(57)【要約】      （修正有）【課題】通常のリセットでは対応できない、ＲＡＭの初期化、リセット回路に接続することのできない回路ブロック、ラッチアップにより異常電流が発生している回路に対して有効な初期化手段を提供する。【解決手段】電子制御装置の強制初期化回路であって、電源入力端子とＤＣ電源の高電位側端子との間に直列に接続され、電源電流の制限を制御する電源電流制限回路と、電源入力端子をＧＮＤと接続する電源入力端子接地回路とを備え、電源電流制限回路は、外部からの第１の動作信号が当該電源電流制限回路に入力されると電源電流を制限し、電源入力端子接地回路は、電源電流が制限されたのちに、第２の動作信号が入力されると、電圧維持回路が電源入力端子とＧＮＤとの接続状態を所定の時間維持する間に内部の電荷が放電されることにより初期化が行われように、電源入力端子とＧＮＤとを接続し、所定の時間後は、接続が解除される。【選択図】図１
2014127113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子制御装置の強制初期化回路であって、
前記電子制御装置の電源入力端子とＤＣ電源の高電位側端子との間に直列に接続され、前記電子制御装置の電源電流の制限を制御する電源電流制限回路と、
前記電子制御装置の電源入力端子をＧＮＤと接続する電源入力端子接地回路とを備え、
前記電源入力端子接地回路は、前記電源入力端子とＧＮＤとの接続状態を所定の時間維持する電圧維持回路とを備え、
前記電源電流制限回路は、外部からの第１の動作信号が当該電源電流制限回路に入力されると前記電子制御装置の電源電流を制限し、前記電源入力端子接地回路は、前記電子制御装置の電源電流が制限されたのちに、第２の動作信号が入力されると、前記電圧維持回路が前記電源入力端子とＧＮＤとの接続状態を前記所定の時間維持する間に前記電子制御装置の内部の電荷が放電されることにより前記電子制御装置の初期化が行われように、前記電源入力端子とＧＮＤとを接続し、前記所定の時間後は、前記電源入力端子接地回路の動作が停止して、前記電源入力端子とＧＮＤとの接続が解除されることを特徴とする電子制御装置の強制初期化回路。
【請求項２】
請求項１に記載の電子制御装置の強制初期化回路において、
前記電圧維持回路は、第１のスイッチング素子とコンデンサと抵抗とを備え、
前記コンデンサと前記抵抗は、前記第２の動作信号であって電源入力端子接地回路を動作させる電圧信号が入力される第１の制御線とＧＮＤとの間に互いに並列に接続され、前記第１のスイッチング素子をオン状態とする電圧を、前記所定の時間維持することを特徴とする電子制御装置の強制初期化回路。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子制御装置の強制初期化回路において、
前記電源電流制限回路は、前記電子制御装置の電源入力端子とＤＣ電源の高電位側端子との間に直列に接続された第２のスイッチング素子と、前記スイッチング素子に並列に接続されたバイパス抵抗と、前記第１のスイッチング素子のオン／オフを制御する第３のスイッチング素子とを備え、
前記第１の動作信号であって前記第３のスイッチング素子をオン／オフする電圧信号が第２の制御線を介して入力されて、前記第２のスイッチング素子がオン／オフされることを特徴とする電子制御装置の強制初期化回路。
【請求項４】
請求項３に記載の電子制御装置の強制初期化回路において、
前記第１の動作信号と前記第２の動作信号は、前記電子制御装置から出力され、
前記バイパス抵抗の抵抗値は、前記第２のスイッチング素子がオフされた状態で、前記電子制御装置が、前記第１のスイッチング素子をオンとする電圧信号を出力できる程度以上の電流を前記電子制御装置に供給できるように設定されていることを特徴とする電子制御装置の強制初期化回路。
【請求項５】
請求項３に記載の電子制御装置の強制初期化回路において、
前記第１の動作信号と前記第２の動作信号は、前記電子制御装置の外部に設けられた初期化ＩＣから出力され、
前記バイパス抵抗の抵抗値は、前記第２のスイッチング素子がオフされた状態で、前記電子制御装置のウェークアップ回路の消費電流以上を前記電子制御装置に供給できるように設定されていることを特徴とする電子制御装置の強制初期化回路。
【請求項６】
請求項３に記載の電子制御装置の強制初期化回路において、
前記第２のスイッチング素子は、ＮＭＯＳＦＥＴで構成され、
前記第３のスイッチング素子は、ＮＰＮトランジスタで構成されていることを特徴とする電子制御装置の強制初期化回路。
【請求項７】
請求項３に記載の電子制御装置の強制初期化回路において、
前記第２のスイッチング素子は、ノーマリクローズ型のリレーで構成され、
前記第３のスイッチング素子は、ＮＭＯＳＦＥＴで構成されていることを特徴とする電子制御装置の強制初期化回路。
【請求項８】
請求項２に記載の電子制御装置の強制初期化回路において、
前記電子制御装置の強制初期化回路は、３端子リレーと、前記３端子リレーのコモン端子のノーマリクローズ側端子とオープン側端子への接続の切替え動作の動作電流を供給するスイッチング素子とを備え、
前記３端子リレーの前記オープン側端子は、ＧＮＤに接続され、前記ノーマリクローズ側端子はＤＣ電源の高電圧側に接続され、前記コモン端子は前記電子制御装置の電源入力端子に接続され、
前記電源入力端子接地回路は、前記３端子リレーのオープン側端子とコモン端子とが接続されることによって構成され、
前記電源電流制限回路は、前記３端子リレーのオープン側端子とコモン端子とが接続されて、前記ＤＣ電源と前記電子制御装置の電源入力端子との接続が遮断されることによって構成され、
前記電子制御装置は、前記スイッチング素子のオン／オフを制御する電圧信号を出力ポートと前記スイッチング素子とを接続する制御線を介して出力し、
前記スイッチング素子をオン状態とする電圧を前記所定の時間維持するためのコンデンサと抵抗とがそれぞれ互いに並列に、前記制御線とＧＮＤとの間に接続され、
前記所定の時間後は、前記電源入力端子接地回路の動作が停止して、前記電源入力端子とＧＮＤとの接続が解除されるとともに、前記３端子リレーのノーマリクローズ側端子が前記コモン端子と接続されることを特徴とする電子制御装置の強制初期化回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御装置の強制初期化回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車、ハイブリッド自動車、電気自動車等の車両に搭載される電子制御装置である制御用ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）では、このＥＣＵを構成するマイコンや各種回路の状態を初期状態に戻す回路として、たとえばフリップフロップ回路のリセット端子にリセット信号を入力して強制的にリセットし、このフリップフロップ回路の出力を用いて各種回路の初期設定を行うことが行われてきた（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
このような従来の装置では、たとえば電子回路がラッチアップ状態となっている場合では、リセット回路による初期化動作が機能しない。また、リセット回路そのものが故障している場合や、スリープ時に働く回路などで通常のリセット回路には接続されないような電子回路は、リセットによって電子回路の状態を初期状態に戻すことができない。また、ＲＡＭの初期化は通常ソフトウェアで行っており、場合によってはソフトウェアの誤動作や、立ち上がり時の回路や電源の状態により、ソフトウェアの指示通りのリセット信号が発生しないことがあり、リセット動作が正常に行われないことがあった。
【０００４】
また、従来たとえばＰＣのメモリや電子回路等の初期化の方法として、バッテリなどのバックアップ電源を取り外し、電源ラインの正負極を数秒間短絡することが知られている。あるいは、電源をオフとし、回路を長時間停止して、この回路中の電荷の自然放電を行うことで初期化することも可能である。
しかしながら、車両用の電子制御装置であるＥＣＵは、他の高電圧バッテリにより駆動される回路等が周辺に組み込まれていることが多い。このような高電圧部分が近くに設けられている電子制御装置でも安全かつ確実に内部回路の初期化が行われるように、人手を介さず自動的に行う必要がある。また、たとえば車両の始動時には、簡単かつ安全であるとともに短時間（たとえば０．１秒以内）で確実に制御用ＥＣＵの初期化を行うことが要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１６４２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の技術では、電子制御装置内の回路で、リセット回路が接続されていない回路の初期設定を簡単に短時間で行うことができない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、電子制御装置の強制初期化回路であって、電子制御装置の電源入力端子とＤＣ電源の高電位側端子との間に直列に接続され、電子制御装置の電源電流の制限を制御する電源電流制限回路と、電子制御装置の電源入力端子をＧＮＤと接続する電源入力端子接地回路とを備え、電源入力端子接地回路は、電源入力端子とＧＮＤとの接続状態を所定の時間維持する電圧維持回路とを備え、電源電流制限回路は、外部からの第１の動作信号が当該電源電流制限回路に入力されると電子制御装置の電源電流を制限し、電源入力端子接地回路は、電子制御装置の電源電流が制限されたのちに、第２の動作信号が入力されると、電圧維持回路が電源入力端子とＧＮＤとの接続状態を所定の時間維持する間に電子制御装置の内部の電荷が放電されることにより電子制御装置の初期化が行われように、電源入力端子とＧＮＤとを接続し、所定の時間後は、電源入力端子接地回路の動作が停止して、電源入力端子とＧＮＤとの接続が解除されることを特徴とする電子制御装置の強制初期化回路である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による電子制御装置の強制初期化回路を用いて、電子制御装置の電源を、電子制御装置自身が適宜必要なタイミングで遮断し、電子回路全体をほぼＧＮＤ電位とすることができる。これにより、従来のリセット回路では時間のかかっていた種々の電子回路のリセットを短時間で行うことができる。また、従来のリセット回路ではリセットできなかった電子回路のラッチアップ状態の解消も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による電子制御装置の強制初期化回路を車両制御ＥＣＵに適用した第１の実施形態の概略回路図である。
【図２】図１の車両制御用ＥＣＵの構成例を示す内部構成ブロック図である。
【図３】図２の車両制御用ＥＣＵの動作を説明する動作フロー図である。
【図４】本発明による電子制御装置の強制初期化回路の第２の実施形態の概略回路図である。
【図５】本発明による電子制御装置の強制初期化回路の第３の実施形態の概略回路図である。
【図６】本発明による電子制御装置の強制初期化回路の第４の実施形態の概略回路図である。
【図７】図１に示す本発明の第１の実施形態の変形実施例の概略回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１〜７を参照して、本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明による電子制御装置の強制初期化回路２０を車両制御用ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１に適用した場合の概略回路図である。図２〜７でも、電子制御装置の例として車両制御用ＥＣＵを用い、これに本発明を適用した例で説明する。
なお、最初に説明したように、本発明による強制初期化回路は、車両制御用ＥＣＵの強制初期化を行うのに極めて適合する回路であるが、以下の説明から明らかなように車両制御用ＥＣＵ以外の電子制御回路の初期化に使用することも可能である。
【００１１】
図１の車両制御用ＥＣＵ１は、バッテリ等のＤＣ電源１０からの電源電圧ＶＳを入力するピン７とＤＣ電源１０の高電位側端子との間に直列に接続されたスイッチング素子２（Ｔ１）を備えている。スイッチング素子Ｔ１には、ここではＰＭＯＳＦＥＴを用いているが、適宜昇圧回路を追加することでＮＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等の他の素子を用いてもよい。またスイッチング素子Ｔ２には、並列にバイパス抵抗３が設けられている。
【００１２】
電源ピン（電源入力端子）７には電源ライン１５ａ、スイッチング素子Ｔ１、電源ライン１５ｂを介してＤＣ電源１０から電源電圧ＶＳが供給される。なお、電源ライン１５ａと１５ｂを合わせて電源ライン１５と称する。スイッチング素子Ｔ１は、電源ライン１５ａと１５ｂとを接続あるいは遮断することにより、ＤＣ電源１０と車両用ＥＣＵの電源ピン７を接続する。車両制御用ＥＣＵ側の電源ライン１５ｂには、電源ライン１５の高周波ノイズを除去するコンデンサ５が接続されている。
【００１３】
車両制御用ＥＣＵ側の電源ライン１５ｂには、電源ピン７をＧＮＤに接続するためのスイッチング素子４（Ｔ２）が接続されている。スイッチング素子Ｔ２には、ここではＮＭＯＳＦＥＴを用いているが、ＩＧＢＴ等の他の素子を用いてもよい。車両制御用ＥＣＵ１はスイッチング素子Ｔ２を制御するための電圧信号を出力ポート８からＧＮＤ接続制御ライン１６を介してスイッチング素子Ｔ２のゲートに出力して、スイッチング素子Ｔ２のオン・オフを制御することができる。
【００１４】
ＧＮＤ接続制御ライン１６とＧＮＤの間には抵抗１４及びコンデンサ１３が互いに並列に接続され、車両制御用ＥＣＵ１がスイッチング素子４をオンするために出力ポート８からスイッチング素子Ｔ２をオンとする電圧を出力したときにコンデンサ１３に電荷が蓄えられる。このため、出力ポート８からスイッチング素子Ｔ２をオフとする電圧すなわちＧＮＤレベルの電圧が出力されても、コンデンサ１３に残っている電荷でスイッチング素子４のオン状態がしばらく維持される。コンデンサ１３に残っている電荷はやがて抵抗１４から放電され、自動的にスイッチング素子Ｔ２はオフ状態に戻る。後述するが、車両制御用ＥＣＵ１内の回路の強制リセットは、このスイッチング素子Ｔ２をオンとして車両制御用ＥＣＵ１側の電源ライン１５ｂをＧＮＤに接続することによって行われる。車両制御用ＥＣＵ１をリセットするために、コンデンサ１３と抵抗１４は、これらにより構成される回路の時定数により、スイッチング素子Ｔ２の十分なオン時間を確保するように設定される。なお、抵抗１４は車両制御用ＥＣＵ１内に備えられているもので代用してもかまわない。
【００１５】
またスイッチング素子２（Ｔ１）のゲートにはこれを制御するためのスイッチング素子６（Ｔ３）が接続されている。図１には、例としてＮＰＮトランジスタが示されているが、ＰＮＰトランジスタやＣＭＯＳＦＥＴ、ＮＭＯＳＦＥＴ等、他のスイッチング素子で構成してもよい。車両制御用ＥＣＵ１の出力ポート９から、電源接続制御ライン１７を介して、スイッチング素子Ｔ３に、この素子Ｔ３のオン／オフを制御する制御電圧が出力される。スイッチング素子Ｔ３をオン／オフして、上記のスイッチング素子２（Ｔ１）がオン／オフされる。
【００１６】
出力ポート９からの出力電圧によりスイッチング素子６（Ｔ３）がオンされると、抵抗１２の両端に電位差が発生しスイッチング素子Ｔ１のゲート電圧がドレイン／ソース電圧より低下し、スイッチング素子２（Ｔ１）がオンとなる。スイッチング素子Ｔ３がオフされると、抵抗１２の両端電位差が無くなり、スイッチング素子Ｔ１はオフされる。このようにして、電子回路１はスイッチング素子２のオン・オフを制御する。
なお、この動作の説明は、例としてスイッチング素子Ｔ１にＰＭＯＳＦＥＴを用いた場合のものである。上記のようにスイッチング素子Ｔ１の他の半導体素子を用いた場合は、このスイッチング素子Ｔ１をオン／オフするための制御は上記とは異なる。要は、車両制御用ＥＣＵの出力ポート９からの出力電圧により、スイッチング素子Ｔ１がオン／オフされるように、スイッチング素子Ｔ１、Ｔ２およびこれらの制御回路が構成されればよい。
【００１７】
入力ポート１１は車両制御用ＥＣＵ１をスリープモードから通常状態に復帰させるためのウェイクアップ信号を入力させるためのものであり、ＥＣＵ１にスリープモードが無い場合には不要である。
【００１８】
ＤＣ電源１０の端子間電圧は、電圧センサ１８の出力がＥＣＵ１に入力されて検出される。あるいは、車両は複数のＥＣＵを備えているので、他のＥＣＵに入力されて検出されてもよい。図１、２および４〜７には省略されているが、複数のＥＣＵ間ではたとえばＣＡＮなどを介してデータや情報の交換を行っている。
【００１９】
図２は、図１の車両制御用ＥＣＵ１の内部構成例を示す概略ブロック図であり、一般的なＥＣＵの構成を示すものである。
ＥＣＵ１は、電源ピン７に供給される電源ＶＳにより通常動作しているが、動作消費電流低減のため、スリープモードに入ることができる。スリープモードに入るときは、マイコン２５からの指令により、スリープモード設定回路２４がレギュレータ２２を停止させ、ウェイクアップ回路２１を動作させる。
【００２０】
スリープモードではレギュレータ２２が停止し、レギュレータから動作電源が供給されているマイコン２５、リセット回路２３などの動作も停止する。これにより、消費電流を大幅に低減させている。スリープモードにおいてはウェイクアップ回路２１のみ動作しており、ウェイクアップ信号をトリガとして、ウェイクアップ回路２１はレギュレータ２２を起動させ、通常動作に戻ることができる。
【００２１】
（従来のリセット回路の問題点）
リセット回路２３はレギュレータ２２やマイコン２５をリセットさせるのに使用されるが、スリープ時に動作する必要のあるウェイクアップ回路２１やスリープモード設定回路２４には接続されていない。このような構成の車両制御用ＥＣＵ１において、電源ピン７に供給されるＤＣ電源電圧ＶＳの低下により、回路として動作が保証されている電源電圧以下となった場合、リセット回路２３に接続されていないウェイクアップ回路２１やスリープモード設定回路２４のリセットを確実に行うことができない。例えば、回路として動作が保証されている電源電圧以下では回路が正しい論理で動作しないことがあるため、ウェイクアップ回路２１やスリープモード設定回路２４の論理が正しく動作せず、その後、ＤＣ電源電圧ＶＳが通常状態に復帰した場合には、レギュレータ２２、リセット回路２３、マイコン２２は正しく動作しているにも関わらず、ウェイクアップ回路２１やスリープモード設定回路２４が正しく初期化されていない状態に陥ることがあった。
【００２２】
そこで、本発明では、この車両制御用ＥＣＵ１を強制的に初期化するため、電源１０と車両制御用ＥＣＵ１の間に強制初期化回路２０を設けている。
強制初期化回路２０のスイッチング素子２（Ｔ１）をオフとした上で、スイッチング素子４（Ｔ２）をオンすることにより、電源ライン１５ｂの電位すなわち電源ピン７をＧＮＤに接続することによりコンデンサ５の電荷を速やかに放電し、電源ピン７をＧＮＤレベルに落とす。この操作により、ウェイクアップ回路２１、スリープモード設定回路２４を含む、車両制御用ＥＣＵ１の内部回路全体は速やかにほぼＧＮＤ電位となる。これにより車両制御用ＥＣＵ１の内部回路全体は、電源投入前の回路と全く同じ状態になるため、リセット回路２３によるリセットよりも広い範囲でＥＣＵ１の内部回路全体を初期化する強制リセットを行うことができる。
【００２３】
ＥＣＵ１の強制リセットが行われている間は、スイッチング素子４はオン状態を保って、電源ピン７の電位をほぼＧＮＤレベルに維持する必要がある。これはコンデンサ１３によりスイッチング素子４のゲート電位を保持することによって行われる。抵抗１４とコンデンサ１３とから構成される回路の時定数により、コンデンサ１３の電荷が放電されて、スイッチング素子Ｔ２のゲート電圧が低下するとスイッチング素子Ｔ２は自動的にオフ状態に戻る。ＥＣＵ１の通常動作時はスイッチング素子Ｔ２はオフ、スイッチング素子Ｔ１はオンとなっている。
【００２４】
強制リセットから復帰するとき、または長時間のＥＣＵ１の停止後の電源投入（初期電源投入）時には、スイッチング素子Ｔ１及び、スイッチング素子Ｔ２の初期状態はいずれもオフである。この状態においてはスイッチング素子２と並列に備えられたバイパス抵抗３を介してＤＣ電源１０からＥＣＵ１に対して電流が供給される。ＥＣＵ１の消費電流が大きくなると、バイパス抵抗３による電圧降下が大きくなり、やがてＥＣＵ１は動作しなくなってしまう。このような状態になる前に、スイッチング素子２をオン状態にする。スイッチング素子２がオンになれば、ＥＣＵ１が動作するための電流はスイッチング素子Ｔ１を介して供給されるため、電圧降下はほとんど発生せず、通常動作が可能となる。
【００２５】
上記で述べたように、バイパス抵抗３はＥＣＵ１が動作開始する際に十分な電圧が供給できるよう、小さい抵抗値（数Ω〜数十Ω）とするのが良い。例えばＥＣＵ１がスイッチング素子２をオン状態にする前に必要な電流値が１００ｍＡだとする。バイパス抵抗３の抵抗値として５０Ωを選んだ場合、ＤＣ電源１０からＥＣＵ１の間に５Ｖの電圧降下が生じる。電源電圧が１３Ｖであり、ＥＣＵ１の最低動作保証電圧が６Ｖであれば、このような電圧降下は問題とならないが、ＥＣＵ１の最低動作保障電圧が９Ｖであれば、電源供給ピン７の端子電圧は８（＝１３―５）Ｖであり、最低動作保障電圧を守れない。この場合、バイパス抵抗３の抵抗値を１０Ωに選べば、電源電圧降下は１Ｖに減るため、ＥＣＵ１の最低動作保証電圧を守ることができる。ただし、小さい抵抗値は大きい電流を流すため、その分消費電力が大きく、耐消費電力が大きい抵抗が必要となるため、このことを考慮に入れて抵抗値を選定すると良い。
【００２６】
以上の説明から分かるように、車両制御用ＥＣＵ１の立ち上げ時には、ＥＣＵ１内の一部の回路、すなわちウェイクアップ回路２１、レギュレータ２２、マイコン２５等に電源が供給されていればよいので、車両制御用ＥＣＵ１の立ち上げ時にはこれらの回路のみ電源が供給されるようにＥＣＵ１を設計してもよい。あるいは、車両制御用ＥＣＵ１の立ち上げ時には、強制初期化動作に必要な回路以外の動作が行われないようにＥＣＵ１がプログラムされていてもよい。これにより、バイパス抵抗３に流れる電流のみの電力で強制初期化を行うことができる。
【００２７】
図３は、第１の実施形態における強制初期化回路２０のスイッチング素子２（Ｔ１）および４（Ｔ２）の動作を制御するマイコン２５を含むＥＣＵ１の動作フロー図である。
通常の車両制御用ＥＣＵ１の電源投入前の状態、すなわちＥＣＵ１が長時間停止していた状態では、スイッチング素子Ｔ１およびＴ２は共にオフ状態となっており、ＥＣＵ１のウェイクアップ回路２１には、バイパス抵抗３を介して電源が供給されている。
【００２８】
この状態で、このＥＣＵ１を搭載した車両を始動するためにキーオン（ステップＳ３１）を行うと、ＥＣＵ１にはウェイクアップ信号２６が、入力ポート１１から入力され、ウェイクアップ回路２１は、レギュレータ２２を起動して、マイコン２５に動作電圧を供給する。なお、ウェイクアップ信号は、キーオンにより直接発生されるようにしてもよいし、あるいはキーオンにより別のＥＣＵ（上位ＥＣＵ）がまず起動されて、この別のＥＣＵによって発生されるようにしてもよい。
【００２９】
ステップＳ３２では、マイコン２５は、出力ポート８、９にそれぞれスイッチング素子Ｔ２およびＴ３がオフとなるような電圧、すなわちＬｏｗレベルの電圧を出力している。スイッチング素子Ｔ３のオン／オフとスイッチング素子Ｔ１のオン／オフは一致しているので、この状態（状態Ａ）ではスイッチング素子Ｔ１およびＴ２は共にオフである。この状態Ａは、ＥＣＵ１を長期間停止した場合の初期状態と同じ状態となっている。
【００３０】
ＥＣＵ１が起動した後、ステップＳ３３では、マイコン２５は、スイッチング素子Ｔ１をオン状態とし、状態Ｂ：３２へ移行する。状態Ｂは通常動作を行っている状態であり、このときはスイッチング素子Ｔ１を介してＥＣＵ１に電源が供給されている。スイッチング素子Ｔ１による電圧降下は少ないため、ＥＣＵ１は通常動作として大きな電流を消費することができる。
【００３１】
ステップＳ３４では、マイコン２５で車両生業用ＥＣＵ１の強制リセットを行うか（分岐Ｊ１）、車両制御の終了に伴う停止処理処理を行うか（分岐Ｊ２）、あるいは車両制御を継続するか判定し、判定に従いそれぞれの分岐Ｊ１〜Ｊ３の処理を行う。
【００３２】
強制リセット（分岐Ｊ１）は、車両制御用ＥＣＵ１の立ち上げ時に必ず行われるように設定（プログラム）されてもよい。ただし、この場合は、不揮発性メモリなどを設けて、立ち上げ時に強制リセットが実行されたことをフラグ等のデータで記録し、この記録を参照し、強制リセットが行われていれば、ステップＳ３４で分岐Ｊ１には行かないようにするとよい。これにより、車両制御用ＥＣＵ１の立ち上げ時に図３の動作フローでステップＳ３４で分岐Ｊ１の動作だけ繰り返し実行される状態を防ぐことができる。
なお、強制リセット（分岐Ｊ１）は、電源１０の電圧が何らかの原因で一時的に低下したような場合に行うように設定されてもよい。
【００３３】
車両制御終了処理（分岐Ｊ２）は、運転者による車両停止指令（キーオフ）等により行われる。またステップＳ３３の実行の後、運転者からの停止指令や電源電圧の低下などがない場合は、ＥＣＵ１はそのまま通常の動作を行うよう、ステップＳ３３に戻る（分岐Ｊ３）。なお、ステップＳ３４での分岐判定は、Ｊ１〜Ｊ３の分岐条件に対応する指令あるいは信号がＥＣＵ１に入力された場合に行われる。したがって、通常はステップＳ３３の状態で、車両制御用ＥＣＵ１は動作を継続する。
【００３４】
（強制リセット動作）
ステップＳ３４で強制リセットを行うと判定された場合（分岐Ｊ１）、ステップＳ３５およびＳ３６の動作が行われる。
ステップＳ３５では、マイコン２５は、スイッチング素子Ｔ１をオフ状態とするために、出力ポート９からスイッチング素子Ｔ３をオフにする信号電圧、すなわちＬｏｗレベルの電圧を出力する。これにより、スイッチング素子Ｔ１およびＴ２が共にオフである状態Ｃとなる。
【００３５】
この状態Ｃではバイパス抵抗３を介して供給される電力により車両制御用ＥＣＵ１はまだ動作可能であり、ステップＳ３６で、マイコン２５はスイッチング素子Ｔ３をオンにしてスイッチング素子Ｔ２をオン状態にする制御を行う。これにより、スイッチング素子Ｔ１はオフ、スイッチング素子Ｔ２がオンとなる状態Ｄに移行する。
【００３６】
スイッチング素子Ｔ２をオンにすると、ＥＣＵ１の電源ピン７の電位はバイパス抵抗３とＴ２のオン抵抗値の分圧により、ほぼＧＮＤレベルの電圧となる。これにより、ＥＣＵ１への電源の供給が停止され、上記で説明したように、ＥＣＵ１の内部回路全体の電荷が速やかに放電され、ＥＣＵ１は強制リセットされる。
【００３７】
ＥＣＵ１が強制リセットされると、マイコン２５には電源が供給されなくなるので、コンデンサ１３での電圧は所定の時間後にスイッチング素子Ｔ２のオン電圧以下に低下し、スイッチング素子Ｔ２もオフ状態となる。すなわち状態Ａに自動的に復帰し、通常の電源投入と同様に起動中のシーケンスに戻る。
【００３８】
自動的に状態Ａに復帰するまでの時間は、図１に示す強制初期化回路２０の抵抗１４とコンデンサ１３による時定数で調整可能であり、強制リセットによりＥＣＵ１が長時間停止後の初期状態と同じ状態にリセットされるために必要な時間が確保される。
【００３９】
なお、上記のステップＳ３５とＳ３６の動作は、ほぼ同時に行ってもよい。ただし、ステップ３６の動作が先に行われると、ＥＣＵ１の動作電源が失われ、電源ピン７の電位が急激にＧＮＤレベルとなるので、ＥＣＵ１の制御動作の誤動作を招く。またスイッチング素子Ｔ１とＴ２を通ってＧＮＤに大電流が流れる可能性がある。これらの不具合を避けるため、ステップＳ３６の動作が、ステップ３５より先に行われないようにする必要があり、図３に示すような動作フローを採用している。
【００４０】
以上が、本発明による強制初期化回路の第１の実施形態を用いた場合の、車両制御用ＥＣＵ１および強制初期化回路２０の動作の説明である。
【００４１】
（第２の実施形態）
図４は、本発明による電子制御装置強制初期化回路の第２の実施形態あり、上位コントローラであるマイコンなどの制御を受けずに強制リセット動作を可能とした構成の回路図である。
【００４２】
実施形態２においては、強制リセットを発生させる強制リセットＩＣ４１を車両制御用ＥＣＵ１１の外に配置する。強制リセットＩＣ４１は、例えばＤＣ電源１０の電圧低下などをトリガとし、スイッチング素子Ｔ２を制御するための電圧を出力ポート４２からＧＮＤ接続制御ライン４４を介して出力する。また、スイッチング素子Ｔ１を制御するために、スイッチング素子Ｔ３に、出力ポート４３から電源接続制御ライン４５を介して、この素子Ｔ３のオン／オフを制御する制御電圧が出力される。
この出力ポート４２、４３は、それぞれ図１の出力ポート８、９に対応し、ＧＮＤ接続制御ライン４４と電源接続制御ライン４５は、それぞれ図１のＧＮＤ接続制御ライン１６と電源接続制御ライン１７に対応する。
【００４３】
ＤＣ電源１０の端子間電圧測定用の電圧センサの出力は、この強制リセット回路４１に入力されて検出されるが、実施形態１と同様に、別のＥＣＵに入力されて、この別のＥＣＵからたとえばＣＡＮ経由で電圧情報を受け取ってもよい。
ただし、強制リセット回路２０が動作したことは、ＥＣＵ１や他のＥＣＵにたとえばＣＡＮ経由（不図示）で連絡される。また、ＥＣＵ１により強制リセットＩＣ４１を起動して、ＥＣＵ１を強制リセットすることもできるように構成されている。
【００４４】
強制リセットＩＣ４１には、ＤＣ電源１０より動作電圧ＶＳが供給されている。なお、実施形態１の車両制御用ＥＣＵ１と同様に、ウェイクアップ回路（不図示）とレギュレータ（不図示）を備えてもよい。すなわち、実施形態２は、実施形態１における車両制御用ＥＣＵ１の、スイッチング素子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の制御機能を独立させて、強制リセットＩＣ４３としてＥＣＵ１の外に設けたものである。
【００４５】
なお、強制リセット動作における、スイッチング素子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の動作は第１の実施形態と同様であるので説明は省略する。ただし、強制リセットＩＣ４１の電源は常に供給されているので、スイッチング素子４（Ｔ２）をオンとする電圧（Ｈｉｇｈレベル）を出力した場合、実施形態１のように、このオンとする電圧は自動的に低下してＬｏｗ  レベルとはならない。したがって実施形態２の場合には、スイッチング素子４（Ｔ２）をオンとする電圧は所定の時間だけパルス状に出力される。このパルスのパルス幅とコンデンサ１３および抵抗１４による時定数とはＥＣＵ１の初期化に必要な時間が確保されるように適宜設定される。
【００４６】
また、実施形態２の場合では、バイパス抵抗３の抵抗値は、ＥＣＵ１のウェークアップ回路２１の電源が供給される程度でよい。
【００４７】
ただし、実施形態２においては、バイパス抵抗３の抵抗値は、ＥＣＵ１のウェークアップ回路が動作する程度の電流が供給できる程度でよい。これは、上記のように、スイッチング素子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の動作がＥＣＵ１の外部に設けられたリセットＩＣから行われるためである。
【００４８】
（第３の実施形態）
図５は、本発明による電子制御装置の強制初期化回路の第３の実施形態の概略回路図である。
この第３の実施形態では、強制リセットされるＥＣＵ１の電源供給ピン７に接続されるスイッチング素子として、リレー（ＲＬ）５１を配置する。リレー５１は、ノーマリオープンタイプを使用する。
【００４９】
リレー５１の配置に伴い、リレー５１を駆動するための素子としてスイッチング素子５２を配置している。リレー５１の役割としては第１および第２の実施形態でのスイッチング素子２に該当し、スイッチング素子５２の役割としてはスイッチング素子６に該当する。その他の構成・動作原理については第１実施形態と同様であり、図３においては、Ｔ１のオン／オフ状態をＲＬ１のオン／オフ状態と置き換えたものと同等である。なお、抵抗５３は、リレー５１の駆動電流を制限するための制限抵抗である。
【００５０】
なお、図５の実施形態では、スイッチング素子５２にＮＭＯＳＦＥＴを使用した例を示しているが、図１、４に示すようにＰＮＰトランジスタを用いてもよく、あるいは図示していないが、ＮＰＮトランジスタやＣＭＯＳＦＥＴ等、他のスイッチング素子で構成してもよい。
【００５１】
（第４の実施形態）
図６は、本発明による電子制御装置の強制初期化回路の第４の実施形態の概略回路図である。第４の実施形態では、強制リセットされるＥＣＵ１の電源供給ピン７に接続されるスイッチング素子として、３端子を有するリレー６１を配置する。リレー６１のコモン側端子６２はＥＣＵ１１の電源ピン７に接続され、ノーマリクローズ側端子６３はＤＣ電源１０側、オープン側端子６４はＧＮＤへと接続される。スイッチング素子５２の役割は、第４の実施形態（図５）と同様である。スイッチング素子５２は、出力ポート９から制御ライン５４を介して出力される制御電圧によってオン／オフが制御される。
【００５２】
この第４の実施形態では、リレー６１はオン状態でない時はノーマリクローズ端子６３側がコモン端子６２側と接続されている。車両制御用ＥＣＵ１を搭載した車両の起動時には、リレー６１をオンとする電流が供給されていないので、ＥＣＵ１起動時にはリレー６１を介してＥＣＵ１１に電流が供給される。このため、実施形態１〜３では必要であったバイパス抵抗３は必ずしも必要としない。
【００５３】
強制リセット動作を行うときは、スイッチング素子５２をオンとしてリレー６１をオンにして、オープン側端子６４とコモン側端子６２とを接続することによって、ＥＣＵ１の電源ピン７の電位をほぼＧＮＤ電位として、ＥＣＵ１内の回路全体から速やかに電荷を放電させる。ＥＣＵ１は強制リセット後、初期状態に戻るため、スイッチング素子５２も自動的にオフとなり、リレー６１の駆動電流はオフとなり、リレー６１の接続はノーマリクローズ側に戻る。このような操作によって、強制リセット動作を可能とする。
【００５４】
したがって、図３で説明した動作フローと比較すると、第４の実施形態では、リレー６１の駆動電流のオフ状態が、図３のステップＳ３２を省略してステップＳ３３の動作を行うことに相当し、リレー６１の駆動電流のオン状態とすることが、図３のステップＳ３５を省略してステップＳ３６の動作を行うことに相当する。
これは、実施形態４の回路構成では、たとえば実施形態１のスイッチング素子Ｔ１のオフの直後にスイッチング素子Ｔ２のオンが行われることと同等であり、図３を参照して説明した実施形態１での動作と同様に、スイッチング素子Ｔ１とスイッチング素子Ｔ２が同時にオンになるような状態による不具合が確実に避けられるからである。
【００５５】
（変形実施例１）
図７には、実施形態１の変形実施例を示す。
図１、４、５それぞれで説明した実施形態１、２、３では、バイパス抵抗３が常にＤＣ電源１０と車両制御用ＥＣＵ１の電源ピン７との間に接続されている。上記で説明したように、バイパス抵抗３の抵抗値は数Ω〜数十Ωに選択されており、たとえばスイッチング素子Ｔ１に用いるＰＭＯＳＦＥＴのオン抵抗が０．１Ω程度であるのに比べ大きい抵抗値となっている。しかしながら、車両制御用ＥＣＵ１が通常動作中は、常にある程度の電流が流れるので、熱耐性を考慮して、このバイパス抵抗を選定する必要があった。
【００５６】
図７に示す変形実施例は、第１の実施形態での抵抗３に直列にノーマリクローズ型のリレー７１を設けたものである。このリレー７１の駆動電流のオン／オフを制御するために、図５で説明したようなスイッチング素子５２と同様なスイッチング素子７２を設ける。スイッチング素子７２は、車両制御用ＥＣＵ１の入出力ポート７４からバイパス抵抗電流制御線７５を介してスイッチング素子７２に出力される。これにより、車両制御用ＥＣＵ１が通常動作している時には、リレー７１をオフとして、バイパス抵抗３に流れる電流を０とすることができる。なお、抵抗７３は、図５、６の抵抗５３と同様に、リレー駆動電流を制限するための制限抵抗である。
【００５７】
図７の変形実施例は、第１実施形態に限らず、第２および第３実施形態のように、バイパス抵抗を備えた構成の場合に適用可能である。バイパス抵抗に直列にリレーを設けることにより、強制リセット動作時以外での、このバイパス抵抗による発熱を低減することができる。
【００５８】
（変形実施例２）
実施形態２では、スイッチング素子４（Ｔ２）をオンとする電圧（Ｈｉｇｈレベル）を必要な時間だけ出力するように、強制リセットＩＣ４１で制御するような回路構成とすることが可能である。この場合は、スイッチング素子４（Ｔ２）をオンとする電圧を所定の時間保持するための、コンデンサ１３と抵抗１４は不要である。
【００５９】
以上説明したように、本発明による電子制御装置の強制初期化回路は、ＥＣＵ１などの電子制御装置の電源ピン７とＤＣ電源１０の高電位側端子との間に直列に接続され、ＥＣＵ１の電源電流の制限を制御する電源電流制限回路（後述）と、ＥＣＵ１の電源ピン７をＥＣＵ１のＧＮＤと接続する電源入力端子接地回路（後述）とを備える。
【００６０】
電源入力端子接地回路は、ＥＣＵ１の電源入力ピン７とＧＮＤとの接続状態を所定の時間維持する電圧維持回路とを備え、電源電流制限回路は、この電源電流制限回路を動作させる信号が入力されると、電子制御装置の電源電流を制限する。電源入力端子接地回路は、電子制御装置の電源電流が制限されたのちに、この電源入力端子接地回路を動作信号が入力されると、電圧維持回路が電源ピン７とＧＮＤとの接続状態を上記の所定の時間維持する間に、ＥＣＵ１の内部の電荷が速やかに放電されることによりＥＣＵ１内部全体の回路の初期化が行われるように、ＥＣＵ１の電源ピン７とＧＮＤとを接続する。この所定の時間後は、電源入力端子接地回路の動作が停止して、電源ピン７とＥＣＵ１のＧＮＤとの接続が解除され、ＥＣＵ１への電源の供給が再開される。
【００６１】
上記の電源電流制限回路および電源入力端子接地回路を動作させる信号は、ＥＣＵ１から出力されてもよくあるいは強制初期化を行うために別に設けられた強制リセットＩＣ４１であってもよい。
【００６２】
電源電流制限回路は、ＥＣＵ１の電源ピン７とＤＣ電源１０の高電位側端子との間に直列に接続されたスイッチング素子と、このスイッチング素子に並列に接続されたバイパス抵抗と、このスイッチング素子のオン／オフを制御する別のスイッチング素子を備える。
この別のスイッチング素子をオン／オフする電圧信号が上記の電源電流制限回路の動作信号であり、上記で説明したようにＥＣＵ１あるいは別に設けた強制リセットＩＣ４１から制御線を介して入力される。
【００６３】
上記の電源電流制限回路のスイッチング素子は、ＮＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子２（Ｔ１）とこれに並列に接続されたバイパス抵抗３から構成されてもよく、ノーマリオープンタイプのリレー５１（ＲＬ１）とこれに並列に接続されたバイパス抵抗３から構成されてもよい。
【００６４】
実施形態１あるいは３の場合では、ＥＣＵ１の初期化が行われたのちに、少なくともスイッチング素子２あるいはリレー５１を開状態とする制御動作をＥＣＵ１が行う為に必要な電源電流がバイパス抵抗３経由で供給される。すなわちＥＣＵ１への電源電流制限が行われる。スイッチング素子２あるいはリレー５１が閉状態となり、通常の電源電流がＥＣＵ１に供給されると、ＥＣＵ１は通常の動作を実行する。
【００６５】
また実施形態２の場合では、バイパス抵抗３経由でＥＣＵ１に供給される電源電流は、ＥＣＵ１のウェークアップ回路の消費電力以上となるように、バイパス抵抗３の抵抗値が設定される。
【００６６】
また、上記の電源維持回路は、スイッチング素子４（Ｔ２）とコンデンサ１３と抵抗１４とを備え、このコンデンサ１３と抵抗１４は、電源入力端子接地回路を動作させる電圧信号が入力されるＧＮＤ接続制御ライン１６とＧＮＤとの間に互いに並列に接続されている。電源入力端子接地回路を動作させる電圧信号が入力されて、スイッチング素子がオンとなると、ＥＣＵ１の電源ピン７はＧＮＤと接続され、ＥＣＵ１内部の回路の電荷が速やかに放電されてＥＣＵ１全体が初期化される。
【００６７】
このコンデンサ１３と抵抗１４は、スイッチング素子をオン状態とする電圧（Ｈｉｇｈレベル）が低下する場合であっても、スイッチング素子をオン状態とする電圧を所定の時間維持するような時定数を備えるように適宜選択される。
【００６８】
なお、上記の電源電流制限回路は、ノーマリクローズタイプの３端子リレー６１を用いて構成されてもよい。この場合は、電源電流制限回路が動作するとリレーがオンされてＤＣ電源１０と電源ピン７の接続は完全に遮断されると同時に、ＥＣＵ１の電源ピン７がＧＮＤと接続される。ＥＣＵ１が初期化されるような所定の時間後にリレーはオフとなり、ＥＣＵ１には通常の電源電流が供給される。
【００６９】
すなわち、この３端子リレー６１の前記オープン側端子６４は、ＧＮＤに接続され、ノーマリクローズ側端子６３はＤＣ電源の高電圧側に接続され、コモン端子６２はＥＣＵ１の電源ピン７に接続されている。電源入力端子接地回路は、３端子リレー６１のオープン側端子６４とコモン端子６２とが接続されることによって構成され、電源電流制限回路は、３端子リレー６１のオープン側端子６４とコモン端子６２とが接続されて、ＤＣ電源１０とＥＣＵ１の電源入力端子との接続が遮断されることによって構成されている。
ＥＣＵ１は、前記スイッチング素子のオン／オフを制御する電圧信号を出力ポートとスイッチング素子とを接続する制御ライン５４を介して出力し、スイッチング素子をオン状態とする電圧を前記所定の時間維持するためのコンデンサと抵抗とがそれぞれ互いに並列に、制御ライン５２とＧＮＤとの間に接続されている。
所定の時間後は、電源入力端子接地回路の動作が停止して、電源ピン７とＧＮＤとの接続が解除されるとともに、３端子リレー６１のノーマリクローズ側端子６３がコモン端子６２と接続されて、電源ピン７に通常の電源電流が供給される。
【００７０】
以上のように、本発明による強制初期化回路を用いて、車両制御用ＥＣＵ１に供給されている電源電流を、ＥＣＵ１自身が適宜必要なタイミングで遮断することができるとともに、ＥＣＵ１の電源入力をＧＮＤと接続するため、ＥＣＵ１の内部回路全体の電荷が速やかに放電されるので、ＥＣＵ１の回路全体を速やかに初期状態に戻すことができる（強制リセット動作）。これにより、従来のリセット回路では実現できなかったＩＣのラッチアップ状態の解消や、リセット回路に接続されていないスリープ回路の初期化、ＲＡＭの初期化などが可能になる。
【００７１】
また、ＥＣＵ１の電源入力とＧＮＤと接続はＥＣＵ１内の回路の初期化の終了後自動的に遮断され、ＥＣＵ１は通常の動作に自動的に復帰する。上記の実施形態で説明した強制初期化回路によるＥＣＵ１の初期化動作は数１００μｓｅｃ以内で動作可能であり、これはパワーオン時に動作するため発振回路の安定時間よりも待ち時間を多く取らなければならないリセット回路や、ＲＡＭの初期化にソフトウェアを使用する構成より、初期化動作を高速で動作させることが可能である。
【００７２】
なお、図５〜７で例示した回路で用いているリレーはメカニカルリレーを用いて説明しているが、ノーマリオープンやノーマリクローズの接点を有するものであれば、たとえばフォトＭＯＳリレー等他のタイプのリレーを用いてもよい。これらのリレーは、ＥＣＵ１の消費電力等を考慮して適宜選定される。
【００７３】
以上の説明は本発明の一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上述した実施の形態および変形例に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態や変形実施例を組み合わせると共に、本発明の特徴を損なわずに様々な変形実施が可能である。
さらに、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００７４】
１  車両制御用ＥＣＵ
２  スイッチング素子（Ｔ１）
３  バイパス抵抗
４  スイッチング素子（Ｔ２）
５  コンデンサ
６  スイッチング素子（Ｔ３）
７  電源ピン
８  スイッチング素子４の駆動用信号出力ポート
９  スイッチング素子６の駆動用信号ポート
１０  ＤＣ電源
１１  ウェイクアップ信号入力ポート
１２  抵抗
１３  コンデンサ
１４  抵抗
１５ａ、１５ｂ  電源ライン
１６  ＧＮＤ接続制御ライン
１７  電源接続制御ライン
１８  電圧センサ
２０  強制初期化回路
２１  ウェイクアップ回路
２２  レギュレータ
２３  リセット回路
２４  スリープモード設定回路
２５  マイコン
４１  リセットＩＣ
４２  スイッチング素子４の駆動用信号出力ポート
４３  スイッチング素子６の駆動用信号ポート
４４  ＧＮＤ接続制御ライン
４５  電源接続制御ライン
５１  リレー（ＲＬ１）
５２  リレー５１駆動用スイッチング素子
５３  リレー駆動電流制限抵抗
５４  リレー駆動制御ライン
６１  ３端子リレー
６２  ３端子リレーコモン端子
６３  ３端子リレーノーマリクローズ端子
６４  オープン端子
７１  リレー
７２  リレー７１駆動用スイッチング素子
７３  リレー駆動電流制限抵抗
７４  スイッチング素子７２の駆動用信号出力ポート
７５  バイパス抵抗電流制御線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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