JP2005267126A - 制御機器の制御方法および制御機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】 本発明は、停電時に予備電源を用いて低消費電力で制御機器を動作させるだけでなく、停電時のデータ異常等の安全性を確保できる制御機器の制御方法および制御機器に関するものである。
【解決手段】 停電の際に制御機器を動作させるCPUのプログラムROMデータは、通常電源の立ち上がり時にRAMにコピーされる。前記CPUは、停電の際に前記RAMにコピーされた前記プログラムROMデータ上で動作する。その後、フラッシュROMに接続されている予備電源は、遮断される。前記RAMにコピーされたプログラムROMデータは、動作させながら、常時通過する部分でサムチェックが行われる。前記CPUは、動作状態で前記RAMにコピーされたプログラムROMデータのチェックにおいて不良が発生した場合、リセットされる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、低消費電力型制御機器の制御方法および制御機器に関するものである。特に、本発明は、停電時に予備電源を用いて低消費電力で制御機器を動作させるだけでなく、停電時のデータ異常等の安全性を確保できる制御機器の制御方法および制御機器に関するものである。
フラッシュROMを使用した低消費電力型制御機器は、停電時にデータのバックアップや時計の計時を継続させる必要がある。また、低消費電力で動作させるシーケンス、および各種センサの入力処理をCPUで制御する制御機器は、記憶されているプログラムROMデータが消滅したり、あるいはデータ異常が発生した場合の安全性を確保する必要がある。
従来の制御機器は、低消費電力型のものが多く考えられている。たとえば、リモートコントローラーによって制御する制御機器は、リモートコントローラーに内蔵した駆動用電池の消耗時期の到来を使用者に知らせるようにして、無駄な電池の交換を行わないようにしている。前記技術は、たとえば、特開2003−153346号に記載されている。
特開2003−153346号公報
制御機器は、停電時にデータのバックアップや時計の計時を継続させるための予備電源を必要とするが、予備電源の消費電力をできるだけ小さくしたいという問題があった。また、シーケンス、および各種センサの入力処理をCPUで制御する制御機器は、RAMに記憶させたプログラムROMデータを消滅させないようにしたり、あるいはデータ異常が発生した場合の安全性を確保するために要する電力が不可欠であった。
フラッシュROM上のプログラムの保全は、コピーした直後のRAM上のプログラムが正常であっても動作中に、ノイズ等の外乱等により、RAMの内容が変化してしまうという問題があった。
以上のような課題を解決するために、本発明は、起動時に制御機器を動作させるCPUのプログラムデータが消滅している場合に対して、たとえば、通常電源立ち上がり時にプログラムROMデータのサムチェックを行い、サムチェックが一致しない場合、CPUをリセットしている。
本発明は、通電状態でのデータ消滅に対して、通常動作を行いながら、制御プログラムの冒頭(常時通過する部分)でプログラムROMデータのサムチェックを行うようにしている。また、本発明は、固定周期での割り込みプログラム部でも、プログラムROMデータのサムチェックを行うようにしている。
本発明は、動作状態でプログラムROMデータに変化が生じた場合、およびサムチェックプログラム自身のROMデータ消滅時でも、確実に動作停止が可能であり、安全性の確保が可能となる様にしている。
本発明は、フラッシュROMを用いたシステムにおいて、停電時にデータのバックアップ、および時計の計時を継続させるために、フラッシュROM自身の消費電力を低減する必要があり、フラッシュROMに記憶されている停電時に動作させる最低限のプログラムをRAMにコピーし、RAM上でプログラムを動作させた状態としておき、フラッシュROMに接続されている予備電源を遮断する必要がある。
本発明は、RAMにコピーしたプログラムの異常を検出した場合に、フラッシュROM上のプログラムでのリセットの様に、即時にリセットをするのではなく、フラッシュROM上に、正常なプログラムが有る可能性が非常に高いため、一旦フラッシュROMの予備電源を投入した上で、フラッシュROM上に制御を戻し、フラッシュROMのプログラムを再度コピーした上で、再度、RAM上に制御を移すことで、正常動作への復帰を試みている。
本発明は、前記操作を行った後、再度プログラムの異常が検出された場合に、RAM自身が何らかの要因により破壊されている可能性があるため、CPUをリセットしている。
(第1発明)
第1発明の制御機器の制御方法は、フラッシュROMおよびRAM、CPU、および停電時に通常電源から予備電源に切り替える手段を少なくとも備えており、停電の際に前記制御機器を動作させるCPUのプログラムROMデータを通常電源の立ち上がり時にRAMにコピーし、停電の際に前記RAMにコピーされた前記プログラムROMデータ上で、前記CPUを動作させた後、前記フラッシュROMに接続されている前記予備電源を遮断し、前記RAMにコピーされたプログラムROMデータを動作させながら、常時通過する部分で前記プログラムROMデータのチェックを行い、前記動作状態で前記RAMにコピーされたプログラムROMデータのチェックにおいて不良が発生した場合、前記CPUをリセットすることを特徴とする。
(第2発明)
第2発明の制御機器の制御方法は、フラッシュROMおよびRAM、CPU、および停電時に通常電源から予備電源に切り替える手段を少なくとも備えており、停電の際に前記制御機器を動作させる固定周期での割り込みプログラムデータを通常電源の立ち上がり時にRAMにコピーし、停電の際に前記RAMにコピーされた前記割り込みプログラムデータ上で、前記CPUを動作させた後、前記フラッシュROMに接続されている前記予備電源を遮断し、前記割り込みプログラムデータを動作させながら、前記割り込みプログラムデータのチェックを行い、前記割り込み動作状態で前記割り込みプログラムデータのチェックにおいて不良が発生した場合、前記CPUをリセットすることを特徴とする。
(第3発明)
第3発明の制御機器の制御方法は、第1発明および第2発明において、プログラムROMデータおよび割り込みプログラムデータに不良が発生した場合、前記CPUをリセットする前に、再度フラッシュROMに対する前記予備電源を投入し、前記フラッシュROM上のプログラムROMデータおよび割り込みプログラムデータをRAM上にコピーし、RAM上のプログラムROMデータおよび割り込みプログラムデータの復元を行うことを特徴とする。
(第4発明)
第4発明の制御機器は、フラッシュROMおよびRAM、CPU、および停電時に通常電源から予備電源に切り替える手段を少なくとも備えており、前記制御機器の通常電源が立ち上がるのを検出する電源立上検出手段と、前記電源立上検出手段により前記通常電源の立ち上げを検出した際に、前記制御機器を動作させるCPUのプログラムROMデータをRAMにコピーするコピー手段と、前記制御機器の停電を検出する停電検出手段と、前記停電検出手段により停電を検出した際に、前記RAMにコピーされた前記プログラムROMデータ上で、前記CPUを動作させた後、前記フラッシュROMに接続されている予備電源を遮断する電源遮断手段と、前記RAMにコピーされたプログラムROMデータを動作させながら、常時通過する部分で前記プログラムROMデータのチェックを行うチェック手段と、前記動作状態で前記RAMにコピーされたプログラムROMデータのチェックにおいて不良が発生した場合、前記CPUをリセットするCPUリセット手段と、から少なくとも構成されていることを特徴とする。
(第5発明)
第5発明の制御機器は、フラッシュROMおよびRAM、CPU、および停電時に通常電源から予備電源に切り替える手段を少なくとも備えており、前記制御機器の通常電源が立ち上がるのを検出する電源立上検出手段と、前記電源立上検出手段により電源の立ち上げを検出した際に、固定周期での割り込みプログラムデータをRAMにコピーするコピー手段と、前記制御機器の停電を検出する停電検出手段と、前記停電検出手段により停電を検出した際に、前記RAMにコピーされた前記割り込みプログラムデータ上で、前記CPUを動作させた後、前記フラッシュROMに接続されている前記予備電源を遮断する電源遮断手段と、前記RAMにコピーされた割り込みプログラムデータを動作させながら、常時通過する部分で前記割り込みプログラムのチェックを行うチェック手段と、前記動作状態で前記RAMにコピーされた割り込みプログラムデータのチェックにおいて不良が発生した場合、前記CPUをリセットするCPUリセット手段と、から少なくとも構成されていることを特徴とする。
(第6発明)
第6発明の制御機器は、第4発明および第5発明において、チェック手段によりプログラムROMデータおよび割り込みプログラムデータに不良が発生した場合、フラッシュROMに前記予備電源を接続する電源接続手段と、前記フラッシュROM上のプログラムデータおよび割り込みプログラムデータをRAM上に再度コピーするコピー手段と、を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、通常電源の立ち上がり時にプログラムROMデータおよび/または割り込みプログラムデータをRAMにコピーし、停電時に前記RAMにコピーされた前記プログラムROMデータおよび/または割り込みプログラムデータによってCPUを動作させているため、消費電力が少なくて済む。
本発明によれば、前記プログラムROMデータおよび/または割り込みプログラムデータでCPUを動作させた後、フラッシュROMに接続されている予備電源を遮断しているため、消費電力が少なくて済む。
本発明によれば、RAMにコピーされた前記プログラムROMデータおよび/または割り込みプログラムデータは、チェック手段によりチェックがされているため、制御機器の誤動作がない。また、前記チェック手段は、RAMにコピーされた前記プログラムROMデータおよび/または割り込みプログラムデータが不良であると判断した場合、CPUをリセットして、データの安全を図っている。
本発明によれば、前記プログラムROMデータおよび/または割り込みプログラムデータに不良が発生した場合であっても、再度フラッシュROMに予備電源を接続することで、正しいプログラムをRAM上にコピーして使用することができる。
(第1発明)
第1発明における制御機器の制御方法は、低消費電力型の制御機器の安全を図るもので、フラッシュROMおよびRAM、CPU、および停電時に通常電源から予備電源に切り替える手段を少なくとも備えている。停電の際に前記制御機器を動作させるCPUのプログラムROMデータは、通常電源の立ち上がり時にRAMにコピーされる。前記CPUは、停電の際に前記RAMにコピーされた前記プログラムROMデータ上で動作する。
その後、前記フラッシュROMに接続されている予備電源は、遮断される。前記RAMにコピーされたプログラムROMデータは、動作させながら、常時通過する部分で、たとえば、サムチェックが行われる。前記CPUは、動作状態で前記RAMにコピーされたプログラムROMデータのチェックにおいて不良が発生した場合、リセットされる。以上のように、第1発明は、停電時にRAM上でCPUを動作させフラッシュROMに接続されている予備電源を遮断するため、電力消費を少なくするとともに、制御機器の安全を確保できる。
(第2発明)
第2発明における制御機器の制御方法は、プログラムROMデータの代わりに固定周期で割り込むプログラムデータである点で、第1発明と異なっている。すなわち、停電の際に前記制御機器を動作させる固定周期での割り込みプログラムデータは、通常電源の立ち上がり時にRAMにコピーされる。前記CPUは、停電の際に前記RAMにコピーされた前記割り込みプログラムデータ上で動作する。
その後、前記フラッシュROMは、予め接続されていた予備電源が遮断される。前記割り込みプログラムデータは、動作状態で、チェックが行われ、不良が発生した場合、前記CPUをリセットする。第2発明は、第1発明と同様に、停電時の電力消費を低く、また制御機器の安全を確保することができる。
(第3発明)
第3発明における制御機器の制御方法は、第1発明および第2発明のように、プログラムROMデータおよび割り込みプログラムデータに不良が発見された場合、CPUをリセットする代わりに再度フラッシュROMに予備電源を投入する。前記フラッシュROM上のプログラムROMデータおよび割り込みプログラムデータは、正しい状態で残されている場合があるため、RAM上にそれぞれコピーし、復元を行う。
(第4発明)
第4発明の制御機器は、ROM、RAM、CPU、および停電時に通常電源から予備電源に切り替える手段、電源立上検出手段、コピー手段、停電検出手段、電源遮断手段、チェック手段、CPUリセット手段を少なくとも備えている。
電源立上検出手段は、制御機器における通常電源が立ち上がった状態を検出する。コピー手段は、前記電源立上検出手段により通常電源の立ち上げを検出した際に、前記制御機器を動作させるCPUのプログラムROMデータをRAMにコピーする。停電検出手段は、前記制御機器の停電を検出する。
電源遮断手段は、前記停電検出手段により停電を検出した際に、前記RAMにコピーされた前記プログラムROMデータ上で、前記CPUを動作させた後、前記フラッシュROMに接続されている予備電源を遮断する。チェック手段は、前記RAMにコピーされたプログラムROMデータを動作させながら、常時通過する部分で前記プログラムROMデータの、たとえば、サムチェックを行う。
前記CPUリセット手段は、前記動作状態で前記RAMにコピーされたプログラムROMデータのチェックを行い、不良を発見した場合、前記CPUをリセットする。
(第5発明)
第5発明における制御機器は、プログラムROMデータの代わりに固定周期での割り込みプログラムデータを通常電源の立ち上がり時にRAMにコピーし、停電の際に前記割り込みプログラムデータでCPUを動作させる点で、第4発明と異なっている。
(第6発明)
第6発明における制御機器は、第4発明および第5発明のように、プログラムROMデータおよび割り込みプログラムデータに不良が発見された場合、CPUをリセットする代わりに再度フラッシュROMに接続されている予備電源を投入する電源接続手段が設けられている。また、前記制御機器は、前記フラッシュROM上のプログラムROMデータおよび割り込みプログラムデータが正しい状態で残されている場合があるため、再度RAM上にそれぞれをコピーするコピー手段が備えられている。
図1は本発明の実施例である制御機器の概略を説明するためのブロック構成図である。図1において、制御機器は、制御回路(マイクロコンピュータ)11と、被制御部13と、リモートコントローラー14とから構成されている。前記被制御部13は、制御回路11およびリモートコントローラー14によって制御されている。
前記制御回路11は、CPU111と、フラッシュROM112と、電源立上検出手段113と、コピー手段114と、RAM115と、停電検出手段116と、電源接続・遮断手段117と、チェック手段118と、CPUリセット手段119と、割り込みプログラムROM122と、データ通信動作決定手段123と、データ判別手段124と、データ通信手段125と、通常電源と予備電源切替手段126とから構成されている。
被制御部13は、たとえば、燃焼構成部131と、ファンモータ部132と、各種センサ133とから構成されている。リモートコントローラー14は、データ設定手段141と、時計表示部142とから構成されている。
図2はフラッシュROMおよびRAMを説明するための図である。図2において、フラッシュROM112には、図2に示されているように、停電時実行プログラムが記憶されている。RAM115には、フラッシュROM112に記憶されている停電実行プログラム等がコピー手段114によってコピーされる。
図3は本発明の実施例で、制御の順序を説明するためのフローチャートである。図1および図3において、図示されていない電源は、スイッチを投入することにより立ち上げられる(ステップ311)。電源立上検出手段113は、前記電源が立ち上がったことを電圧等により検出し、コピー手段114にフラッシュROM112をコピーするように命令する。
前記コピー手段114は、フラッシュROM112に記憶されているプログラムROMデータ等をRAM115に記憶させる(ステップ312、ステップ313)。その後、CPU111は、フラッシュROM112に記憶されているプログラムROMデータによって動作する(ステップ314)。
停電検出手段116は、停電を検出した場合、RAM115によって、前記CPU111を動作させる(ステップ315、ステップ316)。その後、前記停電検出手段116は、電源接続・遮断手段117によって、前記フラッシュROM112の電源を遮断し(ステップ317)、消費電力の低減を図る。
次に、チェック手段118は、RAM115にコピーされたプログラムROMデータを動作させながら、常時通過する部分での、たとえば、サムチェックを行う(ステップ318)。前記チェック手段118は、正常である場合、前記RAM115にコピーされたプログラムROMデータでCPU111を動作させ、不良であると判断した場合、CPUリセット手段119により、CPU111をリセットする(ステップ319、ステップ320)。
また、チェック手段118は、コピーされたプログラムROMデータに不良があると判断した場合であっても、CPU111をリセットせずに、フラッシュROM112の電源を再度投入(ステップ330)し、フラッシュROM112のプログラムROMデータをRAM115にコピーする(ステップ312)。その後は、前述の通りである。
図示されていない制御部は、割り込みプログラムROM122があるか否かを調べる(ステップ321)。前記制御部は、前記割り込みプログラムROM122があると判断した場合、前記割り込みプログラムROMデータをコピー手段114によりRAM115にコピーする(ステップ322、ステップ323)。
停電検出手段116は、停電を検出した場合(ステップ325)、RAM115にコピーされた前記割り込みプログラムROMデータにより、前記CPU111を動作させる(ステップ326)。その後、前記停電検出手段116は、電源接続・遮断手段117によって、前記フラッシュROM112の電源を遮断する(ステップ327)。
次に、チェック手段118は、RAM115にコピーされた割り込みプログラムROMデータを動作させながら、常時通過する部分での、たとえば、サムチェックを行う(ステップ328)。前記チェック手段118は、正常である場合、前記RAM115にコピーされた割り込みプログラムROMデータでCPU111を動作させ、不良であると判断した場合、CPUリセット手段119により、CPU111をリセットする(ステップ329)。
前記チェック手段118は、前記割り込みプログラムROMデータに不良があると判断した場合、電源接続・遮断手段117により、フラッシュROM112の電源を再度投入する(ステップ330)。また、前記チェック手段118は、前記割り込みプログラムROMデータに不良があると判断した場合、前記同様に、CPU111をCPUリセット手段119によってリセットすることもできる(ステップ331)。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。本発明の実施例に記載されたブロック構成図は、公知または周知の技術により達成できるものである。
本発明は、チェック手段をサムチェックの代わりに公知または周知のものに代えることができる。また、本発明は、被制御部やリモートコントローラーに限定されるものではない。
本発明の実施例である制御機器の概略を説明するためのブロック構成図である。(実施例1) フラッシュROMおよびRAMを説明するための図である。 本発明の実施例で、制御の順序を説明するためのフローチャートである。
符号の説明
11・・・制御回路(マイクロコンピュータ)
111・・・CPU
112・・・フラッシュROM
113・・・電源立上検出手段
114・・・コピー手段
115・・・RAM
116・・・停電検出手段
117・・・電源接続・遮断手段
118・・・チェック手段
119・・・CPUリセット手段
122・・・割り込みプログラムROM
123・・・データ通信動作決定手段
124・・・データ判別手段
125・・・データ通信手段
126・・・通常電源と予備電源切替手段
13・・・被制御部
131・・・燃焼構成部
132・・・ファンモータ部
133・・・各種センサ
14・・・リモートコントローラー
141・・・データ設定手段
142・・・時計表示部

Claims (6)

  1. フラッシュROMおよびRAM、CPU、および停電時に通常電源から予備電源に切り替える手段を少なくとも備えている制御機器の制御方法において、
    停電の際に前記制御機器を動作させるCPUのプログラムROMデータを通常電源の立ち上がり時にRAMにコピーし、
    停電の際に前記RAMにコピーされた前記プログラムROMデータ上で、前記CPUを動作させた後、
    前記フラッシュROMに接続されている前記予備電源を遮断し、
    前記RAMにコピーされたプログラムROMデータを動作させながら、常時通過する部分で前記プログラムROMデータのチェックを行い、
    前記動作状態で前記RAMにコピーされたプログラムROMデータのチェックにおいて不良が発生した場合、前記CPUをリセットすることを特徴とする制御機器の制御方法。
  2. フラッシュROMおよびRAM、CPU、および停電時に通常電源から予備電源に切り替える手段を少なくとも備えている制御機器の制御方法において、
    停電の際に前記制御機器を動作させる固定周期での割り込みプログラムデータを通常電源の立ち上がり時にRAMにコピーし、
    停電の際に前記RAMにコピーされた前記割り込みプログラムデータ上で、前記CPUを動作させた後、
    前記フラッシュROMに接続されている前記予備電源を遮断し、
    前記割り込みプログラムデータを動作させながら、前記割り込みプログラムデータのチェックを行い、
    前記割り込み動作状態で前記割り込みプログラムデータのチェックにおいて不良が発生した場合、前記CPUをリセットすることを特徴とする制御機器の制御方法。
  3. 前記プログラムROMデータおよび割り込みプログラムデータに不良が発生した場合、前記CPUをリセットする前に、再度フラッシュROMに対する前記予備電源を投入し、
    前記フラッシュROM上のプログラムROMデータおよび割り込みプログラムデータをRAM上にコピーし、RAM上のプログラムROMデータおよび割り込みプログラムデータの復元を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載された制御機器の制御方法。
  4. フラッシュROMおよびRAM、CPU、および停電時に通常電源から予備電源に切り替える手段を少なくとも備えている制御機器において、
    前記制御機器の通常電源が立ち上がるのを検出する電源立上検出手段と、
    前記電源立上検出手段により前記通常電源の立ち上げを検出した際に、前記制御機器を動作させるCPUのプログラムROMデータをRAMにコピーするコピー手段と、
    前記制御機器の停電を検出する停電検出手段と、
    前記停電検出手段により停電を検出した際に、前記RAMにコピーされた前記プログラムROMデータ上で、前記CPUを動作させた後、前記フラッシュROMに接続されている予備電源を遮断する電源遮断手段と、
    前記RAMにコピーされたプログラムROMデータを動作させながら、常時通過する部分で前記プログラムROMデータのチェックを行うチェック手段と、
    前記動作状態で前記RAMにコピーされたプログラムROMデータのチェックにおいて不良が発生した場合、前記CPUをリセットするCPUリセット手段と、
    から少なくとも構成されていることを特徴とする制御機器。
  5. フラッシュROMおよびRAM、CPU、および停電時に通常電源から予備電源に切り替える手段を少なくとも備えている制御機器において、
    前記制御機器の通常電源が立ち上がるのを検出する電源立上検出手段と、
    前記電源立上検出手段により電源の立ち上げを検出した際に、固定周期での割り込みプログラムデータをRAMにコピーするコピー手段と、
    前記制御機器の停電を検出する停電検出手段と、
    前記停電検出手段により停電を検出した際に、前記RAMにコピーされた前記割り込みプログラムデータ上で、前記CPUを動作させた後、前記フラッシュROMに接続されている前記予備電源を遮断する電源遮断手段と、
    前記RAMにコピーされた割り込みプログラムデータを動作させながら、常時通過する部分で前記割り込みプログラムのチェックを行うチェック手段と、
    前記動作状態で前記RAMにコピーされた割り込みプログラムデータのチェックにおいて不良が発生した場合、前記CPUをリセットするCPUリセット手段と、
    から少なくとも構成されていることを特徴とする制御機器。
  6. 前記チェック手段によりプログラムROMデータおよび割り込みプログラムデータに不良が発生した場合、フラッシュROMに前記予備電源を接続する電源接続手段と、
    前記フラッシュROM上のプログラムデータおよび割り込みプログラムデータをRAM上に再度コピーするコピー手段と、
    を備えていることを特徴とする請求項4または請求項5に記載された制御機器。
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