電子制御装置
【課題】自動車に搭載される電子制御装置において、待機状態における消費電力の低減と、装置の小型化及び低コスト化とを実現すること。
【解決手段】電子制御装置１において、１つのウォッチドッグタイマ回路２０が、稼働状態のＣＰＵ１０の異常監視と、待機状態のＣＰＵ１０の異常監視との両方を行う。待機状態のＣＰＵ１０は、所定のウェイクアップ周期で動作モードを省電力モードから通常モードへ一時的に切り替える定期ウェイクアップ処理を行う。ウェイクアップ周期は、ウォッチドッグタイマ回路２０のリセット監視時間（タイムアップ時間）よりも短い。さらに、待機状態のＣＰＵ１０は、動作モードが通常モードに切り替わるごとに、センサの状態変化をチェックする処理及びウォッチドッグタイマ回路２０のカウンタをクリアする処理を併せて実行する。
【解決手段】電子制御装置１において、１つのウォッチドッグタイマ回路２０が、稼働状態のＣＰＵ１０の異常監視と、待機状態のＣＰＵ１０の異常監視との両方を行う。待機状態のＣＰＵ１０は、所定のウェイクアップ周期で動作モードを省電力モードから通常モードへ一時的に切り替える定期ウェイクアップ処理を行う。ウェイクアップ周期は、ウォッチドッグタイマ回路２０のリセット監視時間（タイムアップ時間）よりも短い。さらに、待機状態のＣＰＵ１０は、動作モードが通常モードに切り替わるごとに、センサの状態変化をチェックする処理及びウォッチドッグタイマ回路２０のカウンタをクリアする処理を併せて実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に取り付けられたセンサの状態の変化を検知し、検知結果に応じた制御を行う電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載された電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）において、マイクロプロセッサが、各種のノイズに起因して異常動作をする場合がある。そのため、従来の車載ＥＣＵは、マイクロプロセッサの動作が正常であるか否かを監視し、動作が異常なマイクロプロセッサに対してリセット信号を出力する異常監視回路を備える。
【０００３】
異常監視回路は、マイクロプロセッサから周期的に出力されるカウンタクリア信号が、予め定められた周期で発生するか否かを監視する。カウンタクリア信号は、正常なマイクロプロセッサの処理によって周期的に生成されるパルス信号である。さらに、異常監視回路は、カウンタクリア信号が予め定められた周期で発生しなかった場合に、マイクロプロセッサに対してリセット信号を出力する。
【０００４】
一方、リセット信号が供給されたマイクロプロセッサは、リセット処理を実行する。このリセット処理の実行により、マイクロプロセッサは、故障した状態ではない場合には、正常に動作する状態へ復帰する。
【０００５】
また、車載ＥＣＵが備えるマイクロプロセッサは、通常、自らの動作モードを通常モードと通常モードでの消費電力よりも小さな消費電力で動作する省電力モードとに選択的に切り替える機能を備える。省電力モードは、例えば、通常モードに比べて低い動作クロックで動作するとともに、本来備える機能のうちの一部が制限された動作モードである。省電力モードにおいて制限される機能は、例えば、信号の入出力ポートへアクセスする機能などである。なお、通常モードは、省電力モードにおける動作速度よりも高速で動作可能な高速動作モードと言い換えることもできる。
【０００６】
車載ＥＣＵにおいて、マイクロプロセッサは、通常モードにおいて、自動車が停止状態であることを示す所定の待機条件が成立したか否かを監視し、待機条件が成立した場合に、自らの動作モードを通常モードから省電力モードへ切り替える。これにより、無駄な電力消費が低減され、バッテリーの持続時間が延長される。
【０００７】
また、車載ＥＣＵのマイクロプロセッサは、自動車が停止状態であるときにも、自動車に取り付けられたセンサの状態の変化を検知するセンサチェック処理を行い、センサの状態変化が検知された場合には、その検知結果に応じた制御処理を行う必要がある。
【０００８】
例えば、車載ＥＣＵのマイクロプロセッサは、自動車が停止状態であるときにも、スマートエントリーの携帯機に対するドアの施錠操作及び解錠操作を検出するセンサの状態変化を検知し、解錠操作が検知された場合には、ドアのロックを解錠する制御を行う必要がある。
【０００９】
上記の理由により、車載ＥＣＵのマイクロプロセッサは、所定の待機条件が成立している場合に、動作モードを省電力モードへ切り替えた後、予め定められた周期で動作モードを省電力モードから通常モードへ一時的に切り替える処理を実行する待機状態へ移行する。以下の説明において、待機状態のマイクロプロセッサが動作モードを周期的に切り替える処理のことを定期ウェイクアップ処理と称する。また、定期ウェイクアップ処理が実行される周期のことをウェイクアップ周期と称する。
【００１０】
より具体的には、マイクロプロセッサは、定期ウェイクアップ処理において、動作モードを省電力モードから通常モードへ切り替えるごとに、車載センサの状態の変化を検知するセンサチェック処理を実行する。さらに、マイクロプロセッサは、定期ウェイクアップ処理において、センサチェック処理によってセンサの状態変化が検知されない場合に、動作モードを通常モードから省電力モードへ戻す。
【００１１】
そして、車載ＥＣＵのマイクロプロセッサは、待機状態におけるセンサチェック処理によってセンサの状態変化が検知された場合に、動作モードを省電力モードから通常モードへ切り替える。これにより、マイクロプロセッサは、待機状態から稼働状態へ移行する。なお、稼働状態は、マイクロプロセッサの動作モードが、待機条件が成立するまで通常モードに保持される状態である。
【００１２】
以上に示されるように、車載ＥＣＵのマイクロプロセッサは、自動車が停止状態であるときに待機状態へ移行することにより、消費電力を抑制しつつセンサの状態監視を行う。
【００１３】
特許文献１には、従来の車載ＥＣＵの一例が示されている。特許文献１に示されるＥＣＵは、マイクロプロセッサ及びウォッチドックタイマ回路を内蔵するマイクロコンピュータと、マイクロプロセッサの暴走を監視する暴走監視回路とを備える。
【００１４】
特許文献１に示されるＥＣＵにおいて、暴走監視回路は、イグニッションスイッチがＯＮの状態であるときに、マイクロプロセッサから定期的に出力されるべきパルス信号に基づいて、マイクロプロセッサの動作が正常であるか否かを監視する第１の異常監視回路である。
【００１５】
また、特許文献１に示されるＥＣＵにおいて、マイクロコンピュータが内蔵するウォッチドッグタイマ回路は、イグニッションスイッチがＯＦＦの状態であるときに、マイクロプロセッサから定期的に出力されるべきパルス信号に基づいて、マイクロプロセッサの動作が正常であるか否かを監視する第２の異常監視回路である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００８−１５２６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特許文献１に示されるような従来のＥＣＵは、２つの異常監視回路を必要とするため、装置が大型化及び高コスト化を招くという問題点を有している。
【００１８】
また、ＥＣＵのマイクロプロセッサが、待機状態において、センサチェック処理と異常監視回路に対するカウンタクリア信号の出力処理とを非同期で個別に実行した場合、マイクロプロセッサの動作モードが通常モードへ切り替わる頻度が高くなる。この場合、待機状態におけるマイクロプロセッサの消費電力が大きくなる。
【００１９】
本発明は、自動車に搭載される電子制御装置において、待機状態における消費電力の低減と、装置の小型化及び低コスト化とを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明に係る電子制御装置は、マイクロプロセッサとウォッチドッグタイマ回路とを備える。前記マイクロプロセッサは、動作モードを第一動作モードとその第一動作モードでの消費電力よりも小さな消費電力で動作する第二動作モードとに選択的に切り替え可能である。さらに、前記マイクロプロセッサは、所定の待機条件が成立した場合に、動作モードを前記第一動作モードに保持する稼働状態から、動作モードを前記第二動作モードへ切り替えた後、予め定められたウェイクアップ周期で動作モードを前記第二動作モードから前記第一モードへ一時的に切り替える定期ウェイクアップ処理を実行する待機状態へ移行する。また、前記ウォッチドックタイマ回路は、カウンタクリア信号が入力されたときから予め定められた監視時間が経過したときに前記マイクロプロセッサのリセット処理を行う回路である。本発明に係る電子制御装置において、前記稼働状態の前記マイクロプロセッサは、前記カウンタクリア信号を前記ウォッチドッグタイマ回路へ出力するクリア処理を前記監視時間よりも短い第一周期で実行するとともに、自動車に取り付けられたセンサの状態の変化を検知するセンサチェック処理を予め定められた第二周期で実行する。さらに、前記待機状態の前記マイクロプロセッサは、前記定期ウェイクアップ処理を前記監視時間よりも短い前記ウェイクアップ周期で実行し、さらに、動作モードが前記第一動作モードに切り替わるごとに、前記センサチェック処理及び前記クリア処理を併せて実行する。
【００２１】
また、本発明に係る電子制御装置において、前記マイクロプロセッサ及び前記ウォッチドッグタイマ回路が、１つのマイクロコンピュータに含まれていることが考えられる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る電子制御装置においては、１つのウォッチドッグタイマ回路が、稼働状態のマイクロプロセッサの異常監視と、待機状態のマイクロプロセッサの異常監視との両方を行う。従って、本発明に係る電子制御装置が採用されることにより、２つの異常監視回路を備える従来の電子制御装置が採用される場合よりも、装置の小型化及び低コスト化が可能となる。
【００２３】
さらに、本発明に係る電子制御装置において、マイクロプロセッサは、待機状態であるときに、定期ウェイクアップ処理を行う中で、センサチェック処理とカウンタクリア信号の出力処理とを同期して行う。従って、本発明に係る電子制御装置は、センサチェック処理とカウンタクリア信号の出力処理とを非同期で実行する従来の電子制御装置に比べ、待機状態のマイクロプロセッサの動作モードを通常モードへ切り替える頻度が低くなる。その結果、待機状態におけるマイクロプロセッサの消費電力が低減される。
【００２４】
また、本発明に係る電子制御装置において、マイクロプロセッサ及びウォッチドッグタイマ回路が、１つのマイクロコンピュータに含まれていれば、電子制御装置がさらに小型化され好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る電子制御装置１の概略構成を示すブロック図である。
【図２】電子制御装置１のＣＰＵが稼働状態のときに実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】電子制御装置１のＣＰＵが待機状態のときに実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。
【００２７】
＜電子制御装置の構成＞
まず、図１を参照しつつ、本発明の実施形態に係る電子制御装置１の構成について説明する。電子制御装置１は、自動車に搭載され、主として自動車における車体系の機器を制御するマイクロコンピュータである。図１に示されるように、電子制御装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０とウォッチドッグタイマ回路２０とを備える。換言すれば、電子制御装置１において、ＣＰＵ１０及びウォッチドッグタイマ回路２０は、１つのマイクロコンピュータに含まれている。なお、ＣＰＵ１０は、マイクロコンピュータにおいて演算処理を行うマイクロプロセッサである。
【００２８】
＜ＣＰＵ＞
ＣＰＵ１０は、不図示のＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶部に予め記憶されたプログラム１１Ｐ〜１５Ｐを主メモリ１１に展開し、それらプログラム１１Ｐ〜１５Ｐを実行することにより、各種の処理を実行する。主メモリ１１は、通常、ＲＡＭ（Random Access Memory）である。
【００２９】
例えば、ＣＰＵ１０は、センサチェックプログラム１３Ｐを実行することにより、自動車に取り付けられた各種のセンサ９の検出信号Ｓｇ１を、信号入力ポート１２を通じて入力し、センサ９の状態の変化の有無をチェックする。
【００３０】
センサ９は、例えば、ドアのロック機構の状態を検出するリミットスイッチ、又はスマートエントリーの携帯機から出力される無線信号を検出する無線信号検出センサなどである。なお、図１において、センサ９及びセンサ９に繋がる信号線は仮想線（二点鎖線）で描かれている。
【００３１】
さらに、ＣＰＵ１０は、機器制御プログラム１５Ｐを実行することにより、センサ９の状態の変化に対応した被制御機器８に対する制御信号Ｓｇ２を、信号出力ポート１３を通じて出力する処理を実行する。
【００３２】
被制御機器８は、例えば、ドアのロック機構の施錠及び解錠を行うソレノイド、パーキングを確認するスイッチ又はシートベルトを確認するスイッチなどである。なお、図１において、被制御機器８及び被制御機器８に繋がる信号線は仮想線（二点鎖線）で描かれている。
【００３３】
また、ＣＰＵ１０は、カウンタクリアプログラム１４Ｐを実行することにより、ウォッチドッグタイマ回路２０に対してカウンタクリア信号Ｓｇ３を出力する処理を実行する。より具体的には、ＣＰＵ１０は、カウンタクリア信号Ｓｇ３を出力する場合、ＣＰＵ１０が備えるレジスタ１４に記憶されるカウンタクリアフラグをＯＮにセットする。レジスタ１４のカウンタクリアフラグがＯＮにセットされると、電子制御装置１が備えるクリア信号出力回路１５が、ウォッチドッグタイマ回路２０に対してカウンタクリア信号Ｓｇ３を出力する。
【００３４】
また、ＣＰＵ１０は、稼働制御プログラム１１Ｐ及び待機制御プログラム１２Ｐを実行することにより、その他のプログラム１３Ｐ〜１５Ｐを実行するタイミングを制御する。タイミング制御の詳細は後述する。
【００３５】
ＣＰＵ１０は、自らの動作モードを通常モードと通常モードでの消費電力よりも小さな消費電力で動作する省電力モードとに選択的に切り替える機能を備える。省電力モードは、通常モードに比べて低い動作クロックで動作するとともに、本来備える機能のうちの一部が制限された動作モードである。省電力モードにおいて制限される機能は、例えば、信号入力ポート１２及び信号出力ポート１３へアクセスする機能などである。
【００３６】
また、ＣＰＵ１０は、通常モードにおいて、自動車が停止状態であることを示す所定の待機条件が成立したか否かを監視し、待機条件が成立した場合に、自らの動作モードを通常モードから省電力モードへ切り替える。これにより、無駄な電力消費が低減され、自動車のバッテリーの持続時間が延長される。
【００３７】
また、ＣＰＵ１０は、自動車が停止状態であるときにも、センサ９の状態の変化を検知するセンサチェック処理を行い、センサの状態変化が検知された場合には、その検知結果に応じて被制御機器８を制御する処理を行う必要がある。
【００３８】
そこで、ＣＰＵ１０は、所定の待機条件が成立している場合に、動作モードを省電力モードへ切り替えた後、予め定められたウェイクアップ周期で動作モードを省電力モードから通常モードへ一時的に切り替える定期ウェイクアップ処理を実行する。以下の説明において、ＣＰＵ１０が定期ウェイクアップ処理を行う状態のことを待機状態と称する。また、ＣＰＵ１０が、待機条件が成立するまで動作モードを通常モードに保持する状態のことを稼働状態と称する。
【００３９】
ＣＰＵ１０は、自動車が停止状態であるときに待機状態へ移行することにより、消費電力を抑制しつつセンサ９の状態監視を行う。その詳細については後述する。
【００４０】
＜ウォッチドッグタイマ回路＞
ウォッチドッグタイマ回路２０は、ＣＰＵ１０の処理によって生成されるカウンタクリア信号Ｓｇ３が入力されたときから予め定められたリセット監視時間が経過したときにＣＰＵ１０のリセット処理を行う回路である。
【００４１】
図１に示されるように、ウォッチドッグタイマ回路２０は、内部発振器２１と、カウンタ回路２２と、リセット信号出力回路２３とを備える。内部発振器２１は、ＣＰＵ１０が備える不図示の発振器とは別個に設けられた発振器である。
【００４２】
ウォッチドッグタイマ回路２０のカウンタ回路２２は、ＣＰＵ１０側からカウンタクリア信号Ｓｇ３が入力されたときに所定のカウンタ変数を予め定められた初期値に設定する。さらに、カウンタ回路２２は、内部発振器２１の出力パルスに同期してカウンタ変数の値であるカウント値を順次カウントアップもしくはカウントダウンする。さらに、カウンタ回路２２は、カウント値が予め定められた到達値に達したときにタイムアップ信号をリセット信号出力回路２３へ出力する。
【００４３】
カウンタクリア信号Ｓｇ３が入力されてからタイムアップ信号が出力されるまでの時間であるタイムアップ時間は、カウンタ変数の初期値及び到達値の差と内部発振器２１の発振周期とにより定まる。
【００４４】
以下の説明において、ウォッチドッグタイマ回路２０のタイムアップ時間のことを、リセット監視時間と称する。このリセット監視時間は、正常に動作しているときのＣＰＵ１０によって予め設定される。リセット監視時間の設定は、例えば、ウォッチドッグタイマ回路２０におけるカウンタ変数の初期値又は到達値を設定することにより行われる。
【００４５】
ウォッチドッグタイマ回路２０は、リセット監視時間を計時する間に、パルス信号であるカウンタクリア信号Ｓｇ３がＣＰＵ１０側から一度も入力されない場合に、ＣＰＵ１０に対してリセット信号Ｓｇ４を出力する。リセット信号Ｓｇ４は、ＣＰＵ１０のリセット信号入力ポート１６に入力される。
【００４６】
＜稼働状態の処理＞
続いて、図２に示されるフローチャートを参照しつつ、稼働状態のＣＰＵ１０が実行する処理の一例を説明する。以下の説明において、Ｓ１１，Ｓ１２，…，Ｓ２２は、処理の手順の識別符号を表す。また、図２に示される処理は、センサ９が予め定められた稼働条件を満たす状態であるときに実行される。
【００４７】
稼働状態において、まず、ＣＰＵ１０は、予め定められた初期処理を実行する（Ｓ１１）。ステップＳ１１の初期処理は、例えば、後述する第一監視周期及び第二監視周期の計時を開始する処理、ウォッチドッグタイマ回路２０のリセット監視時間を設定する処理、及びウォッチドッグタイマ回路２０に対してカウンタクリア信号Ｓｇ３を出力する処理などを含む。ステップＳ１１の処理は、ＣＰＵ１０が稼働制御プログラム１１Ｐを実行することによって実現される。
【００４８】
続いて、ＣＰＵ１０は、センサ９の状態をチェックすることにより、予め定められた待機条件が成立する状態であるか否かの判別を行う（Ｓ１２）。待機条件は、自動車が停止状態であることを示す条件である。また、ステップＳ１２の処理は、ＣＰＵ１０がセンサチェックプログラム１３Ｐを実行することによって実現される。
【００４９】
待機条件は、例えば以下に示される複数の要素条件の全てを満たすことである。即ち、第１の要素条件は、自動車の速度センサが車速ゼロを検出していることである。第２の要素条件は、通電モードを検出するイグニッションモード検出センサ及びアクセサリモード検出センサがＯＦＦ状態となっていることである。
【００５０】
そして、ＣＰＵ１０は、待機条件が成立しないと判別した場合、以下に示されるステップＳ１３〜Ｓ２０の処理を実行する状態へ移行する。
【００５１】
一方、ＣＰＵ１０は、待機条件が成立していると判別した場合、自らの動作モードを通常モードから省電力モードへ切り替え（Ｓ２１）、その後、待機状態の処理を実行する状態へ移行する（Ｓ２２）。待機状態の処理の詳細は後述する。
【００５２】
待機条件が成立していない場合、ＣＰＵ１０は、予め定められた第一監視周期が経過したか否かの判別（Ｓ１３）と、予め定められた第二監視周期が経過したか否かの判別（Ｓ１６）とを行う。ステップＳ１３及びステップＳ１６の処理は、ＣＰＵ１０が稼働制御プログラム１１Ｐを実行することによって実現される。
【００５３】
第一監視周期は、稼働状態における、ウォッチドッグタイマ回路２０に対するカウンタクリア信号Ｓｇ３の出力周期である。一方、第二監視周期は、稼働状態における、センサチェック処理の実行周期である。
【００５４】
稼働状態のＣＰＵ１０は、ステップＳ１３において第一監視周期が経過したと判別した場合、ステップＳ１４及びステップＳ１５の処理を実行し、そうでない場合、ステップＳ１４及びステップＳ１５の処理をスキップする。
【００５５】
ステップＳ１４の処理は、ウォッチドッグタイマ回路２０に対してカウンタクリア信号Ｓｇ３を出力するクリア処理である。また、ステップＳ１５の処理は、第一監視周期の計時を初期化して再開する処理である。第一監視周期の計時は、予め定められた周期でカウンタ変数の値をカウントアップ又はカウントダウンすることにより実現される。
【００５６】
第一監視周期は、リセット監視時間（ウォッチドッグタイマ回路２０のタイムアップ時間）よりも短い。従って、稼働状態のＣＰＵ１０が、正常に動作することによって定期的にステップＳ１４の処理を実行している限り、ウォッチドッグタイマ回路２０によるＣＰＵ１０のリセット処理（リセット信号Ｓｇ４の出力処理）は行われない。
【００５７】
一方、稼働状態のＣＰＵ１０が暴走した場合、第一監視周期でのステップＳ１４の処理が行われないため、ウォッチドッグタイマ回路２０によるＣＰＵ１０のリセット処理（リセット信号Ｓｇ４の出力処理）が実行される。これにより、ＣＰＵ１０は、故障した状態ではない場合には、正常に動作する状態へ復帰する。
【００５８】
なお、ステップＳ１４の処理は、ＣＰＵ１０がカウンタクリアプログラム１４Ｐを実行することによって実現される。また、ステップＳ１５の処理は、ＣＰＵ１０が稼働制御プログラム１１Ｐを実行することによって実現される。
【００５９】
また、稼働状態のＣＰＵ１０は、ステップＳ１６において第二監視周期が経過したと判別した場合、ステップＳ１７〜Ｓ２０の処理を実行し、そうでない場合、ステップＳ１７〜Ｓ２０の処理をスキップする。
【００６０】
ステップＳ１７の処理は、センサ９の状態の変化を検知するセンサチェック処理である。また、ステップＳ１８の処理は、センサ９の状態の変化があったか否かを判別する処理である。また、ステップＳ１９の処理は、センサ９の状態変化の検知結果に対応する被制御機器８を制御する処理である。ステップＳ１９の処理は、ステップＳ１８においてセンサ９の状態変化が検知された場合に実行され、そうでない場合にはスキップされる。
【００６１】
例えば、ステップＳ１８において、無線信号検出センサの状態変化により、スマートエントリーの携帯機に対するドアの施錠操作又は解錠操作が検知された場合、ステップＳ１９において、ＣＰＵ１０は、ドアを施錠又は解錠するためのソレノイドの制御を行う。
【００６２】
なお、ステップＳ１７及びＳ１８の処理は、ＣＰＵ１０がセンサチェックプログラム１３Ｐを実行することによって実現される。また、ステップＳ１９の処理は、ＣＰＵ１０が機器制御プログラム１５Ｐを実行することによって実現される。
【００６３】
また、稼働状態のＣＰＵ１０は、ステップＳ１６において第二監視周期が経過したと判別した場合、センサ９の状態の変化の有無にかかわらず、ステップＳ２０の処理を実行する。ステップＳ２０の処理は、ＣＰＵ１０が稼働制御プログラム１１Ｐを実行することによって実現される。
【００６４】
ステップＳ２０の処理は、第二監視周期の計時を初期化して再開する処理である。第二監視周期の計時は、予め定められた周期でカウンタ変数の値をカウントアップ又はカウントダウンすることにより実現される。
【００６５】
そして、稼働状態のＣＰＵ１０は、待機条件が成立したか否かの判別（Ｓ１２）を随時行いつつ、待機条件が成立するまで、以上に示されたステップＳ１３〜Ｓ２０の処理を繰り返す。
【００６６】
以上に示したように、稼働状態のＣＰＵ１０は、カウンタクリア信号Ｓｇ３をウォッチドッグタイマ回路２０へ出力するクリア処理（Ｓ１４）を、リセット監視時間よりも短い第一監視周期で実行する。さらに、稼働状態のＣＰＵ１０は、自動車に取り付けられたセンサ９の状態の変化を検知するセンサチェック処理（Ｓ１７）を、予め定められた第二監視周期で実行する。
【００６７】
＜待機状態の処理＞
次に、図３に示されるフローチャートを参照しつつ、待機状態のＣＰＵ１０が実行する処理の一例を説明する。以下の説明において、Ｓ３１，Ｓ３２，…，Ｓ４１は、処理の手順の識別符号を表す。また、図３に示される処理は、センサ９が予め定められた待機条件を満たす状態であるとき、即ち、ＣＰＵ１０が、ステップＳ１２において待機条件が成立している状態であると判別したときに実行される。
【００６８】
待機状態において、まず、ＣＰＵ１０は、予め定められた初期処理を実行する（Ｓ３１）。ステップＳ３１の初期処理は、例えば、後述するウェイクアップ周期の計時を開始する処理、ウォッチドッグタイマ回路２０のリセット監視時間を設定する処理、及びウォッチドッグタイマ回路２０に対してカウンタクリア信号Ｓｇ３を出力する処理などを含む。
【００６９】
続いて、待機状態のＣＰＵ１０は、予め定められたウェイクアップ周期が経過したか否かの判別を随時行いつつ、ウェイクアップ周期が経過するまで待つ（Ｓ３２）。ウェイクアップ周期は、待機状態のＣＰＵ１０が、動作モードを省電力モードから一時的に通常モードへ切り替える周期である。
【００７０】
そして、待機状態のＣＰＵ１０は、ステップＳ３２においてウェイクアップ周期が経過したと判別した場合、ステップＳ３３〜Ｓ４１の処理を実行する状態へ移行する。
【００７１】
ステップＳ３３の処理は、ＣＰＵ１０の動作モードを省電力モードから通常モードへ切り替える処理である。ステップＳ３１〜Ｓ３３の処理は、ＣＰＵ１０が待機制御プログラム１２Ｐを実行することによって実現される。
【００７２】
動作モードが通常モードへ切り替えられた後、待機状態のＣＰＵ１０は、ウォッチドッグタイマ回路２０に対してカウンタクリア信号Ｓｇ３を出力するクリア処理を実行する（Ｓ３４）。ステップＳ３４の処理は、ＣＰＵ１０がカウンタクリアプログラム１４Ｐを実行することによって実現される。
【００７３】
ウェイクアップ周期は、リセット監視時間（ウォッチドッグタイマ回路２０のタイムアップ時間）よりも短い。従って、待機状態のＣＰＵ１０が、正常に動作することによって定期的にステップＳ３４の処理を実行している限り、ウォッチドッグタイマ回路２０によるＣＰＵ１０のリセット処理（リセット信号Ｓｇ４の出力処理）は行われない。
【００７４】
また、本実施形態におけるウェイクアップ周期は、稼働状態における第一監視周期及び第二監視周期のいずれよりも長い。この場合、ＣＰＵ１０が待機状態であるときのウォッチドッグタイマ回路２０のリセット監視時間が、ＣＰＵ１０が稼働状態であるときのウォッチドッグタイマ回路２０のリセット監視時間よりも長い時間に設定されていることが考えられる。
【００７５】
一方、待機状態のＣＰＵ１０が暴走した場合、ウェイクアップ周期でのステップＳ３４の処理が行われないため、ウォッチドッグタイマ回路２０によるＣＰＵ１０のリセット処理（リセット信号Ｓｇ４の出力処理）が実行される。これにより、ＣＰＵ１０は、故障した状態ではない場合には、正常に動作する状態へ復帰する。
【００７６】
さらに、待機状態のＣＰＵ１０は、センサ９の状態の変化を検知するセンサチェック処理（Ｓ３５）、及びセンサ９の状態の変化があったか否かを判別する処理（Ｓ３６）を行う。ステップＳ３５及びＳ３６の処理は、ＣＰＵ１０がセンサチェックプログラム１３Ｐを実行することによって実現される。
【００７７】
また、ステップＳ３６においてセンサ９の状態変化が検知された場合、ＣＰＵ１０は、ステップＳ３９〜Ｓ４１の処理を実行する状態へ移行し、そうでない場合、ＣＰＵ１０は、ステップＳ３７及びＳ３８の処理を実行する状態へ移行する。
【００７８】
ステップＳ３７の処理は、ＣＰＵ１０の動作モードを省電力モードへ戻す処理である。また、ステップＳ３８の処理は、ウェイクアップ周期の計時を初期化して再開する処理である。ウェイクアップ周期の計時は、予め定められた周期でカウンタ変数の値をカウントアップ又はカウントダウンすることにより実現される。ステップＳ３７，Ｓ３８の処理は、ＣＰＵ１０が待機制御プログラム１２Ｐを実行することによって実現される。
【００７９】
一方、ステップＳ３６においてセンサ９の状態変化が検知された場合、ＣＰＵ１０は、センサ９の状態変化の検知結果に対応する被制御機器８を制御する処理を実行する（Ｓ３９）。さらに、ＣＰＵ１０は、ステップＳ３６におけるセンサ９の状態変化の検知結果に基づいて、予め定められた稼働条件が成立する状態であるか否かの判別を行う（Ｓ４０）。
【００８０】
稼働条件は、自動車が停止状態でないことを示す条件である。また、ステップＳ３９及びＳ４０の処理は、ＣＰＵ１０がセンサチェックプログラム１３Ｐを実行することによって実現される。
【００８１】
そして、待機状態のＣＰＵ１０は、稼働条件が成立しないと判別した場合、前述したステップＳ３７及びＳ３８の処理を実行する状態へ移行する。
【００８２】
一方、待機状態のＣＰＵ１０は、稼働条件が成立していると判別した場合、前述した稼働状態の処理（Ｓ１１〜Ｓ２２）を実行する状態へ移行する（Ｓ４１）。そして、待機状態のＣＰＵ１０は、稼働条件が成立するまで、ステップＳ３２〜Ｓ４０の処理を繰り返す。
【００８３】
以上に示したように、ＣＰＵ１０は、所定の待機条件が成立した場合に、動作モードを通常モードに保持する稼働状態（Ｓ１１〜Ｓ２０）から動作モードを省電力モードへ切り替える（Ｓ２１）。その後、ＣＰＵ１０は、予め定められたウェイクアップ周期で動作モードを省電力モードから通常モードへ一時的に切り替える定期ウェイクアップ処理（Ｓ３１〜Ｓ３９）を実行する待機状態へ移行する（Ｓ２２）。
【００８４】
また、待機状態のＣＰＵ１０は、定期ウェイクアップ処理（Ｓ３１〜Ｓ３８）をリセット監視時間よりも短いウェイクアップ周期で実行する。さらに、待機状態のＣＰＵ１０は、動作モードが通常モードに切り替わる（Ｓ３３）ごとに、センサチェック処理（Ｓ３５）及びクリア処理（Ｓ３４）を併せて実行する。
【００８５】
＜効果＞
電子制御装置１においては、１つのウォッチドッグタイマ回路２０が、稼働状態のＣＰＵ１０の異常監視と、待機状態のＣＰＵ１０の異常監視との両方を行う。従って、電子制御装置１が採用されることにより、２つの異常監視回路を備える従来の電子制御装置が採用される場合よりも、装置の小型化及び低コスト化が可能となる。
【００８６】
さらに、電子制御装置１において、ＣＰＵ１０は、待機状態であるときに、定期ウェイクアップ処理（Ｓ３１〜Ｓ３８）を行う中で、センサチェック処理（Ｓ３５）とカウンタクリア信号Ｓｇ３の出力処理（Ｓ３４）とを同期して行う。
【００８７】
従って、電子制御装置１は、センサチェック処理とカウンタクリア信号の出力処理とを非同期で実行する従来の電子制御装置に比べ、待機状態のＣＰＵ１０の動作モードを通常モードへ切り替える頻度が低くなる。その結果、待機状態におけるＣＰＵ１０の消費電力が低減される。
【００８８】
また、電子制御装置１において、ＣＰＵ１０及びウォッチドッグタイマ回路２０が、１つのマイクロコンピュータに含まれている。そのため、電子制御装置１がさらに小型化され好適である。
【００８９】
また、電子制御装置１において、ウェイクアップ周期は、稼働状態における第一監視周期及び第二監視周期のいずれよりも長い。そのため、待機状態におけるＣＰＵ１０の消費電力がより低減される。
【００９０】
＜その他＞
電子制御装置１において、稼働状態のＣＰＵ１０が、ウォッチドッグタイマ回路２０に対してカウンタクリア信号Ｓｇ３を出力するクリア処理（Ｓ１４）と、センサ９の状態の変化を検知するセンサチェック処理（Ｓ１７）とを同期して行うことも考えられる。この場合、第一監視周期及び第二監視周期は同じ周期である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 電子制御装置
８ 被制御機器
９ センサ
１０ ＣＰＵ
１１ 主メモリ
１２ 信号入力ポート
１３ 信号出力ポート
１４ レジスタ
１５ クリア信号出力回路
１６ リセット信号入力ポート
２０ ウォッチドッグタイマ回路
２１ 内部発振器
２２ カウンタ回路
２３ リセット信号出力回路
１１Ｐ 稼働制御プログラム
１２Ｐ 待機制御プログラム
１３Ｐ センサチェックプログラム
１４Ｐ カウンタクリアプログラム
１５Ｐ 機器制御プログラム
Ｓ１１〜Ｓ２２，Ｓ３１〜Ｓ４１ ステップ
ＳＧ１ 検出信号
ＳＧ２ 制御信号
ＳＧ３ カウンタクリア信号
ＳＧ４ リセット信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に取り付けられたセンサの状態の変化を検知し、検知結果に応じた制御を行う電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載された電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）において、マイクロプロセッサが、各種のノイズに起因して異常動作をする場合がある。そのため、従来の車載ＥＣＵは、マイクロプロセッサの動作が正常であるか否かを監視し、動作が異常なマイクロプロセッサに対してリセット信号を出力する異常監視回路を備える。
【０００３】
異常監視回路は、マイクロプロセッサから周期的に出力されるカウンタクリア信号が、予め定められた周期で発生するか否かを監視する。カウンタクリア信号は、正常なマイクロプロセッサの処理によって周期的に生成されるパルス信号である。さらに、異常監視回路は、カウンタクリア信号が予め定められた周期で発生しなかった場合に、マイクロプロセッサに対してリセット信号を出力する。
【０００４】
一方、リセット信号が供給されたマイクロプロセッサは、リセット処理を実行する。このリセット処理の実行により、マイクロプロセッサは、故障した状態ではない場合には、正常に動作する状態へ復帰する。
【０００５】
また、車載ＥＣＵが備えるマイクロプロセッサは、通常、自らの動作モードを通常モードと通常モードでの消費電力よりも小さな消費電力で動作する省電力モードとに選択的に切り替える機能を備える。省電力モードは、例えば、通常モードに比べて低い動作クロックで動作するとともに、本来備える機能のうちの一部が制限された動作モードである。省電力モードにおいて制限される機能は、例えば、信号の入出力ポートへアクセスする機能などである。なお、通常モードは、省電力モードにおける動作速度よりも高速で動作可能な高速動作モードと言い換えることもできる。
【０００６】
車載ＥＣＵにおいて、マイクロプロセッサは、通常モードにおいて、自動車が停止状態であることを示す所定の待機条件が成立したか否かを監視し、待機条件が成立した場合に、自らの動作モードを通常モードから省電力モードへ切り替える。これにより、無駄な電力消費が低減され、バッテリーの持続時間が延長される。
【０００７】
また、車載ＥＣＵのマイクロプロセッサは、自動車が停止状態であるときにも、自動車に取り付けられたセンサの状態の変化を検知するセンサチェック処理を行い、センサの状態変化が検知された場合には、その検知結果に応じた制御処理を行う必要がある。
【０００８】
例えば、車載ＥＣＵのマイクロプロセッサは、自動車が停止状態であるときにも、スマートエントリーの携帯機に対するドアの施錠操作及び解錠操作を検出するセンサの状態変化を検知し、解錠操作が検知された場合には、ドアのロックを解錠する制御を行う必要がある。
【０００９】
上記の理由により、車載ＥＣＵのマイクロプロセッサは、所定の待機条件が成立している場合に、動作モードを省電力モードへ切り替えた後、予め定められた周期で動作モードを省電力モードから通常モードへ一時的に切り替える処理を実行する待機状態へ移行する。以下の説明において、待機状態のマイクロプロセッサが動作モードを周期的に切り替える処理のことを定期ウェイクアップ処理と称する。また、定期ウェイクアップ処理が実行される周期のことをウェイクアップ周期と称する。
【００１０】
より具体的には、マイクロプロセッサは、定期ウェイクアップ処理において、動作モードを省電力モードから通常モードへ切り替えるごとに、車載センサの状態の変化を検知するセンサチェック処理を実行する。さらに、マイクロプロセッサは、定期ウェイクアップ処理において、センサチェック処理によってセンサの状態変化が検知されない場合に、動作モードを通常モードから省電力モードへ戻す。
【００１１】
そして、車載ＥＣＵのマイクロプロセッサは、待機状態におけるセンサチェック処理によってセンサの状態変化が検知された場合に、動作モードを省電力モードから通常モードへ切り替える。これにより、マイクロプロセッサは、待機状態から稼働状態へ移行する。なお、稼働状態は、マイクロプロセッサの動作モードが、待機条件が成立するまで通常モードに保持される状態である。
【００１２】
以上に示されるように、車載ＥＣＵのマイクロプロセッサは、自動車が停止状態であるときに待機状態へ移行することにより、消費電力を抑制しつつセンサの状態監視を行う。
【００１３】
特許文献１には、従来の車載ＥＣＵの一例が示されている。特許文献１に示されるＥＣＵは、マイクロプロセッサ及びウォッチドックタイマ回路を内蔵するマイクロコンピュータと、マイクロプロセッサの暴走を監視する暴走監視回路とを備える。
【００１４】
特許文献１に示されるＥＣＵにおいて、暴走監視回路は、イグニッションスイッチがＯＮの状態であるときに、マイクロプロセッサから定期的に出力されるべきパルス信号に基づいて、マイクロプロセッサの動作が正常であるか否かを監視する第１の異常監視回路である。
【００１５】
また、特許文献１に示されるＥＣＵにおいて、マイクロコンピュータが内蔵するウォッチドッグタイマ回路は、イグニッションスイッチがＯＦＦの状態であるときに、マイクロプロセッサから定期的に出力されるべきパルス信号に基づいて、マイクロプロセッサの動作が正常であるか否かを監視する第２の異常監視回路である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００８−１５２６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特許文献１に示されるような従来のＥＣＵは、２つの異常監視回路を必要とするため、装置が大型化及び高コスト化を招くという問題点を有している。
【００１８】
また、ＥＣＵのマイクロプロセッサが、待機状態において、センサチェック処理と異常監視回路に対するカウンタクリア信号の出力処理とを非同期で個別に実行した場合、マイクロプロセッサの動作モードが通常モードへ切り替わる頻度が高くなる。この場合、待機状態におけるマイクロプロセッサの消費電力が大きくなる。
【００１９】
本発明は、自動車に搭載される電子制御装置において、待機状態における消費電力の低減と、装置の小型化及び低コスト化とを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明に係る電子制御装置は、マイクロプロセッサとウォッチドッグタイマ回路とを備える。前記マイクロプロセッサは、動作モードを第一動作モードとその第一動作モードでの消費電力よりも小さな消費電力で動作する第二動作モードとに選択的に切り替え可能である。さらに、前記マイクロプロセッサは、所定の待機条件が成立した場合に、動作モードを前記第一動作モードに保持する稼働状態から、動作モードを前記第二動作モードへ切り替えた後、予め定められたウェイクアップ周期で動作モードを前記第二動作モードから前記第一モードへ一時的に切り替える定期ウェイクアップ処理を実行する待機状態へ移行する。また、前記ウォッチドックタイマ回路は、カウンタクリア信号が入力されたときから予め定められた監視時間が経過したときに前記マイクロプロセッサのリセット処理を行う回路である。本発明に係る電子制御装置において、前記稼働状態の前記マイクロプロセッサは、前記カウンタクリア信号を前記ウォッチドッグタイマ回路へ出力するクリア処理を前記監視時間よりも短い第一周期で実行するとともに、自動車に取り付けられたセンサの状態の変化を検知するセンサチェック処理を予め定められた第二周期で実行する。さらに、前記待機状態の前記マイクロプロセッサは、前記定期ウェイクアップ処理を前記監視時間よりも短い前記ウェイクアップ周期で実行し、さらに、動作モードが前記第一動作モードに切り替わるごとに、前記センサチェック処理及び前記クリア処理を併せて実行する。
【００２１】
また、本発明に係る電子制御装置において、前記マイクロプロセッサ及び前記ウォッチドッグタイマ回路が、１つのマイクロコンピュータに含まれていることが考えられる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る電子制御装置においては、１つのウォッチドッグタイマ回路が、稼働状態のマイクロプロセッサの異常監視と、待機状態のマイクロプロセッサの異常監視との両方を行う。従って、本発明に係る電子制御装置が採用されることにより、２つの異常監視回路を備える従来の電子制御装置が採用される場合よりも、装置の小型化及び低コスト化が可能となる。
【００２３】
さらに、本発明に係る電子制御装置において、マイクロプロセッサは、待機状態であるときに、定期ウェイクアップ処理を行う中で、センサチェック処理とカウンタクリア信号の出力処理とを同期して行う。従って、本発明に係る電子制御装置は、センサチェック処理とカウンタクリア信号の出力処理とを非同期で実行する従来の電子制御装置に比べ、待機状態のマイクロプロセッサの動作モードを通常モードへ切り替える頻度が低くなる。その結果、待機状態におけるマイクロプロセッサの消費電力が低減される。
【００２４】
また、本発明に係る電子制御装置において、マイクロプロセッサ及びウォッチドッグタイマ回路が、１つのマイクロコンピュータに含まれていれば、電子制御装置がさらに小型化され好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る電子制御装置１の概略構成を示すブロック図である。
【図２】電子制御装置１のＣＰＵが稼働状態のときに実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】電子制御装置１のＣＰＵが待機状態のときに実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。
【００２７】
＜電子制御装置の構成＞
まず、図１を参照しつつ、本発明の実施形態に係る電子制御装置１の構成について説明する。電子制御装置１は、自動車に搭載され、主として自動車における車体系の機器を制御するマイクロコンピュータである。図１に示されるように、電子制御装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０とウォッチドッグタイマ回路２０とを備える。換言すれば、電子制御装置１において、ＣＰＵ１０及びウォッチドッグタイマ回路２０は、１つのマイクロコンピュータに含まれている。なお、ＣＰＵ１０は、マイクロコンピュータにおいて演算処理を行うマイクロプロセッサである。
【００２８】
＜ＣＰＵ＞
ＣＰＵ１０は、不図示のＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶部に予め記憶されたプログラム１１Ｐ〜１５Ｐを主メモリ１１に展開し、それらプログラム１１Ｐ〜１５Ｐを実行することにより、各種の処理を実行する。主メモリ１１は、通常、ＲＡＭ（Random Access Memory）である。
【００２９】
例えば、ＣＰＵ１０は、センサチェックプログラム１３Ｐを実行することにより、自動車に取り付けられた各種のセンサ９の検出信号Ｓｇ１を、信号入力ポート１２を通じて入力し、センサ９の状態の変化の有無をチェックする。
【００３０】
センサ９は、例えば、ドアのロック機構の状態を検出するリミットスイッチ、又はスマートエントリーの携帯機から出力される無線信号を検出する無線信号検出センサなどである。なお、図１において、センサ９及びセンサ９に繋がる信号線は仮想線（二点鎖線）で描かれている。
【００３１】
さらに、ＣＰＵ１０は、機器制御プログラム１５Ｐを実行することにより、センサ９の状態の変化に対応した被制御機器８に対する制御信号Ｓｇ２を、信号出力ポート１３を通じて出力する処理を実行する。
【００３２】
被制御機器８は、例えば、ドアのロック機構の施錠及び解錠を行うソレノイド、パーキングを確認するスイッチ又はシートベルトを確認するスイッチなどである。なお、図１において、被制御機器８及び被制御機器８に繋がる信号線は仮想線（二点鎖線）で描かれている。
【００３３】
また、ＣＰＵ１０は、カウンタクリアプログラム１４Ｐを実行することにより、ウォッチドッグタイマ回路２０に対してカウンタクリア信号Ｓｇ３を出力する処理を実行する。より具体的には、ＣＰＵ１０は、カウンタクリア信号Ｓｇ３を出力する場合、ＣＰＵ１０が備えるレジスタ１４に記憶されるカウンタクリアフラグをＯＮにセットする。レジスタ１４のカウンタクリアフラグがＯＮにセットされると、電子制御装置１が備えるクリア信号出力回路１５が、ウォッチドッグタイマ回路２０に対してカウンタクリア信号Ｓｇ３を出力する。
【００３４】
また、ＣＰＵ１０は、稼働制御プログラム１１Ｐ及び待機制御プログラム１２Ｐを実行することにより、その他のプログラム１３Ｐ〜１５Ｐを実行するタイミングを制御する。タイミング制御の詳細は後述する。
【００３５】
ＣＰＵ１０は、自らの動作モードを通常モードと通常モードでの消費電力よりも小さな消費電力で動作する省電力モードとに選択的に切り替える機能を備える。省電力モードは、通常モードに比べて低い動作クロックで動作するとともに、本来備える機能のうちの一部が制限された動作モードである。省電力モードにおいて制限される機能は、例えば、信号入力ポート１２及び信号出力ポート１３へアクセスする機能などである。
【００３６】
また、ＣＰＵ１０は、通常モードにおいて、自動車が停止状態であることを示す所定の待機条件が成立したか否かを監視し、待機条件が成立した場合に、自らの動作モードを通常モードから省電力モードへ切り替える。これにより、無駄な電力消費が低減され、自動車のバッテリーの持続時間が延長される。
【００３７】
また、ＣＰＵ１０は、自動車が停止状態であるときにも、センサ９の状態の変化を検知するセンサチェック処理を行い、センサの状態変化が検知された場合には、その検知結果に応じて被制御機器８を制御する処理を行う必要がある。
【００３８】
そこで、ＣＰＵ１０は、所定の待機条件が成立している場合に、動作モードを省電力モードへ切り替えた後、予め定められたウェイクアップ周期で動作モードを省電力モードから通常モードへ一時的に切り替える定期ウェイクアップ処理を実行する。以下の説明において、ＣＰＵ１０が定期ウェイクアップ処理を行う状態のことを待機状態と称する。また、ＣＰＵ１０が、待機条件が成立するまで動作モードを通常モードに保持する状態のことを稼働状態と称する。
【００３９】
ＣＰＵ１０は、自動車が停止状態であるときに待機状態へ移行することにより、消費電力を抑制しつつセンサ９の状態監視を行う。その詳細については後述する。
【００４０】
＜ウォッチドッグタイマ回路＞
ウォッチドッグタイマ回路２０は、ＣＰＵ１０の処理によって生成されるカウンタクリア信号Ｓｇ３が入力されたときから予め定められたリセット監視時間が経過したときにＣＰＵ１０のリセット処理を行う回路である。
【００４１】
図１に示されるように、ウォッチドッグタイマ回路２０は、内部発振器２１と、カウンタ回路２２と、リセット信号出力回路２３とを備える。内部発振器２１は、ＣＰＵ１０が備える不図示の発振器とは別個に設けられた発振器である。
【００４２】
ウォッチドッグタイマ回路２０のカウンタ回路２２は、ＣＰＵ１０側からカウンタクリア信号Ｓｇ３が入力されたときに所定のカウンタ変数を予め定められた初期値に設定する。さらに、カウンタ回路２２は、内部発振器２１の出力パルスに同期してカウンタ変数の値であるカウント値を順次カウントアップもしくはカウントダウンする。さらに、カウンタ回路２２は、カウント値が予め定められた到達値に達したときにタイムアップ信号をリセット信号出力回路２３へ出力する。
【００４３】
カウンタクリア信号Ｓｇ３が入力されてからタイムアップ信号が出力されるまでの時間であるタイムアップ時間は、カウンタ変数の初期値及び到達値の差と内部発振器２１の発振周期とにより定まる。
【００４４】
以下の説明において、ウォッチドッグタイマ回路２０のタイムアップ時間のことを、リセット監視時間と称する。このリセット監視時間は、正常に動作しているときのＣＰＵ１０によって予め設定される。リセット監視時間の設定は、例えば、ウォッチドッグタイマ回路２０におけるカウンタ変数の初期値又は到達値を設定することにより行われる。
【００４５】
ウォッチドッグタイマ回路２０は、リセット監視時間を計時する間に、パルス信号であるカウンタクリア信号Ｓｇ３がＣＰＵ１０側から一度も入力されない場合に、ＣＰＵ１０に対してリセット信号Ｓｇ４を出力する。リセット信号Ｓｇ４は、ＣＰＵ１０のリセット信号入力ポート１６に入力される。
【００４６】
＜稼働状態の処理＞
続いて、図２に示されるフローチャートを参照しつつ、稼働状態のＣＰＵ１０が実行する処理の一例を説明する。以下の説明において、Ｓ１１，Ｓ１２，…，Ｓ２２は、処理の手順の識別符号を表す。また、図２に示される処理は、センサ９が予め定められた稼働条件を満たす状態であるときに実行される。
【００４７】
稼働状態において、まず、ＣＰＵ１０は、予め定められた初期処理を実行する（Ｓ１１）。ステップＳ１１の初期処理は、例えば、後述する第一監視周期及び第二監視周期の計時を開始する処理、ウォッチドッグタイマ回路２０のリセット監視時間を設定する処理、及びウォッチドッグタイマ回路２０に対してカウンタクリア信号Ｓｇ３を出力する処理などを含む。ステップＳ１１の処理は、ＣＰＵ１０が稼働制御プログラム１１Ｐを実行することによって実現される。
【００４８】
続いて、ＣＰＵ１０は、センサ９の状態をチェックすることにより、予め定められた待機条件が成立する状態であるか否かの判別を行う（Ｓ１２）。待機条件は、自動車が停止状態であることを示す条件である。また、ステップＳ１２の処理は、ＣＰＵ１０がセンサチェックプログラム１３Ｐを実行することによって実現される。
【００４９】
待機条件は、例えば以下に示される複数の要素条件の全てを満たすことである。即ち、第１の要素条件は、自動車の速度センサが車速ゼロを検出していることである。第２の要素条件は、通電モードを検出するイグニッションモード検出センサ及びアクセサリモード検出センサがＯＦＦ状態となっていることである。
【００５０】
そして、ＣＰＵ１０は、待機条件が成立しないと判別した場合、以下に示されるステップＳ１３〜Ｓ２０の処理を実行する状態へ移行する。
【００５１】
一方、ＣＰＵ１０は、待機条件が成立していると判別した場合、自らの動作モードを通常モードから省電力モードへ切り替え（Ｓ２１）、その後、待機状態の処理を実行する状態へ移行する（Ｓ２２）。待機状態の処理の詳細は後述する。
【００５２】
待機条件が成立していない場合、ＣＰＵ１０は、予め定められた第一監視周期が経過したか否かの判別（Ｓ１３）と、予め定められた第二監視周期が経過したか否かの判別（Ｓ１６）とを行う。ステップＳ１３及びステップＳ１６の処理は、ＣＰＵ１０が稼働制御プログラム１１Ｐを実行することによって実現される。
【００５３】
第一監視周期は、稼働状態における、ウォッチドッグタイマ回路２０に対するカウンタクリア信号Ｓｇ３の出力周期である。一方、第二監視周期は、稼働状態における、センサチェック処理の実行周期である。
【００５４】
稼働状態のＣＰＵ１０は、ステップＳ１３において第一監視周期が経過したと判別した場合、ステップＳ１４及びステップＳ１５の処理を実行し、そうでない場合、ステップＳ１４及びステップＳ１５の処理をスキップする。
【００５５】
ステップＳ１４の処理は、ウォッチドッグタイマ回路２０に対してカウンタクリア信号Ｓｇ３を出力するクリア処理である。また、ステップＳ１５の処理は、第一監視周期の計時を初期化して再開する処理である。第一監視周期の計時は、予め定められた周期でカウンタ変数の値をカウントアップ又はカウントダウンすることにより実現される。
【００５６】
第一監視周期は、リセット監視時間（ウォッチドッグタイマ回路２０のタイムアップ時間）よりも短い。従って、稼働状態のＣＰＵ１０が、正常に動作することによって定期的にステップＳ１４の処理を実行している限り、ウォッチドッグタイマ回路２０によるＣＰＵ１０のリセット処理（リセット信号Ｓｇ４の出力処理）は行われない。
【００５７】
一方、稼働状態のＣＰＵ１０が暴走した場合、第一監視周期でのステップＳ１４の処理が行われないため、ウォッチドッグタイマ回路２０によるＣＰＵ１０のリセット処理（リセット信号Ｓｇ４の出力処理）が実行される。これにより、ＣＰＵ１０は、故障した状態ではない場合には、正常に動作する状態へ復帰する。
【００５８】
なお、ステップＳ１４の処理は、ＣＰＵ１０がカウンタクリアプログラム１４Ｐを実行することによって実現される。また、ステップＳ１５の処理は、ＣＰＵ１０が稼働制御プログラム１１Ｐを実行することによって実現される。
【００５９】
また、稼働状態のＣＰＵ１０は、ステップＳ１６において第二監視周期が経過したと判別した場合、ステップＳ１７〜Ｓ２０の処理を実行し、そうでない場合、ステップＳ１７〜Ｓ２０の処理をスキップする。
【００６０】
ステップＳ１７の処理は、センサ９の状態の変化を検知するセンサチェック処理である。また、ステップＳ１８の処理は、センサ９の状態の変化があったか否かを判別する処理である。また、ステップＳ１９の処理は、センサ９の状態変化の検知結果に対応する被制御機器８を制御する処理である。ステップＳ１９の処理は、ステップＳ１８においてセンサ９の状態変化が検知された場合に実行され、そうでない場合にはスキップされる。
【００６１】
例えば、ステップＳ１８において、無線信号検出センサの状態変化により、スマートエントリーの携帯機に対するドアの施錠操作又は解錠操作が検知された場合、ステップＳ１９において、ＣＰＵ１０は、ドアを施錠又は解錠するためのソレノイドの制御を行う。
【００６２】
なお、ステップＳ１７及びＳ１８の処理は、ＣＰＵ１０がセンサチェックプログラム１３Ｐを実行することによって実現される。また、ステップＳ１９の処理は、ＣＰＵ１０が機器制御プログラム１５Ｐを実行することによって実現される。
【００６３】
また、稼働状態のＣＰＵ１０は、ステップＳ１６において第二監視周期が経過したと判別した場合、センサ９の状態の変化の有無にかかわらず、ステップＳ２０の処理を実行する。ステップＳ２０の処理は、ＣＰＵ１０が稼働制御プログラム１１Ｐを実行することによって実現される。
【００６４】
ステップＳ２０の処理は、第二監視周期の計時を初期化して再開する処理である。第二監視周期の計時は、予め定められた周期でカウンタ変数の値をカウントアップ又はカウントダウンすることにより実現される。
【００６５】
そして、稼働状態のＣＰＵ１０は、待機条件が成立したか否かの判別（Ｓ１２）を随時行いつつ、待機条件が成立するまで、以上に示されたステップＳ１３〜Ｓ２０の処理を繰り返す。
【００６６】
以上に示したように、稼働状態のＣＰＵ１０は、カウンタクリア信号Ｓｇ３をウォッチドッグタイマ回路２０へ出力するクリア処理（Ｓ１４）を、リセット監視時間よりも短い第一監視周期で実行する。さらに、稼働状態のＣＰＵ１０は、自動車に取り付けられたセンサ９の状態の変化を検知するセンサチェック処理（Ｓ１７）を、予め定められた第二監視周期で実行する。
【００６７】
＜待機状態の処理＞
次に、図３に示されるフローチャートを参照しつつ、待機状態のＣＰＵ１０が実行する処理の一例を説明する。以下の説明において、Ｓ３１，Ｓ３２，…，Ｓ４１は、処理の手順の識別符号を表す。また、図３に示される処理は、センサ９が予め定められた待機条件を満たす状態であるとき、即ち、ＣＰＵ１０が、ステップＳ１２において待機条件が成立している状態であると判別したときに実行される。
【００６８】
待機状態において、まず、ＣＰＵ１０は、予め定められた初期処理を実行する（Ｓ３１）。ステップＳ３１の初期処理は、例えば、後述するウェイクアップ周期の計時を開始する処理、ウォッチドッグタイマ回路２０のリセット監視時間を設定する処理、及びウォッチドッグタイマ回路２０に対してカウンタクリア信号Ｓｇ３を出力する処理などを含む。
【００６９】
続いて、待機状態のＣＰＵ１０は、予め定められたウェイクアップ周期が経過したか否かの判別を随時行いつつ、ウェイクアップ周期が経過するまで待つ（Ｓ３２）。ウェイクアップ周期は、待機状態のＣＰＵ１０が、動作モードを省電力モードから一時的に通常モードへ切り替える周期である。
【００７０】
そして、待機状態のＣＰＵ１０は、ステップＳ３２においてウェイクアップ周期が経過したと判別した場合、ステップＳ３３〜Ｓ４１の処理を実行する状態へ移行する。
【００７１】
ステップＳ３３の処理は、ＣＰＵ１０の動作モードを省電力モードから通常モードへ切り替える処理である。ステップＳ３１〜Ｓ３３の処理は、ＣＰＵ１０が待機制御プログラム１２Ｐを実行することによって実現される。
【００７２】
動作モードが通常モードへ切り替えられた後、待機状態のＣＰＵ１０は、ウォッチドッグタイマ回路２０に対してカウンタクリア信号Ｓｇ３を出力するクリア処理を実行する（Ｓ３４）。ステップＳ３４の処理は、ＣＰＵ１０がカウンタクリアプログラム１４Ｐを実行することによって実現される。
【００７３】
ウェイクアップ周期は、リセット監視時間（ウォッチドッグタイマ回路２０のタイムアップ時間）よりも短い。従って、待機状態のＣＰＵ１０が、正常に動作することによって定期的にステップＳ３４の処理を実行している限り、ウォッチドッグタイマ回路２０によるＣＰＵ１０のリセット処理（リセット信号Ｓｇ４の出力処理）は行われない。
【００７４】
また、本実施形態におけるウェイクアップ周期は、稼働状態における第一監視周期及び第二監視周期のいずれよりも長い。この場合、ＣＰＵ１０が待機状態であるときのウォッチドッグタイマ回路２０のリセット監視時間が、ＣＰＵ１０が稼働状態であるときのウォッチドッグタイマ回路２０のリセット監視時間よりも長い時間に設定されていることが考えられる。
【００７５】
一方、待機状態のＣＰＵ１０が暴走した場合、ウェイクアップ周期でのステップＳ３４の処理が行われないため、ウォッチドッグタイマ回路２０によるＣＰＵ１０のリセット処理（リセット信号Ｓｇ４の出力処理）が実行される。これにより、ＣＰＵ１０は、故障した状態ではない場合には、正常に動作する状態へ復帰する。
【００７６】
さらに、待機状態のＣＰＵ１０は、センサ９の状態の変化を検知するセンサチェック処理（Ｓ３５）、及びセンサ９の状態の変化があったか否かを判別する処理（Ｓ３６）を行う。ステップＳ３５及びＳ３６の処理は、ＣＰＵ１０がセンサチェックプログラム１３Ｐを実行することによって実現される。
【００７７】
また、ステップＳ３６においてセンサ９の状態変化が検知された場合、ＣＰＵ１０は、ステップＳ３９〜Ｓ４１の処理を実行する状態へ移行し、そうでない場合、ＣＰＵ１０は、ステップＳ３７及びＳ３８の処理を実行する状態へ移行する。
【００７８】
ステップＳ３７の処理は、ＣＰＵ１０の動作モードを省電力モードへ戻す処理である。また、ステップＳ３８の処理は、ウェイクアップ周期の計時を初期化して再開する処理である。ウェイクアップ周期の計時は、予め定められた周期でカウンタ変数の値をカウントアップ又はカウントダウンすることにより実現される。ステップＳ３７，Ｓ３８の処理は、ＣＰＵ１０が待機制御プログラム１２Ｐを実行することによって実現される。
【００７９】
一方、ステップＳ３６においてセンサ９の状態変化が検知された場合、ＣＰＵ１０は、センサ９の状態変化の検知結果に対応する被制御機器８を制御する処理を実行する（Ｓ３９）。さらに、ＣＰＵ１０は、ステップＳ３６におけるセンサ９の状態変化の検知結果に基づいて、予め定められた稼働条件が成立する状態であるか否かの判別を行う（Ｓ４０）。
【００８０】
稼働条件は、自動車が停止状態でないことを示す条件である。また、ステップＳ３９及びＳ４０の処理は、ＣＰＵ１０がセンサチェックプログラム１３Ｐを実行することによって実現される。
【００８１】
そして、待機状態のＣＰＵ１０は、稼働条件が成立しないと判別した場合、前述したステップＳ３７及びＳ３８の処理を実行する状態へ移行する。
【００８２】
一方、待機状態のＣＰＵ１０は、稼働条件が成立していると判別した場合、前述した稼働状態の処理（Ｓ１１〜Ｓ２２）を実行する状態へ移行する（Ｓ４１）。そして、待機状態のＣＰＵ１０は、稼働条件が成立するまで、ステップＳ３２〜Ｓ４０の処理を繰り返す。
【００８３】
以上に示したように、ＣＰＵ１０は、所定の待機条件が成立した場合に、動作モードを通常モードに保持する稼働状態（Ｓ１１〜Ｓ２０）から動作モードを省電力モードへ切り替える（Ｓ２１）。その後、ＣＰＵ１０は、予め定められたウェイクアップ周期で動作モードを省電力モードから通常モードへ一時的に切り替える定期ウェイクアップ処理（Ｓ３１〜Ｓ３９）を実行する待機状態へ移行する（Ｓ２２）。
【００８４】
また、待機状態のＣＰＵ１０は、定期ウェイクアップ処理（Ｓ３１〜Ｓ３８）をリセット監視時間よりも短いウェイクアップ周期で実行する。さらに、待機状態のＣＰＵ１０は、動作モードが通常モードに切り替わる（Ｓ３３）ごとに、センサチェック処理（Ｓ３５）及びクリア処理（Ｓ３４）を併せて実行する。
【００８５】
＜効果＞
電子制御装置１においては、１つのウォッチドッグタイマ回路２０が、稼働状態のＣＰＵ１０の異常監視と、待機状態のＣＰＵ１０の異常監視との両方を行う。従って、電子制御装置１が採用されることにより、２つの異常監視回路を備える従来の電子制御装置が採用される場合よりも、装置の小型化及び低コスト化が可能となる。
【００８６】
さらに、電子制御装置１において、ＣＰＵ１０は、待機状態であるときに、定期ウェイクアップ処理（Ｓ３１〜Ｓ３８）を行う中で、センサチェック処理（Ｓ３５）とカウンタクリア信号Ｓｇ３の出力処理（Ｓ３４）とを同期して行う。
【００８７】
従って、電子制御装置１は、センサチェック処理とカウンタクリア信号の出力処理とを非同期で実行する従来の電子制御装置に比べ、待機状態のＣＰＵ１０の動作モードを通常モードへ切り替える頻度が低くなる。その結果、待機状態におけるＣＰＵ１０の消費電力が低減される。
【００８８】
また、電子制御装置１において、ＣＰＵ１０及びウォッチドッグタイマ回路２０が、１つのマイクロコンピュータに含まれている。そのため、電子制御装置１がさらに小型化され好適である。
【００８９】
また、電子制御装置１において、ウェイクアップ周期は、稼働状態における第一監視周期及び第二監視周期のいずれよりも長い。そのため、待機状態におけるＣＰＵ１０の消費電力がより低減される。
【００９０】
＜その他＞
電子制御装置１において、稼働状態のＣＰＵ１０が、ウォッチドッグタイマ回路２０に対してカウンタクリア信号Ｓｇ３を出力するクリア処理（Ｓ１４）と、センサ９の状態の変化を検知するセンサチェック処理（Ｓ１７）とを同期して行うことも考えられる。この場合、第一監視周期及び第二監視周期は同じ周期である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 電子制御装置
８ 被制御機器
９ センサ
１０ ＣＰＵ
１１ 主メモリ
１２ 信号入力ポート
１３ 信号出力ポート
１４ レジスタ
１５ クリア信号出力回路
１６ リセット信号入力ポート
２０ ウォッチドッグタイマ回路
２１ 内部発振器
２２ カウンタ回路
２３ リセット信号出力回路
１１Ｐ 稼働制御プログラム
１２Ｐ 待機制御プログラム
１３Ｐ センサチェックプログラム
１４Ｐ カウンタクリアプログラム
１５Ｐ 機器制御プログラム
Ｓ１１〜Ｓ２２，Ｓ３１〜Ｓ４１ ステップ
ＳＧ１ 検出信号
ＳＧ２ 制御信号
ＳＧ３ カウンタクリア信号
ＳＧ４ リセット信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作モードを第一動作モードと該第一動作モードでの消費電力よりも小さな消費電力で動作する第二動作モードとに選択的に切り替え可能であり、所定の待機条件が成立した場合に、動作モードを前記第一動作モードに保持する稼働状態から、動作モードを前記第二動作モードへ切り替えた後、予め定められたウェイクアップ周期で動作モードを前記第二動作モードから前記第一モードへ一時的に切り替える定期ウェイクアップ処理を実行する待機状態へ移行するマイクロプロセッサと、
カウンタクリア信号が入力されたときから予め定められた監視時間が経過したときに前記マイクロプロセッサのリセット処理を行うウォッチドッグタイマ回路と、を備えた電子制御装置であって、
前記稼働状態の前記マイクロプロセッサは、
前記カウンタクリア信号を前記ウォッチドッグタイマ回路へ出力するクリア処理を前記監視時間よりも短い第一周期で実行するとともに、自動車に取り付けられたセンサの状態の変化を検知するセンサチェック処理を予め定められた第二周期で実行し、
前記待機状態の前記マイクロプロセッサは、
前記定期ウェイクアップ処理を前記監視時間よりも短い前記ウェイクアップ周期で実行し、さらに、動作モードが前記第一動作モードに切り替わるごとに、前記センサチェック処理及び前記クリア処理を併せて実行する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記マイクロプロセッサ及び前記ウォッチドッグタイマ回路は、１つのマイクロコンピュータに含まれている、請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項１】
動作モードを第一動作モードと該第一動作モードでの消費電力よりも小さな消費電力で動作する第二動作モードとに選択的に切り替え可能であり、所定の待機条件が成立した場合に、動作モードを前記第一動作モードに保持する稼働状態から、動作モードを前記第二動作モードへ切り替えた後、予め定められたウェイクアップ周期で動作モードを前記第二動作モードから前記第一モードへ一時的に切り替える定期ウェイクアップ処理を実行する待機状態へ移行するマイクロプロセッサと、
カウンタクリア信号が入力されたときから予め定められた監視時間が経過したときに前記マイクロプロセッサのリセット処理を行うウォッチドッグタイマ回路と、を備えた電子制御装置であって、
前記稼働状態の前記マイクロプロセッサは、
前記カウンタクリア信号を前記ウォッチドッグタイマ回路へ出力するクリア処理を前記監視時間よりも短い第一周期で実行するとともに、自動車に取り付けられたセンサの状態の変化を検知するセンサチェック処理を予め定められた第二周期で実行し、
前記待機状態の前記マイクロプロセッサは、
前記定期ウェイクアップ処理を前記監視時間よりも短い前記ウェイクアップ周期で実行し、さらに、動作モードが前記第一動作モードに切り替わるごとに、前記センサチェック処理及び前記クリア処理を併せて実行する、ことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記マイクロプロセッサ及び前記ウォッチドッグタイマ回路は、１つのマイクロコンピュータに含まれている、請求項１に記載の電子制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−９１３６５（Ｐ２０１３−９１３６５Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３３５３９（Ｐ２０１１−２３３５３９）
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【Ｆターム（参考）】
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