JP2005502972A - マイクロコントローラおよびｅｅｐｒｏｍを含む回路装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

マイクロコントローラ（１０）およびＥＥＰＲＯＭ（１１）を含む回路装置の駆動方法を提供する。ＥＥＰＲＯＭ（１１）内に少なくとも１つのデータセットメモリ（ＤＡ１〜ＤＡ３）を含む第１のメモリ領域（２９）と少なくとも１つのデータセットメモリ（ＤＢ１〜ＤＢ３）を含む少なくとも１つの第２のメモリ領域（３０）とが設けられる。また妥当なメモリ領域（２９、３０）を示す少なくとも１つのポインタ（Ｐ１〜Ｐ３）を含む第３のメモリ領域（３１）が設けられる。マイクロコントローラ（１０）は第１のステップ（５３）で、妥当でないとされたメモリ領域（２９または３０）のデータセットメモリ（ＤＡ１〜ＤＡ３またはＤＢ１〜ＤＢ３）内にデータセットを記憶し、続いて第２のステップ（５４）でポインタ（Ｐ１〜Ｐ３）を変更して妥当でないとされたメモリ領域を妥当なメモリ領域とする。この２つのステップ（５３，５４）が循環的に繰り返される。本発明によれば、メモリ過程でエラーが発生したときにも、妥当なメモリ領域に記憶された正確なデータセットをつねに使用できる。

Description

【技術分野】
【０００１】
従来の技術
本発明は、独立請求項の上位概念記載のマイクロコントローラおよびＥＥＰＲＯＭを含む回路装置の駆動方法に関する。
【０００２】
独国特許出願公開第１９７１６５２０号公報からはエレクトロモータの駆動パラメータを検出する冒頭に言及した形式の方法が公知である。ここで特に記憶されているのは駆動時間である。長期の記憶を行うメモリとしてＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭが設けられている。
【０００３】
ＰＲＯＭでは格納すべきデータセットはＰＲＯＭメモリセルへの不可逆のプログラミングにより記憶される。ＥＰＲＯＭは利用サイクルの終了時にメモリ内容を消去することにより再び使用することができる。この２つのタイプのメモリは１回の利用サイクル中同じメモリセルには１度しかデータセットを記憶できないので、駆動時間を数えるには多くのメモリセルをリザーブしておかなければならない。
【０００４】
最も柔軟性の高い手段はメモリセルを電気的に書き込んだり消去したりできるＥＥＰＲＯＭである。ただしＥＥＰＲＯＭを使用することの利点は欠点にもなりうる。ＥＥＰＲＯＭはメモリ過程中に駆動電圧が中断すると一時的に定義されていない駆動状態に陥ってしまうことがある。この場合、格納されたデータセットにエラーが生じてしまう。
【０００５】
したがって本発明の課題は、マイクロコントローラおよびＥＥＰＲＯＭを含む回路装置の駆動方法において、ＥＥＰＲＯＭのデータセットを確実に使用できるようにすることである。
【０００６】
この課題は独立請求項に記載された特徴によって解決される。
【０００７】
本発明の利点
本発明の方法ではまずＥＥＰＲＯＭ内に少なくとも１つのデータセットメモリを記憶するための第１のメモリ領域と少なくとも１つの第２のメモリ領域とが設けられる。さらに妥当なメモリ領域を示す少なくとも１つのポインタを含む第３のメモリ領域が設けられる。マイクロコントローラは第１のステップで、妥当でないとされたメモリ領域のデータセットメモリ内にデータセットを記憶し、続いて第２のステップでポインタを変更して妥当でなかったほうのメモリ領域を妥当なメモリ領域とする。この２つのステップが循環的に繰り返される。
【０００８】
本発明の方法の主たる利点は、どのような駆動状態であっても少なくとも２つのメモリ領域の少なくとも１つに必ず正しいデータセットが格納されるということである。駆動シーケンス中に障害が発生した場合、例えば書き込み過程中に給電電圧が遮断されると、所定のメモリ領域へのメモリ過程にあったデータセットはエラーを発生する可能性があるが、他のメモリ領域に正しく格納されたデータセットは影響を受けない。したがってどんなときでも他方のメモリ領域に最後に格納されたデータセットにアクセスしてこれを取り出すことができる。
【０００９】
特に有利な実施形態ではリセット装置が本発明の方法にしたがって用いられる。プログラムシーケンスで障害が識別されたとき、または回路装置の使用開始のときには、リセットがトリガされる。本発明によれば、リセット後、マイクロコントローラにより第１の開始ステップでポインタが読み出され、第２の開始ステップでポインタの指示する妥当なメモリ領域からデータセットが読み出される。
【００１０】
本発明の方法は特にユーザが駆動電圧を任意にオンオフする回路装置に適している。ポインタがリセット後にもつねに正常な駆動状態で記憶されたデータセットを指示するので、その後の方法ステップにおいてもつねに正しいデータセットを基礎として作業することができる。
【００１１】
有利な実施形態では、ポインタはビットポインタとして実現されている。ビットポインタは場合によっては長くなることもあるデータセット（例えば１Ｂｙｔｅ）の最下位ビットに基づいて妥当なメモリ領域を指示する。この処置は、メモリ内容の変更中にエラー（例えば電圧の遮断）が発生したとき、ポインタが一方のメモリ領域の正しいデータセットのみでなく同様に正しい他方のメモリ領域のデータセットも指示することになるので有利である。
【００１２】
マイクロコントローラのシーケンシャルな動作方式に基づいて、１つ以上のメモリ過程がエラーを有する状態で実行されることが排除される。したがっていずれの場合にもリセット後には少なくとも先行するサイクルで格納されたデータセットを使用することができる。
【００１３】
他の有利な実施形態として、第１のステップおよび第２のステップの循環的な反復を制御するタイマを設けることが挙げられる。このタイマはマイクロコントローラ内に配置することができる。有利には水晶発振器によって定められるクロック周期に依存してタイマは第１のステップをトリガし、データセットがその時点では妥当でないとされるメモリ領域へ記憶される。第２のステップではポインタが変更され、新たに妥当なメモリ領域が指示される。この手段はマイクロコントローラでのプログラムシーケンスから独立に、所定の時間の経過によって本発明の方法の２つのステップが行われることになるので有利である。
【００１４】
別の有利な実施形態では、記憶すべきデータセットがサイクルごとにインクリメントまたはデクリメントされる。この手段によれば簡単に駆動時間カウンタを実現することができる。駆動時間の尺度はタイマに関連したクロック周波数によって設定される。本発明の方法によれば、エラーを生じたメモリ過程においても駆動時間の欠落がないことが保証される。なぜならリセットの際にあらかじめ他方のメモリ領域に記憶された正しいデータセットにアクセス可能となるからである。
【００１５】
本発明の方法は特に車両内の装置での使用に適している。車両の停止状態中は使用可能な電気エネルギが制限されているため、回路装置を完全に遮断できることが望ましい。データセットを記憶しているときに遮断過程が起こるとエラーが発生する場合があるが、ここではエラーが生じても後の過程には作用しない。なぜなら再使用の際には最後に記憶された正しいデータセットへアクセスが行われるからである。車両では特に外気の品質を検出してエアコンディショナーへ制御信号を送出する空気品質センサにおいて使用すると有利である。駆動時間カウンタに基づいてセンサ信号の短期および長期の補正の双方を行うことができる。
【００１６】
本発明の方法の有利な実施例は従属請求項および以下の説明から得られる。図１には本発明の回路装置のブロック図が示されており、図２には本発明の方法のフローチャートが示されている。
【００１７】
回路装置はマイクロコントローラ１０，ＥＥＰＲＯＭ１１およびリセット装置１２を有している。リセット装置１２およびＥＥＰＲＯＭ１１は給電線路１３に接続されており、この給電線路１３はスイッチ１４を介してエネルギ源１５に接続されている。
【００１８】
リセット装置１２はリセット信号１６をプロセッサコア１７へ送出する。プロセッサコア１７にはさらにクロックジェネレータ１９で形成されたクロック信号１８およびタイマ２１で形成されたタイマ信号２０も供給される。
【００１９】
マイクロコントローラ１０はリセットメモリ２２，データセットメモリ２３，ポインタメモリ２４，データオフセットメモリ２５およびポインタオフセットメモリ２６を有している。
【００２０】
マイクロコントローラ１０は双方向データバス２７およびアドレスバス２８を介してＥＥＰＲＯＭ１１と通信する。
【００２１】
ＥＥＰＲＯＭ１１は第１のメモリ領域２９，第２のメモリ領域３０，第３のメモリ領域３１および第４のメモリ領域３２を有する。第１のメモリ領域２９は第１のデータセットメモリＤＡ１，第２のデータセットメモリＤＡ２および第３のデータセットメモリＤＡ３を含む。第２のメモリ領域３０も同様に第１のデータセットメモリＤＢ１，第２のデータセットメモリＤＢ２および第３のデータセットメモリＤＢ３を含む。第３のメモリ領域３１は第１のポインタＰ１，第２のポインタＰ２および第３のポインタＰ３を含む。第４のメモリ領域３２は第１のデータオフセットメモリＯＡ、第２のデータオフセットメモリＯＢおよびポインタオフセットメモリＯＰを有する。
【００２２】
図２には本発明の方法が示されている。開始Ｓの後、第１の開始ステップ５０でリセット過程が行われる。第２の開始ステップ５１ではポインタＰ１〜Ｐ３が読み出される。第３の開始ステップ５２では、ポインタＰ１〜Ｐ３の指示に応じて妥当なメモリ領域２９または３０からデータセットが読み出される。
【００２３】
第１のステップ５３では妥当でないとされた第１のメモリ領域２９または第２のメモリ領域３０に存在するデータセットメモリＤＡ１〜ＤＡ３またはＤＢ１〜ＤＢ３へデータセットが記憶される。第２のステップ５４ではポインタＰ１〜Ｐ３が新たに妥当となったメモリ領域２９または３０を指示するように変更される。
【００２４】
本発明の回路装置の駆動方法は次のように動作する。
【００２５】
まず給電線路１３がスイッチ１４を介してエネルギ源１５、例えばバッテリに接続される。マイクロコントローラ１０に含まれるリセット装置１２はリセット信号１６を調製する。リセット信号１６によりマイクロコントローラ１０のプログラムシーケンスの新たな開始がトリガされる。リセットに必要な情報すなわちスタートアドレスなどは、リセットメモリ２３に記憶されている。リセットメモリ２３は有利にはＲＯＭに含まれており、その内容はメーカーで定められている。ＲＯＭはマイクロコントローラ１０内に配置することもできる。
【００２６】
スイッチ１４の操作によってトリガされる開始Ｓの後、第１の開始ステップ５０が行われる。このステップはリセット過程に相応する。
【００２７】
マイクロコントローラ１０はデータバス２７およびアドレスバス２８を介してＥＥＰＲＯＭ１１に接続されている。ＥＥＰＲＯＭ（Electrical Erasable and Programmable Memory）とはここでは駆動電圧の遮断後にもその内容が失われず、メモリセルに複数回の書き込みが可能なタイプのメモリのことである。ＥＥＰＲＯＭはマイクロコントローラ１０内に配置してもよく、その場合にはこれらをマイクロプロセッサと称する。
【００２８】
ＥＥＰＲＯＭ１１の第３のメモリ領域３１にはポインタＰ１〜Ｐ３が収容されている。ポインタＰ１〜Ｐ３はＥＥＰＲＯＭ１１の第１のメモリ領域２９または第２のメモリ領域３０のいずれがその時点での記憶にとって妥当であるかを指示するものである。有利にはポインタＰ１〜Ｐ３はビットポインタとして実現され、ステータス０または１を有する１ビットが必要なのみである。例えば１Ｂｙｔｅのビットポインタを実現する場合、この情報は最下位ビットとして符号化される。
【００２９】
図示の実施例では１つのポインタのみではなく、第１〜第３のポインタＰ１〜Ｐ３が示されている。３つのポインタＰ１〜Ｐ３のうち最新の情報を有するものはＥＥＰＲＯＭ１１の第４のメモリ領域３２に収容されたポインタオフセットメモリＯＰに記憶されたデータセットからわかる。マイクロコントローラ１０はポインタオフセットメモリＯＰに格納されたオフセットアドレスを読み出すことにより該当するポインタＰ１〜Ｐ３を見つけだす。オフセットアドレスは有利にはマイクロコントローラ１０に既知のベースアドレスが加えられる。３つのポインタＰ１〜Ｐ３に代えて、ＥＥＰＲＯＭ１１内のアドレスのみ異なるさらに別のポインタを設けることもできる。
【００３０】
複数のポインタＰ１〜Ｐ３が設けられる技術的な理由は、ＥＥＰＲＯＭ１１の同じメモリ位置へのデータの書き込み可能回数が制限されているからである。したがってポインタオフセットメモリＯＰでのオフセットが所定数のメモリ過程の後に次のポインタＰ１〜Ｐ３のいずれかの示す別の値へ変更される。ポインタＰ１〜Ｐ３はＥＥＰＲＯＭ１１内をいわば“漂遊”する。ＥＥＰＲＯＭ１１の使用開始からどれだけのメモリ過程が発生したかについての情報は詳細には図示されていないＥＥＰＲＯＭ１１のメモリセルに格納することができる。
【００３１】
有利にはすでに行われたメモリ過程の回数についての情報はデータセットメモリＤＡ１〜ＤＡ３、ＤＢ１〜ＤＢ３に記憶されたデータセットから求められる。この構成は例えば駆動時間カウンタの範囲において次のように実現される。
【００３２】
クロックはマイクロコントローラ１０が有利には水晶発振器であるクロックジェネレータ１９およびタイマ２１を介して定める。例えば１０ｓのクロックにより３Ｂｙｔｅのバイナリのメモリセルを有するカウンタを用いて最大で約４６６０３時間の時間設定を行うことができる。駆動時間カウンタは有利にはＥＥＰＲＯＭ１１のデータセットメモリＤＡ１〜ＤＡ３、ＤＢ１〜ＤＢ３に収容される。エラーを生じたメモリ過程で発生しうるデータ損失はこうした手段により回避される。本発明によれば第１のメモリ領域２９と少なくとも１つの別のメモリ領域とへの分割が行われる。第１のメモリ領域は第１〜第３のデータセットメモリＤＡ１〜ＤＡ３を含み、第２のメモリ領域は第１〜第３のデータセットメモリＤＢ１〜ＤＢ３を含む。
【００３３】
１つだけではなく複数のデータセットメモリＤＡ１〜ＤＡ３およびＤＢ１〜ＤＢ３を使用する理由は、ＥＥＰＲＯＭ１１の同じメモリセルへの書き込み過程の最大数が制限されている点にある。したがって所定数のメモリ過程の後にはこの手段を他のデータセットメモリと交換しなければならない。ポインタＰ１〜Ｐ３と同様に、有利にはベースアドレスに基づいてデータオフセットメモリＯＡ，ＯＢに格納されていたオフセットが加えられる。第１のデータオフセットメモリＯＡは第１のメモリ領域２９のデータセットメモリＤＡ１〜ＤＡ３に対するオフセットを含み、第２のデータオフセットメモリＯＢは第２のメモリ領域３０のデータセットメモリＤＢ１〜ＤＢ３に対するオフセットを含む。データセットメモリＤＡ１〜ＤＡ３およびＤＢ１〜ＤＢ３はいわばＥＥＰＲＯＭ１１を“漂遊”する。
【００３４】
以下の説明を解りやすくするために、第１のメモリ領域２９の第１のデータセットメモリＤＡ１と第２のメモリ領域３０の第１のデータセットメモリＤＢ１のみを取り上げる。タイマ２１で定められた時間が経過した後、プロセッサコア１７は時間を反映したデータセットに１単位（例えば１）を加え、このようにして定められた新たなデータセットを第１のデータセットメモリＤＡ１，ＤＢ１のいずれか、ポインタＰ１が妥当でないと指示しているほうのメモリに記憶する。ポインタＰ１〜Ｐ３についても以下ではポインタＰ１のみについて説明する。駆動時間を反映したデータセットをプロセッサコア１７は例えばポインタＰ１が妥当であると指示しているほうのメモリ領域のデータセットメモリＤＡ１またはＤＢ１から読み出す。有利にはこのデータセットはマイクロコントローラ１０のＲＡＭメモリ２３に格納される。同様に有利にはポインタメモリ２４、データオフセットメモリ２５およびポインタオフセットメモリ２６もＲＡＭメモリとして設けられている。
【００３５】
本発明によれば、第１のステップ５３においてデータセットが妥当とされなかったほうのメモリ領域の第１のデータセットメモリに記憶され、続いて第２のステップ５４においてポインタＰ１が最後にデータセットが書き込まれた他方のメモリ領域を妥当なメモリ領域とするために変更される。
【００３６】
この実施例で示したような２つのメモリ領域２９，３０に代えてさらに別のメモリ領域を設けることもできる。ただしこの実施例でのように２つのメモリ領域を設けるのみとしてポインタＰ１〜Ｐ３をビットポインタとして実現すると有利である。ポインタは最も簡単には論理０または１を表す１ｂｉｔを有していればよい。
【００３７】
そののち第１のステップ５３および第２のステップ５４が循環的に処理される。いずれかの時点、例えばスイッチ１４の開放の時点で、エラーを有する値がデータセットメモリＤＡ１に格納された場合、１つ前のサイクルで他方のデータセットメモリＤＢ１に格納されたデータセットが使用される。なぜならビットポインタＰ１が妥当な旧のデータセットメモリを指示するからである。
【００３８】
ポインタにエラーを生じたメモリ過程であっても、データセットメモリＤＡ１、ＤＢ１のデータには影響はない。駆動時間カウンタであればエラーの５０％はサイクルの時間エラーである。前述の実施例ではエラーは１０ｓ程度のみである。
【００３９】
スイッチ１４または他のイベントによって給電線路１３での駆動電圧が遮断された後にはリセット回路１２がアクティブとなり、リセット信号１６が形成される。マイクロコントローラ１０が初期化されると、前述の第１の開始ステップでポインタＰ１が読み出され、第２の開始ステップ５１で妥当なメモリ領域の第１のデータセットメモリからデータセットが読み出される。これ以降のプログラムシーケンスはこれを基礎として行われる。ＥＥＰＲＯＭ１１では書き込みサイクル数が制限されていることに基づいて複数のポインタＰ１〜Ｐ３が設けられており、場合によっては付加的にポインタオフセットメモリＯＰが読み出される。また場合によってはＥＥＰＲＯＭ１１では書き込みサイクル数が制限されていることに基づいてデータセットメモリＤＡ１およびＤＢ１のほかにさらなるデータセットメモリＤＡ２，ＤＡ３，ＤＢ２，ＤＢ３が設けられており、このときには付加的にデータセットメモリのオフセットが第１のデータオフセットメモリＯＡまたは第２のデータオフセットメモリＯＢから読み出される。ここでも第１のデータセットメモリＤＡ２，ＤＡ３は第１のメモリ領域２９に設けられており、第２のデータセットメモリＤＢ２，ＤＢ３は第２のメモリ領域３０に設けられている。妥当なデータオフセットメモリＯＡまたはＯＢはマイクロコントローラ１０によりポインタＰ１〜Ｐ３の内容に基づいて求められる。
【００４０】
本発明の方法は特に車両内に組み込まれる装置に適している。こうした適用では少なくとも車両の停止状態で回路装置を駆動するエネルギ量が制限されている場合、スイッチ１４を介した回路装置の完全な遮断を行うと有利である。本発明の方法は完全な遮断が生じてもＥＥＰＲＯＭ１１におけるメモリ過程でデータエラーが発生せず、回路装置の確実な駆動が可能となる。本発明は車両では有利には空気品質センサにおいて適用され、駆動時間カウンタを短期および長期の信号補正のために使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の回路装置のブロック図である。
【００４２】
【図２】本発明の方法のフローチャートである。

Claims (10)

1. マイクロコントローラ（１０）およびＥＥＰＲＯＭ（１１）を含む回路装置の駆動方法において、
   ＥＥＰＲＯＭ（１１）内にデータセットメモリ（ＤＡ１〜ＤＡ３）を含む第１のメモリ領域（２９）とデータセットメモリ（ＤＢ１〜ＤＢ３）を含む少なくとも１つの第２のメモリ領域（３０）とを設け、
   妥当なメモリ領域（２９または３０）を示す少なくとも１つのポインタ（Ｐ１〜Ｐ３）を含む第３のメモリ領域（３１）を設け、
   マイクロコントローラ（１０）により第１のステップ（５３）で妥当でないとされたメモリ領域（２９または３０）のデータセットメモリ（ＤＡ１〜ＤＡ３またはＤＢ１〜ＤＢ３）内にデータセットを記憶し、
   続いて第２のステップ（５４）でポインタ（Ｐ１〜Ｐ３）を変更して妥当でないとされたメモリ領域（２９または３０）を妥当なメモリ領域とし、
   前記第１のステップ（５３）および前記第２のステップ（５４）を循環的に繰り返す
   ことを特徴とする回路装置の駆動方法。
2. リセット装置（１２）によってトリガされたリセット（１６）後、前記第１のステップ（５３）および前記第２のステップ（５４）の前に第１の開始ステップ（５０）でマイクロコントローラ（１０）によりポインタ（Ｐ１〜Ｐ３）を読み出し、第２の開始ステップ（５１）で妥当なメモリ領域（２９、３０）からデータセットを読み出す、請求項１記載の方法。
3. ポインタ（Ｐ１〜Ｐ３）をビットポインタとして実現する、請求項１または２記載の方法。
4. 前記第２のステップ（５４）でビットポインタ（Ｐ１〜Ｐ３）をインクリメントする、請求項１または３記載の方法。
5. タイマ（２１）を設け、前記第１のステップ（５３）および前記第２のステップ（５４）を時間的に定める、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. データセットを前記第１のステップ（５３）および前記第２のステップ（５４）のあいだにインクリメントする、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 第１のメモリ領域（２９）のデータセットメモリ（ＤＡ１〜ＤＡ３）および第２のメモリ領域（３０）のデータセットメモリ（ＤＢ１〜ＤＢ３）にそれぞれ３Ｂｙｔｅのメモリスペースを１つずつ設ける、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. データセットは駆動時間カウンタに相応する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 車両内の装置に用いられることを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項記載の回路装置の駆動方法の使用。
10. 空気品質センサで使用される、請求項９記載の使用。