JPH09509274A

JPH09509274A - 自動プログラミング回路装置

Info

Publication number: JPH09509274A
Application number: JP7522055A
Authority: JP
Inventors: アイヒフェルトヘルベルト; レーデルレライナー
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1995-02-08
Publication date: 1997-09-16
Also published as: EP0748467B1; EP0748467A1; DE59502113D1; US5727126A; DE4406498C1; WO1995023360A1

Abstract

(57)【要約】本発明の対象発明技術は、電気的に消去可能、且つ電気的にプログラミング可能な固定値メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を有する処理ユニット（ＶＥ）、分類ユニット（ＫＥ）及びインターフェースユニット（ＥＩＦ）が設けられており、ここで、前記処理ユニットは固定値メモ値（ＥＥＰＲＯＭ）から命令及び／又はデータを読出すように構成されている回路装置に関する。前記命令及び／又はデータは、分類ユニット（ＫＥ）及びインターフェースユニット（ＥＩＦ）により、処理ユニット（ＶＥ）の入力値（Ｅ）及び／又は内部値（ＥＤ，Ｓ）及び／又は出力値（Ａ）に依存して入力側プログラミングされたものである。処理ユニットＶＥ、例えばファジィ制御器（コントローラ）ＶＥは、例えばファジィ制御器（コントローラ）又は通常のマイクロプロセッサの形態をとり得る。これにより得られる利点とするところは、殊に、本発明の回路装置が構造の多様性（タイプ形式の変化形式）及び時間的変化（プロダクトの老化、磨耗）に自動的に適合化され、本回路装置は、従って、一層多様に、且つ、長期に亘り使用可能となることである。

Description

【発明の詳細な説明】自動プログラミング回路装置システム全体の可及的に最適の動作特性を確保するため、システム全体に属するそれぞれの回路装置がシステム全体の残部に適合されるのが好ましい。システム全体の残部が変化する場合には、例えば、老化、磨耗により、又は、システム全体の残部が多様なタイプ（型式）のレインジ（範囲）に基づき、システム全体の残部が異なる特性を有するとの理由から、一般的に最適動作特性は最早生ぜしめられ得ない。米国特許第５２９０６３号明細書から公知の自動プログラミング回路装置では電気的に消去可能、且、電気的にプログラミング可能な固定値メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を有する処理ユニット、中央プロセッサの形態の分類ユニット及びインターフェースユニットが設けられており、ここで、上記処理ユニットは固定値メモリから処理情報を読出し、また、入力値及び／又は内部値は分類ユニットにて分類結果の生成のために処理される。ここで、回路装置の入力値は自動プログラミング回路装置の処理ユニットの入力値をも表す（表示する）。亦、インターフェースユニットは、次のように配置構成されている、即ち、複数の分類（識別）結果のうちの１つから少なくとも１つのＥＥＰＲＯＭアドレス及び少なくとも１つのＥＥＰＲＯＭデータ（ＥＤ）が生成され、もって、固定値メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）がプログラミングされるように配置構成されている。更に、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３９１１１８６公報からはアンシャープ（あいまい性ないしファジイ）判別（判定）装置の形態の独立の分類ユニットが公知であり、該分類ユニットには自己調整する回路装置１の入力−及び出力値が差の形態で供給され、そして、上記判別（判定）装置は分類結果からファジィ規則に基づいて新たな制御定数を求める（外部イネーブリング信号が存在する場合）。更に、専門誌Ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｋ４／１９８６、第７９〜８３頁から公知の制御器（コントローラ）は自動的リ（再）プログラミングにより、接続されているハードウエアの老化に適合され、そして、当該の制御器（コントローラ）ではプログラミング可能なメモリが、１つのチップ上に処理ユニットと共に集積化されている。本発明の目的ないし課題とするところは、上記の変化、多様性を識別し、評価し、それの特性を相応に変化させ得、それにより変化された外部の所定の条件に一層好適に適合し、それにより、更に一層最適な制御特性、又は更に一層迅速な処理を達成し得る回路装置を提供することにある。上記課題は請求の範囲１の構成要件により解決される。本発明の重要な利点とするところは、本発明の自動プログラミング回路装置全体が、比較的僅かな付加的な余計の回路技術上の構成に基づきモノリシックに集積化可能であり、その回路装置はたんに、著しく少数の端子（接続部）を有する個別の構成素子からのみ成ることに存する。請求の範囲２〜７は本発明の回路装置の有利な構成に係わる。次に、本発明を図を用いて詳細に説明する。図１は、本発明による自動プログラミング回路装置のブロック接続図である。図２は、本発明による自動プログラミング回路装置の有利な実施例（形態）の一部分のブロック接続図である。図１の本発明の自動プログラミング回路装置ＳＰＳＡでは電気的に消去可能、且つ電気的にプログラミング可能な固定値メモリＥＥＰＲＯＭを有する処理ユニットＶＥ、分類ユニットＫＥ及びＥＥＰＲＯＭ−インターフェースユニットＥＩＦが設けられている。ここで本発明の回路装置全体は、有利に、モノリシックに集積化されて１つの共通の半導体−チップ上に設けられており、そして、イネーブリング信号（イネーブル）ＥＡに対する外部入力側ＥＮ、アドレス／データバスＡＤ、処理ユニットＶＥの入力値Ｅ及び出力値Ａを有する。分類ユニットＫＥには、処理ユニットＶＥの入力値Ｅ及び／又は内部値ＥＤ，Ｓ及び／又は出力値Ａが供給され、そこで、分類結果（Ｋ）の生成のために処理される。上記結果Ｋは、インターフェースユニットＥＩＦに供給される。分類ユニットＫＥはＥＥＰＲＯＭデータが変更されるべきであるか否か、そして、どのような要領（仕方）でこのことを行うべきであるかを決定する。分類ユニットＫＥは、有利にファジィ制御器（コントローラ）のように構成されており、ここで分類ストテラテジィ（戦略、技法）はｉｆｔｈｅｎ規則の形式で定式化され、そして、分類ユニットの知識メモリ内に記憶される。分類ユニットＫＥの知識メモリは同様に自動プログラミング回路装置の半導体チップ上にモノリシックに集積化されている。ＩＦＴＨＥＮ−規則は、典型的には、ＩＦ（Ｅ＝Ｗ_E）ＡＮＤ（Ｅ_D−Ｗ_ED）ＡＮＤ（Ｓ＝Ｗ_s）ＡＮＤ（Ａ＝Ｗ_A）ＴＨＥＮ（Ｋ＝Ｗ_K）の形態のものであり、そして、Ｗ_Xは変数Ｘの言語値を表す。ここでＷ_Xは読み出し専用記憶装置（メモリ）（ＲＯＭ）内に記憶されているが、同様に、電気的に消去可能、且つ電気的にプログラミング可能な固定値メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）の形態で、知識メモリを構成し、且つ、更なる上位の分類ユニットを設けることも可能である。ここで、上記分類ユニットは下位の分類ユニットの知識ベースを変化させるものである。上記方式は基本的に任意に多数の階層（ハイアラーキ）平面に適用されるように一般化され得る。多くの場合には、各クラスに対して、要するに、Ｋがとり得るそれぞれの異なった値に対して、それぞれ唯一の規則を設ければよいので、固定配線されたＩＦＴＨＥＮ規則を有する比較的簡単に構成された分類ユニットも可能である。処理ユニットＶＥは、例えばファジィ制御器（コントローラ）の形態をとるが、他のマイクロエレクロトニクスシステムではマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラの形態をとる。ここで、重要なことは処理ユニットは固定値メモリＥＥＰＲＯＭの読出を可能にし、そのようにして回路装置ＳＰＳＡ自体によりプログラミングされた処理情報の部分へのアクセスが可能であり、そして、量Ｅ，Ａ及びＳがデジタル形式で存在することである。そのようにデジタル形式で存在しているのでない場合には、付加的に相応のＡ／Ｄ変換が必要である。図２にはファジィ制御器（コントローラ）ＦＲの形態の処理ユニットＶＥのブロック接続図を示す。上記ファジィ制御器（コントローラ）ＦＲは知識ベースメモリを有し、該知識ベースメモリは読み出し専用記憶装置（メモリ）ＲＯＭ及び固定値メモリＥＥＰＲＯＭを有する。ここで、入力Ｅは制御区間に作用する制御偏差、出力側Ａは制御区間に作用する操作量である。固定値メモリＥＥＰＲＯＭのリ（再）プログラミングによっては例えば、老化とか磨耗などの制御区間の緩慢な変化によりトリガされて、次のことを行わせ得る。１．入力値（Ｅ）及び／又は出力値（Ａ）に対する少なくとも２つの選択的オフセット値のうちの１つをＥＥＰＲＯＭ−アドレスＥＡにより新たに設定すること、２．関数スペクトルを左又は右へシフトするための帰属（所属）性アドレスに対する１つのスタートアドレスに加えられる、少なくとも２つの選択的なオフセット値のうちの１つを、１つのＥＥＰＲＯＭアドレスＥＡにより新たに設定すること、３．既に記憶されているがアドレス空間中に存在してない新たな規則を取り込み、包含するため、又は、旧来の（それまでの）アドレス空間から排除するため規則数を新たに設定すること４．少なくとも１つの規則の重み付けをＥＥＰＲＯＭアドレスＥＡにより新たに設定すること、更に固定値メモリＥＥＰＲＯＭのリ（再）プログラミングにより、例えば、制御区間の跳躍的可変により下記を行わせ得る。１．少なくとも２つの選択的な規則評価メソッド（手法）及び／又は少なくとも２つの推論メソッド（手法）及び／又は少なくとも２つの選択的なデファジィ−メソッド（手法）のうちの１つを１つのＥＥＰＲＯＭ−アドレスＥＡにより新たに設定すること２．規則セットをスタートアドレスとしてのＥＥＰＲＯＭ−アドレス（ＥＡ）を用いて新たに設定すること、例えば、新たなプロダクトタイプに対し、又は極端な動作状態の場合には特別な“非常（緊急）規則”に対して、例えば、制御区間の故障の場合における極端な動作状態の場合には特別な“非常（緊急）規則” に対して、当該の新たな設定をすること３．スタートアドレスとしてＥＥＰＲＯＭアドレスにより入力ないし出力帰属（メンバーシップ）関数を新たに設定すること、上記の設定はここで個別に、又は組合せで行われ得る。個々の場合において、そのために幾つのＥＥＰＲＯＭアドレスが必要であるかはＥＥＰＲＯＭアドレスの語幅と、上記の設定（セッティング）のコード化形式に依存する。内部値Ｓはこの場合において、１つの規則セットの１つの規則に該当したか否かの情報、又は規則の重みづけを何らかの形態で分類ユニットに供給し得る。制御器（コントローラ）の代わりに処理ユニット（ＶＥ）としてそのプログラム記憶装置（メモリ）が固定値メモリを有するマイクロプロセッサを使用し得る。固定値メモリＥＥＰＲＯＭ中には分類ユニットＫＥにより例えばプログラミングの実行時間を短縮する命令により置換される命令が格納されている。例えば処理の際入力値（Ｅ）に対し、領域によりケース分け（状態識別）区別が行われる場合において、そして、また、領域内の当該値が、相異なる持続時間続くプログラミング部分により処理される場合、分類ユニット（ＫＥ）を次のように構成し得る、即ち、入力値（Ｅ）の領域の生起の頻度を求め、そして、固定値メモリをリ（再）プログラミングするように構成し得る。ここで、上記のリ（再）プログラミング構成において、ケース分け（状態識別）区別の順序（シーケンス）が、所属の領域の生起の頻度に従って実施されるように構成され、ここで最大の頻度を有する領域に属するケース分け（状態識別）区別が最初に行われるように構成されるのである。上述のタイプ多様性に関連して自動車部品の種々異なるバージョン（変形）を留意すべきであり、ここで、当該のバージョン（変形）は本発明のファジィ制御器（コントローラ）により自動的に識別されるものである。

Claims

【特許請求の範囲】１．電気的に消去可能、且つ電気的にプログラミング可能な固定値メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を有する処理ユニット（ＶＥ）、分類ユニット（ＫＥ）及びインターフェースユニット（ＥＩＦ）が設けられており、ここで、前記処理ユニットは固定値メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）から処理情報を読出すものであり −処理ユニット（ＶＥ）の入力値（Ｅ）及び／又は内部値（ＥＤ，Ｓ）及び／又は出力値（Ａ）が分類結果（Ｋ）の生成のために処理されるように構成され、ここで処理ユニットの入力値（Ｅ）及び／又は出力値（Ａ）は自動プログラミング回路装置（ＳＰＳＡ）の相応の値をも表す（表示する）ものであり、 −インターフェースユニット（ＥＩＦ）が次のように配置構成されており、即ち、外部イネーブリング信号（ＥＮ）が加えられる場合、複数分類結果のうちの１つから、少なくとも１つのＥＥＰＲＯＭアドレス（ＥＡ）及び少なくとも１つのＥＥＰＲＯＭ−データ（ＥＤ）が生ぜしめられるように配置構成されており、 −処理ユニット（ＶＥ）はアンシャープ（あいまい性ないしファジイ）な制御器（コントローラ）（ＦＲ）から成り、該制御器（コントローラ）の知識ベースメモリ（ＫＢＭ）は固定値メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を有する自動プログラミング回路装置（ＳＰＳＡ）において、分類ユニット（ＫＥ）は、入力値（Ｅ）及び／又は内部値（ＥＤ，Ｓ）及び／又は出力値（Ａ）から分類結果（Ｋ）をアンシャープ（あいまい性ないしファジイ）制御器（コントローラ）におけるような言語プロトコルに基づいて、ＩＦＴＨＥＮ−規則を用いて生成し、ここで、当該の入力値はそれぞれの入力変数の言語値に対応付けられ、入力変数の言語値が言語プロトコルを用いて出力変数の言語値と結合され、そして、１つの出力変数の言語値は分類結果（Ｋ）に対応付けられ、 −固定値メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）は次のようにプログラミングされており、即ち、１つのＥＥＰＲＯＭアドレス（ＥＡ）を用いて、入力変数及び／又は出力変数に対する少なくとも２つの選択（択一）的帰属（メンバーシップ）関数のうちの１つが選択されるように構成されていることを特徴とする自動プログラミング回路装置。２．固定値メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）は、次のようにプログラミング構成されている、即ち、入力値（Ｅ）及び／又は出力値（Ａ）に対する少なくとも２つの選択的オフセット値のうちの１つがＥＥＰＲＯＭ−アドレスＥＡにより選択（選定）されるように構成されていることを特徴とする請求の範囲１項記載の回路装置。３．固定値メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）は、次のようにプログラミング構成されている、即ち、ＥＥＰＲＯＭ−アドレス（ＥＡ）を用いて、少なくとも２つの択一（選択）的規則セットのうちの１つが選択（選定）され、及び／又は、少なくとも１つの規則に対して、少なくとも２つの択一（選択）的規則重みのうちの１つが選択（選定）され、及び／又は、夫夫の規則セットの規則数が設定（セッティング）されるように構成されていることを特徴とする請求の範囲１又は２項記載の回路装置。４．固定値メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）は、次のようにプログラミング構成されている、即ち、少なくとも２つの択一（選択）的規則評価−メソッド（手法）のうちの１つが選択（選定）され、及び／又は、夫夫の推論メソッド（手法）、及び／又は、少なくとも２つの択一（選択）的デファジ−メソッド（手法）のうちの１つが選択（選定）されるように構成されていることを特徴とする請求の範囲１項から３項までのうち１項記載の回路装置。５．電気的に消去可能、且つ電気的にプログラミング可能な固定値メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を有する処理ユニット（ＶＥ）、分類ユニット（ＫＥ）及びインターフェースユニット（ＥＩＦ）が設けられており、ここで、前記処理ユニットは固定値メモ値（ＥＥＰＲＯＭ）から処理情報を読出すものであり、 −処理ユニット（ＶＥ）の入力値（Ｅ）及び／又は内部値（ＥＤ，Ｓ）及び／又は出力値（Ａ）が、分類結果（Ｋ）の生成のために処理されるように構成され、ここで処理ユニットの入力値（Ｅ）及び／又は出力値（Ａ）は自動プログラミング回路装置（ＳＰＳＡ）の相応の値を表す（表示する）ものであり、 −インターフェースユニット（ＥＩＦ）が次のように配置構成されており、即ち、外部イネーブリング信号（ＥＮ）が加えられる場合、複数分類結果のうちの１つから、少なくとも１つのＥＥＰＲＯＭアドレス（ＥＡ）及び少なくとも１つにＥＥＰＲＯＭ−データ（ＥＤ）が生ぜしめられるように構成されている、自動プログラミング回路装置（ＳＰＳＡ）において、分類ユニット（ＫＥ）は、当該の入力値（Ｅ）及び／又は内部値（ＥＤ，Ｓ）及び／又は出力値（Ａ）から分類結果（Ｋ）をアンシャープ（あいまい性ないしファジイ）制御器（コントローラ）におけるような言語プロトコルに基づいて、ＩＦＴＨＥＮ−規則を用いて形成し、ここで、当該の入力値はそれぞれの入力変数の言語値に対応付けられ、入力変数の言語値が言語プロトコルを用いて出力変数の言語値と結合され、そして、１つの出力変数の言語値は分類結果に対応付けられ、更に、処理ユニット（ＶＥ）は、マイクロプロセッサの形態をとり、該マイクロプロセッサのプログラム記憶装置（メモリ）は、固定値メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を有することを特徴とする自動プログラミング回路装置。６．処理の際入力値（Ｅ）に対し、領域によりケース分け（状態識別）（区別）が行われる場合において、そして、また、領域内の当該値が、相異なる持続時間続くプログラミング部分により処理される場合、分類ユニット（ＫＥ）は、入力値（Ｅ）の領域の生起の頻度を求め、そして、固定値メモリを次のようにリ（再）プログラミングするように構成する、即ち、ケース分け（状態識別、区別）の順序（シーケンス）が、所属の領域の生起の頻度に従って実施されるように、上記のリ（再）プログラミング構成を行ない、ここで最大の頻度を有する領域に属するケース分け（状態識別、区別）が最初に行われるように構成されていることを特徴とする請求の範囲５項記載の回路装置。７．電気的に消去可能、且つ電気的にプログラミング可能な固定値メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を有する処理ユニット（ＶＥ）、分類ユニット（ＫＥ）及びインターフェースユニット（ＥＩＦ）は、１つのチップ上に処理ユニットと共に集積化されていることを特徴とする請求の範囲１項から６項までのうち１項記載の回路装置。