負載控制備用信號產生電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明的一個或多個方面涉及一種負載控制備用信號產生電路，在根據預定的程序運行的控制處理器中發生故障的情況下，該負載控制備用信號產生電路將備用控制信號供應至連接到該控制處理器的輸出的負載開關。
【背景技術】
[0002]例如，根據預定的程序運行的用于控制的微處理器，即，微型計算機(控制處理單元)(CPU)嵌入于安裝在車輛中的各種電子控制單元(ECU)中。
[0003]微型計算機通常根據提前準備的程序內容如期執行各種控制。然而，例如，在受到從外部進入的電磁噪聲影響的情況下，在微型計算機發生故障的情況下，由于程序本身內包含的缺陷(程序錯誤)的影響等執行不期望的操作的情況下，微型計算機能夠處于失控狀態。
[0004]如果微型計算機處于失控狀態，則整個電子控制裝置處于不能控制的狀態。因此，各種電子控制設備的系統監測在微型計算機中是否發生故障，并且在檢測到故障的發生的情況下，需要使微型計算機返回至正常狀態。
[0005]由于這個原因，現有技術的各種電子控制設備以使微型計算機將被稱為看“門狗信號”的脈沖定期地輸出到外部的這種方式得以控制。然后，將監測電路連接到微型計算機的外部，并且監測電路持續地監測從微型計算機輸出的看門狗信號。如果在微型計算機中發生故障，則看門狗信號不再出現。如果監測電路檢測到看門狗信號沒有定期地出現的狀態，則將微型計算機的操作初始化。
[0006]在JP-A-2010-13988中所描述的車載電子控制裝置中，如果發生圖1所示的主CPU10失控并且看門狗信號WDS的脈沖寬度變得過長，則電源控制電路113檢測到這一點并且產生復位脈沖信號RST。
[0007]此外，同樣在JP-A-2011-98593中所描述的用于車輛的電子控制系統中，嵌入在電源控制IC 23中的看門狗計時器24基于從CPU I發送的看門狗信號來監測CPU I的運行狀態，并且當故障發生時，發送復位脈沖信號RST。

【發明內容】

[0008]如在JP-A-2010-13988和JP-A-2011-98593中所描述的，監測從微型計算機輸出的看門狗信號，并且從而，能夠檢測微型計算機的運行的故障。此外，如果檢測到故障，則監測看門狗信號的電路為微型計算機提供復位信號。如果提供了復位信號，如在電源接通的情況下，微型計算機將硬件的狀態初始化并且從先頭位置重新啟動程序的執行。
[0009]因此，例如，在諸如電磁噪聲的輸入的這種臨時因素引起微型計算機失控的情況下，能夠通過提供復位信號使微型計算機的運行返回至正常狀態。
[0010]然而，在微型計算機中產生連續故障的情況下，甚至通過提供復位信號也不能夠使微型計算機的運行返回至正常狀態。此外，在控制負載的通電的通斷的電子控制裝置中發生微型計算機的故障的情況下，甚至在安裝了監測看門狗信號的電路的情況下，也不能夠執行負載的通電的通斷。
[0011]由于這個原因，在車載電子控制裝置等中，為了對微型計算機發生故障的情況準備，期望的是安裝用于備用的電路。即，產生用于控制負載的備用控制信號的電路來代替微型計算機是必要的，使得甚至在微型計算機發生故障的情況下，也能夠執行負載的通電的通斷。
[0012]產生這樣的備用控制信號的電路能夠被配置成使用例如圖4中所示的模擬電路。模擬電路包括時間常數電路，該時間常數電路由電容器Cx和電阻器Rx以及比較電壓的模擬比較器而構成。
[0013]在圖4中的電路中，如果從微型計算機輸出的看門狗信號W/D的脈沖停止，則隨時間的推移，電容器Cx的電壓根據時間常數而增加，如圖5中所示，并且如果過去了預定的時間，則電容器Cx的電壓到達閾值，并且因此，模擬比較器的輸出信號反相。能夠使用模擬比較器的輸出信號作為用于負載的通電控制的通斷的備用控制信號。
[0014]然而，在使用了圖4所示的電路的情況下，存在以下問題。
[0015](I)由于電容器Cx的特性(電容)的變化是相對大的，所以CR時間常數電路的變化也增加。因此，在大量生產包括電路的電子控制裝置的情況下，考慮由于個體差異而導致的時間常數的變化，在設計時被迫采用充分的裕量。由于這個原因，從微型計算機中發生故障之時到實際上輸出了備用控制信號之時為止耗費一定時間，并且直至備用控制系統能夠控制負載時所需的時間增加。
[0016](2)當接通電源或輸入復位信號時，微型計算機執行事先確定的初始化處理，并且在處理已經完成之后啟動看門狗信號W/D的脈沖輸出。從而，關于監測看門狗信號W/D的脈沖的電路(例如，圖4中的電路)，以如下方式確定時間常數:使得即使在初始化時區中未出現看門狗信號W/D的脈沖，也不判斷為由差錯引起的故障。然而，關于被供應至電子控制裝置等的電源，存在由于各種因素而發生瞬時中斷的情況。然后，如果當微型計算機執行初始化的處理時發生電源的瞬時中斷，則電源電路產生復位信號，并且微型計算機從頭開始重新啟動初始化處理。在這種情況下，完成對初始化進行處理所需的時間變得比平常更長。據此，直至開始產生看門狗信號W/D的脈沖所需的時間變長。同時，在圖4的電路中，當發生電源的瞬時中斷時，電容器Cx的電荷被放電，然而在瞬時中斷的時間及其短的情況下，電荷不充分地被放電。因此，如圖6中所示，在微型計算機完成對初始化的處理之前，電容器Cx的電壓達到閾值。因此，盡管實際上在微型計算機中未產生故障，但是備用控制系統錯誤地啟動了操作。
[0017]鑒于以上情況，已經做出本發明的一個或多個方面，并且本發明的目的是提供一種負載控制備用信號產生電路，在微型計算機中發生故障的情況下，該負載控制備用信號產生電路能夠在短時間段內輸出用于控制負載的備用控制信號，并且能夠防止由電源的瞬時中斷而引起的故障。
[0018]將在下列項(I)至(4)中簡短地描述根據上述本發明的一個或多個實施例的負載控制備用信號產生電路。
[0019](I) 一種負載控制備用信號產生電路，在根據預定的程序運行的控制處理器中產生故障的情況下，該負載控制備用信號產生電路向連接到所述控制處理器的輸出的負載的開關供應備用控制信號，所述負載控制備用信號產生電路包括:
[0020]看門狗輸入端子，從所述控制處理器定期地輸出的看門狗信號被輸入至該看門狗輸入端子；
[0021]脈沖計數單元，該脈沖計數單元對以恒定周期產生的時鐘脈沖計數，并且該脈沖計數單元根據輸入至所述看門狗輸入端子的信號來控制所述時鐘脈沖的計數狀態；和
[0022]備用信號輸出單元，當所述脈沖計數單元的計數輸出滿足預定條件時，該備用信號輸出單元產生所述備用控制信號。
[0023](2)如項⑴中所描述的負載控制備用信號產生電路，還包括:
[0024]直流截止電容器，該直流截止電容器連接在所述看門狗輸入端子與所述脈沖計數單元的控制輸入端子之間；和
[0025]電位控制電阻器，該電位控制電阻器連接在所述脈沖計數單元的控制輸入端子與具有預定電位的電源線之間。
[0026](3)如項⑴或⑵中所描述的負載控制備用信號產生電路，還包括時鐘脈沖產生器，該時鐘脈沖產生器產生具有恒定周期的時鐘脈沖。
[0027](4)如項⑴至(3)中所描述的負載控制備用信號產生電路，其中，當脈沖計數單元的計數