JP2005502973A - 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）内の１つのデータセットメモリ（ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３，ＤＢ１，ＤＢ２，ＤＢ３）へのメモリ過程が所定回数経過した後、データセットは別のデータセットメモリへ記憶される。本発明の方法によれば、ＥＥＰＲＯＭ（１１）の所定のメモリセルについて技術的な理由から制限されているメモリ過程の回数を考慮しなくてよくなる。

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のメモリセルは技術的な理由から任意の頻度で書き込みを行うことはできず、メモリ過程の回数は例えば約１００００回に制限されている。また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、メモリ過程の回数についての技術的な制限を克服することである。
【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ＥＥＰＲＯＭ内の１つのデータセットメモリへのメモリ過程が所定回数経過した後、データセットは別のデータセットメモリへ記憶される。本発明の方法によれば、ＥＥＰＲＯＭの同じメモリセルについてのメモリ過程の最大回数が上方超過されず、しかもデータセットのメモリ過程に要求される回数は満足されることが保証される。
【０００８】
本発明の方法の有利な実施形態および実施態様は従属請求項に記載されている。
【０００９】
本発明の方法の特に有利な実施形態では、オフセットデータセットがオフセットデータメモリに記憶される。データセットメモリの該当するアドレスはオフセットデータメモリから簡単に読み出すことができる。オフセットデータセットを用いればマイクロコントローラでいつでも（特には開始後）、データセットの該当するアドレスを使用することができる。
【００１０】
有利な実施形態では、メモリ過程の回数がデータセットそのものから求められる。この手段によればオフセットデータメモリとデータセットメモリとが同一となり、このため特に簡単にオフセットデータメモリを実現できる。
【００１１】
特に有利な実施形態では、ＥＥＰＲＯＭ内にデータセットを記憶する第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ポインタを含む第３のメモリ領域も設けられる。ここでマイクロコントローラは第１のプログラムステップで妥当でないとされたメモリ領域内にデータセットを記憶し、続いて第２のプログラムステップでポインタ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。これら２つのステップは循環的に繰り返される。
【００１２】
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てい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、ある１つ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。
【００１３】
別の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の開始ステップでオフセットデータメモリが読み出され、該当するデータセットメモリが求められる。前述の有利な実施形態と同様にデータセットメモリが複数のメモリ領域に設けられている場合、第２の開始ステップで妥当なメモリ領域を指示するポインタが読み出される。
【００１４】
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。ポインタがオフセットデータメモリに関連してリセット後にもつねに正しく記憶されたデータセットを指示し、これにアクセスすることができるので、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。
【００１５】
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正しいデータセットを使用することができる。
【００１６】
他の有利な実施形態として、データセットの記憶を時間的に制御するタイマを設けることが挙げられる。データセットがメモリ過程の前に変更される場合、この手段は最も簡単には駆動時間カウンタとして実現される。タイマはデータセットを妥当でないほうのメモリ領域へ記憶するプログラムステップを循環的に反復することができる。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。
【００１７】
複数のメモリ領域とポインタとを用いる本発明の方法の別の実施形態では、一方のメモリ領域において駆動時間を反映するデータセットが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。
【００１８】
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。データセットの記憶を１０ｓごとに行う場合、許容可能なメモリ過程の回数は例えば１００００回程度であり、駆動持続時間として見ると約２８時間程度である。ここで本発明の方法によれば簡単に車両での使用に適した数１０００時間の駆動時間を達成できる。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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ではオフセットデータメモリＯＡ，ＯＢ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がポインタオフセットメモリＯＰからオフセットに依存して読み出される。第４の開始ステップ５３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。
【００２８】
第１のステップ５４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５５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。
【００２９】
本発明の回路装置は次のように動作する。
【００３０】
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内に配置することができる。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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データセットである。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。
【００３４】
図示の実施例では第１〜第３のポインタＰ１〜Ｐ３が示されている。３つのポインタのうちいずれが最新の情報を有するかは第２の開始ステップ５１の後、ポインタＰ１〜Ｐ３に対するオフセットと、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のオフセットとによって得られる。
【００３５】
ポインタＰ１〜Ｐ３のオフセットはポインタオフセットメモリＯＰから得られる。該当するポインタから該当するオフセットデータメモリＯＡ，ＯＢが結論される。そこから該当するメモリ、すなわち第１のメモリ領域２９のデータセットメモリＤＡ１〜ＤＡ３または第２のメモリ領域３０のＤＢ１〜ＤＢ３のアドレスが求められる。
【００３６】
メモリを節約するためにオフセットメモリＯＡ，ＯＢ，ＯＰを省略することができる。前提として相応の区別が可能であれば、該当するアドレスをデータセットメモリＤＡ１〜ＤＡ３およびＤＢ１〜ＤＢ３から求めることができる。場合によってはデータセットメモリＤＡ１〜ＤＡ３およびＤＢ１〜ＤＢ３はリザーブされている全てのメモリスペースに問い合わせを行い、その内容を検査することもできる。
【００３７】
オフセットの情報に基づいてどのポインタが最新の情報を有しているかを判別することができる。図示されているような３つのポインタＰ１〜Ｐ３のほか、ＥＥＰＲＯＭ１１内の位置の異なるさらに別のポインタを設けることができる。種々のポインタＰ１〜Ｐ３を設ける理由は、ＥＥＰＲＯＭ内の同じメモリセルへのデータ書き込み可能な最大回数が制限されているためである。したがってポインタオフセットメモリＯＰ内のオフセットまたはデータセットメモリＤＡ１〜ＤＡ３またはＤＢ１〜ＤＢ３から求められたオフセットは所定数のメモリ過程の後に次のポインタＰ１〜Ｐ３の指示する別の値へ変更される。いわばポインタＰ１〜Ｐ３はＥＥＰＲＯＭ１１を“漂遊”する。
【００３８】
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ため、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が設けられている。所定数のメモリ過程の後にはこれを他のデータセットメモリＤＡ１〜ＤＡ３またはＤＢ１〜ＤＢ３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。オフセットデータメモリＯＡ，ＯＢを節約するために、格納されている情報を相互に区別することができるのであれば、相応の情報をデータセットメモリＤＡ１〜ＤＡ３またはＤＢ１〜ＤＢ３から得ることもできる。データセットメモリＤＡ１〜ＤＡ３およびＤＢ１〜ＤＢ３もいわばＥＥＰＲＯＭ１１を“漂遊”する。
【００３９】
格納されたデータセットからメモリ過程の回数を求める簡単な手段として、データセットをメモリ過程の前にインクリメントまたはデクリメントすることが挙げられる。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。プログラムシーケンスに依存してプロセッサコア１７はデータセットに１単位（例えば１ｂｉｔ）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。そして最後に記憶されたデータセットをプロセッサコア１７はポインタ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。データセットメモリ２３のほか、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。
【００４０】
第１のステップ５４において妥当とされなかったほうのメモリ領域２９または３０の第１のデータセットメモリＤＡ１またはＤＢ１にデータセットが記憶され、続いて第２のステップ５５においてポインタＰ１が新たな値へ変更される。これにより最後にデータセットが書き込まれたほうのメモリ領域２９または３０が妥当なメモリ領域となる。
【００４１】
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。
【００４２】
そののち第１のステップ５４および第２のステップ５５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が正しい内容を有する妥当な旧のデータセットメモリを指示するからである。
【００４３】
メモリ過程でポインタにエラーを生じても、データセットメモリＤＡ１、ＤＢ１のデータには影響はない。
【００４４】
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３の開始ステップ５２でポインタＰ１が読み出され、第４の開始ステップ５３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。
【００４５】
特に有利な実施例では本発明は駆動時間カウンタにおいて使用される。このためにデータセットメモリＤＡ１〜ＤＡ３，ＤＢ１〜ＤＢ３へのデータセットの記憶を固定の時間で行うタイマ２１が設けられている。クロックはマイクロコントローラ１０によって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を介して定められる。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。前述した１０ｓごとにデータセットの記憶を行う実施例では１つのデータセットメモリに許容されるメモリ過程の最大回数は例えば１００００回であり、駆動持続時間として見るとたった２８時間程度となってしまう。ここで複数のデータセットメモリＤＡ１〜ＤＡ３およびＤＢ１〜ＤＢ３を設けることにより相応に複数のデータセットメモリがリザーブされ、前述のように約４６６０３時間の時間設定が実現される。
【００４６】
エラーを起こしたメモリ過程で発生しうるデータの欠落は本発明の駆動時間カウンタでは回避される。データセットメモリＤＡ１〜ＤＡ３およびＤＢ１〜ＤＢ３を第１のメモリ領域２９および第２のメモリ領域３０へ分割することにより、つねに正しい駆動時間を有するデータセットを使用することができる。
【００４７】
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。こうした適用分野では少なくとも車両の停止状態において回路装置を駆動するためのエネルギ量が制限されているので、スイッチ１４を介した回路装置の完全な遮断を行えることが望ましい。本発明の方法によれば、ＥＥＰＲＯＭ１１の所定のメモリセルについてのメモリ過程の許容回数から独立に、任意に駆動時間を設定することができる。本発明の方法によればさらに、完全な停止によって遮断が起こり、ＥＥＰＲＯＭ１１へのメモリ過程にデータのエラーが生じうるときにも確実な回路装置の駆動が可能となる。本発明は車両で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】
【００４８】
【図１】本発明の回路装置のブロック図である。
【００４９】
【図２】本発明の方法のフローチャートである。

Claims (11)

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）内の１つのデータセットメモリ（ＤＡ１，ＤＡ２，ＤＡ３，ＤＢ１，ＤＢ２，ＤＢ３）へのメモリ過程が所定回数経過した後にデータセットを他のデータセットメモリへ記憶する
   ことを特徴とする回路装置の駆動方法。
2. オフセットデータの記憶部を設け、そこからデータセットメモリ（ＤＡ１〜ＤＡ３，ＤＢ１〜ＤＢ３）のアドレスを求める、請求項１記載の方法。
3. メモリ過程の回数をデータセットから求める、請求項１または２記載の方法。
4. オフセットデータ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と同一である、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. ＥＥＰＲＯＭ（１１）内にデータセットメモリ（ＤＡ１〜ＤＡ３，ＤＢ１〜ＤＢ３）に対する第１のメモリ領域（２９）と少なくとも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）を示すポインタ（Ｐ１〜Ｐ３）を含む第３のメモリ領域を設け、
   マイクロコントローラ（１０）により第１のステップ（５４）で妥当でないとされたメモリ領域（２９または３０）内にデータセットを記憶し、
   続いて第２のステップ（５５）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（５４）および前記第２のステップ（５５）を循環的に繰り返す、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. マイクロコントローラ（１０）により、リセット後、前記第１のステップ（５４）および前記第２のステップ（５４）の前の１つの開始ステップ（５２）でポインタ（Ｐ１〜Ｐ３）を読み出し、別の開始ステップ（５３）で妥当なメモリ領域（２９または３０）からデータセットを読み出す、請求項５記載の方法。
7. データセットを記憶前にインクリメントまたはデクリメントする、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. タイマ（２１）で定められた時間が経過するごとにデータセットを記憶する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
9. データセットは駆動時間カウンタに相応する、請求項８記載の方法。
10. 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９までのいずれか１項記載の回路装置の駆動方法の使用。
11. 空気品質センサで使用される、請求項１０記載の使用。