JP2003044323A - 演算装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 演算装置の演算処理が正常に実行されず演算
結果が誤っている可能性があるときに演算処理の実行を
中止する。 【解決手段】 メイン制御処理を繰り返し実行するメイ
ンマイコンに対し、サブマイコンが監視周期で繰り返し
実行する演算監視処理毎に一連の演算問題Ｑ１〜Ｑ１０
から順番ｋに１つの演算問題Ｑｋを演算させてその演算
結果Ｍｋを取得する。そして、その演算問題Ｑｋに対し
て設定されている答えＡｋとその演算結果Ｍｋとを照合
することで、演算処理が正常に実行されたか否かを判定
し、その判定結果に基づいてランパルスフラグＲＰＦＬ
Ｇを切り替える。メインマイコンは、ランパルス生成処
理においてメイン制御処理が処理時間内で実行できたと
判定したときに、ランパルス信号ＳＲＰの信号状態をラ
ンパルスフラグＲＰＦＬＧによって設定される信号状態
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、演算装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両において例えば電動パワース
テアリング装置のモータ制御等を行う電子制御装置で
は、そのマイクロコンピュータが所定の制御ルーチンを
一定の制御周期内で正常に実行しているか否かをウォッ
チドッグタイマ回路を用いて監視している。

【０００３】マイクロコンピュータは、制御ルーチンを
実行する過程で、この制御ルーチンの各制御処理に対応
して設けられている判定フラグを正常状態又は異常状態
のいずれかに設定する。そして、１回又は数回の制御ル
ーチンを実行する毎に周期的に実行する制御監視ルーチ
ンにおいて各判定フラグの状態を判定し、全ての判定フ
ラグが正常状態であったときには、ウォッチドッグタイ
マ回路に接続されたウォッチドッグ端子の信号状態（ハ
イレベル又はローレベル）を切り替える。このため、ウ
ォッチドッグタイマ回路に制御監視ルーチンの周期で切
り替わるランパルス信号（ウォッチドッグパルス）が出
力され、ウォッチドッグタイマ回路がマイクロコンピュ
ータの作動を許容する。

【０００４】一方、マイクロコンピュータは、制御監視
ルーチンにおいて、少なくとも１つの判定フラグが異常
状態であったときには、ウォッチドッグ端子の信号状態
を前回のままとし、あるいは、ランパルス信号の出力自
体を停止する。このため、制御監視ルーチンの周期で切
り替わるランパルス信号が入力されなくなることから、
ウォッチドッグタイマ回路がマイクロコンピュータをリ
セットする。その結果、マイクロコンピュータが制御ル
ーチンを所定の制御時間内に実行できなかったときに
は、制御ルーチンの実行が外部から中止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、マイクロコ
ンピュータを構成するＣＰＵの演算回路（ＡＬＵ）や、
ＲＯＭあるいはＲＡＭのメモリが何らかの理由で正常に
機能しないことがある。例えば、ＲＡＭへのデータ書き
換えができないことがある。この場合、制御ルーチンで
実行する演算処理において誤った演算結果が出されるに
も拘らず、制御ルーチンは所定の制御時間内に実行され
る。従って、各判定フラグは正常状態に設定され、ラン
パルス信号が制御監視ルーチンの周期で切り替わる。そ
の結果、マイクロコンピュータがウォッチドッグタイマ
回路によってリセットされず、間違った演算結果に基づ
く制御が実行されることになる。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、演算装置の演算処理が
正常に実行されず演算結果が誤っている可能性があると
きに演算処理の実行を中止することができる演算装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、所定の演算処理を繰り返
し実行する演算手段と、２つの信号状態を取るランパル
ス信号を出力可能なランパルス生成手段と、前記ランパ
ルス生成手段が出力する前記ランパルス信号の信号状態
を設定可能な監視手段とを備え、前記監視手段は、前記
演算手段の演算処理で実行可能な所定の演算問題を所定
の監視周期毎に前記演算手段に演算させてその演算結果
を取得し、前記演算問題に対して予め設定された答えと
その演算結果とを照合することで演算手段の演算処理が
正常に実行されたか否かを判定し、演算処理が正常に実
行されたときには前記ランパルス信号の信号状態を前記
監視周期の自然数倍からなる切替周期で切り替えるよう
に設定することを特徴とする。

【０００８】請求項１に記載の発明によれば、演算手段
が演算処理を正常に実行できない可能性があるときに
は、ランパルス生成手段が出力するランパルス信号の信
号状態が所定の切替周期で切り替わらなくなる。従っ
て、ランパルス信号を外部で監視し、演算処理が正常に
実行できない可能性があるときに演算手段に演算処理を
外部から中止させることが可能となる。その結果、演算
装置の演算処理が正常に実行されず演算結果が誤ってい
る可能性があるときに演算処理の実行を中止することが
できる。

【０００９】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、前記演算手段は、前記演算処理を所定
の処理時間内に実行できたか否かを判定し、前記ランパ
ルス生成手段は、前記演算処理が前記処理時間内に実行
できなかったときに前記監視手段が設定する前記ランパ
ルス信号の信号状態を無効化することを特徴とする。

【００１０】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用に加えて、演算手段が演算処理を所
定の処理時間内で実行できなかったときには、ランパル
ス生成手段が出力するランパルス信号の信号状態を切替
周期で切り替わらなくしたり、あるいは、ランパルス信
号の出力自体を停止させることができる。従って、ラン
パルス信号を外部で監視し、演算手段が演算処理を所定
の処理時間内に実行できなかったときに演算手段の演算
処理を外部から中止させることが可能となる。その結
果、演算装置の演算処理が処理時間内に実行されなかっ
たときに演算処理の実行を中止することができる。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の発明において、前記演算問題として、そ
の演算問題に対する正しい答えが設定された第１演算問
題と、その演算問題に対する誤った答えが設定された第
２演算問題とが用いられ、前記監視手段は、前記第１演
算問題に対する演算結果がその答えに一致するか否か、
又は、前記第２演算問題に対する演算結果がその答えに
一致しないか否かによって演算処理が正常に実行された
か否かを判定することを特徴とする。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２に記載の発明の作用に加えて、演算装置が
演算処理を正常に実行しない可能性があるときに、その
演算処理の実行をより確実に中止することができる。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、前記監視手段は、前記第１演算問題と
第２演算問題とを交互に前記演算手段に演算させ、第１
演算問題に対する演算結果がその答えに一致するとき
と、第２演算問題に対する演算結果がその答えに一致し
ないときに、前記ランパルス信号の信号状態を前記監視
周期で切り替えるように設定することを特徴とする。

【００１４】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明の作用に加えて、演算手段が演算処理を正
常に実行できない可能性があるときには、ランパルス生
成手段が出力するランパルス信号の信号状態が監視周期
で切り替わらなくなる。従って、ランパルス信号の信号
状態を監視周期の２倍以上の自然数倍からなる切替周期
で切り替える場合に比較して、演算処理が正常に実行で
きない可能性があるときにより早い時点で演算手段に演
算処理を外部から中止させることが可能となる。

【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求
項４のいずれか一項に記載の発明において、前記演算手
段及びランパルス生成手段は、第１コンピュータからな
り、前記監視手段は、第２コンピュータからなることを
特徴とする。

【００１６】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項４のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、第１コンピュータが実行する演算処理が正常である
か否かが第２コンピュータによって監視される。従っ
て、演算処理を行う第１コンピュータの負荷を増大させ
ることなく、第２コンピュータによって第１コンピュー
タが実行する演算処理を監視することができる。

【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求
項５のいずれか一項に記載の発明において、前記ランパ
ルス生成手段が出力するランパルス信号を入力し、入力
したランパルス信号の信号状態が前記切替周期で切り替
わるときには前記演算手段の演算処理を許容するととも
に、ランパルス信号の信号状態が切替周期で切り替わら
なかったときには演算手段に演算処理の実行を中止させ
る演算制御手段を備えていることを特徴とする。

【００１８】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
〜請求項５のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、演算手段が演算処理を正常に実行できない可能性が
あるときには、演算手段が実行する演算処理が演算制御
手段によって中止される。

【００１９】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
車両用の電子制御装置に具体化した第１実施形態を図１
〜図５に従って説明する。

【００２０】本実施形態の演算装置としての電子制御装
置１０は、車両において例えば電動パワーステアリング
装置のモータ制御御等の車両制御を行うためのものであ
る。図２に示すように、電子制御装置１０は、同一の図
示しない回路基板上に実装されたメインマイクロコンピ
ュータ（以下、メインマイコンという。）１１、サブマ
イクロコンピュータ（以下、サブマイコンという。）１
２、ウォッチドッグタイマ１３等によって構成されてい
る。尚、メインマイコン１１及びサブマイコン１２は、
それぞれ１チップマイコンである。本実施形態では、メ
インマイコン１１が演算手段、ランパルス生成手段及び
第１コンピュータであり、サブマイコン１２が監視手段
及び第２コンピュータである。また、ウォッチドッグタ
イマ１３が演算制御手段である。

【００２１】メインマイコン１１は前記車両制御を行う
ためのものであって、メインＣＰＵ１４、ＲＯＭ１５、
ＲＡＭ１６等から構成されている。メインマイコン１１
は、車両制御を行うためのメイン制御ルーチンを所定の
処理周期（例えば５００μｓｅｃ．）のタイマ割り込み
で繰り返し実行する。

【００２２】メイン制御ルーチンは、図４に示すよう
に、順次実行されるｎ個の制御処理プログラムを備えて
いる。各制御処理プログラムに従って実行される第１処
理〜第ｎ処理は、それぞれ予め設定された処理時間内に
実行されるように設定されている。即ち、各処理は通常
それぞれの処理時間内に実行されるようになっている
が、何らかの問題があると処理時間内に実行できないこ
とがある。この状態を検出するため、各制御処理プログ
ラムにはそれぞれに判定フラグＦＬＧ１，ＦＬＧ２，
…，ＦＬＧｎが設けられている。各判定フラグＦＬＧ１
〜ＦＬＧｎは、対応する制御処理がその処理時間内で実
行できたか否かをその制御処理の実行毎に判定して記録
するために設けられている。

【００２３】メイン制御ルーチンに従って実行するメイ
ン制御処理として、メインＣＰＵ１４は、図４に示すよ
うに、先ずＳ１１で各判定フラグＦＬＧ１〜ＦＬＧｎを
「１」に設定した後、Ｓ１２〜Ｓｎで、各制御処理プロ
グラムに従う制御処理を順次実行する。各制御処理にお
いて、メインＣＰＵ１４は、図示しないセンサ等の出力
値や、他の電子制御装置から送信されるデータ等の入力
情報を入力変数とする所定の演算処理を実行し、演算結
果に基づく制御情報を各種制御機器あるいは他の電子制
御装置に出力する。そして、メインＣＰＵ１４は、各制
御処理を実行する毎に、実行した制御処理がその処理時
間内で終了したときにはその制御処理に対応する判定フ
ラグＦＬＧ１〜ＦＬＧｎを「０」に設定する。反対に、
各制御処理がその処理時間内で終了しなかったときには
対応する判定フラグＦＬＧ１〜ＦＬＧｎを「１」に設定
する。メインＣＰＵ１４は、全ての制御処理を実行する
とメイン制御ルーチンを終了する。

【００２４】また、メインＣＰＵ１４は、メイン制御ル
ーチンの各制御処理プログラムをそれぞれ所定の処理時
間内で実行できたか否かを判定するためのランパルス生
成ルーチンを所定の判定周期毎に繰り返し実行する。本
実施形態では、判定周期は、メイン制御ルーチンの処理
周期の２倍の長さ（１ｍｓｅｃ．）に設定されている。

【００２５】ランパルス生成ルーチンに従って実行する
ランパルス生成処理として、メインＣＰＵ１４は、図５
に示すように、Ｓ２１〜Ｓ（２０＋ｎ）で、各判定フラ
グＦＬＧ１〜ＦＬＧｎが「０」であるか否かを順次判定
する。そして、全ての判定フラグＦＬＧ１〜ＦＬＧｎが
「０」であったときには、Ｓ（２１＋ｎ）で、サブマイ
コン１２が設定するランパルスフラグＲＰＦＬＧに基づ
いて設定した信号状態をランパルス信号ＳＲＰの信号状
態としてウォッチドッグタイマ１３に出力する。詳述す
ると、ランパルスフラグＲＰＦＬＧが「１」であるとき
には、信号状態を「Ｈ」レベルとして出力し、また、ラ
ンパルスフラグＲＰＦＬＧが「０」であるときには、信
号状態を「Ｌ」レベルとして出力する。即ち、メインマ
イコン１１は、「Ｈ」及び「Ｌ」レベルの２つの信号状
態を取るランパルス信号ＳＲＰを出力する。

【００２６】一方、Ｓ２１〜Ｓ（２０＋ｎ）のいずれか
のステップＳｊ（２１≦ｊ≦２０＋ｎ、ｎは自然数）で
判定フラグＦＬＧｋが「１」であったときにはＳ（２２
＋ｎ）でランパルス信号ＳＲＰの出力を停止する。

【００２７】即ち、メインＣＰＵ１４は、ランパルス生
成処理として、実行したメイン制御ルーチンの各制御処
理がそれぞれの処理時間内に実行できたときには、サブ
ＣＰＵ１７が設定するランパルスフラグＲＰＦＬＧに基
づいて信号状態が設定されるランパルス信号ＳＲＰをウ
ォッチドッグタイマ１３に出力する。一方、実行したメ
イン制御ルーチンの制御処理がそれぞれの処理時間内に
実行できなかったときには、ランパルスフラグＲＰＦＬ
Ｇの状態に関係なくランパルス信号ＳＲＰの出力を停止
する。

【００２８】サブマイコン１２はメインマイコン１１が
メイン制御ルーチンの各制御処理で実行する演算処理が
正常に実行されているか否かを監視するためのものであ
って、メインマイコン１１よりも処理能力が低いサブＣ
ＰＵ１７と、ＲＯＭ１８及びＲＡＭ１９等から構成され
ている。サブマイコン１２は、メインマイコン１１の演
算内容を監視するための演算監視ルーチンのみをメイン
制御ルーチンよりも長い所定の監視周期（例えば、５ｍ
ｓｅｃ．）で繰り返し実行する。

【００２９】演算監視ルーチンに従って実行する演算監
視処理として、サブＣＰＵ１７は、図１に示すように、
Ｓ３１〜Ｓ３５で、予め順序付けてＲＯＭ１８に記憶さ
れている一連の演算問題Ｑ１，Ｑ２，…，Ｑｋ，…，Ｑ
１０（１≦ｋ≦１０、ｋは自然数）をその順序で１つず
つ順次読み出し、読み出した演算問題Ｑｋをメインマイ
コン１１に送って演算させる。そして、Ｓ３６でその演
算結果Ｍ１，Ｍ２，…，Ｍｋ，…，Ｍ１０をメインＣＰ
Ｕ１４から取得する。なお、本実施形態では１０個の演
算問題Ｑ１〜Ｑ１０を順次メインマイコン１１に演算さ
せているが、一連の演算問題Ｑｋの数は１０でなくても
よい。

【００３０】ＲＯＭ１８に記憶されている各演算問題Ｑ
ｋは、メインマイコン１１がメイン制御処理の各制御処
理で実行する演算処理において実行する関数に入力され
る複数の変数ａｋ，ｂｋ，ｃｋからなる。そして、サブ
ＣＰＵ１７は、この各変数ａｋ，ｂｋ，ｃｋをメインマ
イコン１１に前記関数にて演算処理させ、その演算結果
Ｍｋを取得する。

【００３１】さらに、ＲＯＭ１８には、各演算問題Ｑｋ
に対する答えＡ１，Ａ２，…，Ａｋ，…，Ａ１０が予め
記憶されている。各答えＡ１〜Ａ１０は、その問題Ｑｋ
に対するメインマイコン１１の演算結果Ｍｋと照合する
ためのものである。各答えＡ１〜Ａ１０は、図３に示す
ように、メインマイコン１１に順次実行させる演算問題
Ｑ１（即ち、変数ａ１，ｂ１，ｃ１）〜Ｑｋ（ａｋ，ｂ
ｋ，ｃｋ）〜Ｑ１０（ａ１０，ｂ１０，ｃ１０）の順番
ｋに対して、１つずつ順に正誤が切り替わるように設定
されている。即ち、１番目の演算問題Ｑ１に対してはそ
の演算問題Ｑ１に対する正しい答えＡ１が設定され、２
番目の演算問題Ｑ２に対してはその演算問題Ｑ２に対す
る誤った答えＡ２が設定されている。同様に、順序が奇
数番の各演算問題Ｑ３，Ｑ５，Ｑ７，Ｑ９に対してはそ
の演算問題Ｑｋに対する正しい答えＡ３，Ａ５，Ａ７，
Ａ９が設定され、順序が偶数番の各演算問題Ｑ４，Ｑ
６，Ｑ８，Ｑ１０に対してはその演算問題Ｑｋに対する
誤った答えＡ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０が設定されてい
る。そして、サブＣＰＵ１７は、１０個の演算問題Ｑ１
〜Ｑ１０を、その答えＡｋが交互に正誤となるようにメ
インＣＰＵ１４に演算問題Ｑｋを順番ｋで順次演算させ
る。なお、各演算問題Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６，Ｑ８，Ｑ１０
に対して設定される誤った答えＡ２，Ａ４，Ａ６，Ａ
８，Ａ１０は、各演算問題Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６，Ｑ８，Ｑ
１０に対して得られる可能性がある１つの誤った演算結
果であってもよく、また、複数の誤った演算結果であっ
てもよい。本実施形態では、演算問題Ｑ１，Ｑ３，Ｑ
５，Ｑ７，Ｑ９がそれぞれ第１演算問題であり、演算問
題Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６，Ｑ８，Ｑ１０がそれぞれ第２演算
問題である。

【００３２】次に、サブＣＰＵ１７は、Ｓ３７〜Ｓ４１
で、今回実行する処理でメインＣＰＵ１４に実行させた
演算問題Ｑｋの順番ｋと、その演算結果Ｍｋとに基づい
て、ランパルス生成ルーチンでメインＣＰＵ１４が出力
するランパルス信号ＳＲＰの信号状態をランパルスフラ
グＲＰＦＬＧとして設定する。

【００３３】詳述すると、Ｓ３７で、今回演算させた演
算問題Ｑｋの順番ｋが偶数番であるか否かを判定し、偶
数番であったときには、Ｓ３８で、取得した演算結果Ｍ
ｋがその演算問題Ｑｋに対する答えＡｋと一致しないか
否かを判定する。そして、Ｓ３８で演算結果Ｍｋが答え
Ａｋと一致しないときには、Ｓ３９でランパルスフラグ
ＲＰＦＬＧを「０」とし、このランパルスフラグＲＰＦ
ＬＧをメインマイコン１１に出力して本処理を終了す
る。一方、Ｓ３８で演算結果Ｍｋが答えＡｋと一致した
ときには、Ｓ４０でランパルスフラグＲＰＦＬＧを
「１」とし、このランパルスフラグＲＰＦＬＧをメイン
マイコン１１に出力して本処理を終了する。

【００３４】また、サブＣＰＵ１７は、Ｓ３７で今回演
算させた問題Ｑｋの順番ｋが奇数番であったときには、
Ｓ４１で、取得した演算結果Ｍｋが、その問題Ｑｋに対
する答えＡｋと一致するか否かを判定する。そして、Ｓ
４１で演算結果Ｍｋが答えＡｋと一致したときには、Ｓ
４０で、ランパルスフラグＲＰＦＬＧを「１」とし、こ
のランパルスフラグＲＰＦＬＧをメインマイコン１１に
出力して本処理を終了する。一方、Ｓ４１で演算結果Ｍ
ｋが答えＡｋと一致しなかったときには、Ｓ３９でラン
パルスフラグＲＰＦＬＧを「０」とし、このランパルス
フラグＲＰＦＬＧをメインマイコン１１に出力して本処
理を終了する。

【００３５】即ち、サブＣＰＵ１７は、Ｓ３７〜Ｓ４１
で、正しい答えＡ１，Ａ３，Ａ５，Ａ７，Ａ９が設定さ
れている演算問題Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５，Ｑ７，Ｑ９に対す
るメインマイコン１１の演算結果Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５，Ｍ
７，Ｍ９が、各答えＡ１，Ａ３，Ａ５，Ａ７，Ａ９に一
致したときに、メインマイコン１１が正常な演算処理を
行っていると判定する。同様に、誤った答えＡ２，Ａ
４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０が設定されている問題Ｑ２，Ｑ
４，Ｑ６，Ｑ８，Ｑ１０に対するメインマイコン１１の
演算結果Ｍ２，Ｍ４，Ｍ６，Ｍ８，Ｍ１０が、各答えＡ
２，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０に一致しないときに、メ
インマイコン１１が正常な演算処理を行っていると判定
する。そして、サブＣＰＵ１７は、監視周期毎に順番ｋ
に従ってメインマイコン１１に実行させる各演算問題Ｑ
ｋに対する演算結果Ｍｋが正しいときに、メインマイコ
ン１１に出力するランパルスフラグＲＰＦＬＧを監視周
期毎に切り替える。即ち、サブＣＰＵ１７は、メインマ
イコン１１が出力するランパルス信号ＳＲＰの信号状態
を、監視周期の１倍（最小自然数）の長さの切替周期で
切り替えるように設定する。

【００３６】ウォッチドッグタイマ１３は公知の電子回
路であり、ランパルス信号ＳＲＰの信号状態が監視周期
で切り替わらなかったときには、リセット信号ＲＳＴを
メインＣＰＵ１４に出力してリセットし、メイン制御処
理の実行を中止させる。

【００３７】次に、以上のように構成された本実施形態
の作用について説明する。メインマイコン１１は、処理
周期毎に繰り返し実行するべきメイン制御処理において
制御処理の１つが所定の処理時間内に実行できなかった
ときには、判定周期毎に実行するランパルス生成処理に
おいてランパルス信号ＳＲＰの出力を停止する。する
と、ランパルス信号ＳＲＰが入力されなくなったウォッ
チドッグタイマ１３がメインマイコン１１をリセットす
る。

【００３８】従って、メインマイコン１１がメイン制御
処理を所定の処理時間で実行されているか否かがウォッ
チドッグタイマ１３によって監視され、処理時間内に実
行できなかったときにはメイン制御ルーチンの実行が中
止される。

【００３９】また、サブマイコン１２は、監視周期毎に
実行する演算監視処理において、メインマイコン１１に
演算させた演算問題Ｑｋの演算結果Ｍｋと、その演算問
題Ｑｋに対する答えＡｋとを照合することによって、メ
インマイコン１１がメイン制御処理の各制御処理におい
て実行する演算処理が正常に実行されるか否かを監視す
る。そして、演算処理が正常に実行されない可能性があ
るときには、メインマイコン１１が出力するランパルス
信号ＳＲＰの信号状態を設定するランパルスフラグＲＰ
ＦＬＧを監視周期で切り替えないようにする。すると、
メインマイコン１１がランパルスフラグＲＰＦＬＧに基
づいて出力するランパルス信号ＳＲＰの信号状態が監視
周期で切り替わらない状態が発生し、ウォッチドッグタ
イマ１３がメインマイコン１１をリセットする。

【００４０】従って、メインマイコン１１がメイン制御
処理の各制御処理で演算処理を正常に実行しているか否
かが監視され、各制御処理がその処理時間内に実行され
ている状態においても、演算処理が正常に実行されなか
った可能性があるときにはメイン制御処理の実行が中止
される。

【００４１】次に、以上詳述した本実施形態によって得
られる各効果を列挙する。 （１） メインマイコン１１がメイン制御処理の各制御
処理を処理時間内で実行している状態においても、各制
御処理で演算処理が正常に実行されない可能性があると
きにはメイン制御処理の実行が中止される。その結果、
メインマイコン１１が正常な演算処理をしなかったこと
による誤った演算結果に基づく制御を防止することがで
きる。

【００４２】（２） メインマイコン１１に演算させる
問題Ｑｋとして、正しい答えＡ１，Ａ３，Ａ５，Ａ７，
Ａ９が設定された第１演算問題Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５，Ｑ
７，Ｑ９と、誤った答えＡ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１
０が設定された第２演算問題Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６，Ｑ８，
Ｑ１０とが用いられる。そして、第１演算問題Ｑｋに対
する演算結果Ｍｋが正しい答えＡｋに一致するか否か、
又は、第２演算問題Ｑｋに対する演算結果Ｑｋが誤った
答えＡｋに一致しないか否かによって演算処理が正常に
実行されているか否かが判定される。その結果、メイン
マイコン１１が正常な演算処理をしなかったことによる
誤った演算結果に基づく制御をより確実に防止すること
ができる。

【００４３】（３） 正しい答えＡ１，Ａ３，Ａ５，Ａ
７，Ａ９が設定された第１演算問題Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５，
Ｑ７，Ｑ９と、誤った答えＡ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ
１０が設定された第２演算問題Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６，Ｑ
８，Ｑ１０とを交互にメインマイコン１１に演算させて
いる。そして、第１演算問題Ｑｋに対する演算結果Ｍｋ
が正しい答えＱｋに一致するときと、第２演算問題Ｑｋ
に対する演算結果Ｍｋが誤った答えＡｋに一致しないと
きに、ランパルス信号ＳＲＰの信号状態を監視周期の１
倍の切替周期毎に切り替えている。このため、ランパル
ス信号ＳＲＰの信号状態を監視周期の２倍以上の自然数
倍の長さの切替周期毎に切り替えるようにした場合に比
較して、メインマイコン１１が演算処理を正常に実行で
なくなったときにランパルス信号ＳＲＰの信号状態がよ
り早い時点で切り替わらなくなる。

【００４４】従って、メインマイコン１１が実行するメ
イン制御処理において演算処理が正常に実行できなくな
った可能性があるときに、より早い時点でメイン制御処
理の実行を中止することができる。

【００４５】（４） メイン制御処理を実行するメイン
マイコン１１が、サブマイコン１２が実行する演算監視
処理によって設定されるランパルスフラグＲＰＦＬＧに
基づいて信号状態が設定されるランパルス信号ＳＲＰを
出力する。このため、メインマイコン１１が実行するメ
イン制御処理での演算処理が正常であるか否かが、メイ
ン制御処理を実行しないサブマイコン１２によって監視
される。

【００４６】従って、メイン制御処理を実行するメイン
マイコン１１の負荷を増大させることがなく、より簡易
な構成のサブマイコン１２によってメインマイコン１１
が実行するメイン制御処理を監視することができる。ま
た、サブマイコン１２が監視結果に基づいて設定するラ
ンパルスフラグＲＰＦＬＧに基づいてメインマイコン１
１がランパルス信号ＳＲＰを出力するので、演算処理を
監視するサブマイコン１２の負荷が増大しない。その結
果、簡易機能のサブマイコン１２を従来の電子制御装置
に追加するだけで本実施形態の電子制御装置１０を構成
することができる。 （第２実施形態）次に、本発明を第１実施形態と同様の
電子制御装置に具体化した第２実施形態を図６に従って
説明する。

【００４７】図６に示すように、本実施形態の演算装置
としての電子制御装置２０は、メインマイコン２１、サ
ブマイコン２２、第１ウォッチドッグタイマ２３及び第
２ウォッチドッグタイマ２４等によって構成されてい
る。本実施形態では、メインマイコン２１が演算手段、
ランパルス生成手段及び第１コンピュータであり、サブ
マイコン２２が監視手段及び第２コンピュータである。

【００４８】メインマイコン２１は前記第１実施形態の
メインマイコン１１と同一の構成であって、前記処理周
期でメイン制御ルーチンを繰り返し実行し、また、前記
判定周期でランパルス制御ルーチンを繰り返し実行す
る。そして、メイン制御処理の各制御処理をその処理時
間内で実行できたときにランパルス信号ＳＲＰ１を第１
ウォッチドッグタイマ２３に出力可能となる。一方、各
制御処理をその処理時間内で実行できなかったときには
ランパルス信号ＳＲＰ１の第１ウォッチドッグタイマ２
３への出力を停止する。

【００４９】一方、サブマイコン２２は、前記第１実施
形態でサブマイコン１２が監視周期で繰り返し実行する
演算監視ルーチンを実行する。そして、各演算監視処理
毎に、演算問題Ｑｋをメインマイコン２１に演算させて
その演算結果Ｍｋを取得し、この演算結果Ｍｋを答えＡ
ｋに照合することで、メインマイコン２１が演算処理を
正常に実行できるか否かを判定する。次いで、メインマ
イコン２１が演算処理を正常に実行できたときには、ラ
ンパルス信号ＳＲＰ１の信号状態を監視周期で切り替え
るようにランパルスフラグＲＰＦＬＧを設定してメイン
マイコン２１に出力する。

【００５０】メインマイコン２１は、ランパルス生成処
理においてメイン制御処理の各制御処理がその処理時間
内に実行できたときに、サブマイコン２２が演算監視処
理で設定したランパルスフラグＲＰＦＬＧの状態に基づ
いてランパルス信号ＳＲＰ１の信号状態を設定し、この
信号状態でランパルス信号ＳＲＰ１を出力する。

【００５１】また、本実施形態では、サブマイコン２２
は、演算監視ルーチンに加え、メインマイコン２１が実
行するランパルス生成ルーチンと同様のランパルス生成
ルーチンを実行する。このランパルス生成ルーチンは、
例えば演算監視ルーチンと同じ監視周期で繰り返し実行
される。

【００５２】このルーチンで実行するランパルス生成処
理としてサブマイコン２２は、実行した演算監視ルーチ
ンの各制御処理がその処理時間内に実行できたか否かを
判定し、この判定結果に基づいてランパルス信号ＳＲＰ
２を第２ウォッチドッグタイマ２４に出力する。出力す
るランパルス信号ＳＲＰ２の信号状態は、演算監視ルー
チンの各制御処理がその処理時間内に実行できたときに
は、前回の処理で設定した信号状態から切り替えられ
る。一方、各制御処理がその処理時間内に実行できなか
ったときには出力が停止される。

【００５３】即ち、サブマイコン２２は、演算監視処理
の各制御処理をその処理時間内に実行できているときに
は、監視周期で信号状態が切り替わるランパルス信号Ｓ
ＲＰ２を出力する。反対に、各制御処理をその処理時間
内に実行できなかったときにはランパルス信号ＳＲＰ２
の出力自体を停止させる。

【００５４】第１ウォッチドッグタイマ２３は、メイン
マイコン２１から出力されるランパルス信号ＳＲＰ１の
信号状態が監視周期で切り替わらなかったときに、メイ
ンマイコン２１及びサブマイコン２２を共にリセットす
る。

【００５５】第２ウォッチドッグタイマ２４は、サブマ
イコン２２から出力されるランパルス信号ＳＲＰ２の信
号状態が監視周期で切り替わらなかったときに、メイン
マイコン２１及びサブマイコン２２を共にリセットす
る。

【００５６】以上のように構成された本実施形態は、前
記第１実施形態の作用に加えて次のような作用を有す
る。メインマイコン１１は、処理周期毎に繰り返し実行
するべきメイン制御処理において制御処理の１つが所定
の処理時間内に実行できなかったときには、判定周期毎
に実行するランパルス生成処理においてランパルス信号
ＳＲＰ１の出力を停止する。すると、ランパルス信号Ｓ
ＲＰ１が入力されなくなった第１ウォッチドッグタイマ
２３がメインマイコン２１及びサブマイコン２２を共に
リセットする。

【００５７】従って、メインマイコン１１がメイン制御
処理を所定の処理時間で実行されているか否かが第１ウ
ォッチドッグタイマ２３によって監視され、処理時間内
に実行できなかったときにはメイン制御ルーチンの実行
が、サブマイコン２２の演算監視処理の実行と共に中止
される。

【００５８】また、サブマイコン２２が監視周期毎に繰
り返し実行する演算監視処理が処理時間内に実行できな
かったときには、同じ監視周期毎に実行するランパルス
生成処理においてランパルス信号ＳＲＰ２の出力を停止
する。すると、ランパルス信号ＳＲＰ２が入力されなく
なった第２ウォッチドッグタイマ２４がメインマイコン
２１及びサブマイコン２２を共にリセットする。

【００５９】従って、サブマイコン２２が演算監視処理
を所定の処理時間内に実行しているかる否かが第２ウォ
ッチドッグタイマ２４によって外部から監視され、処理
時間内に実行できなかったときにはメインマイコン２１
によるメイン制御処理と共にその実行が中止される。

【００６０】以上詳述した本実施形態によれば、前記第
１実施形態の（１）〜（４）に記載した各効果の他に下
記の効果を得ることができる。 （１） サブマイコン２２が実行する演算監視処理が所
定の処理時間内に実行できたか否かが自己診断され、実
行できなかったときにはメインマイコン２１が実行する
メイン制御処理と共に演算監視処理の実行が中止され
る。

【００６１】従って、メインマイコン２１がメイン制御
処理で実行する演算処理が正常に実行されているか否か
をサブマイコン２２が演算監視処理によって正常に監視
できなくなったときにはメイン制御処理の実行が中止さ
れる。このため、メインマイコン２１がメイン制御処理
で実行する演算処理が正常に実行されているか否かをよ
り確実に監視し、正常に実行されない可能性があるとき
にメイン制御処理の実行を中止することができる。

【００６２】次に、上記各実施形態以外の実施形態を列
挙する。 ・ 上記第１実施形態で、メインマイコン１１が、メイ
ン制御ルーチンをランパルス生成ルーチンと共に判定周
期で実行する構成とする。この場合にも、上記実施形態
の（１）〜（４）の各効果を得ることができる。第２実
施形態においても同様である。

【００６３】・ 上記第１実施形態で、サブマイコン１
２が実行する演算監視処理においてメインマイコン１１
に演算させる演算問題Ｑｋに対する答えＡｋが、演算問
題Ｑｋの順序に対して、２つ毎あるいは３つ毎のように
複数個毎に正誤が切り替わるように設定された構成とす
る。例えば、２つ毎に正誤を切り替える場合には、１，
２番目の各演算問題Ｑ１，Ｑ２に対しては正しい答えＡ
１，Ａ２を設定し、３，４番目の各演算問題Ｑ３，Ｑ４
に対しては誤った答えＡ３，Ａ４を設定するといったよ
うに正誤を設定する。そして、演算監視処理において
１，２番目の演算問題Ｑ１，Ｑ２に対するメインマイコ
ン１１の演算結果Ｍ１，Ｍ２が正しい答えＡ１，Ａ２に
一致するときには、ランパルスフラグＲＰＦＬＧを２回
連続して「０」に設定する。また、３，４番目の演算問
題Ｑ３，Ｑ４に対する演算結果Ｍ３，Ｍ４が誤った答え
Ａ３，Ａ４に一致しないときにはランパルスフラグＲＰ
ＦＬＧを２回連続して「１」に設定する。このようにラ
ンパルスフラグＲＰＦＬＧを設定することで、メインマ
イコン１１が出力するランパルス信号ＳＲＰの信号状態
を、監視周期の２倍（自然数倍）の長さの切替周期で切
り替えるように設定する。この場合には、上記実施形態
の（１），（２），（４）に記載した各効果を得ること
ができる。但し、ランパルス信号ＳＲＰの信号状態を監
視周期で切り替えるように設定する前記実施形態と比較
して、メインマイコン１１が実行する演算処理が正常に
実行されなくなったときに演算処理を中止するタイミン
グが遅くなる。第２実施形態においても同様である。

【００６４】・ 上記第１実施形態で、サブマイコン１
２が、メインマイコン１１の演算監視処理だけでなく、
車両の例えばエンジン制御、トランスミッション制御等
のパワートレイン制御や、サスペンション制御、パワー
ステアリング制御、スキッド制御等の車体制御等の制御
処理をも実行する構成とする。この場合には、上記実施
形態の（１），（２），（３）に記載した各効果を得る
ことができる。第２実施形態においても同様である。

【００６５】・ 上記第２実施形態で、メインマイコン
２１がサブマイコン２２に一連の演算問題Ｑｋを順次演
算させることで、サブマイコン２２が実行する演算処理
が正常に実行されているか否かを外部から監視し、異常
時にランパルス信号ＳＲＰ２の信号状態を異常状態とす
る構成とする。即ち、両マイコン２１，２２が、それぞ
れ制御処理で実行する演算処理が正常に行われているか
否かを互いに監視する構成とする。このような構成によ
れば、第１実施形態の（１）〜（４）に記載したの各効
果と第２実施形態の（１）に記載した効果に加え、サブ
マイコン２２が演算監視処理で実行する演算処理が正常
に実行されているか否かを監視することができる。

【００６６】・ 上記第１実施形態では、それぞれが１
チップマイコンであるメインマイコン１１及びサブマイ
コン１２が回路基板に実装された電子制御装置１０に具
体化したが、同一の半導体チップにメインマイクロコン
ピュータ１１とサブマイクロコンピュータ１２とが形成
された電子制御装置１０に具体化してもよい。第２実施
形態も同様である。

【００６７】また、メインマイコン１１あるいはサブマ
イコン１２の構成要素が別々の半導体チップに形成され
たマルチチップマイコンであってもよく、メインＣＰＵ
１４あるいはサブＣＰＵ１７だけが半導体チップに形成
されたマイクロプロセッサを構成要素とするマイコンで
あってもよい。第２実施形態も同様である。

【００６８】・ 図７（ａ）に示すように、演算手段を
第１コンピュータとしてのメインマイクロコンピュータ
３０とし、ランパルス生成手段及び演算監視手段を第２
コンピュータとしてのサブマイクロコンピュータ３１と
する。そして、メインマイコン３０が実行するメイン制
御処理の各制御処理で設定された判定フラグＦＬＧ１〜
ＦＬＧｎに基づき、サブマイコン３１が実行するランパ
ルス生成処理で出力するランパルス信号ＳＲＰの信号状
態を切り替えるとともに、演算監視処理での照合結果に
基づいてランパルス信号ＳＲＰの信号状態を設定する。
このサブマイコン３１が生成するランパルス信号ＳＲＰ
を入力するウォッチドッグタイマ３２が、メインマイコ
ン３０が実行するメイン制御処理での演算処理が正常で
なかったときにメインマイコン３０及びサブマイコン３
１を共にリセットする構成とする。このような構成で
は、上記第１実施形態の（１）〜（４）に記載した各効
果を得ることができる上に、メインマイコン１１の負荷
をより小さくすることができる。

【００６９】・ 図７（ｂ）に示すように、演算手段、
ランパルス生成手段及び監視手段を、同一のマイクロコ
ンピュータ４０とし、このマイコン４０が、メイン制御
ルーチン及びランパルス生成ルーチンに加えて、演算監
視ルーチンをも実行する構成とする。そして、メイン制
御処理の各制御処理で実行する演算処理が正常に実行さ
れているか否かを演算監視処理によって自己診断し、そ
の診断結果に基づいて設定する信号状態をランパルス生
成ルーチンで生成するランパルス信号の信号状態とする
構成とする。このランパルス信号に基づいてウォッチド
ッグタイマ４１が、マイコン４０をリセットする。この
場合には、メイン制御処理を実行するマイクロコンピュ
ータ４０自らが、自身で行う演算処理が正常に実行され
ているか否かを判定し、その結果に基づいてメイン制御
処理の実行を外部から中止することができる。このよう
な構成では、上記実施形態の（１）〜（３）の各効果を
得ることができる。

【００７０】・ 本発明を実施する演算装置は、車両制
御を行う電子制御装置に限らず、演算処理を行う演算手
段を備えた各種測定装置、各種遊戯装置等の電子機器で
あってもよい。

【００７１】以下、前述した各実施形態から把握される
技術的思想をその効果とともに列挙する。 （１） 請求項５に記載の発明において、前記第２コン
ピュータ（図６に示すサブマイコン２２）は、２つの信
号状態を取るランパルス信号を出力するとともに、前記
監視周期毎に演算問題を前記演算手段に演算させてその
演算結果を取得したときにランパルス信号の信号状態を
切り替える副ランパルス生成手段（同じくサブマイコン
２２）を備えていることを特徴とする演算装置（同じく
電子制御装置２０）。

【００７２】このような構成によれば、第１コンピュー
タ（同じくメインマイコン２１）に加え、第２コンピュ
ータが所定の処理時間で演算処理を実行しているか否か
を監視し、実行できない可能性があったときに外部から
演算処理の実行を中止させることが可能となる。

【００７３】（２） 請求項１〜請求項４のいずれか一
項に記載の発明において、前記演算手段、ランパルス生
成手段及び監視手段は、第１コンピュータ（メインマイ
コン２１）が具備するとともに第２コンピュータ（サブ
マイコン２２）も具備し、前記第２コンピュータの監視
手段は前記第１コンピュータの演算処理が正常に実行さ
れたか否かを監視し、第１コンピュータの監視手段は第
２コンピュータの演算処理が正常に実行されたか否かを
監視することを特徴とする演算装置。

【００７４】このような構成によれば、それぞれが制御
処理を実行する２つのコンピュータ同士で互いに演算処
理が正常に実行されているか否かを監視して、演算処理
の実行を中止させることが可能となる。

【００７５】（３） 請求項１〜請求項４のいずれか一
項に記載の発明において、前記演算手段は第１コンピュ
ータ（図７（ａ）におけるメインマイコン３０）からな
り、前記ランパルス生成手段及び監視手段は第２コンピ
ュータ（同じくサブマイコン３１）からなることを特徴
とする演算装置。

【００７６】このような構成によれば、演算処理を行う
第１コンピュータの負荷を増大させることなく、第２コ
ンピュータによって第１コンピュータが実行する演算処
理を監視することができる。

【００７７】（４） 請求項１〜請求項４のいずれか一
項に記載の発明において、前記演算手段、ランパルス生
成手段及び監視手段は同一のコンピュータ（図７（ｂ）
におけるマイクロコンピュータ４０）からなることを特
徴とする演算装置。

【００７８】このような構成によれば、コンピュータが
実行する演算処理が正常であるか否かをコンピュータ自
身で監視し、演算処理が正常でない可能性があるときに
演算処理の実行を外部から中止することが可能となる。

【００７９】

【発明の効果】請求項１〜請求項６に記載の発明によれ
ば、演算装置の演算処理が正常に実行されず演算結果が
誤っている可能性があるときには演算処理の実行を中止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態の電子制御装置でサブマイコン
が実行する演算監視ルーチンのフローチャート。

【図２】 電子制御装置の構成を示すブロック図。

【図３】 演算監視ルーチンでメインマイコンに演算さ
せる演算問題を示す表。

【図４】 メインマイコンが実行するメイン制御ルーチ
ンのフローチャート。

【図５】 メインマイコンが実行するランパルス生成ル
ーチンのフローチャート。

【図６】 第２実施形態における電子制御装置の構成を
示すブロック図。

【図７】 （ａ），（ｂ）は共にその他の実施形態にお
ける電子制御装置の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１０…演算装置としての電子制御装置、１１…演算装置
を構成する演算手段、ランパルス生成手段及び第１コン
ピュータとしてのとしてのメインマイクロコンピュー
タ、１２…演算装置を構成する監視手段及び第２コンピ
ュータとしてのとしてのサブマイクロコンピュータ、１
３…演算装置を構成する演算制御手段としてのウォッチ
ドッグタイマ、２０…演算装置としての電子制御装置、
２１…演算装置を構成する演算手段、ランパルス生成手
段及び第１コンピュータとしてのメインマイクロコンピ
ュータ、２２…演算装置を構成する監視手段、第２コン
ピュータ及び副ランパルス生成手段としてのとしてのサ
ブマイクロコンピュータ、３０…演算手段及び第１コン
ピュータとしてのメインマイクロコンピュータ、３１…
ランパルス生成手段、監視手段及び第２コンピュータと
してのサブマイコン、４０…演算手段、ランパルス生成
手段、監視手段としてのマイクロコンピュータ、Ａ１〜
Ａ１０…答え、Ｍ１〜Ｍ１０…演算結果、Ｑ１，Ｑ３，
Ｑ５，Ｑ７，Ｑ９…演算問題としての第１演算問題、Ｑ
２，Ｑ４，Ｑ６，Ｑ８，Ｑ１０…演算問題としての第２
演算問題、ＳＲＰ…ランパルス信号、ＳＲＰ１…ランパ
ルス信号、ＳＲＰＰ２…ランパルス信号。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の演算処理を繰り返し実行する演算
   手段と、 ２つの信号状態を取るランパルス信号を出力可能なラン
   パルス生成手段と、 前記ランパルス生成手段が出力する前記ランパルス信号
   の信号状態を設定可能な監視手段とを備え、 前記監視手段は、 前記演算手段の演算処理で実行可能な所定の演算問題を
   所定の監視周期毎に前記演算手段に演算させてその演算
   結果を取得し、 前記演算問題に対して予め設定された答えとその演算結
   果とを照合することで演算手段の演算処理が正常に実行
   されたか否かを判定し、 演算処理が正常に実行されたときには前記ランパルス信
   号の信号状態を前記監視周期の自然数倍からなる切替周
   期で切り替えるように設定することを特徴とする演算装
   置。
2. 【請求項２】 前記演算手段は、前記演算処理を所定の
   処理時間内に実行できたか否かを判定し、 前記ランパルス生成手段は、前記演算処理が前記処理時
   間内に実行できなかったときに前記監視手段が設定する
   前記ランパルス信号の信号状態を無効化することを特徴
   とする請求項１に記載の演算装置。
3. 【請求項３】 前記演算問題として、その演算問題に対
   する正しい答えが設定された第１演算問題と、その演算
   問題に対する誤った答えが設定された第２演算問題とが
   用いられ、 前記監視手段は、 前記第１演算問題に対する演算結果がその答えに一致す
   るか否か、又は、前記第２演算問題に対する演算結果が
   その答えに一致しないか否かによって演算処理が正常に
   実行されたか否かを判定することを特徴とする請求項１
   又は請求項２に記載の演算装置。
4. 【請求項４】 前記監視手段は、 前記第１演算問題と第２演算問題とを交互に前記演算手
   段に演算させ、 第１演算問題に対する演算結果がその答えに一致すると
   きと、第２演算問題に対する演算結果がその答えに一致
   しないときに、前記ランパルス信号の信号状態を前記監
   視周期で切り替えるように設定することを特徴とする請
   求項３に記載の演算装置。
5. 【請求項５】 前記演算手段及びランパルス生成手段
   は、第１コンピュータからなり、 前記監視手段は、第２コンピュータからなることを特徴
   とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の演算
   装置。
6. 【請求項６】 前記ランパルス生成手段が出力するラン
   パルス信号を入力し、入力したランパルス信号の信号状
   態が前記切替周期で切り替わるときには前記演算手段の
   演算処理を許容するとともに、ランパルス信号の信号状
   態が切替周期で切り替わらなかったときには演算手段に
   演算処理の実行を中止させる演算制御手段を備えている
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に
   記載の演算装置。