JPH10161943A - 機器の誤動作防止方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＰＵのポートがノイズ等により異常となっ
た場合、自動的にポートを復旧する。 【解決手段】 ＣＰＵ１１の入出力ポートの正常時の状
態を内蔵メモリ１１Ａに記憶すると共に、一定時間毎に
入出力ポートの状態を検出してその検出結果と内蔵メモ
リの記憶内容との一致を比較し、その不一致が検出され
ると内蔵メモリの記憶内容に基づき入出力ポートを再設
定する。この結果、ノイズ等によりＣＰＵのポートが異
常となった場合にＣＰＵを人為的にリセットすることな
く自動的にポートを正常なあるべき状態に復旧でき、従
ってこうしたＣＰＵを搭載した機器を無人の場所に設置
し、無人システムとして使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、到来するノイズ等
に起因して誤動作する機器の誤動作防止方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にＣＰＵを内蔵した各種の機器にお
いては、ノイズ等によるＣＰＵの誤動作を防止するため
に、ＣＰＵにウオッチドッグ回路を接続するようにして
いる。このような機器では、ＣＰＵに定期的にウオッチ
ドッグ回路をアクセスさせ、ＣＰＵがノイズ等により暴
走してウオッチドッグ回路をアクセスできなくなった時
に、ウオッチドッグ回路がリセット回路を動作させてＣ
ＰＵにリセットをかけるように構成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの種の機器
には、各Ｉ／Ｏ等を制御するためのポートを有するワン
チップＣＰＵを使用したものもあり、こうした機器では
回線等から到来するノイズや雷サージ等により、ワンチ
ップＣＰＵのポートが異常となることがある。この場
合、ＣＰＵが暴走してウオッチドッグ回路が機能すれ
ば、ＣＰＵがリセットされることによりポートが初期化
されるため、以降はポートは正常動作状態を呈するが、
ＣＰＵが暴走せずウオッチドッグ回路が機能しない場合
はポートのみが異常状態となり、従ってＣＰＵは見かけ
上正常に動作しているものの、実際の動作が異常となる
状態を呈する。

【０００４】こうした場合、従来は、ＣＰＵを人為的に
リセットするしか手段がないため、ＣＰＵを搭載したこ
うした機器が無人システムにも使用できるように、ＣＰ
Ｕのポートを自動復旧できるような手段が要望されてい
る。従って本発明は、ＣＰＵのポートがノイズ等により
異常となった場合、自動的にポートを復旧することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、Ｉ／Ｏ等の入出力制御を行うポート
を有するＣＰＵを搭載した機器において、ポートの正常
時の状態を記憶する記憶手段と、ポートの状態を検出し
てその検出結果と記憶手段の記憶内容との一致を比較す
る比較手段と、比較手段の比較結果が不一致となったと
きに記憶手段の記憶内容に基づいてポートの再設定を行
う設定手段とを設けたものである。また、比較手段は、
一定時間毎にポートの状態を検出してこの検出結果と記
憶手段の記憶内容との一致を比較するようにしたもので
ある。また、スリープモードを有するＣＰＵを用いた場
合、スリープモードに入る前にポートの状態を記憶手段
に記憶し、比較手段は、スリープモードから復帰後にポ
ートの状態を検出してその検出結果と記憶手段の記憶内
容との一致を比較するようにしたものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。図１は本発明を適用した装置の構成を示
すブロック図である。同図に示す装置は、回線Ｌ１，Ｌ
２に接続されると共に、ガスの消費量を測定する電文メ
ータ１からのデータを収集して回線Ｌ１，Ｌ２を介し図
示しないセンタへ送信するガス検針装置である。なお、
この装置には、電話機２が接続され、かつハンディター
ミナル３も接続されるようになっている。

【０００７】本装置は、電池Ｅを電源とするもので、ス
イッチＳＷをオンすることにより電源回路１０から各部
に電源が供給される。また、本装置には制御部としてワ
ンチップＣＰＵ１１が設けられ、ＣＰＵ１には各ポート
Ｐ０〜Ｐ１１を介してＤＰ（ダイヤルパルス）発生部１
２，１，６５０Ｈｚ検出部１３，回線Ｌ１，Ｌ２に到来
する着信信号を検出する着信検出部１４，電話機２のフ
ック信号を検出するフック検出部１５，電文メータイン
タフェース１６，シリアル信号制御部１７，ハンディタ
ーミナルインタフェース１８，リレー制御回路１９及び
ウオッチドッグ回路２０が接続されている。そして、ウ
オッチドッグ回路２０の出力にリセット回路２１が接続
され、リセット回路２１の出力がＣＰＵ１１のＲＥＳＥ
Ｔ端子に接続される。

【０００８】なお、ワンチップＣＰＵ１１の図１中に示
す「ＤＡＴＡ ＩＮ」（データ入力），「ＤＡＴＡ Ｏ
ＵＴ」（データ出力），「ＤＶ」（データ受信終了），
「Ｒ／Ｗ」（リード／ライト），「ＥＮ」（データ送信
イネーブル）の端子は、ポートの端子であり、従ってＤ
ＴＭＦ信号送受信部２２もワンチップＣＰＵ１１のポー
トと接続される。また、回線Ｌ１，Ｌ２には雷サージに
対して装置を保護するための雷保護回路２３と、回線ノ
イズを除去するためのラインフィルタ２４が接続され、
さらに電文メータ１と電文メータインタフェース１６と
の間にも保護回路２５が設けられている。

【０００９】次に以上のように構成された本装置の概略
の動作について説明する。ワンチップＣＰＵ（以下、Ｃ
ＰＵ）１１は、常時は、電文メータ１のデータを電文メ
ータインタフェース１６及びシリアル信号制御部１７を
介して入力し、内蔵メモリ１１Ａに記憶している。そし
て、こうした処理が終了すると、電池Ｅの消耗を防止す
るために低消費電力モードのスリープモードとなり、動
作を停止する。

【００１０】このスリープモード中に所定時間が経過し
内蔵タイマ１１Ｂがタイムアップすると、ＣＰＵ１１は
ウェイクアップして再び電文メータ１のデータ収集など
の処理を実行する。このように本装置は間欠動作を行
う。また、こうしたスリープモード中に、センタから着
信がありこれが着信検出部１４で検知され割込ポートで
あるポートＰ２に出力されると、ＣＰＵ１１は起動され
てＤＰ発生部１２を制御して回線Ｌ１，Ｌ２の直流ルー
プを閉結し着信に応答する。そして、内蔵メモリ１１Ａ
に記憶されている電文メータ１からの収集データをＤＴ
ＭＦ信号送受信部２２に出力することにより、ＤＴＭＦ
信号送受信部２２からこのデータに相当するＤＴＭＦ信
号を、トランスＴ，リレーＲＬ１等を介して回線Ｌ１，
Ｌ２へ送信する。この結果、センタがこの電文メータ１
のデータを受信することで、ガスの集中検針が可能にな
る。

【００１１】なお、ＣＰＵ１１は、こうした処理動作時
には定期的にウオッチドッグ回路２０をポートＰ１１を
介してアクセスする。また、スリープモード中にも定期
的にウェイクアップしてウオッチドッグ回路２０をアク
セスする。これにより、リセット回路２１からＣＰＵ１
１へのリセット信号の送出が回避される。

【００１２】ところでこのような装置では、電文メータ
１や電話機２からのノイズ、或いは回線Ｌ１，Ｌ２を介
して雷サージ等が到来することがある。こうした外来ノ
イズや雷サージにより、ＣＰＵ１１が暴走すると、ＣＰ
Ｕ１１からウオッチドッグ回路２０へのアクセスが停止
されるため、リセット回路２１からリセット信号がＣＰ
Ｕ１１へ出力され、ＣＰＵ１１はリセットされる。この
結果、ＣＰＵ１１は起動されて先頭番地に戻り初期処理
から処理を開始する。

【００１３】こうした初期処理の際には各ポートが初期
化され、雷サージ等によりＣＰＵ１１の暴走とともに、
ＣＰＵ１１のポートがラッチアップするような異常状態
になっても、以降ＣＰＵ１１のポートも正常な状態にセ
ットされる。しかし、ノイズや雷サージ等によりＣＰＵ
１１が暴走せずにＣＰＵ１１のポートのみが異常状態と
なることがある。このような場合、ＣＰＵ１１は見かけ
上正常動作を行っているものの、実際の動作が異常とな
る。

【００１４】ここで、本実施の形態では、図１のＤＴＭ
Ｆ信号送受信部２２と接続されるＣＰＵ１１の各ポート
「ＤＡＴＡ ＩＮ」，「ＤＡＴＡ ＯＵＴ」，「Ｄ
Ｖ」，「Ｒ／Ｗ」，「ＥＮ」は入出力ポートを用いてい
る。この入出力ポートは、入力ポートや出力ポートとし
て設定することができる。この例では、ポート「ＤＡＴ
ＡＩＮ」，「ＤＶ」の２つのポートが入力ポートとして
設定され、「ＤＡＴＡＯＵＴ」，「Ｒ／Ｗ」，「ＥＮ」
の３つのポートが出力ポートとして設定されているが、
こうした入出力ポートは、強度のノイズ等により入力ポ
ートになる。従って、出力ポートとして設定されている
「ＤＡＴＡ ＯＵＴ」，「Ｒ／Ｗ」，「ＥＮ」の３つの
ポートが、ノイズ等により入力ポートとなってしまうこ
とからデータ送信が不可能になるといった事態を招く。
このため、ＣＰＵ１１の各ポートが設定された状態とな
っているか否かを一定時間毎にチェックし、異常の場合
は、正常状態に復旧できるようにする。

【００１５】図２は、ＣＰＵ１１のポートを正常状態に
復旧する本装置のＣＰＵ１１の動作を示すフローチャー
トである。まず図２（ａ）のフローチャートに従って本
装置の要部動作を説明する。スイッチＳＷのオンにより
本装置に対し電源回路１０を介し電池Ｅの電源が供給さ
れることによりリセット回路１０からリセット信号が出
力されるか、或いはＣＰＵ１１がノイズ等により暴走し
ＣＰＵ１１によりウオッチドッグ回路２０がアクセスさ
れずにリセット回路２１からリセット信号が出力され、
そのリセット信号が解除されると、ＣＰＵ１１は起動さ
れてステップＳ１でイニシャライズ処理（即ち、上述の
初期化処理）を実行し、ポートの初期化等を行う。

【００１６】このポート初期化処理においては、例えば
ＤＴＭＦ信号送受信部２２に接続される入出力ポート
を、ポート「ＤＡＴＡ ＩＮ」，「ＤＶ」については入
力ポート、ポート「ＤＡＴＡ ＯＵＴ」，「Ｒ／Ｗ」，
「ＥＮ」については出力ポートとして設定する。なお、
こうした入出力ポートの設定状態を予め内蔵メモリ１１
Ａに記憶する。

【００１７】その後、電文メータ１のデータ読み取りや
センタへのデータ送信等の通常動作をステップＳ２で行
う。そして、この通常動作の終了後、内蔵の時計部１１
Ｃから時刻情報を読み出して、一定時間経過したか否か
をステップＳ３で判断する。この一定時間は、例えばプ
ログラム設定等により１日（２４時間）の時間として設
定される。そして、一定時間経過しない場合はステップ
Ｓ４で低消費電力モードのスリープ状態となる。このス
リープ状態は、上述したように、内蔵タイマ１１Ｂや時
計部１１Ｃからの所定時間毎の割り込み、或いは回線Ｌ
１，Ｌ２からの着信信号による割り込みによりウエイク
アップし、この場合、ステップＳ２へ戻って通常動作を
行う。

【００１８】一方、一定時間が経過し、ステップＳ３の
判定が「Ｙ」となると、ステップＳ５でポートを正常状
態に復旧するための診断モード処理を実行する。即ち、
ステップＳ５の診断モード処理は一定時間毎、つまりこ
の場合は１日に１回実行される。そして、この診断モー
ド処理では、図２（ｂ）のフローチャートにも詳細に記
述されているように、ＣＰＵ１１は自身の各ポートの状
態を読み込み、これと内蔵メモリ１１Ａに退避してある
該当ポートの入出力状態とを比較し、ポートの異常の有
無を検出する。そして、異常状態が検出されると、退避
してあるポートの状態に再設定する。

【００１９】即ち、図２（ｂ）に示す診断モード処理で
は、まずステップＳ１１でレジスタを内蔵メモリ１１Ａ
の所定エリアに退避し、かつ内蔵メモリ１１Ａの他のエ
リア記憶されていた各データをステップＳ１２で該メモ
リ１１Ａの上記所定エリアに退避するメモリ退避を行
う。その後、ステップＳ１３で各ポートの入出力状態を
内蔵メモリ１１Ａに退避した後、ステップＳ１４で診断
プログラムを起動する。

【００２０】診断プログラムが起動され実行されると、
まずステップＳ１５で各ポートの入出力状態をチェック
し、このチェック結果と内蔵メモリ１１Ａに退避してあ
るポートの入出力状態とを比較する。そして、比較結果
が不一致となりステップＳ１６で異常の検出が判定され
ると、ステップＳ１７でポートを内蔵メモリ１１Ａに退
避してある正常な状態に再設定して復旧する処理を実行
する。その後、内蔵メモリ１１Ａに退避中のデータの復
帰及びレジスタの復帰を行い、処理を終了する。また、
ポートの異常が検出されなければステップＳ１８でポー
トを退避状態に戻し、かつ内蔵メモリ１１Ａに退避中の
データの復帰及びレジスタの復帰を行った後、処理を終
了する。

【００２１】なお、こうした間欠動作を行う装置は、ス
リープモード中の時間が長いため、このスリープモード
中にノイズ等によるポート異常が発生する場合が多い。
このため、図２（ａ）のステップＳ３の通常動作の終了
時にポートの状態を読み取って内蔵メモリ１１Ａに記憶
しておき、スリープ状態に入る。そして、スリープ状態
から復帰した時点で、再度ポートの状態を読み取って内
蔵メモリ１１Ａに記憶されているポートの設定内容と比
較し、不一致となったときに現在のポートの入出力状態
を内蔵メモリ１１Ａに記憶されている状態に再設定す
る。

【００２２】このように、ノイズ等によりＣＰＵ１１の
ポートが異常となった場合にＣＰＵ１１を人為的にリセ
ットすることなく自動的に復旧できるようにしたので、
こうしたＣＰＵ１１を搭載した機器を無人の場所に設置
し、無人システムとして使用することが可能になる。ま
た、本発明はノイズが発生してポートがラッチアップす
るような自動車機器にも適用できる。さらに、高信頼性
が要求されるセキュリティシステムにも適用できる。こ
のように本発明は、ポートを有するＣＰＵを搭載した機
器であれば、いかなる機器にも適用可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｃ
ＰＵのポートの正常時の状態を記憶手段に記憶すると共
に、ポートの状態を検出してその検出結果と記憶手段の
記憶内容との一致を比較し、その比較結果が不一致とな
ったときに記憶手段の記憶内容に基づいてポートを再設
定するようにしたので、ノイズ等によりＣＰＵのポート
が異常となった場合にＣＰＵを人為的にリセットするこ
となく自動的にポートを正常なあるべき状態に復旧で
き、従ってこうしたＣＰＵを搭載した機器を無人の場所
に設置し、無人システムとして使用できる。また、一定
時間毎にポートの状態を検出してこの検出結果と記憶手
段の記憶内容との一致を比較するようにしたので、ポー
ト復旧のためのＣＰＵの処理の負荷を軽減できる。ま
た、スリープモードを有するＣＰＵを用いた場合、スリ
ープモードに入る前にポートの状態を記憶手段に記憶
し、比較手段は、スリープモードから復帰後にポートの
状態を検出してその検出結果と記憶手段の記憶内容との
一致を比較するようにしたので、低消費電力モードであ
るスリープモード中にポートがノイズ等で異常となった
場合でもこれを的確に復旧できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した装置のブロック図である。

【図２】 上記装置の要部動作を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１…電文メータ、２…電話機、１０…電源回路、１１…
ＣＰＵ、１１Ａ…内蔵メモリ、１１Ｂ…内蔵タイマ、１
１Ｃ…時計部、１４…着信検出部、１５…フック検出
部、２０…ウオッチドッグ回路、２１…リセット回路、
２２…ＤＴＭＦ信号送受信部、Ｐ０〜Ｐ１１…ポート、
ＤＡＴＡＩＮ，ＤＡＴＡＯＵＴ，ＤＶ，Ｒ／Ｗ，ＥＮ…
入出力ポート、Ｌ１，Ｌ２…回線、Ｅ…電池。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｉ／Ｏ等の入出力制御を行うポートを有
   するＣＰＵを搭載した機器において、 前記ポートの正常時の状態を記憶する記憶手段と、前記
   ポートの状態を検出してその検出結果と前記記憶手段の
   記憶内容との一致を比較する比較手段と、比較手段の比
   較結果が不一致となったときに前記記憶手段の記憶内容
   に基づいて前記ポートの再設定を行う設定手段とを備え
   たことを特徴とする機器の誤動作防止方式。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記比較手段は、一定時間毎にポートの状態を検出して
   この検出結果と前記記憶手段の記憶内容との一致を比較
   することを特徴とする機器の誤動作防止方式。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記ＣＰＵはスリープモードを有し、前記スリープモー
   ドに入る前に前記ポートの状態を前記記憶手段に記憶
   し、前記比較手段は、前記スリープモードから復帰後に
   ポートの状態を検出してその検出結果と前記記憶手段の
   記憶内容との一致を比較することを特徴とする機器の誤
   動作防止方式。