JP7116304B2

JP7116304B2 - Electronic control devices, semiconductor integrated circuit devices for electronic control, and gas stoves

Info

Publication number: JP7116304B2
Application number: JP2018122570A
Authority: JP
Inventors: 智貴瀬川
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2022-08-10
Anticipated expiration: 2038-06-28
Also published as: CN110657458B; KR102650821B1; KR20200001980A; JP2020003128A; CN110657458A

Description

本発明は、マイクロコンピュータとアナログ・フロント・エンドのような複数の半導体デバイス間でウォッチドッグ信号を相互監視する技術に関し、例えばガスコンロなど比較的大きな電磁ノイズが発生する機器の電子制御装置およびそれを構成する電子制御用ＩＣ（半導体集積回路）に適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a technology for mutual monitoring of watchdog signals between a plurality of semiconductor devices such as a microcomputer and an analog front end. The present invention relates to a technique effective when applied to an electronic control IC (semiconductor integrated circuit).

従来、ウォッチドッグ機能を備えた電子制御装置の一例としてガスコンロの制御装置がある。ガスコンロは点火回路（イグナイタ）を備えており、イグナイタによる放電の際に比較的大きな電磁ノイズが発生しそれによってマイクロコンピュータのプログラムの暴走するおそれがあり、それを防止するためウォッチドッグ機能を設けている。かかるガスコンロの電子制御装置において、ウォッチドッグ用クロック信号がなくなったときの他、ウォッチドッグ用クロック信号のパルス周期が正常範囲よりも短くなったときも電磁弁への電源供給を遮断するようにした発明が提案されている（特許文献１）。
また、特許文献２には、２つの安全制御部同士が相互に異常を監視し合い、異常を検出した場合には、電磁弁への電源供給を遮断する安全回路を設けるようにした発明が記載されている。 Conventionally, there is a control device for a gas stove as an example of an electronic control device having a watchdog function. A gas stove is equipped with an ignition circuit (igniter), and when the igniter discharges, a relatively large amount of electromagnetic noise is generated, which may cause the microcomputer program to run away.To prevent this, a watchdog function is provided. there is In such a gas stove electronic control device, the power supply to the solenoid valve is cut off not only when the watchdog clock signal is lost but also when the pulse period of the watchdog clock signal becomes shorter than the normal range. An invention has been proposed (Patent Document 1).
In addition, Patent Document 2 describes an invention in which two safety control units monitor each other for abnormalities and provide a safety circuit that cuts off the power supply to the solenoid valve when an abnormality is detected. It is

特開２０１７－１３３７５７号公報JP 2017-133757 A 特開２０１６－０１１８０７号公報JP 2016-011807 A 特開平０６－４３５３号公報JP-A-06-4353

特許文献２に記載されている発明は、燃焼温度センサによる安全制御部を２重化した上で、安全制御部同士で相互に異常を監視し合うようにした発明であり、メイン制御部と安全制御部とが相互に異常を監視し合うものではない。
特許文献１に記載されている発明は、電子制御システムにおいてマイクロコンピュータの暴走による制御装置の誤動作を防止するには有効である。一方、ガスコンロの電子制御装置は、マイクロコンピュータと、炎や温度を検出するセンサの信号を扱うアナログ・フロント・エンドＩＣとから構成されることがある。そのような場合、アナログ・フロント・エンドＩＣの暴走によって制御装置が誤動作を起こすおそれがあるので、アナログ・フロント・エンドＩＣの動作を監視して暴走を防止する必要がある。 The invention described in Patent Document 2 is an invention in which a safety control section is duplicated by a combustion temperature sensor and the safety control sections mutually monitor each other for abnormalities. The controller and the controller do not monitor each other for abnormalities.
The invention described in Patent Document 1 is effective in preventing malfunction of a control device due to runaway of a microcomputer in an electronic control system. On the other hand, an electronic control unit for a gas stove may consist of a microcomputer and an analog front-end IC that handles signals from sensors that detect flames and temperature. In such a case, runaway of the analog front end IC may cause the controller to malfunction, so it is necessary to monitor the operation of the analog front end IC to prevent runaway.

従来、複数のＩＣを備えたシステムにおいて、相互にウォッチドッグ用クロック信号を監視する技術が知られている（特許文献３）。しかしながら、従来のウォッチドッグ用クロック信号を出力する機能を有するマイクロコンピュータその他のＩＣは、一般に、動作クロック信号を生成するため水晶振動子のような外付けの発振子を有する発振回路を備え、その発振回路の発振信号を分周して生成したクロック信号に基づいてウォッチドッグ用クロック信号を生成している。
水晶振動子のような発振子は、インピーダンスが高く、そのため、発振子を接続した外部端子にノイズが飛び込み易く、その外部端子に飛び込んだノイズによってウォッチドッグの機能が損なわれるおそれがある。特に、ガスコンロの電子制御装置においては、イグナイタによる放電の際に比較的大きな電磁ノイズが発生するため、発振子を接続した外部端子に電磁ノイズが飛び込んでウォッチドッグ機能が損なわれるおそれが高くなるという課題があることが分かった。 Conventionally, in a system including a plurality of ICs, a technique for mutually monitoring watchdog clock signals is known (Patent Document 3). However, conventional microcomputers and other ICs having a function of outputting a watchdog clock signal generally include an oscillator circuit having an external oscillator such as a crystal oscillator to generate an operating clock signal. A watchdog clock signal is generated based on a clock signal generated by dividing an oscillation signal of an oscillation circuit.
Oscillators such as crystal oscillators have high impedance, so noise is likely to enter the external terminal to which the oscillator is connected, and the noise entering the external terminal may impair the watchdog function. In particular, in the electronic control unit of a gas stove, a relatively large amount of electromagnetic noise is generated when the igniter discharges, so there is a high risk that the electromagnetic noise will enter the external terminal where the oscillator is connected and impair the watchdog function. It turned out that there was a problem.

この発明は上記のような課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、マイクロコンピュータとアナログ・フロント・エンドのような複数の半導体デバイスとからなるガスコンロ電子制御装置において、相互に暴走を監視し合って誤動作を検出し電磁弁を遮断することができるようにすることにある。
この発明の他の目的は、電磁ノイズに強いウォッチドッグ機能を備えた電子制御装置およびそれを構成する電子制御用ＩＣ並びにガスコンロを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its object is to provide a gas stove electronic control device comprising a microcomputer and a plurality of semiconductor devices such as an analog front end. To detect a malfunction by mutually monitoring runaway and shut off a solenoid valve.
Another object of the present invention is to provide an electronic control device having a watchdog function that is resistant to electromagnetic noise, an electronic control IC constituting the same, and a gas stove.

本発明は、上記目的を達成するため、複数個の半導体集積回路装置を備え、制御対象の機器に対する制御信号を生成し出力する電子制御装置において、
前記複数個の半導体集積回路装置のそれぞれは、所定周波数のクロック信号を出力する機能および他の半導体集積回路装置から入力される前記クロック信号の周波数もしくは周期を判定する機能を有し、
前記複数個の半導体集積回路装置は、他の半導体集積回路装置から入力される前記クロック信号を相互に監視するように構成され、
前記複数個の半導体集積回路装置のうち一つはマイクロコンピュータであり、当該マイクロコンピュータから出力される所定周波数のクロック信号はウォッチドッグ機能により生成され、
前記マイクロコンピュータを除く半導体集積回路装置は、所定周波数のクロック信号を生成する発振回路を備え、当該発振回路により生成された発振信号に基づくクロック信号を異常監視用のクロック信号として出力するように構成されているように構成したものである。
上記のような構成によれば、クロック信号を相互に監視し合う構成であるので、いずれか１つの半導体集積回路装置が暴走した場合にそれを検出することができる。 In order to achieve the above object, the present invention provides an electronic control device that includes a plurality of semiconductor integrated circuit devices and that generates and outputs control signals for equipment to be controlled,
each of the plurality of semiconductor integrated circuit devices has a function of outputting a clock signal of a predetermined frequency and a function of determining the frequency or period of the clock signal input from another semiconductor integrated circuit device;
the plurality of semiconductor integrated circuit devices are configured to mutually monitor the clock signals input from other semiconductor integrated circuit devices ;
One of the plurality of semiconductor integrated circuit devices is a microcomputer, and a clock signal of a predetermined frequency output from the microcomputer is generated by a watchdog function,
A semiconductor integrated circuit device other than the microcomputer includes an oscillation circuit that generates a clock signal of a predetermined frequency, and is configured to output a clock signal based on the oscillation signal generated by the oscillation circuit as a clock signal for abnormality monitoring. It is configured as described.
According to the configuration as described above, since the clock signals are mutually monitored, it is possible to detect runaway of any one of the semiconductor integrated circuit devices.

また、上記構成によれば、マイクロコンピュータが備えるウォッチドッグ機能を利用することで、電子制御装置を効率良く設計することができる。 Further, according to the above configuration, by using the watchdog function provided in the microcomputer, the electronic control device can be designed efficiently.

さらに、望ましくは、前記マイクロコンピュータを除く半導体集積回路装置は、
発振子を使用せずに所定周波数のクロック信号を生成する発振回路と、他の半導体集積回路装置から入力されるクロック信号の数を計数可能なカウンタ回路と、当該カウンタ回路により計数された値と所定の判定値とを比較する比較回路とを備え、
前記カウンタ回路は前記発振回路により生成されたクロック信号に基づいて計数動作され、当該カウンタ回路により計数された値が前記所定の判定値を超えた場合に異常信号を出力するように構成する。 Further, desirably, the semiconductor integrated circuit device, excluding the microcomputer,
An oscillation circuit that generates a clock signal of a predetermined frequency without using an oscillator, a counter circuit that can count the number of clock signals input from another semiconductor integrated circuit device, and a value counted by the counter circuit A comparison circuit that compares with a predetermined judgment value,
The counter circuit performs a counting operation based on the clock signal generated by the oscillation circuit, and outputs an abnormal signal when the value counted by the counter circuit exceeds the predetermined judgment value.

かかる構成によれば、発振子を使用しない発振回路により生成されたクロック信号によってカウンタ回路が計数動作してその計数値に基づいて異常の有無を判定するので、クロック信号が外部からのノイズによって異常を起こすのを回避して誤判定を防止することができ、半導体集積回路装置のノイズ耐性を高めることができる。 According to this configuration, the clock signal generated by the oscillation circuit that does not use an oscillator causes the counter circuit to count and determine whether or not there is an abnormality based on the counted value. erroneous determination can be prevented, and the noise tolerance of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

本出願の他の発明に係るガスコンロは、上記のような構成を有する電子制御装置と、ガスバーナと、当該ガスバーナの近傍に配設されてガスを着火させるための着火手段と、前記ガスバーナに接続されたガス管の途中に設けられたガス調整弁および電磁弁と、前記電磁弁への通電をオン、オフするためのスイッチ回路とを備え、
前記異常信号および前記マイクロコンピュータのウォッチドッグ機能により検出され生成された異常信号によって前記スイッチ回路が制御され、いずれかの異常信号が出力された場合に前記電磁弁を閉じるように構成したものである。 A gas stove according to another invention of the present application includes an electronic control device having the configuration as described above, a gas burner, an ignition means disposed near the gas burner for igniting gas, and a gas burner connected to the gas burner. a gas regulating valve and a solenoid valve provided in the middle of the gas pipe, and a switch circuit for turning on and off the energization of the solenoid valve,
The switch circuit is controlled by the abnormal signal and the abnormal signal detected and generated by the watchdog function of the microcomputer, and the electromagnetic valve is closed when any abnormal signal is output. .

かかる構成によれば、電子制御装置を構成するマイクロコンピュータと半導体集積回路装置は、相互に相手からのクロック信号を相互に監視し合うので、いずれかが暴走した場合にそれを検出することができるとともに、電磁弁を閉じることでガスの供給を遮断するので、ガスコンロの安全性を高めることができる。 According to such a configuration, the microcomputer and the semiconductor integrated circuit device constituting the electronic control unit monitor each other's clock signals from each other. At the same time, the gas supply is cut off by closing the electromagnetic valve, so the safety of the gas stove can be improved.

本出願のさらに他の発明に係る電子制御用半導体集積回路装置は、
ガスバーナの近傍に配設された着火手段を制御するための信号を出力する出力端子と、
他の半導体集積回路装置から供給されるクロック信号を受けるための入力端子と、
他の半導体集積回路装置との間でデータの送受信を行う通信回路と、
発振子を使用して前記通信回路の動作に必要なクロック信号を生成する第１の発振回路と、
発振子を使用せずに所定周波数のクロック信号を生成する第２発振回路と、
他の半導体集積回路装置から前記入力端子に入力されたクロック信号の数を計数可能なカウンタ回路と、
前記カウンタ回路により計数された値と所定の判定値とを比較する比較回路と、
を備え、
前記カウンタ回路は前記第２発振回路に生成されたクロック信号に基づいて計数動作され、当該カウンタ回路により計数された値が前記所定の判定値を超えた場合に異常を示す信号を出力するように構成したものである。 A semiconductor integrated circuit device for electronic control according to still another invention of the present application comprises:
an output terminal for outputting a signal for controlling ignition means disposed near the gas burner;
an input terminal for receiving a clock signal supplied from another semiconductor integrated circuit device;
a communication circuit that transmits and receives data to and from another semiconductor integrated circuit device;
a first oscillation circuit that uses an oscillator to generate a clock signal necessary for operating the communication circuit;
a second oscillation circuit that generates a clock signal of a predetermined frequency without using an oscillator;
a counter circuit capable of counting the number of clock signals input to the input terminal from another semiconductor integrated circuit device;
a comparison circuit that compares the value counted by the counter circuit with a predetermined judgment value;
with
The counter circuit performs a counting operation based on the clock signal generated by the second oscillation circuit, and outputs a signal indicating abnormality when the value counted by the counter circuit exceeds the predetermined judgment value. It is configured.

かかる構成によれば、発振子を使用しない発振回路により生成されたクロック信号によってカウンタ回路が計数動作してその計数値に基づいて異常の有無を判定するので、クロック信号が外部からのノイズによって異常を起こすのを回避して誤判定を防止することができ、半導体集積回路装置のノイズ耐性を高めることができる。また、発振子を使用して通信回路の動作に必要なクロック信号を生成する発振回路を備えるため、当該発振回路の発振周波数を、発振子を使用しない発振回路の発振周波数よりも高くすることが容易であり、またその高い周波数のクロック信号を通信回路に使用することで他の半導体集積回路装置との間のデータ送受信を高速で行うことができる。 According to this configuration, the clock signal generated by the oscillation circuit that does not use an oscillator causes the counter circuit to count and determine whether or not there is an abnormality based on the counted value. erroneous determination can be prevented, and the noise tolerance of the semiconductor integrated circuit device can be improved. In addition, since an oscillation circuit that uses an oscillator to generate a clock signal necessary for the operation of the communication circuit is provided, the oscillation frequency of the oscillation circuit can be set higher than that of an oscillation circuit that does not use an oscillator. In addition, by using the high-frequency clock signal in the communication circuit, data transmission/reception with other semiconductor integrated circuit devices can be performed at high speed.

本発明に従うと、マイクロコンピュータとアナログ・フロント・エンドのような複数の半導体デバイスとからなるガスコンロ電子制御装置において、相互に暴走を監視し合って誤動作を検出して電磁弁を遮断することができる。また、電磁ノイズに強いウォッチドッグ機能を備えた電子制御装置およびそれを構成する電子制御用ＩＣ並びにガスコンロを実現することができるという効果がある。 According to the present invention, in a gas stove electronic control device comprising a microcomputer and a plurality of semiconductor devices such as an analog front end, it is possible to monitor each other for runaway, detect malfunction, and shut off the solenoid valve. . In addition, there is an effect that an electronic control device having a watchdog function that is resistant to electromagnetic noise, an electronic control IC that constitutes the same, and a gas stove can be realized.

本発明に係るガスコンロ電子制御装置の一実施形態を示す回路構成図である。1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a gas stove electronic control device according to the present invention; FIG. 実施形態のアナログ・フロント・エンドＩＣ（ＡＦＥ-ＩＣ）の具体的な構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a specific configuration example of an analog front end IC (AFE-IC) according to an embodiment; FIG. ＡＦＥ-ＩＣ内に設けられるウォッチドッグ回路の具体例を示す回路図である。3 is a circuit diagram showing a specific example of a watchdog circuit provided in the AFE-IC; FIG. （Ａ），（Ｂ）はマイクロコンピュータ（ＭＣＵ）とＡＦＥ-ＩＣにおける点火スイッチ処理の手順の一例を示すフローチャートである。4A and 4B are flowcharts showing an example of ignition switch processing procedures in a microcomputer (MCU) and an AFE-IC; （Ａ），（Ｂ）はマイクロコンピュータ（ＭＣＵ）とＡＦＥ-ＩＣにおける初期設定処理の手順の一例を示すフローチャートである。4A and 4B are flow charts showing an example of initial setting processing procedures in a microcomputer (MCU) and an AFE-IC; 実施形態のガスコンロ電子制御装置の第１変形例を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the 1st modification of the gas stove electronic control apparatus of embodiment. 実施形態のガスコンロ電子制御装置の第２変形例を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows the 2nd modification of the gas stove electronic control apparatus of embodiment. （Ａ），（Ｂ）は本発明に係るガスコンロ電子制御装置の他の実施形態を示すブロック構成図である。(A) and (B) are block configuration diagrams showing other embodiments of the gas stove electronic control device according to the present invention.

以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係るガスコンロ電子制御装置の一実施形態の概略構成を示す。図１において、一点鎖線Ａで囲まれた部分がガスコンロ電子制御装置１０である。また、一点鎖線Ｂで囲まれた部分がガスコンロ２０であり、図２には主要部品であるコンロバーナ２１と、ガス管２２の途中に設けられた火力調整用電磁弁２３および電磁弁からなるフェイルセーフ用の安全弁２４が示されている。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of a gas stove electronic control device according to the present invention. In FIG. 1, the gas stove electronic control unit 10 is surrounded by a dashed line A. As shown in FIG. Also, the portion surrounded by the dashed line B is the gas stove 20, and FIG. A safety relief valve 24 is shown.

また、コンロバーナ２１の近傍には炎を検知するための熱電対２５と、コンロバーナ２１の上方のコンロ部に載置された鍋やフライパンなどの調理器具の底部等の温度を検出するためのサーミスタ２６、点火用のイグナイタ２７が配設されている。符号２８が付されているのは、イグナイタ２７に通電させるためのイグニッションスイッチである。火力調整用電磁弁２３は、モータを備え該モータによって弁の角度を変えることでガス流量を調整できる構成のものでも良いし、開閉可能な電磁弁をＰＷＭ（パルス幅変調）方式で駆動制御することでガス流量を調整するように構成したものでも良い。 In the vicinity of the stove burner 21, there is provided a thermocouple 25 for detecting flame, and a thermocouple for detecting the temperature of the bottom of cooking utensils such as pots and frying pans placed on the stove above the stove burner 21. A thermistor 26 and an igniter 27 for ignition are provided. Reference numeral 28 is an ignition switch for energizing the igniter 27 . The heating power adjusting solenoid valve 23 may be provided with a motor so that the gas flow rate can be adjusted by changing the angle of the valve with the motor, or the solenoid valve that can be opened and closed is driven and controlled by PWM (pulse width modulation). may be configured to adjust the gas flow rate.

本実施形態のガスコンロ電子制御装置１０は、マイクロコンピュータ（以下、ＭＣＵと記す）１１と、熱電対２５やサーミスタ２６などのセンサからの信号を検出するアナログ・フロント・エンドＩＣ（以下、ＡＦＥ-ＩＣと記す）１２とから構成され、周辺デバイスとして、イグナイタ２７に電流を流す電流スイッチ・トランジスタ１３、警報音を発するブザー１４、火力調整用の電磁弁２３を駆動するドライバ回路１５、安全弁２４を作動させるトランジスタ・スイッチ回路１６が設けられている。また、ＡＦＥ-ＩＣ１２に電源電圧を供給する電池１７が設けられている。ＭＣＵ１１の電源電圧も電池１７から供給することができる。 The gas stove electronic control device 10 of the present embodiment includes a microcomputer (hereinafter referred to as MCU) 11 and an analog front end IC (hereinafter referred to as AFE-IC) that detects signals from sensors such as thermocouples 25 and thermistors 26 ) 12, and includes peripheral devices such as a current switch transistor 13 that supplies current to an igniter 27, a buzzer 14 that emits an alarm sound, a driver circuit 15 that drives an electromagnetic valve 23 for adjusting thermal power, and a safety valve 24. A transistor switch circuit 16 is provided to allow the Also, a battery 17 is provided for supplying power supply voltage to the AFE-IC 12 . A power supply voltage for the MCU 11 can also be supplied from the battery 17 .

さらに、ＡＦＥ-ＩＣ１２には、内部の発振回路で所定の周波数のクロック信号を生成するために、発振子１８が外付け素子として接続されている。図示しないが、ＭＣＵ１１も同様に、チップ内部で使用するシステムクロック信号を生成するため、内部発振回路および発振子を接続するための外部端子を備える。ＭＣＵ１１は、外部で生成されたクロック信号を受ける入力端子を備え、外部から供給されるクロック信号で動作する形式のものであっても良い。符号１９が付されているのは、電源電圧（電池電圧）が供給もしくは投入されていること、もしくはコンロの異常を示すパイロットランプとしてのＬＥＤ（発光ダイオード）である。 Further, the AFE-IC 12 is connected with an oscillator 18 as an external device for generating a clock signal of a predetermined frequency with an internal oscillation circuit. Although not shown, the MCU 11 also has an external terminal for connecting an internal oscillation circuit and an oscillator for generating a system clock signal used inside the chip. The MCU 11 may be of a type that has an input terminal for receiving an externally generated clock signal and operates with the externally supplied clock signal. Reference numeral 19 denotes an LED (light-emitting diode) as a pilot lamp indicating that a power supply voltage (battery voltage) is supplied or turned on, or indicates an abnormality in the stove.

ＭＣＵ１１とＡＦＥ-ＩＣ１２は、それぞれチップ内部に、ウォッチドッグ用もしくは異常監視用のクロック信号を生成する機能と、外部から入力されたウォッチドッグ用クロックを監視する機能が設けられている。そして、ＡＦＥ-ＩＣ１２には、内部で生成したクロック信号を異常監視用クロックとして出力する端子ＣＬＫＯおよびＭＣＵ１１からのウォッチドッグ用クロックＷＤＰを入力する端子ＷＤＩが設けられている。ＭＣＵ１１は、いずれかの汎用のＩＯポート（入出力ポート）ＧＰＩＯでＡＦＥ-ＩＣ１２からの異常監視用クロックＷＣＫの入力を受け、他の汎用のＩＯポートＧＰＩＯからウォッチドッグ用クロックＷＤＰを出力するように構成されている。 The MCU 11 and the AFE-IC 12 each have a function of generating a clock signal for watchdog or abnormality monitoring and a function of monitoring an externally input watchdog clock. The AFE-IC 12 is provided with a terminal CLKO for outputting an internally generated clock signal as an abnormality monitoring clock and a terminal WDI for inputting a watchdog clock WDP from the MCU 11 . The MCU 11 receives the input of the abnormality monitoring clock WCK from the AFE-IC 12 at one of the general-purpose IO ports (input/output ports) GPIO, and outputs the watchdog clock WDP from the other general-purpose IO port GPIO. It is configured.

上記のように、各々が生成したウォッチドッグ用や異常監視用のクロックＷＤＰ、ＷＣＫを互いに監視し合うことで、他方のＩＣが暴走した場合にそれを検知することができる。ＡＦＥ-ＩＣ１２には、ウォッチドッグ用クロックＷＤＰの異常を検出した際に信号を出力する端子ＯＵＴが設けられ、ＭＣＵ１１は、異常監視用クロックＷＣＫの異常を検出した際に汎用のＩＯポートＧＰＩＯから異常信号を出力するように構成されている。ＭＣＵ１１がどの汎用ＩＯポートＧＰＩＯを使用してクロックＷＣＫの入力を受け、クロックＷＤＰや異常信号を出力するかは、内部のユーザプログラムによって自由に設定することができる。 As described above, by mutually monitoring the watchdog and abnormality monitoring clocks WDP and WCK respectively generated, it is possible to detect runaway of the other IC. The AFE-IC 12 is provided with a terminal OUT that outputs a signal when an abnormality is detected in the watchdog clock WDP. configured to output a signal. An internal user program can freely set which general-purpose IO port GPIO the MCU 11 uses to receive the input of the clock WCK and output the clock WDP and an error signal.

なお、ＡＦＥ-ＩＣ１２には、ＭＣＵ１１からのチップ選択信号ＣＳ、シリアル通信の同期クロック信号ＳＣＫ、シリアルデータＳＤＡＴＡを入力するための外部端子と、マイクロコンピュータ１１へシリアルデータを出力するための外部端子ＳＯＵＴとが設けられている。ＡＦＥ-ＩＣ１２が、前記熱電対２５やサーミスタ２６などのセンサからの信号により検出した温度データは、外部端子ＳＯＵＴからＭＣＵ１１へ送出されるように構成されている。 The AFE-IC 12 has an external terminal for inputting a chip selection signal CS from the MCU 11, a synchronous clock signal SCK for serial communication, and serial data SDATA, and an external terminal SOUT for outputting serial data to the microcomputer 11. and are provided. Temperature data detected by the AFE-IC 12 from signals from sensors such as the thermocouple 25 and the thermistor 26 are sent to the MCU 11 from an external terminal SOUT.

また、ＡＦＥ-ＩＣ１２には、イグニッションスイッチ２８からの信号を受ける入力端子ＳＷ、イグナイタ２７を動作させる信号を出力する端子ＩＧ、ブザー１４を鳴動させる信号を出力する端子ＢＺが設けられている。
一方、ＭＣＵ１１には、汎用のＩＯポートＧＰＩＯより電磁弁２３を作動させる信号を生成し出力する機能が設けられている。 The AFE-IC 12 is also provided with an input terminal SW for receiving a signal from the ignition switch 28, a terminal IG for outputting a signal for operating the igniter 27, and a terminal BZ for outputting a signal for ringing the buzzer 14.
On the other hand, the MCU 11 has a function of generating and outputting a signal for operating the electromagnetic valve 23 from the general-purpose IO port GPIO.

ＡＦＥ-ＩＣ１２の端子ＯＵＴとＭＣＵ１１の汎用ＩＯポートＧＰＩＯから出力されるウォッチドッグ用や異常監視用のクロックの異常信号は、トランジスタ・スイッチ回路１６へ供給され安全弁２４を制御する。つまり、クロックの異常信号は、安全弁２４を作動させる信号となる。
トランジスタ・スイッチ回路１６は、直列形態に接続された２個のＰＮＰバイポーラ・トランジスタＴＲ１，ＴＲ２と各々のベースに接続された抵抗Ｒｂ１，Ｒｂ２とエミッタ・ベース間に接続された抵抗Ｒｅ１，Ｒｅ２とを備えており、トランジスタＴＲ１のエミッタ端子が電源電圧端子ＶＣＣに接続されている。 An abnormality signal of the watchdog or abnormality monitoring clock output from the terminal OUT of the AFE-IC 12 and the general-purpose IO port GPIO of the MCU 11 is supplied to the transistor switch circuit 16 to control the safety valve 24 . In other words, the abnormal clock signal serves as a signal for operating the safety valve 24 .
The transistor switch circuit 16 includes two PNP bipolar transistors TR1 and TR2 connected in series, resistors Rb1 and Rb2 connected to the respective bases, and resistors Re1 and Re2 connected between the emitter and the base. The emitter terminal of the transistor TR1 is connected to the power supply voltage terminal VCC.

これにより、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２は常態においてコレクタ電流を流し、安全弁２４のソレノイドへ通電してこれを励磁させることで弁を開状態に制御する。その結果、ガスが安全弁２４を通して電磁弁２３へ供給される。そして、ＡＦＥ-ＩＣ１２の端子ＯＵＴまたはＭＣＵ１１の汎用ＩＯポートＧＰＩＯのいずれかからウォッチドッグ用クロックの異常を示すハイレベルの検出信号が出力されると、トランジスタＴＲ１またはＴＲ２がオフ状態にされる。その結果、安全弁２４への通電が遮断されてソレノイドを消磁させることで弁を閉状態に制御する。そのため、安全弁２４が遮断されてガスが電磁弁２３へ供給されなくなるセーフ機能が働くこととなる。 As a result, the transistors TR1 and TR2 conduct collector currents in a normal state, energizing the solenoid of the safety valve 24 to excite it, thereby controlling the valve to be in an open state. As a result, gas is supplied to solenoid valve 23 through safety valve 24 . When a high-level detection signal indicating an abnormality in the watchdog clock is output from either the terminal OUT of the AFE-IC 12 or the general-purpose IO port GPIO of the MCU 11, the transistor TR1 or TR2 is turned off. As a result, the safety valve 24 is deenergized and the solenoid is demagnetized, thereby controlling the valve to be closed. As a result, the safety valve 24 is shut off and the gas is not supplied to the electromagnetic valve 23, which is a safe function.

また、トランジスタ・スイッチ回路１６と安全弁２４との間には、トランジスタＴＲ１，ＴＲ２と直列に接続された２個の抵抗Ｒ１，Ｒ２が設けられ、抵抗Ｒ１とＲ２の接続ノードの電位がＡＦＥ-ＩＣ１２のアナログ入力端子ＡＮＩＮに入力されており、ＡＦＥ-ＩＣ１２はこの端子の入力電位により安全弁２４の状態を検知することができるようになっている。具体的には、端子ＡＮＩＮの入力電位が高ければ安全弁２４が開であることを、また端子ＡＮＩＮの入力電位が低ければ安全弁２４が閉であることを検知することができる。 Two resistors R1 and R2 connected in series with the transistors TR1 and TR2 are provided between the transistor switch circuit 16 and the safety valve 24, and the potential of the connection node between the resistors R1 and R2 is the AFE-IC 12. , and the AFE-IC 12 can detect the state of the safety valve 24 from the input potential of this terminal. Specifically, if the input potential of the terminal ANIN is high, it can be detected that the safety valve 24 is open, and if the input potential of the terminal ANIN is low, it can be detected that the safety valve 24 is closed.

図２には上記実施形態のＡＦＥ-ＩＣ１２の具体的な回路構成例が示されている。
図２に示されているように、ＡＦＥ-ＩＣ１２は、電源電圧端子ＶＣＣに印加されている電池電圧の低下を検知する電源電圧検知回路３１と、イグニッションスイッチ２８からの信号を受けるイグニッションスイッチ入力回路３２と、サーミスタ２６を活性化させるバイアス電圧及び内部回路用電源電圧を生成して出力するレギュレータ回路３３と、電源投入時に内部をリセットするパワーオンリセット信号を生成するパワーオンリセット回路３４を備える。 FIG. 2 shows a specific circuit configuration example of the AFE-IC 12 of the above embodiment.
As shown in FIG. 2, the AFE-IC 12 includes a power supply voltage detection circuit 31 for detecting a drop in the battery voltage applied to the power supply voltage terminal VCC, and an ignition switch input circuit for receiving a signal from the ignition switch 28. 32, a regulator circuit 33 that generates and outputs a bias voltage for activating the thermistor 26 and a power supply voltage for internal circuits, and a power-on reset circuit 34 that generates a power-on reset signal for resetting the inside when the power is turned on.

また、ＡＦＥ-ＩＣ１２は、温度を検出する複数個（図では５個）のサーミスタ２６と直列に接続される分圧抵抗値を切り替えるサーミスタスイッチ回路３５と、サーミスタの検出電圧をデジタルコードに変換するＡＤ変換回路３６と、調理器具の底部等の温度を検出する複数のサーミスタ２６、電源電圧検知回路３１の中の１つの検出電圧をＡＤ変換回路３６へ供給するマルチプレクサ３７ａと、複数個（図では６個）の熱電対２５の中から１つの検出信号を選択するマルチプレクサ３７ｂと、選択された検出信号を増幅する増幅器３８を備える。この増幅器３８で増幅された信号および汎用のアナログ入力端子ＡＩＮ１～ＡＩＮ４への入力信号は、上記マルチプレクサ３７ａを介してＡＤ変換回路３６へ供給されてデジタルコードに変換される。 The AFE-IC 12 also includes a thermistor switch circuit 35 that is connected in series with a plurality of (five in the figure) thermistors 26 that detect temperature, and that switches the voltage dividing resistance value, and converts the detected voltage of the thermistors into a digital code. A/D conversion circuit 36, a plurality of thermistors 26 for detecting the temperature of the bottom of cooking utensils, etc., a multiplexer 37a for supplying one detected voltage from the power supply voltage detection circuit 31 to the A/D conversion circuit 36, and a plurality of A multiplexer 37b for selecting one detection signal from among the six thermocouples 25 and an amplifier 38 for amplifying the selected detection signal are provided. The signal amplified by the amplifier 38 and the input signals to the general-purpose analog input terminals AIN1 to AIN4 are supplied to the AD conversion circuit 36 via the multiplexer 37a and converted into digital codes.

さらに、ＡＦＥ-ＩＣ１２は、マイクロコンピュータ１１との間でシリアルデータ通信を行うシリアルインターフェース回路３９と、該シリアルインターフェース回路３９のクロック信号を生成する発振回路４０を備え、発振回路４０には、外付けの発振子１８が接続されている。また、ＡＦＥ-ＩＣ１２は、チップの内部回路を所定の順序で動作させるシーケンサ４１と、シーケンサ４１の指令コードおよびＡＤ変換回路３６からのデジタルコードに応じて内部制御信号を生成するコントロールロジック４２と、発振回路４０からのクロック信号によって計時動作を行うタイマー回路４３と、安全弁２４を作動させる信号を生成する安全弁制御回路４４を備える。 Further, the AFE-IC 12 includes a serial interface circuit 39 for serial data communication with the microcomputer 11, and an oscillator circuit 40 for generating a clock signal for the serial interface circuit 39. The oscillator circuit 40 has an external oscillator 18 is connected. The AFE-IC 12 also includes a sequencer 41 that operates the internal circuits of the chip in a predetermined order, a control logic 42 that generates an internal control signal according to the instruction code of the sequencer 41 and the digital code from the AD conversion circuit 36, It has a timer circuit 43 that performs a timekeeping operation with a clock signal from the oscillator circuit 40 and a safety valve control circuit 44 that generates a signal for operating the safety valve 24 .

さらに、ＡＦＥ-ＩＣ１２は、所定周波数のクロック信号を生成するためのリングオシレータなどからなる内部発振回路（発振子を使用しない発振回路）４５、該内部発振回路４５により生成されたクロック信号によって動作するウォッチドッグ回路４６を備える。
なお、上記発振回路４０の発振周波数は例えば数１００ｋＨｚ～数ＭＨｚのような高い値に設定されるのに対して、内部発振回路４５の発振周波数は例えば数ｋＨｚ～数１０ｋＨｚのような低い値に設定される。 Further, the AFE-IC 12 operates by an internal oscillator circuit (an oscillator circuit that does not use an oscillator) 45, which is composed of a ring oscillator for generating a clock signal of a predetermined frequency, and the clock signal generated by the internal oscillator circuit 45. A watchdog circuit 46 is provided.
The oscillation frequency of the oscillation circuit 40 is set to a high value such as several hundred kHz to several MHz, while the oscillation frequency of the internal oscillation circuit 45 is set to a low value such as several kHz to several tens of kHz. set.

本実施形態のＡＦＥ-ＩＣ１２においては、外付けの発振子を用いることなく所定周波数の信号を生成する内部発振回路４５によりウォッチドッグ機能のためのクロック信号を生成する構成であり、内部発振回路４５を構成する素子やクロック信号を伝送する配線がプラスチックパッケージで被覆されているため、イグナイタ２７による放電の際に比較的大きな電磁ノイズが発生しても、内部発振回路４５に電磁ノイズが飛び込んでウォッチドッグ機能が損なわれるおそれが少ない。すなわちノイズ耐性の高いクロック監視回路を有するガスコンロ電子制御装置を実現することができる。 In the AFE-IC 12 of this embodiment, the clock signal for the watchdog function is generated by the internal oscillator circuit 45 that generates a signal of a predetermined frequency without using an external oscillator. and the wiring for transmitting the clock signal are covered with a plastic package. There is little possibility that the dog function will be impaired. That is, it is possible to realize a gas stove electronic control device having a clock monitoring circuit with high noise immunity.

また、イグナイタ２７の放電電極がＡＦＥ-ＩＣ１２から離れた位置にある場合でも、ガスコンロ筐体内には高圧ケーブルが配線されるため、外付けの発振子を使用する場合には、発振子を接続する外部端子に高圧ケーブルから点火時に発生するノイズがＡＦＥ-ＩＣ１２の内部回路に悪影響を与え、誤動作を招くおそれがあるが、本実施形態のＡＦＥ-ＩＣ１２においては、内部発振回路４５により生成されたクロック信号によってウォッチドッグ回路４６が動作するため、イグナイタ２７の放電時のノイズによる誤動作を回避することができる。 Also, even if the discharge electrode of the igniter 27 is located away from the AFE-IC 12, a high-voltage cable is wired inside the gas stove housing. Noise generated from a high-voltage cable to an external terminal at the time of ignition may adversely affect the internal circuit of the AFE-IC 12 and cause malfunction. Since the watchdog circuit 46 operates according to the signal, it is possible to avoid malfunction due to noise when the igniter 27 discharges.

図３には本実施形態におけるウォッチドッグ回路４６の具体的な回路構成例が示されている。
図３に示されているように、本実施形態のウォッチドッグ回路４６は、内部発振回路４５により生成されたクロック信号の立上りもしくは立下りのエッジを検出するエッジ検出回路５１と、ＭＣＵ１１から端子ＷＤＩへ入力されるウォッチドッグ用クロックＷＤＰのエッジを検出するエッジ検出回路５２と、ウォッチドッグ用クロックＷＤＰのエッジ検出回数を計数するＷ/Ｄカウンタ回路５３と、Ｗ/Ｄカウンタ回路５３により計数された値とレジスタ５４Ａ，５４Ｂに設定されている判定値（最大値）および判定値（最小値）とを比較する比較回路５５Ａ，５５Ｂと、比較回路５５Ａ，５５Ｂの出力の論理和をとるＯＲゲート５６と、回路の動作を試験するためのテスト用回路５７を備える。 FIG. 3 shows a specific circuit configuration example of the watchdog circuit 46 in this embodiment.
As shown in FIG. 3, the watchdog circuit 46 of this embodiment includes an edge detection circuit 51 for detecting the rising or falling edge of the clock signal generated by the internal oscillation circuit 45, a W/D counter circuit 53 for counting the number of edge detections of the watchdog clock WDP; Comparing circuits 55A and 55B for comparing the value with the judgment value (maximum value) and judgment value (minimum value) set in the registers 54A and 54B, and an OR gate 56 for taking the logical sum of the outputs of the comparing circuits 55A and 55B. and a testing circuit 57 for testing the operation of the circuit.

なお、上記レジスタ５４Ａ，５４Ｂには、ウォッチドッグ用クロックＷＤＰの許容最大周波数に相当するカウンタ値と許容最小周波数に相当するカウンタ値が判定値として設定される。ウォッチドッグ回路４６は、コントロールロジック４２の制御信号によって動作され、ＯＲゲート５６の出力はコントロールロジック４２へ供給され、コントロールロジック４２は、異常が検出されると、安全弁制御回路４４に対して安全弁２４を遮断させるための信号を出力するよう動作する。また、Ｗ/Ｄカウンタ回路５３は、テストモード時にテスト用回路５７によって値を書き込むことができるように構成されている。 A counter value corresponding to the maximum allowable frequency and a counter value corresponding to the minimum allowable frequency of the watchdog clock WDP are set as determination values in the registers 54A and 54B. The watchdog circuit 46 is operated by the control signal of the control logic 42, the output of the OR gate 56 is supplied to the control logic 42, and the control logic 42 sends the safety valve 24 to the safety valve control circuit 44 when an abnormality is detected. It operates to output a signal to cut off the Also, the W/D counter circuit 53 is configured so that a value can be written by the test circuit 57 in the test mode.

ウォッチドッグ回路４６によるＭＣＵ１１からのウォッチドッグ用クロックＷＤＰの異常判定は、図３に示すように、端子ＷＤＩへ入力されるウォッチドッグ用クロックＷＤＰを、内部発振回路（内部ＯＳＣ）４５からのクロック信号によって動作するＷ/Ｄカウンタ回路５３で所定時間（例えば１秒間）計数し、パルス周波数に換算してその周波数が例えば１ｋＨｚ～１０Ｈｚの範囲にないと判定した場合にウォッチドッグ用クロックＷＤＰに異常があると判断する。 The watchdog circuit 46 determines whether the watchdog clock WDP from the MCU 11 is abnormal, as shown in FIG. The W/D counter circuit 53 operated by the W/D counter circuit 53 counts for a predetermined time (for example, 1 second), converts it into a pulse frequency, and determines that the frequency is not in the range of 1 kHz to 10 Hz, for example. judge there is.

そして、異常があると判断すると、安全弁コントロールレジスタの全ビットをクリアすることで安全弁２４を遮断させるための信号（異常信号）を出力させるとともに、例えばウォッチドッグ用ステータスレジスタの異常フラグに１をセットする。このウォッチドッグ用ステータスレジスタのビットをＭＣＵ１１へ送信することで、ＭＣＵ１１にウォッチドッグ用クロックＷＤＰの異常を認知させることができる。
また、本実施形態のウォッチドッグ回路４６は、発振回路（ＯＳＣ）４０により生成されたクロック信号φｃを分周する分周回路５８と、分周された信号を異常検出用クロックＷＣＫとして端子ＣＫＬＯよりチップ外部へ出力するためのバッファ５９を備える。この異常検出用クロックＷＣＫをＭＣＵ１１へ入力してプログラムによって監視させることで、ＭＣＵ１１にＡＦＥ-ＩＣ１２の動作異常を検出させることができる。なお、内部発振回路（内部ＯＳＣ）４５により生成されたクロック信号を異常検出用クロックＷＣＫとしてチップ外部へ出力してように構成しても良い。 When it is determined that there is an abnormality, all bits of the safety valve control register are cleared to output a signal (abnormality signal) for shutting off the safety valve 24, and for example, set 1 to the abnormality flag of the watchdog status register. do. By transmitting the bit of the watchdog status register to the MCU 11, the MCU 11 can be made to recognize the abnormality of the watchdog clock WDP.
Further, the watchdog circuit 46 of this embodiment includes a frequency divider circuit 58 that divides the clock signal φc generated by the oscillator circuit (OSC) 40, and the frequency-divided signal as the abnormality detection clock WCK from the terminal CKLO. A buffer 59 is provided for outputting to the outside of the chip. By inputting this abnormality detection clock WCK to the MCU 11 and monitoring it by a program, the MCU 11 can detect an operation abnormality of the AFE-IC 12 . The clock signal generated by the internal oscillator circuit (internal OSC) 45 may be output to the outside of the chip as the abnormality detection clock WCK.

次に、図１に示すガスコンロ電子制御装置において、イグニッションスイッチ２８がオン操作された場合におけるマスタＩＣとしてのマイクロコンピュータ（ＭＣＵ）１１とスレーブＩＣとしてのアナログ・フロント・エンドＩＣ（ＡＦＥ-ＩＣ）１２による点火スイッチ処理の手順を、図４のフローチャートを用いて説明する。図４のうち（Ａ）はＭＣＵ１１のフローチャート、（Ｂ）はＡＦＥ-ＩＣ１２のフローチャートである。
イグニッションスイッチ２８がオン操作され、マイクロコンピュータ（ＭＣＵ）１１にイグニッションスイッチ２８のオン信号が入力されると図４に示す点火スイッチ処理が開始され、先ずＭＣＵ１１からＡＦＥ-ＩＣ１２へ初期設定を指令する設定指令（コマンドコード）が送信され、ＡＦＥ-ＩＣ１２によって初期設定処理が実行される（ステップＳ１１，Ｓ２１）。なお、この初期設定処理の具体的な内容については、図４を用いて詳しく説明する。 Next, in the gas stove electronic control device shown in FIG. 1, a microcomputer (MCU) 11 as a master IC and an analog front end IC (AFE-IC) 12 as a slave IC when the ignition switch 28 is turned on. The procedure of the ignition switch processing by is described with reference to the flow chart of FIG. 4A is a flowchart of the MCU 11, and FIG. 4B is a flowchart of the AFE-IC 12. FIG.
When the ignition switch 28 is turned on and an on signal of the ignition switch 28 is input to the microcomputer (MCU) 11, the ignition switch processing shown in FIG. 4 is started. A command (command code) is transmitted, and the AFE-IC 12 executes initialization processing (steps S11 and S21). The specific contents of this initial setting process will be described in detail with reference to FIG.

初期設定が終了すると、ＭＣＵ１１はＡＦＥ-ＩＣ１２に対してシーケンサを起動させる起動指令を送信し、ＡＦＥ-ＩＣ１２は起動指令を受信しシーケンサの起動処理を行う（ステップＳ１２，Ｓ２２）。これにより、ウォッチドッグ用クロックＷＤＰの異常を判定する異常監視が開始される。その後、ＭＣＵ１１は、例えばＡＦＥ-ＩＣ１２内のステータスレジスタを読み込むことで着火が成功したか否か判定し（ステップＳ１３）、着火に成功した（Ｙｅｓ）と判定するとスリープ状態へ移行する。 After completing the initial setting, the MCU 11 transmits a start command for starting the sequencer to the AFE-IC 12, and the AFE-IC 12 receives the start command and performs sequencer start processing (steps S12 and S22). As a result, abnormality monitoring for determining abnormality of the watchdog clock WDP is started. After that, the MCU 11 determines whether or not the ignition has succeeded by reading the status register in the AFE-IC 12, for example (step S13).

一方、ＡＦＥ-ＩＣ１２は、シーケンサ起動指令の受信、起動処理（ステップＳ２２）が終了すると、イグナイタ２７に電流を流す電流スイッチ・トランジスタ１３をオンさせてイグナイタ２７による放電を開始（ステップＳ２３）した後、スイッチ回路１６のトランジスタＴＲ１をオンさせて安全弁２４を開放してガスの供給を開始する（ステップＳ２４）。
続いて、熱電対２５の起電力を読み込んで炎を検出したか判定する（ステップＳ２５）。そして、炎を検出した場合には着火に成功したと判断してイグナイタ２７の放電を停止し（ステップＳ２６）、炎を検出しなかった場合には安全弁２４を遮断する異常処理（ステップＳ３０）を実行する。 On the other hand, when the AFE-IC 12 receives the sequencer activation command and the activation process (step S22) is completed, the AFE-IC 12 turns on the current switch transistor 13 for supplying current to the igniter 27, and after the discharge by the igniter 27 is started (step S23). , the transistor TR1 of the switch circuit 16 is turned on to open the safety valve 24 and start supplying gas (step S24).
Subsequently, the electromotive force of the thermocouple 25 is read to determine whether flame has been detected (step S25). If a flame is detected, it is judged that the ignition has succeeded, and the discharge of the igniter 27 is stopped (step S26). Run.

また、ステップＳ２６でイグナイタ２７の放電を停止した後はステップＳ２７へ進んで、電池電圧が設定値以上であるか判定し、設定値以上でない場合には安全弁２４を遮断する異常処理（ステップＳ３０）を実行する。電池電圧が設定値以上である場合には、ステップＳ２８へ進んで、サーミスタ２６の検出電圧を読み込んで設定値以上であるか判定し、設定値以上でない場合には安全弁２４を遮断する異常処理（ステップＳ３０）を実行する。そして、サーミスタ２６の検出電圧を読み込んで設定値以上である場合には、ステップＳ２９へ進んで、熱電対２５の起電力を読み込んで炎を検出しているかつまりコンロバーナ２１が立ち消えしていないか判定し、炎を検出していない場合には安全弁２４を遮断する異常処理（ステップＳ３０）を実行する。炎を検出している場合には、ステップＳ２７へ戻って上記処理を繰り返す。 Also, after stopping the discharge of the igniter 27 in step S26, the process proceeds to step S27 to determine whether the battery voltage is equal to or higher than the set value. to run. If the battery voltage is equal to or higher than the set value, the process advances to step S28 to read the voltage detected by the thermistor 26 and determine whether it is equal to or higher than the set value. Step S30) is executed. If the detected voltage of the thermistor 26 is read and if it is equal to or higher than the set value, the process advances to step S29 to read the electromotive force of the thermocouple 25 to check whether a flame is detected, that is, whether the stove burner 21 has gone out. If the determination is made and no flame is detected, an abnormality process (step S30) is executed to shut off the safety valve 24 . If flame is detected, the process returns to step S27 and the above processing is repeated.

次に、マスタＩＣ（ＭＣＵ１１）とスレーブＩＣ（ＡＦＥ-ＩＣ１２）のそれぞれにおける初期設定処理（ステップＳ１１，Ｓ２１）の具体的な手順を、図５のフローチャートを用いて説明する。
図５に示すように、初期設定処理が開始されると、先ずＭＣＵ１１は汎用ポート（入出力ポート）の初期設定を行うとともに、ＡＦＥ-ＩＣ１２へ、異常監視用クロック出力の有効/無効、割り込み出力の有効/無効、イグナイタ制御出力の有効/無効、ブザー制御出力の有効/無効などＡＦＥ-ＩＣの汎用ポートの初期設定を指令する設定指令（コマンドコード）を送信し、ＡＦＥ-ＩＣ１２によって受信されポートの設定が行われる（ステップＳ３１，Ｓ４１）。 Next, specific procedures of initial setting processing (steps S11 and S21) in each of the master IC (MCU11) and the slave IC (AFE-IC12) will be described with reference to the flowchart of FIG.
As shown in FIG. 5, when the initial setting process is started, the MCU 11 first initializes the general-purpose port (input/output port), and also enables/disables the clock output for abnormality monitoring and the interrupt output to the AFE-IC 12. is enabled/disabled, igniter control output is enabled/disabled, buzzer control output is enabled/disabled. is set (steps S31 and S41).

続いて、ＭＣＵ１１ではウォッチドッグ用クロックＷＤＰの生成、出力が開始され（ステップＳ３２）、ＡＦＥ-ＩＣ１２では異常監視用クロックＷＣＫの生成、出力が開始される（ステップＳ４２）。その後、ＭＣＵ１１からＡＦＥ-ＩＣ１２へウォッチドッグ回路４６の初期設定を指令する設定コマンドが送信され、ＡＦＥ-ＩＣ１２によって受信され、設定が行われ（ステップＳ３３，Ｓ４３）、ＭＣＵ１１ではＡＦＥ-ＩＣ１２からの異常監視用クロックＷＣＫの監視が開始される（ステップＳ３４）。 Subsequently, the MCU 11 starts generating and outputting a watchdog clock WDP (step S32), and the AFE-IC 12 starts generating and outputting an abnormality monitoring clock WCK (step S42). After that, the MCU 11 transmits a setting command to instruct the initial setting of the watchdog circuit 46 to the AFE-IC 12, and the AFE-IC 12 receives and sets the setting (steps S33, S43). Monitoring of the monitoring clock WCK is started (step S34).

次に、ＭＣＵ１１からＡＦＥ-ＩＣ１２へＡＤ変換回路３６の初期設定を指令する設定コマンドが送信され、ＡＦＥ-ＩＣ１２によって受信され、設定が行われる（ステップＳ３５，Ｓ４４）。
その後、ＭＣＵ１１からＡＦＥ-ＩＣ１２へサーミスタスイッチ回路３５の初期設定を指令する設定コマンドが送信され、ＡＦＥ-ＩＣ１２によって受信され、設定が行われる（ステップＳ３６，Ｓ４５）。また、ＭＣＵ１１からＡＦＥ-ＩＣ１２へ電源電圧検知回路３１の初期設定を指令する設定コマンド、ウォッチドッグ回路４６のレジスタ５４Ａ，５４Ｂに判定値の設定を指令する設定コマンドが送信され（ステップＳ３７，Ｓ３８）、ＡＦＥ-ＩＣ１２によって受信され、設定が行われる（ステップＳ４６，Ｓ４７）。 Next, a setting command for initial setting of the AD conversion circuit 36 is transmitted from the MCU 11 to the AFE-IC 12, received by the AFE-IC 12, and set (steps S35 and S44).
Thereafter, a setting command for initial setting of the thermistor switch circuit 35 is transmitted from the MCU 11 to the AFE-IC 12, received by the AFE-IC 12, and set (steps S36 and S45). Also, a setting command instructing the initial setting of the power supply voltage detection circuit 31 and a setting command instructing the setting of judgment values to the registers 54A and 54B of the watchdog circuit 46 are transmitted from the MCU 11 to the AFE-IC 12 (steps S37 and S38). , is received by the AFE-IC 12 and set (steps S46 and S47).

（変形例）
次に、上記実施形態のガスコンロ電子制御装置の変形例について、図６および図７を用いて説明する。このうち、図６は第１の変形例を、図７は第２の変形例を示すもので、同一もしくは相当する部品や回路には同一の符号を付して重複した説明は省略する。
第１の変形例は、図６に示すように、安全弁２４を動作させる直列のトランジスタＴＲ１，ＴＲ２からなるスイッチ回路１６を使用する代わりに、トランジスタＴＲ１とＯＲゲートＧ１とによりスイッチ回路１６を構成し、ＯＲゲートＧ１の入力端子へＭＣＵ１１とＡＦＥ-ＩＣ１２からの信号を入力するように構成したものである。ＭＣＵ１１とＡＦＥ-ＩＣ１２の機能は、図１のものと同じである。 (Modification)
Next, a modification of the gas stove electronic control device of the above embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 shows the first modification, and FIG. 7 shows the second modification. The same or corresponding parts and circuits are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations are omitted.
In the first modification, as shown in FIG. 6, instead of using the switch circuit 16 consisting of the series transistors TR1 and TR2 for operating the safety valve 24, the switch circuit 16 is composed of a transistor TR1 and an OR gate G1. , and signals from the MCU 11 and the AFE-IC 12 are input to the input terminals of the OR gate G1. The functions of MCU 11 and AFE-IC 12 are the same as those in FIG.

なお、図６におけるＯＲゲートＧ１は、例えばカソード端子同士を結合した２個のダイオードからなるダイオードＯＲ回路で構成することができ、図１のスイッチ回路１６に比べて構成素子数を減らすことができる。
第２の変形例は、図７に示すように、ＭＣＵ１１とＡＦＥ-ＩＣ１２を１つのパッケージＰＫ内に封止して１個の半導体デバイスとして構成したものである。なお、ＭＣＵ１１とＡＦＥ-ＩＣ１２の回路を１つの半導体チップ上に形成して、１個のシステムＬＳＩとして構成するようにしても良い。 The OR gate G1 in FIG. 6 can be composed of, for example, a diode OR circuit composed of two diodes whose cathode terminals are coupled together, and the number of components can be reduced compared to the switch circuit 16 in FIG. .
In a second modification, as shown in FIG. 7, the MCU 11 and the AFE-IC 12 are sealed in one package PK to constitute one semiconductor device. The circuits of the MCU 11 and the AFE-IC 12 may be formed on one semiconductor chip to constitute one system LSI.

図８には、本発明に係るガスコンロ電子制御装置の第２の実施形態が示されている。
この実施形態は、電子制御装置が３個のＩＣで構成されているものに適用したものであり、このような構成の具体例としては、例えばＭＣＵ１１とＡＦＥ-ＩＣ１２と電源制御ＩＣ６１とを有する制御装置が考えられる。
このような制御装置においては、図８（Ａ）に示すように、ＭＣＵ１１の２つの汎用Ｉ/ＯポートからウォッチドッグクロックＷＤＰ１，ＷＤＰ２を出力して、ＡＦＥ-ＩＣ１２と電源制御ＩＣ６１へそれぞれ入力してチップ内部のウォッチドッグ回路Ｗ/Ｄで監視するとともに、ＡＦＥ-ＩＣ１２と電源制御ＩＣ６１から異常監視用クロックＷＣＫをそれぞれ出力させてＭＣＵ１１へ入力して監視する。 FIG. 8 shows a second embodiment of the gas stove electronic control device according to the present invention.
This embodiment is applied to an electronic control unit composed of three ICs. A device is conceivable.
In such a control device, as shown in FIG. 8A, watchdog clocks WDP1 and WDP2 are output from two general-purpose I/O ports of MCU 11 and input to AFE-IC 12 and power supply control IC 61, respectively. In addition, the AFE-IC 12 and the power control IC 61 output the abnormality monitoring clock WCK and input it to the MCU 11 for monitoring.

また、図８（Ｂ）に示すように、ＭＣＵ１１の汎用Ｉ/ＯポートからウォッチドッグクロックＷＤＰ１を出力してＡＦＥ-ＩＣ１２へ入力し、ＡＦＥ-ＩＣ１２から異常監視用クロックＷＣＫ１を出力して電源制御ＩＣ６１へ入力し、電源制御ＩＣ６１から異常監視用クロックＷＣＫ２を出力してＭＣＵ１１へ入力して相互に監視し合うように構成しても良い。同様の考え方で、電子制御装置が４個以上のＩＣで構成されているものにも適用することができる。 Also, as shown in FIG. 8B, a watchdog clock WDP1 is output from the general-purpose I/O port of the MCU 11 and input to the AFE-IC 12, and an abnormality monitoring clock WCK1 is output from the AFE-IC 12 for power supply control. It may be configured to input to the IC 61, output the abnormality monitoring clock WCK2 from the power supply control IC 61, and input to the MCU 11 to monitor each other. A similar concept can be applied to an electronic control unit composed of four or more ICs.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では、Ｗ/Ｄカウンタ回路５３により計数された値とレジスタ５４Ａ，５４Ｂに設定されている判定値（最大値および最小値）とを比較する２つの比較回路５５Ａ，５５Ｂを設けたものを示したが、このレジスタおよび比較回路は一方だけ設けるようにしてもよい。また、上記実施例では、Ｗ/Ｄカウンタ回路５３により計数された値とレジスタ５４Ａ，５４Ｂに設定されている判定値（最大値）および判定値（最小値）とを比較する例を挙げたが、レジスタに設定されている値ではなく、固定値として予め設定した判定値と比較してもよい。
また、上記実施形態では、ウォッチドッグ回路４６においてＭＣＵからのウォッチドッグ用クロックＷＤＰの周波数に基づいて異常の有無を判定しているが、ＷＤＰの周期を計時して周期の長さに基づいて異常の有無を判定するようにしてもよい。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the examples, the invention is not limited to the above examples. For example, in the above-described embodiment, two comparison circuits 55A and 55B are provided for comparing the value counted by the W/D counter circuit 53 and the determination values (maximum and minimum values) set in the registers 54A and 54B. Although only one is shown, only one of this register and comparison circuit may be provided. In the above embodiment, the value counted by the W/D counter circuit 53 is compared with the judgment value (maximum value) and the judgment value (minimum value) set in the registers 54A and 54B. , it may be compared with a determination value set in advance as a fixed value instead of the value set in the register.
In the above embodiment, the watchdog circuit 46 determines whether or not there is an abnormality based on the frequency of the watchdog clock WDP from the MCU. You may make it determine the presence or absence of.

また、前述したように、ＡＦＥ-ＩＣ１２は、マイクロコンピュータ１１との間でシリアルデータ通信を行うシリアルインターフェース回路３９と、該シリアルインターフェース回路３９のクロック信号を生成する発振回路４０を備え、発振回路４０には、外付けの発振子１８が接続されている。また、ＡＦＥ-ＩＣ１２は、チップの内部回路を所定の順序で動作させるシーケンサ４１と、シーケンサ４１の指令コードおよびＡＤ変換回路３６からのデジタルコードに応じて内部制御信号を生成するコントロールロジック４２と、発振回路４０からのクロック信号によって計時動作を行うタイマー回路４３と、安全弁２４を作動させる信号を生成する安全弁制御回路４４を備えており、ＡＦＩＣ１２のシーケンサ動作による自立した異常監視動作を行うが、本構成のＡＦＥ-ＩＣ１２は、マニュアル動作によるマイクロコンピュータ１１からの指令に基づいた異常監視動作を行うことも可能である。 As described above, the AFE-IC 12 includes a serial interface circuit 39 for serial data communication with the microcomputer 11, and an oscillator circuit 40 for generating a clock signal for the serial interface circuit 39. An external oscillator 18 is connected to . The AFE-IC 12 also includes a sequencer 41 that operates the internal circuits of the chip in a predetermined order, a control logic 42 that generates an internal control signal according to the instruction code of the sequencer 41 and the digital code from the AD conversion circuit 36, It is provided with a timer circuit 43 that measures time by the clock signal from the oscillator circuit 40 and a safety valve control circuit 44 that generates a signal to operate the safety valve 24, and performs an independent abnormality monitoring operation by the sequencer operation of the AFIC 12. The configured AFE-IC 12 can also perform an abnormality monitoring operation based on instructions from the microcomputer 11 by manual operation.

また、上記実施形態では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野であるガスコンロの電子制御装置に適用した場合を説明したが、この発明はそれに限定されるものでなく、食材を調理するレンジなどノイズが発生し易い機器の電子制御システムや車載用のエンジン制御システムなどに利用することができる。 Further, in the above-described embodiment, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the electronic control device of the gas stove, which is the background field of application, has been described, but the present invention is not limited to this, and the invention is not limited to this. It can be used for electronic control systems of devices that tend to generate noise, such as cooking ranges, and vehicle engine control systems.

１１…マイクロコンピュータ（ＭＣＵ）、１２…アナログ・フロント・エンドＩＣ（ＡＦＥ-ＩＣ）、１３…電流スイッチ・トランジスタ、１４…ブザー、１５…ドライバ回路、１６…トランジスタ・スイッチ回路、２０…ガスコンロ、２１…コンロバーナ、２３…火力調整用の電磁弁、２４…安全弁、２５…熱電対、２６…サーミスタ、２７…点火用のイグナイタ、２８…イグニッションスイッチ、４５…内部発振回路、４６…ウォッチドッグ回路 11 Microcomputer (MCU) 12 Analog front end IC (AFE-IC) 13 Current switch transistor 14 Buzzer 15 Driver circuit 16 Transistor switch circuit 20 Gas stove 21 ... Stove burner, 23 ... Solenoid valve for adjusting thermal power, 24 ... Safety valve, 25 ... Thermocouple, 26 ... Thermistor, 27 ... Ignitor for ignition, 28 ... Ignition switch, 45 ... Internal oscillator circuit, 46 ... Watchdog circuit

Claims

An electronic control device comprising a plurality of semiconductor integrated circuit devices and generating and outputting a control signal for a device to be controlled,
each of the plurality of semiconductor integrated circuit devices has a function of outputting a clock signal of a predetermined frequency and a function of determining the frequency or period of the clock signal input from another semiconductor integrated circuit device;
The plurality of semiconductor integrated circuit devices are configured to mutually monitor the clock signals input from other semiconductor integrated circuit devices. ,
One of the plurality of semiconductor integrated circuit devices is a microcomputer, and a clock signal of a predetermined frequency output from the microcomputer is generated by a watchdog function,
A semiconductor integrated circuit device other than the microcomputer includes an oscillation circuit that generates a clock signal of a predetermined frequency, and is configured to output a clock signal based on the oscillation signal generated by the oscillation circuit as a clock signal for abnormality monitoring. being An electronic control device characterized by:

A semiconductor integrated circuit device other than the microcomputer,
An oscillation circuit that generates a clock signal of a predetermined frequency without using an oscillator, a counter circuit that can count the number of clock signals input from another semiconductor integrated circuit device, and a value counted by the counter circuit A comparison circuit that compares with a predetermined judgment value,
The counter circuit performs a counting operation based on the clock signal generated by the oscillation circuit, and is configured to output an abnormal signal when the value counted by the counter circuit exceeds the predetermined judgment value. The electronic control device according to claim 1 , characterized in that:

Claim 2 The electronic control device according to 1, a gas burner, an ignition means disposed near the gas burner for igniting gas, and a gas control valve and a solenoid valve provided in the middle of a gas pipe connected to the gas burner. and a switch circuit for turning on and off the energization of the solenoid valve,
The switch circuit is controlled by the abnormal signal and the abnormal signal detected and generated by the watchdog function of the microcomputer, and is configured to close the solenoid valve when any of the abnormal signals is output. A gas stove characterized by

an output terminal for outputting a signal for controlling ignition means disposed near the gas burner;
an input terminal for receiving a clock signal supplied from another semiconductor integrated circuit device;
a communication circuit that transmits and receives data to and from another semiconductor integrated circuit device;
a first oscillation circuit that uses an oscillator to generate a clock signal necessary for operating the communication circuit;
a second oscillation circuit that generates a clock signal of a predetermined frequency without using an oscillator;
a counter circuit capable of counting the number of clock signals input to the input terminal from another semiconductor integrated circuit device;
a comparison circuit that compares the value counted by the counter circuit with a predetermined judgment value;
with
The counter circuit performs a counting operation based on the clock signal generated by the second oscillation circuit, and outputs a signal indicating abnormality when the value counted by the counter circuit exceeds the predetermined judgment value. A semiconductor integrated circuit device for electronic control, characterized in that: