JPH10161909A - マイクロコンピュータの異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロコンピュータの異常検出装置におい
て、マイクロコンピュータと別途に異常検出用の装置を
設ける必要を無くして構造の簡略化を図り、かつ処理時
間に基づいて異常検出を行わないようにして検出精度を
向上させること。 【解決手段】 一連の制御プログラムに沿った処理を所
定の順序で繰り返し行うＣＰＵ１ｂの異常を検出する装
置であって、ＣＰＵ１ｂの制御プログラム内に、一連の
処理において必ず実行される所定の複数の処理ステップ
の各処理の実行後にカウントアップを行うプログラムカ
ウンタと、このプログラムカウンタのカウント数が前記
所定の複数の処理ステップ数と異なる場合には制御プロ
グラムの実行が正常に成されていないと判断するプログ
ラム実行異常判断部とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、マイクロコンピ
ュータの異常検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】 従来、プログラムの暴走を検出する装
置として、いわゆるウオッチドックタイマと称される機
能を有する装置が種々提案されている。

【０００３】ウオッチドックタイマ機能とは一般に積算
するカウンタの機能を有しており、マイクロコンピュー
タのプログラム内に組み込まれたリセット命令に応じて
当該カウンタのリセットがなされるように、マイクロコ
ンピュータとは別途に構成、付加されている。したがっ
て、マイクロコンピュータのプログラム暴走が発生した
場合は、一連のプログラムの動作が完了する所定時間が
経過してもリセット命令が発生することがないからウオ
ッチドックタイマのカウンタがリセットされない。ウオ
ッチドック機能とはこのカウンタのオーバフローを認識
することによりマイクロコンピュータの暴走が検出でき
るものである。しかしながら、プログラムがリセット命
令を含むようにループ（プログラム短絡）するプログラ
ムの暴走が発生した場合は、ウオッチドックのカウンタ
がリセット命令によってリセットされることとなるの
で、上述のウオッチドック機能は当該プログラム暴走を
検出することができない。特開昭６０−１９６８５３号
公報記載のプログラム異常検出装置は、この不具合を解
決するよう提案されている。すなわち、上述のプログラ
ム異常検出装置では、上述したループが発生した時のプ
ログラムの処理時間を監視するように構成されているか
ら、リセット命令が含まれるようなプログラム短絡のプ
ログラム暴走をも検出することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、上述
の従来のマイクロコンピュータの異常検出装置にあって
は、以下に列挙する問題があった。すなわち、上記従来
装置にあっては、異常を検出するために、マイクロコン
ピュータとは別途に上記従来装置を付加する必要があ
り、構成の複雑化を招く。また、従来装置自体が故障し
た時には、マイクロコンピュータの暴走を検出すること
ができない。加えて、従来装置は、マイクロコンピュー
タの処理時間に基づいて異常の有無を検出する構成であ
るが、このマイクロコンピュータの処理時間には正常時
でも多少のばらつきがあるため、ある程度検出幅を広く
とる必要があり、それだけ検出精度が低くなる。さら
に、マイクロコンピュータのクロックずれや、従来装置
の検出幅にずれが生じた場合、異常検出ができなくな
る。

【０００５】本発明は、上述の従来の問題点に着目して
なされたもので、マイクロコンピュータと別途に異常検
出用の装置を設ける必要を無くして構造の簡略化を図
り、かつ、時間により検出しないようにして検出精度を
向上させることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 上述の目的を達成する
ために本発明のマイクロコンピュータの異常検出装置
は、記憶された一連の制御プログラムに沿った処理を所
定の順序で繰り返し行うマイクロコンピュータの異常を
検出する装置であって、前記マイクロコンピュータの制
御プログラムにおいて、前記一連の処理において必ず実
行される所定の複数の処理ステップの各処理の実行後に
カウントアップを行うプログラムカウンタと、このプロ
グラムカウンタのカウント数が前記所定の複数の処理ス
テップ数と異なる場合には制御プログラムの実行が正常
に成されていないと判断するプログラム実行異常判断部
とを設けたことを特徴とする。また、請求項２記載の発
明では、前記請求項１記載の前記制御プログラムにおい
て、前記プログラム実行異常判断部が正常でないと判断
した時には、異常フラグを立てる異常フラグ設定部と、
前記異常フラグが所定時間継続されたら所定の異常時処
理を実行する異常時処理部とを設けたことを特徴とす
る。また、請求項３記載の発明では、請求項１または２
に記載の前記マイクロコンピュータの制御プログラム
は、自動車の制動時の車輪ロックを防止するアンチロッ
クブレーキ制御を実行するプログラムであって、前記複
数の処理ステップは、入力手段から得られた信号に基づ
いて各車輪速度を演算する処理ステップと、演算された
車輪速度に基づいてブレーキ液圧を制御するバルブの動
作を決定する処理ステップとを含んでいることを特徴と
する。

【０００７】

【作用】 本発明では、マイクロコンピュータが正常に
制御プログラムを実行する場合には、一連の制御プログ
ラムの中で、必ず実行される所定の複数の処理ステップ
を実行した際には、各処理ステップを実行する度に、プ
ログラムカウンタをカウントする。すなわち、例えば所
定の複数の処理ステップの数がｎであればカウント数も
ｎとなる。なお、必ず実行される処理ステップとは、例
えば請求項３に記載のように、マイクロコンピュータが
自動車のアンチロックブレーキ制御を実行するものであ
れば、必ず、自動車の各輪のスリップ率を求めるための
処理、例えば車輪速を演算する処理を実行するし、こう
して演算された車輪速に基づいて、最終的にブレーキ液
圧を制御するバルブの動作を決定する（例えば、バルブ
を動作させるかさせないか、また動作させる場合にはそ
の動作量をどのくらいにするかなど決定する）処理を実
行するものであり、このような処理を実行する度にプロ
グラムカウンタをカウントするものである。このよう
に、必ず実行される所定の複数の処理ステップ数とカウ
ント数とが一致している時には、プログラム実行異常判
断部は正常と判断する。ところが、マイクロコンピュー
タに異常が生じて、所定の複数の処理ステップのうちい
ずれかの処理ステップを実行しなかったり、あるいは、
複数回処理してしまった場合、これらの処理ステップを
実行する毎にカウントされるプログラムカウンタのカウ
ント数が、カウントすべき処理ステップの数に比べて不
足したりあるいは上回ることになって、この処理ステッ
プ数とカウント数とが異なることになる。このような場
合、プログラム実行異常判断部は、制御プログラムの実
行が正常に成されていないと判断する。また、請求項２
記載の発明では、プログラム実行異常判断部が、正常に
制御プログラムの実行が成されていないと判断した時に
は、異常フラグ設定部が異常フラグを立て、この状態
で、さらにマイクロコンピュータが制御プログラムを繰
り返す間に、プログラム実行異常判断部の判断が変わる
ことがなく、異常フラグが所定時間継続されたら、異常
時処理部が所定の異常時処理を実行する。

【０００８】

【発明の実施の形態】 以下に、本発明の実施の形態を
図面に基づいて説明する。この実施の形態は、自動車の
アンチロックブレーキ装置（以下、ＡＢＳ装置という）
に適用した形態を示している。このＡＢＳ装置は、図１
に示すように、後述する制御を実行するコントロールユ
ニット１と、自動車の走行状態を検出してコントロール
ユニット１に信号を出力する入力手段２と、コントロー
ルユニット１から出力される制御信号により駆動する駆
動負荷手段３を備えている。前記入力手段２には、各車
輪の回転速度に対応した電気信号を出力する複数の車輪
速センサ２ａが設けられている。前記駆動負荷手段３と
しては、図外のブレーキ装置において、制動力を発生す
る各ホイルシリンダの液圧を制御する複数のソレノイド
バルブ３ａ、および異常が発生したことを運転者に知ら
せるワーニングランプ３ｂが設けられている。

【０００９】前記コントロールユニット１には、前記入
力手段２からの信号を変換する入力インタフェース１ａ
と、一連の制御プログラムに沿った処理を所定の順序で
繰り返し行うＣＰＵ１ｂと、ＣＰＵ１ｂからの出力信号
を駆動負荷手段３を駆動させる信号に変換する出力イン
タフェース１ｃとが設けられている。

【００１０】前記ＣＰＵ１ｂは、ＡＢＳ制御を実行する
にあたり、車輪速センサ２ａから入力される信号に基づ
いて各車輪の車輪速を演算し、これら各輪の車輪速に基
づいてスリップ率（車両の走行路面に対する車体の速度
に対して車輪がどの位遅く（速く）回転しているか、す
なわち、滑っているかを示すもの）を求め、運転者の制
動操作時に、いずれかの車輪のスリップ率が所定値を越
えてロック状態となった時には、このロックの解消と可
能な限りの制動力の発生とを両立させるべく、ホイルシ
リンダ圧を減圧・保持・増圧させるべくソレノイドバル
ブ３ａを駆動させる周知の制御を実行する。そして、本
実施の形態では、この周知のＡＢＳ制御を実行するのに
加えて、ＣＰＵ１ｂが正常にこのＡＢＳ制御を実行して
いるか否かを判定し、正常に実行していない場合には、
それを知らせるとともに、ＡＢＳ制御を中止する異常検
出制御を実行するもので、この異常検出の部分に本願発
明を適用している。

【００１１】上記した実施の形態のＡＢＳ制御ならびに
異常検出制御を、図２のフロチャートに基づいて以下に
説明する。ステップ１０１では、車輪速センサ２ａから
の入力に基づいて車輪速度の演算処理を行う。ステップ
１０２では、プログラムカウンタＰＣのカウントを行
う。ステップ１０３では、図外のホイルシリンダ圧を制
御するための（制御しない場合も含む）ソレノイドバル
ブ３ａの動作を決定する処理を行う。ステップ１０４で
は、プログラムカウンタＰＣのカウントを行う。ステッ
プ１０５では、フェイルセーフ判断処理を行う。ステッ
プ１０６では、プログラムカウンタＰＣをカウントす
る。ステップ１０７では、プログラムカウンタＰＣのカ
ウンタ数が３であるか否かを判定し、ＹＥＳすなわち３
であればステップ１０８に進んで異常フラグＡＮＦを０
とし、ＮＯすなわち３以外であればステップ１０９に進
んで異常フラグＡＮＦを１とする。すなわち、ステップ
１０１における車輪速度演算処理、ステップ１０３にお
けるソレノイドバルブ動作決定処理、およびステップ１
０５におけるフェイルセーフ判断処理は、全てＡＢＳ制
御において必ず実行する処理であり、各処理ステップを
実行したら、その度にプログラムカウントＰＣをカウン
トするようなプログラムを構成している。したがって、
各処理ステップを全て実行した場合には、プログラムカ
ウンタＰＣのカウント数は３となるから、ステップ１０
７においてカウント数が３と判断されれば、正常に必要
な処理ステップを全て実行したことになる。それに対
し、プログラムカウンタＰＣが３以外であれば、上記必
要な処理ステップ１０１，１０３，１０５いずれかの処
理ステップを実行していないか、あるいは途中でいずれ
かの処理ステップを繰り返すといった暴走を行ったこと
になり、正常な処理が成されていない、すなわち異常と
判断するものである。ちなみに、ステップ１０２，１０
４，１０６が請求の範囲のプログラムカウンタに相当
し、ステップ１０７がプログラム実行異常判断部に相当
し、ステップ１０９が異常フラグ設定部に相当する。

【００１２】ステップ１１０では、プログラムカウンタ
ＰＣを０に戻す。ステップ１１１では、異常フラグＡＮ
Ｆ＝１が０．５ｓｅｃ継続しているか否かを判定し、Ｙ
ＥＳすなわち異常フラグＡＮＦ＝１が０．５ｓｅｃ以上
継続されている場合は、ステップ１１３に進んで異常処
理を行い、ＮＯすなわち異常フラグＡＮＦ＝１が０．５
ｓｅｃに満たない場合は、ステップ１１２に進んでまだ
異常処理は実行せずに制御を継続する。なお、この異常
処理の際には、本実施の形態の場合、この図２に示すＡ
ＢＳ制御を中止するとともに、ワーニングランプ３ｂを
点灯させて異常発生を知らせる処理を行う。ちなみに、
ステップ１１１，１１２，１１３が請求の範囲の異常処
理部に相当する。すなわち、本実施の形態では、プログ
ラムカウンタＰＣのカウンタ数が本来の数である３以外
の時には、直ちに異常処理を実行するのではなしに、異
常フラグＡＮＦが０．５ｓｅｃ以上継続されて、すなわ
ちプログラムカウンタＰＣ＝３でない状態の流れが複数
回繰り返されたときに、異常処理を実行するようにし
て、誤判断を防止するようにしている。

【００１３】以上説明したように、実施の形態にあって
は、異常判断を行う部分をＣＰＵ１ｂの制御プログラム
内に組み込んだため、従来のようにウオッチドックタイ
マのような構成を付加する必要がなくなり、構成の簡略
化ならびにコストダウンを図ることができるとともに、
この構成の付加部分の故障により異常検出自体が行えな
くなるという不具合を防止することができるという効果
が得られ、しかも、従来のように、処理時間に基づいて
正常か否かの判定を行っていないから、コンピュータの
クロックずれやウオッチドックタイマの検出幅のずれな
どを考慮して判断基準に幅を持たせる必要がなく、精度
の高い判断が可能となるという効果が得られる。さら
に、実施の形態では、プログラムカウンタＰＣが正規の
値（３）と異なった時には、まず、異常フラグＡＮＦを
立て、この異常フラグＡＮＦが０．５ｓｅｃを越えた時
に異常処理を実行するようにしたため、誤判断を防止し
て、異常検出精度がより高くなるという効果が得られ
る。

【００１４】以上、発明の実施の形態について説明した
が、本発明は、これに限定されることはなく、その変形
例を含むものである。例えば、実施の形態では、ステッ
プ１１１〜１１３において、異常フラグＡＮＦを立てた
状態が所定時間継続されたときに異常処理を行うように
構成したが、例えば、異常フラグＡＮＦを立てることな
く、プログラムカウンタＰＣの値が正規の値でなければ
直ちに異常処理を実行するようにしてもよい、この場
合、図２のフローチャートのステップ１０８，１０９に
おいてそれぞれステップ１１２，１１３の処理を行っ
て、それで１回の流れを終了するようにすればよい。ま
た、実施の形態では、マイクロコンピュータにおいて一
連の処理で必ず実行される所定の複数の処理ステップと
して、図２のフローチャートのステップ１０１，１０
３，１０５を示したが、これに限定されるものではな
い。また、実施の形態では、必ず実行される複数の処理
ステップの全ての実行後にそれぞれプログラムカウンタ
をカウントするようにしたが、処理ステップの実行後に
プログラムカウンタをカウントするのは、それら必ず実
行される複数の処理ステップの全てではなしに、それら
必ず実行される処理ステップのうちの幾つかの処理ステ
ップの実行後に行うようにしてもよい。また、実施の形
態では、自動車のＡＢＳ制御装置を例に挙げたが、これ
に限定されるものではなく、自動車における他の制御、
あるいは自動車以外の制御に適用することができる。

【００１５】

【発明の効果】 以上説明してきたように、各請求項に
記載のマイクロコンピュータの異常検出装置にあって
は、マイクロコンピュータの制御プログラム内に、異常
の有無を判定するプログラムカウンタとプログラム実行
異常判断部とを設け、一連の処理において必ず実行され
る所定の複数の処理ステップが実行されるごとにプログ
ラムカウンタをカウントして、そのカウント数により正
常であるか否かを判断するように構成したため、ウオッ
チドックタイマのような構成を付加することなく判断を
行うことができて、構成の簡略化を図ることができると
ともに、付加した部分が故障したら正常か否かの判断を
行うことができなくなるという不具合もないという効果
が得られ、しかも、処理時間により正常か否かの判定を
行っていないから、判断に幅を持たせる必要がなく、精
度の高い判断が可能となるという効果が得られる。ま
た、請求項２記載の発明では、前記プログラム実行異常
判断部が正常でないと判断した時に異常フラグを立てる
異常フラグ設定部と、前記異常フラグが所定時間継続さ
れたら所定の異常時処理を実行する異常時処理部とを設
けたため、異常判定が繰り返しなされることで異常判断
されようになり、検出精度がより高くなるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施の形態のマイクロコンピュータの異
常検出装置を適用したＡＢＳ制御装置を示すブロック図
である。

【図２】実施の形態の制御流れを示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１ コントロールユニット １ａ 入力インタフェース １ｂ ＣＰＵ（マイクロコンピュータ） １ｃ 出力インタフェース ２ 入力手段 ２ａ 車輪速センサ ３ 駆動負荷手段 ３ａ ソレノイドバルブ ３ｂ ワーニングランプ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記憶された一連の制御プログラムに沿っ
   た処理を所定の順序で繰り返し行うマイクロコンピュー
   タの異常を検出する装置であって、 前記マイクロコンピュータの制御プログラムにおいて、 前記一連の処理において必ず実行される所定の複数の処
   理ステップの各処理の実行後にカウントアップを行うプ
   ログラムカウンタと、 このプログラムカウンタのカウント数が前記所定の複数
   の処理ステップ数と異なる場合には制御プログラムの実
   行が正常に成されていないと判断するプログラム実行異
   常判断部と、を設けたことを特徴とするマイクロコンピ
   ュータの異常検出装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１記載の前記制御プログラム
   において、 前記プログラム実行異常判断部が正常でないと判断した
   時には、異常フラグを立てる異常フラグ設定部と、 前記異常フラグが所定時間継続されたら所定の異常時処
   理を実行する異常時処理部と、を設けたことを特徴とす
   るマイクロコンピュータの異常検出装置。
3. 【請求項３】 前記マイクロコンピュータの制御プログ
   ラムは、自動車の制動時の車輪ロックを防止するアンチ
   ロックブレーキ制御を実行するプログラムであって、 前記複数の処理ステップは、入力手段から得られた信号
   に基づいて各車輪速度を演算する処理ステップと、演算
   された車輪速度に基づいてブレーキ液圧を制御するバル
   ブの動作を決定する処理ステップとを含んでいることを
   特徴とする請求項１または２記載のマイクロコンピュー
   タの異常検出装置。