(57)【要約】【課題】従来技術は、マイコン外部から信号を入力して故障診断を行うため、マイコン内部の故障箇所の判定は出来ない。よって演算部等の主要部に異常が無く、周辺モジュールの一部分の故障であって故障部分の機能を代替する手段が存在するような場合でも、マイコン全体の故障として認識し、マイコンを用いた制御が全て停止されるという課題がある。【解決手段】同一機能を持つ複数の周辺モジュールを持つマイコンと、前記マイコンの指令に応じて前記マイコンの入出力信号の接続先を切り換えるセレクタと、を有し、前記セレクタにより前記マイコンの出力信号が前記マイコンの入力信号となるように接続し、前記信号の接続状態によって周辺モジュールを診断するとともに、前記同一機能を持つ複数の周辺モジュールの一つ以上に故障を発見した場合には、前記セレクタを用いてマイコン外部との入出力信号の接続先を他の同一機能を持つ周辺モジュールに切り換える。【選択図】  図１
2004151909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも演算装置と周辺モジュールから成り立つマイクロコンピュータと、前記マイクロコンピュータの指令に応じて前記マイクロコンピュータの入出力信号の接続先を切り換えるセレクタと、を有し、前記セレクタにより前記マイクロコンピュータの出力信号が前記マイクロコンピュータの入力信号となるように接続し、前記信号の接続状態によって周辺モジュールの診断を行うことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
少なくとも演算装置と、同一機能を持つ複数の周辺モジュールから成り立つマイクロコンピュータと、前記マイクロコンピュータの指令に応じて前記マイクロコンピュータの入出力信号の接続先を切り換えるセレクタと、を有し、前記セレクタにより前記マイクロコンピュータの出力信号が前記マイクロコンピュータの入力信号となるように接続し、前記信号の接続状態によって周辺モジュールの診断を行うとともに、前記同一機能を持つ複数の周辺モジュールの一つ以上に故障を発見した場合に、前記セレクタを用いてマイクロコンピュータ外部との入出力信号の接続先を他の同一機能を持つ周辺モジュールに切り換えることを特徴とする電子制御装置。
【請求項３】
請求項２において、前記同一機能を持つ複数の周辺モジュールの接続優先順位を記憶する手段を有し、前記同一機能を持つ複数の周辺モジュールの一つ以上に故障があると判定された場合は、前記記憶手段に記憶された優先順位に基づいて入出力信号の接続先の切り換えを行うことを特徴とする電子制御装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３において、前記同一機能を持つ複数の周辺モジュールはＳＣＩであることを特徴とする電子制御装置。
【請求項５】
請求項２または３において、前記マイクロコンピュータ内部にメモリを有し、前記接続優先順位を前記メモリに記憶することを特徴とする電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術としては、少なくとも演算部と周辺モジュールを有するマイクロコンピュータ（以下マイコン）に対し、マイコンの外部から信号を入力したときのマイコンからの出力信号を用いて、マイコンの外部で当該マイコンの故障を診断する電子制御装置がある。また、上記のようなマイコンにおいて、周辺モジュール内部にマイコンのテスト用の信号を発生する手段と、マイコンの動作モードを通常動作とテスト動作に切り換える手段を設け、所定の条件下でマイコンをテスト動作として外部モジュールとの通信を切離し、外部からの入力信号の替わりにテスト用の信号をマイコンに入力して、このときにマイコンが出力する信号を用いて、マイコンの異常を判断する電子制御装置が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１６２２２５号公報（３頁，図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
マイコンの外部から信号を入力して故障を診断する従来技術では、マイコン内部の故障箇所の判定は出来ない。このため、例えば演算部等の主要部には異常が無く、周辺モジュールの一部分の故障であって、周辺モジュール中に故障部分の機能を代替する手段が存在するような故障（以下、軽度の故障）であっても、マイコン全体の故障として認識し、マイコンを用いた制御が全て停止されるという課題がある。特に自動車のエンジン制御に用いる電子制御装置などの場合には、マイコン制御の停止はエンジン始動不良等、自動車の性能悪化を意味するため、周辺モジュールの軽度の故障の場合には、可能な限りマイコンを用いた通常の制御を継続することが求められる。
【０００５】
また、周辺モジュールにテスト用の信号を発生する手段や動作モードを設定する手段を設ける場合には、マイコンの表面積，コストの増加などの問題があり、さらに従来のマイコンには適用できないという課題がある。
【０００６】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであり、マイコン外部からの信号を用いることなく周辺モジュールの故障を判別し、周辺モジュール中に故障部分の機能を代替する手段が存在する場合には、マイコンを用いた制御を継続することが可能な電子制御装置の提供を目的とする。さらに、従来のマイコンについても適用可能とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成すべく、本発明は、少なくとも演算装置と、同一機能を持つ複数の周辺モジュールから成り立つマイクロコンピュータ（以下マイコン）と、前記マイコンの指令に応じて前記マイコンの入出力信号の接続先を切り換えるセレクタと、を有し、前記セレクタにより前記マイコンの出力信号が前記マイコンの入力信号となるように接続し、前記信号の接続状態によって周辺モジュールの診断を行うとともに、前記同一機能を持つ複数の周辺モジュールの一つ以上に故障を発見した場合には、前記セレクタを用いてマイコン外部との入出力信号の接続先を他の同一機能を持つ周辺モジュールに切り換えることにより、マイコンを用いた制御を継続することを可能とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例としてシングルチップマイコンを用いた電子制御装置を取り上げ、以下に図を参照しながら説明する。
【０００９】
図１は、本発明における電子制御装置１０の構成を示すブロック図である。図１の電子制御装置１０は、シングルチップマイコン１００，マイコンに集積された周辺モジュール１０１，セレクタ１０２により構成されている。シングルチップマイコン１００に対する外部接続信号１０４の入出力はセレクタ１０２を介して行われ、シングルチップマイコンから出力される入出力セレクト信号１０３により、セレクタ１０２への入出力信号１０５，１０６，１０７、及び外部接続信号１０４を任意に接続することが可能である。シングルチップマイコン１００への接続信号の接続優先順位はシングルチップマイコン１００内に集積されたメモリ１０８に記憶される。セレクタ１０２は、例えば、汎用のマルチプレクサＩＣを用いることで実現ができる。
【００１０】
次に、図２を用いて本発明の処理手順について説明する。図２は、シングルチップマイコン１００内のＣＰＵの処理手順である。従来の処理は、電子制御装置１０への電源投入後、マイコンの初期化処理２０１を実行し、その後、通常制御２１１へ移行していた。本発明では、マイコンの初期化処理２０１実行後、周辺モジュールの自己監視（以下、セルフチェック）２０２〜２１０を実行し、通常制御２１１へ移行する処理手順とする。まず、マイコンの初期化処理２０１終了後、セルフチェックモードの設定処理２０３を行う、この処理にて、前出の入出力セレクト信号１０３の生成、セルフチェック用の初期化設定を行い、周辺モジュール１０１内の同一機能同士の接続を行う。次にセルフチェック２０４により、セレクタ１０２により接続された信号同士が正しく動作するか否かを判定する。指定の接続が全て終了するまでセルフチェックモードの設定処理２０３とセルフチェック２０４をチェック終了判定２０５により繰り返す。その後、セルフチェック結果の判定２０６を行い、セルフチェックに問題が無い場合は、通常モード設定２０７へ進み通常制御用の初期設定を実施し、通常制御２１１を開始する。セルフチェック結果判定２０６にて何らかの異常を判定した場合は、フェイルモード移行可能判定２０８の処理へ進む、ここでは、セルフチェック結果の状態から、故障している機能に対し、代替え可能な接続方法があるかの判定を行う。代替え可能な接続方法がある場合、フェイルモード設定２０９へ進み、シングルチップマイコン１００により、セレクタ１０２に対して、入出力セレクト信号
１０３を操作し、代替え可能な接続に設定を行う、その後、通常制御２１１へ移行する。フェイルモード移行可能判定２０８にて、代替え可能な接続が無いと判定された場合は、マイコン故障記憶処理２１０の処理へ進みマイコン故障を記憶し、通常制御２１１へ移行する、ここで、マイコン故障と判定された場合は、通常制御側でマイコン故障時のフェイルセーフモードとなる。
【００１１】
図３は、図２におけるセルフチェック処理２０２の具体例を示したものである。ここでは、セルフチェック処理２０２として、周辺モジュールの機能として、ＳＣＩ（Ｓｅｒｉａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）端子に適用した場合の一例を記載している。処理３０１は、図２セルフチェックモード設定処理２０３に相当し、ここでは、周辺モジュール１０１内の同一機能として、ＳＣＩの３チャネルを交互に接続切り換えを行う。接続切り換えは、前出の様に、シングルチップマイコン１００からセレクタ１０２へ、入出力セレクト信号１０３を出力することで行う。本実施例では、ＳＣＩ１−ＳＣＩ２接続，ＳＣＩ１−ＳＣＩ３接続，ＳＣＩ２−ＳＣＩ３接続の３回接続切り換えを行う、通信テスト終了判定３０５は、図２のチェック終了判定２０５に相当し、ここでは、前記３回の切り換えが終了していることを判定する。３０２，３０３，３０４は、図２のセルフチェックに相当する処理である。本実施例では、ＳＣＩの機能チェックを行うため、３０３にて実際にＳＣＩ通信を実行し、それぞれの切り換え状態にて各々通信が正しく行われることを確認する。ここで、通信が正しく行われない状態が検知された場合は、ＮＧ記憶３０４にて通信が正しく行われなかった接続状態を記憶しておく。この記憶結果は、図２のセルフチェック結果判定２０６，フェイルモード移行可能判定２０８で使用する。ＮＧ記憶３０４にてＮＧである接続が無いとメモリ１０８に記憶されている場合は、セルフチェック結果判定２０６にてＮＧなしとして、通常モード設定２０７にて、通常の接続状態として、通常制御２１１へ移行する。通信ＮＧ記憶処理３０４にてＮＧである接続があるとメモリ１０８に記憶している場合は、セルフチェック結果判定２０６にてＮＧ有りと判定し、引き続きフェイルモード移行可能判定２０８の処理を行う。
【００１２】
ここでは、例えば、通信ＮＧ記憶処理３０４の結果が全ての接続でＮＧであった場合は、周辺モジュール１０１のＳＣＩ機能としては、使用可能なものが無いと判断し、マイコン故障記憶処理２１０へ進みマイコン故障時処理をメモリ１０８に記憶する。また、例えば、通信ＮＧ記憶処理３０４の結果が、ＳＣＩ１−ＳＣＩ２接続＝ＮＧ，ＳＣＩ１−ＳＣＩ３接続＝ＮＧ，ＳＣＩ２−ＳＣＩ３接続＝ＯＫであった場合は、ＳＣＩ１が故障しているものと判定し、ＳＣＩ１と外部接続信号１０４を接続せずに、同一機能のＳＣＩ２またはＳＣＩ３と外部接続信号１０４を接続し、外部との通信を可能とする。外部接続信号１０４が複数ある場合は、外部接続信号間の接続優先順を事前にメモリ１０８に記憶しておくことで、接続優先順位が高い外部接続信号１０４から周辺モジュール１０１内のＳＣＩ機能として有効な端子に接続を行う。
【００１３】
接続の切り換えは、前出の通りに、シングルチップマイコン１００からセレクタ１０２への入出力セレクト信号１０３によって行われる。ここでは、ＳＣＩを例にとったが、ＣＡＮ及びＡＤコンバータ等同一機能が複数個あるシングルチップマイコン１００の周辺モジュール１０１の機能であれば、全て同様の処理で置換えが可能である。このように本実施例では、周辺モジュールの一部が故障と判定された場合であっても、残りの同一機能が故障で無い場合、通常の制御を極力実施する接続に変更することが可能であり、周辺モジュール故障によるマイコンを用いた制御の停止を防止し、電子制御装置１０の信頼性を向上させることができる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、マイコン外部からの信号を用いることなく周辺モジュールの故障を判別し、周辺モジュール中に故障部分の機能を代替する手段が存在する場合にはマイコンを用いた制御を継続することが可能となるので、従来に比べてマイコンを用いた制御が停止される確率を低下させ、電子制御装置の信頼性向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シングルチップマイコンを搭載した電子制御装置のブロック図。
【図２】周辺モジュールのセルフチェック処理の流れ。
【図３】周辺モジュールの機能としてＳＣＩを例にしたセルフチェック処理の一例。
【符号の説明】
１０…電子制御装置、１００…シングルチップマイコン、１０１…周辺モジュール、１０２…セレクタ、１０３…入出力セレクト信号、１０４…外部接続信号、１０５，１０６，１０７…入出力信号、１０８…メモリ、２０１…マイコン初期化処理、２０２，２０４…セルフチェック処理、２０３…セルフチェックモード設定処理、２０５…チェック終了判定、２０６…セルフチェック結果判定、２０７…通常モード設定、２０８…フェイルモード移行可能判定、２０９…フェイルモード設定、２１０…マイコン故障記憶処理、２１１…通常制御、３０１…接続切換処理、３０２…通信テスト処理、３０３…通信テスト結果判定、３０４…通信ＮＧ記憶処理、３０５…通信テスト終了判定。
【図１】
2004151909.tif 000003
【図２】
2004151909.tif 000004
【図３】
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