JPH0750467B2 - ワンチップマイクロコンピュータ - Google Patents
ワンチップマイクロコンピュータInfo
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- JPH0750467B2 JPH0750467B2 JP1111141A JP11114189A JPH0750467B2 JP H0750467 B2 JPH0750467 B2 JP H0750467B2 JP 1111141 A JP1111141 A JP 1111141A JP 11114189 A JP11114189 A JP 11114189A JP H0750467 B2 JPH0750467 B2 JP H0750467B2
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- Japan
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- monitor
- external device
- pulse generator
- flop
- flip
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/0703—Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation
- G06F11/0751—Error or fault detection not based on redundancy
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B9/00—Safety arrangements
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-
- G—PHYSICS
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- G06F11/0754—Error or fault detection not based on redundancy by exceeding limits
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- Safety Devices In Control Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、マイクロコンピユータ外部の駆動装置の故
障検出に関するものである。
障検出に関するものである。
第４図は、マイクロコンピユータ外部の駆動装置の故障
を検出する一般的な回路例であり、図において、（１）
はマイクロコンピユータ、（２）はこのマイクロコンピ
ユータ（１）に制御される駆動装置、（３）はこの駆動
装置（２）を制御するためにマイクロコンピユータ
（１）が出力するPWM出力信号、（４）は駆動装置
（２）が正常に動作をしているかどうかを検出するため
に使用するモニタ入力信号である。
を検出する一般的な回路例であり、図において、（１）
はマイクロコンピユータ、（２）はこのマイクロコンピ
ユータ（１）に制御される駆動装置、（３）はこの駆動
装置（２）を制御するためにマイクロコンピユータ
（１）が出力するPWM出力信号、（４）は駆動装置
（２）が正常に動作をしているかどうかを検出するため
に使用するモニタ入力信号である。
次に動作について説明する。駆動装置（２）を動作させ
るためマイクロコンピユータ（１）はPWM出力信号
（３）を駆動装置（２）に与える。駆動装置（２）が正
常に動作していればモニタ入力信号（４）が動作し、マ
イクロコンピユータ（１）はこのモニタ入力信号（４）
のレベルを調査することにより、故障を検出する。
るためマイクロコンピユータ（１）はPWM出力信号
（３）を駆動装置（２）に与える。駆動装置（２）が正
常に動作していればモニタ入力信号（４）が動作し、マ
イクロコンピユータ（１）はこのモニタ入力信号（４）
のレベルを調査することにより、故障を検出する。
この様子をタイミングチヤートに表わしたのが第５図で
ある。同図ではPWM出力信号（３）とモニタ入力信号
（４）について横軸を時間に示す。モニタ入力信号
（４）のレベルを調査することにより駆動装置（２）の
故障を検出すると述べたが、同図に示す通りモニタ入力
信号（４）はその変化点で遅延などを発生することが多
く、PWM出力信号（３）の変化点で、すぐモニタ入力信
号（４）のレベルを判定した場合、不確実な結果になり
やすい（第５図4-a点）。そこで同図に示すモニタタイ
ミング方式１または、方式２の方法が採られていた。
ある。同図ではPWM出力信号（３）とモニタ入力信号
（４）について横軸を時間に示す。モニタ入力信号
（４）のレベルを調査することにより駆動装置（２）の
故障を検出すると述べたが、同図に示す通りモニタ入力
信号（４）はその変化点で遅延などを発生することが多
く、PWM出力信号（３）の変化点で、すぐモニタ入力信
号（４）のレベルを判定した場合、不確実な結果になり
やすい（第５図4-a点）。そこで同図に示すモニタタイ
ミング方式１または、方式２の方法が採られていた。
モニタタイミング方式１は、PWM出力信号（３）の変化
点からモニタ入力信号（４）が安定するまでの時間、ソ
フトウエアまたは専用のハードウエアでモニタ動作を待
ち時間τ（７）だけ遅らせるものである。モニタの結
果、そのレベルが前回の調査結果と異なつているかどう
かで、故障を検出する。
点からモニタ入力信号（４）が安定するまでの時間、ソ
フトウエアまたは専用のハードウエアでモニタ動作を待
ち時間τ（７）だけ遅らせるものである。モニタの結
果、そのレベルが前回の調査結果と異なつているかどう
かで、故障を検出する。
モニタタイミング方式２は、一定時間間隔ごとにモニタ
入力信号の調査を行い、何回かのモニタでレベルの異な
る結果が得られたかを判断する。
入力信号の調査を行い、何回かのモニタでレベルの異な
る結果が得られたかを判断する。
マイクロコンピユータ制御は、近年さらに高速化する傾
向にあり、第５図に示したPWM出力信号（３）も制御精
度を上げるため高速になつて来た。例えば第６図に示す
様なパルス幅の短かいPWM出力信号（３）の場合、従来
のモニタタイミング方式１では、従来と同様の待ち時間
τ（７）で、モニタ入力信号（４）のモニタを行うと最
適のタイミングでモニタできず、正常に動作しているこ
とが検出できない。また待ち時間τ（７）を小さくすれ
ば検出可能なタイミングが得られるが、外部の駆動装置
（２）毎にモニタ入力信号（４）の遅延等による不安定
時間及びパルス幅が異なるため、待ち時間τ（７）を可
変とする必要が生じ、従来方式で故障検出の高速化を行
うと、モニタタイミングをソフトウエアで発生する場
合、煩雑なプログラムになり、負荷も重くなる。また、
ハードウエアで実現する場合も回路増大につながる。不
安定時間が全くない場合でもさらにパルス幅が短くなつ
た場合は、モニタ入力信号（４）のモニタを実行するタ
イミングが制限され、そのモニタを実行する負荷が増大
すると考えられる。モニタタイミング方式２の場合も同
様であり、近年のソフトウエアの負荷増大で、メインル
ーチンは長大になり、モニタ入力信号（４）のモニタ毎
の間隔が長くなる傾向である。よつて、逆に短くなる傾
向のパルス幅をモニタしにくくなつている。
向にあり、第５図に示したPWM出力信号（３）も制御精
度を上げるため高速になつて来た。例えば第６図に示す
様なパルス幅の短かいPWM出力信号（３）の場合、従来
のモニタタイミング方式１では、従来と同様の待ち時間
τ（７）で、モニタ入力信号（４）のモニタを行うと最
適のタイミングでモニタできず、正常に動作しているこ
とが検出できない。また待ち時間τ（７）を小さくすれ
ば検出可能なタイミングが得られるが、外部の駆動装置
（２）毎にモニタ入力信号（４）の遅延等による不安定
時間及びパルス幅が異なるため、待ち時間τ（７）を可
変とする必要が生じ、従来方式で故障検出の高速化を行
うと、モニタタイミングをソフトウエアで発生する場
合、煩雑なプログラムになり、負荷も重くなる。また、
ハードウエアで実現する場合も回路増大につながる。不
安定時間が全くない場合でもさらにパルス幅が短くなつ
た場合は、モニタ入力信号（４）のモニタを実行するタ
イミングが制限され、そのモニタを実行する負荷が増大
すると考えられる。モニタタイミング方式２の場合も同
様であり、近年のソフトウエアの負荷増大で、メインル
ーチンは長大になり、モニタ入力信号（４）のモニタ毎
の間隔が長くなる傾向である。よつて、逆に短くなる傾
向のパルス幅をモニタしにくくなつている。
しかしながら、この故障検出は、高信頼性を要求される
分野では重要であり、故障をいち早く検出しマイクロコ
ンピユータ（１）側で対策することが望まれる。
分野では重要であり、故障をいち早く検出しマイクロコ
ンピユータ（１）側で対策することが望まれる。
この発明は、以上に述べて来た様な、外部装置の故障検
出を行う上での、ソフトウエア負荷の増大とモニタ信号
の高速化という問題を解消するためになされたもので、
確実なモニタを実施できると共にソフトウエアの負荷も
減少することができる。
出を行う上での、ソフトウエア負荷の増大とモニタ信号
の高速化という問題を解消するためになされたもので、
確実なモニタを実施できると共にソフトウエアの負荷も
減少することができる。
この発明に係るマイクロコンピユータは、外部装置を動
作させるためのパルスジエネレータ回路と、このパルス
ジエネレータ回路が外部装置を駆動することにより外部
装置が出力するパルスジエネレータ出力に同期した状態
信号をクロツク入力として、有効なクロツク入力がある
たびに保持値を反転するフリップフロップ（以下、F/F
と略す。）と、そのF/Fの保持値を読み出す回路とを内
蔵し、現パルスジエネレータ周期でのF/Fの保持値と、
前回の周期での保持値が同一か否かを判断することによ
り外部装置の故障等を検出することを可能としたもので
ある。
作させるためのパルスジエネレータ回路と、このパルス
ジエネレータ回路が外部装置を駆動することにより外部
装置が出力するパルスジエネレータ出力に同期した状態
信号をクロツク入力として、有効なクロツク入力がある
たびに保持値を反転するフリップフロップ（以下、F/F
と略す。）と、そのF/Fの保持値を読み出す回路とを内
蔵し、現パルスジエネレータ周期でのF/Fの保持値と、
前回の周期での保持値が同一か否かを判断することによ
り外部装置の故障等を検出することを可能としたもので
ある。
この発明におけるF/Fは、モニタ入力信号（４）の片側
の変化点（立ち上がりまたは、立ち下がり）でセット，
リセットを繰り返し、任意のタイミングで、F/Fの値を
モニタする。
の変化点（立ち上がりまたは、立ち下がり）でセット，
リセットを繰り返し、任意のタイミングで、F/Fの値を
モニタする。
以下この発明の一実施例を図について説明する。第１図
において、（５）はモニタ入力信号（４）を受けてトグ
ル動作するF/F、（６）はこのF/F（５）の出力をモニタ
するための読み出し回路である。
において、（５）はモニタ入力信号（４）を受けてトグ
ル動作するF/F、（６）はこのF/F（５）の出力をモニタ
するための読み出し回路である。
次に動作について説明する。従来技術と同様に、駆動装
置（２）をPWM出力信号（３）で動作させ、正常に動作
していれば、モニタ入力信号（４）が帰還される。この
モニタ入力信号（４）を受けたF/F（５）はその立ち上
がり又は立ち下がりの変化点でF/F（５）の値を反転す
る。
置（２）をPWM出力信号（３）で動作させ、正常に動作
していれば、モニタ入力信号（４）が帰還される。この
モニタ入力信号（４）を受けたF/F（５）はその立ち上
がり又は立ち下がりの変化点でF/F（５）の値を反転す
る。
この様子をタイミングチヤートに表わしたのが第２図で
ある。同図ではF/F（５）がモニタ入力信号（４）の立
ち上がりで値を反転させる例を示す。立ち上がりを発生
するためには、“H"レベルになる直前に“L"レベルでな
ければ立ち上がりのエツジを発生しないので、正常に動
作していなければ、F/F（５）の値は反転しない。よつ
てこのF/F（５）の値をモニタし、前回のPWM周期の値と
異なつているかどうかを調査することにより駆動装置
（２）の故障を検出する。
ある。同図ではF/F（５）がモニタ入力信号（４）の立
ち上がりで値を反転させる例を示す。立ち上がりを発生
するためには、“H"レベルになる直前に“L"レベルでな
ければ立ち上がりのエツジを発生しないので、正常に動
作していなければ、F/F（５）の値は反転しない。よつ
てこのF/F（５）の値をモニタし、前回のPWM周期の値と
異なつているかどうかを調査することにより駆動装置
（２）の故障を検出する。
例えば、内蔵のPWMがエツジを発生したことを中央演算
処理装置に割り込みなどの方法で知らせ、それを認識し
た後中央演算処理装置によりF/F（５）の値を読み出
し、RAM等にそのデータを蓄える。次のPWM同期でも同一
の動作を行い、この時は、前回のF/F（５）の値と比較
する。その比較の結果、一致すれば何らかの外部故障が
発生したことを知ることができる。
処理装置に割り込みなどの方法で知らせ、それを認識し
た後中央演算処理装置によりF/F（５）の値を読み出
し、RAM等にそのデータを蓄える。次のPWM同期でも同一
の動作を行い、この時は、前回のF/F（５）の値と比較
する。その比較の結果、一致すれば何らかの外部故障が
発生したことを知ることができる。
今後の動向としてPWM周期も高速化することが考えられ
るが、その場合の例を第３図に示す。同図の様に、PWM
周期内に１回だけモニタすれば良いので、PWM周期の高
速化にも対応しやすい。
るが、その場合の例を第３図に示す。同図の様に、PWM
周期内に１回だけモニタすれば良いので、PWM周期の高
速化にも対応しやすい。
また、さらにPWM周期が、高速化され、１回の周期内に
モニタすることが不可能になつた場合はF/F（５）を数
段に増加し、入力カウンタの様に構成すれば、数回のPW
M周期に対し、１回のモニタ動作で故障が検出可能であ
る。
モニタすることが不可能になつた場合はF/F（５）を数
段に増加し、入力カウンタの様に構成すれば、数回のPW
M周期に対し、１回のモニタ動作で故障が検出可能であ
る。
以上の様にこの発明によれば、簡単なハードウエアで、
高速に動作する外部装置の故障を確実に検出できると共
に、PWM周期中に１回だけモニタをすれば良く、また、
外部装置個有のモニタ入力信号の遅延を、考慮する必要
がないので増大傾向にあるソフトウエアの負荷を削減す
ることができる。
高速に動作する外部装置の故障を確実に検出できると共
に、PWM周期中に１回だけモニタをすれば良く、また、
外部装置個有のモニタ入力信号の遅延を、考慮する必要
がないので増大傾向にあるソフトウエアの負荷を削減す
ることができる。
逆に、本発明によるF/F（５）を状態記憶だけでなく判
断回路まで持たせる様に構成すれば、ソフトウエアの負
荷はさらに減少するが、ハードウエアが増加する。よつ
て増大傾向にあるマイクロコンピユータの内部回路をさ
らに増加させるため、取り込みにくくなる。本発明によ
るF/F（５）及び読み出し回路（６）の程度であれば簡
単に取り込むことができ、端子部の余裕さえあれば、PW
M本数分、この回路を付加することも容易である。
断回路まで持たせる様に構成すれば、ソフトウエアの負
荷はさらに減少するが、ハードウエアが増加する。よつ
て増大傾向にあるマイクロコンピユータの内部回路をさ
らに増加させるため、取り込みにくくなる。本発明によ
るF/F（５）及び読み出し回路（６）の程度であれば簡
単に取り込むことができ、端子部の余裕さえあれば、PW
M本数分、この回路を付加することも容易である。
この様にソフトウエアとハードウエアを融合することに
より、最小限の機能追加で故障の検出を可能にできる。
機能の追加はコスト増につながるため、本発明によれ
ば、コスト増も最小限にすることができる。
より、最小限の機能追加で故障の検出を可能にできる。
機能の追加はコスト増につながるため、本発明によれ
ば、コスト増も最小限にすることができる。
また、ワンチツプマイクロコンピユータに取り込むこと
により、部品点数が削減できるため、システムのトータ
ルコストも削減できると共に、システムの信頼性の低下
も防ぐことができる。
により、部品点数が削減できるため、システムのトータ
ルコストも削減できると共に、システムの信頼性の低下
も防ぐことができる。
例えば自動車のトランスミツシヨン制御などの場合、駆
動装置（２）は電磁バルブであり、油圧をコントロール
して変速機を制御している。断線等の原因で電磁バルブ
が正常に動作しなくなると、油圧がコントロールできな
くなり、変速機が誤動作し、変速機を破壊する危険があ
る。この様な場合にこの発明が有効と思われる。
動装置（２）は電磁バルブであり、油圧をコントロール
して変速機を制御している。断線等の原因で電磁バルブ
が正常に動作しなくなると、油圧がコントロールできな
くなり、変速機が誤動作し、変速機を破壊する危険があ
る。この様な場合にこの発明が有効と思われる。
また、さらに制御が高速化された場合への対応も容易で
ある。
ある。
第１図はこの発明の一実施例による外部駆動装置の故障
検出回路、第２図及び第３図はこの発明の一実施例によ
る故障検出のタイミングチヤート、第４図は従来の故障
検出回路、第５図及び第６図は従来技術による故障検出
のタイミングチヤートである。 （１）はマイクロコンピユータ、（５）はフリツプフロ
ツプ、（６）は読み出し回路である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
検出回路、第２図及び第３図はこの発明の一実施例によ
る故障検出のタイミングチヤート、第４図は従来の故障
検出回路、第５図及び第６図は従来技術による故障検出
のタイミングチヤートである。 （１）はマイクロコンピユータ、（５）はフリツプフロ
ツプ、（６）は読み出し回路である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】外部装置を動作させるためのパルスジエネ
レータ回路と、このパルスジエネレータ回路が外部装置
を駆動することにより外部装置が出力するパルスジエネ
レータ出力に同期した状態信号をクロック入力として、
有効なクロック入力があるたびに保持値を反転するフリ
ップフロップと、そのフリップフロップの保持値を読み
出す回路とを内蔵し、現パルスジエネレータ周期でのフ
リップフロップの保持値と、前回の周期での保持値が同
一か否かを判断することにより外部装置の故障等を検出
することを可能としたワンチップマイクロコンピュー
タ。 - 【請求項２】フリップフロップを２段以上又はカウンタ
としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のワ
ンチップマイクロコンピュータ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1111141A JPH0750467B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | ワンチップマイクロコンピュータ |
| US07455489 US5243606B1 (en) | 1989-04-28 | 1989-12-21 | Apparatus and method for detecting failure of an external device by a microcomputer |
| DE4013431A DE4013431A1 (de) | 1989-04-28 | 1990-04-26 | Mikrocomputer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1111141A JPH0750467B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | ワンチップマイクロコンピュータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02287890A JPH02287890A (ja) | 1990-11-27 |
| JPH0750467B2 true JPH0750467B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=14553498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1111141A Expired - Fee Related JPH0750467B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | ワンチップマイクロコンピュータ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5243606B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0750467B2 (ja) |
| DE (1) | DE4013431A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2536721B2 (ja) * | 1993-05-12 | 1996-09-18 | 日本電気株式会社 | アラ―ム収集回路 |
| DE4425845A1 (de) * | 1994-07-21 | 1996-01-25 | Telefunken Microelectron | Datenübertragungsverfahren in einem für den Einsatz in Kraftfahrzeugen geeigneten Datenverarbeitungssystem |
| US6381506B1 (en) * | 1996-11-27 | 2002-04-30 | Victor Grappone | Fail-safe microprocessor-based control and monitoring of electrical devices |
| JP3990669B2 (ja) * | 2002-02-04 | 2007-10-17 | ボッシュ株式会社 | 負荷の故障診断方法及び装置並びに負荷の故障処理方法及び装置 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3046524A (en) * | 1959-12-21 | 1962-07-24 | Miles C Johnson | Error store and reset circuit |
| US3707714A (en) * | 1971-01-08 | 1972-12-26 | Honeywell Inc | Multiple error detector |
| US3881094A (en) * | 1973-07-05 | 1975-04-29 | Velcon Filters | Signal for evaluating sailboat performance |
| US4099668A (en) * | 1976-10-29 | 1978-07-11 | Westinghouse Electric Corp. | Monitoring circuit |
| US4283766A (en) * | 1979-09-24 | 1981-08-11 | Walt Disney Productions | Automatic camera control for creating special effects in motion picture photography |
| JPS59133652A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-08-01 | Nec Corp | 誤り診断回路 |
| JPS6017545A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-29 | Nec Corp | 擬似障害発生方式 |
| JPS61261145A (ja) * | 1985-05-15 | 1986-11-19 | Toyota Motor Corp | 車両用故障診断装置 |
| US4712213A (en) * | 1985-12-11 | 1987-12-08 | Northern Telecom Limited | Flip status line |
| US4916698A (en) * | 1988-09-29 | 1990-04-10 | Allied-Signal Inc. | Failure detection mechanism for microcontroller based control system |
| US5048017A (en) * | 1988-12-29 | 1991-09-10 | Breneman Brian H | Watchdog timer |
| US5095483A (en) * | 1989-04-28 | 1992-03-10 | International Business Machines Corporation | Signature analysis in physical modeling |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP1111141A patent/JPH0750467B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-21 US US07455489 patent/US5243606B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-04-26 DE DE4013431A patent/DE4013431A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4013431C2 (ja) | 1992-03-19 |
| DE4013431A1 (de) | 1990-10-31 |
| US5243606B1 (en) | 1999-10-05 |
| JPH02287890A (ja) | 1990-11-27 |
| US5243606A (en) | 1993-09-07 |
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