JPS6213152Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はマイコンシステムの暴走保護装置、特
にマイコンシステム（Micro Computer
System）において、マイクロ・プロセツサの暴
走からシステムを安全に保護すると共に、マイク
ロ・プロセツサが正常に動作している場合にはそ
の旨の表示をし、マイクロ・プロセツサが暴走し
た場合には警報を発するようにしたマイコンシス
テムの暴走保護装置に関するものである。

近年マイクロ・コンピユータ技術の進歩はめざ
ましいものがあり、マイコンシステムの用途は工
業・計測・通信等にとどまらず産業のほとんど全
分野に及んでいるといつても過言ではない。この
ようにマイコンシステムが広く利用されるように
なつたのは低価格であるということと、機能の多
様性によるものと考えられる。このような重要性
をもつマイコンシステムにおいて、マイコンシス
テムが正常に動作しているか否かは、利用者にと
つて非常な関心事である。もしマイクロ・プロセ
ツサが例えばノイズ等の原因で機能不能となり暴
走した場合、システムはランダムな動作を行い非
常に危険な事態となる。マイコンシステムにこの
ような異常が発生して、正常に動作しなくなつた
場合に、その異常状態を自動的に検出し、システ
ムのリセツトを行うとか保守者に速かに異常の発
生を認知せしめるとかすることが望まれる。

従来からも、外部クロツクの割込みを契機とし
て、その割込みを正常に受け付けて処理するかど
うかで異常の検出を行うとか、マイクロ・プログ
ラム内の要所要所に正常／異常を判定する命令を
入れ、異常である場合にはマイクロ・プログラム
自体で異常に対する処理の起動を行うなどの対策
をとることが考慮されている。しかしながら、前
者の場合は外部割込み機構が必須であること、ま
た後者の場合はすべての異常に対処できるとは限
らないことなどの難点がある。またマイクロ・プ
ロセツサが正常に動作している間に実質上所定周
期で発生するパルスをランプにて検出するように
することを知られている。しかし、この場合にも
当該ランプ自体が正常に動作していない場合に対
する対策が問題となる。また上記パルスの発生自
体も、実質上所定周期で発生しているにも拘らず
マイクロ・プロセツサが暴走している可能性もあ
り、この場合における対策も必要となる。

本考案は上記の点を解決し、いわば多重に障害
検出機能をもうけるようにしつつ、マイコンシス
テムの特質を損うことなく簡潔で経済的かつ信頼
性の高いシステムの保護機構を提供することを目
的としている。そのため本考案のマイコンシステ
ムの暴走保護装置は、命令をフエツチして実行す
るマイクロ・プロセツサをもつマイコンシステム
において、マイクロ・プロセツサが正常に動作し
ているときに命令を実行することによつてほぼ一
定の周期で監視パルスを出力する監視パルス発生
部と、上記監視パルスによつON−OFFする第１
の出力回路と、該第１の出力回路のON−OFFに
よつて点滅するシステムチエツク発光ダイオード
と、該発光ダイオードの点滅回路が所定期間内で
動作状態とならない場合にON信号を出力する積
分回路と、該積分回路の出力に対応して警報を発
する警報器と、上記積分回路の出力によつて動作
するフリツプ・フロツプ回路と、該フリツプ・フ
ロツプ回路に接続されて異常または正常である旨
の信号を出力する出力端子と、少なくとも上記積
分回路に一定電圧を供給する定電圧回路と、上記
マイクロ・プロセツサに対して割込みをかけると
共に上記フリツプ・フロツプ回路を動作状態にす
る手動の緊急停止スイツチとを有し、マイクロ・
プロセツサが暴走した場合に異常状態を出力する
よう構成していることを特徴としている。以下図
面を参照しつつ説明する。

第１図は本考案のマイコンシステムの暴走保護
装置の一実施例構成、第２図はフリツプ・フロツ
プ回路の動作の一例を説明する説明図、第３図は
単安定マルチバイブレータの動作波形図をそれぞ
れ示す。

図中、１はマイコンシステム、２はマイクロ・
プロセツサの正常動作中には命令を実行すること
によつて常時ほぼ一定周期でパルスを出力する監
視パルス発生部、３は単安定マルチバイブレータ
（MMV）、４はシステムチエツク発光ダイオー
ド、５は第１出力回路、６は定電圧回路、７は直
流電圧源部、８は積分回路、９はシユミツト・ト
リガ回路、１０は第２出力回路、１１はフリツ
プ・フロツプ回路、１２は緊急停止スイツチ、１
３はオア回路、１４はアンド回路、１５は第１の
出力端子であつて異常時にマイコンシステム１か
らの信号をオン状態に保つ出力を発するもの、１
６は第２の出力端子であつて異常時にマイコンシ
ステム１からの信号をオフ状態に保つ出力を発す
るもの、１７は警報ランプを表わす。

第１図において、直流電圧源部７の電源スイツ
チSWの押下により、定電圧回路６を経由して、
一定の電圧がマイコンシステム１、単安定マルチ
バイブレータ３、システムチエツク発光ダイオー
ド４、積分回路８およびフリツプ・フロツプ回路
１１等に供給される。また、第２出力回路１０に
も供給される。

マイコンシステム１内の監視パルス発生部２
は、マイクロ・プロセツサが正常に動作している
場合には、例えばマイクロ・プログラムからの起
動により、ほぼ一定の周期で例えば第３図図示の
単安定マルチ・バイブレータの入力信号の如き
監視パルスを発生させる。もし、マイクロ・プロ
セツサが暴走するような異常事態が起きると、例
えば予期されるマイクロ・プログラムが実行され
なくなることによつて監視パルスの発生が停止す
ることになる。

正常時には、単安定マルチバイブレータ３は第
３図図示の如き入力信号を入力して、例えば第
３図図示の出力信号にような出力を行う。この
出力は第１出力回路５に入力されて、該入力の
ON−OFFにより第１出力回路５もON−OFF状
態を繰り返す。この第１出力回路５のON−OFF
によつて、正常状態を表示するシステムチエツク
発光ダイオード４は点滅を繰り返すこととなり、
保守者にマイコンシステムが正常に作動している
ことを認知せしめる。また、第１出力回路５が
ON−OFFを繰り返すことによつて、積分回路８
の出力はＨ（高）レベルに達しないのでシユミツ
ト・トリガ回路９は作動せずシユミツト・トリガ
回路９の出力はONとはならない。従つて第２出
力回路１０もONとはならず、警報ランプ１７は
点灯することはない。また、フリツプ・フロツプ
回路１１の出力Ｑは上記の場合Ｌ（低）レベルの
まま維持されるので、マイコンシステムの出力端
子，，，……等が特に他の異常原因によ
りON状態を示していない限り第１の出力端子１
５および第２の出力端子１６はマイコンシステム
１のプログラムによつて完全に制御され、プログ
ラムに応じてONまたはOFF状態となる。

一方、マイクロ・プロセツサがノイズ等の原因
で機能不能となり暴走した場合には、例えばマイ
クロ・プログラムは監視パルス発生部２の起動を
停止してしまうので、監視パルス発生部２からは
パルスは出力されない。その結果、単安定マルチ
バイブレータ３はON−OFFの出力を行わず、第
１出力回路５もOFF状態のままとなるので、シ
ステムチエツク発光ダイオード４は点滅を中止す
る。保守者はシステムチエツク発光ダイオード４
が点滅しなくなることによつてマイコンシステム
１の異常を認知できる。さらに仮に上記発光ダイ
オード４自体に障害が生じた場合にも第１出力回
路５がOFFのままであることにより、積分回路
８の出力はＨ（高）レベルに達し、シユミツト・
トリガ回路９はONする。従つてフリツプ・フロ
ツプ回路１１及び第２出力回路１０はONとな
る。第２出力回路１０がONとなることにより、
警報ランプ１７が点灯するかまたは警報ブザーが
鳴動すること等によつて、保守者に異常が発生し
たことを警告し、保守者が何らかの対処を必要と
するときにはその対処を促す。また、フリツプ・
フロツプ回路１１がONになることによつて第１
の出力端子１５はONとなり、第２の出力端子１
６はOFFとなる。第１の出力端子１５の出力
は、例えばマイコンシステムの自動リセツトに用
いたり、マイコンシステムに接続されている各種
機器への異常通知やリセツト信号等に利用したり
することによつて、暴走からシステム全体を安全
に保護することが可能となる。

また、第１図図示の如く緊急停止スイツチ１２
を設けて、手動で該スイツチ１２を押下した場合
にマイコンシステムが正常時である場合にはマイ
クロ・プロセツサに緊急停止の旨の割込みをかけ
ることにより、マイコンシステムに設定されてい
るプログラムにしたがつて第１の出力端子１５は
ONし、第２の出力端子１６はOFFする。またマ
イコンシステムの暴走時には緊急停止スイツチ１
２をONすることにより、フリツプ・フロツプ回
路１１がONするため第１の出力端子１５はON
し、第２の出力端子１６はOFFする。このよう
に緊急停止スイツチ１２をもうけることにより、
マイコンシステムの暴走を自動的に検知できなか
つた場合にも手動にてシステムを完全に保護する
ことが可能となる。

第１図図示のマイコンシステムの端子は、フ
リツプ・フロツプ回路１１をクリアするためのも
ので、例えば、電源投入時などにおいてフリツ
プ・フロツプ回路１１を初期設定してOFF状態
にするための信号を出力する。

フリツプ・フロツプ回路１１は例えば第２図図
示の如く動作し、入力OLと入力PRとがＬ（低）
レベルであれば出力Ｑは変化せず、入力CLがＬ
レベルで入力PRがＨ（高）レベルであれば出力
ＱはＨレベルとなる。また入力CLがＨレベルに
なること、即ちマイコンシステムがクリア信号を
出力することにより、フリツプ・フロツプ回路１
１の出力Ｑは、入力PRとは無関係にＬレベルと
なる。

以上説明した如く、本考案によればマイコンシ
ステムが正常に動作していれば、システムチエツ
ク発光ダイオードを点滅させて正常である旨を表
示し、マイコンシステムに異常が発生すれば、警
報ランプまたは警報ブザー等によつて保守者に警
報を発すると共に、異常である旨の信号を出力し
てシステムを安全に保護し、マイコンシステムの
特質を損うことなく簡潔明解で経済的かつ信頼性
の高い多重化された障害検出機能をもつシステム
保護装置を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のマイコンシステムの暴走保護
装置の一実施例構成、第２図はフリツプ・フロツ
プ回路の動作の一例を説明する説明図、第３図は
単安定マルチバイブレータの動作波形図を示す。 図中、１はマイコンシステム、２は監視パルス
発生部、３は単安定マルチバイブレータ、４はシ
ステムチエツク発光ダイオード、５は第１出力回
路、６は定電圧回路、７は直流電圧源部、８は積
分回路、９はシユミツト・トリガ回路、１０は第
２出力回路、１１はフリツプ・フロツプ回路、１
２は緊急停止スイツチ、１３はオア回路、１４は
アンド回路、１５および１６は出力端子、１７は
警報ランプを表わす。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 命令をフエツチして実行するマイクロ・プロセ
   ツサをもつマイコンシステムにおいて、マイク
   ロ・プロセツサが正常に動作しているときに命令
   を実行することによつてほぼ一定の周期で監視パ
   ルスを出力する監視パルス発生部と、上記監視パ
   ルスによつてON−OFFする第１の出力回路と、
   該第１の出力回路のON−OFFによつて点滅する
   システムチエツク発光ダイオードと、該発光ダイ
   オードの点滅回路が所定期間内で動作状態となら
   ない場合にON信号を出力する積分回路と、該積
   分回路の出力に対応して警報を発する警報器と、
   上記積分回路の出力によつて動作するフリツプ・
   フロツプ回路と、該フリツプ・フロツプ回路に接
   続されて異常または正常である旨の信号を出力す
   る出力端子と、少なくとも上記積分回路に一定電
   圧を供給する定電圧回路と、上記マイクロ・プロ
   セツサに対して割込みをかけると共に上記フリツ
   プ・フロツプ回路を動作状態にする手動の緊急停
   止スイツチとを有し、マイクロ・プロセツサが暴
   走した場合に異常状態を出力するよう構成してい
   ることを特徴とするマイコンシステムの暴走保護
   装置。