JP2005210332A - タイマカウンタ装置、および、タイマカウンタ装置の動作プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】
同一精度のタイマカウンタ装置を備えることが困難な場合でも、計測結果の信頼性が確保できるタイマカウンタ装置を提供する。
【解決手段】
トリガ信号に応答してデータが入力される複数のレジスタと、前記複数のレジスタの特定レジスタに記憶されるデータと同一のデータである第１データを格納する診断レジスタと、リード信号を受信し、前記リード信号に応答して前記特定レジスタに記憶されるデータを読み込み、第２データとして格納するバッファと、前記第１データと、前記第２データを比較する比較器とを備える。そして、前記診断レジスタは、前記トリガ信号に応答して前記第１データを格納し、前記比較器は、前記リード信号に応答して前記第１データと前記第２データを読み込み、前記第１データと前記第２データを比較し、前記第１データと前記第２データが一致しない場合、異常信号を出力するタイマカウンタ装置を構成し、タイマカウンタ装置に異常が発生したことを把握する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、タイマカウンタ装置に関し、特にタイマカウンタ装置の故障診断機能に関する。

近年、コンピュータを搭載する多種多様の製品が市場に流通し、そのような製品に搭載される組み込み用マイクロコンピュータ等も様々なものが市場に流通している。そのような製品は、上記のマイクロコンピュータとシリアル通信インターフェースなどに接続された周辺装置とにより、製品内部で様々なシステムを構築することが可能である。そのようなシステムにおいて、システムの起動時または稼働中にそのシステムが適切に稼働しているかどうかを検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。製品にとって特に重要なシステムには、システム稼動中に不測の不具合を自動的に検出するために装置を備え、故障発生などの診断を行うことが一般的に行われている。

特に自動車電装品の分野においては、コンピュータシステムの異常が人命に直結する場合があり、故障診断は必要不可欠な動作である。様々な自動車電装品の中には、走行中の各車輪の回転速度の変化をマイクロコンピュータのタイマカウンタ装置を使用して検出するシステムが存在する。そのようなシステムはタイヤのスリップ状況や車両の走行状態を判定し、車両を安定させる制御を行うシステム（例えば、ＡＢＳ：アンチブレーキロックシステムや車両安定制御システム等）と結びついて車両の安全な走行を提供している。そのような車両を安定させる制御を行うシステムにおいて、検出される車両速度の精度や信頼性の確保は必須である。従来の走行中の各車輪の回転速度の変化を検出するシステムは、タイマカウンタ装置の冗長配置等でフェールセーフ機能を構成する。

図１は、従来用いられている故障検出機能を備えるタイマカウンタ装置１０１の構成を示すブロック図である。図１に示されるタイマカウンタ装置は、車両に備えられた場合、各車輪に設置された車両速度センサ（車輪回転数センサ）が発するパルス信号の周期、または周波数を計測することで車輪速度を検出する。マイクロコンピュータは、タイマカウンタ装置１０１が正常に動作し、正しい周期または周波数が計測されたか否かを判定するために、診断用として同じ機能を有するタイマカウンタ装置２０１を同一マイコン内、または、マイコン外部に備える。同一の車両速度センサ（車輪回転数センサ）から出力されたのパルス信号は、キャプチャトリガ信号１０４_１〜キャプチャトリガ信号１０４_ｎとしてタイマカウンタ装置１０１とタイマカウンタ装置２０１に入力される。タイマカウンタ装置１０１とタイマカウンタ装置２０１はキャプチャトリガ信号１０４_１〜キャプチャトリガ信号１０４_ｎ同期してタイマカウンタ装置１０１が有するキャプチャレジスタ１０３_１〜キャプチャレジスタ１０３_ｎと、タイマカウンタ装置２０１が有するキャプチャレジスタ２０３_１〜キャプチャレジスタ２０３_ｎとにタイマカウンタ値をキャプチャする。比較器１０５_１〜比較器１０５_ｎはキャプチャされたタイマカウンタ値を比較することで、タイマカウンタ１０２とキャプチャレジスタ１０３_１〜キャプチャレジスタ１０３_ｎのキャプチャ動作と、タイマカウンタ値のキャプチャ経路、キャプチャレジスタ値の読み出し経路等の異常を検出し、異常を検出した場合に異常検出信号１０６_１〜異常検出信号１０６_ｎを出力して計測結果の信頼性を確保している。

このような診断方法は複数のタイマカウンタ装置によって構成されており、同一精度のタイマカウンタ装置を複数準備することが可能な場合に有効である。また、同一精度のタイマカウンタ装置を複数準備することが可能な場合に、上記のような構成での比較器１０５_１〜比較器１０５_ｎの動作は、タイマカウンタ装置１０１とタイマカウンタ装置２０１の各々の計測値の差分が所定の許容範囲内にあるか否かで判断される。（もし比較器１０５_１〜比較器１０５_ｎが単純に一致、不一致でキャプチャされたタイマカウンタ値を比較すると、タイマカウンタのカウント開始タイミングやキャプチャトリガ信号の入力タイミング等のズレにより計測結果が同一にならない場合にも異常検出信号を出力してしまう。）したがって比較器１０５_１〜比較器１０５_ｎには異常を検出できない範囲が存在する。

さらに、計測結果の差分を計測し、かつ、その差分が所定の許容範囲内であるかどうかを判定できる比較器を、診断対象となるキャプチャレジスタと同数用意することが必要であり、製造コストが大きくなる。また、各々の診断対象キャプチャレジスタから比較器への入力経路およびそれを選択するセレクタを用意しなくてはならず、大規模な回路が必要となる。

同一精度のタイマカウンタ装置を複数個備えることが困難な場合でも、計測結果の信頼性が確保できるタイマカウンタ装置が望まれる。

また、タイマカウンタのカウント開始タイミングやキャプチャトリガ信号の入力タイミング等のズレにより計測結果が同一にならない場合でも計測結果の信頼性が確保できるタイマカウンタ装置が望まれる。

さらに、簡単な回路で構成することが可能な故障診断機能付タイマカウンタ装置が望まれる。
特開２００１−１２７６２０号公報

本発明が解決しようとする課題は、同一精度のタイマカウンタ装置を備えることが困難な場合でも、計測結果の信頼性が確保できるタイマカウンタ装置を提供することにある。

本発明が解決しようとする他の課題は、タイマカウンタのカウント開始タイミングやキャプチャトリガ信号の入力タイミング等のズレにより計測結果が同一にならない場合でも計測結果の信頼性が確保できるタイマカウンタ装置を提供することにある。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、簡単な回路で構成することが可能な故障診断機能付タイマカウンタ装置を提供することにある。

以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

トリガ信号（４_１〜４_ｎ）に応答してデータが入力される複数のレジスタ（３_１〜３_ｎ）と、前記複数のレジスタ（３_１〜３_ｎ）の特定レジスタに記憶されるデータと同一のデータである第１データを格納する診断レジスタ（１３）と、リード信号（１０）を受信し、前記リード信号（１０）に応答して前記特定レジスタに記憶されるデータを読み込み、第２データとして格納するバッファ（１２）と、前記第１データと、前記第２データを比較する比較器（５）とを備え、
前記診断レジスタ（１３）は、前記トリガ信号（４_１〜４_ｎ）に応答して前記第１データを格納し、前記比較器（５）は、前記リード信号（１０）に応答して前記第１データと前記第２データを読み込み、前記第１データと前記第２データを比較し、前記第１データと前記第２データが一致しない場合、異常信号（６）を出力するタイマカウンタ装置を構成し、タイマカウンタ装置に異常が発生したことを把握する。

そのタイマカウンタ装置において、前記比較器（５）に比較実施信号（１４）を出力する信号発生器（１１）と、トリガ選択信号（７）を受信し、前記トリガ選択信号（７）に基づいて前記複数のレジスタ（３_１〜３_ｎ）の各々に対応するトリガ信号（４_１〜４_ｎ）から前記特定レジスタのトリガ信号（４_１〜４_ｎ）を選択するトリガ信号切替器とを備え、
前記バッファ（１２）は、レジスタ選択信号（９）を受信し、前記レジスタ選択信号（９）に対応して前記特定レジスタを選択し、前記リード信号（１０）に応答して前記選択された特定レジスタに記憶されるデータを読み込み、第２データとして格納し、前記トリガ信号切替器は前記トリガ選択信号（７）に基づいて選択されたトリガ信号（４_１〜４_ｎ）を前記診断レジスタ（１３）に出力し、前記信号発生器（１１）は、前記トリガ選択信号（７）に対応する第１特定レジスタと前記レジスタ選択信号（９）に対応する第２特定レジスタとが同じレジスタを示しているかどうかを比較し、前記第１特定レジスタと前記第２特定レジスタが一致する場合に前記比較実施信号（１４）を出力するタイマカウンタ装置を構成し、それによってタイマカウンタ装置に異常が発生したことを把握する。

このようなタイマカウンタを構成することで、複雑な回路構成を具備することなく低コストの故障診断付タイマカウンタ装置を市場に提供することが可能になり、製品の故障による事故の発生を防止する効果がある。

そのタイマカウンタ装置において、前記信号発生器（１１）は、前記リード信号（１０）の入力を監視し、前記リード信号（１０）の入力に応答して前記トリガ選択信号（７）に対応する第１特定レジスタと前記レジスタ選択信号（９）に対応する第２特定レジスタとの比較を行い、前記第１特定レジスタと前記第２特定レジスタが一致する場合に、前記比較実施信号（１４）を出力するタイマカウンタ装置。

そのタイマカウンタ装置において、前記比較器（５）は前記比較実施信号（１４）に応答して前記第１データと前記第２データを読み込み、前記第１データと前記第２データを比較し、前記第１データと前記第２データが一致しない場合、異常信号（６）を出力するタイマカウンタ装置。

そのタイマカウンタ装置において、さらに特定周波数のクロック信号を出力するタイマ（２）を備え、
前記複数のレジスタ（３_１〜３_ｎ）の各々と前記診断レジスタ（１３）は、前記タイマ（２）から出力された値を前記データとして格納するタイマカウンタ装置。

トリガ信号（４_１〜４_ｎ）に応答してデータが入力される複数のレジスタ（３_１〜３_ｎ）と、前記複数のレジスタ（３_１〜３_ｎ）の特定レジスタに記憶されるデータと同一のデータである第１データを格納する診断レジスタ（１３）とを具備するタイマカウンタ装置を動作させる方法を実行可能なコンピュータプログラムにおいて、
リード信号（１０）を受信するステップと、前記リード信号（１０）に応答して前記特定レジスタに記憶されるデータを読み込み、第２データとして格納するステップと、前記トリガ信号（４_１〜４_ｎ）に応答して前記第１データを格納するステップと、前記リード信号（１０）に応答して前記第１データと前記第２データを読み込み、前記第１データと前記第２データを比較するステップと、前記第１データと前記第２データが一致しない場合、異常信号（６）を出力するステップを具備する方法をコンピュータで実行可能なプログラムで上記のタイマカウンタ装置を動作させる。

そのプログラムにおいて、比較実施信号（１４）を出力するステップと、トリガ選択信号（７）を受信し、前記トリガ選択信号（７）に基づいて前記複数のレジスタ（３_１〜３_ｎ）の各々に対応するトリガ信号（４_１〜４_ｎ）から前記特定レジスタのトリガ信号（４１〜４ｎ）を選択するステップと、レジスタ選択信号（９）を受信し、前記レジスタ選択信号（９）に対応して前記特定レジスタを選択するステップと、前記リード信号（１０）に応答して前記選択された特定レジスタに記憶されるデータを読み込み、第２データとして格納するステップと、前記トリガ選択信号（７）に基づいて選択されたトリガ信号（４_１〜４_ｎ）を出力するステップと、前記トリガ選択信号（７）に対応する第１特定レジスタと前記レジスタ選択信号（９）に対応する第２特定レジスタとが同じレジスタを示しているかどうかを比較するステップと、前記第１特定レジスタと前記第２特定レジスタが一致する場合に前記比較実施信号（１４）を出力するステップを具備する方法をコンピュータで実行可能なプログラム。

そのプログラムにおいて、前記トリガ選択信号（７）に対応する第１特定レジスタと前記レジスタ選択信号（９）に対応する第２特定レジスタとを比較するステップと、前記リード信号（１０）の入力を監視するステップと、前記第１特定レジスタと前記第２特定レジスタが一致する場合に、前記リード信号（１０）の入力に応答して前記比較実施信号（１４）を出力するステップを具備する方法をコンピュータで実行可能なプログラム。

そのプログラムにおいて、前記比較実施信号（１４）に応答して前記第１データと前記第２データを読み込み、前記第１データと前記第２データを比較するステップと、前記第１データと前記第２データが一致しない場合、異常信号（６）を出力するステップを具備する方法をコンピュータで実行可能なプログラム。

そのプログラムにおいて、さらに特定周波数のクロック信号を出力するタイマ（２）を備え、前記複数のレジスタ（３_１〜３_ｎ）の各々と前記診断レジスタ（１３）は、前記タイマ（２）から出力された値を前記データとして格納するステップを具備する方法をコンピュータで実行可能なプログラム。

このようなコンピュータプログラムによって、故障診断機能付タイマカウンタ装置を動作させることで、汎用性の高いタイマカウンタ装置を市場に提供することが可能になり、装置が搭載するプログラムを変更するだけで、信頼性を向上させることができる。

本発明によるタイマカウンタ装置は、リードバッファと診断用キャプチャレジスタとを備え、そのリードバッファと診断用キャプチャレジスタとの値を比較することで故障診断を実行するため、比較器への入力経路が固定できる。そのため診断用として追加する回路の規模を大きくすること無く信頼性の高いタイマカウンタ装置を構成することが可能になる。

さらに本発明によるタイマカウンタ装置は、検査対象である複数のキャプチャレジスタの値をリードバッファから読み込むとき（リードするとき）に、自動で故障診断が行われるため、ソフトウェア負荷を用いる必要のないタイマカウンタ装置を構成することが可能になる。

また、本発明によるタイマカウンタ装置は、差分値の評価ではなく、診断に用いられる値の一致か不一致かで回路の診断を実行するので検出精度が低下する不具合を減少させることができ、さらに、タイマカウンタ装置を構成する比較器も簡単な回路で構成できるという効果もある。

以下に図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について述べる。

［実施の構成］
図２は本発明の実施の形態に述べるタイマカウンタ装置１の構成を示すブロック図である。図２を参照すると、タイマカウンタ装置１は内部バス１５に接続され、内部バス１５を介してコンピュータのＣＰＵと情報通信を行う。またタイマカウンタ装置１にはキャプチャレジスタ選択信号７とキャプチャトリガ信号４_１〜キャプチャトリガ信号４_ｎ（ｎはタイマカウンタ装置１に備えられたキャプチャレジスタ数に対応した数）とリードレジスタ選択信号９とキャプチャレジスタリード信号１０が入力され、異常が発生している場合には異常検出信号６が出力されることを示す。図２に示すタイマカウンタ装置１はコンピュータを搭載する様々な機器に備えることが可能であるが、以下の実施の形態では、本発明のタイマカウンタ装置１が車両に搭載され、その車両の走行中に各車輪に設置された車両速度センサ（車輪回転数センサ）が発するパルス信号の周期または周波数を計測することで車輪速度を検出するシステムに用いられた場合を例に述べる。

タイマカウンタ装置１は、タイマカウンタ２とキャプチャトリガ信号切替器８と診断用キャプチャレジスタ１３とキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎ（ｎは任意の自然数）とリードバッファ１２と比較信号発生器１１と比較器５とから構成される。

タイマカウンタ２は経過時間を計測するための信号を出力する時計機能ブロックである。タイマカウンタ２は、現在時刻の計測やＣＰＵに一定の周期での処理を指示する場合などに使用されるクロック信号を出力する。そのクロック信号は、水晶発振器によるタイミング信号などを用いて生成される。

キャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎはタイマカウンタ２から出力される値を取りこむ記憶回路である。キャプチャ実行命令（キャプチャトリガ信号４_１〜キャプチャトリガ信号４_ｎ）に応答してタイマカウンタ２の値を一時的に取りこむ。キャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎタイマカウンタ装置１に複数備えられ、そのキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎの各々はキャプチャトリガ信号４_１〜キャプチャトリガ信号４_ｎに対応する。

リードバッファ１２は、キャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎに記憶された値をＣＰＵが読み込む場合に、その値を一時的に格納する緩衝用メモリである。ＣＰＵからの読み取り命令によってキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎの値の読み取りが実行される場合に、キャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎからその値が転送される。

キャプチャトリガ信号切替器８は、診断用キャプチャレジスタ１３に出力されるタイマカウンタ２の値を切り替える切り替え機能ブロックである。キャプチャレジスタ選択信号７に対応してキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎの診断を実行するキャプチャレジスタを選択する機能を有する。

診断用キャプチャレジスタ１３はタイマカウンタ２から出力される値を取りこむ記憶回路である。キャプチャトリガ信号切替器８からの信号に応答してタイマカウンタ２の値を一時的に取りこむ。

比較信号発生器１１はキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎの診断の実行タイミングを決定する信号発生機能ブロックである。比較信号発生器１１は、キャプチャレジスタ選択信号７とリードレジスタ選択信号９とキャプチャレジスタリード信号１０に基づいてキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎの診断時期である比較実施タイミングを決定し、そのタイミングに対応する比較実施信号１４を出力する。

比較器５は、診断用キャプチャレジスタ１３とリードバッファ１２に格納された値の比較を行う比較機能ブロックである。比較器５は比較実施信号１４に応答して診断用キャプチャレジスタ１３とリードバッファ１２に格納された値を比較し、各々の値が一致しなかった場合異常検出信号６を出力する。

キャプチャレジスタ選択信号７は、診断対象となる一つのキャプチャレジスタを決定するために用いられる信号である。キャプチャレジスタ選択信号７はキャプチャトリガ信号切替器８と比較信号発生器１１とに入力される。このキャプチャレジスタ選択信号７の値を変更することで診断対象となるキャプチャレジスタを任意に変更することができる。例えばシステムは複数のキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎを順次診断するようにキャプチャレジスタ選択信号７の値を変更することで、全てのキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎの診断が自動的の行われる。また、特に重要なキャプチャレジスタを重点的に診断させるようにキャプチャレジスタ選択信号７をキャプチャトリガ信号切替器８に入力することも可能である。

キャプチャトリガ信号４_１〜キャプチャトリガ信号４_ｎは、キャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎにタイマカウンタ２の値を取りこませるためのキーとなる信号である。４_１〜キャプチャトリガ信号４_ｎは、キャプチャトリガ信号切替器８とキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎに入力される。例えば、本実施の形態の場合、各車輪に設置された複数の車両速度センサ（車輪回転数センサ）は、各々がパルス信号を発生する。キャプチャトリガ信号４_１〜キャプチャトリガ信号４_ｎは、その各々のパルス信号に対応して生成され、タイマカウンタ装置１に入力される。

リードレジスタ選択信号９は、リードバッファ１２にキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎに格納された値の取り込みを指示する信号である。リードレジスタ選択信号９は、リードバッファ１２と比較信号発生器１１に入力される。リードバッファ１２はリードレジスタ選択信号９に基づいて値を取りこむレジスタをキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎから選択し、その選択されたキャプチャレジスタに格納された値を取り込みバッファする。

キャプチャレジスタリード信号１０は、リードレジスタ選択信号９によって選択されたキャプチャレジスタから値を取りこむタイミングを指示する信号である。キャプチャレジスタリード信号１０はリードバッファ１２と比較信号発生器１１に入力される。リードバッファ１２はキャプチャレジスタリード信号１０に応答して選択されたキャプチャレジスタから値を取り込む。

比較実施信号１４は、比較器５に診断の実行を指示する信号である。比較実施信号１４はキャプチャレジスタ選択信号７とリードレジスタ選択信号９とキャプチャレジスタリード信号１０とに基づいて生成され、比較器５は比較実施信号１４に応答してキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎに格納された値と診断用キャプチャレジスタ１３に格納された値の比較を行う。

異常検出信号６はタイマカウンタ装置１に異常が発生したことを通知する信号である。タイマカウンタ装置１を備えるコンピュータは出力された異常検出信号６に応答して、タイマカウンタ装置１に異常が発生したことを警告音などを用いてユーザに通知する。

［実施の動作］
以下に図面を用いて本実施の形態の動作について述べる。図３はキャプチャトリガ信号４_１〜キャプチャトリガ信号４_ｎを受信した場合に診断用キャプチャレジスタ１３にタイマカウンタ２の値を格納する動作を示すフローチャートである。以下ではタイマカウンタ装置１がキャプチャトリガ信号４_１を受信した場合を例に述べる。図３を参照すると、タイマカウンタ装置１のキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎはステップＳ１０１においてキャプチャトリガ信号４_１〜キャプチャトリガ信号４_ｎの受信を監視する。ステップＳ１０２において、キャプチャレジスタ３_１はキャプチャトリガ信号４_１を受信する。また同時にキャプチャトリガ信号切替器８もキャプチャトリガ信号４_１を受信する。

キャプチャトリガ信号４_１を受信したキャプチャレジスタ３_１はそのキャプチャトリガ信号４_１に応答してタイマカウンタ２の値を取りこむ（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０４において、キャプチャトリガ信号４_１を受信したキャプチャトリガ信号切替器８はキャプチャレジスタ選択信号７に示されるキャプチャレジスタと、入力されたキャプチャトリガ信号（この場合、キャプチャトリガ信号４_１）に示されるキャプチャレジスタとが一致するかどうかの判断を行う。その判断の結果、両方のキャプチャレジスタが一致しなかった場合、処理は初期状態（待機状態）に戻りタイマカウンタ装置１はキャプチャトリガ信号４_１〜キャプチャトリガ信号４_ｎの受信を監視する。

その判断の結果、キャプチャレジスタ選択信号７に示されるキャプチャレジスタとキャプチャトリガ信号４_１が入力されるキャプチャレジスタが一致した場合、キャプチャトリガ信号切替器８はキャプチャレジスタ選択信号７に示されるキャプチャレジスタと、入力されたキャプチャトリガ信号（この場合、キャプチャトリガ信号４_１）に示されるキャプチャレジスタ（この場合、キャプチャレジスタ３_１）が一致したことに応答して診断用キャプチャレジスタ１３にタイマカウンタ２の値の取り込みを指示する。ステップＳ１０５においてタイマカウンタ２の値の取り込み指示を受信した診断用キャプチャレジスタ１３は、その指示に応答してタイマカウンタ２の値の取りこみ（キャプチャ）を実行する。

この動作によって、診断用キャプチャレジスタ１３とタイマカウンタ２の値の取り込みを行ったキャプチャレジスタ（この場合、キャプチャレジスタ３_１）とには、同一の値が格納されることになる。キャプチャレジスタ選択信号７を変更することで複数のキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎの任意のキャプチャレジスタと診断用キャプチャレジスタ１３とに同一の値を格納することが可能である。

図４は、比較信号発生器１１の動作を示すフローチャートである。以下ではタイマカウンタ装置１がキャプチャトリガ信号４_１を受信し、キャプチャレジスタ選択信号７に示されるキャプチャレジスタがキャプチャレジスタ３_１で、且つ、リードレジスタ選択信号９に示されるキャプチャレジスタがキャプチャレジスタ３_１である場合を例に述べる。図４を参照すると比較信号発生器１１はステップＳ２０１において入力されるキャプチャレジスタ選択信号７とリードレジスタ選択信号９とを監視する。ステップＳ２０２において、比較信号発生器１１はキャプチャレジスタ選択信号７に示されるキャプチャレジスタ（この場合、キャプチャレジスタ３_１）とリードレジスタ選択信号９に示されるキャプチャレジスタ（この場合、キャプチャレジスタ３_１）とが一致するかどうかを判断する。その判断の結果、両方のキャプチャレジスタが一致しなかった場合、処理は初期状態（待機状態）に戻り比較信号発生器１１はキャプチャレジスタ選択信号７とリードレジスタ選択信号９とを監視する。

ステップＳ２０２の判断の結果、キャプチャレジスタ選択信号７にしめされるキャプチャレジスタ（この場合、キャプチャレジスタ３_１）とリードレジスタ選択信号９に示されるキャプチャレジスタ（この場合、キャプチャレジスタ３_１）とが一致した場合、処理はステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３において、比較信号発生器１１はキャプチャレジスタリード信号１０が入力されたかどうかを判断する。キャプチャレジスタリード信号１０が入力されていない場合、処理は初期状態（待機状態）に戻り比較信号発生器１１はキャプチャレジスタ選択信号７とリードレジスタ選択信号９とを監視する。キャプチャレジスタリード信号１０が入力された場合、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４において、キャプチャレジスタリード信号１０が入力された比較信号発生器１１は、キャプチャレジスタリード信号１０に応答して比較実施信号１４を生成する。比較信号発生器１１は生成した比較実施信号１４を比較器５に対して出力する。このときリードバッファ１２はキャプチャレジスタリード信号１０に応答してキャプチャレジスタ３_１に格納された値を読み込みバッファリングを行う。

これによって、タイマカウンタ装置１は診断実行時期と診断対象のキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎを自動的に決定することが可能になる。

図５は比較器５がタイマカウンタ装置１の診断に係る診断用キャプチャレジスタ１３とキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎとに格納された値の比較動作を示すフローチャートである。以下ではタイマカウンタ装置１がキャプチャトリガ信号４_１を受信し、キャプチャレジスタ選択信号７に示されるキャプチャレジスタがキャプチャレジスタ３_１で、且つ、リードレジスタ選択信号９に示されるキャプチャレジスタがキャプチャレジスタ３_１である場合を例に述べる。図５を参照すると、ステップＳ３０１において比較器５は待機状態を取り、比較実施信号１４の入力を監視する。ステップＳ３０２において、比較器５は比較実施信号１４が入力されたかどうかの判断を行う。その結果、比較実施信号１４が入力されていない場合、処理は初期状態（待機状態）に戻り比較器５は待機状態を取り比較実施信号１４の入力を監視する。比較実施信号１４が入力された場合、ステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０３において、比較実施信号１４が入力された比較器５は診断用キャプチャレジスタ１３とリードバッファ１２の各々に格納された値の出力を要求する。図５に示すフローではリードバッファ１２にはステップＳ２０４において読み込んだキャプチャレジスタ３_１の値が格納され、診断用キャプチャレジスタ１３にはステップＳ１０５において読み込んだ値が格納されている。

ステップＳ３０４において、比較器５は要求に応答して出力された診断用キャプチャレジスタ１３の値とリードバッファ１２の値を受信し、各々の値が一致するかどうかの判断を行う。その判断の結果、各々の値が一致した場合、処理は初期状態（待機状態）に戻り比較器５は待機状態を取り比較実施信号１４の入力を監視する。

診断用キャプチャレジスタ１３の値とリードバッファ１２の値を比較した結果、各々の値が一致しなかった場合、処理はステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０５において、比較器５は各々の値が一致しなかったことを通知するために異常検出信号６を出力する。

これらの動作により、診断対象となっているキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎの値をＣＰＵがリードしようとした際、リードバッファ１２を介した診断対象のキャプチャレジスタ３_１〜キャプチャレジスタ３_ｎの値と診断用キャプチャレジスタ１３の値の一致判定が自動的に行われるため、キャプチャレジスタ、キャプチャ動作、タイマカウンタ値のキャプチャ経路、キャプチャレジスタ値の読み出し経路等の異常を、異常検出信号６をモニタするだけで実現できる。

また、リードバッファ１２と診断用キャプチャレジスタ１３を用いて診断を行うことにより比較器５への入力経路が固定できるため複数の比較器、または、各々の診断対象キャプチャレジスタから比較器５への入力経路やそれを選択するセレクタが不要である。さらに通常の周期または周波数計測で使用するキャプチャトリガ信号と同じ信号にて、同じタイマカウンタから診断用キャプチャレジスタ１３にもタイマカウンタ値をキャプチャするため、装置に異常がなければ計測用キャプチャレジスタ値と診断用キャプチャレジスタ値は完全に一致する。したがって比較器５自体も両キャプチャ値の差分を取って比較する必要がなく、両キャプチャ値が一致するか否かで異常の検出ができる。そのため、異常検出機能が単純なＸＯＲ回路で構成でき低コストで異常検出機能付タイマカウンタ構成することが可能になる。異常を検出できない範囲も存在しないため、高精度の診断機能を実現することができる。

図１は、従来のタイマカウンタ装置の構成を示す図である。 図２は、本発明のタイマカウンタ装置の構成を示す図である。 図３は、診断用キャプチャレジスタにタイマカウンタの値を格納する動作を示すフローチャートである。 図４は、比較信号発生器の動作を示すフローチャートである。 図５は、診断用キャプチャレジスタと各々のキャプチャレジスタの格納された値の比較動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１…タイマカウンタ措置
２…タイマカウンタ
３_１〜３_ｎ…キャプチャレジスタ
４_１〜４_ｎ…キャプチャトリガ信号
５…比較器
６…異常検出信号
７…キャプチャレジスタ選択信号
８…キャプチャトリガ信号切替機
９…リードレジスタ選択信号
１０…キャプチャレジスタリード信号
１１…比較信号発生器
１２…リードバッファ
１３…診断用キャプチャレジスタ
１４…比較実施信号
１５…内部バス

Claims (10)

1. トリガ信号に応答してデータが入力される複数のレジスタと、
   前記複数のレジスタの特定レジスタに記憶されるデータと同一のデータである第１データを格納する診断レジスタと、
   リード信号を受信し、前記リード信号に応答して前記特定レジスタに記憶されるデータを読み込み、第２データとして格納するバッファと、
   前記第１データと前記第２データとを比較する比較器と、
   を備え、
   前記診断レジスタは、前記トリガ信号に応答して前記第１データを格納し、
   前記比較器は、前記リード信号に応答して前記第１データと前記第２データを読み込み、前記第１データと前記第２データを比較し、前記第１データと前記第２データが一致しない場合、異常信号を出力する
   タイマカウンタ装置。
2. 請求項１に記載のタイマカウンタ装置において、さらに、
   前記比較器に比較実施信号を出力する信号発生器と、
   トリガ選択信号を受信し、前記トリガ選択信号に基づいて前記複数のレジスタの各々に対応するトリガ信号から前記特定レジスタのトリガ信号を選択するトリガ信号切替器と
   を備え、
   前記バッファは、レジスタ選択信号を受信し、前記レジスタ選択信号に対応して前記特定レジスタを選択し、前記リード信号に応答して前記選択された特定レジスタに記憶されるデータを読み込み、第２データとして格納し、
   前記トリガ信号切替器は前記トリガ選択信号に基づいて選択されたトリガ信号を前記診断レジスタに出力し、
   前記信号発生器は、前記トリガ選択信号に対応する第１特定レジスタと前記レジスタ選択信号に対応する第２特定レジスタとを比較し、前記第１特定レジスタと前記第２特定レジスタが一致する場合に前記比較実施信号を出力する
   タイマカウンタ装置。
3. 請求項２に記載のタイマカウンタ装置において、
   前記信号発生器は、前記リード信号の入力を監視し、前記リード信号の入力に応答して前記トリガ選択信号に対応する第１特定レジスタと前記レジスタ選択信号に対応する第２特定レジスタとの比較を行い、
   前記第１特定レジスタと前記第２特定レジスタが一致する場合に、前記比較実施信号を出力する
   タイマカウンタ装置。
4. 請求項２または３に記載のタイマカウンタ装置において、
   前記比較器は前記比較実施信号に応答して前記第１データと前記第２データを読み込み、前記第１データと前記第２データを比較し、前記第１データと前記第２データが一致しない場合、異常信号を出力する
   タイマカウンタ装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載のタイマカウンタ装置において、
   さらに特定周波数のクロック信号を出力するタイマを備え、
   前記複数のレジスタの各々と前記診断レジスタは、前記クロック信号を前記
   データとして格納する
   タイマカウンタ装置。
6. トリガ信号に応答してデータが入力される複数のレジスタと、
   前記複数のレジスタの特定レジスタに記憶されるデータと同一のデータである第１データを格納する診断レジスタと、
   を具備するタイマカウンタ装置を動作させる方法を実行可能なコンピュータプログラムにおいて、
   リード信号を受信するステップと、
   前記リード信号に応答して前記特定レジスタに記憶されるデータを読み込み、第２データとして格納するステップと、
   前記トリガ信号に応答して前記第１データを格納するステップと、
   前記リード信号に応答して前記第１データと前記第２データを読み込み、前記第１データと前記第２データを比較するステップと
   前記第１データと前記第２データが一致しない場合、異常信号を出力するステップ
   を具備する方法をコンピュータで実行可能なプログラム。
7. 請求項６に記載のプログラムにおいて、
   比較実施信号を出力するステップと、
   トリガ選択信号を受信し、前記トリガ選択信号に基づいて前記複数のレジスタの各々に対応するトリガ信号から前記特定レジスタのトリガ信号を選択するステップと、
   レジスタ選択信号を受信し、前記レジスタ選択信号に対応して前記特定レジスタを選択するステップと、
   前記リード信号に応答して前記選択された特定レジスタに記憶されるデータを読み込み、第２データとして格納するステップと、
   前記トリガ選択信号に基づいて選択されたトリガ信号を出力するステップと、
   前記トリガ選択信号に対応する第１特定レジスタと前記レジスタ選択信号に対応する第２特定レジスタとを比較するステップと、
   前記第１特定レジスタと前記第２特定レジスタが一致する場合に前記比較実施信号を出力するステップ
   を具備する方法をコンピュータで実行可能なプログラム。
8. 請求項７に記載のプログラムにおいて、
   前記トリガ選択信号に対応する第１特定レジスタと前記レジスタ選択信号に対応する第２特定レジスタとを比較するステップと、
   前記リード信号の入力を監視するステップと、
   前記第１特定レジスタと前記第２特定レジスタが一致する場合に、前記リード信号の入力に応答して前記比較実施信号を出力するステップ
   を具備する方法をコンピュータで実行可能なプログラム。
9. 請求項７または８に記載のプログラムにおいて、
   前記比較実施信号に応答して前記第１データと前記第２データを読み込み、前記第１データと前記第２データを比較するステップと、
   前記第１データと前記第２データが一致しない場合、異常信号を出力するステップ
   を具備する方法をコンピュータで実行可能なプログラム。
10. 請求項６乃至９の何れか１項に記載のプログラムにおいて、
    さらに特定周波数のクロック信号を出力するタイマを備え、
    前記複数のレジスタの各々と前記診断レジスタは、前記クロック信号を前記
    データとして格納する
    方法をコンピュータで実行可能なプログラム。

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