JPS59226918A - マイクロコンピユ−タの制御回路 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明はマイクロコンピュータの動作制御、特に電圧
低下時にマイクロコンピュータをホルト状態に制御する
マイクロコンピュータの制御回路に関するものである。

〔従来技術〕

マイクロコンピュータを使用した機器を自動車に搭載す
る場合、機器に電力を供給する自動車用電池の電圧変動
により、特にスタータ始動時の様に大きな負荷を駆動す
る時には、マイクロコンビュー夕の動作限界電圧以下と
なり、マイクロコンピュータの暴走を招く。この為、従
来は電源電圧が低下した場合、それを検出して、マイク
ロコンピュータをリセットしているが、リセットと同時
に、マイクロコンピュータのもっているＲＡＭデータも
クリアされてしまう欠点をもっていた。また、Ｉ（ＡＭ
等の揮発性メモリのデータを保持するために自動車の非
運転時であっても電源を供給しておく必要がある。この
ためＣ−ＭＯ８素子を使用するなどして低消費電力化を
図り、自動車電池の負担を軽くしている。しかし、低消
費電力化が図られているとはいえ、自動車の非運転時間
が長くなると自動車電池の過放電をひきおこしてしまい
、エンジンの始動不能等の事故につながるので、なお一
層の低消費電力化が望まれている。

〔発明の目的および構成〕

したがってこの発明の目的は電源電圧低下時、マイクロ
コンピュータの暴走を防止すると共に、広範囲の電源電
圧でＲＡＭデータを保証でき、またマイクロコンピュー
タを使用した機器を更に低消費電力化することができる
マイクロコンピュータの制御回路を提供することにある
。

このような目的を達成するためにこの発明は、電源電圧
が低下した時にマイクロコンピュータをホルト制御する
だめの制御部を備えたものである。

以下、実施例を示す図面を用いてこの発明の詳細な説明
する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図である。同図
において、１は自動車の電池、２はイグニッションスイ
ッチ、３は制御回路、４はマイクロコンピュータ装置で
ある。そして、制御回路３はダイオード３０、コンデン
サ３１，３２、抵抗３３〜３７、トランジスタ３８．３
９からなる制御部と、ダイオード４０、コンデンサ４１
、安定化電源４２からなる電源部とによって構成されて
いる。またマイクロコンピュータ装置４は端子４ａ、４
ｂに電源が供給され、端子４ｃに「１」レベルの信号が
供給されている時に通常動作を行ない、端子４ｃに１０
」レベルの信号が供給されている時にホルト動作を行な
うようになっている。なお、３８〜３ｅは制御回路３０
入出力端子である。

このように構成された回路の動作は次のとうりである。

安定化電源４２は電池１から電源が常時供給されておシ
、この電圧を安定化してマイクロコンピュータ装置４の
端子４８に供給している。

自動車の運転時はイグニッションスイッチ２がオンとな
っておシ、ダイオード３０、抵抗３３．３４を介してト
ランジスタ３８にベース電流が供給されるので、トラン
ジスタ３８はオンになっている。

このため、トランジスタ３９もオンとなっておシ、安定
化電源４２で安定化された電圧がマイクロコンピュータ
装置４の峰子４ｂ、４ｃに供給され、マイクロコンピュ
ータ装置は通常の動作をしている。

一方、イグニッションスイッチ２をオフにしだ時、トラ
ンジスタ３８はペース電流が供給されなくなってオフと
なる。このため、トランジスタ３９もオフとなシ、マイ
クロコンピュータ装置４の端子４ｂ、４ｃに供給してい
た電源を遮断する。このタメマイクロコンピュータ装置
４は、端子４ａには電源が供給されているが、端子４Ｃ
はゼロレベルの信号が供給されることになるので、ホル
トモードの動作を行なうようになる。マイクロコンピュ
ータ装置４がホルトモードの動作を行なうことによって
、そこに流れる電流の値は通常動作時の数十分の１に低
下する。このため自動車の非運転時はマイクロコンピュ
ータ装置４の電力消費を従来よりも十分に小さくするこ
とができ、電池１の負担が極めて軽くなり、自動車の非
運転時間が長くなっても電池１の過放電が防止できる。

第２図は他の実施例を示す回路図であｐ、第１図と同一
部分は同記号を用いている。同図において４３はツェナ
ーダイオードであシ、とのツェナーダイオード４３は電
池１の電圧が十分高い時はオンとなり、電池１の電圧が
低下するとオフになる特性を有するものが使用される。

今、イグニッションスイッチ２がオンとなっておシ、電
池１の電圧が十分高いと、ツェナーダイオード４３はオ
ンとなってい、るのでトランジスタ３８．３９もオンと
なる。この結果、マイクロコンピュータ装置４は電源が
供給され、正常動作をしている。

一方、電池電圧が低下しツェナーダイオード４３がオフ
になるとトランジスタ３８．３９共にオフとなるのでマ
イクロコンピュータ装置４の端子４ｂ、４ｃに電源が供
給されない状態、すなわち端子４ｃ　７５■ロレベルと
なるので、マイクロコンピュータ装置４はホルト状態に
なる。これによってマイクロコンピュータ装置４は暴走
状態になることが防止されると共に、消費電流が低く抑
えられる。さらに電池１の電圧が安定化電源４２の電圧
安定化作用を維持できない値まで低下すると、マイクロ
コンピュータ装置４の端子４ａに供給される電圧も低下
する。しかしこの時、マイクロコンピュータ装置４はホ
ルト状態になっているので動作を停止しており、このた
め装置内部に有しているＲＡＭのデータさえ保証できれ
ば良い。一般にＲＡＭは２．５ボルト程度の電圧が供給
されていれば記憶しているデータを保持することができ
る。

マイクロコンピュータ装置４の動作電圧が５ポルトの場
合、安定化電源４２が５ボルトの安定化出力作用を維持
できなくなる時の電池電圧は７ポルト程度であり、プロ
グラム動作（ＲＯＭ）が正常に動作できなくなる時の電
池電圧は約６ボルトであり、ホルト犬態でＲＡＭのデー
タは電池電圧４．５ボルト程度まで保証することができ
る。

ホルｌ−ＱＪ作はクロック信号を停止させ、各回路の演
算動作を停止させる動作であるため、各回路はホルト状
態になる直前の状態で動作を停止している。このだめ、
電池１の電圧が上昇してツェナータイオード４３がオン
となればホルト状態が解除され、マイクロコンピュータ
装置４はホルト直前の状態から動作を再開する。

第３図は他の実施例を示す回路図であシ、抵抗４４〜５
３、ツェナーダイオード５４、ダイオード５５、コンデ
ンサ５６．５γ、トランジスタ５８〜６１は電圧制御回
路である。この電圧制御回路は電池１の電圧が十分高い
時はトランジスタ５８゜５９がオフ、トランジスタ６Ｕ
、（ｉｌがオンとなシ、電池１の電圧が安定化電源４２
の電圧安定化作用を維持できなくなるまで低下した時ト
ランジスタ５８．５９がオン、トランジスタ６０．６１
がオフとなるように各定数が設定されている。このため
、この電圧制御回路は電池電圧が負荷の動作保証値以下
の値に低下した時、負荷に供給する電力を遮断し、電池
１が過放電となることを防止している。

第４図は第３図の動作を説明するだめのグラフであシ、
横軸は電池１の電圧である。Ｖ　ｓ　Ｌ　７はホルト動
作の境界電圧、ｖｏＦＦはオン状態のトランジスタ６１
がオフとなる電圧、ｖＯＮはオフ状態のトランジスタ６
１がオンとなる電圧である。ｖｏＮ。

Ｖｏｒｒは値が異なっているがこれは抵抗４５を介して
トランジスタ５８に正帰還が施こされているため電圧制
御回路にヒステリシスが生じることから発生する現象で
ある。縦軸は時間であシ、曲線「イ」および「口」は時
間とともに電圧を変化させた状態を表わし、曲線「イ」
はＶ。□よシも低い値まで電圧を低下させた時の特性、
曲線「口」はＶＨＬＴよシも低く　、’ｌ”ＯＦＦより
も高い値まで電圧を低下させた時の特性を示している。

第４図の曲線０）に示すように、時間の経過とともに電
圧を低下させていくとＶ　ＩＩ　Ｌ　Ｔよりも電圧が低
下した時点でマイクロコンピュータ装置４はホルト状態
になる。更に電圧を低下させその値がｖｏｌＦよりも低
下するとトランジスタ６１がオフとなって、負荷である
マイクロコンピュータ装置４に供給される電力は遮断さ
れる。更に電圧を低下させてもこの状態は変らないので
、時点ｔ１　　から先は電圧を上昇させていく。そして
Ｖ。Ｎ　に達した時点でトランジスタ６１がオンとなり
、マイクロコンピュータ装置４の端子４３に電力が供給
されるようになる。この時、トランジスタ３９はまだオ
フであるように回路条件を設定しておけばホルト状態は
まだ継続している。更に電圧が上昇し、Ｖ　ＩＩ　Ｌ　
Ｔを越えるとホルト状態が解除され、マイクロコンピュ
ータ装置４は正常動作を行なうようになる。このだめ範
囲Ａの間は負荷への電源供給が遮断され、範囲Ｂの間は
マイクロコンピュータ装置４がホルト状態となっている
。電圧が曲線「口」のような変化を示す時、マイクロコ
ンピュータ装置４は範囲Ｃの間、ボルト状態になる。な
お、ツェナーダイオード５４に供給される電圧はツェナ
ーダイオード４３で安定化して供給しているので、”Ｊ
ｏｓ　、　Ｖ、ＦＦの精度はツェナーダイオード４３が
無い時と較べて向上する。

第５図は他の実施例を示す回路図であり、抵抗６２〜６
４、コンデンサ６５、トランジスタ６６は負荷に過電流
が流れたことを検出する過電流検出回路であシ、抵抗６
８〜７３、コンデンサ７４゜７５、トランジスタ７６〜
７８は間歇発振回路を構成している。

この回路は第４図に示す回路動作に加え、次の機能を有
している。負荷に過電流が流れるとトランジスタ６６が
オンになり、この変化がトランジスタ５９．６０に伝え
られ、トランジスタ６１がオフとなるので負荷に供給さ
れる電流が遮断される。この結果、トランジスタ６６が
オフとなって、コンデンサ６５．５６の放電が進行する
とトランジスタ５９がオフになり、トランジスタ６０．
６１がオンになる。この時、まだ過電流が流れていれば
再びトランジスタ６６がオンとなり、この現象を繰返す
。この結果、過電流検出回路は負荷に過電流が流れても
回路を保護するとともに、負荷にラッテアップが発生し
ている場合、これを解除することができる。

トランジスタ１６のベースには外部の装置からウォッチ
ドッグ信号が供給されている。このウォッチドッグ信号
は外部の装置に書込まれているプログラムによって発生
している周期の短かいパルス信号である。このウォッチ
ドッグ信号が供給されている時はトランジスタ７６がオ
ンオフを繰返しているのでコンデンサ７５に充電が行な
われず、その端子電圧が低くなっておシ、トランジスタ
７７゜７８．５９がオフとなっている。このためトラン
ジスタ６０．６１がオンとなり負荷に電流を供給してい
る。しかし、外部装置が暴走をおこしウォッチドッグ信
号が供給されなくなると、トランジスタ７６がオフにな
るのでコンデンサＴ５が抵抗７０を介して充電されその
端子電圧が上昇する。

このためトランジスタ７７．７８．５９がオン、トラン
ジスタ６０．６１がオフになって負荷に供給されている
電流が遮断される。これにより、抵抗７０を介しコンデ
ンサ７５の放電が行なわれるので、その端子電圧は低下
し、トランジスタ７７゜７８．５９をオフ、トランジス
タ６０．６１をオンにする。これによって負荷電流の供
給が再開されるので負荷がリセット状態となシ、負荷の
暴走が停止する。この場合、リセット動作が不完全であ
れば負荷の暴走が停止しないので、ウォッチドッグ信号
が発生しない。このため、ウォッチドッグ信号が発生す
るまでトランジスタ６１のオンオフが繰返され、やがて
負荷がリセット状態になり暴走が停止する。

第６図は他の実施例を示す回路図であシ、ダイオード７
９、抵抗８０１コンデンサ８１はホルト動作が解除され
た信号を発生する信号発生回路であり、マイクロコンピ
ュータ装置４は端子４ｂに「１」レベルの信号が供給さ
れていても、端子４ｅニ１１」レベルの信号が供給され
ていない時はマイクロコンピュータのプログラムアドレ
スを特定の値にするプリセット動作を行なうようになっ
ている。

信号発生回路の動作を第７図に示す波形図を用いて説明
する。第７図において、（ａ）は端子４ｂに供給される
電圧、（ｂ）は端子４ｅに供給される信号の波形を示し
ている。時点ｔ１においてホルト状態になるとトランジ
スタ３９がオフになるので、端子４ｂに供給されていた
電圧が（、）に示すようにゼロレベルになる。このため
コンデンサ８１はダイオード７９を介し、放電状聾にな
るので、その端子電圧は（ｂ）に示すように低下する。

時点ｔ２においてホルト状態が解除されると、端子４ｂ
には（、）に示すように直ちに電圧が供給されるが、端
子４ｅに供給される電圧は（ｈ）に示すように徐々にし
か上昇しない。このため、（ｂ）における期間Ｔの間は
端子４ｂに「１」レベルの電圧が供給されているが、端
子４ｅには「１」レベルの電圧が供給されていない状態
となっているので、マイクロコンピュータ族は４がプリ
セットされる。なお、時点ｔ３において端子４ｂに供給
される電圧に瞬断が発生した場合、端子４ｅに供給され
る電圧はほとんど低下しないので、マイクロコンピュー
タ装置４はプリセットされない。しだがって第６図の回
路はホルト状態が解除された時のマイクロコンピュータ
装置４の動作がホルト直前の状態となっては不都合があ
るような装置に用いることができる。なお、端子４ｅは
マイクロコンピュータ装置４の割込端子であっても、一
般入力端子であっても良い。また、以上説明した全ての
回路は自動車の非運転時にホルト状態となることは言う
までもない。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明に係るマイクロコンピュー
タの制御回路は、電源電圧の低下を検出してマイクロコ
ンピュータ装置をホルト状態にするものであるから、電
源電圧低下時、マイクロコンピュータの暴走を防止する
と共に広範囲の電源電圧でＲＡＭデータを保証できる参
巻、またマイクロコンピュータ装置の消費電流を通常動
作時よりも十分小さな値とすることができ、自動車のイ
グニツションスイツテを介して供給される電圧の状態を
検出すれば、自動車の非運転時における電力消費を少な
くすることができるので、電池の過放電を防止できると
いう効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図、３
図、５図、６図は他の実施例を示す回路図、第４図は第
３図の回路動作を説明するだめのグラフ、第７図は第６
図の回路動作を説明するだめの波形図である。 １・・・・［Ｌ’　２・・・・イグニッションスイッチ
、３・・Φ・制御回路、４・・・・マイクロコンピュー
タ装置、３０　、４０　、４３　、５４　、５５　。 ７９・　・　・・ダイオード、３１．３２．４１．５６
゜５７．６５，７４，７５．８１＠Φ・・コンデンサ、
３４〜３７．４４〜５３．６２〜６４．６８〜７３・慟
・・抵抗、３Ｂ、３９．５８〜６１，６６．７６〜７８
＠１１１１１１）ランジスタ。 特許出願人　　株式会社小糸製作所 代理人　山川政樹（０３１１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マイクロコンピュータの動作制御を行なうマイクロコン
   ピュータの制御回路において、電源電圧の低下を検出し
   た時にマイクロコンピュータをホルトモードに制御する
   ことを特徴とするマイクロコンピュータの制御回路。