(57)【要約】【課題】電源ユニットの接続状況に応じた演算ユニットへの電力の供給状態を判定できる技術が望まれている。【解決手段】演算ユニットは、電源回路から電力の供給が有効であるか否かを示す状態信号を出力する状態管理回路とを含む。演算ユニットの状態回路は、第２のポートの電圧と、第１のポートの電圧と、電源ユニットが存在しているか否かの信号とに基づいて、状態信号の値を決定する。【選択図】図３
2019159703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象を制御するための制御装置を構成する演算ユニットであって、
プロセッサを含む演算処理部と、
前記演算処理部に接続され、ローカルバス上のデータ伝送を管理するバスマスタ部と、
外部からの電力を受けて前記演算処理部および前記バスマスタ部に電力を供給する電源回路とを備え、
前記電源回路は、
前記制御装置に含まれる電源ユニットからの電力を受付ける第１のポートと、
前記電源ユニットとは別の電源装置からの電力を受付ける第２のポートと、
前記第１のポートおよび前記第２のポートの両方に接続されたバックアップ回路と、
前記電源ユニットの存在を検出する検出回路と、
前記電源回路から電力の供給が有効であるか否かを示す状態信号を出力する状態管理回路とを含み、
前記状態管理回路は、前記第２のポートの電圧と、前記第１のポートの電圧と、前記電源ユニットが存在しているか否かの信号とに基づいて、前記状態信号の値を決定する、演算ユニット。
【請求項２】
前記状態管理回路は、前記電源ユニットが存在していないと検出されているときに、前記第２のポートの電圧が予め定められた第１のしきい値を下回ると、前記状態信号の値として、前記電源回路から電力の供給が無効であることを示す値を出力する請求項１に記載の演算ユニット。
【請求項３】
前記状態管理回路は、前記電源ユニットが存在しているか否かにかかわらず、前記バックアップ回路から出力される電圧が予め定められた第２のしきい値を下回ると、前記状態信号の値として、前記電源回路から電力の供給が無効であることを示す値を出力する請求項１または２に記載の演算ユニット。
【請求項４】
前記状態管理回路には、前記電源ユニットに入力される電力の電圧に関する信号が入力されており、
前記状態管理回路は、前記電源ユニットが存在していると検出されているときに、前記電源ユニットに入力される電力の電圧が予め定められた第３のしきい値を下回ると、前記状態信号の値として、前記電源回路から電力の供給が無効であることを示す値を出力する請求項１〜３のいずれか１項に記載の演算ユニット。
【請求項５】
前記電源回路は、前記第１のポートと前記第２のポートとの間で電流が流れることを阻止するための阻止回路をさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の演算ユニット。
【請求項６】
前記電源回路は、前記第１のポートと前記第２のポートとの接続ノードに現れる電圧よりも低い第１の電圧に変換する第１の電圧変換回路を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の演算ユニット。
【請求項７】
前記バックアップ回路は、
前記第１のポートおよび前記第２のポートと前記第１の電圧変換回路との間に配置され、前記第１の電圧よりも低い第２の電圧に変換する第２の電圧変換回路から供給される電力を前記第２の電圧より低い第３の電圧の電力に変換する第３の電圧変換回路と、
前記第２の電圧変換回路と前記第３の電圧変換回路との間に接続され、前記第２の電圧変換回路から出力される電力の少なくとも一部を蓄積可能なキャパシタとをさらに含む、請求項６に記載の演算ユニット。
【請求項８】
前記電源ユニットと前記演算ユニットとの間には副演算ユニットが配置され、
前記検出回路は、前記電源ユニットに加えて、前記副演算ユニットの存在を検出する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の演算ユニット。
【請求項９】
制御対象を制御するための制御装置であって、
前記制御装置は演算ユニットと電源ユニットとを備え、
前記演算ユニットは、
プロセッサを含む演算処理部と、
前記演算処理部に接続され、ローカルバス上のデータ伝送を管理するバスマスタ部と、
外部からの電力を受けて前記演算処理部および前記バスマスタ部に電力を供給する電源回路とを備え、
前記電源回路は、
前記制御装置に含まれる電源ユニットからの電力を受付ける第１のポートと、
前記電源ユニットとは別の電源装置からの電力を受付ける第２のポートと、
前記第１のポートおよび前記第２のポートの両方に接続されたバックアップ回路と、
前記電源ユニットの存在を検出する検出回路と、
前記電源回路から電力の供給が有効であるか否かを示す状態信号を出力する状態管理回路とを含み、
前記状態管理回路は、前記第２のポートの電圧と、前記第１のポートの電圧と、前記電源ユニットが存在しているか否かの信号とに基づいて、前記状態信号の値を決定する、制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、演算ユニットの電力供給状態に応じた処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＦＡ（Factory Automation）システムでは、生産設備内の入出力機器の制御を司る制御装置は、１または複数の演算ユニットを含み、当該演算ユニットと、演算ユニットにより動作を制御される機器とがネットワークに接続される。このように演算ユニットと入出力機器とは、ネットワークを介してサイクリックに通信を行い、通信データを送受信して生産設備を制御する。
【０００３】
たとえば、特開２００９−２２３４１８号公報（特許文献１）には、二重化された２つのＣＰＵユニットを備えた産業用コントローラにおいて、制御プログラム開発装置（ツール装置）との通信ケーブが接続されたアクティブ側の演算ユニットは、ツール装置から送信されたコマンドフレームの宛先を自己宛か否かを判断する。アクティブ側の演算ユニットは、コマンドフレームが自己宛の場合はツール装置宛てにレスポンスフレームを送信し、自己宛でない場合はツール装置との通信ケーブルが非接続のスタンバイ側の演算ユニットにコマンドフレームを転送する。スタンバイ側の演算ユニットは、送信されたレスポンスフレームに基づく実行結果を含むレスポンスフレームを作成し、アクティブ側の演算ユニットに送信する内容を開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２３４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、演算ユニットは電源ユニットが接続されずに利用される場合と、電源ユニットが接続されて利用される場合がある。そのため、演算ユニットへの電力の供給状態を判定するためには、このような電源ユニットの接続状況に応じた処理が必要となる。
【０００６】
本発明は、電源ユニットの接続の有無と電力の供給方法とに基づき、演算ユニットへの電力の供給状態を判定可能な構成を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一例では、演算ユニットは、プロセッサを含む演算処理部と、上記演算処理部に接続され、ローカルバス上のデータ伝送を管理するバスマスタ部と、外部からの電力を受けて上記演算処理部および上記バスマスタ部に電力を供給する電源回路とを備える。上記電源回路は、上記制御装置に含まれる電源ユニットからの電力を受付ける第１のポートと、上記電源ユニットとは別の電源装置からの電力を受付ける第２のポートと、上記第１のポートおよび上記第２のポートの両方に接続されたバックアップ回路と、上記電源ユニットの存在を検出する検出回路と、上記電源回路から電力の供給が有効であるか否かを示す状態信号を出力する状態管理回路とを含む。上記状態管理回路は、上記第２のポートの電圧と、上記第１のポートの電圧と、上記電源ユニットが存在しているか否かの信号とに基づいて、上記状態信号の値を決定する。
【０００８】
この開示によれば、演算ユニットは、電力の供給状態を確実に判定できる。
本開示の一例では、演算ユニットの上記状態管理回路は、上記電源ユニットが存在していないと検出されているときに、上記第２のポートの電圧が予め定められた第１のしきい値を下回ると、上記状態信号の値として、上記電源回路から電力の供給が無効であることを示す値を出力する。
【０００９】
この開示によれば、演算ユニットは、電源ユニットの存在の有無に応じた電力の供給状況を正確に判定できる。
【００１０】
本開示の一例では、演算ユニットの上記状態管理回路は、上記電源ユニットが存在しているか否かにかかわらず、上記バックアップ回路から出力される電圧が予め定められた第２のしきい値を下回ると、上記状態信号の値として、上記電源回路から電力の供給が無効であることを示す値を出力する。
【００１１】
この開示によれば、演算ユニットは、電力の供給が遮断された場合のバックアップの処理を確実に実行できる。
【００１２】
本開示の一例では、演算ユニットの上記状態管理回路には、上記電源ユニットに入力される電力の電圧に関する信号が入力されている。上記状態管理回路は、上記電源ユニットが存在していると検出されているときに、上記電源ユニットに入力される電力の電圧が予め定められた第３のしきい値を下回ると、上記状態信号の値として、上記電源回路から電力の供給が無効であることを示す値を出力する。
【００１３】
この開示によれば、演算ユニットは、自ユニットだけではなく、自ユニットに接続された他のユニットに対しても、電力供給が無効である場合の処理を確実に実行させることができる。
【００１４】
本開示の一例では、演算ユニットの電源回路は、上記第１のポートと上記第２のポートとの間で電流が流れることを阻止するための阻止回路をさらに含む。
【００１５】
この開示によれば、演算ユニットは、複数のポートのうちいずれのポートから電力の供給される場合であっても他のポートへの電流の逆流を防止できる。
【００１６】
本開示の一例では、電源回路は、上記第１のポートと上記第２のポートとの接続ノードに現れる電圧よりも低い第１の電圧に変換する第１の電圧変換回路を含む。
【００１７】
この開示によれば、演算ユニットは、各装置の駆動電圧に応じた異なる値の電圧を生成できる。
【００１８】
本開示の一例では、演算ユニットの上記バックアップ回路は、上記第１のポートおよび上記第２のポートと上記第１の電圧変換回路との間に配置され、上記第１の電圧よりも低い第２の電圧に変換する第２の電圧変換回路から供給される電力を上記第２の電圧より低い第３の電圧の電力に変換する第３の電圧変換回路と、上記第２の電圧変換回路と上記第３の電圧変換回路との間に接続され、上記第２の電圧変換回路から出力される電力の少なくとも一部を蓄積可能なキャパシタとをさらに含む。
【００１９】
この開示によれば、演算ユニットは、キャパシタの残留電荷に対応する電圧を電圧変換回路が変換した電圧により、複数のユニットの駆動の時間を一定時間確保できる。
【００２０】
本開示の一例では、上記電源ユニットと上記演算ユニットとの間には副演算ユニットが配置される。上記検出回路は、上記電源ユニットに加えて、上記副演算ユニットの存在を検出する。
【００２１】
この開示によれば、演算ユニットは、電源ユニットに加えて副演算ユニットの存在の有無を確実に検出できる。
【００２２】
制御装置は、演算ユニットは、プロセッサを含む演算処理部と、上記演算処理部に接続され、ローカルバス上のデータ伝送を管理するバスマスタ部と、外部からの電力を受けて上記演算処理部および上記バスマスタ部に電力を供給する電源回路とを備え、上記電源回路は、上記制御装置に含まれる電源ユニットからの電力を受付ける第１のポートと、電源ユニットとは別の電源装置からの電力を受付ける第２のポートと、上記第１のポートおよび上記第２のポートの両方に接続されたバックアップ回路と、上記電源ユニットの存在を検出する検出回路と、上記電源回路から電力の供給が有効であるか否かを示す状態信号を出力する状態管理回路とを含む。上記状態管理回路は、上記第２のポートの電圧と、上記第１のポートの電圧と、上記電源ユニットが存在しているか否かの信号とに基づいて、上記状態信号の値を決定する。
【００２３】
この開示によれば、制御装置は、電力供給が遮断された場合の処理を確実に実行できるとともに、他のユニットに対しても電力供給が遮断された場合の処理を確実に実行させられる。
【発明の効果】
【００２４】
ある局面において、電源ユニットの接続の有無と電力の供給方法とに基づき、演算ユニットへの電力の供給状態を判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施の形態に従うＦＡシステムの第１の構成例を説明する図である。
【図２】本実施の形態に従うＦＡシステムの第２の構成例を示す図である。
【図３】本実施の形態に従う主演算ユニット１０と、副演算ユニット２０と、電源ユニット３０とを含む制御装置１００の回路構成を説明する図である。
【図４】本実施の形態に従う主演算ユニット１０と他のユニットとの接続状況と、電力供給方法とに基づく、電力供給状態の判定処理を説明するフローチャートである。
【図５】本実施の形態に従う電力の供給状態とに応じた主演算ユニット１０の起動の可否に関する対応表３８０を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２７】
＜Ａ．ＦＡシステムの構成＞
図１および図２を参照して、本発明の制御システム（ＦＡシステム）について説明する。図１および図２は、本実施の形態に従うＦＡシステムの２つの構成例（１Ａおよび１Ｂ）を示す図である。
【００２８】
ＦＡシステム１Ａおよび１Ｂは、設備および装置などの制御対象を制御し、生産工程を自動化するための制御システムである。
【００２９】
図１は、本実施の形態に従うＦＡシステムの第１の構成例を説明する図である。ＦＡシステムの第１の構成例であるＦＡシステム１Ａは、主演算ユニット１０と、１または複数の機能ユニット４０と、外部電源５０とを含む。主演算ユニット１０は、ＦＡシステムを構成する一要素であり、ＦＡシステム全体の処理を制御する演算装置に相当する。このようにＦＡシステムの演算ユニットが主演算ユニット１０のみであり、後述する電源ユニット等の他の演算ユニットを含まない場合は、主演算ユニット１０が制御装置１００となる。主演算ユニット１０は、ローカルバス６０を介して、機能ユニット４０と設定情報や電力の供給停止に関する信号の遣り取りを行う。設定情報は、例えば、機能ユニット４０に接続される図示しない駆動装置（例えば、画像センサ）がワークに対する処理（例えば、撮影処理）を実行する場合のパラメータ値を含む。
【００３０】
このように、機能ユニット４０は、制御対象である機械や設備などからフィールド情報を収集する機能（データ収集機能）、および／または、制御対象の機械や設備などに対する指令信号を出力する機能（データ出力機能）などを有する。
【００３１】
機能ユニット４０は、具体的にはＩ／Ｏユニットである。Ｉ／Ｏユニット４０は、デジタル入力（ＤＩ）ユニット、デジタル出力（ＤＯ）ユニット、アナログ入力（ＡＩ）ユニット、アナログ出力（ＡＯ）ユニット、パルスキャッチ入力ユニット、および、複数の種類を混合させた複合ユニットなどが挙げられる。
【００３２】
外部電源５０は、主演算ユニット１０の第２ポート１２に接続され、主演算ユニットへの電力の供給をおこなう。第２ポート１２には例えば24Vの電圧が印加される。このように、主演算ユニット１０が電源ユニット等の他の演算ユニットと接続されていない場合、当該主演算ユニット１０は、自ユニットに設けられた第２ポート１２から直接的に電力供給を受け付けることが可能である。
【００３３】
図２は、本実施の形態に従うＦＡシステムの第２の構成例を示す図である。ＦＡシステムの第２の構成例であるＦＡシステム１Ｂは、上述のＦＡシステム１Ａの構成にさらに新たな構成を追加したものである。具体的にはＦＡシステム１Ｂは、主演算ユニット１０と、Ｉ／Ｏユニット４０と、外部電源５０とに加えて、電源ユニット３０と副演算ユニット２０とを含む。
【００３４】
副演算ユニット２０は、主演算ユニット１０と電気的に接続され、主演算ユニット１０と協働して１つの処理を実行したり、主演算ユニット１０が実行する処理とは異なる処理を実行するユニットであり、ＦＡシステム全体の処理量や処理速度を向上されるためのユニットである。このように、副演算ユニット２０は、主演算ユニット１０の処理をサポートする補助ユニットとして機能する。
【００３５】
電源ユニット３０は電力ポート３２を有し、外部電源５０から当該電力ポート３２への電力の供給を受け付けて、主演算ユニット１０および副演算ユニット２０に電力を供給するユニットである。具体的には、外部電源５０からの電力が電源ユニット３０に供給された後に、主演算ユニット１０が後述する図２の第１ポート１１への電力供給を受け付ける。第１ポート１１には例えば12Vの電圧が印加される。このように、主演算ユニット１０が電源ユニット３０のような他の演算ユニットと接続されている場合、主演算ユニット１０は、自ユニットに設けられた第１ポート１１から間接的に電力の供給を受け付けことが可能である。
【００３６】
このようにＦＡシステムの演算ユニットが主演算ユニット１０と、副演算ユニット２０と、それらの演算ユニットに電力を供給する電源ユニット３０を含む場合は、主演算ユニット１０と、副演算ユニット２０と、電源ユニット３０とが制御装置１００となる。
【００３７】
そのため、少なくとも主演算ユニット１０を含む制御装置１００が電力の供給を受け付けるパターンとしては、第１ポート１１から間接的に電力の供給を受け付ける場合と、第２ポートから直接的に電力の供給を受け付ける場合との２つの電力の供給パターンがある。主演算ユニット１０は、このような電源ユニット３０の接続状態による電力の供給パターンに応じて、電力供給状態を確実に検出する。
【００３８】
また、主演算ユニットと他のユニットとの接続の構成としては、図１に示した主演算ユニット１０のみの構成（第１の構成）と、図２に示した主演算ユニット１０と副演算ユニット２０と電源ユニット３０とを含む構成（第２の構成）と、主演算ユニット１０と電源ユニット３０との構成要素（第３の構成）とがある。第１の構成の場合、主演算ユニット１０は第２ポートからの電力供給を受け付ける。第２の構成および第３の構成の場合、主演算ユニット１０は、第１ポートから電力の供給を受け付ける。なお、主演算ユニット１０と副演算ユニット２０とが接続された構成（電源ユニット３０が接続されていない構成）では、第２ポートから電力の供給を受けても副演算ユニット２０への電力の供給ができないため、このような構成は採用しないものとして説明を続ける。また、第２の構成の場合に、主演算ユニット１０と電源ユニット３０との間に設ける副演算ユニット２０は１台だけではなく複数台設けてもよい。
【００３９】
以下では、図３を参照して、制御装置１００の主演算ユニット１０を含む回路構成と動作について説明する。
【００４０】
＜Ｂ．主演算ユニット１０の回路構成と動作＞
図３は、本実施の形態に従う主演算ユニット１０と、副演算ユニット２０と、電源ユニット３０とを含む制御装置１００の回路構成を説明する図である。
【００４１】
図３の主演算ユニット１０は、電源回路１０１と、演算処理部１８０と、バスマスタ部１９０とを含む、制御装置１００の一部を構成するユニットである。
【００４２】
演算処理部１８０は、主演算ユニット１０における各種処理を実行する。演算処理部１８０は、少なくともプロセッサ１８４およびメモリ１８６を有するＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ａ Ｃｈｉｐ）１８２を含む。ＳｏＣ１８２は、プロセッサ１８４やメモリ１８６等を集積した半導体チップである。
【００４３】
プロセッサ１８４は、メモリ１８６に記録されたプログラムを展開して実行することで、主演算ユニットにおける各種処理を実行する。なお、このＳｏＣ１８２は、電源回路１０１の第１の電圧変換回路１３０が第１電力線２ａの電位と、第１グランド線４ａの電位との電位差に基づく電圧（例えば、12V）を降圧した電圧（例えば、5V）に基づき駆動する。第１の電圧変換回路１３０は、具体的にはＤＣ／ＤＣ変換器である。
【００４４】
第１の電圧変換回路１３０が変換して出力する電圧（例えば、5V）は、第１ポート１１から供給される電圧であり、ノードＮ４（接続ノード）の電位とノードＮ６の電位との電位差となる電圧（12V）よりも低い電圧となる。また、第１の電圧変換回路１３０が変換して出力する電圧（例えば、5V）は、第２ポート１２から供給される電圧であり、ノードＮ４の電位とノードＮ６の電位との電位差となる電圧（24V）よりも低い電圧となる。このように電源回路１０１の第１の電圧変換回路１３０は、第１ポート１１と第２ポート１２とのノードＮ４およびＮ６の間に現れる電圧（例えば、12Vまたは24V）よりも低い電圧（例えば、5V）に変換できる。これにより、主演算ユニット１０は、各装置の駆動電圧に応じた異なる値の電圧を生成できる。
【００４５】
バスマスタ部１９０は、機能ユニット４０との間で通信データを遣り取りする内部バス上のデータ伝送を管理する。バスマスタ部１９０は、通信回路１９２を含む。
【００４６】
通信回路１９２は、機能ユニット４０と通信データを遣り取りするフィールドネットワーク上のデータ伝送を管理する。このようなフィールドネットワークとしては、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ（登録商標）、ＣｏｍｐｏＮｅｔ（登録商標）などの定周期ネットワークが用いられる。通信回路１９２はローカルバス６０により機能ユニット４０との通信データの遣り取りを実行する。
【００４７】
電源回路１０１は、電源ユニット３０とは別の電源装置から電力の供給を受け付ける第２ポート１２を有する。第２ポート１２に接続される第２電力線２ｂの電位と第２グランド線４ｂの電位との電位差である電圧（例えば、24V）が第１分圧回路１０４に印加される。
【００４８】
第１分圧回路１０４は、印加された電圧を抵抗分圧した電圧（例えば、12V）を信号線24V＿ＰＳＰＦを介して、状態管理回路１１０に入力する。第１分圧回路１０４の一端は接地されている。
【００４９】
状態管理回路１１０は、主演算ユニット１０への電力供給の状態を管理する回路である。状態管理回路１１０は、主演算ユニット１０に他のユニットが存在していないことが検出されたときに、第１分圧回路１０４から入力される電圧が予め定められたしきい値を下回ると、電力の供給が無効であると判定する。第１分圧回路１０４に入力される電圧は第２ポート１２から入力される電圧である。また、他のユニットとは、電源ユニット３０、または、電源ユニット３０および副演算ユニット２０であり、少なくとも電源ユニット３０を含む。
【００５０】
状態管理回路１１０は、このように電源ユニット３０が存在しておらず、第２ポートから入力された電圧がしきい値以下であると判定した場合、電源回路１０１から電力の供給が無効であることを示す値を信号線ＰＳＰＦを介してバスマスタ部１９０に出力する。これにより、主演算ユニット１０は、電源ユニット３０の存在の有無に応じた電力の供給状況を正確に判定できる。なお、しきい値は状態管理回路１１０内で保持されていてもよいし、演算処理部１８０のメモリ１８６に保持されていてもよい。
【００５１】
バスマスタ部１９０の通信回路１９２はローカルバス６０を介して、機能ユニット４０と電源供給の遮断に関する情報を含む通信データを遣り取りする。具体的には、機能ユニットは、バスマスタ部１９０から電源供給の遮断に関する情報を受信して、優先度の高い処理を他の処理よりも先に実行することで電源供給の遮断に備える。機能ユニット４０は、電源供給が遮断された後、電源がＯＦＦとなる。
【００５２】
なお、第２ポート１２から電力が供給されており、第１分圧回路１０４の電圧がしきい値以上となる場合は、第２電力線２ｂに流れる電流は、ダイオード１４を介してノードＮ４に流れた後、ダイオード１２８を介して第１の電圧変換回路１３０に流れ込むとともに、バスマスタ部１９０の通信回路１９２にも電流が流れ込む。このように制御装置１００は、演算処理部１８０のＳｏＣ１８２およびバスマスタ部１９０の通信回路１９２は駆動可能となる。
【００５３】
ここで、主演算ユニット１０と他のユニットとの接続の有無の判定について具体的に説明する。主演算ユニット１０に他のユニットが接続されていない（存在しない）状態とは、例えば、主演算ユニット１０に電源ユニット３０が接続されていない状態や、主演算ユニット１０に電源ユニット３０および副演算ユニット２０の両方のユニットが接続されていない状態である。
【００５４】
主演算ユニット１０に他のユニットが接続されている（存在している）状態とは、例えば、主演算ユニット１０と電源ユニット３０との間に副演算ユニット２０を配置し、主演算ユニット１０と副演算ユニット２０と電源ユニット３０とが第１電力線２ａおよび第１グランド線４ａを介して接続されている状態である。このように、主演算ユニット１０に加えて副演算ユニット２０を設けることで、演算ユニットの処理量および処理速度を含む処理能力が向上する。また、接続されている状態の他の例としては、主演算ユニット１０と電源ユニット３０とが間に副演算ユニット２０を配置することなく、主演算ユニット１０に電源ユニット３０が直接接続されている状態である。
【００５５】
次に、状態管理回路１１０による他のユニットの存在の有無の検出方法について説明する。他のユニットとして電源ユニット３０を例に挙げて説明する。状態管理回路１１０は、主演算ユニット１０と電源ユニット３０との接続状態に関する信号を検出する。具体的には、状態管理回路１１０は主演算ユニット１０と電源ユニット３０との接続状態を検出する検出抵抗１０８を有する。状態管理回路１１０は、検出抵抗１０８に制御電圧Ｖｃｃ（例えば、5V）が印加された信号を信号線ＰＲＳＮを介して受信する。主演算ユニット１０に電源ユニット３０が接続されていない場合、検出抵抗１０８の電圧は、制御電圧Ｖｃｃの電圧（5V）を保持する。そのため、状態管理回路１１０は制御電圧（例えば、5V）の信号を受信する。
【００５６】
これに対して、電源ユニット３０が接続されている場合は、検出抵抗１０８に印加される電圧は、接続ライン６を介してグランドと同電位となる。そのため、状態管理回路１１０はグランドと同電位（0V）の信号を受信する。これにより、状態管理回路１１０は、信号線ＰＲＳＮを介して受信した信号が制御電圧（例えば、5V）を示す場合は、電源ユニット３０が存在しないことを検出する。また、状態管理回路１１０は、信号線ＰＲＳＮを介して受信した信号がグランドと同電位の電圧（0V）を示す場合は、電源ユニット３０が存在していることを検出する。なお、上述の説明では、電源ユニット３０の場合について説明したが、電源ユニット３０および副演算ユニット２０の接続の有無に関しても同様に検出できる。これにより、主演算ユニット１０は、検出抵抗（検出回路）１８０から出力される信号に基づいて、電源ユニット３０に加えて副演算ユニット２０の存在の有無を確実に検出できる。
【００５７】
また、上述のように第２ポート１２から電力が供給されている場合は、第２電力線２ｂのダイオード１４の順方向（アノード→カソード）に電流は流れるが、流れた電流がノードＮ４において、ダイオード１６の逆方向（カソード→アノード）へ流れることない。また、後述する第１ポート１１から電力が供給される場合は、ダイオード１６の順方向に電流は流れるが、ダイオード１４の逆方向へは流れない。このように、第１ポート１１と第２ポート１２との間で電流が流れることを阻止する阻止回路を設けることで、主演算ユニット１０は、複数のポートのうちいずれのポートから電力の供給される場合であっても他のポートへの電流の逆流を防止できる。
【００５８】
また、後段のダイオード１２８においても順方向に電流が流れるが、流れた電流がノードＮ７において、ダイオード１２６の逆方向に流れることない。
【００５９】
次に、第１ポート１１および第２ポート１２と第１の電圧変換回路１３０との間に配置されるバックアップ回路１２０の回路構成と回路動作について説明する。このバックアップ回路１２０は、具体的にはノードＮ５とノードＮ７の間に設けられ、ノードＮ５からノードＮ７の方向が順方向となるダイオード１２８と、ノードＮ５の電圧（例えば、12V）を昇圧する（例えば、50Vに昇圧する）第２の電圧変換回路１２２とを含む。また、バックアップ回路１２０は、第２の電圧変換回路１２２から出力される電荷をチャージするキャパシタ１２５と、チャージ後の電荷に対応する電圧（例えば、50V）を降圧する（例えば、14Vに降圧する）第３の電圧変換回路１２４と、第３の電圧変換回路１２４とノードＮ７との間に設けられ、第３の電圧変換回路１２４からノードＮ７の方向が順方向となるダイオード１２６とを含む。
【００６０】
キャパシタ１２５に所定の電荷がチャージされている場合は、第１ポート１１および第２ポート１２のいずれのポートからも電力の供給が遮断されてもキャパシタ１２５の電荷に対応する所定の電圧により、第１の電圧変換回路１３０に電流を供給できる。このように、主演算ユニット１０への電力供給が遮断されても、制御装置１００は、キャパシタ１２５を含む回路がバックアップの回路として動作することで、キャパシタ１２５中の残留電荷により演算処理部１８０等の短時間の動作が可能となる。
【００６１】
具体的には、制御装置１００の主演算ユニット１０は、キャパシタ１２５の残留電荷に対応する電圧（50V）を、第１の電圧変換回路１３０が変換した電圧（5V）や、第３の電圧変換回路１２４が変換した電圧（14V）により、自ユニットの演算処理部１８０のＳｏＣ１８２と、機能ユニット４０とを含む複数のユニットの駆動の時間を一定時間確保できる。これらのユニットは、当該一定時間の間にデータの退避等を含む電力供給が遮断された場合の処理を確実に実行できる。
【００６２】
なお、第２の電圧変換回路１２２とキャパシタ１２５との間のノードＮ８には第２分圧回路１０６が設けられる。第２分圧回路１０６は、キャパシタ１２５にチャージされた電荷に対応する電圧（例えば、50V）を抵抗分圧した電圧（例えば、25V）を信号線50V＿ＰＳＰＦを介して、状態管理回路１１０に入力する。第２分圧回路１０６の一端は接地されている。
【００６３】
状態管理回路１１０は、電源ユニット３０が主演算ユニット１０に接続されている否かにかかわらず（電源ユニット３０が存在しているか否かにかかわらず）、第２分圧回路１０６から入力される電圧が予め定められたしきい値を下回ると、電力の供給が無効であると判定する。状態管理回路１１０は、このような判定を行った場合、電源回路１０１から電力の供給が無効であることを示す値を信号線ＰＳＰＦを介してバスマスタ部１９０に出力する。なお、しきい値は状態管理回路１１０内で保持されていてもよいし、演算処理部１８０のメモリ１８６に保持されていてもよい。
【００６４】
バスマスタ部１９０の通信回路１９２はローカルバス６０を介して、機能ユニット４０と電源供給の遮断に関する情報を含む通信データを遣り取りする。具体的には、機能ユニットは、バスマスタ部１９０から電源供給の遮断に関する情報を受信して、優先度の高い処理を他の処理よりも先に実行することで電源供給の遮断に備える。機能ユニット４０は、電源供給が遮断された後、電源がＯＦＦとなる。
【００６５】
このように、制御装置１００の主演算ユニット１０は、自ユニットと副演算ユニット２０および電源ユニット３０との接続状態（存在の有無）には関係なく、バックアップの電圧状態に基づく判定を行う。これは、現在は電力の供給が行われていても以降に電力供給の遮断が生じると、主演算ユニット１０が、キャパシタ１２５の電荷を用いて、バックアップのための処理を実行することが不可能となるためである。そのため、バックアップの電圧状態に応じた電力供給の有効および無効のいずれかの判定を行うことで、電力の供給が遮断された場合のバックアップの処理を確実に実行できる。そして、主演算ユニット１０は、自ユニットへの電力供給状態の有効および無効のそれぞれの状態に応じた信号を機能ユニット４０等に通知できる。また、主演算ユニット１０自体も、電力供給が遮断された際のデータの退避処理等を確実に実行できる。
【００６６】
なお、バックアップ回路１２０が設けられるノードＮ５には第２ポート１２で受け付けられる電力と、第１ポート１１で受け付けられる電力のいずれのポートの電力も供給可能な構成となっている。このように、バックアップ回路１２０は第１ポート１１と第２ポート１２の両方に接続された回路である。そのため、制御装置１００は、複数のポートのうちいずれのポートから電力の供給が行われる場合であってもキャパシタ１２５への電荷のチャージが可能となり、バックアップ電源の電力を容易に確保できる。
【００６７】
＜Ｃ．副演算ユニット２０の回路構成と動作＞
副演算ユニット２０は、電源ユニット３０の電圧変換部３８から出力される電圧が印加される。具体的には、ＤＣ／ＤＣ変換器である電圧変換部３８からの出力電圧であって、ノードＮ１の電位とノードＮ２の電位との電位差である電圧（例えば、12Ｖ）が副演算ユニット２０のＳｏＣ２２に印加され、ＳｏＣ２２は当該電圧に基づき駆動する。ＳｏＣ２２は、上述の演算処理部１８０のＳｏＣ１８２と同様にプロセッサやメモリ等を集積した半導体チップである。ＳｏＣ２２は、電源ユニット３０から供給られる電力である第１電力線２ａの電位と、第１グランド線４ａの電位との電位差に基づく電圧（例えば、12V）に基づき駆動する。
【００６８】
副演算ユニットは２０は、主演算ユニット１０と協働して処理を実行したり、主演算ユニット１０とは別々に処理を実行することで、ＦＡシステム全体の処理量や処理速度を向上されるためのユニットである。このように副演算ユニット２０は主演算ユニット１０のサポートユニットとして機能する。
【００６９】
そして、主演算ユニット１０に副演算ユニット２０および電源ユニット３０が接続されている場合は、検出抵抗１０８の電圧が接続ライン６を介してグランドと同電位（0V）となる。グランドと同電位の検出抵抗１０８の電圧に対応する信号は、信号線ＰＲＳＮを介して状態管理回路１１０に入力される。これに対して、副演算ユニット２０および電源ユニット３０が接続されていない場合は、検出抵抗１０８の電圧が接続ライン６を介して制御電圧（5V）となる。制御電圧と同電位の検出抵抗１０８の電圧に対応する信号は、信号線ＰＲＳＮを介して状態管理回路１１０に入力される。このように、状態管理回路１１０は、入力した信号に基づき、電源ユニット３０と主演算ユニット１０との間に配置される副演算ユニット２０や電源ユニット３０の存在を検出する。このように、主演算ユニット１０は、検出抵抗１０８の情報に基づき、副演算ユニット２０および電源ユニット３０の接続の有無（存在の有無）を検出できる。
【００７０】
＜Ｄ．電源ユニット３０の回路構成と動作＞
電源ユニット３０は、主演算ユニット１０および副演算ユニット２０との電力を供給するユニットであり、制御装置１００の一部を構成するユニットである。
【００７１】
電源ユニット３０は、電力ポート３２と、第３分圧回路３４と、キャパシタ３５と、出力回路３６と、電圧変換部３８とを含む。電力ポート３２は、外部電源５０からの電力の供給を受け付けるポートであり、外部電源５０からの電圧が印加される。具体的には、電力ポート３２に接続される第１電力線２ａの電位と、第１グランド線４ａの電位との電位差である電圧が第３分圧回路３４に印加されるとともに、第３分圧回路３４の後段に設けられたキャパシタ３５と、電圧変換部３８とに印加される。
【００７２】
キャパシタ３５は、電荷を蓄える回路であるとともに、リップルを抑えてより直流に近くなるように電流を平滑化する。このようなキャパシタ３５の機能により、制御装置１００は、主演算ユニット１０および副演算ユニット２０含む演算ユニットに供給される電力に対する平滑化の処理が実行できる。
【００７３】
電圧変換部３８は、ＤＣ／ＤＣ変換器であり、入力された電圧（例えば、24V）を所定の電圧（例えば、12V）に降圧して副演算ユニット２０に出力する。そのため、第１電力線２ａ上のノードＮ１の電位と、第２グランド線４ｂのノードＮ２の電位との電位差は12Vとなり、この電圧が副演算ユニット２０のＳｏＣ２２や、主演算ユニット１０の第１ポート１１に印加される。
【００７４】
第３分圧回路３４は、外部電源５０からの電力ポート３２に入力された電圧（例えば24V）を検出する電圧検出部として用いられる。第３分圧回路３４の出力電圧は出力回路３６の比較器３６２に入力される。
【００７５】
このように電源ユニット３０は、主演算ユニット１０および副演算ユニット２０の各演算ユニットに安定した電力を供給できる。
【００７６】
次に、出力回路３６について説明する。出力回路３６は、比較器３６２と、トランジスタ３６４と、基準生成回路３６６とを備える。出力回路３６は比較器３６２の一方の入力端子に入力される電圧を他方の入力端子に入力される基準値と比較する。基準生成回路３６６には制御電圧（例えば、5V）が入力され、当該制御電圧を抵抗分圧した電圧（例えば、2.5V）が基準電圧として比較器３６２の他方の入力端子に入力される。基準生成回路３６６の一端は接地されている。
【００７７】
第３分圧回路３４からの入力電圧が基準電圧以上となる場合は、比較器３６２の出力端子からＬｏｗ信号が出力される。出力端子から出力された信号は、トランジスタ３６４のベースに出力される。このように、入力電圧が基準電圧以上となるのは、電力ポート３２に外部電源５０からの電圧（例えば、24V）が印加されていることを意味する。
【００７８】
トランジスタ３６４は、一例としてＮＰＮ型のトランジスタとして説明を行うが、本実施の形態の実現が可能であれば、ＰＮＰ型のトランジスタやＭＯＳ型ＦＥＴ等であってもよい。
【００７９】
トランジスタ３６４のコレクタには、上述の第４分圧回路１０２で分圧された電圧が印加される。比較器３６２からＬｏｗ信号が出力される場合は、トランジスタ３６４は導通されずコレクタと、接地されたエミッタとの間に電流は流れない。
【００８０】
このように、ノードＮ３に例えば、12Vの電圧が印加されて、第４分圧回路１０２で分圧した電圧が例えば、5Vとなる場合は、出力回路３６はこのような電圧を検出信号として信号線ＸＰ＿ＰＳＰＦを介して状態管理回路１１０に送出する。状態管理回路１１０は、受信した検出信号に基づいて電力の供給が行われていると判定する。
【００８１】
これに対して、第３分圧回路３４から比較器３６２への入力電圧が基準電圧未満となる場合は、比較器３６２からＨｉｇｈ信号がトランジスタ３６４のベースに送出され、トランジスタ３６４が導通する。このように、入力電圧が基準電圧未満となるのは、電力ポート３２に外部電源５０からの電圧（例えば、24V）が印加されていないことを意味する。すなわち、外部電源５０からの電力の供給が遮断したことを意味する。
【００８２】
トランジスタ３６４が導通することで、第４分圧回路１０２の電圧（例えば、5V）は低下してエミッタと接続されているグランドと同電位（0V）となる。出力回路３６はこのような電圧値を検出信号として信号線ＸＰ＿ＰＳＰＦを介して状態管理回路１１０に出力する。状態管理回路１１０は、受信した検出信号に基づいて電源回路１０１からの電力の供給が無効と判定する。
【００８３】
具体的には、状態管理回路１１０は、検出抵抗１０８の情報から電源ユニット３０が存在していると検出されたときに、第３分圧回路３４からの入力電圧が基準電圧を下回り、信号線ＸＰ＿ＰＳＰＦからの電圧低下を示す検出信号を受信すると、電力供給が無効であると判定する。これは、電源ユニット３０が主演算ユニット１０に接続されているものの、電圧変換器３８等の部品の故障が原因で必要な電圧が取得できない場合である。
【００８４】
状態管理回路１１０は、このような無効の判定を行った場合、電源回路１０１から電力の供給が無効であることを示す値を信号線ＰＳＰＦを介してバスマスタ部１９０に出力する。より具体的には、状態管理回路１１０は、信号線ＸＰ＿ＰＳＰＦを介して0Vの検出信号を受信すると、バスマスタ部１９０と、副演算ユニット２０とに信号線ＰＳＰＦを介して伝送される信号をＨｉｇｈからＬｏｗ切替える。この信号は、状態管理回路１１０に信号線ＸＰ＿ＰＳＰＦを介して第４分圧回路１０２により分圧された電圧が、予め定められた電圧（例えば、5V）以上の場合、Ｈｉｇｈの状態となる。また、第４分圧回路１０２により分圧された電圧が、予め定められた電圧未満を検出した場合、この信号はＨｉｇｈからＬｏｗの状態に切替わる。このようなＨｉｇｈからＬｏｗへの信号の切替わりによるＬｏｗ信号を検出した、バスマスタ部１９０と副演算ユニット２０は、電力の供給が無効となる場合の対応を実行する。
【００８５】
また、Ｌｏｗ信号に切替わった後に、第４分圧回路１０２により分圧された電圧が、予め定められた電圧以上を検出した場合、この信号はＬｏｗからＨｉｇｈの状態に切替わる。このようなＬｏｗからＨｉｇｈへの信号の切替わりによるＨｉｇｈ信号を検出した、バスマスタ部１９０と副演算ユニット２０は、電力の供給が有効となる場合の対応を実行する。有効となる場合の対応の例としては、電力の供給が遮断されることなく継続的に供給されるとして、通常の処理が実行される。
【００８６】
これにより、制御装置１００の主演算ユニット１０は、自ユニットだけではなく、自ユニットに接続された他のユニットに対しても、電力供給が無効である場合や有効である場合の処理を確実に実行させることができる。具体的には、制御装置１００の主演算ユニット１０が検出した電力遮断に関する情報をバスマスタ部１９０からローカルバス上の機能ユニット４０と、副演算ユニット２０に通知できる。また機能ユニット４０および副演算ユニット２０は、電力供給が無効である場合のメモリ上へのデータ退避やＳＤカードへのアクセス無効化等を含む処理を確実に実行できる。また、演算処理部１８０もデータの退避等を含む処理を確実に実行できる。
【００８７】
なお、電源ユニット３０からノードＮ１に印加され、ＳｏＣ２２を駆動する電圧（例えば、12V）は、主演算ユニット１０の第１ポート１１に印加される。このため、外部電源５０から電力ポート３２に電力が供給されている場合は、第１ポート１１の後段のノードＮ３の電圧は12Vとなる。第４分圧回路１０２は、この電圧（12V）を抵抗分圧した電圧（例えば、5V）を信号線ＸＰ＿ＰＳＰＦを介して、状態管理回路１１０に入力することとなる。第４分圧回路１０２の一端は接地されている。
【００８８】
＜Ｅ.まとめ＞
以上のように、制御装置１００を構成する主演算ユニット１０の電源回路１０１は第１ポート１１と第２ポート１２とを含む。第１ポート１１は、制御装置１００に含まれる電源ユニット３０からの電力を受け付けるポートである。第２ポートは、電源ユニット３０とは別の電源装置から電力を受け付けるポートである。これらのポートは、制御装置１００のバックアップ処理に用いられる電力を保持するバックアップ回路１２０に接続されている。そして、主演算ユニットの状態管理回路１１０は、電力の供給方法に関する第１ポート１１の電圧と第２ポート１２の電圧と、他のユニットの接続状況に関する電源ユニット３０が存在しているか否かの信号とに基づいて、主演算ユニット１０への電力の供給が有効であるか否かを示す状態信号を、バスマスタ部１９０に出力する。電源ユニットが存在しているか否かの信号は、電源ユニット３０の存在を検出する検出抵抗（検出回路）１０８の電圧により検出される。
【００８９】
このように、主演算ユニット１０は、少なくとも電源ユニット３０の接続の有無と、第１ポート１１および第２ポート１２のいずれのポートから電力が供給されるかの電力の供給方法とに基づき、自ユニットへの電力供給状態を確実に判定できる。
【００９０】
＜Ｆ．主演算ユニット１０の接続状態に応じた判定処理と駆動の可否＞
これまで説明した主演算ユニット１０と他のユニットとの接続状況と、電力の供給方法とによる電力の供給状態の判定処理と、電力供給の状態に関する主演算ユニット１０の駆動の可否について、図４および図５を用いて説明する。
【００９１】
図４は、本実施の形態に従う主演算ユニット１０と他のユニットとの接続状況と、電力供給方法とに基づく、電力供給状態の判定処理を説明するフローチャートである。
【００９２】
ステップＳ１１０の処理において、主演算ユニット１０の状態管理回路１１０は、他のユニットの接続状況を検出する。接続状況の判定について、以下では電源ユニット３０との接続について説明するが、電源ユニット３０および副演算ユニット２０の接続であってもよい。
【００９３】
主演算ユニット１０に電源ユニット３０が接続されている場合、検出抵抗１０８の電圧はグランドと同電位の電圧（0V）となる。そのため、状態管理回路１１０は、検出抵抗１０８で検出されたグランドと同電位の電圧（例えば、0V）の信号を受信した場合、電源ユニット３０が存在していると判定して、制御をステップＳ１１５に切り替える。
【００９４】
ステップＳ１１５の処理において、状態管理回路１１０は、第４分圧回路１０２で分圧した電圧の検出信号を信号線ＸＰ＿ＰＳＰＦを介して受信し、受信した検出信号の電圧が予め定めた電圧（５V）以上の場合、電力の供給が有効であると判定し（ステップＳ１１５においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１２０に切り替える。
【００９５】
ステップＳ１１５の処理において、状態管理回路１１０は、第４分圧回路１０２で分圧した電圧の検出信号を信号線ＸＰ＿ＰＳＰＦを介して受信し、受信した検出信号の電圧が予め定めた電圧（５V）を下回る（電圧未満）場合、電力の供給が無効であると判定し（ステップＳ１１５においてＮＯ）、制御をステップＳ１２５に切り替える。
【００９６】
ステップＳ１１０の処理に戻り、主演算ユニット１０に電源ユニット３０が接続されていない場合、検出抵抗１０８の電圧は、制御電圧Ｖｃｃの電圧（5V）となる。状態管理回路１１０は、検出抵抗１０８で検出された制御電圧（例えば、5V）の信号を受信した場合、電源ユニット３０は存在していないと判定して、制御をステップＳ１２５に切り替える。
【００９７】
ステップＳ１２５の処理において、状態管理回路１１０は、第１分圧回路１０４から入力される電圧が予め定められたしきい値（例えば、24V）を下回る（電圧未満）と判定した場合（ステップＳ１２５においてＮＯ）、制御をステップＳ１３５に切り替える。
【００９８】
ステップＳ１３５の処理において、状態管理回路１１０は、第１ポート１１および第２ポート１２のいずれのポートからも電力が供給されておらず、電力の供給が無効であると判定する。状態管理回路１１０は、このような判定を行った場合、電源回路１０１から電力の供給が無効であることを示す値（例えば、Ｌｏｗ信号）を信号線ＰＳＰＦを介してバスマスタ部１９０に出力する。
【００９９】
ステップＳ１２５の処理において、状態管理回路１１０が、第１分圧回路１０４から入力される電圧が予め定められたしきい値（例えば、24V）以上と判定した場合（ステップＳ１２５においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１２０に切り替える。
【０１００】
ステップＳ１２０の処理において、状態管理回路１１０が、第２分圧回路１０６から入力される電圧が予め定められたしきい値を下回る（電圧未満）と判定した場合（ステップＳ１２０においてＮＯ）、制御をステップＳ１３５に切り替えて、状態管理回路１１０が電力の供給が無効であると判定する。
【０１０１】
なお、この判定は、電源ユニット３０が主演算ユニット１０に接続されている否か（電源ユニット３０が存在しているか否か）にかかわらず行われる。バックアップ回路に電荷が蓄積されていない場合は、現時点で電源回路１０１へ電力が供給されていても、以降に電力の供給が遮断されると、主演算ユニット１０や機能ユニット４０等がデータの退避等のバックアップ処理を行えないためである。
【０１０２】
ステップＳ１２０の処理において、状態管理回路１１０が、第２分圧回路１０６から入力される電圧が予め定められたしきい値以上と判定した場合（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１３０に切り替えて、状態管理回路１１０は電力の供給が有効であると判定する。状態管理回路１１０は、このような判定を行った場合、電源回路１０１から電力の供給が有効であることを示す値（例えば、Ｈｉｇｈ信号）を信号線ＰＳＰＦを介してバスマスタ部１９０に出力する。これにより、主演算ユニット１０は電力の供給の状況を確実に検出できる。
【０１０３】
図５は、本実施の形態に従う電力の供給状態とに応じた主演算ユニット１０の起動の可否に関する対応表３８０を示す図である。
【０１０４】
この対応表３８０には、信号線ＰＲＳＮに伝送される情報に関するＰＲＳＮ項目３８１と、信号線ＸＰ＿ＰＳＰＦに伝送される情報に関するＸＰ＿ＰＳＰＦ項目３８２と、信号線24V＿ＰＳＰＦに伝送される情報に関する24V＿ＰＳＰＦ項目３８３と、信号線50V＿ＰＳＰＦに伝送される情報に関する50V＿ＰＳＰＦ項目３８４と、主演算ユニット１０の起動可否の情報に関する起動可否項目３８５とが含まれている。
【０１０５】
ＰＲＳＮ項目３８１は、検出抵抗１０８の電圧に基づき、電源ユニット３０の接続（存在）の有無を示す項目である。以下電源ユニット３０の存在の有無について説明するが、電源ユニット３０および副演算ユニット２０の存在の有無であってもよい。ＰＲＳＮ項目３８１は、検出抵抗１０８の電圧がグランドと同電位の電圧となる場合は、「有」（電源ユニット３０が存在している）となり、検出抵抗１０８の電圧が制御電圧（例えば、5V）となる場合は、「無」（電源ユニット３０が存在しない）となる。
【０１０６】
ＸＰ＿ＰＳＰＦ項目３８２は、第４分圧回路１０２の電圧に基づき、第１ポート１１に電力が供給されているか否かを示す項目である。この項目は、電力が供給されている場合は「○」、電力が供給されていない場合は「×」、電力が供給されている場合とされていない場合のどちらも含む（どちらであっても該当する）ときは「−」となる。
【０１０７】
24V＿ＰＳＰＦ項目３８３は、第１分圧回路１０４の電圧に基づき、第２ポート１２に電力が供給されているか否かを示す項目である。この項目は、電力が供給されている場合は「○」、電力が供給されていない場合は「×」、電力が供給されている場合とされていない場合のどちらも含む（どちらであって該当する）ときは「−」となる。
【０１０８】
50V＿ＰＳＰＦ項目３８４は、第２分圧回路１０６の電圧に基づき、キャパシタ１２５に電荷がチャージされているか否かを示す項目である。この項目は、電荷がチャージされている場合は「○」、電荷がチャージされていない場合は「×」、電荷がチャージされている場合とされていない場合のどちらも含む（どちらであっても該当する）ときは「−」となる。
【０１０９】
起動可否項目３８５は、主演算ユニット１０の起動の可否を示す項目である。この項目は主演算ユニット１０の起動が可能な場合は「ＯＫ」、起動できない場合は「ＮＧ」となる。
【０１１０】
最初にＰＲＳＮ項目３８１が「無」の場合について説明する。この場合は、検出抵抗１０８の電圧に基づき、電源ユニット３０が存在していないと判定されるので、ＸＰ＿ＰＳＰＦ項目３８２は「−」となる。ＸＰ＿ＰＳＰＦ項目３８２が「−」となる理由は、電源ユニット３０接続されておらず電力が供給されていない場合と、電源ユニット３０が直前に取り外されて過去に供給された電力が残っている場合とを含むためである。ＰＲＳＮ項目３８１が「無」のため、電源ユニット３０による電力の供給は行われない。
【０１１１】
次に、24V＿ＰＳＰＦ項目３８３が「○」の場合と「×」の場合とについて説明する。24V＿ＰＳＰＦ項目３８３が「○」の場合に、50V＿ＰＳＰＦ項目３８４が「○」のときは、起動可否項目３８５は「ＯＫ」となる。第２ポート１２から電力供給がなされており、キャパシタ１２５にも電荷がチャージされていることで、主演算ユニット１０が起動可能となる。電力の供給とバックアップの電力との両方の条件を満たす場合は、主演算ユニット１０の起動が可能であり、以降に電力の供給が遮断されたとしてもバックアップの処理は可能なためである。
【０１１２】
24V＿ＰＳＰＦ項目３８３が「○」の場合に、50V＿ＰＳＰＦ項目３８４が「×」のときは、起動可否項目３８５は「ＮＧ」となる。第２ポート１２から電力供給がなされても、キャパシタ１２５にも電荷がチャージされていないときは、主演算ユニット１０が起動不可となる。現在は電力の供給が行われていても以降に電力の供給が遮断されると、主演算ユニット１０が、キャパシタ１２５の電荷を用いて、バックアップのための処理を実行することが不可能となるためである。
【０１１３】
24V＿ＰＳＰＦ項目３８３が「×」の場合に、50V＿ＰＳＰＦ項目３８４が「○」のときは、起動可否項目３８５は「ＮＧ」となる。第２ポート１２から電力が供給されていない場合、主演算ユニット１０がキャパシタ１２５の電荷を用いて一時的に起動できても、以降の電力が確保できないためである。また、キャパシタ１２５に電荷がチャージされていないときは、主演算ユニット１０は起動不可となる。
【０１１４】
次に、ＰＲＳＮ項目３８１が「有」の場合で、ＸＰ＿ＰＳＰＦ項目３８２が「○」のときと「×」のときに分けて説明する。ＸＰ＿ＰＳＰＦ項目３８２が「○」のときは、24V＿ＰＳＰＦ項目３８３は「−」となり、50V＿ＰＳＰＦ項目３８４が「○」であれば、起動可否項目３８５は「ＯＫ」となる。主演算ユニット１０と電源ユニット３０が存在していて、第１ポート１１にも電力が供給されており、バックアップのための電荷がキャパシタ１２５にチャージされているときは、主演算ユニット１０は起動可となるためである。
【０１１５】
なお、電源ユニット３０が存在している場合は、副演算ユニット２０に対しても電力の供給行うことが必要である可能性があるため、電源ユニット３０による電力供給が優先される。そのため、24V＿ＰＳＰＦ項目３８３の第２ポート１２からの電力の供給については「−」となる。このように、第２ポートから電力が供給されても回路構成上、副演算ユニット２０へは電力の供給が行えないことから、第２ポート１２から電圧が供給されている場合とされていない場合のどちらも含む（どちらであっても該当する）となる。
【０１１６】
ＸＰ＿ＰＳＰＦ項目３８２が「○」のときに、24V＿ＰＳＰＦ項目３８３は「−」となり、50V＿ＰＳＰＦ項目３８４が「×」であれば、起動可否項目３８５は「ＮＧ」となる。現在は電力の供給が行われていても以降に電力供給が遮断されると、主演算ユニット１０が、キャパシタ１２５の電荷を用いて、バックアップのための処理を実行することが不可能となるためである。
【０１１７】
ＰＲＳＮ項目３８１が「有」の場合で、ＸＰ＿ＰＳＰＦ項目３８２が「×」のときに、24V＿ＰＳＰＦ項目３８３は「−」となり、50V＿ＰＳＰＦ項目３８４が「○」であれば、起動可否項目３８５は「ＮＧ」となる。電源ユニット３０が存在しているものの、第１ポート１１にも電力が供給されていないことから、キャパシタ１２５に電荷がチャージされていても、その電荷が主演算ユニット１０のバックアップに使用されることで低下して、主演算ユニット１０は起動不可となるためである。
【０１１８】
そして、ＸＰ＿ＰＳＰＦ項目３８２が「×」のときに、24V＿ＰＳＰＦ項目３８３が「−」となり、50V＿ＰＳＰＦ項目３８４が「×」であれば、起動可否項目３８５は「ＮＧ」となる。上述のとおり電源ユニット３０が存在しているものの、第１ポート１１にも電力が供給されておらず、さらにキャパシタ１２５に電荷がチャージされていない（主演算ユニット１０のバックアップに使用できる電荷もない）ことから、主演算ユニット１０は起動不可となるためである。
【０１１９】
このように、主演算ユニット１０は、電源ユニット３０の接続状況と、第１ポート１１および第２ポート１２のいずれのポートから電力が供給されているかと、バックアップ回路のチャージ状態とを含む電力の供給方法とに基づいて、自ユニットの電力の供給状態を正確に判定できる。
【０１２０】
＜Ｇ．変形例＞
本実施の形態では、主演算ユニット１０が、電力の供給が無効であることを示す値を信号線ＰＳＰＦを介してバスマスタ部１９０や副演算ユニット２０に送出することを説明した。これに対して、主演算ユニット１０が電力の供給が無効であることを示す値を送出する対象は、バスマスタ部１９０に限定するものではなく、他のユニットに対して送出するようにしてもよい。
【０１２１】
また、上述のように信号線ＰＳＰＥを介して送出する情報は、制御装置１００内部のコマンドを送受信する信号線を用いた電圧のＨｉｇｈおよびＬｏｗにより、送出するようにしてもよい。
【０１２２】
状態管理回路１１０がバスマスタ部１９０等に送出する電力の供給が無効であることを示す値は、演算処理部１８０からバスマスタ部１９０へ送出するようにしてもよい。すなわち、状態管理回路１１０から演算処理部１８０が電力の供給が無効であることを示す値を受信し、受信した電力の供給が無効であることを示す値に関する情報を演算処理部１８０からバスマスタ部１９０に送信するようにしてもよい。
【０１２３】
＜Ｈ．付記＞
［構成１］
制御対象を制御するための制御装置（１００）を構成する演算ユニット（１０）であって、
プロセッサ（１８４）を含む演算処理部（１８０）と、
前記演算処理部（１８０）に接続され、ローカルバス（６０）上のデータ伝送を管理するバスマスタ部（１９０）と、
外部からの電力を受けて前記演算処理部（１８０）および前記バスマスタ部（１９０）に電力を供給する電源回路（１０１）とを備え、
前記電源回路（１０１）は、
前記制御装置（１００）に含まれる電源ユニット（３０）からの電力を受付ける第１のポート（１１）と、
前記電源ユニット（３０）とは別の電源装置からの電力を受付ける第２のポート（１２）と、
前記第１のポート（１１）および前記第２のポート（１２）の両方に接続されたバックアップ回路（１２０）と、
前記電源ユニット（３０）の存在を検出する検出回路（１０８）と、
前記電源回路（１０１）から電力の供給が有効であるか否かを示す状態信号を出力する状態管理回路（１１０）とを含み、
前記状態管理回路（１１０）は、前記第２のポート（１２）の電圧と、前記第１のポート（１１）の電圧と、前記電源ユニット（３０）が存在しているか否かの信号とに基づいて、前記状態信号の値を決定する、演算ユニット。
【０１２４】
［構成２］
前記状態管理回路（１１０）は、前記電源ユニット（３０）が存在していないと検出されているときに、前記第２のポート（１２）の電圧が予め定められた第１のしきい値を下回ると、前記状態信号の値として、前記電源回路（１０１）から電力の供給が無効であることを示す値を出力する構成１に記載の演算ユニット。
【０１２５】
［構成３］
前記状態管理回路（１１０）は、前記電源ユニット（３０）が存在しているか否かにかかわらず、前記バックアップ回路（１２０）から出力される電圧が予め定められた第２のしきい値を下回ると、前記状態信号の値として、前記電源回路（１０１）から電力の供給が無効であることを示す値を出力する構成１または２に記載の演算ユニット。
【０１２６】
［構成４］
前記状態管理回路（１１０）には、前記電源ユニット（３０）に入力される電力の電圧に関する信号が入力されており、前記状態管理回路（１１０）は、前記電源ユニット（３０）が存在していると検出されているときに、前記電源ユニット（３０）に入力される電力の電圧が予め定められた第３のしきい値を下回ると、前記状態信号の値として、前記電源回路（１０１）から電力の供給が無効であることを示す値を出力する構成１〜３のいずれか１項に記載の演算ユニット。
【０１２７】
［構成５］
前記電源回路（１０１）は、前記第１のポート（１１）と前記第２のポート（１２）との間で電流が流れることを阻止するための阻止回路をさらに含む、構成１〜４のいずれか１項に記載の演算ユニット。
【０１２８】
［構成６］
前記電源回路（１０１）は、前記第１のポート（１１）と前記第２のポート（１２）との接続ノードに現れる電圧よりも低い第１の電圧に変換する第１の電圧変換回路（１３０）を含む、構成１〜５のいずれか１項に記載の演算ユニット。
【０１２９】
［構成７］
前記バックアップ回路（１２０）は、
前記第１のポート（１１）および前記第２のポート（１２）と前記第１の電圧変換回路（１３０）との間に配置され、前記第１の電圧よりも高い第２の電圧に変換する第２の電圧変換回路（１２２）から供給される電力を前記第２の電圧より低い第３の電圧に変換する第３の電圧変換回路（１２４）と、
前記第２の電圧変換回路（１２２）と前記第３の電圧変換回路（１２４）との間に接続され、前記第２の電圧変換回路（１２２）から出力される電力の少なくとも一部を蓄積可能なキャパシタ（１２５）とをさらに含む、構成６に記載の演算ユニット。
【０１３０】
［構成８］
前記電源ユニット（３０）と前記演算ユニット（１０）との間には副演算ユニット（２０）が配置され、
前記検出回路（１０８）は、前記電源ユニット（３０）に加えて、前記副演算ユニット（２０）の存在を検出する、構成１〜７のいずれか１項に記載の演算ユニット。
【０１３１】
［構成９］
制御対象を制御するための制御装置（１００）であって、
前記制御装置は演算ユニット（１０）と電源ユニット（３０）とを備え、
前記演算ユニット（１０）は、
前記演算処理部（１８０）に接続され、ローカルバス（６０）上のデータ伝送を管理するバスマスタ部（１９０）と、
外部からの電力を受けて前記演算処理部および前記バスマスタ部（１９０）に電力を供給する電源回路（１０１）とを備え、
前記電源回路（１０１）は、
前記制御装置（１００）に含まれる電源ユニット（３０）からの電力を受付ける第１のポート（１１）と、
前記電源ユニット（３０）とは別の電源装置からの電力を受付ける第２のポート（１２）と、
前記第１のポート（１１）および前記第２のポート（１２）の両方に接続されたバックアップ回路（１２０）と、
前記電源ユニット（３０）の存在を検出する検出回路（１０８）と、
前記電源回路（１０１）から電力の供給が有効であるか否かを示す状態信号を出力する状態管理回路（１１０）とを含み、
前記状態管理回路（１１０）は、前記第２のポート（１２）の電圧と、前記第１のポート（１１）の電圧と、前記電源ユニット（３０）が存在しているか否かの信号とに基づいて、前記状態信号の値を決定する、制御装置。
【０１３２】
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３３】
２ａ  第１電力線、２ｂ  第２電力線、４ａ  第１グランド線、４ｂ  第２グランド線、６  接続ライン、１０  主演算ユニット、１１  第１ポート、１２  第２ポート、１４，１６，１２６，１２８  ダイオード、２０  副演算ユニット、３０  電源ユニット、３２  電力ポート、３４  第３分圧回路、３５，１２５  キャパシタ、３６  出力回路、３８  電圧変換部、４０  機能ユニット、５０  外部電源、６０  ローカルバス、１００  制御装置、１０１  電源回路、１０２  第４分圧回路、１０４  第１分圧回路、１０６  第２分圧回路、１０８  検出抵抗、１１０  状態管理回路、１２０  バックアップ回路、１２２  第２の電圧変換回路、１２４  第３の電圧変換回路、１３０  第１の電圧変換回路、１８０  演算処理部、１８４  プロセッサ、１８６  メモリ、１９０  バスマスタ部、１９２  通信回路、３８０  対応表、３６２  比較器、３６４  トランジスタ、３６６  基準生成回路。
【図１】
2019159703.tif 000003
【図２】
2019159703.tif 000004
【図３】
2019159703.tif 000005
【図４】
2019159703.tif 000006
【図５】
2019159703.tif 000007