(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個以上のＬＳＩがシングルチップマイコンおよび電位を安定させるプルアップ抵抗器あるいはプルダウン抵抗器とバス接続されたシステムで構成されるモータ制御システムにおいて、前記シングルチップマイコンのバス信号ピンを入出力ポートに切り替え、Ｌ電位あるいはＨ電位を出力する第１のステップと、その後入出力ポートを入力ポートに切り替える第２のステップと、入出力ポートの電位が安定する時間を待つ第３のステップと、入出力ポートの電位を読み込む第４のステップとを備え、第４のステップにおいて、プルアップ抵抗器あるいはプルダウン抵抗器により規定された電位であれば正常と判断し、そうでなければ異常と判断するモータ制御システムの自己診断方法。
【請求項２】
自己診断の結果からシステムを構成する部品、信号線などの故障箇所を特定する請求項１に記載のモータ制御システムの自己診断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に１個以上のＬＳＩとシングルチップマイコンにて構成されるＦＡ用途など産業用のモータ制御システムの故障診断に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、１個のＬＳＩとシングルチップマイコンがバス接続されているモータ制御システムは、図６のような構成で実現されており、テスト専用のチェックランドをプリント基板上に設け、動作時の信号を専用治具にてテストしていた。
【０００３】
図６において、シングルチップマイコン１のバス信号は周辺ＬＳＩ２と接続されており、バス信号がＨｉ−Ｚのときの電位を安定させるためのプルアップ抵抗器４１から４Ｘ、およびテスト用のチェックランド５１から５Ｘで構成されており、チェックランド５１から５Ｘの配線引き回し、チェックランド自体の面積をプリント基板上に確保しなければならず、バスの多ビット化、システムの小型化ができにくいという問題があった。
【０００４】
これに対して、シリアル通信を利用したＪＴＡＧ／バウンダリスキャン技術が提案されているが、その具現化には専用のＩ／Ｏを必要とし、またシステムを構成する部品の大半がＪＴＡＧに対応していなければならず、Ｉ／Ｏ数の増加によるシステムの大型化、コストアップ、新規部品採用による開発期間の長期化などの別の問題があった。
【０００５】
また、接続対象の電源をＯＮ／ＯＦＦし、ＯＮした時の状態で正常あるいは異常を判断する方法（例えば、特開平１１−１１８８６４号公報）や、コネクタをまたいでテスト用の入力信号、出力信号を設け、その信号伝播でチェックする方法（例えば、特開平６−７５８１４号公報）が提案されているが、いずれの場合においても、自己診断用の部品を必要とするためシステムの大型化、コストアップなどの問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、チェックランドの配線引き回し、チェックランド自体の面積をプリント基板上に確保しなければならず、バスの多ビット化、システムの小型化ができにくいという問題があった。
【０００７】
また、ＪＴＡＧ／バウンダリスキャンなどの方法を導入しても、その具現化には専用のＩ／Ｏまたは部品を必要とし、システムの大型化、コストアップ、新規部品採用による開発期間の長期化などの問題があった。
【０００８】
さらに、テスト工程でのテストだけではライフサイクルにおける一部の故障が発生した場合にもシステムの誤動作につながり、その故障箇所を特定することが困難であった。
【０００９】
本発明は、上記の従来の課題を解決するものであり、テスト専用のチェックランドやＩ／Ｏを設けることなくシステムの接続を自己診断する機能、およびライフサイクル中においても自己診断を行う機能、および自己診断した結果から、部品、信号線などの故障箇所を特定する機能を備えたモータ制御システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、１個以上のＬＳＩがシングルチップマイコンおよび電位を安定させるプルアップ抵抗器あるいはプルダウン抵抗器とバス接続されたシステムで構成されるモータ制御システムにおいて、前記シングルチップマイコンのバス信号ピンを入出力ポートに切り替え、Ｌ電位あるいはＨ電位を出力する第１のステップと、その後入出力ポートを入力ポートに切り替える第２のステップと、入出力ポートの電位が安定する時間を待つ第３のステップと、入出力ポートの電位を読み込む第４のステップとを備え、第４のステップにおいて、プルアップ抵抗器あるいはプルダウン抵抗器により規定された電位であれば正常と判断し、そうでなければ異常と判断するもので、シングルチップマイコンとＬＳＩとのバス接続を自己診断できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するために本発明は、１個以上のＬＳＩがシングルチップマイコンおよび電位を安定させるプルアップ抵抗器あるいはプルダウン抵抗器とバス接続されたシステムで構成されるモータ制御システムにおいて、前記シングルチップマイコンのバス信号ピンを入出力ポートに切り替え、Ｌ電位あるいはＨ電位を出力する第１のステップと、その後入出力ポートを入力ポートに切り替える第２のステップと、入出力ポートの電位が安定する時間を待つ第３のステップと、入出力ポートの電位を読み込む第４のステップとを備え、第４のステップにおいて、プルアップ抵抗器あるいはプルダウン抵抗器により規定された電位であれば正常と判断し、そうでなければ異常と判断するモータ制御システムの自己診断方法であり、テスト専用のチェックランドやＩ／Ｏを設けることなくシングルチップマイコンとＬＳＩとのバス接続の状態を自己診断することができる。
【００１２】
また、自己診断の結果からシステムを構成する部品、信号線などの故障箇所を特定する請求項１に記載のモータ制御システムの自己診断方法であり、故障箇所が特定できるので要因解析が容易に行える。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１において、１はシングルチップマイコン、２はＬＳＩ、３１〜３Ｘはシングルチップマイコン１の入出力ポート、４１〜４Ｘはプルアップ抵抗器で、シングルチップマイコン１とＬＳＩ２はプルアップ抵抗器４１〜４Ｘにてプルアップされたバスで接続されている。
【００１５】
（実施例１）
通常動作時には、入出力ポート３１〜３Ｘはシングルチップマイコン１の内蔵バスコントローラでその入出力機能が制御されているが、一般的にバス接続されているポートにおいても汎用入出力ポートへの設定を行うことができるものが多く、ここでは、その切り替え機能を用いてバス接続されている３１〜３Ｘの入出力ポートを汎用入出力ポートに設定し、ＬＳＩ２との接続状態を確認する方法について、図２と図３を併用しながらその動作について説明する。
【００１６】
まず、入出力ポート３１〜３Ｘを出力ポートに設定し、Ｌ電位を出力する第１のステップ（タイミング１００、ステップ２００）を実行する。
【００１７】
その後、入出力ポート３１〜３Ｘを入力ポートに切り替える第２のステップ（タイミング１０１、ステップ２０１）を実行し、プルアップ抵抗器４１〜４Ｘの時定数の遅れ時間を待つ第３のステップ（ステップ２０２）を経て、入出力ポート３１〜３Ｘの入力をチェックする第４のステップ（タイミング１０２、ステップ２０３）を実行する。
【００１８】
第４のステップ（ステップ２０３）において、プルアップ抵抗器４１〜４Ｘが正常に接続されておれば、入出力ポート３１〜３Ｘの入力がプルアップ抵抗器によってＨ電位に変化しているので正常と判断でき、断線あるいはＬ電位との短絡があった場合には、Ｌ電位のままとなり異常を検出できる。
【００１９】
また、１度だけの検出ではノイズなどによる誤動作の可能性もあるため複数回第１のステップから第４のステップの作業を繰り返すことで検出精度を高めることも可能である。
【００２０】
なお、実施例１は３１〜３Ｘの集まりで説明したが、１ピンずつの動作としても同じ効果を得られることはいうまでもなく、異常を検出した場合は、その異常箇所を、例えば入出力ポートの３１というように特定することができるため、解析の際には入出力ポートの３１につながる部品、配線パターンをチェックすればよく、解析時間を大幅に短縮できる。
【００２１】
また、プルアップ抵抗器はＬＳＩに内蔵されたものを使用しても、同様に実施できる。
【００２２】
さらに、異常箇所をモータ制御機器のもつＬＥＤや液晶、コンソールなどの表示装置に表示してもよく、専用治具の開発を省略できる。
【００２３】
（実施例２）
次に、短絡の有無を診断する方法について、図４と図５を併用してその動作を説明する。
【００２４】
ここでは一例として物理的に隣接している入出力ポート３１、３２、３３を用い、入出力ポート３２の短絡の有無を診断する方法について説明する。
【００２５】
まず、入出力ポート３１、３２、３３を出力ポートに設定し入出力ポート３１からＬ電位、入出力ポート３２、３３からＨ電位を出力する第１のステップ（タイミング３００、ステップ４００）を実行する。
【００２６】
その後、入出力ポート３２を入力ポートに切り替える第２のステップ（タイミング３０１、ステップ４０１）を実行し、プルアップ抵抗器４２の時定数の遅れ時間を待つ第３のステップ（ステップ４０２）を経て、入出力ポート３２の入力をチェックする第４のステップ（タイミング３０２、ステップ４０３）を実行する。第４のステップ（ステップ４０３）において、入出力ポート３２の入力がＬ電位であれば、入出力ポート３１と入出力ポート３２は短絡と判断する。
【００２７】
そして、第４のステップ（ステップ４０３）において、入出力ポート３２の入力がＨ電位（正常な状態）の場合には、さらに、入出力ポート３３との短絡の有無を以下のようにして診断する。
【００２８】
入出力ポート３１、３２、３３を出力ポートに設定し、今度は入出力ポート３１、３２からＨ電位、入出力ポート３３からＬ電位を出力する第１のステップ（タイミング３０３、ステップ４０４）を実行する。
【００２９】
その後、入出力ポート３２を入力ポートに切り替える第２のステップ（タイミング３０４、ステップ４０５）を実行し、プルアップ抵抗器４２の時定数の遅れ時間を待つ第３のステップ（ステップ４０６）を経て、入出力ポート３２の入力をチェックする第４のステップ（タイミング３０５、ステップ４０６）を実行する。第４のステップにおいて、入出力ポート３２の入力がＬ電位であれば、入出力ポート３３と入出力ポート３２は短絡と判断する。
【００３０】
実施例２では、シングルチップマイコン１の隣接する入出力ポートの短絡の有無の診断について説明したが、ＬＳＩ２の隣接するピン、配線パターン上での隣接するパターンについても同様に診断できる。
【００３１】
【発明の効果】
上記の実施例から明らかなように本発明によれば、テスト専用のチェックランドやＩ／Ｏを設けることなくシステムのバス接続の状態を自己診断することが可能である。
【００３２】
また、システムの電源リセット時毎に本自己診断を実行すれば、ライフサイクル中の故障においても自己診断を行い、システムの誤動作を防止できる。
【００３３】
さらに、自己診断の結果から故障している部品や信号線を特定することができ、迅速なサービスを提供できる。
【００３４】
このように、テスト専用のチェックランドやＩ／Ｏを設けることなくシステムの接続状態を自己診断する機能、ライフサイクル中においても自己診断を行う機能、および自己診断結果から部品、信号線などの故障箇所を特定する機能を備えた信頼性の高い小型で低コストのモータ制御システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１におけるモータ制御システム内のバス接続の説明図
【図２】  本発明の実施例１におけるバス接続の状態を診断するタイミングチャート
【図３】  本発明の実施例１におけるバス接続の状態を診断するフローチャート
【図４】  本発明の実施例２におけるバス接続の短絡の有無を診断するタイミングチャート
【図５】  本発明の実施例２におけるバス接続の短絡の有無を診断するフローチャート
【図６】  従来のモータ制御システム内のバス接続の説明図
【符号の説明】
１  シングルチップマイコン
２  ＬＳＩ
３１、３２、３３、３Ｘ  入出力ポート
４１、４２、４３、４Ｘ  プルアップ抵抗器
【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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