(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不揮発性の書換え可能なメモリを備え、そのメモリに記憶されている運転用制御情報に基づいて装置の運転を制御するマイクロコンピュータが設けられている制御装置であって、
前記メモリが、そのメモリに記憶されている運転用制御情報が正常か異常かを判別する制御情報判別処理を実行するための判別処理情報を記憶し、
前記マイクロコンピュータが、前記メモリに記憶されている判別処理情報に基づいて制御情報判別処理を実行するように構成され、
前記マイクロコンピュータとの間で通信可能で、不揮発性の書換え可能なサブメモリを備えて、そのサブメモリに記憶されている記憶情報が正常か異常かを判別する記憶情報判別処理を実行するサブマイクロコンピュータが設けられ、
前記マイクロコンピュータが、前記サブマイクロコンピュータに異常状態が発生すると、その異常発生情報を前記メモリに記憶し、かつ、前記サブメモリに異常発生情報が記憶されていると、前記制御情報判別処理を実行するように構成され、
前記サブマイクロコンピュータが、前記マイクロコンピュータに異常状態が発生すると、前記サブメモリにその異常発生情報を記憶し、かつ、前記メモリに異常発生情報が記憶されていると、前記記憶情報判別処理を実行するように構成されている制御装置。
【請求項２】
前記マイクロコンピュータが、電源投入および電源リセットのうち少なくとも一方が実行されると、前記制御情報判別処理を実行するように構成されている請求項１に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不揮発性の書換え可能なメモリを備え、そのメモリに記憶されている運転用制御情報に基づいて運転を制御するマイクロコンピュータが設けられている制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような制御装置は、不揮発性の書換え可能なメモリとしてフラッシュメモリを使用して、そのフラッシュメモリに運転用制御プログラムが記憶され、マイクロコンピュータがフラッシュメモリに記憶されている運転用制御プログラムに基づいて運転を制御するものが知られている（例えば、特開平８−２２７３９号公報）。
そして、このような制御装置は、マイクロコンピュータを装置に装着したまま、フラッシュメモリに記憶されている運転用制御プログラムを繰り返し書換えることができるので、製造後などのプログラムの変更の必要性にも容易に対応することができるものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように、フラッシュメモリなどの不揮発性の書換え可能なメモリを用いるものでは、時間経過とともに記憶されている情報が消えていく、いわゆるビット欠けが生じるという問題がある。
そして、一般的には、メモリに情報を記憶させてから１０年経過すると、ビット欠けが発生するとされているが、その装置の使用環境および使用条件により、ビット欠けが早い段階で生じることがあり、その場合に、マイクロコンピュータが暴走して安全性が損なわれる虞があった。
【０００４】
本発明はかかる点に着目してなされたものであり、その目的は、時間経過とともにメモリに記憶されている情報が消えていく、いわゆるビット欠けの発生を検出して、マイクロコンピュータの暴走を防止して安全性を向上させることができる制御装置を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載の発明によれば、不揮発性の書換え可能なメモリを備え、そのメモリに記憶されている運転用制御情報に基づいて装置の運転を制御するマイクロコンピュータが設けられている制御装置において、メモリが、そのメモリに記憶されている運転用制御情報が正常か異常かを判別する制御情報判別処理を実行するための判別処理情報を記憶し、マイクロコンピュータが、メモリに記憶されている判別処理情報に基づいて制御情報判別処理を実行するように構成されている。
つまり、時間経過とともに記憶されている情報が消えていく、いわゆるビット欠けが発生すると、マイクロコンピュータのメモリに記憶されている運転用制御情報が異常となるので、判別処理情報に基づく制御情報判別処理を実行することにより運転用制御情報の異常を検出することができ、ビット欠けを検出することができる。
したがって、装置の使用環境や使用条件によりビット欠けが早い段階で発生しても、そのビット欠けの発生を検出することができるので、ビット欠けに対する処置を行うことができ、マイクロコンピュータの暴走を防止して安全性を向上させることができる。
又、請求項１に記載の発明によれば、前記マイクロコンピュータとの間で通信可能で、不揮発性の書換え可能なサブメモリを備えて、そのサブメモリに記憶されている記憶情報が正常か異常かを判別する記憶情報判別処理を実行するサブマイクロコンピュータが設けられ、前記マイクロコンピュータが、前記サブマイクロコンピュータに異常状態が発生すると、その異常発生情報を前記メモリに記憶し、かつ、前記サブメモリに異常発生情報が記憶されていると、前記制御情報判別処理を実行するように構成され、前記サブマイクロコンピュータが、前記マイクロコンピュータに異常状態が発生すると、前記サブメモリにその異常発生情報を記憶し、かつ、前記メモリに異常発生情報が記憶されていると、前記記憶情報判別処理を実行するように構成されている。
つまり、マイクロコンピュータに異常状態が発生すると、その異常発生情報がサブマイクロコンピュータのサブメモリに記憶され、サブメモリに異常発生情報が記憶されていると、メモリに記憶されている運転用制御情報が正常か異常かを判別するための制御情報判別処理が実行される。また、逆に、サブマイクロコンピュータに異常状態が発生すると、その異常発生情報がマイクロコンピュータのメモリに記憶され、メモリに異常発生情報が記憶されていると、サブメモリに記憶されている記憶情報が正常か異常かを判別するための記憶情報判別処理が実行される。
したがって、マイクロコンピュータおよびサブマイクロコンピュータのそれぞれが、異常発生情報を自己に記憶するのではなく、相手の異常発生情報を記憶させるとともに、その相手に記憶されている異常発生情報に基づいて自己のメモリに記憶されている情報が正常か異常かを判別する制御情報判別処理または記憶情報判別処理を実行するので、異常状態が発生したマイクロコンピュータまたはサブマイクロコンピュータが、確実に制御情報判別処理または記憶情報判別処理を実行することができ、ビット欠けの発生をより確実に検出することができ、安全性をより一層向上させることができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明によれば、マイクロコンピュータが、電源投入および電源リセットのうち少なくとも一方が実行されると、制御情報判別処理を実行するように構成されている。
つまり、電源投入または電源リセットのうちのいずれかが実行されると、制御情報判別処理を実行するので、マイクロコンピュータによる運転制御を実行する前に必ず運転用制御情報が正常か異常か判別されることになる。
したがって、マイクロコンピュータによる運転制御を実行する前にビット欠けを検出することができるので、ビット欠けを発生したままマイクロコンピュータによる運転制御が実行されるのを防止することができ、安全性をより向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる制御装置を給湯装置に適応した例を図面に基づいて説明する。この給湯装置は、図１に示すように、供給される水を加熱して出湯栓７に給湯する給湯部Ｋ、この給湯部Ｋの運転を制御するマイクロコンピュータとしてメインマイコンＭ、このメインマイコンＭに動作情報を指令するサブマイクロコンピュータを備えたリモコンＲなどから構成されている。
【００１１】
前記給湯部Ｋは、燃焼室１内に設けられている水加熱用の熱交換器２、この熱交換器２を加熱するガス燃焼式のバーナ３などから構成され、このバーナ３の上流側から燃焼用空気を通風するとともに、その通風量を変更調整自在な空気量調節手段としてのファン４も設けられ、ファン４の回転数を検出する回転数センサ４ａも設けられている。
【００１２】
そして、熱交換器２には、例えば家庭用の水道などから水が供給される入水路５、加熱後の湯水を手動式の給湯栓７に出湯する出湯路６がそれぞれ接続されている。
前記入水路５には、熱交換器２への通水量を検出する通水量センサ８、入水路５を通して供給される水の温度を検出する入水温サーミスタ９がそれぞれ備えられている。また、出湯路６には、出湯栓７から出湯される湯水の温度を検出する出湯温サーミスタ１０が設けられている。
【００１３】
バーナ３に対する燃料供給路１１には、燃料供給を断続する電磁操作式の断続弁１２、燃料供給量（バーナ３の燃焼量）を変更調節自在な電磁操作式の燃料調節手段としてのガス量調節弁１３が備えられ、バーナ３の近くには、バーナ３に対する点火動作を実行するイグナイタ１４と、バーナ３が着火されているか否かを検出するフレームロッド１５とがそれぞれ備えられている。
【００１４】
前記リモコンＲは、メインマイコンＭと通信可能なサブマイクロコンピュータとしてのサブマイコンＳを備えて、給湯部Ｋの運転の開始・停止を指令する運転スイッチ１６、出湯用目標温度を変更設定自在な温度設定スイッチ１７、出湯温度や出湯用目標温度などを表示する表示部１８、運転状態であることを表示する運転ランプ１９、バーナ３が燃焼状態であることを表示する燃焼ランプ２０などからなる操作部Ｂから構成されている。
【００１５】
前記メインマイコンＭは、図２に示すように、不揮発性の書換え可能なメモリとしてのメイン用フラッシュメモリ２１と、メイン用フラッシュメモリ２１に記憶されている記憶情報に基づいた動作を実行するメイン用ＣＰＵ２２と、外部との制御情報の送受信を可能とするメイン用インターフェース２３、情報伝達の管理をするとともに、メイン用ＣＰＵ２２の作動異常を監視するウォッチドッグ回路２４とから構成され、メイン用フラッシュメモリ２１、メイン用ＣＰＵ２２、メイン用インターフェース２３、および、ウォッチドッグ回路２４のそれぞれがメイン用制御基板２５に備えられている。
【００１６】
そして、メイン用フラッシュメモリ２１には、運転用制御情報としての運転用制御プログラムや、メイン用フラッシュメモリ２１に記憶されている運転用制御プログラムが正常か異常かを判別する制御情報判別処理を実行するための判別処理情報としての判別処理プログラムなどが記憶され、メイン用ＣＰＵ２２が、メイン用フラッシュメモリ２１に記憶されている運転用制御プログラムに基づいて給湯装置の運転を制御するとともに、メイン用フラッシュメモリ２１に記憶されている判別処理プログラムに基づいて制御情報判別処理を実行するように構成されている。
【００１７】
また、リモコンＲに備えられているサブマイコンＳは、不揮発性の書換え可能なサブメモリとしてのサブ用フラッシュメモリ２６、サブ用フラッシュメモリ２６に記憶されている記憶情報に基づいた動作を実行するサブ用ＣＰＵ２７と、外部との制御情報の送受信を可能とするサブ用インターフェース２８とから構成され、サブ用フラッシュメモリ２６、サブ用ＣＰＵ２７、および、メイン用インターフェース２８のそれぞれがサブ用制御基板２９に備えられている。
そして、サブ用フラッシュメモリ２６には、サブ用フラッシュメモリ２６に記憶されている記憶情報が正常か異常かを判別するための記憶情報判別処理情報としての記憶情報判別処理プログラムなどが記憶されている。
【００１８】
メインマイコンＭおよびサブマイコンＳについて説明を加えると、メインマイコンＭは、運転状態であるときに、サブマイコンＳからの制御指令により、メイン用フラッシュメモリ２１に記憶されている運転用制御プログラムに基づいて、バーナ３の点火・消火を含む燃焼状態を制御する運転制御としての燃焼制御処理を実行する。
また、メインマイコンＭは、サブマイコンＳに異常状態が発生すると、その異常発生情報をメイン用フラッシュメモリ２１に記憶させ、逆に、サブマイコンＳは、メインマイコンＭに異常状態が発生すると、その異常発生情報をサブ用フラッシュメモリ２６に記憶させるようにしている。
なお、メインマイコンＭの異常状態の発生は、ウォッチドッグ回路２４にて検出され、サブマイコンＳの異常状態の発生は、メインマイコンＭにて検出するように構成されている。
【００１９】
そして、メインマイコンＭは、サブ用フラッシュメモリ２６にメインマイコンＭの異常発生情報が記憶されていると、メイン用フラッシュメモリ２１に記憶されている判別処理プログラムに基づいて制御情報判別処理を実行するように構成され、サブマイコンＳは、メイン用フラッシュメモリ２１にサブマイコンＳの異常発生情報が記憶されていると、サブ用フラッシュメモリ２６に記憶されている記憶情報判別処理プログラムに基づいて記憶情報判別処理を実行するように構成されている。
また、制御情報判別処理および記憶情報判別処理として、ある記憶領域のビット情報を加算した総和の特定ビット値が、予め付加されている検査合計と一致するか否かにより、その領域のビット異常を検出する、いわゆるチェックサム方式を利用するようにしている。
【００２０】
つまり、メインマイコンＭのメイン用ＣＰＵ２２は、サブマイコンＳのサブ用フラッシュメモリ２６にメインマイコンＭの異常発生情報としての暴走記録が記憶されていると、メイン用フラッシュメモリ２１に記憶されている運転用制御プログラムが正常か異常かを判別する。そして、サブマイコンＳのサブ用ＣＰＵ２７は、メインマイコンＭのメイン用フラッシュメモリ２１にサブマイコンＳの異常発生情報としての暴走記録が記憶されていると、サブ用フラッシュメモリ２６に記憶されている記憶情報が正常か異常かを判別する。
なお、メインマイコンＭとサブマイコンＳとの通信は、メイン用インターフェース２３とサブ用インターフェース２８とを介して行われるようにしている。
【００２１】
このようにして、時間経過とともに記憶されている情報が消えていく、いわゆるビット欠けが発生すると、マイクロコンピュータのメモリに記憶されている運転用制御情報が異常となるので、判別処理情報に基づく制御情報判別処理を実行することにより運転用制御情報の異常を検出することができ、ビット欠けを検出することができる。
したがって、装置の使用環境や使用条件によりビット欠けが早い段階で発生しても、そのビット欠けの発生を検出することができるので、ビット欠けに対する処置を行うことができ、マイクロコンピュータの暴走を防止して安全性を向上させることができる。
【００２２】
また、マイクロコンピュータおよびサブマイクロコンピュータのそれぞれが、異常発生情報を自己に記憶するのではなく、相手の異常発生情報を記憶させるとともに、その相手に記憶されている異常発生情報に基づいて自己のメモリに記憶されている情報が正常か異常かを判別する制御情報判別処理または記憶情報判別処理を実行するので、異常状態が発生したマイクロコンピュータまたはサブマイクロコンピュータが、確実に制御情報判別処理または記憶情報判別処理を実行することができ、ビット欠けの発生をより確実に検出することができ、安全性をより一層向上させることができる。
【００２３】
前記運転制御としての燃焼制御処理について説明を加えると、メインマイコンＭは、操作部Ｂによる制御指令をサブマイコンＳとの通信により受信して、熱交換器２への通水が開始されるに伴ってバーナ３の燃焼を開始して、熱交換器２への通水が停止されるに伴ってバーナ３の燃焼を停止するとともに、熱交換器２への通水が検出されているときに、給湯温度が目標温度になるようにバーナ３の燃焼量を調整するように構成されている。
具体的に説明すると、運転スイッチ１６のＯＮ操作に伴って出湯運転状態に設定された後に、給湯栓７の開操作に伴って通水量センサ８にて検出される通水量が設定水量を超えると、ファン４による通風作動を開始し、かつ、断続弁１２を開弁させてガス量調節弁１３を点火用ガス量になるように開弁調整するとともに、イグナイタ１４によってバーナ３へ着火し、フレームロッド１５によって確認する。
【００２４】
その後、入水温サーミスタ９、出湯温サーミスタ１０、通水量センサ８のそれぞれの検出情報、および、温度設定スイッチ１７にて設定されている目標温度の情報に基づいて、給湯温度を目標温度にするために必要なバーナ３の燃焼量を演算にて求める。そして、求められた燃焼量に対応するガス量になるようにガス量調節弁１３を調整制御するとともに、ファン４の通風量が調整ガス量に対して適正燃焼状態になるようにファン４の通風量を調整制御するフィードフォワード制御を実行し、さらに、出湯温サーミスタ１０の検出温度が目標温度になるように、ガス量調節弁１３の開度を微調整するフィードバック制御を実行する。
このようにして、給湯栓７から目標温度の湯水が出湯されることになる。
【００２５】
前記メインマイコンＭおよびサブマイコンＳの制御動作について、図３及び図４のフローチャートに基づいて説明する。
電源投入または電源リセットの少なくとも一方が実行されると、サブマイコンＳのサブ用フラッシュメモリ２６にメインマイコンＭの暴走記録が記憶されているか否かを判別し、メインマイコンＭの暴走記録が記憶されているときには、メイン用フラッシュメモリ２１に記憶されている判別処理プログラムに基づいて、メイン用フラッシュメモリ２１に記憶されている運転用制御情報が正常か異常かを判別する制御情報判別処理を実行する（ステップ１〜３）。
【００２６】
そして、その運転用制御情報が正常であると判別されると、メインマイコンＭの暴走記録が記憶されているときに、その暴走記録を消去する（ステップ４）。また、制御情報判別処理により運転用制御情報が異常であると判別されると、その後の全ての動作が停止されるインターロックがかかるようにしている（ステップ５）。
メインマイコンＭの暴走記録が記憶されていないときには、メインマイコンＭのメイン用フラッシュメモリ２１にサブマイコンＳの暴走記録が記憶されているか否かを判別し、サブマイコンＳの暴走記録が記憶されているときには、サブ用フラッシュメモリ２６に記憶されている記憶情報が正常か異常かを判別する記憶情報判別処理を実行する（ステップ６〜８）。
そして、その記憶情報が正常であると判別されると、サブマイコンＳの暴走記録が記憶されているときに、その暴走記録を消去する（ステップ９）。また、記憶情報判別処理により記憶情報が異常であると判別されると、その後の全ての動作が停止されるインターロックがかかるようにしている（ステップ５）。
【００２７】
このようにして、メインマイコンＭおよびサブマイコンＳによる暴走記録が消去された状態で、給湯栓７の開操作に伴って通水量センサ８にて検出される通水量が設定水量を超えると、ファン４による通風作動を開始し、かつ、断続弁１２を開弁させてガス量調節弁１３を点火用ガス量になるように開弁調整するとともに、イグナイタ１４によってバーナ３へ着火し、フレームロッド１５によって確認する点火処理を実行する（ステップ１０，１１）。また、電源がＯＦＦされなければ、給湯栓７の開操作に伴って通水量センサ８にて検出される通水量が設定水量を超えるまで待機状態となる（ステップ１２）。
そして、点火処理を実行しても、フレームロッド１５によりバーナ３の着火が確認されず不着火であると、表示部１８にエラー表示して、断続弁１２とガス量調節弁１３を閉弁して、その後ファン４の作動を停止させる異常停止を行う（ステップ１３，１５，１６）。
なお、点火処理を再び実行して、バーナ３への不着火が２回続くと、上述のエラー表示および異常停止を行うようにしてもよく、その回数は適宜設定可能にしている。
【００２８】
点火処理を実行してバーナ３へ着火されると、入水温サーミスタ９、出湯温サーミスタ１０、通水量センサ８のそれぞれの検出情報、および、温度設定スイッチ１７にて設定されている目標温度の情報に基づいて、給湯温度を目標温度にするために必要なバーナ３の燃焼量を演算にて求める。そして、求められた燃焼量に対応するガス量になるようにガス量調節弁１３を調整制御するとともに、ファン４の通風量が調整ガス量に対して適正燃焼状態になるようにファン４の通風量を調整制御するフィードフォワード制御を実行し、さらに、出湯温サーミスタ１０の検出温度が目標温度になるように、ガス量調節弁１３の開度を微調整するフィードバック制御を実行する（ステップ１４）。
【００２９】
そして、フィードフォワード制御およびフィードバック制御は、燃焼異常などのエラーが発生しなければ、給湯栓７の閉操作に伴って通水量センサ８にて検出される通水量が設定水量未満になるか、または、電源がＯＦＦされるまで実行される（ステップ１７〜１９）。つまり、水量センサ８にて検出される通水量が設定水量未満になるか、または、電源がＯＦＦされると、断続弁１２とガス量調節弁１３が閉弁され、設定時間経過した後ファン４の作動を停止させてバーナ３の燃焼を停止させ、電源がＯＦＦされていなければ、通水量センサ８にて検出される通水量が設定水量を越えるまで待機状態となる（ステップ２０，２１）。
【００３０】
また、フィードフォワード制御およびフィードバック制御中に、燃焼異常などのエラーが発生すると、ウォッチドッグ回路によりメインマイコンＭが暴走しているか否かを判別し、メインマイコンＭが暴走していると判別されると、その暴走記録をサブマイコンＳのサブ用フラッシュメモリ２６に記憶させ、断続弁１２とガス量調節弁１３を閉弁して、設定時間経過した後ファン４の作動を停止させて異常停止を行う（ステップ１７，２２，２３，２４）。
【００３１】
そして、メインマイコンＭが暴走していなければ、サブマイコンＳが暴走しているか否かを判別し、メインマイコンＭによりサブマイコンＳが暴走していると判別されると、その暴走記録をメインマイコンＭのメイン用フラッシュメモリ２１に記憶させ、断続弁１２とガス量調節弁１３を閉弁して、設定時間経過した後ファン４の作動を停止させて暴走停止を行う（ステップ２５，２６，２４）。
また、メインマイコンＭおよびサブマイコンＳの両方が暴走していないときには、表示部１８にエラー表示を行い、断続弁１２とガス量調節弁１３を閉弁して、設定時間経過した後ファン４の作動を停止させて異常停止を行う（ステップ２７，２８）。
【００３３】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、メインマイコンＭに異常状態が発生すると、その異常発生情報がサブ用フラッシュメモリ２６に記憶され、サブ用フラッシュメモリ２６に異常発生情報が記憶されていると、制御情報判別処理が実行され、逆に、サブマイコンＳに異常状態が発生すると、その異常発生情報がメイン用フラッシュメモリ２１に記憶され、メイン用フラッシュメモリ２１に異常発生情報が記憶されていると、記憶情報判別処理が実行されるようにしているが、次のように構成してもよい。
つまり、制御情報判別処理および記憶情報判別処理を実行するタイミングは上記実施形態のものに限られるものではなく、例えば、電源投入および電源リセットのどちらかの実行と運転制御中のエラーの発生との両方または一方があると、制御情報判別処理および記憶情報判別処理を実行するようにしてもよい。
【００３４】
（２）上記実施形態では、不揮発性の書換え可能なメモリおよびサブメモリとして、フラッシュメモリが用いられているが、メモリおよびサブメモリとしては、フラッシュメモリに限られるものではない。
【００３５】
（３）上記実施形態では、制御情報判別処理および記憶情報判別処理として、チェックサム方式を利用するようにしているが、これに限られるものではなく、例えば、パリティチェック方式を利用してもよい。
【００３６】
（４）上記実施形態では、本発明にかかる制御装置を給湯装置に適応した例を示しているが、その他各種の装置に適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】給湯装置の全体概略構成図
【図２】マイクロコンピュータとサブマイクロコンピュータの制御ブロック図
【図３】制御動作を示すフローチャート
【図４】制御動作を示すフローチャート
【符号の説明】
２１            メモリ
２６            サブメモリ
Ｍ              マイクロコンピュータ
Ｓ              サブマイクロコンピュータ
【図１】
0004073104.tif 000002
【図２】
0004073104.tif 000003
【図３】
0004073104.tif 000004
【図４】
0004073104.tif 000005