(57)【要約】【課題】半導体集積回路の起動時間が制約されている場合であっても、半導体集積回路の故障を検出することができる半導体集積回路を得る。【解決手段】半導体集積回路は、主回路と、不揮発性メモリと、電源がオフされる際、主回路に対して診断を行って診断が完了したか否かを示す診断実行記録と、診断の結果を示す診断結果とを不揮発性メモリに記憶する自己診断処理を実行する自己診断回路と、を備え、自己診断回路は、電源がオンされれば、不揮発性メモリから診断実行記録および診断結果を読み出すことによって、主回路が故障しているか否かを判定し、主回路が故障していると判定した場合には、主回路の状態を安全状態に移行させ、主回路が故障していないと判定した場合には、主回路に通常動作を開始させる。【選択図】図３
2020016511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主回路と、
不揮発性メモリと、
電源がオフされる際、前記主回路に対して診断を行って前記診断が完了したか否かを示す診断実行記録と、前記診断の結果を示す診断結果とを前記不揮発性メモリに記憶する自己診断処理を実行する自己診断回路と、
を備え、
前記自己診断回路は、
前記電源がオンされれば、前記不揮発性メモリから前記診断実行記録および前記診断結果を読み出すことによって、前記主回路が故障しているか否かを判定し、前記主回路が故障していると判定した場合には、前記主回路の状態を安全状態に移行させ、前記主回路が故障していないと判定した場合には、前記主回路に通常動作を開始させる
半導体集積回路。
【請求項２】
主回路と、
電源がオフされる際、前記主回路に対して診断を行って前記診断が完了したか否かを示す診断実行記録と、前記診断の結果を示す診断結果とを、外部制御装置の不揮発性メモリに記憶する自己診断処理を実行する自己診断回路と、
を備え、
前記外部制御装置は、
前記電源がオンされれば、前記不揮発性メモリから前記診断実行記録および前記診断結果を読み出すことによって、前記主回路が故障しているか否かを判定し、前記主回路が故障していると判定した場合には、前記主回路の状態を安全状態に移行させる指令信号を前記主回路に与え、前記主回路が故障していないと判定した場合には、前記主回路に通常動作を開始させる指令信号を前記主回路に与える
半導体集積回路。
【請求項３】
電源電圧が設定電圧に低下したことを検出すると、開始信号を出力する低電圧検出回路をさらに備え、
前記自己診断回路は、前記開始信号が入力されれば、前記自己診断処理の実行を開始する
請求項１または２に記載の半導体集積回路。
【請求項４】
前記電源電圧の低下を抑制する電圧保持回路をさらに備えた
請求項３に記載の半導体集積回路。
【請求項５】
前記低電圧検出回路は、前記電源電圧が前記設定電圧に低下したことを検出すると、前記開始信号とともに検出信号を出力し、
前記電圧保持回路は、前記検出信号が入力されれば、前記主回路の中の特定の回路の動作を停止させる
請求項４に記載の半導体集積回路。
【請求項６】
前記電圧保持回路は、コンデンサによって構成される
請求項４に記載の半導体集積回路。
【請求項７】
センサから入力されるセンサ信号を処理し、処理後の前記センサ信号を出力信号として出力する物理量検出回路をさらに備え、
前記自己診断回路は、
前記開始信号が入力された後、前記物理量検出回路によって出力される前記出力信号が一定時間不変であれば、前記自己診断処理の実行を開始する
請求項３から６のいずれか１項に記載の半導体集積回路。
【請求項８】
前記自己診断回路は、
前記自己診断処理を実行している途中に、前記物理量検出回路によって出力される前記出力信号が一定値以上変化すれば、前記自己診断処理を中断する
請求項７に記載の半導体集積回路。
【請求項９】
前記自己診断回路は、前記自己診断処理を複数回繰り返し実行する
請求項１から８のいずれか１項に記載の半導体集積回路。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の半導体集積回路を備えた
回転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己診断回路を備えた半導体集積回路、およびその半導体集積回路を備えた回転検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車などに用いられる半導体集積回路に実装されている機能は、高い安全性が求められる。例えば、自動車の機能安全規格として、ＩＳＯ２６２６２が挙げられる。そのため、機能安全要求を満たすようにするための機能が半導体集積回路に実装されることが求められる。
【０００３】
ここで、このような機能として、ＢＩＳＴ（Ｂｕｉｌｄ  ｉｎ  Ｓｅｌｆ  Ｔｅｓｔ）とも呼ばれる自己診断機能が半導体集積回路に実装される場合がある。このような自己診断機能は、一般的には、半導体集積回路の電源がオンにされると稼働する（例えば、特許文献１参照）。自己診断機能によって半導体集積回路の故障が検出された場合、半導体集積回路およびその上位システムを安全状態に移行させることで機能安全要求を満たすことが可能となる。なお、安全状態とは、ＩＳＯ２６２６２で定義された「不合理なレベルのリスクが存在しない機能を実装するシステムの動作モード」であり、例えば、意図した動作モード、縮退した動作モード、又はスイッチオフモードである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１７６８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、半導体集積回路の電源がオンにされてから、半導体集積回路の機能が動作を開始するまでにかかる時間である起動時間は、上位システムに起因して制約されていることがある。また、半導体集積回路の高い故障検出率を実現するために、自己診断機能の稼働時間が長くなることがある。
【０００６】
このように、半導体集積回路の起動時間が制約されている場合、自己診断機能の稼働時間が長ければ、その起動時間内に自己診断機能の動作を完了させることができず、結果として、半導体集積回路の故障を検出することができない可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、半導体集積回路の起動時間が制約されている場合であっても、半導体集積回路の故障を検出することができる半導体集積回路、およびその半導体集積回路を備えた回転検出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明における半導体集積回路は、主回路と、不揮発性メモリと、電源がオフされる際、主回路に対して診断を行って診断が完了したか否かを示す診断実行記録と、診断の結果を示す診断結果とを不揮発性メモリに記憶する自己診断処理を実行する自己診断回路と、を備え、自己診断回路は、電源がオンされれば、不揮発性メモリから診断実行記録および診断結果を読み出すことによって、主回路が故障しているか否かを判定し、主回路が故障していると判定した場合には、主回路の状態を安全状態に移行させ、主回路が故障していないと判定した場合には、主回路に通常動作を開始させるものである。
【０００９】
本発明における半導体集積回路は、主回路と、電源がオフされる際、主回路に対して診断を行って診断が完了したか否かを示す診断実行記録と、診断の結果を示す診断結果とを、外部制御装置の不揮発性メモリに記憶する自己診断処理を実行する自己診断回路と、を備え、外部制御装置は、電源がオンされれば、不揮発性メモリから診断実行記録および診断結果を読み出すことによって、主回路が故障しているか否かを判定し、主回路が故障していると判定した場合には、主回路の状態を安全状態に移行させる指令信号を主回路に与え、主回路が故障していないと判定した場合には、主回路に通常動作を開始させる指令信号を主回路に与えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、半導体集積回路の起動時間が制約されている場合であっても、半導体集積回路の故障を検出することができる半導体集積回路、およびその半導体集積回路を備えた回転検出装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における半導体集積回路を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１における半導体集積回路の自己診断回路によって実行される一連の自己診断処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１における半導体集積回路の自己診断回路によって実行される一連の自己診断結果判定処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２における半導体集積回路を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態３における半導体集積回路を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態３における半導体集積回路の自己診断回路によって実行される一連の自己診断処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態４における半導体集積回路を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態５における半導体集積回路の自己診断回路によって実行される一連の自己診断処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態６における半導体集積回路を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態６における半導体集積回路の自己診断回路によって実行される一連の自己診断処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態７における車両を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明による半導体集積回路および回転検出装置を、好適な実施の形態にしたがって図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一部分または相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における半導体集積回路１０を示すブロック図である。図１に示すように、半導体集積回路１０は、外部制御装置２０と通信可能に接続される。また、半導体集積回路１０は、一般的な半導体集積回路に実装される各種機能を実現する主回路１１と、後述する自己診断処理を実行する自己診断回路１２と、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ１３とを備える。外部制御装置２０は、半導体集積回路１０を外部から制御するための制御信号を半導体集積回路１０に送信したり、半導体集積回路１０によって出力される出力信号を半導体集積回路１０から受信したりする。
【００１４】
図２は、本発明の実施の形態１における半導体集積回路１０の自己診断回路１２によって実行される一連の自己診断処理を示すフローチャートである。図１に示すフローチャートは、半導体集積回路１０の電源がオフにされる際に実行される。
【００１５】
ステップＳ１０１において、自己診断回路１２は、主回路１１に対して診断を行う。その後、処理がステップＳ１０２へと進む。この診断は、主回路１１が故障しているか否かをチェックするための診断である。
【００１６】
ステップＳ１０２において、自己診断回路１２は、ステップＳ１０１で行われた診断が完了したか否かを示す診断実行記録と、ステップＳ１０１で行われた診断の結果を示す診断結果とを不揮発性メモリ１３に記憶する。その後、処理がステップＳ１０３へと進む。
【００１７】
ステップＳ１０３において、自己診断回路１２は、主回路１１に指令することで、半導体集積回路１０の電源をオフにする電源オフシーケンスを主回路１１に実行させる。その後、処理が終了となる。この電源オフシーケンスは、半導体集積回路１０の電源を遮断するための一般的なシーケンスであり、予め定められているシーケンスである。
【００１８】
このように、自己診断回路１２は、半導体集積回路１０の電源がオフされる際、主回路１１に対して診断を行って診断が完了したか否かを示す診断実行記録と、診断の結果を示す診断結果とを不揮発性メモリ１３に記憶する自己診断処理を実行する。続いて、自己診断回路１２は、主回路１１に電源オフシーケンスを実行させる。これにより、半導体集積回路１０の電源がオフになる。
【００１９】
図３は、本発明の実施の形態１における半導体集積回路１０の自己診断回路１２によって実行される一連の自己診断結果判定処理を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートの処理は、半導体集積回路１０の電源がオンにされると、実行される。
【００２０】
ステップＳ２０１において、自己診断回路１２は、不揮発性メモリ１３から診断実行記録を読み出す。その後、処理がステップＳ２０２へと進む。
【００２１】
ステップＳ２０２において、自己診断回路１２は、ステップＳ２０１で読み出された診断実行記録から、診断の実行が完了しているか否かを判定する。診断の実行が完了していると判定された場合には、処理がステップＳ２０３へと進み、診断の実行が完了していないと判定された場合には、処理がステップＳ２０５へと進む。
【００２２】
ここで、ステップＳ２０１で読み出された診断実行記録が、診断が完了していないことを示す場合、半導体集積回路１０の電源電圧の低下などの異常が半導体集積回路１０に発生したことによって、半導体集積回路１０の動作が停止したと考えられる。そのため、診断の実行が完了していない場合、自己診断回路１２は、後述するように、不揮発性メモリ１３から診断結果を読み出さず、主回路１１に通常動作を開始させる。
【００２３】
一方、ステップＳ２０１で読み出された診断実行記録が、診断が完了していることを示す場合、自己診断回路１２は、後述するように、不揮発性メモリ１３から診断結果を読み出し、その診断結果に基づいて、主回路１１を制御する。
【００２４】
ステップＳ２０３において、自己診断回路１２は、不揮発性メモリ１３から診断結果を読み出す。その後、処理がステップＳ２０４へと進む。
【００２５】
ステップＳ２０４において、自己診断回路１２は、ステップＳ２０３で読み出された診断結果から、主回路１１が故障しているか否かを判定する。主回路１１が故障していると判定された場合には、処理がステップＳ２０６へと進み、主回路１１が故障していないと判定された場合には、処理がステップＳ２０５へと進む。
【００２６】
ステップＳ２０５において、自己診断回路１２は、主回路１１に指令することで、主回路１１に通常動作を開始させる。その後、処理が終了となる。
【００２７】
ステップＳ２０６において、自己診断回路１２は、主回路１１に指令することで、主回路１１の状態を安全状態に移行させる。その後、処理が終了となる。ここでいう安全状態は、故障している主回路１１が上述した機能安全要求を満たしている状態である。
【００２８】
このように、自己診断回路１２は、半導体集積回路１０の電源がオンされれば、不揮発性メモリ１３から診断実行記録および診断結果を読み出すことによって、主回路が故障しているか否かを判定する。
【００２９】
自己診断回路１２は、上述の判定の結果、主回路１１が故障していると判定した場合には、主回路１１の状態を安全状態に移行させる。つまり、自己診断回路１２は、不揮発性メモリ１３から読み出した診断結果が、主回路１１が故障していることを示す場合、主回路１１の状態を安全状態に移行させる。これにより、故障している主回路１１は、通常動作を開始することなく、安全状態に移行する。
【００３０】
一方、自己診断回路１２は、上述の判定の結果、主回路１１が故障していないと判定した場合には、主回路１１に通常動作を開始させる。つまり、自己診断回路１２は、不揮発性メモリ１３から読み出した診断結果が、主回路１１が故障していないことを示す場合、主回路１１に通常動作を開始させる。これにより、正常である主回路１１は、通常動作を開始する。
【００３１】
以上、本実施の形態１によれば、半導体集積回路の自己診断回路は、半導体集積回路の電源がオフされる際、自己診断処理を実行するように構成されている。また、自己診断回路は、半導体集積回路の電源がオンされれば、不揮発性メモリから診断実行記録および診断結果を読み出すことによって、主回路が故障しているか否かを判定するように構成されている。さらに、自己診断回路は、その判定において、主回路が故障していると判定した場合には、主回路の状態を安全状態に移行させ、主回路が故障していないと判定した場合には、主回路に通常動作を開始させるように構成されている。
【００３２】
これにより、半導体集積回路の起動時に、不揮発性メモリから自己診断処理の実行結果が読み出されて診断結果の判定が行われるので、上位システムが要求する起動時間が短い場合であっても、半導体集積回路の故障を検出することができる。つまり、半導体集積回路の起動時間が制約されている場合であっても、半導体集積回路の故障を検出することができる。その結果、半導体集積回路の機能安全要求を満たすことができる。
【００３３】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２では、先の実施の形態１の構成に対して、低電圧検出回路１４をさらに備えた半導体集積回路１０について説明する。なお、本実施の形態２では、先の実施の形態１と同様である点の説明を省略し、先の実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【００３４】
図４は、本発明の実施の形態２における半導体集積回路１０を示すブロック図である。図４に示すように、半導体集積回路１０は、主回路１１、自己診断回路１２、不揮発性メモリ１３および低電圧検出回路１４を備える。
【００３５】
ここで、電源電圧が低下した場合に半導体集積回路が誤動作することを防止するために、ＵＶＬＯ（Ｕｎｄｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｌｏｃｋ  Ｏｕｔ）回路が半導体集積回路に搭載されることがある。ＵＶＬＯ回路は、半導体集積回路の電源電圧が設定電圧Ａ以下に低下したことを検出すると、半導体集積回路が誤動作することを防止するために半導体集積回路の動作を停止させる。設定電圧Ａは、電源電圧が低下しても半導体集積回路が誤動作しないように予め設定される値である。
【００３６】
半導体集積回路１０に上述のＵＶＬＯ回路が搭載される場合、ＵＶＬＯ回路は、半導体集積回路１０の電源電圧が設定電圧Ａ以下に低下したことを検出すると、半導体集積回路１０の動作を停止させる。つまり、半導体集積回路１０の電源電圧が設定電圧Ａ以下に低下すると、自己診断回路１２による自己診断処理が正常に実行されない。
【００３７】
低電圧検出回路１４は、半導体集積回路１０の電源電圧が、設定電圧Ａよりも大きい設定電圧Ｂ以下に低下したことを検出すると、開始信号を自己診断回路１２に出力する。設定電圧Ｂは、電源電圧が低下しても自己診断処理が正常に実行可能なように予め設定される値である。この開始信号は、自己診断処理の実行の開始を自己診断回路１２に指令するための信号である。
【００３８】
自己診断回路１２は、低電圧検出回路１４から開始信号が入力されれば、上述の自己診断処理の実行を開始する。
【００３９】
このように、低電圧検出回路１４は、半導体集積回路１０の電源電圧が低下する場合、ＵＶＬＯ回路の機能が稼働する前に、自己診断処理が正常に実行可能な電源電圧の範囲で電源電圧の低下を検出して、自己診断回路１２に自己診断処理を実行させる。
【００４０】
以上、本実施の形態２によれば、半導体集積回路は、先の実施の形態１の構成に対して、電源電圧が設定電圧に低下したことを検出すると、開始信号を出力する低電圧検出回路をさらに備えて構成されている。また、自己診断回路は、開始信号が入力されれば、自己診断処理の実行を開始するように構成されている。これにより、電源がオフされる際に自己診断処理を安定して実行することが可能となる。
【００４１】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３では、先の実施の形態２の構成に対して、電圧保持回路１５をさらに備えた半導体集積回路１０について説明する。なお、本実施の形態３では、先の実施の形態１および２と同様である点の説明を省略し、先の実施の形態１および２と異なる点を中心に説明する。
【００４２】
図５は、本発明の実施の形態３における半導体集積回路１０を示すブロック図である。図５に示すように、半導体集積回路１０は、主回路１１、自己診断回路１２、不揮発性メモリ１３、低電圧検出回路１４および電圧保持回路１５を備える。
【００４３】
低電圧検出回路１４は、半導体集積回路１０の電源電圧が設定電圧Ｂに低下したことを検出した場合、開始信号を自己診断回路１２に出力し、さらに、検出信号を電圧保持回路１５に出力する。電圧保持回路１５は、低電圧検出回路１４から検出信号が入力された場合、すなわち、半導体集積回路１０の電源電圧が低下したことが低電圧検出回路１４によって検出された場合、その電源電圧のさらなる低下を抑制する。この検出信号は、電源電圧の低下を検出したことを電圧保持回路１５に通知するための信号である。
【００４４】
図６は、本発明の実施の形態３における半導体集積回路１０の自己診断回路１２によって実行される一連の自己診断処理を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートの処理は、低電圧検出回路１４によって電源電圧が低下したことが検出されると、実行される。
【００４５】
ステップＳ３０１において、電圧保持回路１５は、主回路１１の中の特定の回路の動作を停止させる。その後、処理がステップＳ３０２へと進む。特定の回路は、自己診断回路１２による自己診断処理の実行に影響を及ぼさない回路であり、予め定められている回路である。
【００４６】
このように、電圧保持回路１５は、主回路１１の中の特定の回路の動作を停止させることによって、半導体集積回路１０の電源電圧のさらなる低下を抑制する。これにより、自己診断処理が実行されている途中に半導体集積回路１０の動作が停止してしまう状況が発生することを抑制することができる。
【００４７】
ステップＳ３０２において、自己診断回路１２は、主回路１１に対して診断を行う。その後、処理がステップＳ３０３へと進む。
【００４８】
ステップＳ３０３において、自己診断回路１２は、ステップＳ３０２で行われた診断が完了したことを示す診断実行記録と、ステップＳ３０２で行われた診断の結果を示す診断結果とを不揮発性メモリ１３に記憶する。その後、処理がステップＳ３０４へと進む。
【００４９】
ステップＳ３０４において、自己診断回路１２は、主回路１１に指令することで、半導体集積回路１０の電源をオフにする電源オフシーケンスを主回路１１に実行させる。その後、処理が終了となる。
【００５０】
このように、低電圧検出回路１４は、電源電圧が設定電圧に低下したことを検出すると、開始信号とともに検出信号を出力する。また、電圧保持回路１５は、検出信号が入力されれば、主回路１１の中の特定の回路の動作を停止させる。
【００５１】
なお、本実施の形態３では、電圧保持回路１５は、主回路１１の中の特定の回路の動作を停止させることによって、半導体集積回路１０の電源電圧の低下を抑制するように構成される場合を例示したが、これに限定されない。
【００５２】
すなわち、電圧保持回路１５は、主回路１１の中の特定の回路の動作を停止させるように構成されるのではなく、半導体集積回路１０の電源電圧の低下を抑制するコンデンサによって構成されていてもよい。また、コンデンサは、半導体集積回路１０に搭載されていてもよいし、半導体集積回路１０の外部に設けられていてもよい。
【００５３】
以上、本実施の形態３によれば、半導体集積回路は、先の実施の形態１および２の各構成に対して、電源電圧の低下を抑制する電圧保持回路をさらに備えて構成されている。電圧保持回路は、一例として、電源電圧が設定電圧に低下したことが低電圧検出回路によって検出されると出力される検出信号が入力されれば、主回路の中の特定の回路の動作を停止させるように構成されている。電圧保持回路は、別例として、コンデンサによって構成されている。
【００５４】
これにより、自己診断処理が実行されている途中に半導体集積回路の動作が停止してしまう状況が発生することを抑制することができる。
【００５５】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４では、先の実施の形態１〜３の各構成に対して、不揮発性メモリ１３が具備されていない半導体集積回路１０について説明する。なお、本実施の形態４では、先の実施の形態１〜３と同様である点の説明を省略し、先の実施の形態１〜３と異なる点を中心に説明する。
【００５６】
図７は、本発明の実施の形態４における半導体集積回路１０を示すブロック図である。図７に示すように、半導体集積回路１０は、主回路１１および自己診断回路１２を備える。外部制御装置２０は、先の実施の形態１と同様に、制御信号を半導体集積回路１０に送信したり、出力信号を半導体集積回路１０から受信したりする。さらに、外部制御装置２０は、不揮発性メモリ２１を備える。
【００５７】
先の実施の形態１〜３の各構成に対して、自己診断回路１２は、主回路１１に対して診断を行うことで得られる診断実行記録および診断結果を、不揮発性メモリ１３ではなく、外部制御装置２０の不揮発性メモリ２１に記憶する。この場合、自己診断回路１２は、診断実行記録および診断結果を外部制御装置２０に与える。外部制御装置２０は、自己診断回路１２から取得した診断実行記録および診断結果を不揮発性メモリ２１に記憶する。
【００５８】
このように、自己診断回路１２は、半導体集積回路１０の電源がオフされる際、主回路１１に対して診断を行って診断が完了したか否かを示す診断実行記録と、診断の結果を示す診断結果とを、不揮発性メモリ２１に記憶する自己診断処理を実行する。
【００５９】
半導体集積回路１０の電源がオンにされると、外部制御装置２０は、先の図３のステップＳ２０１〜ステップＳ２０４の処理と同様に、不揮発性メモリ２１から診断実行記録および診断結果を読み出す。外部制御装置２０は、不揮発性メモリ２１から診断実行記録および診断結果を読み出すことによって、半導体集積回路１０の主回路１１が故障しているか否かを判定する。
【００６０】
外部制御装置２０は、主回路１１が故障していると判定した場合には、主回路１１の状態を安全状態に移行させる指令信号を主回路１１に与える。これにより、主回路１１の状態が安全状態に移行する。
【００６１】
一方、外部制御装置２０は、主回路１１が故障していないと判定した場合には、主回路１１に通常動作を開始させる指令信号を主回路１１に与える。これにより、主回路１１が通常動作を開始する。
【００６２】
以上、本実施の形態４によれば、半導体集積回路の自己診断回路は、先の実施の形態１とは異なり、診断実行記録および診断結果を、外部制御装置の不揮発性メモリに記憶するように構成されている。また、外部制御装置は、半導体集積回路の電源がオンされれば、自身の不揮発性メモリから診断実行記録および診断結果を読み出すことによって、主回路が故障しているか否かを判定するように構成されている。さらに、外部制御装置は、主回路が故障していると判定した場合には、主回路の状態を安全状態に移行させる指令信号を主回路に与え、主回路が故障していないと判定した場合には、主回路に通常動作を開始させる指令信号を主回路に与えるように構成されている。
【００６３】
これにより、半導体集積回路に不揮発性メモリを搭載することができない状況下で、外部制御装置の不揮発性メモリが利用されることによって、半導体集積回路の起動時間が制約されている場合であっても、半導体集積回路の故障を検出することができる。
【００６４】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５では、先の実施の形態１〜４の各構成に対して、自己診断回路１２が自己診断処理を複数回実行するように構成されている半導体集積回路１０について説明する。なお、本実施の形態５では、先の実施の形態１〜４と同様である点の説明を省略し、先の実施の形態１〜４と異なる点を中心に説明する。
【００６５】
図８は、本発明の実施の形態５における半導体集積回路１０の自己診断回路１２によって実行される一連の自己診断処理を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートの処理は、半導体集積回路１０の電源がオフにされる際に実行される。
【００６６】
ステップＳ４０１において、自己診断回路１２は、主回路１１に対して診断を行う。その後、処理がステップＳ４０２へと進む。
【００６７】
ステップＳ４０２において、自己診断回路１２は、ステップＳ４０１で行われた診断が完了したことを示す診断実行記録と、ステップＳ４０１で行われた診断の結果を示す診断結果とを不揮発性メモリ１３に記憶する。その後、処理がステップＳ４０３へと進む。
【００６８】
ステップＳ４０３において、自己診断回路１２は、自己診断処理をＮ回実行したか否かを判定する。このＮは、２以上の整数であり、予め設定される値である。自己診断処理をＮ回実行したと判定された場合には、処理がステップＳ４０４へと進む。一方、自己診断処理をＮ回実行していないと判定された場合には、処理がステップＳ４０１へと戻り、ステップＳ４０１以降の処理が再び実行される。
【００６９】
ステップＳ４０４において、自己診断回路１２は、主回路１１に指令することで、半導体集積回路１０の電源をオフにする電源オフシーケンスを主回路１１に実行させる。その後、処理が終了となる。
【００７０】
半導体集積回路１０の電源がオンにされると、自己診断回路１２は、不揮発性メモリ２１から、Ｎ回分の診断実行記録および診断結果を読み出す。
【００７１】
自己診断回路１２は、不揮発性メモリ２１から読み出したＮ回分全ての診断結果が、主回路１１が故障していないことを示す場合、主回路１１に通常動作を開始させる。一方、自己診断回路１２は、不揮発性メモリ２１から読み出したＮ回分の診断結果のいずれかが主回路１１が故障していることを示す場合、主回路１１の状態を安全状態に移行させる。
【００７２】
以上、本実施の形態５によれば、半導体集積回路は、先の実施の形態１〜４の各構成に対して、自己診断処理を複数回繰り返し実行するように構成されている。これにより、ノイズの影響に起因して自己診断回路が誤動作した場合であっても、半導体集積回路の故障を検出することができる。
【００７３】
実施の形態６．
本発明の実施の形態６では、先の実施の形態２の構成に対して、物理量検出回路１６をさらに備えた半導体集積回路１０について説明する。なお、本実施の形態６では、先の実施の形態１〜５と同様である点の説明を省略し、先の実施の形態１〜５と異なる点を中心に説明する。
【００７４】
図９は、本発明の実施の形態６における半導体集積回路１０を示すブロック図である。図９に示すように、半導体集積回路１０は、主回路１１、自己診断回路１２、不揮発性メモリ１３、低電圧検出回路１４および物理量検出回路１６を備える。
【００７５】
物理量検出回路１６は、さまざまな物理量を検出するセンサ３０から入力されるセンサ信号を処理し、処理後のセンサ信号を出力信号として、主回路１１および自己診断回路１２に出力する。低電圧検出回路１４は、半導体集積回路１０の電源電圧が低下したことを検出した場合、開始信号を自己診断回路１２に出力する。
【００７６】
図１０は、本発明の実施の形態６における半導体集積回路１０の自己診断回路１２によって実行される一連の自己診断処理を示すフローチャートである。図１０に示すフローチャートの処理は、低電圧検出回路１４によって電源電圧が低下したことが検出されると、実行される。
【００７７】
ステップＳ５０１において、自己診断回路１２は、物理量検出回路１６の出力信号が一定時間不変であるか否かを判定する。
【００７８】
ここで、センサ信号を処理する機能が半導体集積回路に実装される場合、半導体集積回路の電源をオフする際には、センサによる検出対象の状態変化がほとんどないケースが多い。そこで、物理量検出回路１６の出力信号の変化を、自己診断回路１２による自己診断処理の実行条件とすることで、外乱ノイズに起因した電源電圧の低下によって、自己診断回路１２が誤動作することを抑制することが可能となる。
【００７９】
また、電源電圧が低下したことを低電圧検出回路１４が検出するための設定電圧Ｂをより高い値にすることで、自己診断回路１２が動作する時間をより長く確保することができる。その結果、自己診断処理を安定して実行することが可能となる。
【００８０】
ステップＳ５０１において、物理量検出回路１６の出力信号が一定時間不変であると判定された場合には、処理がステップＳ５０２へと進む。一方、物理量検出回路１６の出力信号が一定時間不変でないと判定された場合には、処理が終了となる。
【００８１】
ステップＳ５０２において、自己診断回路１２は、主回路１１に対して診断を行う。その後、処理がステップＳ５０３へと進む。
【００８２】
ステップＳ５０３において、自己診断回路１２は、ステップＳ５０２で行われた診断が完了したことを示す診断実行記録と、ステップＳ５０２で行われた診断の結果を示す診断結果とを不揮発性メモリ１３に記憶する。その後、処理がステップＳ５０４へと進む。
【００８３】
ステップＳ５０４において、自己診断回路１２は、主回路１１に指令することで、半導体集積回路１０の電源をオフにする電源オフシーケンスを主回路１１に実行させる。その後、処理が終了となる。
【００８４】
このように、自己診断回路１２は、低電圧検出回路１４から開始信号が入力された後、物理量検出回路１６によって出力される出力信号が一定時間不変であれば、自己診断処理を実行する。
【００８５】
なお、自己診断回路１２は、自己診断処理を実行している途中に、物理量検出回路１６によって出力される出力信号が一定値以上変化した場合、自己診断処理を中断するように構成されていてもよい。このような構成によって、物理量検出回路１６の出力信号が一定時間変化しない状態で、電源電圧に重畳されたノイズ等の影響によって、自己診断回路１２が誤動作した場合であっても、半導体集積回路１０を通常状態に復帰させることができる。
【００８６】
以上、本実施の形態６によれば、半導体集積回路は、先の実施の形態２の構成に対して、センサから入力されるセンサ信号を処理し、処理後のセンサ信号を出力信号として出力する物理量検出回路をさらに備えて構成されている。また、自己診断回路は、開始信号が入力された後、物理量検出回路によって出力される出力信号が一定時間不変であれば、自己診断処理の実行を開始するように構成されている。これにより、外乱ノイズに起因した電源電圧の低下によって、自己診断回路が誤動作することを抑制することが可能となる。
【００８７】
実施の形態７．
本発明の実施の形態７では、公知の回転検出装置を構成する半導体集積回路として、先の実施の形態１〜６のそれぞれにおける半導体集積回路１０を適用する場合について説明する。なお、本実施の形態７では、先の実施の形態１〜６と同様である点の説明を省略し、先の実施の形態１〜６と異なる点を中心に説明する。
【００８８】
図１１は、本発明の実施の形態７における車両４０を示す構成図である。図１１に示す車両４０は、車輪４１と、先の実施の形態１〜６のいずれかにおける半導体集積回路１０を有する回転検出装置４２とを備える。回転検出装置４２は、例えば、車輪４１の回転軸など、車両４０に搭載される回転機器の回転軸を検出する。
【００８９】
ここで、回転検出装置４２など、車載用の各種検出装置においては、機能安全要求を満たすことが必要である。また、車両のエンジンが始動した直後のエンジン状態を正確に把握する必要がある。したがって、エンジン状態を検出するために用いられる各種検出装置においては、起動時間の制約が厳しく、短時間で起動することが必要である。各種検出装置を構成する半導体集積回路として、先の実施の形態１〜６のいずれかにおける半導体集積回路１０を用いることで、このような必要性が満たされる。
【００９０】
このように、公知の回転検出装置を構成する半導体集積回路として、先の実施の形態１〜６のいずれかにおける半導体集積回路１０を適用することができる。
【００９１】
以上、本実施の形態７によれば、公知の回転検出装置を構成する半導体集積回路として、先の実施の形態１〜６のいずれかにおける半導体集積回路を適用するように構成されている。これにより、機能安全要求を満たす回転検出装置を実現することができる。
【００９２】
なお、上述した各実施の形態１〜７における自己診断回路１２の機能は、処理回路によって実現される。各機能を実現する処理回路は、専用のハードウェアであってもよく、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。
【００９３】
処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。
【００９４】
一方、処理回路がプロセッサの場合、自己診断回路１２の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリに格納される。プロセッサは、メモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、自己診断回路１２の機能を実現する。
【００９５】
ここで、メモリとは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリが該当する。また、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等も、メモリに該当する。
【００９６】
処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述した自己診断回路１２の機能を実現することができる。
【００９７】
なお、本発明の実施例として実施の形態１〜７を説明したが、本発明は実施の形態１〜７の各構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、実施の形態１〜７の各構成を適宜組み合わせたり、各構成に一部変形を加えたり、各構成を一部省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１０  半導体集積回路、１１  主回路、１２  自己診断回路、１３  不揮発性メモリ、１４  低電圧検出回路、１５  電圧保持回路、１６  物理量検出回路、２０  外部制御装置、２１  不揮発性メモリ、３０  センサ、４０  車両、４１  車輪、４２  回転検出装置。
【図１】
2020016511.tif 000003
【図２】
2020016511.tif 000004
【図３】
2020016511.tif 000005
【図４】
2020016511.tif 000006
【図５】
2020016511.tif 000007
【図６】
2020016511.tif 000008
【図７】
2020016511.tif 000009
【図８】
2020016511.tif 000010
【図９】
2020016511.tif 000011
【図１０】
2020016511.tif 000012
【図１１】
2020016511.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月11日(2019.9.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主回路と、
不揮発性メモリと、
電源がオフされる際、前記主回路に対して診断を行って前記診断が完了したか否かを示す診断実行記録と、前記診断の結果を示す診断結果とを前記不揮発性メモリに記憶する自己診断処理を実行する自己診断回路と、
を備え、
前記自己診断回路は、
前記電源がオンされれば、前記不揮発性メモリから前記診断実行記録および前記診断結果を読み出すことによって、前記主回路が故障しているか否かを判定し、前記主回路が故障していると判定した場合には、前記主回路の状態を安全状態に移行させ、前記主回路が故障していないと判定した場合には、前記主回路に通常動作を開始させる
半導体集積回路。
【請求項２】
主回路と、
不揮発性メモリと、
電源がオフされる際、前記主回路に対して診断を行って前記診断が完了したか否かを示す診断実行記録と、前記診断の結果を示す診断結果とを前記不揮発性メモリに記憶する自己診断処理を実行する自己診断回路と、
を備え、
前記自己診断回路は、
前記電源がオンされれば、前記不揮発性メモリから前記診断実行記録を読み出し、
前記診断実行記録が、診断が完了していないことを示す場合には、前記不揮発性メモリから前記診断結果を読み出さずに、前記主回路に通常動作を開始させ、
前記診断実行記録が、診断が完了していることを示す場合には、前記不揮発性メモリから前記診断結果を読み出し、前記診断結果から前記主回路が故障しているか否かを判定し、前記主回路が故障していると判定した場合には、前記主回路の状態を安全状態に移行させ、前記主回路が故障していないと判定した場合には、前記主回路に通常動作を開始させる
半導体集積回路。
【請求項３】
主回路と、
電源がオフされる際、前記主回路に対して診断を行って前記診断が完了したか否かを示す診断実行記録と、前記診断の結果を示す診断結果とを、外部制御装置の不揮発性メモリに記憶する自己診断処理を実行する自己診断回路と、
を備え、
前記外部制御装置は、
前記電源がオンされれば、前記不揮発性メモリから前記診断実行記録および前記診断結果を読み出すことによって、前記主回路が故障しているか否かを判定し、前記主回路が故障していると判定した場合には、前記主回路の状態を安全状態に移行させる指令信号を前記主回路に与え、前記主回路が故障していないと判定した場合には、前記主回路に通常動作を開始させる指令信号を前記主回路に与える
半導体集積回路。
【請求項４】
電源電圧が設定電圧に低下したことを検出すると、開始信号を出力する低電圧検出回路をさらに備え、
前記自己診断回路は、前記開始信号が入力されれば、前記自己診断処理の実行を開始する
請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体集積回路。
【請求項５】
主回路と、
不揮発性メモリと、
電源がオフされる際、前記主回路に対して診断を行って前記診断が完了したか否かを示す診断実行記録と、前記診断の結果を示す診断結果とを前記不揮発性メモリに記憶する自己診断処理を実行する自己診断回路と、
を備え、
前記自己診断回路は、
前記電源がオンされれば、前記不揮発性メモリから前記診断実行記録および前記診断結果を読み出すことによって、前記主回路が故障しているか否かを判定し、前記主回路が故障していると判定した場合には、前記主回路の状態を安全状態に移行させ、前記主回路が故障していないと判定した場合には、前記主回路に通常動作を開始させ、
電源電圧が設定電圧に低下したことを検出すると、開始信号を出力する低電圧検出回路をさらに備え、
前記自己診断回路は、前記開始信号が入力されれば、前記自己診断処理の実行を開始する
半導体集積回路。
【請求項６】
前記電源電圧の低下を抑制する電圧保持回路をさらに備えた
請求項４または５に記載の半導体集積回路。
【請求項７】
前記低電圧検出回路は、前記電源電圧が前記設定電圧に低下したことを検出すると、前記開始信号とともに検出信号を出力し、
前記電圧保持回路は、前記検出信号が入力されれば、前記主回路の中の特定の回路の動作を停止させる
請求項６に記載の半導体集積回路。
【請求項８】
前記電圧保持回路は、コンデンサによって構成される
請求項６に記載の半導体集積回路。
【請求項９】
センサから入力されるセンサ信号を処理し、処理後の前記センサ信号を出力信号として出力する物理量検出回路をさらに備え、
前記自己診断回路は、
前記開始信号が入力された後、前記物理量検出回路によって出力される前記出力信号が一定時間不変であれば、前記自己診断処理の実行を開始する
請求項４から８のいずれか１項に記載の半導体集積回路。
【請求項１０】
前記自己診断回路は、
前記自己診断処理を実行している途中に、前記物理量検出回路によって出力される前記出力信号が一定値以上変化すれば、前記自己診断処理を中断する
請求項９に記載の半導体集積回路。
【請求項１１】
前記自己診断回路は、前記自己診断処理を複数回繰り返し実行する
請求項１から１０のいずれか１項に記載の半導体集積回路。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の半導体集積回路を備えた
回転検出装置。