JPH03102483A - 自動車用組込み形１チップマイコン、プログラム開発装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車用組込み形１チップマイコン、プログ
ラム開発装置に関するものである。

［従来の技術］ 自動車用のマイグロコンピュータ（以下マイコントＩＩ
ｉ８称）ハ、エンシンノＡ火■　ｍＮｉｋｌＪ’８．　
ｘ７コン制御、ｈランスミッション制御、アクティブサ
スペンション制御、あるいはブレーキ制御等に用いら九
、しかも各制御機能ごとにそれぞれ専用のエチップマイ
コンを用意するのが普通である。

このようなＬチップマイコンとしては、例えば特開昭６
３　−　ｏＪ−ｓ９サに示されたエアコン制御用のもの
があり、制御用に設剖された電子回路に合わせてその制
御プログラムが作られている。このような自動車用のＪ
チップマイコンの制御ブログラｌ１は、通常アセンブリ
言語（または機械語）で記述されているが、その理由は
主レ二次の２つである，，（１）メモリ（ＲＯＭ．ＲＡ
Ｍ）容量の制約がきびしい。

（２）早い処理速度が要求される。

ここで（１．）について考えると、自動車部品の低コス
ト化が非常にきびしいため、マイコンとしては価格的に
有利な４ビットまたは８ビットの１−チップマイコンが
用いられてきた。ところがｌチップマイコンはその集積
度の制約からＲ．ＯＭ．ＲＡＭともわずかな容量しか内
蔵できず、これらのｒ４ｊで必要な制御仕様を満足する
ためには、プログラムが最もコンパクトであり、ＲＡＭ
も有効に活用できるアセンブリ言語でプログラムを記述
せざるを得なかった。メモリ容量の制約から逃れるため
に、外部に別チップのＲＯＭ．ＲＡＭを増設すると、そ
の増設ＲＯＭ．ＲＡＭ以外に、アドレスデータ用のＩＣ
や各チップ間接続のためのプリント基板上の配線パター
ン等にスペースが必要となり、３ 部品の増加、制御回路の大形化、大幅なｆｄＢ格上昇等
を引き起こしてしまう。

一方、（２）の条件について考えてみると、従来のマイ
コンは処理速度が比較的遅いため、プログラムのステッ
プ数が増加するのに従って、メインプログラムエ周に要
する時間が長くなり、制御系の応答性が次第に悪化する
。割込処理プログラムの構或方式にも大きく影響を受け
るが、実際にメインプログラムの１周に０．５秒程度の
時間を要するものもめずらしくない。従って、制御シス
テムの応答性を向」ニさせるためにも、プログラムの工
周に要するステップ数は極力少ないことが要求され、こ
の条件からもプログラムが最もコンパクトで、早い処理
速度が得られるアセンブリ言語を使用せざるを得なかっ
た。

［発明が解決しようとする裸題］ アセンブリ言語は、実行されるプログラムがコンパクト
になり、メモリ容量の低減と処理の高速化が行えるとい
う利点を持つが、一方でその作或は、ハードウェア動作
をエステップずつ記述する４ から、プログラミング作業が複雑、プログラムの意味が
分かりにくい、プログラムリストの行数が大きくなる等
の欠点を持つ。このため、次の問題点がある。

（１）アセンブリ言語を扱える数少ないプログラマでな
いと制御プログラムの作成、変更が困難で、プログラム
の検証にも長時間を要する。

（２）アセンブリ言語は異なるアーキテクチャのマイコ
ン間では全く互換性を持たないから、マイコン機種の変
更時には全てのプログラムを作り直さなければならず、
またプログラムの修正・変更も使用マイコンと同しアー
キテクチャの設備を必要とするが、これば実験室や屋外
走行実験中の即座のプログラム変更を困難とする。

（３）動作確認の実験時などにマイコン内部のデータ記
録やそれの外部への表示機能等を組込むことは、メモリ
容量の制約から困難であり、制御応答性の検証や仕様の
決定作業が難しい。

（４）プログラム開発装置と最終のマイコン製品とは、
一般にアーキテクチャが異なるため、開発装置上で動作
検市ｆを行ったプログラムを最終製品に移す時点でプロ
グラムの一部変更（特に入出力処理に関する部分の変更
）が必要と１戊り、作業性とプログラムの信頼性が低下
する。

本発明の目的は、アセンブリ言諸を扱うように訓練され
ていない一般のプログラマでも制御プログラムの作或、
変更及び検証が容易に行え、マイコン機種を変更しても
制御プログラムを変更する必要がなく、実験場所でのプ
ログラム変更を容易とし、かつプログラム開発装置で作
成したプログラムをそのままマイコンでイ吏えるように
した、自動車用組込み形１チップマイコンを提供するに
ある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的は、制御プログラムを高級言語により記述す
ることにより達威され、またプログラムの開発装置と制
御プログラムのオペレーティングシステム（以下ＯＳと
略称）を共通の仕様とすることにより達成され、また開
発装置の上で制御プログラムを走らせて対象機器を直接
制御できるようにすることにより達威され、さらに入力
処理をＯＳへのシステムコール動作により実現すること
により達或される。

［作用］ 近年の集積技術の進歩により、エチップマイコンへの大
容量のＲ　Ｏ　Ｍ．　．　Ｒ　Ａ　Ｍの搭載と処理速度
の向上（１６ビッ１−、３２ビソ１−のマイコン）が実
現しており、高級言語によるプログラムにも十分苅応可
能になりつつある。従って従来のアセンブリ言語ではな
く、高級言Ｈｔｉにより制御プログラムを記述すれば、
高級言語は内容の理解が容易でプログラミングも簡単に
なるから、特定のプログラマ以外でも制御プログラムの
作或、変更が容易に行え、かつアセンブリ言語に対しプ
ログラム行数が数分の一から数十分の一に減少するため
、プログラムの開発、保守、検証が容易となる。さらに
、使用マイコンに合ったコンパイラを搭載しておけば、
高級言語はどのマイコンでも互換性を持つから、制御プ
ログラムの変更なしにマイコン機種の変更が可能になる
。

−７ また、プログラム開発装置のＯＳとマイコンのＯＳを共
通仕様とすることにより、制御プログラムの動作環境が
開発装置上とマイコン上で同じとなり、開発装置上で検
証された制御プログラムは何の変更もなしに制御装置へ
移せる。従って、制御装置に合わせてプログラムの一部
を修正する作業が不要となり、作業期間の短縮、新たな
ミスの発生の防止に役立つ。また、プログラム開発装置
内のプログラムにより、実際の対象機器の制御を直接行
えるから、プログラム開発装置の大容量ＲＡＭや他の記
録装置及び外部機器との入出力機能が活用でき、これら
の機能を利用して任意データの記録や分析、及び車両」
二等での実験中のプログラム変更等が容易に行える。

さらに、制御プログラムの入出力処理にＯＳへのシステ
ムコールを利用することによって、開発装置及びマイコ
ン機種間のアドレスの相違や入出力部分の処理手順の相
違は、全てＯＳの内部に覆いかくされてしまうので、制
御プログラム上からは見えなくなり、マイコン機種、使
用部品、開発８ 装置の構戊に関係なしに同一の制御プログラムを使える
。

［実施例］ 以下、本発明を自動車用エアコン制御用の１チップマイ
コンを例にして詳しく説明する。第２図はエアコン全体
の構或を示すもので、インテークドア１０の開度に応じ
て外気吸入口４または内気吸入口５から吸い込まれた空
気は、プロワモータ１によりエバポレータ２へ送られ冷
却される。次に上部エアミクスドア１１及び下部エアミ
クスドアＪ２の開度に応じて、ヒータコア３をバイパス
する冷たい空気とヒータコア３を通過することにより再
加熱された空気が下流側で混合され、吹出口を切り換え
るためのフロア１へ７１３及びペン１〜ドアｌ４の開度
に従ってデフ吹出口６（フロン１〜ガラスへ）、ベント
吹出口７（乗員上半身へ）、及びフロア吹出口８（乗員
足元へ）から温調風として車室内に吹出され、車室内の
温度制御が行われる。

制御装置２０ば，デフ吹出口６の吹出空気温度を検出す
るデフダク１〜センサ２］、ベント吹出口７の吹出空気
温度を検出するペン１〜ダクトセンサ２２、フロア吹出
口８の吹出空気温度を検出するフロアダクトセンサ２３
、車室外の空気温度を検出する外気温センザ２４、車室
内の空気温度を検出する車室温センサ２５、及び日射の
強さを検出する日射センサ２７からの検出信号を入力と
し、各ドア１０〜１４の開度を調節する電動アクチュエ
ータ１５〜１９とプロワモータ１を制御するものであり
、乗員が各種エアコン操作を行うためのスイッチやエア
コンの運転状態を乗員に知らせるための表示装置を備え
たコントロールパネル２６を有している。

第３図はこの制御装置２０のより詳細な構成を示すもの
で、第２図と同一符号を付けたものは第２図と同一物を
示している。この他に、第２図では省略したが、コンプ
レッサをオンオフさせるためのコンブレッサリレ−４０
、エンジン冷却水の流れを開閉制御するための負圧弁４
１が、制御装置２０の負荷として備えられている。

制御装置２０内のエチップマイコン３０ば、図示を省略
した処理装置、ＲＯＭ、ＲＡＭ．Ｉ／Ｏポー１へ、Ａ／
Ｄ変換器等を内蔵している。ドライバ３ｌは電動アクチ
ュエータの回転制御（正転、逆転、停止）を、ファンコ
ントロール回路３２は送風用プロワモータ↓の印加電圧
の制御を、ソレノイトトライハ３３は外部ソレノイドで
あるコンブレッサリレ−４０、負圧弁４１のオンオフ制
御をそれぞれ行う。

プログラムや制御定数格納用のＲＯＭ３８及びデータを
記憶するためのＲＡ．Ｍ３９は、制御装置２０の内部で
相互に結線され、］−チップマイコン３０の指令にもと
づき動作するが、もしマイコン３０内のＲＯＭ．ＲＡＭ
が十分なメモリ容量を有しておればこれらは不要である
。

制御装置２０に組込まれたコントロールパネル２６上の
操作スイッチ３５からの信号は、インタフェース回路３
４を介してマイコン３０へ入力され、また現在のエアコ
ンの運転状態や設定された目標温度等は、インジケータ
ドライバ３６を介してインジケータ３７へ出力され、乗
員に表示される。

第４図はマイコン３０で実行される制御プログラムの例
を示すフローチャートで、まずステップＪ１ ５００でマイコン内部のレジスタやＲＡＭの初期設定を
行い、エアコンシステムに対する入出力環境を整える。

次にステップ５０１の繰り返し処理により、実際のエア
コンシステムの制御ステップ５０２〜５１１を電源が切
られるまで繰り返し実行する。

即ち、ステップ５０２では、各種センサ２１〜２５、２
７等から入力された温度信号等を↓チップマイコン３０
内に読み込み、ステップ５０３では前ステップで読み込
んだ温度信号等のデータに対してセンサの非直線性の補
正や単位の変換等を行って、内部データに変換する。次
にステップ５０４により、目標室温である制御目標温度
ＴＳｏの演算を行う。この演算は、乗員の調節操作なし
に快適な温度空間が維持できるように、外気温度や運転
モードに応じて乗員の選定した設定温度の補正を行う。

次のステップ５０５では、上記制御目標温度ＴＳｎと車
室温センザ２５により検出された実際の車室温度Ｔｒと
の偏差をはじめ、外気温度Ｔａや日射量ＺＩＩ１の値に
応して、快適な温度空間を維持するために必要な吹出目
標温度Ｔｄｏの演算を行う。次にステップｌ２ ５０６により、エアミクス（　Ａ．　／　Ｍ　）ドア１
１．　１２の開度演算を行う。ここでは、前ステップで
演算された目標吹出温度Ｔｄｏと各吹出モードに応じて
対応するダクトセンサ２１，　２２．　２３により検出
された実際の吹出温度Ｔｄとの偏差をＯに近づけるため
に必要なエアミクスドア１１．　１２の開度が演算され
る。

以上で温度制御関係の演算は終了し、次にステップ５０
７により吹出風量を決定するためのプロワモータ制御目
標電圧が演算される。ここでは一般に制御目標温度Ｔ　
Ｓ　ａと実際の車室温度Ｔｒどの偏差がほぼＯの場合低
風量に、またこの偏差が大きくなるに従って高風量にな
るよう演算される。次のステップ５０８では、外気温度
Ｔａ、日射量Ｚｍ、吹出温度Ｔｄ等に応して最適な各吹
出口６〜８の風量分配や熱負荷に応じた内気循環空気の
決定を行う。次のステップ５０９によりコンプレッサの
オンオフの判断を実施する。一般には熱負荷の少なくな
る低外気温条件で強制的にコンプレッサをオフとするよ
う判断される（リレー４０動作）。またステップ５１０
では、熱源であるエンジン冷却水の流れを開閉するため
のウオータコソクの開閉（負圧弁の開閉）の判断を行う
。最後にステップ５１１により、以上演算された各アク
チュエー夕類への制御出力信号がまとめて出力され、そ
れぞれエアミクスドアの開度、プロワモータ印加電圧、
吸込口、吹出口のドア状態、コンプレツサ、ウオータコ
ックのオンオフ、及びコンＩ〜ロールパネル上のインジ
ケータ類の制御が行われる。以上のステップ５０２〜５
１１が繰り返し実行されることにより、乗員が設定した
条件に応して車室内が快適な状態に維持される。

ここで第４図のステップ５０５および５０９を例にとり
、本発明の特徴とするプログラムの例を説明する。まず
ステップ５０５の目標吹出温度Ｔｄｏの演算式の一例を
以下に示す。

Ｔｄｏ＝ｆ　（Ｔａ）−Ｋｚ−Ｚｍ＋Ｋｒ　（ＴＳ［ｌ
　　Ｔｒ）＝４０−Ｋａ−Ｔａ−Ｋｚ−Ｚｍ＋Ｋｒ　（
ＴＳＱ　　Ｔｒ）　−（１）ここでｆ　（Ｔａ）　＝４
０　−　Ｋａ−Ｔａ　：基準吹出温度、’Ｊ’　＋］　
：外気温度、　　　　　　２竹二日射量、’１゛Ｓｏ：
制御目標室温、　　　Ｔｒ：車室温度Ｋ．　ａ　，　Ｋ
　ｚ　，　Ｋ　ｒ　：制御定数であり、基準吹出温度ｆ
（Ｔａ）は日射がなく、車室温度Ｔｒが制御目標室温Ｔ
Ｓｏに到達している時、乗員が最も快適と感ずる吹出温
度で、第５図に示すように外気温Ｔａの上昇にともない
ほぼ直線的に低下する特性を持つ。

この式（１）の演算を、従来のアセンブリ言語によりプ
ログラミングする場合、各プログラム変数に相当する記
憶領域をまずＲＡＭ上に定義する。

自動車用エアコンの制御には、温度の変化範囲とその分
解能の要求により、王つの変数について２バイ１・程度
の記憶領域が必要であり、このため第６図（ｂ）に示す
ように外気温度Ｔａ、日射量Ｚｍ．車室温度Ｔｒ、制御
目標室温ＴＳｎ、目標吹出温度Ｔｄｏそれぞれに対し２
バイトの記憶領域を定義する。ここで算出しようとする
温度Ｔｄｏ以外の変数の値は、ステップ５０３および５
０４ですでに計算され、定義領域に値が記憶されている
ので、これらの値を用いて式（１）の演算を第６図（ａ
）に示すフローチ一１５ー ャー１−で実行する。即ちステップ６００にて基準吹出
温度４．０−Ｋａ−Ｔａを演算し、結果をＴｄｏの定義
領域へ一時的に格納する。ここで図中のＡ→ＢはＡを求
めてＢへ代入することを意味する。次にステップ６０１
にて、ステップ６００で求めたＴｄｏの値から日射量Ｚ
ｍに対する吹出目標温度の補正量Ｋ．ｚ・Ｚｍを差し引
き、その結果を再度Ｔｄｏの領域へ格納する。次にステ
ップ６０２にて、さらに室温偏差に基づく目標吹出温度
の補正値であるＫｒ（ＴｓｏＴｒ）をステップ６０１で
求めたＴｄｏに加え、その結果を再びＴｄｏの領域に格
納する。以上の手順を実行することによりＴｄｏの定義
領域に、前述の式（１）で計算される目標吹出温度デー
タＴｄｏが得られる。ところがこれらの各ステップでは
、２バイ１〜長データ同志の乗算が必要で、従来の８ビ
ッ１−マイコンの場合は各ステップで倍長乗算用のサブ
ルーチンを用いる必要がある。この２倍長乗算の方法は
周知のものであるのでその詳細は省略するが、エバイト
長データの乗算回数４回と、それらの結果を適当に桁合
わせして行う加算とが必要で−　１６ あり、また乗算結果が４バイト長となるから、それに見
合ったメモリ領域を用意する。

以上の式（１）の処理をアセンブリ言語で記述したプロ
グラムリストの例を第７図（ａ）（ｂ）に示す。

（ａ）は式（１）を計算する第６図（ａ）のプログラム
、（ｂ）はその中で用いる２バイト長乗算のサブルーチ
ンである。本リストは（株）日立製作所製の８ビット丁
チップマイコンＨＤ６８０］を使った場合の例であるが
、これは合計約５０行から戊っている。

またプログラムの内容はリストを見ただけでは分かりに
くく、その演算仕様の一部を間違いなしに変更するには
、多くの時間を必要とする。さらにこの例で示したマイ
コンＨＤ６８０１は２バイトデータ同志の加減算機能を
備えているので、比較的単純にプログラムが組めるが、
自動車用エアコン制御用に使用されることが多い同社製
のＨＤ６８０５の場合は２バイトデータ同志の加減算機
能がないため、プログラムはさらに長く、複雑になる。

本発明では、このようなアセンブリ言語の持つ問題点を
解決するために、式（１）の演算を高級言語で記述する
。第１−図はマイコン制御用言語と１ノで多く使用され
ているＣ言語で式（Ｊ）を記述した例を示すものである
。同図から明らかなように、プログラムは極めて簡ｊ１
ｔになり、かつプログラムの記述そのものが式（１）と
ほぼ同一であり、プログラムの作或や演算仕様の変更が
アセンブリ言語と比較して極端に簡単になる。

次に、第４図におけるステップ５０９のコンブレッサオ
ンオフの判定プログラムの比較について説明する。第８
図はコンブレッサのオンオフ判定特性の−例である。前
述のごとくコンブレッサは低外気温では作動させる必要
がなく、また低熱負荀でのコンブＩノッサ運転によるコ
ンブレッザの損傷を防止する目的からも、一般的に外気
温度］”ａが○゜Ｃ付近以下では、コンプレッサを強制
的にオフさせる。そして外気温センザからの｛ｉ号の微
小な変動の影響による切持点でのチヤタリングを防止す
るために、外気湿度が＃Ｈｙｓ（第８図では１’Ｃ）以
上でコンブレッサオン、外気温度がー＃Ｈｙｓ以下では
コンブレッサオフとなるように、ヒステリシスを設けた
オンオフ判定を行う。

第９図及び第１０図は第４図のステップ５０９の処理の
ためのフローチャ−１−で、まず、ヒステリシス特性を
持った大小判定のサブルーチン（これは汎用性があるの
でサブルーチンとした）を第１０図にて説明する。第１
０図（ｂ）はメモリ上のＦ］．ａｇエリアを示しており
、このＩ．　Ｓ　Ｂの１ビットを、コンプレッサのオン
／オフ状態を記憶するためのＢｃｏｍｐとして用いる。

また、第１０図（ａ）内の［ｉＸ］は、インデックスレ
ジスタＩＸに格納されているデータの領を意味し、これ
はヒステリシス付きの大小判定が行われるデータ、つま
り外気湿度Ｔａである。第ｌＯ図（．）のステノブ９０
０では、まず現在コンプレッサがオン状態にあるか否か
を判定する。

もしＢ　ｃｏｍｐ−“１”、即ち現在コンプレッサがオ
ン状Ｊ崖であれば、ステップ９０＋で［ＩＸ−１をＴａ
十＃Ｈｙｓに置き換え、もしＪ３ｃｏｍρ＝″○”、即
ちオフ状態であれば、ステップ９（）２で［ＩＸ：］を
Ｔａ＃　Ｉ｛　ｙｓ　ｌ：置き換える。つづくステップ
９０３では［丁Ｘ］の正負を判定する。これが正のとき
は、エ９ もし今までＢｃｏｍｐ”＝“Ｏ　Ｉ＋ならばＴａ一＃Ｈ
ｙｓ＞○を、今までＢ　ｃｏｍｐ−“１”ならばＴａ＋
＃Ｈｙｓ〉０を意味ずるが、これは第８図から明らかな
ように、いずれのときもコンブレッサをオンとする状態
であるから、ステップ９０４でＢ　ｃｏｍｐ　＝　”　
〕、　”とする。逆にステップ９０３の判定が負のとき
は、もし今までＢｃｏｍｐ＝　”○″ならＴａ一＃Ｈｙ
ｓ（○を、もし今までＢｃｏｍｐ＝　”　１ノ′ならＴ
ａ＋＃Ｈｙｓ〈○を意味し、これはいずれもコンプレッ
サをオフとすへき状態であるから、ステップ９０５でＢ
　ｃｏｍｐ＝“０”とする。

第９図は第４図ステップ５０９を実行する主プログラム
である。第１０図（ａ）のステップ９０１または９０２
にて［ＩＸ．］は必ず書き換えられるから、外気温度デ
ータＴａの値は第１０図（ａ）の処理を開始するごとに
レジスタＩＸにセットする必要がある。

このため、第９図（１））のように、メモリ上にＷ　ｏ
　ｒ　ｋというワーキングエリアをＴａ格納用のエリア
とは別に用意する。そして第９図（ａ）のステップ８０
０にて、外気温度Ｔａの値をＷｏｒｋエリアにコピーし
、２０ さらにステップ８０１にてインデックスレジスタにＷｏ
ｒｋエリアのアドレス、即ち＃Ｗｏｒｋを代入したうえ
で、ステップ８０２でサブルーチンを呼ぶ。

以上の第９図及び第］０図の処理をアセンブリ言語で記
述したリストをそれぞれ第１１図（ａ）及び（１））に
示す。前述の第７図（ａ）（ｂ）と比較するとプログラ
ムステップ数は大変少ないが、やはりこのリストのみか
ら何の処理を行っているプログラムかを読み取ることは
非常に難しい。

第１２図は、上記の判定処理５０９をＣ言語で記述した
場合のプログラム例であり、プログラム行数で見るかぎ
りは従来の第１１図（ａ）（ｂ）と比人で減らないが、
その内容はＣ言語を扱っている技術者であれば、容易に
理解可能で、特性の変更も容易に行える。

以上の第１図、第ｌ２図の実施例で説明したごとく、高
級言語であるＣ言語を使って制御プログラムを記述する
ことレこより、プログラム記述行数が減少し（特に数値
演算の処理が減る）、内容の理解が容易となり、プログ
ラムの仕様変更や作動内容の検証が容易にかつ確実に行
えるようになるという効果がある。またＣ言語のような
代表的高級言語は、殆どの汎用マイコンに刻して良質な
コンパイラがすでに供給されており、各マイコンの構造
が異なっていてもそれぞれ専用のコンパイラを搭載して
おけば、制御プログラムは同一のものが使用できる。

一方、コンパイラや翻訳されたオブジェク１−プログラ
ム（４！Ｉｋ械開）を格納するエリアが必要となり、ま
たオブジェクトプログラムはコンパイラによる自動翻訳
のためレこ多少効率が悪い命令列となることが避ｌづら
れす、処理速度がアセンブリ言語により作成されたプロ
グラムよりも通常は低下する。しかしこれらのメモリ容
量の増大や処理速度の低下は、前述のように、ハードウ
ェアの巡歩により十分吸収可能である。

次に、本発明の他の実施例として、演算式（１）の計算
および第８図に示したプロセスのオンオフ判断処理を、
高級言語ＢＡＳＩＣで記述した例をそれぞれ第１３図及
び第１４図に示す。Ｃ言語を用いた第１図及び第１２図
と比較すると、プログラムの行数、理解しやすさのいず
れもほぼ同等であり，Ｃ言語を用いた場合と同様の効果
がある。また、ＢＡＳＩＣ言語はパーソナルコンピュー
タ用の言語として広く浸透しており，Ｃ言語と比較して
プログラムの作或や変更を行える人間の範囲がさらに広
くなる。同時にＢＡＳ　ＩＣ言語はインタプリタ言語と
呼ばれ、プログラム実行環境状態であっても、一時的に
傳止させてプログラムの変更、追加を容易に行えるため
、プログラム仕様開発途上での仕様修正にも即座レこ対
応できるという効果がある。

一方ＢＡＳＩＣ言語ぱ一般に処理速度が遅いが、マイコ
ンの処理能力の向上により処理速度の問題は解消しつつ
ある。その内部にＲＡＳＩＣプログラムを直接実行ずる
ためのＢＡＳＩＣインタプリタを内蔵したものも発表さ
れており、必要となるＲＯＭ容量や処理速度はさらに改
善される。その他、１３　Ａ　Ｓ　Ｉ　Ｃの中には、中
間コート（Ｉコード）インタプリタ方式のものや、Ｃ言
語と同様にコン２３ ２４ パイラ方式のものもあり、これらを使用することによっ
て、製品としてのプログラムのコンパクト化やプログラ
ム処理の高速化が可能となる。

その他の高級言語も同じように応用可能であり、また自
動車制御やエアコン制御に限定したより高速でコンパク
トな専用の高級言語を設計し、用いることもできる。

次に本発明の他の実施例として、プロセス開発装置と自
動車用エアコンを結びっけ、プログラム開発装置上のア
センブリ言語あるいは高級言語で記述されたプログラム
によりエアコンの制御を行うようにした実施例を第ｌ５
図に示す。ここでプログラム開発装置というのは、プロ
グラムの作成、修正等に用いるエディタ、作戊した高級
言諸プログラムを翻訳するコンパイラ、アセンブリ言語
プログラムを翻訳するアセンブラ、チェックや評価用の
デバッガ及びエミュレータ等の機能を持ち，１チップマ
イコン用のＯＳや制御プログラムの作戊、修正等を行う
ものである。

第ｌ５図の上側のブロックは第２図のエアコンの制御装
置２０の内部構或例を示しており、第３図と異なるのは
、第３図から１−チップマイコン３０を除去し、その代
わりに各入出力端子へのインターフェース回路やドライ
バ回路からの信号線がバスライン４３を介して引き出さ
れていること、各センサ２３〜２５、２７入力部にイン
ターフェース４２が設けられたことである。

一方、第１５図下側のブロックはプログラム開発装［５
９の内部構或例を示しており、マイコン４５、ＲＯＭ．
４６、ＲＡＭ．４７、タイマカウンタ４８、記憶装置５
０．　５１　（フロッピーディスク、ルートディスク、
光ディスク、バブルメモリ等）、キーボード５３、ディ
スプレイ装置５５、外部に接続された汎用の言１測装置
５７、処理装置５８（プリンタ、ブロッタ、データロガ
ー、ＥＰＲＯＭライタ等）、インターフェース回路４．
９，　５２，　５４、プロク゛ラム開発装置と外部の汎
用装置を接続するための汎用インターフェース回路５６
　（　Ｒ　Ｓ　−　２３２Ｃ等）、バス６０から成って
いる。バス６０と制御装置２０のバス４３は、コネクタ
４４で接続されている。

以」二の構成に示されているように、プログラム開発装
置５９は、リアルタイムマルチタスクＯＳを搭載し、大
容量のＲ　Ａ　Ｍ４７や大容量高速の記憶装置５０，５
．１を備え、リアルタイムＯＳ上でプログラム開発に必
要なエディタ、各種アセンブラ、Ｃ言語やＢＡＳＩＣ言
語をはじめとした高級言諸のコンパイラ、インタプリタ
等の動作が可能であり、引き出されたデータパス６０．
　４３を介して制御装置２０をマイコン４５より直接操
作でき、その上プログラム開発装置５９は、ＡＣ１．Ｏ
ＯＶまたは自動車用ＤＣ電源でも動作可能とする。従っ
てこのプログラム開発装置を使用してアセンブリ言語あ
るいは高級言語によりエアコン用制御プログラムを作威
し、そのプログラムをマイコン４５」二で走らせ、制御
装置２０を介して車両のエアコンを直接制御できる。

特に実車における快適性評価の走行テス１〜においては
、本システム全体を車戟し、プログラム開発装置５９に
より空気制御を実行するとともに、マルチタスク機能を
利用して各センサから入力された読み取りデータ、制御
プログラム内部の演算デー夕、各アクチュエー夕の動作
状況、また汎用の外部装置を介して読み取られた１１Ｔ
．両各部の温度、圧力データ等をリアルタイムでディス
ク等の記憶装置５０．　５１に順次記録し、後の分析に
備えるとともに、ディスプレイ装置５５や計測装置５７
に各データの変化経過をリアルタイムで表示させ、必要
に応じて車両走行中でもエアコン制御プログラムの修正
や再コンパイルを可能とする。なお、プログラム開発装
置５９を使用する場合には、その機種により制御装置２
０に一体に設置されているコントロールパネル２６は不
要である。

また最終製品となる第３図の制御装置には、本実施例の
プログラム開発装置で使用したＯＳから、製品に不要な
機能のみ削除した共通ＯＳを搭載すればよく、他の変更
なしで動作検証ずみの制御プログラムが得られる。

プログラム開発装置のＯＳとして使用可能なものは、現
在汎用品のうちの代表的なものとしてのＯＳ９、Ｉ−Ｔ
ＲＯＮ、μ一ＴＲＯＮ、各マイコンメーカが供給する各
リアルタイムＯＳ等がある−２７ が、本システム専用のコンパクトな高性能ＯＳを開発し
、使用することも可能である。

本実施例によれば、制御プログラム開発、仕様変更期間
の大幅短縮と、同プログラムの品質を大幅に向上できる
という効果がある。

次に信号やデータの入出力を行うにあたり、プログラム
から直接入出力インターフエースアトレスへの制御を行
わず、ＯＳ上のシステムコール動作により入出力を実現
した実施例を第１６図に示す。

これはＯＳ上で動作するＣＭ詔から演算結果を出力する
プログラム例であり、第１２図のプログラムにより演算
されたコンブレッサオンオフを示すＢ　ｃｏｍｐを含ん
だエバイトの制御出力を、Ｑ　ｐｏｒｔと定義された実
際の出力ボートに出力する。

本実施例によれば、制御回路の構或、あるいは使用部品
の相違により入出力ポートのアドレスや入力出力手順が
変わっても、これらの相違はすべてＯＳの中で吸収する
ことができるため、第１６図に示した入出力処理プログ
ラムも含めて、制御プログラムは一切その影響を受ける
ことがない。従−２８ って他機種用に制御プログラムを流用する場合や、第ｌ
５図に示したプログラム開発装置上で作成した制御プロ
グラムを、入出力アトレス等が異なる第３図の装置に適
用する場合にも、制御プログラムは全く変更せず、その
まま流用でき、制御プログラムの開発期間の大幅短縮と
、同プログラムの品質を大幅に向上できるという効果が
ある。

以上、各稲の実施例を自動車用エアコンの制御について
示したが、エンジン制御等、１チップマイコンの利用は
数多くあり、それらにも本発明が利用可能なことはいう
までもない。

［発明の効果コ 本発明によれば、高級言語はプログラム作成が容易でか
つ内容も分かり易いので、特に訓練されたプログラマ以
外でも制御プログラムの作或、変更や検証を容易に行え
、また機種対応のコンパイラによりマイコンの構造が隠
されるから、マイコンの機種や使用部品が異なっても同
一の制御プログラムを利用できるという利点がある。ま
た、プログラム開発装置と制御装置のＯＳを共通仕様と
することで、製品の開発期間中において実験途上または
屋外車上の任意の場所での制御プログラムの修正、変更
が行え、作威された制御プログラムは大きな変更なしに
そのまま制御装置で使用できる効果があり、また製品の
開発期間中にマイコン内部の任意データを簡単に記録、
表示でき、それらのデータの分析（グラフ化等の処理）
も自動的に行える。さらに制御プログラムの入出力処理
にＯＳへのシステムコールを用いることで、入出力に関
するアドレスの違い等をＯＳで吸収できるので、制御プ
ログラムの互換性を一層高めることができ、」二記の諸
効果と合わせて制御プログラムの開発、仕様変更期間の
大幅短縮と同プログラムの信頼性の向上に大きく寄与で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第］−図は本発明の特徴とする制御プログラムの一例を
示す図、第２図は自動車用エアコンとその制御装置の全
体構或を示す図、第３図は制御装置の内部構成例を示し
たブロック図、第４図は自動軍用エアコンの制御手順の
概要を示すフローチャート、第５図は基準吹出温度の特
性例を示す図、第６図及び第７図は目標吹出温度の演算
手順を示す図及びその手順をアセンブリ言語でプログラ
ム化した例を示す図、第８図はコンブレッサのオンオフ
特性の例を示す図、第９図及び第１０図はコンブレッサ
オンオフの判定手順を示すフローチャート、第１１図及
び第１２図は上記判定手順をアセンブリ言語及びＣ言語
でプログラム化した例を示す図、第ｌ３図及び第工４図
は吹出目標温度及びコンブレッサオンオフ制御の判定処
理を行うためのＲＡＳＩＣ言語で書かれたプログラムの
例を示す図、第１５図は本発明の特徴とするプログラム
開発装置の一実施例を示す図、第１６図はＯＳのシステ
ムコールにより入出力を行うプログラムの例を示す図で
ある。 ２０・制御装置、３０・１チップマイコン、４３．　６
０・・バス、４４・・・コネクタ、４５・・マイコン、
４６・・ＲＯＭ、４７・・ＲＡＭ、５９・プログラム開
発装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力ポートを有し、その上
   で走る制御プログラムが高級言語で記述されていること
   を特徴とする自動車用組込み形１チップマイコン。 ２、前記高級言語はＣ言語、Ｃ＾＋＾＋言語、またはＢ
   ＡＳＩＣ言語であることを特徴とする請求項１記載の自
   動車用組込み形１チップマイコン。 ３、前記高級言語はコンパイラまたはインタプリタによ
   り機械語に翻訳され実行されるものであることを特徴と
   する請求項１記載の自動車用組込み形１チップマイコン
   。 ４、プログラム開発用の装置のＯＳと共通仕様のＯＳを
   有し、前記高級言語で記述された制御プログラムは上記
   ＯＳ上で動作することを特徴とする請求項１記載の自動
   車用組込み形１チップマイコン。 ５、前記ＯＳはリアルタイム処理及びマルチタスク処理
   機能を有することを特徴とする請求項１記載の自動車用
   組込み形１チップマイコン。 ６、ＯＳを有し、前記高級言語は該ＯＳ上で動作し、か
   つ制御プログラムからの入出力動作は上記ＯＳへのシス
   テムコールによって行うことを特徴とする請求項１記載
   の自動車用組込み形１チップマイコン。 ７、前記ＯＳは、プログラム開発用のＯＳと共通仕様の
   ものであることを特徴とする請求項６記載の自動車用組
   込み形１チップマイコン。 ８、自動車用組込み形１チップマイコンで用いる制御プ
   ログラムを開発するための装置であって、上記１チップ
   マイコンのＯＳと共通仕様のＯＳを有し、インターフェ
   ース手段を介して上記１チップマイコンにより制御され
   る制御対象機器を自装置内にセットした制御プログラム
   により制御でき、かつ該制御実行時の制御対象機器との
   入出力データ及び制御プログラム実行の途中結果をその
   内部の記憶装置に記憶できるようにしたことを特徴とす
   るプログラム開発装置。 ９、外部装置との汎用インターフェース手段を備えてい
   ることを特徴とする請求項８記載のプログラム開発装置
   。