(57)【要約】【課題】外部電源の電力を基に内部で必要な電圧の電源を生成し、その電源で動作して外部機器との情報伝達を行う電子機器の通信異常の原因が、ＣＰＵの非動作及び内部電源の停止のいずれであるかを容易に確認することができる電子機器を提供する。【解決手段】電子機器１１は、バッテリＥから供給される電力を基に、電子機器１１の内部で必要な電圧を生成する内部電源１２と、内部電源１２がオン状態においてＣＰＵ１４が起動されたことを受けて、パルス信号を通信部１８へ出力するクロック信号出力部２３とを備えている。異常検出回路１７は、内部電源１２とＣＰＵ１４と通信部１８とに接続され、内部電源１２がオン状態でかつＣＰＵ１４の起動信号が出力されていない状態において通信部１８にＨｉｇｈ信号を出力し、内部電源１２がオフ状態において通信部１８にＬｏｗ信号を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源から供給される電力を基に所定の電圧を生成する内部電源と、前記内部電源により動作するＣＰＵと、外部機器との通信を行うための通信部とを備える電子機器であって、
前記内部電源がオン状態において前記ＣＰＵが起動されたことを受けて、パルス信号を前記通信部へ出力するパルス信号出力部と、
前記内部電源と前記ＣＰＵと前記通信部とに接続され、前記内部電源がオン状態でかつ前記ＣＰＵの起動信号が出力されていない状態において前記通信部にＨｉｇｈ信号を出力し、前記内部電源がオフ状態において前記通信部にＬｏｗ信号を出力する異常検出回路と
を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記パルス信号出力部は、前記ＣＰＵに設けられており、通信用のクロック信号を出力する請求項１に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に係り、詳しくは外部電源の電力を基に内部で必要な電圧の電源を生成し、その電源で動作して外部機器との情報伝達を行い、通信異常の際の異常検出回路を備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には電装品として複数の電子機器が搭載されている。車両に搭載される電子機器は、車両に搭載されたバッテリからエネルギーの供給を受け、そのエネルギーを基に電子機器の内部（内部電源）で必要な電圧を生成してＣＰＵやＩＣ等を動作させている。
【０００３】
また、車両に搭載される電子機器は、内部回路や電子部品が筐体やカバー等で覆われて外部雰囲気から保護されており、外部とのインターフェース（Ｉ／Ｆ）としてバッテリからエネルギーの供給を受けるためのエネルギー供給ハーネスや、外部の電子機器と通信を行うための通信ハーネス等の限られたＩ／Ｆを備えている。
【０００４】
車両に搭載された電子機器の使用時に不具合（異常）が発生する場合がある。不具合の１つに、外部との通信が正常に行われない「通信異常」がある。通信異常の発生の原因としては、ＣＰＵが動作していないことと、内部電源が停止していること、の２つの原因が挙げられる。ところが、電子機器が車両に搭載された状態では、通信異常が検出されたことより電子機器が動作していないということが分かるのみで、その異常の原因がＣＰＵの非動作によるものなのか、それとも内部電源の停止によるものなのかを判断することはできない。このため、通信異常の原因がＣＰＵの非動作及び内部電源の停止のいずれであるのかを確認するためには、異常が検出された電子機器を車両から取り外し、さらにカバー等を取り外して内部回路の信号を直接調べる必要がある。
【０００５】
また、従来、車両の電気的なシステムの故障を検知したとき、ドライバ回路への電力供給を断って、システムを確実に停止させるとともに、駆動用電源が再投入されない限り、ドライバ回路の電源供給がされないようにしたフェールセーフ機構が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−７５６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
車両に搭載された電子機器において、通信異常が発生した場合には、その異常の原因を早急に突き止める必要がある。ところが、電子機器を車両から取り外し、さらにカバー等を取り外して内部回路の信号を調べることは、作業が面倒であり、また確認に時間が掛かってしまう。なお、車載用の電子機器に限らず、外部電源を基に内部で必要な電圧の電源を生成し、その電源で動作して外部機器との情報伝達を行う電子機器においても同様の問題がある。
【０００７】
また、特許文献１のフェール検出回路では、制御部（ＣＰＵ）から異なる制御プログラムに基づいて出力されるパルス信号に基づいて不具合の判定を行う技術は開示されている。しかし、特許文献１の場合は制御部（ＣＰＵ）に正常に電源が供給されていることを前提としており、制御部（ＣＰＵ）の動作中に内部電源の不具合でメインスイッチ回路（トランジスタ）がＯＦＦになったか、制御部（ＣＰＵ）の異常でメインスイッチ回路（トランジスタ）がＯＦＦになったかの区別はできない。
【０００８】
本発明の目的は、外部電源の電力を基に内部で必要な電圧の電源を生成し、その電源で動作して外部機器との情報伝達を行う電子機器の通信異常の原因が、ＣＰＵの非動作及び内部電源の停止のいずれであるかを容易に確認することができる異常検出回路を備える電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、外部電源から供給される電力を基に所定の電圧を生成する内部電源と、前記内部電源により動作するＣＰＵと、外部機器との通信を行うための通信部とを備える電子機器である。そして、前記内部電源がオン状態において前記ＣＰＵが起動されたことを受けて、パルス信号を前記通信部へ出力するパルス信号出力部と、前記内部電源と前記ＣＰＵと前記通信部とに接続され、前記内部電源がオン状態でかつ前記ＣＰＵの起動信号が出力されていない状態において前記通信部にＨｉｇｈ信号を出力し、前記内部電源がオフ状態において前記通信部にＬｏｗ信号を出力する異常検出回路とを備えている。
【００１０】
この発明では、正常状態では、内部電源がオン状態となりＣＰＵが起動されると、通信部からは、パルス信号出力部が出力するパルス信号が出力される。即ち、パルス信号出力部が出力するパルス信号がＨｉｇｈ信号であれば通信部からはＨｉｇｈ信号が出力され、パルス信号がＬｏｗ信号であれば通信部からはＬｏｗ信号が出力される。また、内部電源がオフ状態では、ＣＰＵは作動できないので、通信部からはＬｏｗ信号のみが出力される。また、内部電源がオン状態でも、ＣＰＵが非動作状態であれば、スイッチ回路からＨｉｇｈ信号が出力されるため、通信部からはＨｉｇｈ信号のみが出力される。その結果、通信部の出力信号により、通信異常の原因がＣＰＵの非動作及び内部電源の停止のいずれであるかを、電子機器のカバーを取り外して内部回路の信号を調べるといった面倒な作業を行うことなく容易に確認することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記パルス信号出力部は、前記ＣＰＵに設けられており、通信用のクロック信号を出力する。電子機器のＣＰＵは外部機器との情報伝達を行うための通信を行う際に、外部機器との同期を取るためクロック信号を生成している。この発明では、そのクロック信号をパルス信号出力部から出力するように構成しているため、電子機器に専用のパルス信号を生成する回路を設ける必要がない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、外部電源の電力を基に内部で必要な電圧の電源を生成し、その電源で動作して外部機器との情報伝達を行う電子機器の通信異常の原因が、ＣＰＵの非動作及び内部電源の停止のいずれであるかを容易に確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を車載用の電子機器に具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図１（ａ）に示すように、車両に搭載される電子機器１１は、外部電源としてのバッテリＥから供給される電力を基に、電子機器１１の内部で必要な電圧を生成する内部電源１２を備えている。内部電源１２は、例えば、バッテリＥの高電圧を所定の電圧に降圧する。また、電子機器１１は、内部電源１２から供給される電流で動作する駆動部１３と、内部電源１２から供給される電力で動作して駆動部１３を制御する制御部としてのＣＰＵ１４と、車両に搭載された上位の電子制御装置１５との間での情報伝達を行うための通信用インターフェース部１６とを備えている。通信用インターフェース部１６は、ＣＰＵ１４と、外部機器としての電子制御装置１５との通信を行うための通信部１８を備えている。また、内部電源１２は一種類ではなく、ＣＰＵ１４に適した電圧の電源と、駆動部１３に適した電圧の電源とを生成する。そして、ＣＰＵ１４は、電子制御装置１５からの指令信号等に基づいて駆動部１３を制御する。また、電子機器１１は、異常検出回路１７を備えている。
【００１４】
図１（ｂ）に示すように、異常検出回路１７は、内部電源１２とＣＰＵ１４と通信部１８とに接続されている。検出回路１７は、トランジスタとしてのＭＯＳＦＥＴ１９を備えており、ＭＯＳＦＥＴ１９は、抵抗２０を介して通信部１８に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ１９の制御端子としてのゲートには、ＡＮＤ回路２１の出力端子が接続されている。ＡＮＤ回路２１の第１の入力端子２１ａには内部電源１２とＭＯＳＦＥＴ１９のドレインとの接合点が接続され、ＮＯＴ回路を備えた第２の入力端子２１ｂにはＣＰＵ１４の起動信号出力部２２が接続されている。ＭＯＳＦＥＴ１９及びＡＮＤ回路２１は、内部電源１２がオン状態でかつ、ＣＰＵ１４の起動信号が出力されていない状態では、通信部１８にＨｉｇｈ信号を出力し、それ以外の状態では通信部１８にＬｏｗ信号を出力する。即ち、異常検出回路１７は、内部電源１２がオン状態でかつＣＰＵ１４の起動信号が出力されていない状態において通信部１８にＨｉｇｈ信号を出力し、内部電源１２がオフ状態において通信部１８にＬｏｗ信号を出力する。
【００１５】
ＣＰＵ１４は、内部電源１２がオン状態においてＣＰＵ１４が起動されたことを受けて、パルス信号を通信部１８へ出力するパルス信号出力部としてのクロック信号出力部２３を備えている。クロック信号出力部２３は、抵抗２０と通信部１８との接合点に接続されている。
【００１６】
次に前記のように構成された電子機器１１の作用を説明する。
電子機器１１をオン状態にしたにも拘わらず、通信用インターフェース部１６を介して電子制御装置１５との間で通信が行われない状態になると、電子制御装置１５は通信異常と判断する。電子機器１１から電子制御装置１５への通信異常が発生した場合、通信部１８に通信部１８からの出力信号を検出可能な検出装置を接続して、通信部１８から出力されている信号の出力状態を検出する。
【００１７】
内部電源１２が正常であれば、ＡＮＤ回路２１の第１の入力端子２１ａへの入力がＨｉｇｈになり、ＣＰＵ１４から起動信号が出力されていない状態では、ＡＮＤ回路２１の第１の入力端子２１ａ及び第２の入力端子２１ｂへの入力が共にＨｉｇｈになり、ＡＮＤ回路２１の出力がＨｉｇｈになる。そして、ＭＯＳＦＥＴ１９のゲートにＨｉｇｈ信号が入力されて、異常検出回路１７の出力がＨｉｇｈになる。一方、ＣＰＵ１４から起動信号が出力されている状態では、ＡＮＤ回路２１の第２の入力端子２１ｂへの入力がＬｏｗとなるため、ＡＮＤ回路２１の出力はＬｏｗになる。したがって、通信部１８からは、クロック信号出力部２３が出力するパルス信号が出力される。即ち、クロック信号出力部２３が出力するパルス信号がＨｉｇｈ信号であれば通信部１８からはＨｉｇｈ信号が出力され、パルス信号がＬｏｗ信号であれば通信部１８からはＬｏｗ信号が出力される。その結果、通信部１８の出力信号と、内部電源１２、ＣＰＵ起動信号、クロック（ＣＬＫ）信号との関係は、図２に示すようになる。
【００１８】
また、内部電源１２が正常で、ＣＰＵ１４が非動作状態では、内部電源１２が作動している間、ＡＮＤ回路２１の第１の入力端子２１ａ及び第２の入力端子２１ｂへの入力が共にＨｉｇｈになり、ＡＮＤ回路２１の出力がＨｉｇｈになる。また、ＣＰＵ１４が非動作状態のためＣＬＫ信号はＬｏｗに保持されるが、ＭＯＳＦＥＴ１９がオン状態に保持されるため、通信部１８の出力はＨｉｇｈに保持される。その結果、通信部１８の出力信号と、内部電源１２、ＣＰＵ起動信号、クロック（ＣＬＫ）信号との関係は、図３に示すようになる。
【００１９】
また、内部電源１２の停止時には、ＣＰＵ１４に電源が供給されないため、ＭＯＳＦＥＴ１９はオフ状態に保持され、ＣＰＵ起動信号はＬｏｗに保持され、ＣＬＫ信号もＬｏｗに保持されるため、通信部１８の出力はＬｏｗに保持される。その結果、通信部１８の出力信号と、内部電源１２、ＣＰＵ起動信号、クロック（ＣＬＫ）信号との関係は、図４に示すようになる。
【００２０】
したがって、通信部１８に接続された検出装置の検出信号がＨｉｇｈであれば、ＣＰＵ１４の異常と判断し、検出信号がＬｏｗであれば、内部電源１２の異常と判断することができる。また、検出装置の検出信号がクロック信号であれば、通信異常の原因は内部電源１２やＣＰＵ１４にあるのではなく、ＣＰＵ１４と電子制御装置１５とを接続する通信線が一部で断線していると考えられる。
【００２１】
また、車両に搭載する前、あるいは車両に搭載した状態で電子機器１１を電子制御装置１５と接続して作動試験をした際に、通信異常が発生した場合も同様にして、通信異常の原因を推定する。
【００２２】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）電子機器１１は、バッテリＥから供給される電力を基に所定の電圧を生成する内部電源１２と、内部電源１２により動作するＣＰＵ１４と、電子制御装置１５との通信を行うための通信部１８と、内部電源１２がオン状態においてＣＰＵ１４が起動されたことを受けて、パルス信号を通信部１８へ出力するパルス信号出力部とを備える。また、電子機器１１は、内部電源１２とＣＰＵ１４と通信部１８とに接続され、内部電源１２がオン状態でかつＣＰＵ１４の起動信号が出力されていない状態において通信部１８にＨｉｇｈ信号を出力し、内部電源１２がオフ状態において通信部１８にＬｏｗ信号を出力する異常検出回路１７とを備えている。したがって、通信異常時には、通信部１８からの出力信号により、通信異常の原因がＣＰＵ１４の非動作及び内部電源１２の停止のいずれであるかを、電子機器１１のカバーを取り外して内部回路の信号を調べる面倒な作業を行うことなく容易に確認することができる。
【００２３】
（２）パルス信号出力部は、通信用のクロック信号を出力するクロック信号出力部２３である。ＣＰＵ１４は電子制御装置１５との情報伝達のために電子制御装置１５と通信を行い、通信の際に電子制御装置１５のＣＰＵとの同期を取るためクロック信号を生成している。この実施形態では、そのクロック信号をパルス信号出力部（クロック信号出力部２３）から出力するため、特に専用のパルス信号を生成する回路を設ける必要がない。
【００２４】
（３）異常検出回路１７は、内部電源１２と通信部１８の間に接続されたトランジスタと、トランジスタの制御端子に出力端子が接続されるとともに、第１の入力端子２１ａには内部電源１２が接続され、第２の入力端子２１ｂにはＣＰＵ１４の起動信号出力部２２がＮＯＴ回路を介して接続されたＡＮＤ回路２１とを備えている。したがって、内部電源１２がオン状態でかつ、ＣＰＵ１４の起動信号が出力されていない状態では、通信部１８にＨｉｇｈ信号を出力し、それ以外の状態では通信部１８にＬｏｗ信号を出力する構成を簡単に実現することができる。
【００２５】
（４）電子機器１１は車載用の電子機器である。車両の場合、電子機器１１の装着箇所が狭く、電子機器１１を装着箇所から取り外したり、取り付けたりする作業が面倒な場合が多いが、そのような手間が不要になるため好ましい。
【００２６】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  電子機器１１の通信異常が発生した際、電子制御装置１５が通信部１８からの出力信号に基づき、通信異常の原因がＣＰＵ１４の非動作及び内部電源１２の停止のいずれであるかを判断し、その結果を表示部に表示する構成としてもよい。表示方法としては、例えば、ディスプレイに文字で表示したり、表示灯を異なる点灯状態で点灯させたりして、２つの原因を区別してもよい。この場合、通信部１８に検査装置を接続する作業が不要になり、原因結果をより早く推定することができる。
【００２７】
○  通信部１８にパルス信号を出力するパルス信号出力部はクロック信号出力部２３に限らない。例えば、ＣＰＵ１４の正常動作中にパルス信号を出力する部分から出力されるパルス信号を通信部１８にも入力する構成としてもよい。また、専用のパルス発生器を設けてもよい。
【００２８】
○  異常検出回路１７を構成するトランジスタはＭＯＳＦＥＴ１９に限らず、バイポーラトランジスタやＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor ）等その他のトランジスタを使用してもよい。
【００２９】
○  異常検出回路１７は、内部電源１２と通信部１８との間に接続され、内部電源１２がオン状態でかつ、ＣＰＵ１４の起動信号が出力されていない状態では、通信部１８にＨｉｇｈ信号を出力し、それ以外の状態では通信部１８にＬｏｗ信号を出力する構成であればよく、トランジスタとＡＮＤ回路との組み合わせに限らない。
【００３０】
○  電子機器１１は車載用に限らず、他の用途の電子機器であってもよい。
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項１に記載の発明において、前記異常検出回路は、前記内部電源と前記通信部の間に接続されたトランジスタと、前記トランジスタの制御端子に出力端子が接続されるとともに、第１の入力端子には前記内部電源が接続され、第２の入力端子には前記ＣＰＵの起動信号出力部がＮＯＴ回路を介して接続されたＡＮＤ回路とで構成されている。
【００３１】
（２）請求項１、請求項２及び前記技術的思想（１）のいずれか一項に発明に記載の発明の通信部を外部機器に接続し、前記外部機器は通信異常発生時に、前記通信部の出力信号に基づいて通信異常の原因を判断し、結果を表示部に表示する通信異常原因表示方法。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（ａ）は一実施形態のブロック図、（ｂ）はＣＰＵ、異常検出回路及び電子制御装置との関係を示す回路図。
【図２】正常時の信号の状態を示すタイムチャート。
【図３】ＣＰＵ非作動時の信号の状態を示すタイムチャート。
【図４】内部電源停止時の信号の状態を示すタイムチャート。
【符号の説明】
【００３３】
Ｅ…外部電源としてのバッテリ、１１…電子機器、１２…内部電源、１４…ＣＰＵ、１７…異常検出回路、１８…通信部、２３…パルス信号出力部としてのクロック信号出力部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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