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JP4340966B2 - Microcomputer power supply voltage monitoring system - Google Patents
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Description

本発明は、自動車用電子制御装置のマイコンに供給される電源を監視するシステムに関するものである。   The present invention relates to a system for monitoring power supplied to a microcomputer of an automotive electronic control device.

自動車に対する情報化や安全性向上等の社会的ニーズに対応するため、走行性能向上、運転の操作性向上、経路誘導、防盗などの便利性・安全性向上、ITS関連の予知安全および情報通信など、に関連する多数の電子制御装置が自動車に搭載されるようになってきた。これらの電子制御装置の多くにはマイコン(Microcomputer)が採用され、高性能で且つ高安全性のデジタル制御が行われている。近年、このマイコンにはRAM/ROM/Interface等の周辺回路をシングルチップに一体化したワンチップ・マイコンが装置の小形化並びに低コスト等の観点
から使用されることも多い。このような自動車の高度エレクトロニクス化の環境にあって、マイコンによる各種制御に対する安全性や信頼性の向上が大切になっている。
In order to respond to social needs such as informatization and safety improvement for automobiles, improvement of driving performance, driving operability, route guidance, anti-theft convenience, safety improvement, ITS-related predictive safety and information communication, etc. A large number of electronic control devices related to, have been mounted on automobiles. Many of these electronic control devices employ a microcomputer to perform high-performance and high-security digital control. In recent years, a one-chip microcomputer in which peripheral circuits such as RAM / ROM / Interface are integrated into a single chip is often used for this microcomputer from the viewpoint of downsizing of the apparatus and low cost. In such an environment of advanced automobile electronics, it is important to improve the safety and reliability of various controls by microcomputers.

また、マイコンに搭載されるROMの種類には、プログラムの書き換えが可能なFlash ROMや書き換えができないMask ROMといった種類が存在し、用途に応じて使い分けられる。このように自動車用電子制御装置においても用途に応じて様々なマイコンを使い分けているが、使用するマイコンの種類によって必要電圧が異なる。このため自動車用電子制御装置に搭載する電源には、しばしば複数の電圧出力を切り替える機能が備えられており、搭載するマイコンに必要な電圧を得るために電圧出力を切り替えて使用されることが多い。このときマイコン制御の安全性、信頼性の観点から、マイコンに適正な電圧が、電源から出力されているかどうかを判断する必要がある。この問題を解決するため、電源出力と電子制御装置外部で設定された電圧値とを比較して一致したときに、電源の出力を許可する方法が特許文献1に示されている。
特開平7−231562号公報
In addition, there are ROM ROM types that can be rewritten, such as Flash ROM that can be rewritten and Mask ROM that cannot be rewritten. As described above, various microcomputers are properly used in the electronic control apparatus for automobiles depending on the application, but the required voltage differs depending on the type of microcomputer to be used. For this reason, power supplies mounted on electronic control devices for automobiles are often equipped with a function of switching a plurality of voltage outputs, and are often used by switching the voltage output in order to obtain a voltage necessary for the microcomputer to be mounted. . At this time, it is necessary to determine whether an appropriate voltage is output from the power supply to the microcomputer from the viewpoint of safety and reliability of microcomputer control. In order to solve this problem, Patent Document 1 discloses a method for permitting output of a power supply when a power supply output and a voltage value set outside the electronic control device are compared and matched.
JP-A-7-231562

しかしながら、電源出力がマイコンの動作が保証される電源電圧 (以後、この電圧を「適正電源電圧」という)であるかどうかの判断を行うためには、電子制御装置外部に電源監視機能を設ける必要がある。だが、電子制御装置の小型化や部品点数削減のため、電子制御装置内部に電源監視機能を設けなければならないという問題があった。 However, in order to determine whether the power supply output is a power supply voltage that guarantees the operation of the microcomputer (hereinafter, this voltage is referred to as the “appropriate power supply voltage”), it is necessary to provide a power supply monitoring function outside the electronic control unit. There is. However, there has been a problem that a power supply monitoring function must be provided inside the electronic control device in order to reduce the size of the electronic control device and reduce the number of parts.

本発明の課題は、マイコンに供給される電源電圧が適正であるか否かを判断する、高信頼、高安全のマイコン電源電圧監視システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a highly reliable and safe microcomputer power supply voltage monitoring system for determining whether or not a power supply voltage supplied to a microcomputer is appropriate.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

本発明のマイコン電源電圧監視システムは、RAM/ROM/Interface等の周辺回路をシングルチップに一体化したワンチップ・マイコンであるマイコンを使用して自動車の電動パワーステアリング制御をおこなう自動車用電子制御装置において、マイコンに電源を供給る電源供給部の出力端子と該マイコンの電源供給端子とを接続する電源電圧供給線上の電圧である電源電圧が、マイコンの動作を保証する適正電源電圧であるか否かを監視する電源監視手段を有し、電源監視手段は、電源電圧が、予め定められた上側閾値電圧と下側閾値電圧との範囲である適正電源電圧範囲に収まるか否かを判別し、電源供給部の電源電圧が上側閾値電圧を上回るとき、および電源供給部の電源電圧が下側閾値電圧を下回るとき、マイコンから出力される制御信号を受けて外部負荷を制御する出力ドライバを停止させる、あるいは、マイコンの動作を停止させることを特徴とする。 A microcomputer power supply voltage monitoring system according to the present invention is an electronic control device for an automobile which performs electric power steering control of an automobile using a microcomputer which is a one-chip microcomputer in which peripheral circuits such as RAM / ROM / Interface are integrated on a single chip. in either power supply voltage is the voltage of the power supply voltage supply line which connects the power supply terminals of the output terminal and the microcomputer of the power supply unit you supply power to the microcomputer, a power supply with a power supply voltage to ensure operation of the microcomputer Power supply monitoring means for monitoring whether the power supply voltage falls within an appropriate power supply voltage range that is a range between a predetermined upper threshold voltage and a lower threshold voltage. When the power supply voltage of the power supply section exceeds the upper threshold voltage and when the power supply voltage of the power supply section falls below the lower threshold voltage, The output driver for controlling the external load is stopped in response to the control signal output from the controller, or the operation of the microcomputer is stopped.

このようにすると、電源電圧が電子制御装置内部にあるマイコン自身が記憶している適正電源電圧と一致しているか否かを監視するので、電子制御装置外部に電源監視機能を設けることなく、電源電圧の影響に基づくマイコンの誤動作を防止することが可能である。その結果、人為的ミスもしくは切り替えスイッチ等の故障等に基づく電源電圧の誤り設定、あるいは突発的な電源回路の故障等による異常電源電圧の発生など、に因るマイコン制御の誤作動を予防することができる。   In this way, it is monitored whether the power supply voltage matches the appropriate power supply voltage stored in the microcomputer in the electronic control device itself, so the power supply monitoring function is not provided outside the electronic control device. It is possible to prevent the malfunction of the microcomputer based on the influence of the voltage. As a result, prevent malfunctions in microcomputer control caused by human error or incorrect setting of power supply voltage due to failure of changeover switch, or abnormal power supply voltage due to sudden power supply circuit failure. Can do.

また本発明のマイコン電源電圧監視システムは、電源供給部が、マイコンに出力する出力電圧を切り替える出力電圧切り替え手段を備え、
電源電圧は、出力電圧切り替え手段で切り替えられた出力電圧であるように構成してもよい。
In the microcomputer power supply voltage monitoring system of the present invention, the power supply unit includes output voltage switching means for switching the output voltage output to the microcomputer,
The power supply voltage may be configured to be an output voltage switched by the output voltage switching unit.

このようにすると、電源供給部に出力電圧切り替え手段を一体化することになり、マイコン電源電圧監視システムの小形化と低コスト化が可能である。   In this way, the output voltage switching means is integrated with the power supply unit, and the microcomputer power supply voltage monitoring system can be reduced in size and cost.

また本発明のマイコン電源電圧監視システムは、電源監視手段が、マイコンに設けられ、マイコンは、適正電源電圧範囲あるいは適正電源電圧の情報を記憶しており、電源監視手段は、電源電圧の値を検出する電源電圧検出手段を備え、検出した電源電圧の値が、適正電源電圧範囲に収まるか否か、あるいは適正電源電圧であるか否かを監視するように構成することもできる。 In the microcomputer power supply voltage monitoring system of the present invention, the power supply monitoring means is provided in the microcomputer, the microcomputer stores information on the appropriate power supply voltage range or the appropriate power supply voltage, and the power supply monitoring means stores the value of the power supply voltage. A power supply voltage detecting means for detecting may be provided, and it may be configured to monitor whether or not the value of the detected power supply voltage is within an appropriate power supply voltage range or whether it is an appropriate power supply voltage .

このようにすれば、電源電圧が適正電圧であるか否かを判断する電源監視機能をマイコン自身が果たすので新たな回路を設ける必要が無く、マイコン電源電圧監視システムの小形化およびコストダウンが図れる。 In this way, the microcomputer itself performs the power supply monitoring function for determining whether or not the power supply voltage is an appropriate voltage, so there is no need to provide a new circuit, and the microcomputer power supply voltage monitoring system can be reduced in size and cost. .

また本発明のマイコン電源電圧監視システムは、電源監視手段が、電源供給部に設けられるように構成することもできる。 The microcomputer power supply voltage monitoring system of the present invention can also be configured such that the power supply monitoring means is provided in the power supply section.

このようにすると、電源監視機能を電源供給部に一体化することになり、電源監視機能を電源供給部の外に設ける場合に比べてその配線が簡単になるため、マイコン電源電圧監視システムの信頼性向上やコスト低下が図れる。 In this way, the power supply monitoring function is integrated into the power supply unit, and the wiring is simpler than when the power supply monitoring function is provided outside the power supply unit. Improvement and cost reduction can be achieved.

また本発明のマイコン電源電圧監視システムは、電源電圧検出手段は、電源電圧をA/D変換するA/D変換器を含み、電源監視手段は、電源電圧をA/D変換した値が、マイコンに電圧のA/D変換値として記憶された適正電源電圧範囲に収まるか否か、あるいはマイコンに電圧のA/D変換値として記憶された適正電源電圧であるか否かを監視するように構成することも可能である。 In the microcomputer power supply voltage monitoring system according to the present invention, the power supply voltage detecting means includes an A / D converter for A / D converting the power supply voltage, and the power supply monitoring means has a value obtained by A / D converting the power supply voltage. It is configured to monitor whether the power supply voltage is stored in the appropriate power supply voltage range stored as the voltage A / D conversion value or whether the power supply voltage is stored in the microcomputer as the voltage A / D conversion value. It is also possible to do.

このようにすると、マイコンに供給される電源が適正であるか否かを、マイコン自身が定量的に分析することができ、電源電圧に重畳したノイズや高周波誘導等を含めて詳細かつ精確に判断することができる。[マイコンの数値演算手段による電源監視手段] In this way, the microcomputer itself can quantitatively analyze whether the power supplied to the microcomputer is appropriate, and make detailed and accurate judgments including noise superimposed on the power supply voltage and high frequency induction. can do. [Power supply monitoring means by means of numerical calculation of microcomputer]

また、本発明のマイコン電源電圧監視システムは、RAM/ROM/Interface等の周辺回路をシングルチップに一体化したワンチップ・マイコンであるマイコンを使用して自動車の電動パワーステアリング制御をおこなう自動車用電子制御装置において、マイコンに電源を供給する電源供給部の出力端子と該マイコンの電源供給端子とを接続する電源電圧供給線上の電圧である電源電圧が、マイコンの動作を保証する適正電源電圧であるか否かを監視する電源監視手段を有し、電源供給部は、その電源供給部に用意された複数の電源回路の出力に対応した電圧信号を生成してマイコンに出力する電圧信号出力回路を備え、マイコンは、該マイコンの動作に必要な電圧値に対応する必要電圧情報を記憶するとともに、入力された電圧信号に基づいて電源電圧情報を生成し、電源監視手段は、電源電圧が適正電源電圧である場合でも、電源電圧情報と必要電圧情報とが一致しないとき、マイコンから出力される制御信号を受けて外部負荷を制御する出力ドライバを停止させる、あるいは、マイコンの動作を停止させることを特徴とする。 In addition, the microcomputer power supply voltage monitoring system of the present invention is a vehicle electronic device that performs electric power steering control of an automobile using a microcomputer that is a one-chip microcomputer in which peripheral circuits such as RAM / ROM / Interface are integrated into a single chip. In the control device, the power supply voltage that is the voltage on the power supply voltage supply line that connects the output terminal of the power supply unit that supplies power to the microcomputer and the power supply terminal of the microcomputer is the appropriate power supply voltage that guarantees the operation of the microcomputer. Power supply monitoring means for monitoring whether or not, the power supply unit generates a voltage signal output circuit that generates a voltage signal corresponding to the output of a plurality of power supply circuits prepared in the power supply unit and outputs to the microcomputer The microcomputer stores the necessary voltage information corresponding to the voltage value necessary for the operation of the microcomputer and the input voltage Power supply voltage information is generated based on the signal, and the power supply monitoring means receives a control signal output from the microcomputer when the power supply voltage information does not match the required voltage information even when the power supply voltage is an appropriate power supply voltage. The output driver that controls the external load is stopped, or the operation of the microcomputer is stopped.

このようにすると、電源回路の出力の切り替えに同期した電源フラグ(すなわち、本発明の電源電圧情報、以下も同様)と、マイコンの適正電圧に対応した必要電圧フラグ(すなわち、本発明の必要電圧情報、以下も同様)とを比較することで、電源電圧が適正電圧であるか否かを簡単に判別することができる。その結果、マイコン自身あるいは電源供給部のいずれが、この電源監視機能を果たす場合においても、その機能を容易に実現することができる。具体的には、マイコン自身が電源監視機能を果たす場合には、マイコン自身にA/D変換機能を必要とせず、I/Oポートを1つ設けるだけで、電源フラグと必要電圧フラグの簡単な論理演算を行うことによって達成できる(論理演算の構成の詳細は後述)。[論理演算手段による電源監視手段] In this case, the power supply flag synchronized with the output switching of the power supply circuit (that is, the power supply voltage information of the present invention, the same applies hereinafter) and the necessary voltage flag corresponding to the appropriate voltage of the microcomputer (that is, the necessary voltage of the present invention) It is possible to easily determine whether or not the power supply voltage is an appropriate voltage by comparing the information (the same applies to the following) . As a result, even when either the microcomputer itself or the power supply unit fulfills this power monitoring function, the function can be easily realized. Specifically, when the microcomputer itself performs the power monitoring function, the microcomputer itself does not need the A / D conversion function, and only one I / O port is provided, and the power supply flag and the necessary voltage flag can be simply set. This can be achieved by performing a logical operation (details of the configuration of the logical operation will be described later) . [Power supply monitoring means by logic operation means]

また本発明のマイコン電源電圧監視システムにおける適正電源電圧は、予め定められた上側閾値電圧と下側閾値電圧との範囲である適正電源電圧範囲として定められ、適正電源電圧範囲は、マイコンに記憶された必要電圧情報に応じて切り替えられ、電源監視手段は、電源電圧の値を検出する電源電圧検出手段を備え、電源監視手段は、検出した電源電圧の値が、適正電源電圧範囲に収まるか否かを判別するように構成してもよい。 The appropriate power supply voltage in the microcomputer power supply voltage monitoring system of the present invention is determined as an appropriate power supply voltage range that is a range between a predetermined upper threshold voltage and a lower threshold voltage, and the appropriate power supply voltage range is stored in the microcomputer. The power supply monitoring means includes power supply voltage detection means for detecting the value of the power supply voltage, and the power supply monitoring means determines whether or not the detected power supply voltage value falls within an appropriate power supply voltage range. You may comprise so that it may determine .

このようにすると、電源電圧が適正電圧であるか否かを判別する電源監視機能を、簡単なアナログ回路等によって実現することができる。[アナログ演算手段による電源監視手段]
In this way, the power supply monitoring function for determining whether or not the power supply voltage is an appropriate voltage can be realized by a simple analog circuit or the like. [Power supply monitoring means by analog calculation means]

また本発明のマイコン電源電圧監視システムは、電圧信号は、電源電圧に対応して出力されるHighレベルあるいはLowレベルの電圧信号であり、電源電圧情報は、HighレベルあるいはLowレベルの電圧信号に基づいて生成される1bitの2進符号で、必要電圧情報は、マイコンに予め記憶されて、該マイコンの動作を保証する適正電源電圧に対応した1bitの2進符号であり、電源監視手段は、電源電圧情報と必要電圧情報との排他的論理和をとり、前記電源電圧情報と前記必要電圧情報とが一致するか否かを判別するように構成することが好ましい。 In the microcomputer power supply voltage monitoring system according to the present invention, the voltage signal is a high level or low level voltage signal output corresponding to the power supply voltage, and the power supply voltage information is based on a high level or low level voltage signal. The necessary voltage information is a 1-bit binary code corresponding to an appropriate power supply voltage that is stored in advance in the microcomputer and guarantees the operation of the microcomputer. Ri DOO the exclusive oR of the voltage information and the required voltage information, it is preferably configured to said power supply voltage information and the required voltage information to determine whether to match.

このようにすると、マイコン自身が電源監視機能を果たす場合も、あるいは電源供給部が電源監視機能を果たす場合においても、電源フラグと必要電圧フラグの排他的論理和とることによって実現できる。例えば、電源供給部でこの機能を行う場合には、EX-OR(Exclusive OR)等の簡単な論理ゲート回路を使用して実現できる。 In this way, whether the microcomputer itself performs the power monitoring function or the power supply unit performs the power monitoring function, it can be realized by exclusive ORing the power flag and the necessary voltage flag. For example, when this function is performed in the power supply unit, it can be realized by using a simple logic gate circuit such as EX-OR (Exclusive OR).

また本発明のマイコン電源電圧監視システムは、ステアリングの操舵力を補助するための電動パワーステアリング装置に適用されるマイコン電源電圧監視システムにおいて、
前記外部負荷は、前記電動パワーステアリング装置のモータリレー、前記電動パワーステアリング装置のモータを駆動する半導体スイッチング素子および前記電動パワーステアリング装置の電源リレーのいずれかであるように構成することが好ましい。
The microcomputer power supply voltage monitoring system of the present invention is a microcomputer power supply voltage monitoring system applied to an electric power steering device for assisting the steering force of a steering wheel.
The external load is preferably configured to be one of a motor relay of the electric power steering device, a semiconductor switching element that drives a motor of the electric power steering device, and a power supply relay of the electric power steering device.

このようにすれば、ステアリングの操作性を向上する電動パワーステアリング装置において、電源電圧監視システムが異常を検出した際には、マイコンによる外部負荷、すなわちモータリレー、電源リレー、モータ等の制御を停止することができる。その結果、電動パワーステアリング装置の安全性・信頼性を一層向上させることができる。 In this way, in the electric power steering device that improves the operability of the steering, when the power supply voltage monitoring system detects an abnormality, control of the external load by the microcomputer, that is, the motor relay, the power relay, the motor, etc. is stopped. can do. As a result, the safety and reliability of the electric power steering device can be further improved.

また本発明のマイコン電源電圧監視システムは、マイコンの動作が正常であるか否かを監視する、ウオッチドックと宿題回答との少なくともいずれかの動作監視手段と、
マイコンに供給される電源電圧が適正電源電圧であるか否かを監視する電源監視手段とを併用するように構成してもよい。このようにすると、マイコンを使用した車両制御に対する安全性を二重にすることができ、その信頼性を一層向上させることが可能である。
Further, the microcomputer power supply voltage monitoring system of the present invention is an operation monitoring means for monitoring whether the operation of the microcomputer is normal, at least one of a watchdog and a homework answer,
You may comprise so that the power supply monitoring means which monitors whether the power supply voltage supplied to a microcomputer is an appropriate power supply voltage may be used together. If it does in this way, the safety | security with respect to the vehicle control which uses a microcomputer can be doubled, and the reliability can be improved further.

以下、添付の図面を参照しつつ本発明のマイコン電源電圧監視システムの最良形態を説明する。図1に本発明のマイコン電源電圧監視システムの回路ブロックの構成を示す。マイコン電源電圧監視システム1は外部負荷60を制御するマイコン10とそれに電圧切り替え機能を備えた電源電圧を供給する電源供給部20で構成される。マイコン10にはその動作が正常であるか否かを監視する動作監視手段としての動作監視回路30[W/D回路および宿題回答で構成される(詳細後述)]が接続されている。電源供給部20の定電圧電源21からマイコンの種類に応じた電圧に切り替えて供給される電源電圧はマイコン10の電源端子に印加されると同時に、マイコン10のI/Oポートから取込まれる。ポートから入力された電源電圧は、マイコン10の「動作が保証されている電源電圧範囲」を示す適正電源電圧値11と比較されて、電源電圧が適正電源電圧(「動作が保証されている電源電圧範囲」)であるか否かを電源監視12(電源監視手段として)される。もう一方で、マイコン10は制御信号Scを出力して外部負荷(詳細後述)60に接続された出力ドライバ40を制御する。この電源監視出力と動作監視回路30の出力とをOR回路等の論理演算回路50に導いて、マイコン10に供給された電源電圧が適正電源電圧でないとき、あるいはマイコン10の動作が正常でないときには、外部負荷60をコントロールする出力ドライバ40をインヒビットおよびマイコンをリセットして外部負荷60の制御を停止させる。 Hereinafter, the best mode of a microcomputer power supply voltage monitoring system of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a circuit block configuration of a microcomputer power supply voltage monitoring system according to the present invention. The microcomputer power supply voltage monitoring system 1 includes a microcomputer 10 that controls an external load 60 and a power supply unit 20 that supplies a power supply voltage having a voltage switching function thereto. The microcomputer 10 is connected to an operation monitoring circuit 30 [consisting of a W / D circuit and homework answer (details will be described later)] as operation monitoring means for monitoring whether the operation is normal. The power supply voltage supplied by switching from the constant voltage power supply 21 of the power supply unit 20 to a voltage corresponding to the type of the microcomputer is applied to the power supply terminal of the microcomputer 10 and is simultaneously taken in from the I / O port of the microcomputer 10. The power supply voltage input from the port is compared with the appropriate power supply voltage value 11 indicating the “power supply voltage range in which operation is guaranteed” of the microcomputer 10, and the power supply voltage is set to the proper power supply voltage (“power supply in which operation is guaranteed”). Whether or not the voltage range is “) is monitored by the power supply 12 (as power supply monitoring means). On the other hand, the microcomputer 10 controls the control signal S c to output an external load (described in detail later) output driver 40 connected to 60. When this power supply monitoring output and the output of the operation monitoring circuit 30 are led to a logical operation circuit 50 such as an OR circuit, when the power supply voltage supplied to the microcomputer 10 is not an appropriate power supply voltage or when the operation of the microcomputer 10 is not normal, Inhibit the output driver 40 that controls the external load 60 and the microcomputer to stop the control of the external load 60.

次に、前記の電源監視機能をマイコン10の外部に設けた場合の別の最良形態について、図2を用いて説明する。マイコン10にはその動作が正常であるか否かを監視する動作監視手段としての動作監視回路30が同様に接続されている。電源供給部20の定電圧電源21から同様にマイコンの種類に応じた電圧に切り替えて供給される電源電圧は、マイコン10の電源端子に供給される。電源が供給されると、マイコン10は制御信号Scを出力して外部負荷60に接続された出力ドライバ40を制御する。もう一方で、電源電圧は電源監視回路28(電源監視手段として)に入力されて、マイコン10が出力する適正電源電圧値11と比較され、電源電圧が適正電源電圧であるか否かを電源監視される。この電源監視回路28の出力と動作監視回路30の出力とをOR回路等の論理演算回路50に導いて、マイコン10に供給された電源電圧が適正電源電圧でないとき、あるいはマイコン10の動作が正常でないときには、外部負荷60をコントロールする出力ドライバ40をインヒビットおよびマイコンをリセットして外部負荷60の制御を停止させる。 Next, another best mode when the power supply monitoring function is provided outside the microcomputer 10 will be described with reference to FIG. The microcomputer 10 is similarly connected with an operation monitoring circuit 30 as an operation monitoring means for monitoring whether or not the operation is normal. Similarly, the power supply voltage supplied from the constant voltage power supply 21 of the power supply unit 20 by switching to the voltage corresponding to the type of the microcomputer is supplied to the power supply terminal of the microcomputer 10. When power is supplied, the microcomputer 10 controls the control signal S c to an output driver 40 connected to the external load 60. On the other hand, the power supply voltage is input to the power supply monitoring circuit 28 (as power supply monitoring means) and compared with the appropriate power supply voltage value 11 output by the microcomputer 10 to monitor whether the power supply voltage is the proper power supply voltage. Is done. The output of the power supply monitoring circuit 28 and the output of the operation monitoring circuit 30 are led to a logical operation circuit 50 such as an OR circuit, and the power supply voltage supplied to the microcomputer 10 is not an appropriate power supply voltage or the operation of the microcomputer 10 is normal. If not, the output driver 40 that controls the external load 60 is reset to inhibit the microcomputer and the control of the external load 60 is stopped.

以下、4つの代表的な実施形態について回路ブロック図とフローチャートを使用して順次に説明する。まず実施形態1について、その構成と機能を図3のブロック図を用いて説明する。マイコン電源電圧監視システム1は外部負荷60を制御するマイコン10とそれに電源電圧を供給する電源供給部20で構成される。マイコン10にはその動作が正常であるか否かを監視する動作監視手段として、W/D回路および宿題回答で構成される動作監視回路30が接続されている。   Hereinafter, four representative embodiments will be sequentially described with reference to a circuit block diagram and a flowchart. First, the configuration and function of the first embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG. The microcomputer power supply voltage monitoring system 1 includes a microcomputer 10 that controls an external load 60 and a power supply unit 20 that supplies a power supply voltage thereto. An operation monitoring circuit 30 composed of a W / D circuit and a homework answer is connected to the microcomputer 10 as operation monitoring means for monitoring whether or not the operation is normal.

マイコン10にはWatchdog Timerと呼ばれるCounterがあり、プログラム実行に伴ってクロック信号でそのCounterがカウントアップされる。プログラム実行のサイクル毎にリセット信号を発生してそのCounterをリセットすることにより、プログラムが正常に実行されていることを監視する。もし、マイコン10がなんらかの原因によって暴走した場合には、CounterがOverflowしてマイコンのシステム動作をリセットする。このリセット信号の発生状態をモニタするのがW/D[Watch Dog]回路である。また、宿題回答はマイコン10に数値演算等の課題解決指示を定期的に送信し、それに対するマイコン10の回答を受信してその内容を調べ、マイコン10の機能が正常であるか否かを監視する。 The microcomputer 10 has a counter called a watchdog timer, and the counter is counted up by a clock signal as the program is executed. By generating a reset signal for each cycle of program execution and resetting its Counter, it is monitored that the program is being executed normally. If the microcomputer 10 goes out of control for some reason, the Counter overflows and resets the microcomputer system operation. The W / D [Watch Dog] circuit monitors the generation state of the reset signal. Also, homework answers are sent periodically to microcomputer 10 to solve problems such as numerical computation, and the answers of microcomputer 10 are received and the contents are checked to monitor whether the functions of microcomputer 10 are normal. To do.

電源供給部20の定電圧電源21からマイコンの種類に応じた電圧に切り替えて(各図では例として2.5V用/1.5V用の2種類)供給される電源電圧はマイコン10の電源端子に印加されると同時に、マイコン10のI/Oポートから取込まれる。ポートから入力された電源電圧はA/D変換13されて2進符号(2進数、16進数等を含む)Xとなり、マイコン10の適正電源電圧(範囲)値11を示す2進符号Yと比較されて、電源電圧が適正電源電圧(範囲)に収まっているか否か電源監視12(電源監視手段:数値演算手段として)される。もう一方で、マイコン10は制御信号Scを出力して、電動パワーステァリングのモータリレー61、電源リレー62およびモータを駆動する半導体スイッチング素子(MOS FETなど)63の少なくとも何れかである外部負荷60を制御する出力ドライバ40をコントロールする。電源監視12の出力と動作監視回路30の出力とをOR回路等の論理演算回路50に導いて、マイコン10に供給された電源電圧が適正電源電圧(範囲)でないとき、あるいはマイコン10の動作が正常でないときには、外部負荷60を制御する出力ドライバ40をインヒビットおよびマイコンをリセットしてマイコン10による外部負荷60の制御を停止させる。 Switching from the constant voltage power supply 21 of the power supply unit 20 to a voltage according to the type of microcomputer (in the figure, two types for 2.5V / 1.5V for example), the supplied power supply voltage is applied to the power supply terminal of the microcomputer 10 At the same time, it is taken in from the I / O port of the microcomputer 10. The power supply voltage input from the port is A / D converted 13 to become a binary code (including binary and hexadecimal numbers) X, and compared with a binary code Y indicating the appropriate power supply voltage (range) value 11 of the microcomputer 10 Then, power supply monitoring 12 (power supply monitoring means: as numerical value calculation means) is performed to determine whether or not the power supply voltage is within the appropriate power supply voltage (range). On the other hand, the microcomputer 10 outputs a control signal S c, electric power stearyl § ring motor relay 61, (such as MOS FET) power supply relay 62 and the semiconductor switching element for driving the motor external load 63 is at least one of The output driver 40 that controls 60 is controlled. The output of the power supply monitor 12 and the output of the operation monitor circuit 30 are led to a logical operation circuit 50 such as an OR circuit, and when the power supply voltage supplied to the microcomputer 10 is not an appropriate power supply voltage (range), or the operation of the microcomputer 10 When not normal, the output driver 40 for controlling the external load 60 is inhibited and the microcomputer is reset to stop the control of the external load 60 by the microcomputer 10.

次に図7のフローチャートを使用して、実施形態1の動作の概要を説明する。P1において定電圧電源21からマイコン10に電源が供給される。P2ではWatchdogの監視[W/D回路]および宿題回答による動作監視が行われて、P3でマイコン10の動作が正常であるか否か判断される。もし、No:異常の場合には即時にP8移行して出力ドライバ40をインヒビットおよびマイコンがリセットされ、その出力が禁止されて外部負荷60の制御が停止される。P3でYes:正常な場合にはP4で電源電圧がI/Oから取込まれ、P5でA/D変換されて2進数Xとなる。P6で適正電源電圧値Yが内部メモリ等から読み出されてP7において、A/D変換出力のXと適正電源電圧(範囲)値Yとを比較する電源監視が行われる。電源電圧が適正電源電圧値の範囲内にある場合、即ちYes:正常の場合にはP2に戻り、マイコン10の動作監視と電源電圧の電源監視が所定の周期で定期的に行われる。もし、電源電圧が適正電源電圧値から外れた場合には、即ちNo:異常のときには、P8において出力ドライバ40がインヒビットおよびマイコンがリセットされ、その出力が禁止されて外部負荷60の制御が停止される。このP5からP7のステップを「数値演算手段」という。 Next, an outline of the operation of the first embodiment will be described using the flowchart of FIG. In P1, power is supplied from the constant voltage power supply 21 to the microcomputer 10. At P2, Watchdog monitoring [W / D circuit] and operation monitoring by homework answer are performed, and at P3, it is determined whether the operation of the microcomputer 10 is normal. If No: abnormal, the process immediately shifts to P8, the output driver 40 is inhibited and the microcomputer is reset, the output is prohibited, and the control of the external load 60 is stopped. Yes at P3: When normal, the power supply voltage is taken from the I / O at P4 and A / D converted at P5 to become binary X. At P6, the appropriate power supply voltage value Y is read from the internal memory or the like, and at P7, power supply monitoring is performed to compare X of the A / D conversion output with the appropriate power supply voltage (range) value Y. When the power supply voltage is within the range of the appropriate power supply voltage value, that is, Yes: normal, the process returns to P2, and the operation monitoring of the microcomputer 10 and the power supply monitoring of the power supply voltage are periodically performed at a predetermined cycle. If the power supply voltage deviates from the appropriate power supply voltage value, that is, No: abnormal, the output driver 40 is inhibited and the microcomputer is reset at P8, the output is prohibited, and the control of the external load 60 is stopped. The The steps from P5 to P7 are referred to as “numerical calculation means”.

次に実施形態2について、その構成と機能を図4のブロック図を用いて説明する。[4A]において、マイコン電源電圧監視システム1は外部負荷60を制御するマイコン10とそれに電源電圧を供給する電源供給部20で構成される。マイコン10にはその動作が正常であるか否かを監視する動作監視手段として、W/D回路および宿題回答で構成される動作監視回路30が接続されている。 Next, the configuration and function of the second embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG. In [4A], the microcomputer power supply voltage monitoring system 1 includes a microcomputer 10 that controls the external load 60 and a power supply unit 20 that supplies the power supply voltage thereto. An operation monitoring circuit 30 composed of a W / D circuit and a homework answer is connected to the microcomputer 10 as operation monitoring means for monitoring whether or not the operation is normal.

電源供給部20の定電圧電源21から供給される電源電圧はマイコン10の電源端子に印加されると同時に、過電圧・低電圧モニタ回路22に入力される。電源供給部20には定電圧電源21の2種の電源電圧(2.5V用/1.5V用)の選択切り替えに同期して電源フラグ(High:2.5V用/Low:1.5V用)を発生する電源フラグ回路23が用意されている。過電圧・低電圧モニタ回路22の2つの参照基準電圧、すなわち上側閾値電圧Vref-H、下側閾値電圧Vref-Lはこの電源フラグに同期して選択切り替え(2.5V用/1.5V用)がなされる。具体的には、1.5V用のときには、上側閾値電圧:Vre-H=1.65V、下側閾値電圧:Vre-L=1.35Vが選択され、2.5V用のときには、上側閾値電圧:Vre-H=2.7V、下側閾値電圧:Vre-L=2.3Vが選択される。マイコン10において、マイコンの動作が保証される電源電圧、即ち適正電源電圧に対応した必要電圧フラグ[2.5Vの場合:High、1.5Vの場合:Low]Xが内蔵メモリ15から読み出される。電源フラグ回路23から、定電圧電源21の電源電圧の選択に対応した電源フラグYが出力され、マイコン10のI/Oポートから取込まれる。この電源フラグY(2進符号)と前述の必要フラグX(2進符号)が排他的論理和の論理演算をおこなう電源監視16に入力されて両者の差異が監視される。 The power supply voltage supplied from the constant voltage power supply 21 of the power supply unit 20 is applied to the power supply terminal of the microcomputer 10 and simultaneously input to the overvoltage / undervoltage monitor circuit 22. The power supply unit 20 generates a power flag (High: for 2.5 V / Low: for 1.5 V) in synchronization with the selection switching of the two types of power supply voltages of the constant voltage power supply 21 (for 2.5 V / 1.5 V) A power flag circuit 23 is prepared. The two reference reference voltages of the overvoltage / undervoltage monitor circuit 22, ie, the upper threshold voltage V ref-H and the lower threshold voltage V ref-L are selected and switched in synchronization with this power flag (for 2.5 V / 1.5 V) Is made. Specifically, when 1.5V is used, upper threshold voltage: V re-H = 1.65V, lower threshold voltage: V re-L = 1.35V is selected, and when 2.5V is used, upper threshold voltage: V re-H = 2.7V, lower threshold voltage: V re-L = 2.3V is selected. In the microcomputer 10, a power supply voltage that guarantees the operation of the microcomputer, that is, a necessary voltage flag corresponding to an appropriate power supply voltage [2.5 V: High, 1.5 V: Low] X is read from the built-in memory 15. A power supply flag Y corresponding to the selection of the power supply voltage of the constant voltage power supply 21 is output from the power supply flag circuit 23 and is taken in from the I / O port of the microcomputer 10. The power flag Y (binary code) and the necessary flag X (binary code) described above are input to the power supply monitor 16 that performs a logical operation of exclusive OR, and the difference between them is monitored.

定電圧電源21から過電圧・低電圧モニタ回路22(アナログ演算手段として)に入力された電源電圧VINはW/C[Window Comparator]22Aにおいて、定電圧電源21の電源電圧の選択に対応した参照基準電圧Vref-H、Vref-Lと比較されて、その電源電圧VINが上側閾値電圧Vref-Hと下側閾値電圧Vref-Lの適正電源電圧(範囲)に収まっているかどうかモニタされる。ここでW/C22Aの構成と動作を[4B]の回路図を使用して簡単に説明する。W/C22は反転入力比較器として働くComparator221と非反転入力比較器として働くComparator222と、その両者の出力の否定論理積をとるNAND回路223で構成される。電源電圧VINがVref-L<VIN<Vref-Hであるとき、すなわち電源電圧が適正電源電圧(範囲)であるときにはW/C22の出力はゼロ(Low)となる。 The power supply voltage V IN input from the constant voltage power supply 21 to the overvoltage / undervoltage monitor circuit 22 (as analog calculation means) is a reference corresponding to the selection of the power supply voltage of the constant voltage power supply 21 in the W / C [Window Comparator] 22A Compared with the reference voltages V ref-H and V ref-L , whether or not the power supply voltage V IN is within the appropriate power supply voltage (range) of the upper threshold voltage V ref-H and the lower threshold voltage V ref-L Monitored. Here, the configuration and operation of the W / C 22A will be briefly described with reference to the circuit diagram [4B]. The W / C 22 includes a Comparator 221 that functions as an inverting input comparator, a Comparator 222 that functions as a non-inverting input comparator, and a NAND circuit 223 that performs a NAND operation on the outputs of both. When the power supply voltage V IN is V ref−L <V IN <V ref−H, that is, when the power supply voltage is an appropriate power supply voltage (range), the output of the W / C 22 becomes zero (Low).

[4A]に戻って、外部負荷60に対する制御については次のようになる。マイコン10は制御信号Scを出力して、電動パワーステァリングのモータリレー61、電源リレー62およびモータを駆動する半導体スイッチング素子(MOS FETなど)63の少なくとも何れかである外部負荷60を制御する出力ドライバ40をコントロールする。定電圧電源21の電源電圧の選択に対応した電源フラグYと必要電圧フラグXが一致しないときには排他的論理和出力Zである出力VOが“1”レベル(High)となり、何らかの原因により電源電圧VINが適正電源電圧でないとき、すなわち電源電圧VINが下側閾値電圧Vref-Lと上側閾値電圧Vref-Hの範囲に収まらないときには過電圧・低電圧モニタ回路22の出力VMが“1”レベルとなる。さらには、マイコン10の動作が正常でないときには、動作監視回路30の出力Vsが“1”レベルとなる。前記の3つの出力V0、VM、VsをOR回路50に入力し、3者の論理和をとる。よって電源電圧が適正電源電圧でないとき、あるいはマイコン10の動作が正常でないときには、OR回路50の出力が“1”レベルとなり、外部負荷60を制御する出力ドライバ40をインヒビットおよびマイコンをリセットして外部負荷60の制御を停止させる。 Returning to [4A], the control for the external load 60 is as follows. The microcomputer 10 outputs a control signal S c, to control the external load 60 is at least one of the electric power stearyl § ring motor relay 61, the power supply relay 62 and the semiconductor switching element for driving the motor (such as MOS FET) 63 Controls the output driver 40. When the power supply flag Y corresponding to the selection of the power supply voltage of the constant voltage power supply 21 and the required voltage flag X do not match, the output V O which is the exclusive OR output Z becomes “1” level (High), and the power supply voltage for some reason when V iN is not proper power supply voltage, i.e. the output V M of the overvoltage and low voltage monitoring circuit 22 when the power supply voltage V iN does not fit between the lower threshold voltage V ref- L and an upper threshold voltage V ref-H is " Level 1 ”. Further, when the operation of the microcomputer 10 is not normal, the output V s of the operation monitoring circuit 30 becomes “1” level. The three outputs V 0 , V M , and V s are input to the OR circuit 50, and a logical sum of the three is obtained. Therefore, when the power supply voltage is not an appropriate power supply voltage or when the operation of the microcomputer 10 is not normal, the output of the OR circuit 50 becomes “1” level, and the output driver 40 that controls the external load 60 is inhibited and the microcomputer is reset. Stop control of load 60.

次に図8のフローチャートを使用して、実施形態2の動作の概要を説明する。P1において定電圧電源21からマイコン10に電源が供給される。P2ではWatchdogの監視[W/D回路]および宿題回答による動作監視が行われて、P3でマイコン10の動作が正常であるか否か判断される。もし、No:異常の場合には即時にP8移行して出力ドライバ40をインヒビットおよびマイコンがリセットされ、その出力が禁止されて外部負荷60の制御が停止される。P3でYes:正常な場合にはP4へ進み電源電圧VINが電源監視され、P5で電源電圧が、適正電源電圧(範囲)であるか否か(Vref-L<VIN<Vref-Hであるかどうか)判断される。もし、No:異常電圧である場合には、即時にP8移行して出力ドライバ40がインヒビットおよびマイコンがリセットされ、その出力が禁止されて外部負荷60の制御が停止される。P5でYes:適正電源電圧範囲である場合には、P6で電源電圧の選択に対応した電源フラグYがマイコン10に取り込まれる。これに併せてP7でマイコン10の内蔵メモリ15に記憶されていた必要電圧フラグXが読み出されて、P8で電源フラグYと必要フラグXの比較がおこなわれる。もしNo:電源フラグYと必要フラグXが不一致のとき(すなわち定電圧電源21からマイコン10に供給される電源電圧と、マイコン10が必要とする電源電圧とが合わないとき)には、P9で出力ドライバ40の出力が禁止されて外部負荷60の制御が停止される。P8でYes:電源フラグYと必要フラグXが一致するときにはP2に戻り、マイコン10の動作監視と電源監視が所定の周期で定期的に行われる。このP4、P5のステップを「アナログ演算手段」という。 Next, the outline of the operation of the second embodiment will be described using the flowchart of FIG. In P1, power is supplied from the constant voltage power supply 21 to the microcomputer 10. At P2, Watchdog monitoring [W / D circuit] and operation monitoring by homework answer are performed, and at P3, it is determined whether the operation of the microcomputer 10 is normal. If No: abnormal, the process immediately shifts to P8, the output driver 40 is inhibited and the microcomputer is reset, the output is prohibited, and the control of the external load 60 is stopped. Yes in P3: If normal, the process proceeds to P4 and the power supply voltage V IN is monitored. Whether or not the power supply voltage is in the proper power supply voltage (range) in P5 (V ref-L <V IN <V ref- Whether it is H ) or not. If No: abnormal voltage, the process immediately shifts to P8, the output driver 40 inhibits the microcomputer and the microcomputer is reset, the output is prohibited, and the control of the external load 60 is stopped. Yes in P5: If the power supply voltage is within the appropriate power supply voltage range, the power supply flag Y corresponding to the selection of the power supply voltage is fetched into the microcomputer 10 in P6. At the same time, the necessary voltage flag X stored in the built-in memory 15 of the microcomputer 10 is read at P7, and the power flag Y and the necessary flag X are compared at P8. If No: The power flag Y and the required flag X do not match (that is, the power supply voltage supplied from the constant voltage power supply 21 to the microcomputer 10 does not match the power supply voltage required by the microcomputer 10), P9 The output of the output driver 40 is prohibited and the control of the external load 60 is stopped. Yes in P8: When the power flag Y and the necessary flag X match, the process returns to P2, and the operation monitoring and power monitoring of the microcomputer 10 are periodically performed at a predetermined cycle. The steps P4 and P5 are referred to as “analog calculation means”.

次に実施形態3について、その構成と機能を図5のブロック図を用いて説明する。実施形態3と実施形態2との差異は、図3のマイコン10において電源フラグYと必要フラグXが排他的論理和の論理演算をおこなう電源監視16機能を、図5の電源監視回路24に置き換えたことである。よってここでは電源監視回路24の説明をおこない、他の部分の機能は同様であるのでその説明を省略する。マイコン10の内蔵メモリ15から読み出された必要電圧フラグXと電源電圧の選択に対応した電源フラグYをEX-OR [Exclusive OR]回路である電源監視回路24(電源監視手段:論理演算手段として)に入力して、その排他的論理和をとる。よって必要電圧フラグXと電源フラグYが不一致のときに、電源監視回路24の排他的論理和出力Zである出力V0が“1”レベルとなる。 Next, the configuration and function of the third embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG. The difference between the third embodiment and the second embodiment is that the power monitor 16 function that performs a logical operation of exclusive OR of the power flag Y and the necessary flag X in the microcomputer 10 of FIG. 3 is replaced with the power monitor circuit 24 of FIG. That is. Therefore, the power supply monitoring circuit 24 will be described here, and the functions of other parts are the same, and the description thereof will be omitted. The necessary voltage flag X read from the built-in memory 15 of the microcomputer 10 and the power supply flag Y corresponding to the selection of the power supply voltage are converted into a power supply monitoring circuit 24 (power supply monitoring means: logic operation means) that is an EX-OR [Exclusive OR] circuit. ) To obtain the exclusive OR. Therefore, when the necessary voltage flag X and the power supply flag Y do not match, the output V 0 which is the exclusive OR output Z of the power supply monitoring circuit 24 becomes “1” level.

次に図9のフローチャートを使用して、実施形態3の動作の概要を説明する。図9のフローチャートは、ステップP6、P7、P8を除いて図8のフローチャートと同様であるので、その他のステップの説明を省略する。P5でYes:電源電圧VINが適正電源電圧範囲であるときにはP6で、マイコン10から必要電圧フラグXを読出し、次いでP7で電源フラグYおよび必要電圧フラグXを電源監視回路24に入力する。P8で電源監視回路24は、電源フラグYおよび必要電圧フラグXの排他的論理和をとって両者の一致、不一致を判断する。このP6、P7、P8のステップを「論理演算手段」という。 Next, the outline of the operation of the third embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The flowchart of FIG. 9 is the same as the flowchart of FIG. 8 except for Steps P6, P7, and P8, and thus the description of the other steps is omitted. Yes in P5: When the power supply voltage VIN is in the appropriate power supply voltage range, the necessary voltage flag X is read from the microcomputer 10 in P6, and then the power supply flag Y and the necessary voltage flag X are input to the power supply monitoring circuit 24 in P7. At P8, the power supply monitoring circuit 24 takes an exclusive OR of the power supply flag Y and the necessary voltage flag X to determine whether or not they match. The steps P6, P7, and P8 are referred to as “logical operation means”.

次に実施形態4について、その構成と機能を図6のブロック図を用いて説明する。実施形態4では、図5で示される実施形態3の電源フラグ回路23と電源監視回路24の両機能を、過電圧・低電圧モニタ回路22の機能に併合一体化したマイコン電源監視回路25を設けている。よって、このマイコン電源監視回路25の機能を中心に説明する。定電圧電源21の電源電圧選択(1.5V用/2.5V用)によって定められた電源電圧VINはマイコン10に供給されると同時にマイコン電源監視回路25のW/C[WindowComparator]25Aに入力される。この電源電圧選択に対応した必要電圧フラグXが内蔵メモリ15から読み出されてマイコン10からマイコン電源監視回路25に送出される。この必要電圧フラグXによってW/C25の2つの参照基準電圧である、上側閾値電圧Vref-Hと下側閾値電圧Vref-Lの選択切り替えがおこなわれる。具体的には、必要電圧フラグXがLow(1.5V用)のときには、上側閾値電圧:Vref-H=1.65V、下側閾値電圧:Vref−L=1.35Vが選択され、必要電圧フラグXがHigh(2.5V用)のときには、上側閾値電圧:Vref-H=2.7V、下側閾値電圧:Vref−L=2.3Vが選択される。W/C25において電源電圧VINとこれら上側閾値電圧Vref−H、下側閾値電圧Vref−Lの比較が前述のW/C22Aと同様におこなわれて、電源電圧VINが適正電源電圧(範囲)であるかどうか電源監視される。出力ドライバ40のインヒビットおよびマイコンのリセットは前述と同様であるので省略する。 Next, the configuration and function of the fourth embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG. In the fourth embodiment, there is provided a microcomputer power supply monitoring circuit 25 in which both functions of the power supply flag circuit 23 and the power supply monitoring circuit 24 of the third embodiment shown in FIG. Yes. Therefore, the function of the microcomputer power supply monitoring circuit 25 will be mainly described. The power supply voltage V IN determined by the power supply voltage selection (for 1.5V / 2.5V) of the constant voltage power supply 21 is supplied to the microcomputer 10 and simultaneously input to the W / C [WindowComparator] 25A of the microcomputer power supply monitoring circuit 25. The A necessary voltage flag X corresponding to this power supply voltage selection is read from the built-in memory 15 and sent from the microcomputer 10 to the microcomputer power supply monitoring circuit 25. The necessary voltage flag X is used to selectively switch between the upper threshold voltage V ref-H and the lower threshold voltage V ref-L , which are two reference standard voltages of W / C25. Specifically, when the required voltage flag X is Low (for 1.5V), the upper threshold voltage: V ref-H = 1.65V and the lower threshold voltage: V ref−L = 1.35V are selected, and the required voltage flag When X is High (for 2.5V), the upper threshold voltage: V ref−H = 2.7V and the lower threshold voltage: V ref−L = 2.3V are selected. W / C25 in the power supply voltage VIN and these upper threshold voltage V ref-H, comparing the lower threshold voltage V ref-L is performed in the same manner as described above for W / C22A, power supply voltage V IN is proper supply voltage (range ) Is monitored for power. Since the inhibit of the output driver 40 and the reset of the microcomputer are the same as described above, they are omitted.

次に実施形態4の動作について図10のフローチャートを使用して説明する。P1において定電圧電源21からマイコン10に電源が供給される。P2ではWatchdogの監視[W/D回路]および宿題回答によるマイコンの動作監視が行われて、P3でマイコン10の動作が正常であるか否か判断される。もし、No:異常の場合には即時にP8移行して出力ドライバ40をインヒビットおよびマイコンをリセットし、その出力が禁止されて外部負荷60の制御が停止される。P3でYes:正常な場合にはP4で、電源電圧の選択に対応した必要電圧フラグXがマイコン10からマイコン電源監視回路25に送出される。P5でこの必要電圧フラグXの内容(High/Low)に応じて上側閾値電圧Vref-Hと下側閾値電圧Vref-Lがそれぞれに選択される。P6で電源電圧VINとこれらの上側閾値電圧Vref-Hと下側閾値電圧Vref-L比較がおこなわれる。電源電圧VINが適正電源電圧範囲の範囲内にある(Vref-L<VIN<Vref-H)場合、即ちYes:正常の場合にはP2に戻り、マイコン10の動作監視と電源電圧の電源監視が所定の周期で定期的に行われる。もし、電源電圧が適正電源電圧範囲でないときには、即ちNo:異常のときには、P8において出力ドライバ40をインヒビットおよびマイコンがリセットされ、その出力が禁止されて外部負荷60の制御が停止される。 Next, the operation of the fourth embodiment will be described using the flowchart of FIG. In P1, power is supplied from the constant voltage power supply 21 to the microcomputer 10. At P2, monitoring of the microcomputer by watchdog monitoring [W / D circuit] and homework answer is performed, and at P3, it is determined whether the operation of the microcomputer 10 is normal. If No: abnormal, the process immediately shifts to P8, inhibits the output driver 40 and resets the microcomputer, prohibits the output, and stops the control of the external load 60. Yes in P3: If normal, the required voltage flag X corresponding to the selection of the power supply voltage is sent from the microcomputer 10 to the microcomputer power supply monitoring circuit 25 in P4. In P5, the upper threshold voltage V ref-H and the lower threshold voltage V ref-L are respectively selected according to the contents (High / Low) of the necessary voltage flag X. In P6, the power supply voltage V IN is compared with these upper threshold voltage V ref-H and lower threshold voltage V ref-L . If the power supply voltage V IN is within the range of the appropriate power supply voltage range (V ref-L <V IN <V ref-H ), that is, Yes: if normal, return to P2, monitor the operation of the microcomputer 10 and the power supply voltage The power supply monitoring is periodically performed at a predetermined cycle. If the power supply voltage is not in the proper power supply voltage range, that is, No: abnormal, the output driver 40 is inhibited and the microcomputer is reset in P8, the output is prohibited, and the control of the external load 60 is stopped.

本発明のマイコン電源電圧監視システムの最良形態の基本構成を示す回路ブロック図。The circuit block diagram which shows the basic composition of the best form of the microcomputer power supply voltage monitoring system of this invention. 本発明のマイコン電源電圧監視システムの別の最良形態の基本構成を示す回路ブロック図。The circuit block diagram which shows the basic composition of another best form of the microcomputer power supply voltage monitoring system of this invention. 本発明のマイコン電源電圧監視システムの実施形態1の構成を示す回路ブロック図。The circuit block diagram which shows the structure of Embodiment 1 of the microcomputer power supply voltage monitoring system of this invention. 本発明のマイコン電源電圧監視システムの実施形態2の構成を示す回路ブロック図。The circuit block diagram which shows the structure of Embodiment 2 of the microcomputer power supply voltage monitoring system of this invention. 本発明のマイコン電源電圧監視システムの実施形態3の構成を示す回路ブロック図。The circuit block diagram which shows the structure of Embodiment 3 of the microcomputer power supply voltage monitoring system of this invention. 本発明のマイコン電源電圧監視システムの実施形態4の構成を示す回路ブロック図。The circuit block diagram which shows the structure of Embodiment 4 of the microcomputer power supply voltage monitoring system of this invention. 本発明のマイコン電源電圧監視システムの実施形態1の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of Embodiment 1 of the microcomputer power supply voltage monitoring system of this invention. 本発明のマイコン電源電圧監視システムの実施形態2の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of Embodiment 2 of the microcomputer power supply voltage monitoring system of this invention. 本発明のマイコン電源電圧監視システムの実施形態3の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of Embodiment 3 of the microcomputer power supply voltage monitoring system of this invention. 本発明のマイコン電源電圧監視システムの実施形態4の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of Embodiment 4 of the microcomputer power supply voltage monitoring system of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 マイコン電源電圧監視システム
マイコン
電源供給部
動作監視回路(W/D回路、宿題回答、動作監視手段)
出力ドライバ
論理演算回路(OR回路)
60 外部負荷
適正電源電圧値(適正電源電圧範囲値)
12 電源監視(電源監視手段、数値演算手段)
A/D変換
15 内蔵メモリ
電源監視(電源監視手段)
定電圧電源
過電圧・低電圧モニタ回路(アナログ演算手段)
22A、25A W/C(Window Comparator)
23 電源フラグ回路
24 電源監視回路(電源監視手段、論理演算手段、Exclusive OR)
電源監視回路(電源監視手段)
モータリレー
電源リレー
本導体スイッチング素子(MOS FET)
1 Microcomputer power supply voltage monitoring system Microcomputer power supply operation monitoring circuit (W / D circuit, homework answer, operation monitoring means)
Output driver logic operation circuit (OR circuit)
60 Appropriate power supply voltage value for external load (appropriate power supply voltage range value)
12 Power supply monitoring (Power supply monitoring means, numerical calculation means)
A / D conversion
15 Built-in memory power monitoring (power monitoring means)
Constant voltage power supply overvoltage / undervoltage monitor circuit (analog calculation means)
22A, 25A W / C (Window Comparator)
23 Power supply flag circuit
24 Power monitoring circuit (Power monitoring means, logical operation means, Exclusive OR)
Power supply monitoring circuit (power supply monitoring means)
Motor relay power relay main conductor switching element (MOS FET)

Claims (11)

RAM/ROM/Interface等の周辺回路をシングルチップに一体化したワンチップ・マイコンであるマイコンを使用して自動車の電動パワーステアリング制御をおこなう自動車用電子制御装置において、
前記マイコンに電源を供給る電源供給部の出力端子と該マイコンの電源供給端子とを接続する電源電圧供給線上の電圧である電源電圧が、前記マイコンの動作を保証する適正電源電圧であるか否かを監視する電源監視手段を有し、
前記電源監視手段は、
前記電源電圧が、予め定められた上側閾値電圧と下側閾値電圧との範囲である適正電源電圧範囲に収まるか否かを判別し、
前記電源供給部の電源電圧が前記上側閾値電圧を上回るとき、および前記電源供給部の電源電圧が前記下側閾値電圧を下回るとき、
前記マイコンから出力される制御信号を受けて外部負荷を制御する出力ドライバを停止させる、あるいは、前記マイコンの動作を停止させることを特徴とするマイコン電源電圧監視システム。
In an automotive electronic control device that performs electric power steering control of an automobile using a microcomputer that is a one-chip microcomputer in which peripheral circuits such as RAM / ROM / Interface are integrated into a single chip ,
Or the power supply voltage is the voltage of the power supply voltage supply line which connects the power supply terminals of the output terminal and the microcomputer of the power supply unit that to supply power to the microcomputer, a power supply with a power supply voltage to ensure operation of the microcomputer Power supply monitoring means for monitoring whether or not,
The power monitoring means is
Determining whether the power supply voltage falls within an appropriate power supply voltage range that is a range between a predetermined upper threshold voltage and a lower threshold voltage;
When the power supply voltage of the power supply unit is higher than the upper threshold voltage, and when the power supply voltage of the power supply unit is lower than the lower threshold voltage,
A microcomputer power supply voltage monitoring system, which receives a control signal output from the microcomputer and stops an output driver that controls an external load, or stops the operation of the microcomputer.
前記電源供給部は、前記マイコンに出力する出力電圧を切り替える出力電圧切り替え手段を備え、
前記電源電圧は、前記出力電圧切り替え手段で切り替えられた前記出力電圧である請求項1に記載のマイコン電源電圧監視システム。
The power supply unit includes output voltage switching means for switching an output voltage to be output to the microcomputer.
The microcomputer power supply voltage monitoring system according to claim 1, wherein the power supply voltage is the output voltage switched by the output voltage switching means.
RAM/ROM/Interface等の周辺回路をシングルチップに一体化したワンチップ・マイコンであるマイコンを使用して自動車の電動パワーステアリング制御をおこなう自動車用電子制御装置において、
前記マイコンに電源を供給する電源供給部の出力端子と該マイコンの電源供給端子とを接続する電源電圧供給線上の電圧である電源電圧が、前記マイコンの動作を保証する適正電源電圧であるか否かを監視する電源監視手段を有し、
前記電源供給部は、その電源供給部に用意された複数の電源回路の出力に対応した電圧信号を生成して前記マイコンに出力する電圧信号出力回路を備え、
前記マイコンは、該マイコンの動作に必要な電圧値に対応する必要電圧情報を記憶するとともに、入力された前記電圧信号に基づいて電源電圧情報を生成し、
前記電源監視手段は、
前記電源電圧が前記適正電源電圧である場合でも、前記電源電圧情報と前記必要電圧情報とが一致しないとき、
前記マイコンから出力される制御信号を受けて外部負荷を制御する出力ドライバを停止させる、あるいは、前記マイコンの動作を停止させることを特徴とするマイコン電源電圧監視システム。
In an automotive electronic control device that performs electric power steering control of an automobile using a microcomputer that is a one-chip microcomputer in which peripheral circuits such as RAM / ROM / Interface are integrated into a single chip,
Whether the power supply voltage, which is the voltage on the power supply voltage supply line that connects the output terminal of the power supply unit that supplies power to the microcomputer and the power supply terminal of the microcomputer, is an appropriate power supply voltage that guarantees the operation of the microcomputer Power monitoring means for monitoring
The power supply unit includes a voltage signal output circuit that generates voltage signals corresponding to outputs of a plurality of power supply circuits prepared in the power supply unit and outputs the voltage signals to the microcomputer.
The microcomputer stores necessary voltage information corresponding to a voltage value necessary for the operation of the microcomputer, and generates power supply voltage information based on the input voltage signal.
The power monitoring means is
Even when the power supply voltage is the appropriate power supply voltage, when the power supply voltage information and the necessary voltage information do not match,
A microcomputer power supply voltage monitoring system, which receives a control signal output from the microcomputer and stops an output driver that controls an external load, or stops the operation of the microcomputer.
前記電源供給部は、前記マイコンに出力する出力電圧を切り替える出力電圧切り替え手段を備え、
前記電源電圧は、前記出力電圧切り替え手段で切り替えられた前記出力電圧である請求項3に記載のマイコン電源電圧監視システム。
The power supply unit includes output voltage switching means for switching an output voltage to be output to the microcomputer.
4. The microcomputer power supply voltage monitoring system according to claim 3 , wherein the power supply voltage is the output voltage switched by the output voltage switching means .
前記電圧信号出力回路は、前記電源供給部に用意された複数の電源回路の出力を切り替えるスイッチに同期して前記電圧信号を出力する請求項3または4に記載のマイコン電源電圧監視システム。 5. The microcomputer power supply voltage monitoring system according to claim 3, wherein the voltage signal output circuit outputs the voltage signal in synchronization with a switch for switching outputs of a plurality of power supply circuits prepared in the power supply unit . 前記適正電源電圧は、予め定められた上側閾値電圧と下側閾値電圧との範囲である適正電源電圧範囲として定められ、前記適正電源電圧範囲は、前記マイコンに記憶された前記必要電圧情報に応じて切り替えられ、
前記電源監視手段は、前記電源電圧の値を検出する電源電圧検出手段を備え、
前記電源監視手段は、検出した前記電源電圧の値が、前記適正電源電圧範囲に収まるか否かを判別する請求項3ないし5のいずれか一項に記載のマイコン電源電圧監視システム。
The appropriate power supply voltage is determined as an appropriate power supply voltage range that is a range between a predetermined upper threshold voltage and a lower threshold voltage, and the appropriate power supply voltage range depends on the necessary voltage information stored in the microcomputer. Switched,
The power supply monitoring means includes power supply voltage detection means for detecting the value of the power supply voltage,
The microcomputer power supply voltage monitoring system according to any one of claims 3 to 5, wherein the power supply monitoring unit determines whether or not the detected value of the power supply voltage falls within the proper power supply voltage range .
前記電圧信号は、前記電源電圧に対応して出力されるHighレベルあるいはLowレベルの電圧信号であり、
前記電源電圧情報は、前記HighレベルあるいはLowレベルの電圧信号に基づいて生成される1bitの2進符号で、
前記必要電圧情報は、前記マイコンに予め記憶されて、該マイコンの動作を保証する適正電源電圧に対応した1bitの2進符号であり、
前記電源監視手段は、前記電源電圧情報と前記必要電圧情報との排他的論理和をとり、前記電源電圧情報と前記必要電圧情報とが一致するか否かを判別する請求項3ないし6のいずれか一項に記載のマイコン電源電圧監視システム。
The voltage signal is a high-level or low-level voltage signal output corresponding to the power supply voltage,
The power supply voltage information is a 1-bit binary code generated based on the high level or low level voltage signal.
The necessary voltage information is a 1-bit binary code stored in advance in the microcomputer and corresponding to an appropriate power supply voltage that guarantees the operation of the microcomputer.
7. The power supply monitoring unit according to any one of claims 3 to 6, wherein the power supply monitoring unit takes an exclusive OR of the power supply voltage information and the necessary voltage information, and determines whether or not the power supply voltage information and the necessary voltage information match. the microcomputer power supply voltage monitoring system according to an item or.
前記電源監視手段が、前記マイコンに設けられ、
前記マイコンは、前記適正電源電圧範囲あるいは前記適正電源電圧の情報を記憶しており、
前記電源監視手段は、前記電源電圧の値を検出する電源電圧検出手段を備え、
検出した前記電源電圧の値が、前記適正電源電圧範囲に収まるか否か、あるいは前記適正電源電圧であるか否かを監視する請求項1ないし7のいずれか一項に記載のマイコン電源電圧監視システム。
The power monitoring means is provided in the microcomputer;
The microcomputer stores information on the appropriate power supply voltage range or the appropriate power supply voltage,
The power supply monitoring means includes power supply voltage detection means for detecting the value of the power supply voltage,
The microcomputer power supply voltage monitoring according to any one of claims 1 to 7, wherein the detected value of the power supply voltage is monitored to determine whether or not the value of the power supply voltage falls within the appropriate power supply voltage range or the appropriate power supply voltage. system.
前記電源電圧検出手段は、前記電源電圧をA/D変換するA/D変換器を含み、
前記電源監視手段は、前記電源電圧をA/D変換した値が、前記マイコンに電圧のA/D変換値として記憶された前記適正電源電圧範囲に収まるか否か、あるいは前記マイコンに電圧のA/D変換値として記憶された前記適正電源電圧であるか否かを監視する請求項8に記載のマイコン電源電圧監視システム。
The power supply voltage detecting means includes an A / D converter for A / D converting the power supply voltage,
The power supply monitoring means determines whether the value obtained by A / D converting the power supply voltage falls within the appropriate power supply voltage range stored in the microcomputer as a voltage A / D conversion value, or whether the voltage A is stored in the microcomputer. 9. The microcomputer power supply voltage monitoring system according to claim 8 , which monitors whether or not the power supply voltage is stored as a / D conversion value .
前記電源監視手段が、前記電源供給部に設けられた請求項1ないし7のいずれか一項に記載のマイコン電源電圧監視システム。 The microcomputer power supply voltage monitoring system according to any one of claims 1 to 7, wherein the power supply monitoring unit is provided in the power supply unit . ステアリングの操舵力を補助するための電動パワーステアリング装置に適用されるマイコン電源電圧監視システムにおいて、
前記外部負荷は、前記電動パワーステアリング装置のモータリレー、前記電動パワーステアリング装置のモータを駆動する半導体スイッチング素子および前記電動パワーステアリング装置の電源リレーのいずれかである請求項1ないし10のいずれか一項に記載のマイコン電源電圧監視システム。
In the microcomputer power supply voltage monitoring system applied to the electric power steering device for assisting the steering force of the steering,
The external load is any one of a motor relay of the electric power steering device, a semiconductor switching element that drives a motor of the electric power steering device, and a power supply relay of the electric power steering device. The microcomputer power supply voltage monitoring system described in the section .
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