JP2005063295A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ソフトウェアにＯＳを組み込んだＣＰＵを搭載した制御装置において制御プログラムの異常を検出し正常状態に復帰することのできる制御装置を提供する。
【解決手段】 各々の処理部には自身のプログラムの動作をチェックするために監視フラグを内蔵し、監視手段６が個々の処理部が正常に動作しているかどうか監視フラグをチェックすることにより異常を検出し、ソフトウェアを初期化することで正常状態に復帰することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば冷蔵庫等の制御プログラムの処理に基づいて圧縮機等の被制御装置の動作を制御するものにあって、ソフトウエアと前記ソフトウエアを動作させるＯＳを組み込んだＣＰＵを搭載した制御装置に関するものである。

近年、例えば冷蔵庫のような白物家電と言われるものにおいても制御プログラムの複雑化により、機器の機能アップとソフトウェア開発効率の向上との両立を図るため、ソフトウエアと前記ソフトウエアを動作させるＯＳを組み込んだＣＰＵを搭載した制御装置が増えつつある。ところが、ＣＰＵは種々の原因により制御プログラムが暴走することがあるので、このような暴走を検出し、動作を正常に復帰させるために、従来、専用の暴走検出ハードウェア、例えばウォッチドッグタイマを内蔵している。

ウォッチドッグタイマは、制御プログラムが正常に動作している場合には該プログラムによって所定期間毎に的確にリセットされるようになっている。そして、例えば制御プログラムが暴走し、正常に動作しなくなった場合には、ウォッチドッグタイマは所定期間で的確にリセットされないため、ウォッチドッグタイマはオーバーフローとなり、これにより制御プログラムが暴走していると判断し、ＣＰＵを初期化して正常状態に戻している。

しかしながら、従来の制御装置ではプログラムの記述ミスやノイズによる誤動作によってデータが破壊されても、ウォッチドッグタイマを定期的にリセットするプログラムが正常に動作している限り、ウォッチドッグタイマによる初期化は行われないため、異常な制御状態が継続してしまうという問題がある。

例えば、ソフトウェアと前記ソフトウエアを動作させるＯＳを組み込んだＣＰＵを搭載した制御装置では、一部の制御プログラム或いは一部のタスクがＣＰＵを占有し無限ループに入った場合においても、ウォッチドッグタイマを定期的にリセットする基本プログラムや定期タイマが動作している限り、異常な制御状態が継続し、他の制御プログラムが全く動作しなくなるという欠点を有していた。
特開平６−１１９２０９号公報

上記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、制御プログラムの異常を検出し正常状態に復帰することのできる制御装置を提供することにある。

上記課題を達成するために本発明の制御装置は、ソフトウエアと前記ソフトウエアを動作させるＯＳを組み込んだＣＰＵを搭載した制御装置にあって、前記ＣＰＵの初期化を行う初期化手段と、被制御装置の動作を制御する処理部と、前記処理部に対して制御プログラムの実行を命令するＯＳ部と、前記処理部の動作を監視し、異常時には前記初期化手段に処理を戻す監視手段を備えたもので、監視手段により、複数の処理部の動作を監視し異常を検出した場合には、初期化手段に処理を戻し、制御プログラムを正常状態に復帰させることができる。

本発明の制御装置は、監視手段により処理部の動作を監視し、異常があった際には処理部を初期化し、正常な状態に復帰させることができる。

上記した本発明の目的は、各請求項に記載した構成を実施の形態とすることにより達成できるので、以下には各請求項の構成にその構成による作用効果を併記し併せて請求項記載の構成のうち説明を必要とする特定用語については詳細な説明を加えて、本発明における実施の形態の説明とする。

本発明の請求項１記載に係る第１の発明は、ソフトウエアと前記ソフトウエアを動作させるＯＳを組み込んだＣＰＵを搭載した制御装置にあって、前記ＣＰＵの初期化を行う初期化手段と、被制御装置の動作を制御する処理部と、前記処理部に対して制御プログラムの実行を命令するＯＳ部と、前記処理部の動作を監視し、異常時には前記初期化手段に処理を戻す監視手段を備えた制御装置で、監視手段は処理部が正常に動作しているのかどうかを監視し異常を検出した場合には、初期化手段に処理を戻すという作用を有する。

請求項２記載に係る第２の発明は、第１の発明で特定した監視手段を、一定時間毎に信号を出力する定期タイマ処理部と、前記定期タイマ処理部からの信号により処理部の動作をチェックし異常時には初期化手段に処理を戻す監視手段Ｂで構成した制御装置であり、監視手段Ｂは定期タイマ処理部からの信号により一定期間毎だけ処理部が正常に動作しているのかをチェックし異常を検出した場合、初期化手段に処理を戻すという作用を有する。

請求項３記載に係る第３の発明は、第１の発明で特定した監視手段を、時間をカウントするタイマＡと、前記タイマＡにセットした時間が経過したとき処理部の動作をチェックし異常時には初期化手段に処理を戻す監視手段Ｃで構成した制御装置で、監視手段ＣはタイマＡに設定した時間が経過した時に処理部が正常に動作しているのかをチェックし異常を検出した場合、初期化手段に処理を戻すという作用を有する。

請求項４記載に係る第４の発明は、第１の発明で特定した監視手段を、時間をカウントするタイマＢと、処理部の監視タイマの設定時間を記憶する監視タイマ記憶手段と、前記タイマＢの時間が前記監視タイマ記憶手段に記憶された設定時間を経過したとき処理部の動作をチェックし異常時には初期化手段に処理を戻す監視手段Ｄで構成した制御装置で、監視手段ＤはタイマＢの時間が監視タイマ記憶手段に記憶された処理部に設定された監視タイマの設定時間が経過した時、処理部が正常に動作しているのかをチェックし異常を検出した場合、初期化手段に処理を戻すという作用を有する。

請求項５記載に係る第５の発明は、請求項１から４のいずれか一項の記載に係る発明において、ＣＰＵに内蔵のウォッチドッグタイマを備えたものであり、ウォッチドッグタイマが異常を検出した時にも初期化手段に処理を戻すという作用を有する。

請求項６記載に係る第６の発明は、請求項１から４のいずれか一項の記載に係る発明において、ＣＰＵの外部にウォッチドッグ監視手段を備えた制御装置で、ウォッチドッグ監視手段が異常を検出した時にも初期化手段に処理を戻すという作用を有する。

請求項７記載に係る第７の発明は、請求項１から４のいずれか一項の記載に係る発明において、ＣＰＵに内蔵のウォッチドッグタイマとＣＰＵの外部に設けたウォッチドッグ監視手段とを備えた制御装置で、ウォッチドッグタイマ、或いはウォッチドッグ監視手段が異常を検出した時にも初期化手段に処理を戻すという作用を有する。

以下、本発明による制御装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による制御装置のブロック図で、図２は同実施の形態１による制御装置の動作を示すフローチャートである。

図１において、本実施の形態における制御装置は、ソフトウエアと前記ソフトウエアを動作させるＯＳを組み込んだＣＰＵを搭載しているものである。そして、初期化手段１はＣＰＵの初期化を行う手段で、制御装置に電源が投入された時、または制御装置の状態が異常な時にソフトウェアの初期化を行う。ＯＳ部２は処理部の動作を管理し適宜、制御プログラムの実行を命令する手段で、実行する必要のある処理部に対してイベントを発生し、そのイベントに応じた処理部の制御プログラムが実行される。このイベントに応じて処理部の制御プログラムが実行されることをタスクの起動・実行ともいう。

処理部Ａ３、処理部Ｂ４、処理部Ｃ５は被制御装置の動作を制御するプログラムで、例えば冷蔵庫の場合、被制御装置である圧縮機の動作を制御する処理部、霜取りを制御する処理部、ファンモータの動作を制御する制御部、或いは他のＣＰＵとの通信を行う処理部等である。それぞれの処理部Ａ３から処理部Ｃ５には自身のプログラムの動作をチェックするために監視フラグａから監視フラグｃを内蔵している。監視手段６は処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５のそれぞれの動作をチェックし、異常時には初期化手段１に処理を戻す手段である。

上記実施の形態において、以下にその動作を図２のフローチャートを参照して説明する。まず、初期化手段１はソフトウェアの初期化を行う（ステップ１）。次にＯＳ部２は処理部の動作を管理し、適宜な処理部に対してイベントを発生する（ステップ２）。ＯＳ部２が処理部Ａ３に対してイベントを発生すると、処理部Ａ３のタスクを起動し（ステップ３）、処理部Ａ３の制御プログラムを実行する（ステップ４）。処理部Ｂ４、処理部Ｃ５に対しても、ＯＳ部２は被制御装置に応じて適宜イベントを発生する。例えば冷蔵庫の場合、圧縮機の運転を開始／停止をしたり、霜取りヒータの通電、或いは他のＣＰＵとの通信の送受信を行う。

一方、ステップ２においてＯＳ部２がイベントを発生していない時、監視手段６は処理部Ａ３の監視フラグａをセットし（ステップ５）、処理部Ａ３を起動し処理部Ａ３では監視フラグａをクリアする（ステップ６）。そして、ステップ７において監視手段６は、監視フラグａがクリアされているかをチェックし、クリアされていない場合は処理部Ａ３の異常と判断し、初期化手段１に処理を戻し、ソフトウェアの初期化を行う。監視フラグａがクリアされていた場合は、同様に処理部Ｂ３、処理部Ｃ４についても処理部Ａ３についてのステップ５からステップ７と同様のチェックを行う。

本実施の形態では処理部は処理部Ａから処理部Ｃの３つであったが、これに限ることなく監視手段６は被制御装置の動作を制御する処理部全てに対してチェックを行うことも可能である。また、初期化手段１は制御装置のソフトウェアの初期化を行う以外に、ＣＰＵのハードウェアをリセットし初期化することも可能である。

従って、監視手段６は個々の処理部Ａ３から処理部Ｃ５が正常に動作しているかどうか監視フラグをチェックすることにより異常を検出し、ソフトウェアを初期化し正常状態に復帰させることができる。また、ある処理部がＣＰＵを占有したような不具合の場合でも異常を検出し正常状態に復帰させることができ、例えば冷蔵庫の場合、圧縮機が停止をし続けたり、他のＣＰＵとの通信が全く途絶えるといった異常状態から正常状態に復帰させることができる。

以上のように本実施の形態は、複数の処理部の動作を監視し異常時には初期化手段に処理を戻す監視手段を設けたので、処理部の制御プログラムの異常をチェックし、異常時にはＣＰＵを初期化することにより、制御装置を正常な状態に復帰させることができる。

なお、上記実施の形態１では初期化手段１および監視手段６は、ＣＰＵと別々に構成したが、初期化手段１をＣＰＵと一体に構成、または監視手段６をＣＰＵと一体に構成、さらに初期化手段１と監視手段６をＣＰＵと一体に構成しても良いものである。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２による制御装置のブロック図、図４は同実施の形態２による制御装置の動作を示すフローチャートである。本実施の形態は、実施の形態１の発明における監視手段を、定期タイマ処理部と、この定期タイマ処理部により処理部の動作をチェックする監視手段とで構成した点が異なり、それ以外の同一構成並びに作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、異なるところを中心に説明する。

図３において、定期タイマ処理部７は、一定時間毎に信号を出力する。また、定期タイマ処理部７は種々の制御プログラムの基本タイマを兼ねることもでき、そのためプログラムの優先順位としては最優先にＯＳ部２からイベントが発生される。監視手段Ｂ８は、定期タイマ処理部７からの信号に基づき処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５の動作をチェックし、異常時には初期化手段１に処理を戻す手段である。

上記実施の形態において、以下その動作を図４のフローチャートを参照して説明する。ステップ１からステップ４は実施の形態１において説明したと同様のステップである。そしてステップ８において、定期タイマ処理部７が信号を出力した場合、監視手段Ｂ８は処理部Ａ３の監視フラグａをセットし（ステップ９）、処理部Ａ３を起動し処理部Ａ３では監視フラグａをクリアする（ステップ１０）。そしてステップ１１において、監視手段Ｂ８は、監視フラグａがクリアされているかをチェックし、クリアされていない場合は処理部Ａ３の異常と判断し、初期化手段１に処理を戻し、ソフトウェアの初期化を行う。

従って、定期タイマ処理部７が一定時間毎に出力する信号に基づき、監視手段Ｂ８が個々の処理部Ａ３から処理部Ｃ５が正常に動作しているかどうか各処理部の監視フラグａ、ｂ、ｃをチェックすることにより異常を検出し、ソフトウェアを初期化し正常状態に復帰することができる。これより、処理部の動作チェックを定期的に行うことができるだけでなく、動作チェックが頻繁に働くことがないためＣＰＵの処理負荷を軽減することもできる。

以上のように本実施の形態は、実施の形態１における監視手段を、一定時間毎に信号を出力する定期タイマ処理部とこの定期タイマ処理部の信号により処理部の動作をチェックし、異常を検出したとき初期化手段に処理を戻す監視手段で構成したので、処理部の動作チェックを定期的に行うことができるだけでなく、動作チェックが頻繁に働くことがないためＣＰＵの処理負荷を軽減することもできる。

なお、上記実施の形態１では初期化手段１および監視手段Ｂ８は、ＣＰＵと別々に構成したが、初期化手段１をＣＰＵと一体に構成、または監視手段Ｂ８をＣＰＵと一体に構成、さらに初期化手段１と監視手段Ｂ８をＣＰＵと一体に構成しても良いものである。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３による制御装置のブロック図で、図６は同実施の形態３による制御装置の動作を示すフローチャートである。本実施の形態は、実施の形態１の発明における監視手段を、処理部の処理時間等を設定したタイマとこのタイマにより処理部の動作をチェックする監視手段とで構成した点が異なり、それ以外の同一構成並びに作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、異なるところを中心に説明する。

図５において、タイマＡ９は時間をカウントするタイマで、複数の処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５の処理時間、或いは複数の処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５が実行されるサイクル間隔に応じて時間が設定されている。例えば、実行されるサイクル間隔が最も長い処理部に合わせてタイマＡ９の時間を設定する。監視手段Ｃ１０はタイマＡ９にセットした時間が経過したとき処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５の動作をチェックし、異常時には初期化手段１に処理を戻す手段である。

上記実施の形態において、以下その動作を図６のフローチャートを参照して説明する。ステップ１からステップ４は実施の形態１において説明したと同様のステップである。そしてステップ１２において、処理部Ａ３の制御プログラム内で監視フラグａをセットする。同様に処理部Ｂ４、処理部Ｃ５においても、制御プログラム内で監視フラグｂ、監視フラグｃをセットする。

そしてステップ１３において、タイマＡ９にセットした時間が経過した時、監視手段Ｃ１０は監視フラグａから監視フラグｃがセットされているかどうかのチェックを行う（ステップ１４）。監視フラグａから監視フラグｃのうち、いずれか一つでもセットされていない場合、例えば監視フラグａがセットされていない場合、監視フラグａをセットするはずの処理部Ａ３の制御プログラムが正常に動作していないと判断し、初期化手段１に処理を戻しソフトウェアの初期化を行う。

一方、全ての監視フラグａからｃがセットされていた場合、全ての処理部Ａ３から処理部Ｃ５の制御プログラムが正常に動作していると判断し、監視手段Ｃ１０は全ての監視フラグａから監視フラグｃをクリアし、そしてタイマＡ９をクリアする（ステップ１５）。

ここで、処理部Ａ３から処理部Ｃ５の制御プログラム内で監視フラグａから監視フラグｃをセットし、監視手段Ｃ１０にて監視フラグａから監視フラグｃをクリアするとしたが、逆に処理部Ａ３から処理部Ｃ５の制御プログラム内で監視フラグａから監視フラグｃをクリアし、監視手段Ｃ１０にて監視フラグａから監視フラグｃをセットする手順により処理部の動作をチェックしてもよい。

従って、タイマＡ９にセットした時間が経過した時、監視手段Ｃ１０が個々の処理部Ａ３から処理部Ｃ５が正常に動作しているかどうか監視フラグａから監視フラグｃをチェックすることにより異常を検出し、ソフトウェアを初期化し正常状態に復帰することができる。

ここで、監視フラグのセットを処理部Ａ３から処理部Ｃ５の通常の制御プログラム内で行うため、監視手段Ｃ１０は処理部の動作チェックを行う際に、処理部の制御プログラムを起動することなく、監視フラグをチェックするだけで行うことができ、ＣＰＵの処理負荷を軽減することができる。また、タイマＡ９をソフトウェアにて設定することも可能であるが、ハードウェアにてタイマＡ９を設けることにより、予め設定したタイマＡ９の時間設定を、後にハードウェアを交換することにより変更することも可能となる。

以上のように本実施の形態は、実施の形態１の発明における監視手段を、処理部の処理時間等を設定した時間をカウントするタイマＡと、タイマＡにセットした時間を経過したとき処理部の動作をチェックし、異常時には初期化手段に処理を戻す監視手段とで構成したので、タイマＡにセットした時間経過した時に動作チェックを行うことができ、またタイマＡを交換することによりあらかじめ設定したタイマＡの時間設定を、後でも変更することができる。

なお、上記実施の形態３では初期化手段１および監視手段Ｃ１０は、ＣＰＵと別々に構成したが、初期化手段１をＣＰＵと一体に構成、または監視手段Ｃ１０をＣＰＵと一体に構成、さらに初期化手段１と監視手段Ｃ１０をＣＰＵと一体に構成しても良いものである。

（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４による制御装置のブロック図で、図８は同実施の形態４による制御装置の動作を示すフローチャートである。本実施の形態は、実施の形態１の発明における監視手段を、タイマと処理部の監視タイマを記憶する監視タイマ記憶手段とタイマの時間が監視タイマ記憶手段に記憶された設定時間を経過したとき処理部の動作をチェックする監視手段とで構成した点が異なり、それ以外の同一構成並びに作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、異なるところを中心に説明する。

図７において、タイマＢ１１は時間をカウントするタイマで、監視タイマ記憶手段１２は処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５毎に監視タイマの設定時間を記憶しており、例えば処理部Ａ３に対しては監視タイマａを記憶しており、同様に処理部Ｂ４に対して監視タイマｂ、処理部Ｃ５に対して監視タイマｃを記憶している。また、各々の処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５が実行されるサイクル間隔に合わせて監視タイマの時間を設定する。例えば、処理部Ａの制御プログラムが実行されるサイクル間隔に合わせて監視タイマａを設定し、監視タイマａの設定時間が経過するまでに、少なくとも１回は処理部Ａの制御プログラムが実行されるようにする。監視手段Ｄ１３はタイマＢ１１の時間が監視タイマ記憶手段１２に記憶された設定時間を経過したとき処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５の動作をチェックし、異常時には初期化手段１に処理を戻す手段である。

上記実施の形態において、以下その動作を図８のフローチャートを参照して説明する。ステップ１からステップ４は、実施の形態１において説明したと同様のステップであり、またステップ１２は実施の形態３において説明したと同様のステップである。

ステップ１６において、タイマＢ１１の時間が監視タイマ記憶手段１２に記憶している監視タイマａを経過した時、監視手段Ｄ１３は処理部Ａ３に監視フラグａがセットされているかどうかのチェックを行う（ステップ１７）。処理部Ａ３に監視フラグａがセットされていない場合、監視フラグａをセットするはずの処理部Ａ３の制御プログラムが正常に動作していないと判断し、初期化手段１に処理を戻しソフトウェアの初期化を行う。

一方、処理部Ａ３に監視フラグａがセットされていた場合、処理部Ａ３の制御プログラムが正常に動作していると判断し、監視手段Ｄ１３は監視フラグａをクリアする（ステップ１８）。同様に処理部Ｂ４、処理部Ｃ５についても監視タイマｂ、監視タイマｃに基づき、ステップ１９からステップ２１、ステップ２２からステップ２４において各々の制御プログラムの動作をチェックする。

従って、監視タイマ記憶手段１２に記憶された個々の監視タイマａから監視タイマｃの設定時間毎に、個々の処理部Ａ３から処理部Ｃ５が正常に動作しているかどうかをチェックし、異常を検出したときソフトウェアを初期化し正常状態に復帰することができる。また、個々の処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５毎に個々の監視タイマａ、ｂ、ｃを設定しているため、処理部毎に最適なタイミングで制御プログラムの動作をチェックすることができ、更に処理部毎に短くて適切な監視タイマを設定することにより、早期に異常状態を検出し正常状態に復帰することもできる。

また、監視タイマ記憶手段１２をソフトウェアにて設定することも可能であるが、ハードウェアにて監視タイマ記憶手段１２を設けることにより、予め設定した監視タイマ記憶手段１２の監視タイマの時間設定を、後にハードウェアを交換することにより変更することも可能となる。

以上のように本実施の形態は、実施の形態１の発明における監視手段を、時間をカウントするタイマＢと、複数の処理部毎に監視タイマの設定時間を記憶する監視タイマ記憶手段と、タイマＢの時間が監視タイマ記憶手段に記憶された設定時間を経過したとき処理部の動作をチェックし、異常時には初期化手段に処理を戻す監視手段を設けたので、処理部毎に最適なタイミングで制御プログラムの動作をチェックすることができ、更に処理部毎に短くて適切な監視タイマを設定することにより、早期に異常状態を検出し正常状態に復帰することもできる。

なお、上記実施の形態４では初期化手段１および監視手段Ｄ１３、タイマＢ１１、監視タイマ記憶手段１２は、ＣＰＵと別々に構成したが、初期化手段１をＣＰＵと一体に構成、また監視手段Ｄ１３をＣＰＵと一体に構成、またタイマＢ１１をＣＰＵと一体に構成、また監視タイマ記憶手段１２をＣＰＵと一体に構成、さらに初期化手段１と監視手段Ｄ１３とタイマＢと監視タイマ記憶手段１２をＣＰＵと一体に構成しても良いものである。

（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５による制御装置のブロック図である。本実施の形態は、実施の形態１の発明に、さらにＣＰＵ内蔵のウォッチドッグタイマを設けたものであり、それ以外の同一構成並びに作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、異なるところを中心に説明する。

図９において、ＣＰＵに内蔵のウォッチドッグタイマ１４は、処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５の各制御プログラムが正常に動作している時は所定期間内にリセットされ、制御プログラムの異常が発生し所定期間内にタイマをリセットされない場合、初期化手段１に処理を戻しソフトウェアの初期化を行う。またウォッチドッグタイマ１４は、ＣＰＵの内部回路にてハード的にＣＰＵをリセットしてもよい。

上記実施の形態おいて、監視手段６による処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５が正常に動作しているかどうか監視フラグをチェックし異常を検出し初期化手段１に処理を戻しソフトウエアを正常状態に復帰させるステップは図２に示すフローと同じである。また、ウォッチドッグタイマ１４によっても各処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５の制御プログラムが正常に動作しているかどうかのチェックが行われる。

従って、監視手段６による動作チェックだけでなく、ＣＰＵ内蔵のウォッチドッグタイマ１４による２重の動作チェックを行うことにより更に制御装置の信頼性を向上することができ、また早期に異常状態を検出し正常状態に復帰することができる。なお、上記実施の形態は、実施の形態１を示す図１を例にして説明したが、実施の形態１だけでなく実施の形態２から実施の形態４にも適用でき、本実施の形態と同様の作用効果を期待できるものである。

以上のように本実施の形態は、実施の形態１から実施の形態４の発明に加えて、ＣＰＵ内蔵のウォッチドッグタイマを設けたので、ウォッチドッグタイマが異常を検出した時にも初期化手段に処理を戻しソフトウエアを正常状態に復帰させるから、更に制御装置の信頼性を向上することができ、また早期に異常状態を検出し正常状態に復帰することができる。

（実施の形態６）
図１０は、本発明の実施の形態６による制御装置のブロック図である。本実施の形態は、実施の形態１の発明に、さらにＣＰＵの外部にウォッチドッグ監視手段を設けたものであり、それ以外の同一構成並びに作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、異なるところを中心に説明する。

図１０において、ＣＰＵの外部に設けたウォッチドッグ監視手段１５は、処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５の制御プログラムが正常に動作している時は所定期間内にＣＰＵからの信号を受け、制御プログラムの異常が発生し所定期間内にＣＰＵから信号を受けなかった場合、ＣＰＵをハード的に初期化を行う。

上記実施の形態おいて、監視手段６による処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５が正常に動作しているかどうか監視フラグをチェックし異常を検出し初期化手段１に処理を戻しソフトウエアを正常状態に復帰させるステップは図２に示すフローと同じである。また、ウォッチドッグ監視手段１５によっても各処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５の制御プログラムが正常に動作しているかどうかのチェックが行われる。

従って、監視手段６による処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５の動作チェックだけでなく、ＣＰＵ外部のウォッチドッグ監視手段１５による２重の動作チェックを行うことにより、更に制御装置の信頼性を向上することができ、また早期に異常状態を検出し正常状態に復帰することができる。なお、上記実施の形態は、実施の形態１を示す図１を例にして説明したが、実施の形態１だけでなく実施の形態２から実施の形態４にも適用でき、本実施の形態と同様の作用効果を期待できるものである。

以上のように本実施の形態は、実施の形態１から４に記載の発明に加えて、ＣＰＵ外部にウォッチドッグ監視手段を設けたので、ウォッチドッグ監視手段が異常を検出した時にも初期化手段に処理を戻しソフトウエアを正常状態に復帰させるから、更に制御装置の信頼性を向上することができ、また早期に異常状態を検出し正常状態に復帰することができる。

（実施の形態７）
図１１は、本発明の実施の形態７による制御装置のブロック図である。本実施の形態は、実施の形態１の発明に、さらにＣＰＵの外部にウォッチドッグ監視手段を、ＣＰＵの内部にウォッチドッグタイマをそれぞれ設けたものであり、それ以外の同一構成並びに作用効果を奏するところには同一符号を付して詳細な説明を省略し、異なるところを中心に説明する。

図１１において、ＣＰＵに内蔵のウォッチドッグタイマ１４は、処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５の各制御プログラムが正常に動作している時は所定期間内にリセットされ、制御プログラムの異常が発生し所定期間内にタイマをリセットされない場合、初期化手段１に処理を戻しソフトウェアの初期化を行う。一方、ＣＰＵの外部に設けたウォッチドッグ監視手段１５は、処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５の各制御プログラムが正常に動作している時は所定期間内にＣＰＵからの信号を受け、制御プログラムの異常が発生し所定期間内にＣＰＵから信号を受けなかった場合、ＣＰＵをハード的に初期化を行うものである。

上記実施の形態おいて、監視手段６による処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５が正常に動作しているかどうか監視フラグをチェックし異常を検出し初期化手段１に処理を戻しソフトウエアを正常状態に復帰させるステップは図２に示すフローと同じである。また、ウォッチドッグタイマ１４とウォッチドッグ監視手段１５によっても各処理部Ａ３、Ｂ４、Ｃ５の制御プログラムが正常に動作しているかどうかのチェックが行われる。

従って、監視手段６による動作チェックだけでなく、ＣＰＵ内蔵のウォッチドッグタイマ１４とＣＰＵ外部のウォッチドッグ監視手段１５とによる３重の動作チェックを行うことにより更に制御装置の信頼性を向上することができ、また早期に異常状態を検出し正常状態に復帰することができる。なお、上記実施の形態は、実施の形態１を示す図１を例にして説明したが、実施の形態１だけでなく実施の形態２から実施の形態４にも適用でき、本実施の形態と同様の作用効果を期待できるものである。

以上のように本実施の形態は、実施の形態１から４に記載の発明に加えて、ＣＰＵ内蔵のウォッチドッグタイマと、ＣＰＵ外部にウォッチドッグ監視手段とを設けたので、ウォッチドッグタイマ、或いはウォッチドッグ監視手段が異常を検出した時にも初期化手段に処理を戻しソフトウェアを正常に復帰させるから、更に制御装置の信頼性を向上することができ、また早期に異常状態を検出し正常状態に復帰することができる。

以上のように本発明に係る制御装置は、監視手段により処理部の動作を監視し、異常があった際には処理部を初期化し、正常な状態に復帰させることができ、ソフトウエアと前記ソフトウエアを動作させるＯＳを組み込んだＣＰＵを搭載した制御装置に適用できる。

本発明の実施の形態１による制御装置を示すブロック図 同実施の形態１による制御装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態２による制御装置を示すブロック図 同実施の形態２による制御装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態３による制御装置を示すブロック図 同実施の形態３による制御装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態４による制御装置を示すブロック図 同実施の形態４による制御装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態５による制御装置を示すブロック図 本発明の実施の形態６による制御装置を示すブロック図 本発明の実施の形態７による制御装置を示すブロック図

符号の説明

１ 初期化手段
２ ＯＳ部
３ 処理部Ａ（処理部）
４ 処理部Ｂ（処理部）
５ 処理部Ｃ（処理部）
６ 監視手段
７ 定期タイマ処理部
８ 監視手段Ｂ
９ タイマＡ
１０ 監視手段Ｃ
１１ タイマＢ
１２ 監視タイマ記憶手段
１３ 監視手段Ｄ
１４ ウォッチドッグタイマ
１５ ウォッチドッグ監視手段

Claims (7)

1. ソフトウエアと前記ソフトウエアを動作させるＯＳを組み込んだＣＰＵを搭載した制御装置にあって、前記ＣＰＵの初期化を行う初期化手段と、被制御装置の動作を制御する処理部と、前記処理部に対して制御プログラムの実行を命令するＯＳ部と、前記処理部の動作を監視し、異常時には前記初期化手段に処理を戻す監視手段を備えたことを特徴とする制御装置。
2. 前記監視手段は、一定時間毎に信号を出力する定期タイマ処理部と、前記定期タイマ処理部からの信号により前記処理部の動作をチェックし、異常時には初期化手段に処理を戻す監視手段Ｂを備えることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記監視手段は、時間をカウントするタイマＡと、前記タイマＡにセットした時間が経過したとき処理部の動作をチェックし、異常時には初期化手段に処理を戻す監視手段Ｃを備えることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
4. 前記監視手段は、時間をカウントするタイマＢと、処理部の監視タイマの設定時間を記憶する監視タイマ記憶手段と、前記タイマＢの時間が前記監視タイマ記憶手段に記憶された設定時間を経過したとき処理部の動作をチェックし、異常時には初期化手段に処理を戻す監視手段Ｄを備えることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
5. ＣＰＵに内蔵のウォッチドッグタイマを設け、前記ウォッチドッグタイマが異常を検出した時にも初期化手段に処理を戻すことを特徴とする請求項１から４のいずれかの一項に記載の制御装置。
6. ＣＰＵの外部にウォッチドッグ監視手段を設け、前記ウォッチドッグ監視手段が異常を検出した時にも初期化手段に処理を戻すことを特徴とする請求項１から４のいずれかの一項に記載の制御装置。
7. ＣＰＵに内蔵のウォッチドッグタイマと、ＣＰＵの外部に設けたウォッチドッグ監視手段を有し、前記ウォッチドッグタイマ、或いは前記ウォッチドッグ監視手段が異常を検出した時にも初期化手段に処理を戻すことを特徴とする請求項１から４のいずれかの一項に記載の制御装置。

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