JP2015197729A - Microprocessor failure diagnostic method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロプロセッサの異常診断方法に関するものである。 The present invention relates to a microprocessor abnormality diagnosis method.
一般的に、車載装置に用いられるデュアルコアのマイクロプロセッサは、冗長に駆動させるために、マスタコアとスレーブコアとの双方で同じ演算が行われている。通常時は、ロックステップ処理により、マスタコアで行った演算結果と、スレーブコアで行った演算結果とが、マイクロプロセッサ内のコンパレータで常に比較され、マイクロプロセッサが正常に動作しているか監視される。コンパレータの比較結果は、マイクロプロセッサ外部の監視回路により監視され、比較結果が異なる等の異常を検出した場合には、監視回路からフェールセーフ回路へ指令信号が送信され、フェールセーフ回路によりフェールセーフ処理が行われる。従って、マイクロプロセッサの使用前には、上記の各回路及び各機能が正常に動作していることを確認する必要がある。 In general, in a dual-core microprocessor used in an in-vehicle device, the same calculation is performed in both a master core and a slave core in order to drive redundantly. In normal times, the operation result performed by the master core and the operation result performed by the slave core are always compared by the comparator in the microprocessor by the lock step process, and it is monitored whether the microprocessor is operating normally. The comparison result of the comparator is monitored by a monitoring circuit outside the microprocessor, and if an abnormality such as a difference in the comparison result is detected, a command signal is transmitted from the monitoring circuit to the fail-safe circuit, and the fail-safe process is performed by the fail-safe circuit. Is done. Therefore, before using the microprocessor, it is necessary to confirm that the above circuits and functions are operating normally.
例えば、特許文献1には、マイクロプロセッサの2つのコアに、互いに内容が異なる作業レジスタを設定して、これらの異なる内容をコンパレータに供給したときに、コンパレータによりエラー信号が生成されることを確認する方法が開示されている。
又、図8には、マイクロプロセッサ100内の複数のコンパレータ16と、監視回路32及びフェールセーフ回路34とを診断する、従来の異常診断方法が示されている。従来の異常診断方法では、各コンパレータ16の一方の入力側に、疑似故障発生回路18で発生させた疑似故障信号を入力し、この際のコンパレータ16の比較結果を、出力インタフェース24を介して監視回路32へ出力する。そして、監視回路32からの指令をフェールセーフ回路34により受け、フェールセーフ回路34においてフェールセーフ処理が行われることを示す信号を、入力インタフェース26を介してマイクロプロセッサ100内の故障判定回路28により受信して、故障判定回路28において診断を行う。このような一連の診断処理を、複数のコンパレータ16の数量分だけ、繰り返し行うものである。
For example, in Patent Document 1, it is confirmed that an error signal is generated by a comparator when working registers having different contents are set in two cores of a microprocessor and these different contents are supplied to the comparator. A method is disclosed.
FIG. 8 shows a conventional abnormality diagnosis method for diagnosing the plurality of
しかしながら、図8に示す従来の異常診断方法では、繰り返し行う一連の診断処理S210〜S240に、監視回路32の診断S220やフェールセーフ回路34の診断S230が含まれているため、診断時間が長くなってしまうという課題があった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、マイクロプロセッサの診断時間を短縮することにある。
However, in the conventional abnormality diagnosis method shown in FIG. 8, the diagnosis time S2 is prolonged because the diagnosis S220 of the
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to shorten the diagnosis time of the microprocessor.
(発明の態様)
上記課題を解決するための手段として、本発明は、冗長に駆動可能な2つのマイクロプロセッサコアと、該2つのマイクロプロセッサコアの各々に接続される複数のコンパレータと、故障判定回路とを含むマイクロプロセッサの異常診断方法であって、前記マイクロプロセッサコアと前記複数のコンパレータとは、前記複数のコンパレータの演算結果に基づいて、外部の監視回路により動作が監視され、該監視回路は、前記マイクロプロセッサの異常検出時にフェールセーフ回路へフェールセーフ処理を実行させるものであり、前記故障判定回路は、前記複数のコンパレータ毎に疑似故障信号を注入し、前記フェールセーフ回路を介さずに、或いは、前記監視回路及び前記フェールセーフ回路を介さずに、前記複数のコンパレータの各々の診断を行うことを特徴とするものである。
(Aspect of the Invention)
As a means for solving the above-described problems, the present invention provides a microprocessor including two microprocessor cores that can be driven redundantly, a plurality of comparators connected to each of the two microprocessor cores, and a failure determination circuit. An abnormality diagnosis method for a processor, wherein the microprocessor core and the plurality of comparators are monitored for operation by an external monitoring circuit based on a calculation result of the plurality of comparators, and the monitoring circuit is connected to the microprocessor. The failure determination circuit injects a pseudo failure signal for each of the plurality of comparators when the abnormality is detected, and the monitoring is performed without going through the fail safe circuit. Each of the plurality of comparators without going through the circuit and the fail-safe circuit. It is characterized in that to perform.
本発明はこのように構成したので、マイクロプロセッサの診断時間を短縮することが可能となる。 Since the present invention is configured as described above, the diagnosis time of the microprocessor can be shortened.
以下、実施の形態を図面に基づき説明する。なお、図1〜図8において、共通する部分については、同一の符号を付している。又、以降の説明において、「通常時」という記載は、マイクロプロセッサの異常診断により正常であると判定された後に、マイクロプロセッサを実際の用途に用いた状態を示している。
図1及び図2は、本発明の第1の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法を示している。まず、図1(a)及び図2を参照して、本異常診断方法が診断の対象とするマイクロプロセッサ10と、マイクロプロセッサ10が搭載された車載制御装置30との構成について説明する。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. 1 to 8, common portions are denoted by the same reference numerals. Further, in the following description, the description “normal time” indicates a state in which the microprocessor is actually used after it is determined to be normal by the abnormality diagnosis of the microprocessor.
1 and 2 show a microprocessor abnormality diagnosis method according to the first embodiment of the present invention. First, with reference to FIG. 1A and FIG. 2, the configuration of the
図1(a)の例において、マイクロプロセッサ10は、例えばエンジン制御ユニット等の車載制御装置30に搭載されており、2つのマイクロプロセッサコア、すなわち、マスタコア12a及びスレーブコア12bを有するデュアルコアのマイクロプロセッサである。更に、マイクロプロセッサ10は、複数のコンパレータ16を含むコンパレータ群14、OR回路22、出力インタフェース24、入力インタフェース26、故障判定回路28を有している。又、車載制御装置30には、マイクロプロセッサ10の他に、監視回路32やフェールセーフ回路34等が搭載されている。
In the example of FIG. 1A, the
コンパレータ群14は、複数のコンパレータ16と、コンパレータ16毎に設けられた疑似故障発生回路18及び疑似故障切替回路20とで構成されている。コンパレータ16の各々は、図1(a)の例では、一方の入力がマスタコア12aに接続され、もう一方の入力が疑似故障切替回路20に接続されている。各疑似故障切替回路20は、スレーブコア12bに接続されており、コンパレータ16への一方の入力を、スレーブコア12bからの信号と、疑似故障発生回路18により発生する疑似故障信号とに、切替可能なものである。なお、疑似故障発生回路18により発生する疑似故障信号には、マスタコア12aから各コンパレータ16へ入力される信号と比較した際に、必ず不一致となる信号が設定される。
The
OR回路22は、複数のコンパレータ16から入力される比較結果をOR演算するものである。すなわち、複数のコンパレータ16からの入力のうち、1つでも異常を示す比較結果があれば、異常を示す信号を出力する。出力インタフェース24は、マイクロプロセッサ10から信号を出力するためのものであり、図1(a)の例では、OR回路22の演算結果を監視回路32へ出力するために用いている。又、入力インタフェース26は、マイクロプロセッサ10へ信号を入力するためのものであり、図1(a)の例では、監視回路32からの出力信号を、マイクロプロセッサ10内の故障判定回路28へ入力するために用いている。故障判定回路28は、入力された信号から異常の有無を判定するものであり、図1(a)の例では、監視回路32からの信号を受けて、疑似故障信号が入力されているコンパレータ16と監視回路32との、何れか一方又は双方で、異常が発生しているか否かを判定するように構成されている。
The
更に、マイクロプロセッサ10は、図1(a)での図示は省略しているが、図2に示すように、OR回路22と出力インタフェース24との間に、ピン機能制御手段50を備えている。このピン機能制御手段50は、例えばPFC(Pin Function Controller)であり、出力インタフェース24の機能を設定可能なものである。図2の例では、ピン機能制御手段50は、出力インタフェース24から出力する信号を、OR回路22を介したコンパレータ16の出力値と、ポート出力用のデータレジスタに設定した値と、任意の他の機能からの出力値との間で、切替可能なものである。
Further, although not shown in FIG. 1A, the
一方、マイクロプロセッサ10の外部に設けられている監視回路32は、OR回路22及び出力インタフェース24を介して、複数のコンパレータ16による比較結果を受け、マスタコア12aとスレーブコア12bとの演算結果に、相違がないことを監視するものである。そして、監視回路32は、複数のコンパレータ16の比較結果の何れかに、相違があることを検出した場合に、フェールセーフ回路34に対して、フェールセーフ処理を実行させる指令信号を送信する。なお、本実施形態において、監視回路32は、図2に示すように、サブCPU40の内部に設けられている。
又、フェールセーフ回路34は、例えばリレー遮断回路等であり、監視回路32からの指令信号を受けて、フェールセーフ処理を行うものである。なお、図1(a)は、本異常診断方法により、コンパレータ16及び監視回路32の診断を行う際の信号の流れを示しているため、監視回路32がフェールセーフ回路34へ送信する指令信号の流れは図示していない。
On the other hand, the
The fail
次に、図1(b)に示すフローチャートに沿って、図1(a)及び図2を参照しながら、本発明の第1の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法の各処理工程について説明する。
S10(コンパレータの診断):各コンパレータ16を診断するための処理工程である。具体的には、コンパレータ群14の中で未だ診断を行っていないコンパレータ16の1つを診断対象に設定し、この診断対象のコンパレータ16に対して疑似故障信号を入力(エラー注入)する。すなわち、診断対象のコンパレータ16の一方の入力に接続された疑似故障切替回路20により、コンパレータ16へ入力する信号を、スレーブコア12bの演算結果の信号から、疑似故障発生回路18で発生させる疑似故障信号へと切り替える。この際、診断対象以外のコンパレータ16に対しては、疑似故障信号ではなく、スレーブコア12bの演算結果の信号を入力することとする。
Next, each processing step of the abnormality diagnosis method for the microprocessor according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A and 2 along the flowchart shown in FIG. explain.
S10 (Diagnosis of comparator): This is a processing step for diagnosing each
そして、診断対象のコンパレータ16に、マスタコア12aの演算結果の信号と疑似故障信号とを比較させる。ここで、診断対象のコンパレータ16が正常に動作していると仮定すると、診断対象のコンパレータ16は、入力されたマスタコア12aの演算結果の信号と疑似故障信号とが相違しているため、相違していることを示す比較結果(説明の便宜上「1」とする)をOR回路22へ出力する。又、診断対象以外のコンパレータ16は、マスタコア12aの演算結果の信号とスレーブコア12bの演算結果の信号とを比較して、相違していないことを示す比較結果(説明の便宜上「0」とする)をOR回路22へ出力する。この場合、OR回路22は、診断対象のコンパレータ16からの入力が「1」であり、診断対象以外のコンパレータ16からの入力が「0」であることから、相違があることを示す演算結果「1」を出力する。
Then, the
一方、診断対象のコンパレータ16が正常に動作していないと仮定すると、診断対象のコンパレータ16は、入力されたマスタコア12aの演算結果の信号と疑似故障信号とが相違しているにも関わらず、相違していないことを示す比較結果「0」をOR回路22へ出力する。この場合、OR回路22は、診断対象のコンパレータ16からの入力が「0」であり、診断対象以外のコンパレータ16からの入力も「0」であることから、相違がないことを示す演算結果「0」を出力する。
すなわち、OR回路22は、診断対象のコンパレータ16の比較結果が「1」又は「0」の何れであっても、演算結果として、診断対象のコンパレータ16の比較結果と等しい結果を出力することとなる。
On the other hand, assuming that the
That is, the
S20(監視回路の診断):監視回路32を診断するための処理工程である。具体的には、上記S10において診断対象としたコンパレータ16の比較結果を、OR回路22及び出力インタフェース24を介して、サブCPU40へ出力する。すなわち、本異常診断方法では、図2に示しているように、ピン機能制御手段50を用いて、出力インタフェース24からOR回路22の演算結果が出力されるように設定する。そして、サブCPU40において、マイクロプロセッサ10から出力された診断対象のコンパレータ16の比較結果を、入力インタフェース42を介してポート入力として受信し、監視回路32へ伝達する。
S20 (diagnosis of the monitoring circuit): a processing step for diagnosing the
ここで、監視回路32と診断対象のコンパレータ16との双方が正常に動作していると仮定すると、監視回路32は、マイクロプロセッサ10から、相違があることを示す演算結果「1」を受信するため、マイクロプロセッサ10に異常が発生していると判定する。次に、監視回路32による判定結果を示す信号を、サブCPU40の出力インタフェース44、マイクロプロセッサ10の入力インタフェース26を介して、故障判定回路28へ入力する。すると、故障判定回路28は、診断対象のコンパレータ16に対して疑似故障信号が入力された状態で、診断対象のコンパレータ16が相違を示す比較結果を出力し、それを受けた監視回路32が異常発生の判定結果を出力したと判断する。このため、故障判定回路28により、診断対象のコンパレータ16と監視回路32との双方が、正常に動作していると判定される。
Here, assuming that both the
一方、監視回路32が正常に動作し、診断対象のコンパレータ16が正常に動作していないと仮定すると、監視回路32は、マイクロプロセッサ10から、相違がないことを示す演算結果「0」を受信するため、マイクロプロセッサ10に異常が発生していないと判定し、この判定結果を示す信号を、故障判定回路28へ出力する。又、診断対象のコンパレータ16が正常に動作し、監視回路32が正常に動作していないと仮定すると、監視回路32は、マイクロプロセッサ10から、相違があることを示す演算結果「1」を受信するにも関わらず、マイクロプロセッサ10に異常が発生していないと判定し、この判定結果を示す信号を、故障判定回路28へ出力する。上述した何れの場合においても、診断対象のコンパレータ16に対して疑似故障信号が入力されているにも関わらず、マイクロプロセッサ10に異常が発生していないことを示す信号を受信するため、故障判定回路28は、診断対象のコンパレータ16又は監視回路32が、正常に動作していないと判定する。
On the other hand, assuming that the
以上のように、本実施形態では、上記S10及びS20の処理工程を組み合わせて、診断対象のコンパレータ16及び監視回路32の診断を行う。
なお、上述した監視回路32から故障判定回路28への入力は、マイクロプロセッサ10とサブCPU40との間のCPU間通信のラインにより行えばよい。
As described above, in the present embodiment, the diagnosis of the
Note that the input from the
S30(診断回数加算):上記S10及びS20の処理工程を実施した後に、診断回数を1加算する。 S30 (diagnosis count addition): After performing the processing steps of S10 and S20, the diagnosis count is incremented by one.
S40(診断回数判定):診断回数と、コンパレータ群14が有する複数のコンパレータ16の数量とを比較する。そして、診断回数がコンパレータ16の数量に満たない場合(NO)は、S10へ復帰し、診断回数がコンパレータ16の数量に達した場合(YES)は、S50へ移行する。すなわち、コンパレータ群14が有する全てのコンパレータ16を診断するまで、S10〜S30の処理工程を繰り返し行う。
S40 (diagnosis count determination): The diagnosis count is compared with the quantity of the plurality of
S50(フェールセーフ回路の診断):フェールセーフ回路34を診断するための処理工程である。具体的には、例えば、図8(a)に示した従来のマイクロプロセッサの異常診断方法の信号の流れのように、監視回路32から出力される信号をフェールセーフ回路34へ入力し、この入力を受けてフェールセーフ回路34から出力される信号を、マイクロプロセッサ10の故障判定回路28へ入力する。すなわち、上記S10、S20の処理工程において正常に動作していると判定された何れかのコンパレータ16に対して、疑似故障発生回路18から疑似故障信号を入力し、このコンパレータ16の比較結果を、OR回路22及び出力インタフェース24を介して、監視回路32へ入力する。この際、コンパレータ16は正常に動作しているため、監視回路32には、相違があることを示す演算結果「1」が入力される。この入力を受けて、監視回路32は、正常に動作している状態で、コンパレータ16に異常があることを検出する。この際に監視回路32から出力される、フェールセーフ処理を実行させるための指令信号を、フェールセーフ回路34へ入力する。そして、フェールセーフ処理の実行の有無を示す信号を、フェールセーフ回路34から、入力インタフェース26を介して故障判定回路28へ入力する。
S50 (diagnosis of fail-safe circuit): This is a processing step for diagnosing the fail-
ここで、フェールセーフ回路34が正常に動作していると仮定すると、フェールセーフ回路34は、監視回路32からの指令信号を受けて、フェールセーフ処理を実行する状態となるため、フェールセーフ回路34から故障判定回路28へ、フェールセーフ処理が実行されることを示す信号が入力される。この際、故障判定回路28は、コンパレータ16の1つに疑似故障信号が入力されているため、フェールセーフ回路34がフェールセーフ処理を実行するものと判断する。このため、故障判定回路28により、フェールセーフ回路34が正常に動作していると判定される。
Here, assuming that the fail-
一方、フェールセーフ回路34が正常に動作していないと仮定すると、フェールセーフ回路34は、監視回路32からの指令信号を受けても、フェールセーフ処理を実行する状態とならないため、フェールセーフ回路34から故障判定回路28へ、フェールセーフ処理が実行されることを示す信号が入力されない。この際、故障判定回路28は、コンパレータ16の1つに疑似故障信号が入力されているにも関わらず、フェールセーフ回路34がフェールセーフ処理を実行しないと判断する。このため、故障判定回路28により、フェールセーフ回路34が正常に動作していないと判定される。
On the other hand, assuming that the fail-
以上説明したように、本発明の第1の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法は、図1に示すように、複数のコンパレータ16の各々の診断を、フェールセーフ回路34を介さずに行う、言い換えれば、複数のコンパレータ16の各々の診断のための信号を監視回路32から出力して故障判定回路28が入力するようにしたものである。すなわち、コンパレータ16及び監視回路32の一連の診断(S10及びS20)を、コンパレータ群14に含まれるコンパレータ16の数量分だけ繰り返し行った(S40)後に、フェールセーフ回路34の診断(S50)を行う。これに対し、図8に示した従来のマイクロプロセッサの異常診断方法は、コンパレータ16、監視回路32、フェールセーフ回路34の一連の診断(S210〜S230)を、コンパレータ群14に含まれるコンパレータ16の数量分だけ繰り返し行う(S250)ものである。従って、本発明の第1の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法は、従来のマイクロプロセッサの異常診断方法と比較すると、フェールセーフ回路34の診断を繰り返し行う必要がないため、診断時間を短縮することができる。
As described above, the abnormality diagnosis method for the microprocessor according to the first embodiment of the present invention performs diagnosis of each of the plurality of
更に、本発明の第1の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法は、フェールセーフ回路34の診断工程(S50)において、疑似故障信号を入力するコンパレータ16として、最後に実施したコンパレータ16の診断工程(S10)で疑似故障信号を入力して、正常に動作していると判定されたコンパレータ16を、続けて利用することとすれば、疑似故障信号を入力するコンパレータ16の設定や疑似故障信号の入力を、改めて行う必要が無くなるため、更に診断時間を短縮することができる。
又、本発明の第1の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法は、複数のコンパレータ16と監視回路32との診断を、フェールセーフ回路34を介さずに行うことから、従来のマイクロプロセッサの異常診断方法と比較して、異常発生箇所の切り分けが容易になる。
Furthermore, in the microprocessor abnormality diagnosis method according to the first embodiment of the present invention, in the diagnosis step (S50) of the fail-
The microprocessor abnormality diagnosis method according to the first embodiment of the present invention performs diagnosis of the plurality of
次に、図3〜図5を参照して、本発明の第2の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法について説明する。なお、本発明の第2の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法は、図1及び図2に示した本発明の第1の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法との比較において、信号の流れの一部や処理の流れの一部を除き、同様の構成のものである。このため、本発明の第1の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法と、同様の部分の構成や処理については、説明を省略する。 Next, a microprocessor abnormality diagnosis method according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The microprocessor abnormality diagnosis method according to the second embodiment of the present invention is compared with the microprocessor abnormality diagnosis method according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. The configuration is the same except for part of the signal flow and part of the processing flow. Therefore, the description of the configuration and processing of the same parts as those of the microprocessor abnormality diagnosis method according to the first embodiment of the present invention will be omitted.
図3(a)及び図4の例において、出力インタフェース24は、OR回路22の演算結果を、一端マイクロプロセッサ10’の外部へ出力するために用いられ、又、入力インタフェース26は、マイクロプロセッサ10’の外部へ出力したOR回路22の演算結果を、マイクロプロセッサ10’内の故障判定回路28へ入力するために用いられる。すなわち、OR回路22の演算結果は、出力インタフェース24を介してマイクロプロセッサ10’の外部に出力された後、入力インタフェース26を介して再びマイクロプロセッサ10’の内部に入力される。又、故障判定回路28は、OR回路22からの演算結果を受けて、疑似故障信号が入力されているコンパレータ16で、異常が発生しているか否かを判定するように構成されている。
3A and 4, the
監視回路32は、通常時は、複数のコンパレータ16による比較結果を受け、マスタコア12aとスレーブコア12bとの演算結果に、相違がないことを監視する。フェールセーフ回路34は、監視回路32からの指令信号を受けた場合に、フェールセーフ処理を行う。なお、図3(a)は、本異常診断方法により、コンパレータ16の診断を行う際の信号の流れを示しているため、通常時に、マイクロプロセッサ10’から監視回路32へ入力される信号や、監視回路32からフェールセーフ回路34へ送信する指令信号の流れは、図示していない。
The
続いて、図3(b)に示すフローチャートに沿って、図3(a)、図4、図5を参照しながら、本発明の第2の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法の各処理工程について説明する。
S110(コンパレータの診断):図1(b)のS10と同様の処理を実行する。その後、OR回路22の演算結果を、出力インタフェース24及び入力インタフェース26を介して、故障判定回路28へ入力する。すなわち、本処理工程では、図4に示しているように、ピン機能制御手段50を用いて、出力インタフェース24からOR回路22の演算結果が出力されるように設定する。
Subsequently, according to the flowchart shown in FIG. 3 (b), referring to FIGS. 3 (a), 4 and 5, each of the microprocessor abnormality diagnosis method according to the second embodiment of the invention is described. Processing steps will be described.
S110 (Diagnosis of comparator): The same processing as S10 in FIG. Thereafter, the operation result of the
ここで、診断対象のコンパレータ16が正常に動作していると仮定すると、故障判定回路28は、OR回路22から、相違があることを示す演算結果「1」を受信する。すると、故障判定回路28は、診断対象のコンパレータ16に対して疑似故障信号が入力されているため、診断対象のコンパレータ16が相違を示す比較結果を出力したと判断する。このため、故障判定回路28により、診断対象のコンパレータ16が正常に動作していると判定される。
Here, assuming that the
一方、診断対象のコンパレータ16が正常に動作していないと仮定すると、故障判定回路28は、OR回路22から、相違がないことを示す演算結果「0」を受信する。すると、故障判定回路28は、診断対象のコンパレータ16に対して疑似故障信号が入力されているにも関わらず、診断対象のコンパレータ16が、相違がないことを示す比較結果を出力したと判断する。このため、故障判定回路28により、診断対象のコンパレータ16が正常に動作していないと判定される。
On the other hand, assuming that the
S120(診断回数加算):上記S110の処理工程を実施した後に、診断回数を1加算する。
S130(診断回数判定):診断回数と、コンパレータ群14が有する複数のコンパレータ16の数量とを比較する。そして、診断回数がコンパレータ16の数量に満たない場合(NO)は、S110へ復帰し、診断回数がコンパレータ16の数量に達した場合(YES)は、S140へ移行する。すなわち、コンパレータ群14が有する全てのコンパレータ16を診断するまで、S110及びS120の処理工程を繰り返し行う。
S120 (Diagnosis count addition): After performing the processing step of S110, the diagnosis count is incremented by one.
S130 (diagnosis count determination): The diagnosis count and the quantity of the plurality of
S140(監視回路の診断):図5に示すように、ピン機能制御手段50を用いて、出力インタフェース24から、ポート出力用のデータレジスタの設定値が出力されるように設定する。この際、ポート出力用のデータレジスタには、コンパレータ16が相違を示す際に出力する値と同じ値を設定する。そして、データレジスタの設定値を、出力インタフェース24及びサブCPU40の入力インタフェース42を介して、監視回路32へ入力する。
S140 (diagnosis of the monitoring circuit): As shown in FIG. 5, using the pin function control means 50, the
ここで、監視回路32が正常に動作していると仮定すると、監視回路32は、マイクロプロセッサ10’から、相違があることを示す信号を受信するため、マイクロプロセッサ10’に異常があると判定する。次に、監視回路32による判定結果を示す信号を、サブCPU40の出力インタフェース44、マイクロプロセッサ10’の入力インタフェース26を介して、故障判定回路28へ入力する。すると、故障判定回路28は、コンパレータ16が相違を示す際に出力する値と同じ値を設定した、ポート出力用のデータレジスタの設定値を受けて、監視回路32が異常発生の判定結果を出力したと判断する。このため、故障判定回路28により、監視回路32が正常に動作していると判定される。
Here, assuming that the
一方、監視回路32が正常に動作していないと仮定すると、監視回路32は、マイクロプロセッサ10’から、相違があることを示す比較結果を受信するにも関わらず、マイクロプロセッサ10’に異常があると判定しない。このため、この判定結果を示す信号を故障判定回路28に入力すると、故障判定回路28は、コンパレータ16が相違を示す際に出力する値と同じ値を設定した、ポート出力用のデータレジスタの設定値を出力しているにも関わらず、監視回路32が、異常があることを示す信号を出力していないと判断し、監視回路32が正常に動作していないと判定する。
なお、上述した監視回路32から故障判定回路28への入力は、マイクロプロセッサ10’とサブCPU40との間のCPU間通信のラインにより行えばよい。
On the other hand, assuming that the
Note that the input from the
S150(フェールセーフ回路の診断):図1(b)のS50と同様の処理を実行する。この際、出力インタフェース24から出力する信号を、ピン機能制御手段50を用いて、コンパレータ16が相違を示す際に出力する値と同じ値を設定したポート出力用のデータレジスタの設定値へ切り替えて、フェールセーフ回路34の診断を行ってもよい。
S150 (fail-safe circuit diagnosis): A process similar to S50 of FIG. 1B is executed. At this time, the signal output from the
以上説明したように、本発明の第2の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法は、図3に示すように、複数のコンパレータ16の各々の診断を、監視回路32及びフェールセーフ回路34を介さずに行うものである。すなわち、コンパレータ16の診断(S110)を、コンパレータ群14に含まれるコンパレータ16の数量分だけ繰り返し行った(S130)後に、監視回路32の診断(S140)及びフェールセーフ回路34の診断(S150)を行うものである。従って、本発明の第2の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法は、監視回路32の診断を繰り返し行う必要がないため、本発明の第1の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法よりも更に、診断時間を短縮することができる。
As described above, in the microprocessor abnormality diagnosis method according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, each of the plurality of
更に、本発明の第2の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法は、複数のコンパレータ16の診断を、監視回路32及びフェールセーフ回路34を介さずに行う、言い換えれば、複数のコンパレータ16の各々の診断のためにマイクロプロセッサから出力した信号を故障判定回路28が入力するようにしたものである。このため、各コンパレータ16と監視回路32とフェールセーフ回路34との間で、異常発生箇所を切り分けることができる。
Furthermore, in the microprocessor abnormality diagnosis method according to the second embodiment of the present invention, the diagnosis of the plurality of
次に、図6及び図7を参照して、第3の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法について説明する。なお、第3の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法は、図3〜図5に示した本発明の第2の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法との比較において、OR回路22からの出力をマイクロプロセッサ10”の外部に出力しない点を除き、同様の構成のものである。このため、本発明の第2の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法と、同様の部分の構成や処理については、説明を省略する。
Next, a microprocessor abnormality diagnosis method according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. The microprocessor abnormality diagnosis method according to the third embodiment is different from the microprocessor abnormality diagnosis method according to the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 22 except that the output from 22 is not output to the outside of the
図6及び図7の例において、マイクロプロセッサ10”は、出力インタフェース24の状態をマイクロプロセッサ10”の内部で参照可能なものである。このため、マイクロプロセッサ10”の故障判定回路28は、OR回路22の演算結果等を、出力インタフェース24から参照できる。又、出力インタフェース24は、通常時や監視回路32及びフェールセーフ回路34の診断時に、OR回路22の演算結果やポート出力用のレジスタの設定値を、マイクロプロセッサ10”から監視回路32へ出力するために用いられる。
6 and 7, the
第3の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法の処理の流れは、図3(b)に示した本発明の第2の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法の処理の流れと同様である。但し、コンパレータの診断(S110)では、故障判定回路28が、OR回路22の演算結果を、マイクロプロセッサ10”の外部を介することなく、出力インタフェース24から直接参照する。
The processing flow of the microprocessor abnormality diagnosis method according to the third embodiment is the same as the processing flow of the microprocessor abnormality diagnosis method according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. It is the same. However, in the comparator diagnosis (S110), the
以上の如く、第3の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法は、図6及び図7に示すように、マイクロプロセッサ10”の内部において、OR回路22の演算結果、すなわち、診断対象のコンパレータ16の比較結果を、故障判定回路28により出力インタフェース24から直接参照して、診断対象のコンパレータ16を診断するものである。従って、第3の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法は、本発明の第2の実施の形態に係るマイクロプロセッサの異常診断方法と比較すると、診断対象のコンパレータ16の比較結果を、一端マイクロプロセッサ10”の外部に出力した後に、再度マイクロプロセッサ10”の内部に入力する必要がないため、診断時間を更に短縮することが可能である。
As described above, in the microprocessor abnormality diagnosis method according to the third embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the calculation result of the
なお、上記説明中の「入力インタフェース」という表現は、マイクロプロセッサやサブCPUに信号を入力するための機能的な意味で用いている。従って、図示されている入力インタフェースの数が1つであっても、物理的には複数のピンを使用している場合があり、更に、同一の符号で示されている入力インタフェースであっても、物理的には別のピンを使用している場合もある。これは、上記説明中の「出力インタフェース」という表現についても同様である。 Note that the expression “input interface” in the above description is used in a functional sense for inputting a signal to a microprocessor or a sub CPU. Therefore, even if the number of input interfaces shown in the figure is one, there may be a case where a plurality of pins are physically used, and even input interfaces indicated by the same reference numerals may be used. In some cases, physically different pins are used. The same applies to the expression “output interface” in the above description.
10、10’、10”:マイクロプロセッサ、12a:マスタコア、12b:スレーブコア、16:コンパレータ、32:監視回路、34:フェールセーフ回路 10, 10 ', 10 ": Microprocessor, 12a: Master core, 12b: Slave core, 16: Comparator, 32: Monitoring circuit, 34: Fail-safe circuit
Claims (1)
前記マイクロプロセッサコアと前記複数のコンパレータとは、前記複数のコンパレータの演算結果に基づいて、外部の監視回路により動作が監視され、該監視回路は、前記マイクロプロセッサの異常検出時にフェールセーフ回路へフェールセーフ処理を実行させるものであり、
前記故障判定回路は、前記複数のコンパレータ毎に疑似故障信号を注入し、前記フェールセーフ回路を介さずに、或いは、前記監視回路及び前記フェールセーフ回路を介さずに、前記複数のコンパレータの各々の診断を行うことを特徴とするマイクロプロセッサの異常診断方法。
A microprocessor abnormality diagnosis method including two microprocessor cores that can be driven redundantly, a plurality of comparators connected to each of the two microprocessor cores, and a failure determination circuit,
The microprocessor core and the plurality of comparators are monitored for operation by an external monitoring circuit based on the calculation results of the plurality of comparators, and the monitoring circuit fails to detect a failure in the microprocessor. To perform safe processing,
The failure determination circuit injects a pseudo failure signal for each of the plurality of comparators, without passing through the fail-safe circuit, or without passing through the monitoring circuit and the fail-safe circuit. A method for diagnosing an abnormality in a microprocessor, comprising performing a diagnosis.
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