(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイコンの出力ポートの設定に基づいて駆動回路が制御対象負荷に対する電源電圧の供給のＯＮ／ＯＦＦを切り替えて駆動制御を行う駆動制御装置であって、
電源電圧が供給されると、この電源電圧から負荷を駆動するための駆動信号を生成し、この生成された駆動信号を前記マイコンの出力ポートに供給する駆動信号供給手段と、
前記電源電圧が、負荷に対する電源電圧の供給開始が電源の負担となる所定値未満のときには、前記駆動信号供給手段による駆動信号の供給を停止させる駆動信号停止手段と、
を含むことを特徴とする駆動制御装置。
【請求項２】
前記駆動信号供給手段によって出力された前記駆動信号を遅延させる駆動信号遅延手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の駆動制御装置。
【請求項３】
前記駆動信号供給手段によって出力された前記駆動信号を複数の駆動回路に供給することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御対象となる負荷の駆動を制御する駆動制御装置に係り、特に簡単な回路構成によってマイコンの異常発生時にバックアップして負荷を駆動させることのできる駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マイコンの故障を検知するための故障検知回路としては、特開平４−２９１６３４号公報に開示されたマイコンの故障検知回路があった。このマイコンの故障検知回路の構成を図４に示す。
【０００３】
図４に示すように、従来のマイコンの故障検知回路１０１は、故障の検知対象であるマイコン１０２と、このマイコン１０２からクロック信号を受信して異常発生時にはリセットパルスを出力するウォッチドッグ機能付きリセットＩＣ１０３と、リセットパルスを所定値以上検出したときには警報を出力する検出回路１０４とから構成されている。
【０００４】
このように構成されたマイコンの故障検知回路１０１では、マイコン１０２は搭載されたプログラムにしたがって正常なプログラム処理が実行されていれば、ウォッチドッグ機能付きリセットＩＣ１０３に対してほぼ一定周期で等しい長さのクロック信号を出力している。そして、このクロック信号を受信しているウォッチドッグ機能付きリセットＩＣ１０３は、マイコン１０２に何らかの異常が発生してクロック信号が途絶えると、クロック信号が再開するまで所定時間毎にリセットパルスを出力する。
【０００５】
ここで、マイコン１０２が暴走してクロック信号が完全に途絶えた場合には、ウォッチドッグ機能付きリセットＩＣ１０３はリセットパルスを出力し続けることになり、検出回路１０４ではこのリセットパルスを充電用コンデンサに充電していき、充電電圧が所定のレベルに達すると、警報として出力信号を出力していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のマイコンの故障検知回路１０１では、マイコン１０２の故障を検知することはできるものの、マイコン１０２が制御している制御対象の負荷を駆動することはなかった。
【０００７】
したがって、マイコン１０２が車両に搭載されたＥＣＵ（Erectrical Control Unit)である場合には、マイコンの異常発生時にそのマイコンが制御している負荷をフェイルセーフ動作によって駆動するために、ワイヤハーネスなどを用いて別途バックアップ回路を設けなければならず、コストの増加とともに車両重量が増加するという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な回路構成によってマイコンの異常発生を検知するだけではなく、マイコンが制御していた負荷を駆動することもできる駆動制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明である駆動制御装置は、マイコンの出力ポートの設定に基づいて駆動回路が制御対象負荷のＯＮ／ＯＦＦを切り替えて駆動制御を行う駆動制御装置であって、電源電圧が供給されると、この電源電圧から負荷を駆動するための駆動信号を生成し、この生成された駆動信号を前記マイコンの出力ポートに供給する駆動信号供給手段を含むことを特徴とする。
【００１０】
この請求項１の発明によれば、ワイヤハーネスを用いて別にバックアップ回路を設ける必要のない簡単な回路構成によってマイコンの異常発生時にフェイルセーフ動作を行って負荷を駆動させることができる。
【００１１】
そして、さらに請求項１に記載の発明である駆動制御装置は、前記電源電圧が所定値未満のときには前記駆動信号供給手段による駆動信号の供給を停止させる駆動信号停止手段をさらに含むことを特徴とする。
【００１２】
この請求項１の発明によれば、エンジンスタート時などのように電源電圧が低下するときにおけるバッテリーへの負担を軽減させることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明である駆動制御装置は、前記駆動信号供給手段によって出力された前記駆動信号を遅延させる駆動信号遅延手段をさらに含むことを特徴とする。
【００１４】
この請求項２の発明によれば、電源投入時における負荷の誤動作を防止することができるとともに、作業者の安全を確保することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明である駆動制御装置は、前記駆動信号供給手段によって出力された前記駆動信号を複数の駆動回路に供給することを特徴とする。
【００１６】
この請求項３の発明によれば、駆動回路を複数用意するだけの簡単な回路構成によって、複数の負荷をマイコンの異常時に駆動することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
まず、本実施形態の駆動制御装置の構成を図１に基づいて説明する。
【００１８】
図１に示すように、駆動制御装置１は、制御対象となる負荷２の駆動を制御するマイコン３と、このマイコン３から出力される駆動信号を受信して負荷２を駆動する駆動回路４と、ウォッチドッグ機能などによりマイコン３の異常発生時にはリセットパルスを出力する暴走検知機能内蔵リセットＩＣ５と、電源であるバッテリーの電圧から駆動信号を生成して供給する駆動信号供給手段６と、バッテリーの電圧が所定値未満のときには駆動信号供給手段６による駆動信号の供給を停止させる駆動信号停止手段７と、駆動信号供給手段６によって出力された駆動信号を遅延させる駆動信号遅延手段８とから構成され、イグニッションスイッチ９を介してバッテリーに接続されている。また、マイコン３はスイッチからの入力を制御するＥＣＵ（Electrical Control Unit）１０に多重通信インターフェース１１を介して接続されている。
【００１９】
ここで、駆動信号供給手段６は、ツェナーダイオード６１と、トランジスタ６２とから構成され、駆動信号停止手段７からの信号に基づいてトランジスタ６２がスイッチングを行い、ツェナーダイオード６１で設定された電圧を駆動信号として供給する。
【００２０】
また、駆動信号停止手段７は、ツェナーダイオード７１と、トランジスタ７２とから構成され、電源電圧がツェナーダイオード７１で設定された電圧に満たないときにはトランジスタ７２をＯＦＦして駆動信号供給手段６による駆動信号の供給を停止させる。
【００２１】
また、駆動信号遅延手段８はコンデンサ８１によって構成され、このコンデンサ８１によって駆動信号を遅延させている。ここで、コンデンサ８１はマイコン３の発振安定待ち時間以上の時定数をもったコンデンサである。
【００２２】
さらに、駆動回路４はＦＥＴ４１によって構成され、マイコン３の出力ポートの状態、及び駆動信号供給手段６からの駆動信号とに基づいてＦＥＴ４１がＯＮ／ＯＦＦされて負荷２の駆動を行っている。
【００２３】
このように構成された駆動制御装置１は、例えばヘッドランプやモーターファンなどの負荷を駆動するためのＥＣＵ（Electrical Control Unit）であって、この駆動制御の処理を行うマイコン３は搭載されたプログラムにしたがって負荷２の駆動を制御する。
【００２４】
また、図１に示すように、本実施形態の駆動制御装置１は、駆動信号供給手段６から出力された駆動信号を複数の駆動回路４に供給することによって、複数の負荷２を駆動することができる。
【００２５】
これによって、駆動回路を複数用意するだけの簡単な回路構成で、複数の負荷をマイコンの異常時に駆動することができる。
【００２６】
次に、本実施形態の駆動制御装置１による負荷の駆動処理を図面に基づいて説明する。
【００２７】
まず、バッテリーなどの電源を投入したときにおける処理を図２に基づいて説明する。ただし、ここで説明する電源投入時とは、バッテリーなどを新たに接続する場合のことをいい、単にイグニッションスイッチ９をＯＮしたときではない。
【００２８】
図２に示すように、まず時刻Ｔ１にバッテリーを新たに設置することによって、電源が投入されると、電源投入後の一定時間はメインクロック（水晶発振子）の発振安定のために待ち時間が発生する。
【００２９】
このとき、マイコン３内部のリセットライン、あるいは暴走検知機能内蔵リセットＩＣ５からのリセット信号はＬＯレベルになる。したがって、マイコン３の出力ポートの設定はハイインピーダンス状態となってしまうので、イグニッションスイッチ９がＯＮの状態になっていると、出力ポートがハイインピーダンスで、電源電圧が動作電圧を越えることになり、時刻Ｔ１において駆動信号供給手段６は動作して負荷２を駆動させることになる。
【００３０】
しかし、この場合にはバッテリーを設置するための作業を行っているときなので、負荷が駆動してしまうと作業者がＦＡＮなどによって指を切り落とされてしまうような事故が発生する恐れがあった。
【００３１】
そこで、このような危険を回避するために、マイコンの発振安定待ち時間とイニシャライズが行われるまでの時間の間は、駆動信号遅延手段８によって駆動信号に遅延をかけて図１のＡ点の電圧がＦＥＴ４１の動作電圧まで上昇しないようにする。
【００３２】
これによって、マイコン３が発振安定待ち時間の間は負荷２が駆動されることがなくなり、負荷の誤動作を防止することができるとともに、作業者の安全を確保することができる。
【００３３】
こうして、発振安定待ち時間が経過して時刻Ｔ２になりマイコン３が正常動作を開始すると、マイコン３の出力ポートはハイインピーダンス状態からＬＯ及びＨＩレベルに設定されるようになる。
【００３４】
このとき、マイコン３の出力ポートがＨＩレベルになると、このマイコン３からの電位、あるいは駆動信号供給手段６からの駆動信号による電位のいずれかによって、Ａ点の電圧はＦＥＴ４１の動作電圧を超えるので、駆動回路４はＯＮされて負荷２が駆動される。
【００３５】
また、マイコン３の出力ポートがＬＯレベルのときには、イグニッションスイッチ９がＯＮされて駆動信号供給手段６から駆動信号が供給されても、駆動信号による電位は出力ポートに吸収されるので、Ａ点の電位はＯＦＦレベルとなり、駆動回路４により負荷２が駆動されることはない。
【００３６】
このように、本実施形態における駆動制御装置１は、電源投入時において発振安定待ち時間だけ、駆動信号遅延手段８によって駆動信号を遅延させるので、負荷の誤動作を防止することができるとともに、作業者の安全を確保することができる。
【００３７】
次に、本実施形態の駆動制御装置１によるマイコン３の異常時における負荷の駆動制御処理を図３に基づいて説明する。
【００３８】
ただし、ここで説明するマイコン３の異常時とは、出力ポートを出力設定にしたにも関わらず、出力ポートがハイインピーダンス状態を継続してしまうような状態のことをいい、例えば電波障害や静電気等によりマイコンがラッチアップ状態を維持してしまうような場合や、メインクロックの停止により暴走検知機能内蔵リセットＩＣ５からのリセット信号が継続した場合、半田不良等によりポートがＯＰＥＮ故障した場合、レジスタの故障により入力設定が固定されてしまった場合などが考えられる。
【００３９】
そこで、まず図３に示すように時刻Ｔ１以前のマイコン３が正常に動作しているときには、イグニッションスイッチ９のＯＮ／ＯＦＦとは関係なく、マイコン３の出力ポートの設定によって図１のＡ点における電圧が上下し、これによって駆動回路４のＦＥＴ４１がＯＮ／ＯＦＦして負荷２を駆動する。
【００４０】
そして、時刻Ｔ１においてマイコン３に故障が発生して出力ポートがハイインピーダンス状態になると、イグニッションスイッチ９がＯＦＦされているときにはＡ点の電圧もＯＦＦレベルのままで上昇しない。
【００４１】
ここで、イグニッションスイッチ９がＯＮされると、電源電圧が駆動信号供給手段６に供給されるが、エンジンスタート時などのように電源電圧が低下しているときに負荷を駆動させてしまうとバッテリーへの負担が大きくなってしまうので、駆動信号停止手段７によって電源電圧が所定値に達しないときには駆動信号の供給を停止させ、負荷を駆動させないようにしている。
【００４２】
そして、時刻Ｔ２において電源電圧が所定値を越えると、駆動信号停止手段７による停止は解除され、駆動信号供給手段６が作動して駆動信号の供給を開始し、Ａ点の電圧が上昇し始める。
【００４３】
そして、Ａ点の電圧が駆動回路４のＦＥＴ４１の動作電圧を超えると、駆動回路４がＯＮされて負荷２が駆動される。
【００４４】
また、時刻Ｔ３においてイグニッションスイッチ９がＯＦＦされると、Ａ点の電圧は徐々に低下して駆動回路４のＦＥＴ４１の動作電圧を下回ると、駆動回路４はＯＦＦされて負荷２の駆動は停止する。
【００４５】
このとき、駆動信号遅延手段８によって、時間ｔの遅延が発生している。
【００４６】
このように、本実施形態の駆動制御装置１は、マイコン３の異常発生時においても駆動信号供給手段６によってイグニッションスイッチ９のＯＮ／ＯＦＦに基づいて駆動信号を供給するので、マイコン３の異常発生時においても負荷２を駆動させることができる。
【００４７】
さらに、これによってワイヤハーネスを用いて別にバックアップ回路を設ける必要がなくなるので、簡単な回路構成によってマイコンの異常発生を検知するだけではなく、フェイルセーフ動作を行って負荷を駆動させることができる。
【００４８】
また、駆動信号停止手段７によって電源電圧が所定値未満のときには駆動信号供給手段６を停止させるので、エンジンスタート時などのように電源電圧が低下するときにおけるバッテリーへの負担を軽減させることができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の駆動制御装置によれば、ワイヤハーネスを用いて別にバックアップ回路を設ける必要のない簡単な回路構成によって、マイコンの異常発生時にフェイルセーフ動作を行って負荷を駆動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による駆動制御装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す駆動制御装置の電源投入時における負荷の駆動処理を示すタイミングチャートである。
【図３】図１に示す駆動制御装置における負荷の駆動処理を示すタイミングチャートである。
【図４】従来のマイコンの故障検知回路の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１  駆動制御装置
２  負荷
３、１０２  マイコン
４  駆動回路
５  暴走検知機能内蔵リセットＩＣ
６  駆動信号供給手段
７  駆動信号停止手段
８  駆動信号遅延手段
９  イグニッションスイッチ
１０  スイッチからの入力を制御するＥＣＵ
１１  多重通信インターフェース
４１  ＦＥＴ
６１、７１  ツェナーダイオード
６２、７２  トランジスタ
８１  コンデンサ
１０１  マイコンの故障検知回路
１０３  ウォッチドッグ機能付きリセットＩＣ
１０４  検出回路
【図１】
0004094827.tif 000002
【図２】
0004094827.tif 000003
【図３】
0004094827.tif 000004
【図４】
0004094827.tif 000005