WO2013137425A1 - Ｅｃｕの異常を監視する回路 - Google Patents

Ｅｃｕの異常を監視する回路 Download PDF

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信一 下野
和浩 井本
梨沙 伊藤
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株式会社デンソー
株式会社アドヴィックス
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    • G06F1/24—Resetting means

Definitions

  • the present invention relates to a circuit for monitoring an abnormality of an ECU (Electronic Control Unit) mounted on a vehicle, and more particularly to a circuit for monitoring an abnormality of an ECU equipped with a microcomputer having a BIST (Built In Self Test) function.
  • ECU Electronic Control Unit
  • BIST Built In Self Test
  • the in-vehicle ECU performs control including ESC (Electronic Stability Control).
  • ESC Electronic Stability Control
  • Such an in-vehicle ECU includes a microcomputer, but it is necessary to monitor the abnormality of the microcomputer. For this reason, in the example illustrated in Patent Document 1, a monitoring signal such as a watchdog signal or serial communication is used for the monitoring.
  • monitoring signals are monitored by a power supply IC or the like.
  • a power supply IC or the like.
  • an in-vehicle ECU When the normal state cannot be monitored beyond a certain time, such an in-vehicle ECU outputs a reset signal and restarts the microcomputer.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a microcomputer monitoring circuit that does not output a reset signal before the end of BIST and does not impair system performance. To do.
  • the abnormality monitoring circuit includes a microcomputer (5), a reset circuit (3) for resetting the microcomputer (5), a monitor circuit (4) for monitoring the operation of the microcomputer (5), and an output for driving an external actuator.
  • the monitor circuit (4) has an abnormality determination signal output means (41) and a reset determination signal output means (42).
  • an abnormality determination time (T1) and a reset determination time (T3) are set in advance in the monitor circuit (4).
  • the reset determination time (T3) is set to be longer than the abnormality determination time (T1).
  • the abnormality determination signal output means (41) outputs an abnormality determination signal (10) to the output circuit (6) when the normal monitor signal (12) of the microcomputer (5) cannot be confirmed during the abnormality determination time (T1).
  • the reset determination signal output means (42) cannot confirm the normal monitor signal (12) of the microcomputer (5) during the BIST completion time (T2) and the reset determination time (T3) of the microcomputer (5).
  • a reset determination signal (11) is output to the reset circuit (3).
  • the abnormality determination signal (10) is sent to the output circuit (6).
  • the monitor circuit (4) resets when the normal monitor signal (12) of the microcomputer (5) cannot be confirmed during the BIST completion time (T2) and the reset determination time (T3) of the microcomputer (5).
  • a reset determination signal (11) is output to the circuit (3).
  • the microcomputer (5) is normally activated, and the abnormality determination signal (10) can be output by providing the abnormality determination time (T1) regardless of the BIST completion time (T2). Therefore, this configuration has an excellent effect that the response to the abnormality is performed quickly and reliably.
  • FIG. 1 is a block circuit diagram of a vehicle ECU that is an embodiment of an abnormality monitoring circuit for an ECU of the present invention.
  • FIG. 2 is a time chart showing the abnormality detection counter of the abnormality monitoring circuit of the ECU and the state of each signal according to the present invention.
  • FIG. 1 is a block circuit diagram of a vehicle ECU 1 which is an embodiment of an abnormality monitoring circuit for an ECU according to the present invention.
  • the ECU 1 is used for a vehicle brake system and the like.
  • FIG. 1 also shows a battery 7, a switch 8, and an actuator 9.
  • the battery 7 and the switch 8 supply power to the ECU 1.
  • the actuator 9 is composed of a pump, a solenoid or the like that is an output of the ECU 1.
  • the ECU 1 includes a microcomputer 5, a reset circuit 3, a monitor circuit 4, an output circuit 6, and a power supply circuit 2.
  • the reset circuit 3 resets the microcomputer 5.
  • the monitor circuit 4 monitors the operation of the microcomputer 5.
  • the output circuit 6 drives an external actuator.
  • the power supply circuit 2 supplies power to each circuit.
  • the microcomputer 5 performs arithmetic processing using the power supplied from the power supply circuit 2 and outputs the result to the output circuit 6. This calculation process is performed based on input received from a sensor or the like (not shown) and stored data.
  • the monitor circuit 4 has an abnormality determination signal output circuit 41 and a reset determination signal output circuit 42.
  • the monitor circuit 4 has a function of monitoring the normal monitor signal 12 output from the microcomputer 5.
  • the normal monitor signal 12 is based on a watchdog signal or serial communication.
  • an abnormality determination time T1 and a reset determination time T3 are set in advance.
  • the reset determination time T3 is set to be longer than the abnormality determination time T1.
  • the monitor circuit 4 outputs the abnormality determination signal 10 from the abnormality determination signal output circuit 41 to the output circuit 6 when the normal monitor signal 12 of the microcomputer 5 cannot be confirmed during the abnormality determination time T1.
  • the reset determination signal output circuit 42 When the monitor circuit 4 cannot confirm the normal monitor signal 12 of the microcomputer 5 during the BIST (BuiltuiIn Self Test) completion time T2 and the reset determination time T3 of the microcomputer 5, the reset determination signal output circuit 42 is provided. Outputs a reset determination signal 11 to the reset circuit 3.
  • FIG. 2 is a time chart showing the abnormality detection counter of the abnormality monitoring circuit of the ECU of the present invention and the state of each signal.
  • the relationship between the abnormality determination time T1, the BIST completion time T2, and the reset determination time T3 of the abnormality determination signal 10 and the reset determination signal 11 is related to the normal monitor signal 12, the reset signal 13, and the like. explain.
  • the switch 8 When the switch 8 is closed and power is supplied from the battery 7 to the ECU 1, the reset signal 13 changes from Lo (low) to Hi (high), and the microcomputer 5 enters the BIST state.
  • the abnormality detection counter starts counting the abnormality determination time T1 and the reset determination time T3 of the monitor circuit 4.
  • the abnormality determination time T1 is normally set to a time shorter than the BIST completion time T2. Therefore, the count of the abnormality detection counter reaches the abnormality determination time T1 during the BIST time. As a result, the abnormality determination signal 10 is output from the abnormality determination signal output circuit 41 to the output circuit 6.
  • the abnormality determination signal 10 starts from a normal state (see the solid line RE). However, since the reset determination time T3 is set to be longer than the BIST completion time T2, the reset determination signal 11 is not output from the reset determination signal output circuit 42 to the reset circuit 3. The abnormality determination signal 10 prohibits the energization of the actuator 9 by the output circuit 6. Thus, unlike the prior art, the abnormality monitoring circuit of this embodiment does not output an abnormality determination signal to the reset circuit. Therefore, the microcomputer 5 can be normally activated.
  • the microcomputer 5 After the BIST completion time T2, the microcomputer 5 is in a normal state and outputs a normal monitor signal 12.
  • the abnormality detection counter starts counting the abnormality determination time T1 and the reset determination time T3 of the monitor circuit 4. However, since the abnormality detection counter is constantly reset by the normal monitor signal 12 that continues in a short time, the abnormality determination signal 10 and the reset determination signal 11 are not output.
  • the abnormality determination time T1 is set to be shorter than the reset determination time T3. Accordingly, when the normal monitor signal 12 is interrupted due to some abnormality during the continuous operation of the microcomputer 5, the abnormality detection counter reaches the abnormality determination time T1 during the reset determination time T3, and the monitor circuit 4 outputs an abnormality determination signal 10.
  • the abnormality determination signal 10 prohibits the energization of the actuator 9 by the output circuit 6.
  • delay in response becomes a problem. Therefore, if the present invention is applied to the ECU of such a brake device, effective control can be performed without waiting for the reset determination time T3 set to a time longer than the relatively long BIST completion time.
  • the monitor circuit 4 After the output circuit 6 is disabled after the abnormality determination time T1, the monitor circuit 4 further outputs the reset determination signal 11 when the normal monitor signal 12 cannot be confirmed continuously during the reset determination time T3.
  • the reset circuit 3 receives the reset determination signal 11 and resets the microcomputer 5 by the reset signal 13.
  • the abnormality monitoring circuit of the ECU 1 of the present embodiment includes the microcomputer 5, the reset circuit 3 that resets the microcomputer 5, the monitor circuit 4 that monitors the operation of the microcomputer 5, and the external And an output circuit 6 for driving the actuator.
  • the monitor circuit 4 includes an abnormality determination signal output unit 41 and a reset determination signal output unit 42.
  • an abnormality determination time T1 and a reset determination time T3 are set in the monitor circuit 4 in advance.
  • the reset determination time T3 is set to be longer than the abnormality determination time T1.
  • the abnormality determination signal output means 41 outputs the abnormality determination signal 10 to the output circuit 6 when the normal monitor signal 12 of the microcomputer 5 cannot be confirmed during the abnormality determination time T1.
  • the reset determination signal output means 42 outputs the reset determination signal 11 to the reset circuit 3 when the normal monitor signal 12 of the microcomputer 5 cannot be confirmed during the BIST completion time T2 of the microcomputer 5 and during the reset determination time T3.
  • the monitor circuit 4 when the normal monitor signal 12 of the microcomputer 5 cannot be confirmed during the abnormality determination time T1, the monitor circuit 4 outputs the abnormality determination signal 10 to the output circuit 6.
  • the monitor circuit 4 outputs a reset determination signal 11 to the reset circuit 3 when the normal monitor signal 12 of the microcomputer 5 cannot be confirmed during the BIST completion time T2 of the microcomputer 5 and during the reset determination time T3.
  • the microcomputer 5 is normally activated, and the abnormality determination signal 10 can be output by providing the abnormality determination time T1 regardless of the BIST completion time T2. Therefore, the abnormality monitoring circuit of the ECU 1 of the present embodiment has an excellent effect that the response to the abnormality is performed quickly and reliably.
  • the abnormality determination signal 10 when the reset signal 13 changes from Lo to Hi starts from a normal state.
  • the abnormality determination signal 10 may be started from an abnormal state only when the reset signal 13 changes from Lo to Hi (see virtual line IM in FIG. 2).
  • the present invention also includes embodiments to which various changes, modifications, improvements, etc. that can be made based on the knowledge of those skilled in the art are added. Further, it goes without saying that any aspect to which the above-mentioned changes are added is included in the scope of the present invention without departing from the gist of the present invention.

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Abstract

ＥＣＵ（１）の異常管理回路は、マイコン（５）と、マイコン（５）をリセットするリセット回路（３）と、マイコン（５）の動作を監視するモニタ回路（４）と、外部のアクチュエータを駆動する出力回路（６）とを備える。モニタ回路（４）の異常判定信号出力部（４１）は、マイコン（５）の正常モニタ信号（１２）を異常判定時間Ｔ１の間に確認できないとき出力回路（６）へ異常判定信号（１０）を出力する。また、モニタ回路（４）のリセット判定信号出力部（４２）は、マイコン（５）の正常モニタ信号（１２）を、マイコン（５）のＢＩＳＴ（Built　In　Self　Test）完了時間（Ｔ２）の間及び異常判定時間（Ｔ１）より長い時間に設定されるリセット判定時間Ｔ３の間に確認出来ないとき、リセット回路（３）へリセット判定信号（１１）を出力する。

Description

ＥＣＵの異常を監視する回路
　本発明は、車両に搭載されたＥＣＵ（Electronic　Control　Unit）の異常を監視する回路に係り、とくに、ＢＩＳＴ（Built　In　Self　Test）機能を有するマイコンを搭載したＥＣＵの異常を監視する回路に関する。
　車載ＥＣＵは、ＥＳＣ（Electronic　Stability　Control）をはじめとする制御を行う。こうした車載ＥＣＵは、マイコンを備えているが、このマイコンの異常を監視する必要がある。このため、特許文献１に例示される例では、その監視のために、ウォッチドッグ信号やシリアル通信などの監視用信号を使用している。
　これらの監視用信号は電源ＩＣ等で監視される。一定時間を超えて正常状態がモニタできないときには、このような車載ＥＣＵでは、リセット信号が出力されマイコンの再起動を行う。
特開平１１－６５８９３号公報
　しかしながら、車載ＥＣＵのマイコンにＢＩＳＴ（Built In Self Test）機能が付加されている場合、電源投入後のＢＩＳＴ期間中はユーザプログラムが起動されない。したがって、結果として正常状態信号が出力されることはない。このような構成では、このＢＩＳＴ時間が電源ＩＣによる異常監視時間より長い場合はＢＩＳＴ終了前にリセット信号が出力され、その出力でマイコンがリセットされる。このため、マイコンは正常な起動動作を行うことができない。
　本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、ＢＩＳＴ終了前にリセット信号が出力されることがなく、またシステムの性能を損なうことがないマイコンの監視回路を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、ＥＣＵ（１）の異常監視回路の一例が提供される。この異常監視回路は、マイコン（５）と、該マイコン（５）をリセットするリセット回路（３）と、マイコン（５）の動作を監視するモニタ回路（４）と、外部のアクチュエータを駆動する出力回路（６）とを備える。この異常監視回路において、モニタ回路（４）は、異常判定信号出力手段（４１）と、リセット判定信号出力手段（４２）とを有する。また、モニタ回路（４）には予め、異常判定時間（Ｔ１）と、リセット判定時間（Ｔ３）とが設定されている。リセット判定時間（Ｔ３）は、異常判定時間（Ｔ１）より長い時間に設定されている。異常判定信号出力手段（４１）は、マイコン（５）の正常モニタ信号（１２）を異常判定時間（Ｔ１）の間に確認できないとき出力回路（６）へ異常判定信号（１０）を出力する。リセット判定信号出力手段（４２）は、マイコン（５）の正常モニタ信号（１２）を、マイコン（５）のＢＩＳＴ完了時間（Ｔ２）の間及びリセット判定時間（Ｔ３）の間に確認出来ないときリセット回路（３）へリセット判定信号（１１）を出力する。
　この構成によれば、モニタ回路（４）は、マイコン（５）の正常モニタ信号（１２）を、異常判定時間（Ｔ１）の間に確認できないとき、出力回路（６）へ異常判定信号（１０）を出力する。また、モニタ回路（４）は、マイコン（５）のＢＩＳＴ完了時間（Ｔ２）の間及びリセット判定時間（Ｔ３）の間にマイコン（５）の正常モニタ信号（１２）を確認出来ないとき、リセット回路（３）へリセット判定信号（１１）を出力する。これにより、マイコン（５）の起動が正常に行われるとともに、ＢＩＳＴ完了時間（Ｔ２）に関わらず、異常判定時間（Ｔ１）を設けることによって異常判定信号（１０）を出力することができる。したがって、この構成は、異常に対する応答が早く確実に行われるという優れた効果を奏する。
図１は、本発明のＥＣＵの異常監視回路の一実施形態である車両用ＥＣＵのブロック回路図である、及び、 図２は、本発明のＥＣＵの異常監視回路の異常検出カウンタと各信号の状態を示すタイムチャートである。
　以下、本発明を適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を省略する。
　図１は、本発明によるＥＣＵの異常監視回路の一実施形態である車両用ＥＣＵ１のブロック回路図である。ＥＣＵ１は、車両のブレーキ系統などに使用される。図１は、他に、バッテリー７と、スイッチ８と、アクチュエータ９とを示す。バッテリー７及びスイッチ８は、ＥＣＵ１に電源を供給する。アクチュエータ９は、ＥＣＵ１の出力であるポンプやソレノイド等からなる。
　ＥＣＵ１は、マイコン５と、リセット回路３と、モニタ回路４と、出力回路６と、電源回路２とを備える。リセット回路３は、マイコン５をリセットする。モニタ回路４は、マイコン５の動作を監視する。出力回路６は、外部のアクチュエータを駆動する。電源回路２は、各回路に電源を供給する。マイコン５は、電源回路２から供給される電力を使用して演算処理を行い、その結果を出力回路６に出力する。この演算処理は、図示しないセンサ等から受ける入力と記憶されたデータ等とに基づき行われる。
　モニタ回路４は、異常判定信号出力回路４１およびリセット判定信号出力回路４２を有する。モニタ回路４は、マイコン５から出力される正常モニタ信号１２を監視する働きを有する。正常モニタ信号１２は、ウォッチドッグ信号やシリアル通信などに基づくものである。モニタ回路４には予め、異常判定時間Ｔ１と、リセット判定時間Ｔ３とが設定されている。リセット判定時間Ｔ３は、異常判定時間Ｔ１より長い時間に設定されている。モニタ回路４は、マイコン５の正常モニタ信号１２を、異常判定時間Ｔ１の間に確認できないとき、異常判定信号出力回路４１から出力回路６へ異常判定信号１０を出力する。また、モニタ回路４は、マイコン５の正常モニタ信号１２を、マイコン５のＢＩＳＴ（Built In Self Test）完了時間Ｔ２の間及びリセット判定時間Ｔ３の間に確認出来ないとき、リセット判定信号出力回路４２からリセット回路３へリセット判定信号１１を出力する。
　図２は、本発明のＥＣＵの異常監視回路の異常検出カウンタと各信号の状態を示すタイムチャートである。以下、図２に基づいて、異常判定信号１０及びリセット判定信号１１の、異常判定時間Ｔ１、ＢＩＳＴ完了時間Ｔ２及びリセット判定時間Ｔ３との関係を正常モニタ信号１２やリセット信号１３等と関連させて説明する。
　スイッチ８を閉じてバッテリー７からＥＣＵ１に給電されるとリセット信号１３がＬｏ（ロー）からＨｉ（ハイ）となり、マイコン５がＢＩＳＴ状態になる。同時に、異常検出カウンタが、モニタ回路４の異常判定時間Ｔ１及びリセット判定時間Ｔ３の計数を開始する。このとき、マイコン５はＢＩＳＴの時間中であるため正常モニタ信号１２は出力しない。異常判定時間Ｔ１は、通常、ＢＩＳＴ完了時間Ｔ２より短い時間に設定される。したがって、異常検出カウンタの計数はＢＩＳＴの時間中に異常判定時間Ｔ１に到達する。これにより、異常判定信号出力回路４１から出力回路６へ異常判定信号１０が出力される。ここでは、異常判定信号１０が正常状態から開始する例を挙げている（実線ＲＥ参照）。但し、リセット判定時間Ｔ３はＢＩＳＴ完了時間Ｔ２より長い時間に設定されるので、リセット判定信号出力回路４２からリセット回路３へリセット判定信号１１は出力されない。そして、異常判定信号１０は出力回路６でアクチュエータ９への通電を禁止する。このように、本実施形態の異常監視回路では、従来技術とは異なり、異常判定信号をリセット回路へ出力することはない。したがって、マイコン５の起動を正常に行うことができる。
　ＢＩＳＴ完了時間Ｔ２の後、マイコン５は正常状態となり、正常モニタ信号１２を出力する。異常検出カウンタは、モニタ回路４の異常判定時間Ｔ１とリセット判定時間Ｔ３の計数を開始する。しかし、異常検出カウンタは短時間で連続する正常モニタ信号１２により絶えずリセットされるので、異常判定信号１０及びリセット判定信号１１が出力されることはない。
　異常判定時間Ｔ１は、リセット判定時間Ｔ３より短い時間に設定されている。したがって、マイコン５が連続稼働中に、何らかの異常が発生して正常モニタ信号１２が途絶えた時、異常検出カウンタの計数はリセット判定時間Ｔ３の計数中に異常判定時間Ｔ１に到達して、モニタ回路４から異常判定信号１０が出力される。そして、異常判定信号１０は出力回路６でアクチュエータ９への通電を禁止する。横滑り防止装置等ブレーキ装置のＥＣＵでは、応答の遅延が問題となる。そのため、こうしたブレーキ装置のＥＣＵに本発明を適用すれば比較的長いＢＩＳＴ完了時間よりさらに長い時間に設定されたリセット判定時間Ｔ３を待つことなく効果的な制御が実施できる。
　異常判定時間Ｔ１後に出力回路６が出力禁止状態となった後、さらにモニタ回路４は、正常モニタ信号１２をリセット判定時間Ｔ３の間に継続して確認できないとき、リセット判定信号１１を出力する。リセット回路３はリセット判定信号１１の入力を受け、リセット信号１３によりマイコン５をリセットする。
　以上詳述したことから明らかなように、本実施形態のＥＣＵ１の異常監視回路は、マイコン５と、該マイコン５をリセットするリセット回路３と、マイコン５の動作を監視するモニタ回路４と、外部のアクチュエータを駆動する出力回路６とを備える。モニタ回路４は、異常判定信号出力手段４１と、リセット判定信号出力手段４２とを有する。また、モニタ回路４には予め、異常判定時間Ｔ１と、リセット判定時間Ｔ３とが設定されている。リセット判定時間Ｔ３は、異常判定時間Ｔ１より長い時間に設定されている。異常判定信号出力手段４１は、マイコン５の正常モニタ信号１２を異常判定時間Ｔ１の間に確認できないとき出力回路６へ異常判定信号１０を出力する。リセット判定信号出力手段４２は、マイコン５の正常モニタ信号１２を、マイコン５のＢＩＳＴ完了時間Ｔ２の間及びリセット判定時間Ｔ３の間に確認出来ないときリセット回路３へリセット判定信号１１を出力する。
　このように、モニタ回路４は、マイコン５の正常モニタ信号１２を、異常判定時間Ｔ１の間に確認できないとき、出力回路６へ異常判定信号１０を出力する。また、モニタ回路４は、マイコン５のＢＩＳＴ完了時間Ｔ２の間及びリセット判定時間Ｔ３の間にマイコン５の正常モニタ信号１２を確認出来ないとき、リセット回路３へリセット判定信号１１を出力する。これにより、マイコン５の起動が正常に行われるとともに、ＢＩＳＴ完了時間Ｔ２に関わらず、異常判定時間Ｔ１を設けることによって異常判定信号１０を出力することができる。したがって、本実施形態のＥＣＵ１の異常監視回路は、異常に対する応答が早く確実に行われるという優れた効果を奏する。
　なお、本実施形態では、リセット信号１３がＬｏからＨｉに変化したときの異常判定信号１０は正常状態から開始している。しかし、リセット信号１３がＬｏからＨｉに変化する場合のみ、異常判定信号１０は異常状態から開始するようにしてもよい（図２の仮想線ＩＭ参照）。
　なお、本発明は、当業者の知識に基づいてなされ得る様々な変更、修正、改良等を加えた態様をも含む。また、上記変更等を加えた態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りいずれも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
　　１　　ＥＣＵ
　　３　　リセット回路
　　４　　モニタ回路
　　５　　マイコン
　　６　　出力回路
　１０　　異常判定信号
　１１　　リセット判定信号
　１２　　正常モニタ信号
　Ｔ１　　異常判定時間
　Ｔ２　　ＢＩＳＴ完了時間
　Ｔ３　　リセット判定時間
　４１　　異常判定信号出力回路
　４２　　リセット判定信号出力回路

Claims (2)

  1. 　マイコン（５）と、該マイコン（５）をリセットするリセット回路（３）と、前記マイコン（５）の動作を監視するモニタ回路（４）と、外部のアクチュエータを駆動する出力回路（６）とを備えたＥＣＵ（１）の異常監視回路において、
    　前記モニタ回路（４）は、
    　前記マイコン（５）の正常モニタ信号（１２）を異常判定時間（Ｔ１）の間に確認できないとき前記出力回路（６）へ異常判定信号（１０）を出力する異常判定信号出力手段（４１）と、
    　前記マイコン（５）の正常モニタ信号（１２）を、前記マイコン（５）のＢＩＳＴ（Built In Self Test）完了時間（Ｔ２）の間及び前記異常判定時間（Ｔ１）より長い時間に設定されるリセット判定時間（Ｔ３）の間に確認出来ないとき前記リセット回路（３）へリセット判定信号（１１）を出力するリセット判定信号出力手段（４２）とを有することを特徴とするＥＣＵの異常監視回路。
  2. 　前記異常判定時間（Ｔ１）は、前記ＢＩＳＴ完了時間（Ｔ２）より短い時間に設定されることを特徴とする請求項１に記載のＥＣＵの異常監視回路。
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