(57)【要約】【課題】小規模なシステムに対しても対応させることができ、通信時における異常検出機能を持った電子デバイスを提供する。【解決手段】ＳＣＬおよびＳＤＡを有する外部信号が入力されるインターフェース回路２０と、ＳＣＬとＳＤＡの波形に基づいて通信の開始と終了を検出するアクセス監視回路１６と、通信の開始を検出した後に、ＳＣＬの不変時間が予め定めた異常判定時間を越えた場合に通信異常を検出する通信異常検出回路を備えたことを特徴とする。このような特徴を有する電子デバイスでは、前記通信異常検出回路は、ＳＣＬの不変時間を監視する波形監視回路２２とすると良い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロック信号およびデータ信号を有する外部信号が入力されるインターフェース回路と、
前記外部信号の波形に基づいて通信の開始と終了を検出するアクセス監視回路と、
前記通信の開始を検出した後に、前記クロック信号の不変時間または前記通信の開始から終了までの通信時間が、異常判定時間を越えた場合に通信異常を検出する通信異常検出回路と、
を備えたことを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の電子デバイスであって、
発振回路と、
前記発振回路の発振信号を分周して分周信号を出力する分周回路と、
を備え、
前記通信異常検出回路は、前記クロック信号の前記不変時間を監視する波形監視回路であり、
前記波形監視回路は、前記分周信号に基づいて前記不変時間のカウントを行うカウンターを有し、
前記波形監視回路は前記カウンターによるカウント値が設定値となった場合に前記異常判定時間が経過したと判定することを特徴とする電子デバイス。
【請求項３】
請求項１に記載の電子デバイスであって、
発振回路と、
前記発振回路の発振信号を分周して分周信号を出力する分周回路と、
を備え、
前記アクセス監視回路は前記分周信号に基づいて前記通信の開始からの通信時間のカウントを行うカウンターを有し、
前記アクセス監視回路は前記カウンターによるカウント値が設定値となった場合に前記異常判定時間が経過したと判定することを特徴とする電子デバイス。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子デバイスであって、
前記通信異常を検出した際に、前記通信に異常が生じたことを記憶するメモリーを備える検出結果保持回路を有することを特徴とする電子デバイス。
【請求項５】
請求項４に記載の電子デバイスであって、
日時を計時する計時部を備え、
前記通信異常検出回路によって前記通信異常が検出された時、前記メモリーに対して前記日時を記憶することを特徴とする電子デバイス。
【請求項６】
請求項５に記載の電子デバイスであって、
電源電圧の電圧異常を検出し、前記電圧異常を示す信号を前記検出結果保持回路に送出する電圧検出回路を備え、
前記通信異常検出回路によって前記通信異常が検出された時、前記メモリーに前記電圧異常を示す情報を前記日時と共に記憶することを特徴とする電子デバイス。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電子デバイスであって、
前記通信異常を検出した時、外部にアラーム信号を出力することを特徴とする電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子デバイスに係り、特に他の電子デバイスとの通信時に生じた異常を検出することのできる電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
データの授受（通信）を行う電子デバイスにおいて通信異常が生ずる主な原因として、電源異常を挙げることができる。そして、電源異常に対応した電子デバイスとして、主電源の他に二次電池を備えた電子デバイスや、電源異常が生じた際に記憶したデータを消失させないように対策を採った電子デバイスの管理方法を挙げることができる。
【０００３】
二次電池を備えた電子デバイスとしては、特許文献１に開示されているようなリアルタイムクロックを挙げることができ、データの消失を防ぐ対策を採った電子デバイスの管理方法としては、特許文献２に開示されているようなメモリーの管理方法を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５６５７４号公報
【特許文献２】特開２００２−１８９６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているリアルタイムクロックは、消費電力、電力のロスを必要最低限に抑える事を目的としたものであり、二次電池を備え、電源異常時にも計時機能を動作させておく事を可能とするが、その他の異常が生じた場合には対応する事ができず、また、電源が復活した後に電源に異常が生じた事を認知することもできない。
【０００６】
これに対し特許文献２に開示されているようなメモリーの管理方法によれば、電源異常を検出する監視手段や電源供給を予備電源に切替える手段を備えているために、電源に異常が生じた事自体を認知することができる。
【０００７】
しかし、特許文献２に開示されている管理方法を実施するためにはシステムの規模が大きくなってしまうため、大規模なシステムにしか利用することができず、汎用性が悪いといった問題がある。
そこで本発明では、小規模なシステムに対しても対応させることができ、通信時における異常検出機能を持った電子デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］クロック信号およびデータ信号を有する外部信号が入力されるインターフェース回路と、前記外部信号の波形に基づいて通信の開始と終了を検出するアクセス監視回路と、前記通信の開始を検出した後に、前記クロック信号の不変時間または前記通信の開始から終了までの通信時間が、異常判定時間を越えた場合に通信異常を検出する通信異常検出回路と、を備えたことを特徴とする電子デバイス。
このような特徴を有する電子デバイスによれば、通信時における異常検出機能を確保しつつ、小規模なシステムにも対応させることができる。
【０００９】
［適用例２］適用例１に記載の電子デバイスであって、発振回路と、前記発振回路の発振信号を分周して分周信号を出力する分周回路と、を備え、前記通信異常検出回路は、前記クロック信号の前記不変時間を監視する波形監視回路であり、前記波形監視回路は、前記分周信号に基づいて前記不変時間のカウントを行うカウンターを有し、前記波形監視回路は前記カウンターによるカウント値が設定値となった場合に前記異常判定時間が経過したと判定することを特徴とする電子デバイス。
このような特徴を有する電子デバイスによれば、カウンターの設定、および分周信号の選択により、通信異常の検出精度や異常判定時間を変えることができる。
【００１０】
［適用例３］適用例１に記載の電子デバイスであって、発振回路と、前記発振回路の発振信号を分周して分周信号を出力する分周回路と、を備え、前記アクセス監視回路は前記分周信号に基づいて前記通信の開始からの通信時間のカウントを行うカウンターを有し、前記アクセス監視回路は前記カウンターによるカウント値が設定値となった場合に前記異常判定時間が経過したと判定することを特徴とする電子デバイス。
このような特徴を有する電子デバイスによれば、カウンターの設定、および分周信号の選択により、通信異常の検出精度や異常判定時間を変えることができる。
【００１１】
［適用例４］適用例１乃至適用例３のいずれかに記載の電子デバイスであって、前記通信異常を検出した際に、前記通信に異常が生じたことを記憶するメモリーを備える検出結果保持回路を有することを特徴とする電子デバイス。
このような特徴を有する電子デバイスによれば、通信異常が生じたことを定期的に確認することが可能となる。
【００１２】
［適用例５］適用例４に記載の電子デバイスであって、日時を計時する計時部を備え、前記通信異常検出回路によって前記通信異常が検出された時、前記メモリーに対して前記日時を記憶することを特徴とする電子デバイス。
このような特徴を有する電子デバイスによれば、通信異常がいつ生じたのかを知ることが可能となる。
【００１３】
［適用例６］適用例５に記載の電子デバイスであって、電源電圧の電圧異常を検出し、前記電圧異常を示す信号を前記検出結果保持回路に送出する電圧検出回路を備え、前記通信異常検出回路によって前記通信異常が検出された時、前記メモリーに前記電圧異常を示す情報を前記日時と共に記憶することを特徴とする電子デバイス。
このような特徴を有する電子デバイスによれば、通信異常が生じた際に、電圧異常が生じていたか否かを知ることができる。
【００１４】
［適用例７］適用例１乃至適用例６のいずれかに記載の電子デバイスであって、前記通信異常を検出した時、外部にアラーム信号を出力することを特徴とする電子デバイス。
このような特徴を有する電子デバイスによれば、通信異常が生じたことを即座に検知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態に係る電子デバイスの一例としてのリアルタイムクロックの構成を示す図である。
【図２】通信成立時におけるＳＣＬとＳＤＡの波形の様子を示す図である。
【図３】通信不成立時におけるＳＣＬとＳＤＡの波形の様子を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係る電子デバイスの一例としてのリアルタイムクロックの構成を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係るリアルタイムクロックにおける通信異常発生時のＳＣＬとＳＤＡの波形の様子を示す図である。
【図６】実施形態に係る電子デバイスを実装した電子機器の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の電子デバイスに係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態に係る電子デバイスは、リアルタイムクロックとしての例を挙げて以下に説明する。
【００１７】
まず、図６を参照して本実施形態に係るリアルタイムクロック１０を内蔵する電子機器（システム）５０の構成について説明する。
電子機器５０には例えば、ＣＰＵ５２、メモリー５４、コントローラー５６、およびリアルタイムクロック１０が備えられ、電源から電力の供給を受ける。ＣＰＵ５２は、例えば詳細を後述するコントローラー５６の指令によってメモリー５４等から読み出されたデータを演算処理する中央処理装置である。
【００１８】
メモリー５４は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）等の不揮発性メモリーであれば良い。メモリー５４には、電子機器５０の制御データなど、電子機器５０を動作させる際に必要なデータが記録されていれば良い。コントローラー５６は、各種入力情報等に従ってメモリー５４内に記憶されたデータをＣＰＵ５２へ伝送し、各種制御等を行うための指令信号を出力する。
【００１９】
このような構成要素を有する電子機器５０では例えば、ＣＰＵ５２に、インターフェース（Ｉ／Ｆ）を介してＩ２Ｃ（登録商標）を用いたＩ２Ｃバスが接続されており、メモリー５４、コントローラー５６、およびリアルタイムクロック１０が、同一のバスライン６０上に接続されて成る。
【００２０】
次に、図１を参照して第１の実施形態に係るリアルタイムクロックについて説明する。本実施形態に係るリアルタイムクロック１０は、発振回路１２と、分周回路１４、計時部１８、波形監視回路２２、インターフェース回路２０、アクセス監視回路１６、電圧検出回路３０、および検出結果保持回路２６を有する。
【００２１】
発振回路１２は、図示しない振動子を発振させ、発振により得られた信号（例えば３２ｋＨｚの信号）を分周回路１４へと出力する回路である。分周回路１４は、発振回路１２から入力された信号を分周する回路である。信号の分周は段階的に複数回行われ、例えば１Ｈｚ（周期Ｔ＝１秒）の分周信号として計時部１８へ出力したり、１ｋＨｚ（周期Ｔ＝１／１０００秒）の分周信号として波形監視回路２２へ出力したりする。
【００２２】
計時部１８は、時計レジスタや記憶部（いずれも不図示）としての汎用の不揮発性メモリーを備える。時計レジスタは、分周回路から出力された分周信号（例えば１秒信号）を利用して、年、月、日、時、分、秒、曜、世紀等の計時を行う。不揮発性メモリーは、時計レジスタで生成された時刻情報を記憶し、更新情報に従って書換えを行う他、必要に応じて時刻情報以外のデータも記憶する。
【００２３】
波形監視回路２２は、ＳＣＬ（シリアルクロック）ラインの電圧レベルを監視する回路である。カウンター２４を備え、分周回路１４から入力される分周信号（例えば１／１０００秒信号）に基づいて時間をカウントし、ＳＣＬラインの電圧レベルに異常が生じた場合には、検出結果保持回路２６とアクセス監視回路１６に対し、異常が生じたことを通知する信号を出力する通信異常検出回路としての役割を担う。なおカウンター２４は所定時間経過毎に自動でリセットする。また、分周回路１４から入力される分周信号は、分周過程における任意の信号であれば良い。
【００２４】
インターフェース回路２０は、Ｉ２Ｃバスを介して入力されるＩ２Ｃの規約に基づく信号をリアルタイムクロック１０の内部で使用するためのハードウェアインターフェースである。
【００２５】
アクセス監視回路１６は、インターフェース回路２０を介したアクセスの開始と終了を検出するための回路である。Ｉ２Ｃバスを介した入力信号におけるアクセスの開始条件と終了条件は次のように定義すれば良い。Ｉ２Ｃバスにおいて、入力されている２本のラインはいずれもＨＩＧＨを保つこととなる。この時、ＳＤＡ（シリアルデータ）がＨＩＧＨからＬＯＷに変化した状態を通信の開始条件とする。また、ＳＣＬがＨＩＧＨのとき、ＳＤＡがＬＯＷからＨＩＧＨに変化した状態を通信の終了条件とする。なお、上述した波形監視回路２２から異常検出信号を受信した場合には、波形監視回路２２のカウンター２４をリセットさせる信号、あるいは波形監視回路２２の動作を停止させる信号を出力する。通信異常状態が継続すると、通信の終了条件を得ることができず、波形監視回路の停止を行うことができなくなる可能性があるからである。
【００２６】
電圧検出回路３０は、通信が不成立だったときに、電源に異常がなかったかを監視するための回路である。異常が生じた際の監視情報は、検出結果保持回路２６に記憶させる。
【００２７】
検出結果保持回路２６は、各種監視回路、検出回路において異常を検出した際に、異常が生じたことを記憶するための記憶部（不図示）を有する。記憶部としては、汎用の不揮発性メモリーであれば良い。また、検出結果保持回路２６は、検出内容に従ってアラーム信号を外部に出力するコントローラー２８を有する。コントローラー２８は、記憶部を担う不揮発性のメモリーの一部に組まれたプログラム等であれば良く、図示しない異常検出レジスタにフラグが立てられた場合にアラーム信号を出力するように構成すれば良い。
【００２８】
なお図６に示すように、リアルタイムクロック１０にはバックアップ電源（二次電池）５８を接続すると良い。このような構成とすることにより、停電などの電源異常が生じた場合に、それを記録することができると共に、正常な動作を確保することができるからである。
【００２９】
上記のような構成のリアルタイムクロック１０は、Ｉ２Ｃバスを介してインターフェース回路２０に入力される信号（ＳＤＡとＳＣＬ）をアクセス監視回路１６が監視することで、通信の開始、または終了を検出することができる。アクセス監視回路１６は、図２に示すようにＳＣＬがＨＩＧＨの時にＳＤＡがＨＩＧＨからＬＯＷとなることで、リアルタイムクロック１０へのアクセスが開始されたと判定し、通信の開始を検出することとなる。
【００３０】
アクセス監視回路１６によりアクセスが開始されたと判定された場合、アクセス監視回路１６からの動作開始信号を受けて波形監視回路２２が動作を開始する。波形監視回路２２は、波形のエッジ検出または電圧検出によって、所定時間の間ＳＣＬが同じ状態を維持しないことを監視する。なお、ＳＣＬが同じ状態を維持している時間（異常判定時間）については、カウンター２４によるカウント値に基づいて計測する。具体的には、波形の状態が変化（ＨＩＧＨからＬＯＷ、あるいはＬＯＷからＨＩＧＨへの変化）した際にカウンター２４をリセットし、予め定めた設定値にカウント値が達した場合に通信異常と判定し、カウント値が設定値に達する前にリセットされている間は、正常な通信が成されていると判定する。換言すれば、波形監視回路２２は、アクセスが開始されたと判定された時からの経過時間が予め設定された異常判定時間を越えた場合に通信異常と判定する。
【００３１】
通信が正常に終了する場合には、まず、アクセス監視回路１６がアクセスの終了を検出する。具体的には図２に示すように、ＳＣＬがＨＩＧＨの時にＳＤＡがＨＩＧＨからＬＯＷとなることで、リアルタイムクロック１０へのアクセスが終了されたと判定する。アクセス監視回路１６がアクセスの終了を検出すると、アクセス監視回路１６から波形監視回路２２へ動作終了信号が出力され、動作終了信号の入力を受けた波形監視回路２２が動作を停止する。その後、アクセス監視回路１６は次のアクセス開始のモニターを開始する。
【００３２】
これに対し、通信異常が生じた場合には、次のような処理が成される。例えば、波形監視回路２２が、ＳＣＬの波形の不変時間がカウンター値として定められた所定時間をオーバーしたことを検出したとする（図３に示すような状態）。この場合、波形監視回路２２から検出結果保持回路２６に対して異常が生じたことを示す信号（異常検出信号）を出力する。異常検出信号を受けた検出結果保持回路２６はメモリーにフラグを立て、異常発生を記憶する。ここで、検出結果保持回路２６には、計時部１８からの時計データが入力されているため、異常発生は、これを検出した日時と共に記憶されるようにする。検出結果保持回路２６は、異常発生を示すフラグが立てられた場合、コントローラー２８を介してＣＰＵ５２（図６参照）へアラーム信号を出力する。
【００３３】
上記のような処理が成された後、アクセス監視回路１６からの動作終了信号を入力されることにより、波形監視回路２２は動作を停止する。その後、アクセス監視回路１６は次のアクセス開始のモニターを開始する。なおここでは、異常検出の例としてＳＣＬの波形不変時間を例に挙げたが、電源の電圧異常の有無を検出するようにしても良い。なお、電圧異常を検出する場合にも、検出結果保持回路２６に異常発生を記憶させる際に、異常発生時の日時と共に記憶をさせるようにすると良い。このような構成とすることにより、電圧異常発生時と通信異常発生時の相互関係を検知することが可能となるからである。具体的には、通信異常が生じた時に、電圧異常が生じていたか否かという点を知ることが可能となるのである。
【００３４】
また、検出結果保持回路２６における異常記憶の例として、異常発生そのものをフラグとして記憶する旨記載したが、異常が生じたデバイスのデバイスアドレスを記憶するようにしても良い。
上記のようなリアルタイムクロック１０であれば、通信時における異常検出機能を確保しつつ、小規模なシステムに対しても対応させることができる。
【００３５】
次に、本発明の電子デバイスに係る第２の実施形態について図４を参照して説明する。なお、本実施形態に係る電子デバイスも、その一例としてリアルタイムクロックを例に挙げて説明する。また、本実施形態に係るリアルタイムクロックのほとんどの構成は、上述した第１の実施形態に係るリアルタイムクロック１０と同様である。よって、その機能を同一とする箇所には図面に１００を足した符号を付して詳細な説明は省略することとする。
【００３６】
本実施形態に係るリアルタイムクロック１１０と第１の実施形態に係るリアルタイムクロック１０との相違点は、第１の実施形態に係るリアルタイムクロック１０における波形監視回路２２を排除し、アクセス監視回路１１６に通信の開始から終了までの通信時間を監視する機能を持たせ、システムの簡素化を図った点にある。
【００３７】
アクセス監視回路１１６について具体的に説明すると、アクセス監視回路１１６には、分周回路１１４からの分周信号をカウント可能なカウンター１１７を設けるようにした。カウンター１１７には予め、通信の開始から終了までに必要とされる時間を異常判定時間として所定値に定めておくことで、カウンター１１７によるカウント値が設定値を越えることにより、通信異常が生じたと判定するのである。つまり本実施形態では、通信異常検出回路としての役割をアクセス監視回路１１６に持たせたということができる。
【００３８】
このような特徴を有するリアルタイムクロック１１０では、第１の実施形態に係るリアルタイムクロック１０と同様に、アクセス監視回路１１６が、通信の開始を検出する。アクセスの開始が検出されると、カウンター１１７が動作を開始し、分周回路１１４からの分周信号に基づいてカウントが開始される。
【００３９】
通信が正常に成される場合には、アクセス監視回路１１６がアクセスの終了を検出する。アクセスの終了の検出に基づき、カウンター１１７の動作が停止され、カウンター１１７はリセットされる。その後、アクセス監視回路１１６は次のアクセス開始をモニターし始める。
【００４０】
一方、通信異常が生じた場合、カウンター１１７のカウント値が所定時間をオーバーしたことが検出され、通信異常と判定される（図５参照）。通信異常が検出されると、アクセス監視回路１１６から検出結果保持回路１２６に対して通信異常が生じた旨の信号（異常検出信号）が送出される。
【００４１】
異常検出信号を受信した検出結果保持回路１２６は、通信異常を日時と共に記憶し、外部（例えばＣＰＵ５２）に対してアラーム信号を出力する。
通信異常検出後、カウンター１１７は動作を停止し、アクセス監視回路１１６は次のアクセス開始をモニターし始める。
【００４２】
このような構成とすることで、通信時における異常検出機能を確保しつつ、システムの簡素化が図ることができるため、さらに小規模なシステムに対応させることができる。なお、その他の構成、作用、効果については、上述した第１の実施形態に係るリアルタイムクロック１０と同様である。
【００４３】
なお、上記実施形態ではいずれも、電子デバイスの具体例としてリアルタイムクロックを挙げて説明した。しかしながら本発明に係る電子デバイスは、アクセス監視回路と検出結果保持回路、発振回路、分周回路、および必要に応じて波形監視回路を有していれば良く、その形態をリアルタイムクロックに限るものでは無い。
【符号の説明】
【００４４】
１０………リアルタイムクロック、１２………発振回路、１４………分周回路、１６………アクセス監視回路、１８………計時部、２０………インターフェース回路、２２………波形監視回路、２４………カウンター、２６………検出結果保持回路、２８………コントローラー、３０………電圧検出回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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