(57)【要約】【課題】２つ以上の複数のＣＰＵを持つシステムにおいて、各ＣＰＵ近傍に温度センサを実装し、複数のＣＰＵによって温度を相互監視することで、暴走することなく、ジャンクション温度に近づいたＣＰＵを検出することでシステムを停止させることが可能なＣＰＵの異常検出機能を備えた制御装置を提供する。【解決手段】工作機械を制御する制御装置はプリント板３０を備えている。プリント板３０は、ＣＰＵ３１，ＬＳＩ３３，温度センサ３５、ＣＰＵ３２，ＬＳＩ３４，温度センサ３６を備えている。ＬＳＩ３３とＬＳＩ３４とは内部３７を介して接続されている。複数のＣＰＵと、該ＣＰＵのそれぞれの近傍に温度センサを備えた制御装置において、前記複数の温度センサで検出された温度情報を、前記複数のＣＰＵが相互に読み取り、該読み取った温度情報が所定のしきい値を超えた場合、前記ＣＰＵが熱暴走する兆候があると判断し、前記ＣＰＵを停止させる。【選択図】図１
2015158808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＣＰＵと、該ＣＰＵのそれぞれの近傍に温度センサを備えた制御装置において、前記複数の温度センサで検出された温度情報を、前記複数のＣＰＵが相互に読み取り、該読み取った温度情報が所定のしきい値を超えた場合、前記ＣＰＵが熱暴走する兆候があると判断し、前記ＣＰＵを停止させる手段を備えたことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記複数のＣＰＵが内部バスで接続され、該内部バスを経由して温度情報の読み取りを行うことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
すべてのＣＰＵが各ＣＰＵ近傍の温度センサの温度情報をすべて読み取り、各ＣＰＵで読み取った情報を比較し、読み取った温度の誤差が大きい場合にＣＰＵまたは周辺回路の異常と判断してシステムを停止させることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械などの制御装置に関し、特に、制御装置に用いられるＣＰＵの異常検出機能を備えた前記制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＰＵ（演算処理装置）はジャンクション温度を超えると熱暴走する恐れがあり、最悪の場合火災が発生する可能性がある。そのため、ＣＰＵ近傍に温度センサを実装したり、ＣＰＵ用電源の消費電流量を監視して、熱暴走が起きた時にＣＰＵを停止させる必要がある。
【０００３】
図３は従来技術を説明する図である。制御装置１はＣＰＵ（演算処理装置）２を備えている。ＣＰＵ２の熱暴走を事前に検知するため、電流監視回路３をＣＰＵ２の電源回路の近傍に実装している。この技術では、電流監視回路を実装するためのスペースを確保する必要がある。また、精度の良い電流検出用ＩＣおよび周辺回路が必要である。
【０００４】
図４は特許文献１に開示された従来技術を説明する図である。この技術では、電子装置４に備わった複数のＩＣ（ＩＣ５，ＩＣ６）の各々に、複数の温度センサを設ける。ＩＣ５には温度センサ７と温度センサ８が設けられている。ＩＣ６には温度センサ９と温度センサ１０が設けられている。電子装置４のＩＣを保護する保護装置２０は、ＣＰＵ２１、メモリ（ＲＡＭ／ＲＯＭ）２２、信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ２３、および、入力信号の切り替えを行うマルチプレクサ２４を備えている。
【０００５】
複数の温度センサ７，８，９，１０で検出されたＩＣの温度情報を保護装置２０で処理し、温度差（温度センサ７と温度センサ８、温度センサ９と温度センサ１０）が規定値以上になった場合は、温度センサの故障と判断する。また、温度差が規定値以内のときに、すべての温度センサが規定値以上の温度になった場合は、温度異常と判断する。この技術では、温度管理を目的とする素子に対して、複数の温度センサとそれをモニタする保護装置が必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２６５２９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
熱消費電流量を監視する手法では、瞬間的に流れる電流も考慮して、しきい値をある程度高めに設定する必要がある。したがって、場合によってはＣＰＵが熱暴走状態に入ってからシステムを停止する場合も考えられ、ＣＰＵや周辺のデバイスに損傷を与える可能性がある。また、温度センサで監視を行うと、自分自身が熱暴走状態に陥ってしまえば、正常に動作できないため、システムを停止することができない。
【０００８】
そこで本発明の目的は、これらの問題を解決する手法として、２つ以上の複数のＣＰＵを持つシステムにおいて、各ＣＰＵ近傍に温度センサを実装し、複数のＣＰＵによって温度を相互監視することで、暴走することなく、ジャンクション温度に近づいたＣＰＵを検出することでシステムを停止させることが可能なＣＰＵの異常検出機能を備えた制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願の請求項１に係る発明は、複数のＣＰＵと、該ＣＰＵのそれぞれの近傍に温度センサを備えた制御装置において、前記複数の温度センサで検出された温度情報を、前記複数のＣＰＵが相互に読み取り、該読み取った温度情報が所定のしきい値を超えた場合、前記ＣＰＵが熱暴走する兆候があると判断し、前記ＣＰＵを停止させる手段を備えたことを特徴とする制御装置である。この構成により、温度を相互監視することで、熱暴走に陥る兆候を確実に検知し、ＣＰＵや周辺のデバイスに損傷を与えることなく相互停止させることができる。  
請求項２に係る発明は、前記複数のＣＰＵが内部バスで接続され、該内部バスを経由して温度情報の読み取りを行うことを特徴とする請求項１に記載の制御装置である。この構成により、温度情報は内部バスを経由して通信するので、２つ以上のＣＰＵについて容易に拡張することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、すべてのＣＰＵが各ＣＰＵ近傍の温度センサの温度情報をすべて読み取り、各ＣＰＵで読み取った情報を比較し、読み取った温度の誤差が大きい場合にＣＰＵまたは周辺回路の異常と判断してシステムを停止させることを特徴とする請求項１の制御装置である。この構成により、取得した情報に差異がある場合、温度のしきい値に関係なく、ＣＰＵまたは周辺回路の異常を検出することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、２つ以上の複数のＣＰＵを持つシステムにおいて、各ＣＰＵ近傍に温度センサを実装し、複数のＣＰＵによって温度を相互監視することで、暴走することなく、ジャンクション温度に近づいたＣＰＵを検出することでシステムを停止させることが可能なＣＰＵの異常検出機能を備えた制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１を示す図である。
【図２】本発明の実施形態２を示す図である。
【図３】従来技術を説明する図である。
【図４】特許文献１に開示された従来技術を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
＜実施形態１＞
図1は実施形態１を示す図である。実施形態１の構成はＣＰＵが２個の例である。工作機械を制御する制御装置はプリント板３０を備えている。プリント板３０は、ＣＰＵ３１，ＬＳＩ３３，温度センサ３５、ＣＰＵ３２，ＬＳＩ３４，温度センサ３６を備えている。ＬＳＩ３３とＬＳＩ３４とは内部３７を介して接続されている。ＬＳＩは、ＣＰＵと内部バスの間の変換（ブリッジ）およびメモリ、温度センサなどの周辺デバイスを制御するための素子である。プリント板３０において、ＣＰＵ３１の近傍に温度センサ３５が配置され、ＣＰＵ３２の近傍に温度センサ３６が配置されている。
【００１４】
ＣＰＵ３１は、温度センサ３５で検出された温度情報（ＣＰＵ３１の温度）を取得すると共に、温度センサ３６で検出された温度情報（ＣＰＵ３２の温度）を内部バス３７を介して取得する。同様に、ＣＰＵ３２は、温度センサ３６で検出された温度情報（ＣＰＵ３２の温度）を取得すると共に、温度センサ３５で検出された温度情報（ＣＰＵ３１の温度）を取得する。
【００１５】
ＣＰＵ３１とＣＰＵ３２はそれぞれが取得した温度情報を予め設定された所定のしきい値とを比較する。比較の結果、ＣＰＵ３２とＣＰＵ３６が取得した温度情報が予め設定されたしきい値を超えた場合には、ＣＰＵ３１あるいはＣＰＵ３２が熱暴走する兆候があると判断し、ＣＰＵにおいて演算処理を停止する。ＣＰＵにおける演算の停止は割り込み制御など公知の手法によって行うことができる。なお、ＣＰＵにおいて演算処理を停止することは制御装置によって工作機械を制御することを停止することである。
【００１６】
＜実施形態２＞
図２は実施形態２を示す図である。実施形態２の構成はＣＰＵが３個の例である。工作機械を制御する制御装置はプリント板４０を備えている。実施形態２の構成はＣＰＵが３個の例である。プリント板４０は、ＣＰＵ４１，ＬＳＩ４２，メモリ４３，温度センサ４４、ＣＰＵ４５，ＬＳＩ４６，メモリ４７，温度センサ４８、ＣＰＵ４９，ＬＳＩ５０，メモリ５１，温度センサ５２を備えており、これらの各要素は内部バス５３を介して相互に接続されている。ＣＰＵ４１の近傍に温度センサ４４が配置されている。ＣＰＵ４８の近傍に温度センサ４８が配置されている。ＣＰＵ４９の近傍に温度センサ５２が配置されている。
【００１７】
ＣＰＵ４１で読んだ温度センサ４４の値をＴ１１、温度センサ４８の値をＴ１２、温度センサ５２の値をＴ１３とする。読んだ結果をメモリ４３に格納する。  
ＣＰＵ４５で読んだ温度センサ４４の値をＴ２１、温度センサ４８の値をＴ２２、温度センサ５２の値をＴ２３とする。読んだ結果をメモリ４７に格納する。  
ＣＰＵ４９で読んだ温度センサ４４の値をＴ３１、温度センサ４８の値をＴ３２、温度センサ５２の値をＴ３３とする。読んだ結果をメモリ５１に格納する。
【００１８】
ＣＰＵ４１が、内部バス５３を通して各メモリ４３，４７，５１にアクセスし、温度センサ４４の値（Ｔ１１，Ｔ２１，Ｔ３１）、温度センサ４８の値（Ｔ１２，Ｔ２２，Ｔ３２）、温度センサ５２の値（Ｔ１３，Ｔ２３，Ｔ３３）の値を比較する。各温度センサ４４，４８，５２の温度の値を比較した結果が、１つでも合致しない場合は、ＣＰＵまたはＬＳＩ（周辺回路）の異常と判断して、システムを停止する。ＣＰＵ４４の比較結果が正常終了した場合、同様の比較をＣＰＵ４５、ＣＰＵ４９でも行う。
【符号の説明】
【００１９】
１  制御装置
２  ＣＰＵ
３  電流監視回路
４  電子装置
５  ＩＣ
６  ＩＣ
７  温度センサ
８  温度センサ
９  温度センサ
１０  温度センサ
２０  保護装置
２１  ＣＰＵ
２２  メモリ
２３  Ａ／Ｄコンバータ
２４  マルチプレクサ
３０  プリント板
３１  ＣＰＵ
３２  ＣＰＵ
３３  ＬＳＩ
３４  ＬＳＩ
３５  温度センサ
３６  温度センサ
３７  内部バス
４０  プリント板
４１  ＣＰＵ
４２  ＬＳＩ
４３  メモリ
４４  温度センサ
４５  ＣＰＵ
４６  ＬＳＩ
４７  メモリ
４８  温度センサ
４９  ＣＰＵ
５０  ＬＳＩ
５１  メモリ
５２  温度センサ
５３  内部バス
【図１】
2015158808.tif 000003
【図２】
2015158808.tif 000004
【図３】
2015158808.tif 000005
【図４】
2015158808.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月5日(2015.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項３に係る発明は、前記読み取った温度情報を予め設定された所定のしきい値と比較し、前記予め設定された所定のしきい値を前記読み取った温度情報が超えた場合、前記ＣＰＵを停止させることを特徴とする請求項１に記載の制御装置である。  
請求項４に係る発明は、すべてのＣＰＵが各ＣＰＵ近傍の温度センサの温度情報をすべて読み取り、各ＣＰＵで読み取った情報を比較し、読み取った温度の誤差が大きい場合にＣＰＵまたは周辺回路の異常と判断してシステムを停止させることを特徴とする請求項１に記載の制御装置である。この構成により、取得した情報に差異がある場合、温度のしきい値に関係なく、ＣＰＵまたは周辺回路の異常を検出することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
＜実施形態２＞
図２は実施形態２を示す図である。実施形態２の構成はＣＰＵが３個の例である。工作機械を制御する制御装置はプリント板４０を備えている。実施形態２の構成はＣＰＵが３個の例である。プリント板４０は、ＣＰＵ４１，ＬＳＩ４２，メモリ４３，温度センサ４４、ＣＰＵ４５，ＬＳＩ４６，メモリ４７，温度センサ４８、ＣＰＵ４９，ＬＳＩ５０，メモリ５１，温度センサ５２を備えており、これらの各要素は内部バス５３を介して相互に接続されている。ＣＰＵ４１の近傍に温度センサ４４が配置されている。ＣＰＵ４５の近傍に温度センサ４８が配置されている。ＣＰＵ４９の近傍に温度センサ５２が配置されている。
【手続補正３】
【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】
複数のＣＰＵと、該ＣＰＵのそれぞれの近傍に温度センサを備えた制御装置において、前記複数の温度センサで検出された温度情報を、前記複数のＣＰＵが相互に読み取り、該読み取った温度情報が所定のしきい値を超えた場合、前記ＣＰＵが熱暴走する兆候があると判断し、前記ＣＰＵを停止させる手段を備えたことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記複数のＣＰＵが内部バスで接続され、該内部バスを経由して温度情報の読み取りを行うことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記読み取った温度情報を予め設定された所定のしきい値と比較し、前記予め設定された所定のしきい値を前記読み取った温度情報が超えた場合、前記ＣＰＵを停止させることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
すべてのＣＰＵが各ＣＰＵ近傍の温度センサの温度情報をすべて読み取り、各ＣＰＵで読み取った情報を比較し、読み取った温度の誤差が大きい場合にＣＰＵまたは周辺回路の異常と判断してシステムを停止させることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月17日(2015.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本願の請求項１に係る発明は、複数のＣＰＵと、該ＣＰＵのそれぞれの近傍に温度センサを備えた制御装置において、前記複数の温度センサで検出された温度情報を、前記複数のＣＰＵが相互に読み取り、該読み取った温度情報が所定のしきい値を超えた場合、前記読み取った温度情報が所定のしきい値を超えた前記温度センサの近傍に備わったＣＰＵが熱暴走する兆候があると判断し、該読み取った温度情報が所定のしきい値を超えた前記温度センサの近傍に備わったＣＰＵを停止させる手段を備えたことを特徴とする制御装置である。この構成により、温度を相互監視することで、熱暴走に陥る兆候を確実に検知し、ＣＰＵや周辺のデバイスに損傷を与えることなく相互停止させることができる。
請求項２に係る発明は、前記複数のＣＰＵが内部バスで接続され、該内部バスを経由して温度情報の読み取りを行うことを特徴とする請求項１に記載の制御装置である。この構成により、温度情報は内部バスを経由して通信するので、２つ以上のＣＰＵについて容易に拡張することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
ＣＰＵ３１とＣＰＵ３２はそれぞれが取得した温度情報を予め設定された所定のしきい値とを比較する。比較の結果、ＣＰＵ３１とＣＰＵ３２が取得した温度情報が予め設定されたしきい値を超えた場合には、ＣＰＵ３１あるいはＣＰＵ３２が熱暴走する兆候があると判断し、ＣＰＵにおいて演算処理を停止する。ＣＰＵにおける演算の停止は割り込み制御など公知の手法によって行うことができる。なお、ＣＰＵにおいて演算処理を停止することは制御装置によって工作機械を制御することを停止することである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
複数のＣＰＵと、該ＣＰＵのそれぞれの近傍に温度センサを備えた制御装置において、前記複数の温度センサで検出された温度情報を、前記複数のＣＰＵが相互に読み取り、該読み取った温度情報が所定のしきい値を超えた場合、前記読み取った温度情報が所定のしきい値を超えた前記温度センサの近傍に備わったＣＰＵが熱暴走する兆候があると判断し、該読み取った温度情報が所定のしきい値を超えた前記温度センサの近傍に備わったＣＰＵを停止させる手段を備えたことを特徴とする制御装置。