さらに言えば、マイコン１０から常時ドミナントが出力された結果、外部ＥＣＵ３００に含まれる特定のＥＣＵと制御装置１００とが常時通信し、これによって他のＥＣＵが通信できなくなることが抑制される。

監視回路３２はマイコン１０が通常動作モード時および終了処理時に監視状態になっている。この状態においてマイコン１０から監視信号が所定時間経っても入力されない場合、監視回路３２はマイコン１０に異常が生じていると判定する。

以上示したように、マイコン１０が通常動作モード時、低消費モード時、終了処理時、および、起動処理時いずれにおいても、監視回路３２に監視信号が入力されたか否かに基づいてマイコン１０の異常を検出することができる。したがって、例えばマイコン１０の通常動作モード時や低消費モード時それぞれに応じた監視回路３２を別々に有する構成と比べて、制御装置１００の回路構成が簡素化される。

監視回路３２はマイコン１０に異常が生じていると判定した場合、リセット信号の電圧レベルをＨｉレベルからＬｏレベルに変化して、マイコンを再起動させる。リセット信号入力後、マイコン１０は起動処理を行い、通常動作モードに移行する。これによればマイコン１０が異常状態であったとしても、マイコン１０を復帰することができる。そして、マイコン１０から誤った通信信号が外部ＥＣＵ３００に出力されることや、誤った制御信号がアクチュエータ２００に出力されることが抑制される。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

本実施形態ではマイコン１０が低消費モード以外の場合に起動信号の電圧レベルがＬｏレベルに固定される例を示した。しかしながら起動信号の電圧レベルの変化としては上記例に限定されない。例えば外部ＥＣＵ３００から起動を指示するドミナントが入力されてから（通信信号に含まれるドミナントを検知してから）マイコン１０が起動処理を終えるまでの間だけ起動信号の電圧レベルをＬｏレベルに固定してもよい。または、通信信号に含まれるドミナントを検知してからマイコン１０が起動処理を終えることが期待される時間以上、起動信号の電圧レベルをＬｏレベルに固定してもよい。さらに言えば、リセット信号の入力によってマイコン１０が起動処理を始め、起動処理を終えるまで起動信号の電圧レベルをＬｏレベルに固定してもよい。または、リセット信号の入力によってマイコン１０が起動処理を始め、起動処理を終えることが期待される時間以上、起動信号の電圧レベルをＬｏレベルに固定してもよい。このようにマイコン１０において起動処理が正常に終わるように、起動信号の電圧レベルがＬｏレベルである時間が定まっていればよい。

本実施形態ではマイコン１０が通信信号の状態に依らずに、通常動作モード時、起動処理時、および、終了処理時それぞれにおいて監視回路３２が監視状態である例を示した。しかしながらマイコン１０が起動処理を始めて通常動作モードに移行した後、状態信号がＬｏレベルからＨｉレベルになるまで監視回路３２を監視状態としてもよい。または、マイコン１０が起動処理を始めて通常動作モードに移行した後、状態信号がＬｏレベルからＨｉレベルになることが期待される時間以上の第１所定時間まで監視回路３２の監視状態を維持してもよい。なお、監視回路３２はマイコン１０が異常状態であることを検出した場合にリセット信号をマイコン１０に出力する。このリセット信号の入力によってマイコン１０が起動処理を始めて通常動作モードに移行した後、状態信号がＬｏレベルからＨｉレベルになると監視回路３２を停止状態にしてもよい。または、リセット信号の入力によってマイコン１０が起動処理を始めて通常動作モードに移行した後、状態信号がＬｏレベルからＨｉレベルになることが期待される時間以上の第２所定時間まで監視回路３２の監視状態を維持してもよい。いずれにおいてもマイコン１０が通常動作モード時、起動処理時、および、終了処理時それぞれにおいて監視回路３２が常時監視状態である構成と比べて、監視回路３２における電力消費が低減される。なお、上記した第１所定時間および第２所定時間それぞれは、上記した期待される時間の１０倍程度の時間である。

本実施形態では起動回路３１が通信信号に基づいて監視回路３２を監視状態にする例を示した。しかしながら起動回路３１は通信信号および駆動信号の少なくとも一方に基づいて監視回路３２を監視状態にしてもよい。

図５および図６に示すように、マイコン１０の異常状態によっては、マイコン１０から駆動信号が出力され（駆動信号の電圧レベルがＨｉレベルに変化され）、これによって駆動電圧が上昇して出力回路２０がオン状態になる虞がある。この場合、異常状態のマイコン１０から出力された制御信号によってアクチュエータ２００が動作する虞がある。

そこで起動回路３１は、駆動信号の電圧レベルがＨｉレベルの際に監視回路３２を監視状態にする。この際に、所定時間（例えば３０ｍｓｅｃ）を超えても監視信号が入力されない場合、監視回路３２はマイコン１０に異常が生じていると判定する。これによれば異常状態のマイコン１０から出力された制御信号がアクチュエータ２００に入力されたか否かを判定することができる。さらに言えば、例えば制御信号に基づいてマイコン１０の異常を検出する構成の場合、その異常を検出する時間の間に異常な制御信号がアクチュエータ２００に入力され、これによってアクチュエータ２００が意図しない動作を行う虞がある。これに対して上記した制御装置１００の変形例では、制御信号ではなく駆動信号の異常に基づいてマイコン１０の異常を検出する。アクチュエータ２００に制御信号が入力されるのは、駆動信号によって出力回路２０がオン状態になった後である。したがって上記した比較構成と比べて、アクチュエータ２００に異常な制御信号が入力される時間が短縮される。

なお図５および図６では、起動回路３１が通信信号と駆動信号それぞれに基づいて監視回路３２を監視状態にすることを図示している。この場合、通信信号にドミナントが含まれるために起動回路３１は起動信号を出力するとともに監視回路３２を監視状態にする。監視状態になった監視回路３２は、本実施形態で示した場合と同様にして、図５に示すようにマイコン１０が起動処理時に起動信号が出力されてから起動処理時間を超えても監視信号が入力されない場合、マイコン１０に異常が生じていると判定する。また監視回路３２は、図６に示すようにマイコン１０が低消費モード時に起動信号が出力されてから起動処理時間を超えても監視信号が入力されない場合、マイコン１０に異常が生じていると判定する。図示しないがマイコン１０が通常動作モード時および終了処理時においても同様にして、監視回路３２は監視信号が所定時間を超えても入力されない場合、マイコン１０に異常が生じていると判定する。

本実施形態では制御装置１００が車両に設けられたパーキングスイッチのアクチュエータの制御ＥＣＵに適用された例を示した。しかしながら制御装置１００の適用としては上記例に限定されず、低消費モード時のマイコン１０から監視信号が出力されない場合においてマイコン１０の異常を検出することを課題として保有する民生機器であれば適宜適用することができる。

本実施形態では制御装置１００が外部ＥＣＵ３００とＬＩＮ通信する例を示した。しかしながら通信プロトコルとしては上記例に限定されず、例えば制御装置１００と外部ＥＣＵ３００とがＣＡＮ通信してもよい。

電源ＩＣ３０は、動作モードとして通常動作モードと低消費モードを有する例を示した。しかしながら電源ＩＣ３０は常に通常動作モードであってもよい。

本実施形態では起動信号の電圧レベルをＨｉレベルからＬｏレベルに変化させることでマイコン１０に起動処理の実施を指示する例を示した。しかしながらこれとは逆に、起動信号の電圧レベルをＬｏレベルからＨｉレベルに変化させることでマイコン１０に起動処理の実施を指示する構成を採用することもできる。

本実施形態ではマイコン１０が通常動作モードであるのかそれとも低消費モードであるのかを示す状態信号を生成する例を示した。しかしながらマイコン１０は状態信号を生成しなくとも良い。

また本実施形態ではマイコン１０が通常動作モード時において状態信号の電圧レベルがＨｉレベル、低消費モード時において状態信号の電圧レベルがＬｏレベルになっている例を示した。しかしながらこれとは逆に、マイコン１０が通常動作モード時において状態信号の電圧レベルがＬｏレベル、低消費モード時において状態信号の電圧レベルがＨｉレベルになる構成を採用することもできる。この場合、マイコン１０が終了処理時において状態信号の電圧レベルはＬｏレベル、起動処理時において状態信号の電圧レベルがＨｉレベルになる。

本実施形態では電源ＩＣ３０がスイッチ３５を有する例を示した。しかしながらスイッチ３５を電源ＩＣ３０が有していなくともよい。この場合、マイコン１０は駆動信号を生成しない。

また本実施形態では駆動信号の電圧レベルがＬｏレベルからＨｉレベルに移行するとスイッチ３５が駆動状態になる例を示した。しかしながらこれとは逆に、駆動信号の電圧レベルがＨｉレベルからＬｏレベルに移行するとスイッチ３５が駆動状態になる構成を採用してもよい。

本実施形態ではマイコン１０がアクチュエータ２００の動作を制御する例を示した。しかしながらマイコン１０がアクチュエータ２００の動作を制御しなくともよい。したがってこの場合、制御装置１００は出力回路２０を有していなくともよい。

本実施形態では監視信号がパルス周期とデューティ比の一定なウォッチドッグ信号である例を示した。しかしながら監視信号としては上記例に限定されず、例えばマイコン１０から監視回路３２へと絶えず簡易な演算処理を行う指示を含む信号を監視信号として採用してもよい。また、パルス周期は一定であるがデューティ比が不定のパルス信号を監視信号として採用してもよい。いずれにおいても異常状態のマイコン１０から監視信号が出力されているか否かを監視回路３２によって監視することで、マイコン１０の異常を判定することができる。

本実施形態では監視回路３２からマイコン１０へとリセット信号が入力される例を示した。しかしながら起動回路３１からマイコン１０へとリセット信号が入力される構成を採用することもできる。この場合、監視回路３２はマイコン１０の異常を検出するとその情報を起動回路３１に出力する。この情報を受け取ると起動回路３１はリセット信号をマイコン１０に出力する。

１０…マイクロコンピュータ（マイコン）
３１…起動回路
３２…監視回路
１００…制御装置
２００…アクチュエータ
３００…外部ＥＣＵ

Claims (13)

1. 動作モードとして、外部装置（３００）と通信する通常動作モード、および、前記通常動作モードよりも消費電力の低い低消費モードを有するマイクロコンピュータ（１０）と、
   前記マイクロコンピュータの状態を監視する監視回路（３２）と、
   前記監視回路の駆動を制御する起動回路（３１）と、を備え、
   前記マイクロコンピュータは前記通常動作モード時に正常状態であることを示すパルス状の監視信号を生成して前記監視回路に出力し、
   前記監視回路は前記監視信号に基づいて前記マイクロコンピュータの状態を監視し、
   前記マイクロコンピュータと前記外部装置との通信において入出力されるパルス状の通信信号には、有意な信号に含まれるドミナントと通信が停止している際に継続的に出力されるレセッシブが含まれており、
   前記起動回路は前記通信信号を監視しており、前記マイクロコンピュータが前記低消費モード時において前記通信信号に前記ドミナントが含まれている場合に前記監視回路を監視状態にし、監視状態になった前記監視回路は前記監視信号が入力されない場合、前記マイクロコンピュータに異常が生じていると判定することを特徴とする制御装置。
2. 前記起動回路は、前記マイクロコンピュータが前記低消費モードであり、前記通信信号に前記ドミナントが含まれている場合、前記低消費モードから前記通常動作モードへと移行するための起動処理の実施を命ずる起動信号を前記マイクロコンピュータに出力するとともに前記監視回路を監視状態にし、監視状態になった前記監視回路は、前記マイクロコンピュータに前記起動信号が出力されてから前記起動処理に要する起動処理時間を超えても前記監視信号が入力されない場合、前記マイクロコンピュータに異常が生じていると判定することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記マイクロコンピュータは前記通常動作モード時において前記外部装置と通信するとともに外部素子（２００）に制御信号を出力することで前記外部素子の動作を制御しており、
   前記マイクロコンピュータから前記外部素子へと前記制御信号を出力する出力回路（２０）と、
   前記出力回路へ駆動電圧を供給する電源回路（３４）と、を有し、
   前記出力回路への前記駆動電圧の供給が前記マイクロコンピュータから前記電源回路に出力される電源信号によって制御されており、
   前記起動回路は前記通信信号および前記電源信号の少なくとも一方に基づいて前記監視回路を監視状態にすることを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
4. 前記起動回路は前記電源信号によって前記駆動電圧が前記出力回路に供給されている場合に前記監視回路を監視状態にし、監視状態になった前記監視回路は前記監視信号が入力されない場合、前記マイクロコンピュータに異常が生じていると判定することを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
5. 前記マイクロコンピュータは前記通常動作モード時だけではなく前記通常動作モードから前記低消費モードへと移行する終了処理を行う際にも前記監視信号を生成して前記監視回路に出力しており、
   前記起動回路は前記マイクロコンピュータが前記終了処理を行っている際に前記監視回路を監視状態にしており、前記監視回路は前記監視信号が入力されない場合、前記マイクロコンピュータに異常が生じていると判定することを特徴とする請求項２〜４いずれか１項に記載の制御装置。
6. 前記起動回路は前記マイクロコンピュータが前記通常動作モード時において前記監視回路を監視状態にしており、前記監視回路は前記監視信号が入力されない場合、前記マイクロコンピュータに異常が生じていると判定することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
7. 前記マイクロコンピュータは自身が前記通常動作モードであるのかそれとも前記低消費モードであるのかを示す状態信号を生成し、前記状態信号を前記起動回路に出力しており、
   前記起動回路は、前記状態信号に基づいて前記マイクロコンピュータの動作状態を判定することを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
8. 前記マイクロコンピュータは前記終了処理時において、前記通常動作モードを示す前記状態信号を生成していることを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
9. 前記マイクロコンピュータは前記起動処理時において、前記低消費モードを示す前記状態信号を生成していることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の制御装置。
10. 前記監視回路は、前記起動回路によって前記起動信号が前記マイクロコンピュータへ入力されるとともに監視状態にされた後、前記マイクロコンピュータから前記通常動作モードを示す前記状態信号が前記監視回路に出力されるまで、若しくは、前記起動信号が前記マイクロコンピュータへ入力されてから、前記通常動作モードを示す前記状態信号が前記監視回路に出力されることが期待される時間以上の第１所定時間まで監視状態を維持することを特徴とする請求項７〜９いずれか１項に記載の制御装置。
11. 前記監視回路は、前記マイクロコンピュータに異常が生じていると判定した場合、前記マイクロコンピュータにリセット信号を出力することで、前記マイクロコンピュータに前記起動処理を行わせることを特徴とする請求項７〜１０いずれか１項に記載の制御装置。
12. 前記監視回路は、前記マイクロコンピュータに前記リセット信号を出力した後、前記マイクロコンピュータから前記通常動作モードを示す前記状態信号が前記監視回路に出力されるまで、若しくは、前記リセット信号が前記マイクロコンピュータへ入力されてから、前記通常動作モードを示す前記状態信号が前記監視回路に出力されることが期待される時間以上の第２所定時間まで監視状態を維持することを特徴とする請求項１１に記載の制御装置。
13. 前記外部装置と通信するための通信回路（３３）を有し、
    前記マイクロコンピュータは前記通信回路を介して前記外部装置と通信を行っており、
    前記通信回路は、前記動作モードとして、前記通常動作モード、および、前記低消費モードを有し、
    前記通信回路は自身が前記低消費モードである場合に前記外部装置から出力された前記通信信号に前記ドミナントが含まれている場合に前記通常動作モードに移行し、前記通常動作モードである場合に前記マイクロコンピュータから前記低消費モードを示す前記状態信号が入力されると前記低消費モードに移行することを特徴とする請求項７〜１２いずれか１項に記載の制御装置。

Images