JPH03226014A - マイクロコンピュータのａ／ｄ変換部の自己診断方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換部の自己診
断方式に関するものである。

〔従来技術〕

第４図は従来の自動車等に搭載する電装制御装置の一構
成例を示すブロック図である。同図において、１０１は
ワンチップマイクロコンピュータである。

このワンチップマイクロコンピュータ１０１の内部構成
は、デジタル値の算術演算及び論理演算を行なうＣＰＵ
（中央演算ユニット）１２１と、プログラムデータや定
数を格納しているＲＯＭＩ２２（リードオンリーメモリ
）と、演算データや各種フラグ類を格納しであるＲＡＭ
１２３（ランダムアクセスメモリ）と、各種制御信号を
発生するタイミングコントロール部１２４と、内部クロ
ックや外部クロックを供給源として各種イベントや任意
の時間を発生するタイマ／カウンタ部１２５と、外部の
デジタルスイッチ入力やデジタル出力を行なうＩ１０ボ
ート部１２６、外部端末の要求により非同期に発生する
割り込み要求に対して優先順位付けや割り込み禁止の有
無を決める割り込みコントロール部１２７と、自動車の
各種変イＥ量を検知するアナログセンサからのアナログ
電圧をフンチップマイクロコンピュータ１０１にお１，
１て演算可能なデジタル値に変換するアナログデジタル
（Ａ／Ｄ　）変換部１２８により構成されている。

ワンチップマイクロコンピュータ１０１はバッテリー１
０２より、電源回路１０３により一定１？［を圧（ＶＣ
Ｃ）を供給している。アナログセンサ１０４は、ＣＲ定
数を用いた入力回路１０５を介して入力きれている。

１０６は発信器であり、フンチップマイクロコンピュー
タ１０１の内部発振回路との組合わせにより動作に必要
なシステムクロックを発生させるものである。デジタル
スイッチ１０７からの信号は、入力回路１０８によりワ
ンチップマイクロコンピュータ１０１が判定できる電気
的電圧値に変換して入力きれる。駆動回路１１０は出力
回路１Ｏ９を駆動するのに充分なｔ流増幅や電圧増幅を
行なう回路である。センサ部１１１は、ワンチップマイ
クロコンピュータ１０１に対して制御パラメータが変化
した事を知らせるセンサであり、波形整形回路１１２に
より、ワンチップマイクロコンピュータ１０１内部の割
り込みコントロール部１２７に変化した瞬間を矩形波に
変えて知らせる回路である。なお、１１３はワンチップ
マイクロコンピュータ１０１の電源端子であり、ｖＣＣ
端子とＧＮＤ端子より成る。また、１１４はＡ／Ｄ変換
部１２８の基準電圧端子であり、ＶＲ十端子とＶＲ一端
子より成る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記構成の電装制御装置では、電源端子１
１３からの電源電圧ｖＣＣと、基準電圧端子１１４から
のＡ／Ｄ変換部１２８の基準電圧ＶＲ＋とが同一の電源
電圧であるため、電源端子１１３の電源電圧ｖＣＣが何
らかの外部要因により大幅に変化した場合、基準電圧端
子１１４の基準電圧ＶＲ＋も同一に変動してしまうため
、アナログセンサ１０４の出力する絶対電圧値のＡ／Ｄ
変換ができないという問題点があった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記問題点
を除去し、電源電圧ｖＣＣとＡ／Ｄ変換部の基準電源電
圧ＶＲ十の変動を検出できるＡ／Ｄ変換回路の自己診断
回路を提供することにある〔課題を解決するための手段
〕 上記課題を解決するため本発明は、アナログセンサから
の出力をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部を有するマ
イクロコンピュータ及び所定の重圧を印加する電源回路
を具備する制御装置において、Ａ／Ｄ変換部に用いる基
準電圧を発生する基準電圧発生回路と、ｉｓ回路の出力
電圧を分圧しＡ／Ｄ変換部に印加する電源電圧印加回路
を設け、電源１圧印加回路により印加啓れた出力電圧の
デジタル変換値が所定範囲内にあるか否かを判断し、基
準電圧と前記電源電圧の変動を検知する電圧変動検知手
段を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

上記の如く、Ａ／Ｄ変換部に印加する電源電圧と基準電
圧とを別の回路から入力することにより、従来のように
同一回路から入力するのと異なり、両者の変動が分かる
からＡ／Ｄ変換部のフェイル処理判定が明確に行なえる
。

また、例えば第４図に示す電装制御装置の電源回路にお
いては、アナログセンサの絶対電圧値を判定する必要が
ある場合があるが、この場合従来のように電源電圧と基
準電圧とを同一回路から印加する方法であると、を源回
路を出力電圧精度、リップル変動率及び温度特性を考慮
して回路設計する必要があるのに対して、本発明の場合
は電源電圧と基準電圧とを別の回路から入力するから、
電源回路には通常の回路を用い、基準電圧発生回路のみ
を精度のよいものとすればよいから、基準電圧発生回路
に高精度のＩＣ等を利用することにより賽易に実現でき
る。

〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。同
図において、Ａ／Ｄ変換部１１にはアナログセンサ１２
からの出力を上記従来技術において説明したように、入
力回路１３を介してアナログ電圧値で印加している。バ
ッテリー１４により電源回路１５を介して一定電源電圧
ＶＣＣ（本実施例においては５Ｖｆ０．２５Ｖ）と基準
電圧発生回路１６（本実施例においてはバンドギャップ
型ＩＣにより４Ｖ±１５ｍＶ）を発生する回路に接続さ
れている。基準電圧発生回路１６の出力はＡ／Ｄ変換部
１１と入力回路１３に接続されている。また、電源回路
１５の一定電源電圧ｖＣＣは、抵抗器Ｒ，と抵抗器Ｒ２
からなる電源電圧印加回路１７（本実施例においては酸
化金属皮膜抵抗器（精度１％、５０ＰＰＭ））に接続さ
れる。上記抵抗器Ｒ，と抵抗器Ｒ３の中点にはＡ／Ｄ変
換部１１の端子ＣＨＩに接続され、電源電圧ｖｃｃが分
圧されて入力されている。なお、１８はフンチップマイ
クロコンピュータの内部データバスである。上記構成の
マイクロコンピュータおけるＡ／Ｄ変換部自己診断処理
のフローを第２図に示す。なお、本実施例においてたは
、タイマ／カウンタ部（第４図のタイマ／カウンタ部１
２５参照）により１００ｍｓ毎のインターバルタイマ割
り込みを５発生させる。

第２図のステップ２０１では、インターバルタイマ処理
の開始であり、まず最初にステップ２゜２において、チ
ャンネルＩＡ／Ｄ変換開始を行なう。ステップ２０３に
おいて、タイマ同期処理は、前記ステップ２０２で壮開
始したＡ／Ｄ変換変換子ンターバルタイマ処理を行なう
ものとし、前記ステップ２０３において、タイマ同期処
理の終了後、ステップ２０４のチャネルＩＡ／Ｄ変換値
の入力を行なう。ステップ２０５及びステップ２０６に
おいて、前記ステップ２０４にて入力した電源電圧の１
／２を比値のＡ／Ｄ変換値を上限規格値（ＲＭＡＸ）と
下限値（ＲＭＩＮ）の両者と比較し、規格値を越してい
ればステップ２０Ｂにおいて、Ａ／Ｄ変換部の異常処理
を行ない、越していなければステップ２０７でＡ／Ｄｆ
換部の正常処理を行なう。

第２図のフローチャートに示すＡ／Ｄ変換部自己診断処
理を用いると、第３図に示す２種類のＡ／Ｄ変換部フェ
イルパターンを検出することが可能である。

先ず、最初は第２図（ａ）の基準電源電圧ＶＲが一定で
電源ｖＣＣが増加又は減少する場合で、同図の任意の時
間ｔ、からｔｌ。までの時間軸の変化の中で時間ｔ４に
おいて、電源電圧ｖＣＣが増加した場合（本実施例にお
いては、電源電圧ＶＣＣが５．２５Ｖを越えた場合）に
、第２図のステップ２０８において、Ａ／Ｄ変換部が異
常と判定する。また、時間ｔ、において、電源電圧■Ｃ
Ｃが減少した場合（本実施例においては、電源電圧ＶＣ
Ｃが４．７５Ｖ未満となった場合）に、第２図のステッ
プ２０８においてＡ／Ｄ変換部が異常と判定する。

次に、第２図（ｂ）に示すように’ＩＲ電圧ｖＣＣが一
定で基準電源電圧ＶＲが増加又は減少する場合で、同図
（ａ）の場合と同様時間ｔ１４にて基準電源電圧ＶＲが
減少した場合と、時間ｔ１７にて基準電源電圧ＶＲが増
加した場合に、第２図のステップ２０８においてＡ／Ｄ
変換部が異常と判定する。

電装制御装置においては、アナログセンサ１２の絶対電
圧値を判定する必要がある場合もある。

この場合、第４図の従来例では電源電圧と基準電圧とを
同一電源回路から印加するので、電源回路を出力電圧精
度、リップル変動率及び温度特性を考慮して回路設計す
る必要があり、コストの高い電源回路となる。これに対
して本実施例では電源電圧と基準電圧とを別の回路、即
ち、電源回路１５と基準電圧発生回路１６から入力する
から、電源回路１５には標準型の電源回路を用い、基準
電圧発生回路１６にのみ精度の良いもを使用することが
できる。そしてこの基準電圧発生回路１６に高精度で安
価なＩＣ等を利用することにより、上記アナログセンサ
１２の絶対電圧値を判定が容易に実現できる。

上記マイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換部の自己診断装
置は汎用性があるので電装制御装置以外の装置にも適用
できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、下記のような優れ
た効果が得られる。

（１）Ａ／Ｄ変換部に印加する電源電圧と基準電圧とを
別の回路から入力することにより、両者の変動が分かる
からＡ／Ｄ変換部のフェイル処理判定が明確に行なえる
。

（２）また、例えば電装制御装置の電源回路においては
、アナログセンサの絶対電圧値を判定する必要がある場
合があるが、本発明においては電源電圧と基準電圧とを
別の回路から入力するから、電源回路には通常の回路を
用い、基準電圧発生回路のみを精度のよいものとすれば
よいから、基準電圧発生回路に高精度のＩＣ等を利用す
ることにより、アナログセンサの絶対電圧値を判定を容
易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
Ａ／Ｄ変換部自己診断処理のフローを示す図、第３図（
ａ）、（ｂ）はそれぞれＡ／Ｄ変換値の変動状態を示す
図、第４図は従来の自動車等に搭載する電装制御装置の
一構成例を示すブロック図である。 図中、１１・・・・Ａ／Ｄ変換部、１２・・・・アナロ
グセンサ、１３・・・・入力回路、１４・・・・バッテ
リ１５・・・・電源回路、１６・・・・基準電圧発生回
路、１７・・・・電源電圧印加回路、１８・・・・ワン
チップマイクロコンピュータの内部データバス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 アナログセンサからの出力をデジタル値に変換するＡ／
   Ｄ変換部を有するマイクロコンピュータ及び所定の電圧
   を印加する電源回路を具備する制御装置において、 前記Ａ／Ｄ変換部に用いる基準電圧を発生する基準電圧
   発生回路と、前記電源回路の出力電圧を分圧し前記Ａ／
   Ｄ変換部に印加する電源電圧印加回路を設け、 前記電源電圧印加回路により印加された出力電圧のデジ
   タル変換値が所定範囲内にあるか否かを判断し、前記基
   準電圧と前記電源電圧の変動を検知する電圧変動検知手
   段を設けたことを特徴とするマイクロコンピュータのＡ
   ／Ｄ変換部の自己診断方式。