JPS63193206A - 制御装置のプログラム暴走検出方法および装置 - 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、制御装置のプログラム暴走検出方法および装
置に係り、特に短時間にプログラム暴走を検出するのに
好適な制御装置のプログラム暴走検出方法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来の暴走検出は、特開昭５６−１５７５４７号に記載
のよう尋こ、プログラムにより同期的なパルスを発生さ
せるようにしておき、一定の時間内にパルスが発生しな
かった場合にプログラムの暴走と見なすウォッチ・ドッ
グタイマ方式や、特開昭５７−４１７４５号に記載のよ
うに、アドレスを監視する方式のものがあった。

〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術は、誤っが情報を出力することに対して配
慮されておらず、単にプログラムの実行状態を監視する
ものであった。

また、前者ウォッチ・ドッグタイマ方式の場合は、直接
的にプログラムの暴走を検出することができず、暴走検
出までの時間が比較的長くなり、その間誤動作を行って
外部に影響を与える場合がある。また、アドレス監視方
式の場合は、実行したいプログラムによって、ハードウ
ェア回路の変更やプログラムの分岐ごとに必要なアドレ
ス監視−のデータを変更しなければならないという問題
があった。

本発明の目的は、プログラムの容置、プログラムの分岐
に影響されず、直接的にかつ短時間でプログラムの暴走
を検出し、かつ、プログラムの暴走時に誤った情報の出
力防止を行うことのできる制御！ＪＭのプログラム暴走
検出方法および装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、動作データが出力される前に出される起動
データと同時に出力される開始信号を受けて、出力時間
を監視する出力時間監視回路と、起動データとあらかじ
め設定した起動設定信号とを比較し、一致したときに起
動信号を出力する起動信号発生回路と、起動信号と開始
信号とのタイミングを監視する不一致検出回路と、起動
データの出力後に出される動作データと同時に出力され
るストローブ入力信号を受はストローブ信号を出力する
ストローブ回路と、起動信号とストローブ信号とのタイ
ミングが一致しているときに出力許可信号を出力する出
力許可回路と、出力許可信号とストローブ入力信号との
タイミングを監視する出力未許可検出回路と、出力時間
監視回路と不一致検出回路と出力未許可検出回路とによ
って監視されたそれぞれの信号を受けて、暴走の有無を
判断し、該判断結果を制御ｉｔに入力する暴走検出信号
出力回路とを具備する暴走検出装置により、動作データ
を出力する前に起動データを出力し、起動データが出力
された段階でカウントを開始する開始信号を出して、所
定時間をカウントする工程と、起動データが起動設定信
号と一致したときに起動信号を出して、開始信号とのタ
イミングを判定する工程と、起動データを出力後に動作
データが出力されている段階でストローブ入力信号を出
して、起動信号とのタイミングを判定する工程とを有し
、起動信号と開始信号とのタイミングと、起動信号とス
トローブ入力信号とのタイミングと、所定時間とを監視
し、異常がある場合に暴走検出信号を制御装置に戻すこ
とにより、達成される。

〔作　　　用〕

動作データを出力する前に起動データを出力し、起動デ
ータが出力された段階で開始信号を出して、出力時間監
視回路により所定時間をカウントさせるとともに、起動
信号発生回路によって起動データが起動設定信号と一致
したとき（こ起動信号を出力させ、不一致検出回路によ
って開始信号と起動信号とのタイミングが合っているか
を判定させ、さらに、起動データ終了後の動作データが
出された段階で出力されるストローブ入力信号を受けて
、ストローブ出力回路からストローブ信号を出力し、起
動信号とストローブ信号とのタイミングが合りているか
を出力許可回路で判定し、出力許可信号を出力させ、出
力未許可検出回路によって出力許可信号とストローブ入
力信号とのタイミングが合りているかを判定させ、これ
ら、出力時間監視回路と不一致検出回路と出力未許可検
出回路とから出力される信号により暴走検出を行って、
制御装置に暴走検出信号を入力することによりて、プロ
グラムの容量、プログラムの分岐に影響されず、直接的
にかつ短時間でプログラムの暴走を検出し。

かつ、プログラムの暴走時に誤った情報の出力防止を行
うことができる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第５図により説明す
る。

第１図に制御装置の暴走検出装置を示す。制御装置は、
中央演算装置１１０（以下、「ｃＰＵＪという。」と記
憶装置２０と入力装置園および出力ｇｔ置Ｓ 菊とから成り、それぞれの間はデータバスでつなへ がれている。ＣＰ　Ｕ　ｔｏにはアドレスバス、を介し
てアドレスデコード父がつながれており、データバスを
介して起動信号発生回路６１がつながれている。

また、ＣＰ　Ｕ　１０からは、出力時間監視回路田にグ
ロック信号部が出ている。

アドレスデコード団からは、起動信号発生回路６１と出
力時間監視回路６と不一致検出回路団とに開始信号編が
出て、ストローブ出力回路８と出力未許可検出回路６７
にストローブ入力信号δが出ている。

起動信号発生回路６１は、データバスからのデータと起
動設定信号８１と開始信号編とを受け、起動信号部を不
一致検出回路圀と出力許可回路６２とに出す。起動設定
信号８１は起動信号発生回路６１１こあらかじめ設定し
ておく信号である。

不一致検出回路６は、起動信号部と開始信号稠とを受け
、暴走検出信号出力回路絽に不一致信号匍を出する。

出力許可回路６２は、後述するストローブ信号器と起動
信号部とを受け、出力時間監視回路６と出力未許可検出
回路６７とストローブ出力回路８とに出力許可信号部を
出す。

出力未許可検出回路６７は、出力許可信号部とストロー
ブ入力信号δとを受け、暴走検出信号出力回路鑓に出力
未詳可信号９１を出す。

諸 出力時間監視回路田は、開北信号編とクロック信号８２
と出力許可信号部と後述する暴走検出信号兇とを受け、
暴走検出信号出力回路困にタイムアウト信号＃を出す。

暴走検出信号出力回路部は、不一致信号匍とタイムアウ
ト信号部と出力未詳可信号９１とのＯＲをとり、暴走を
検出した場合、暴走したことを記憶する。また、ＣＰＵ
ｌ０と出力時間監視回路臼とストローブ出力回路ωとに
暴走検出回路党を出す。

ストローブ出力回路Ｂは、暴走検出信号ηと出力許可信
号部とストローブ入力信号δとを受け、出力装置荀と出
力許可回路６２とにストローブ信号器を出す。

こ二で、この場合、不一致検出回路印と出力時間監視回
路臼と出力未許可検出回路６７と暴走検出信号出力回路
絽とで、暴走検出回路６を構成する。

また、起動信号発生回路６１と出力許可回路部とストロ
ーブ出力回路Ｂと暴走検出回路Ｕとで、出力制御回路ω
を構成する。なお、７０はトライステートゲートで、ア
ドレスデコード父からの暴走検出フラグ続出し信号部に
よって、暴走検出信号兇をデータバス上に取り込むもの
である。９３は被制御装置部からの入力信号で、％は被
制御装置部へ送られる出力信号である。

次に、各部の動作条件を示す。表１に起動信号発生回路
６１の真理値表を示す。

表　　　　　　１ ここで、開始信号編は１で開始を意味し、起動信号部は
１で起動を意味する。表１中の人、Ｂは任意のデータを
意味する。

！２２に出力許可回路６２の真理値表を示す。

表　　　　　　２ ここで、ストローブ信号部は１でストローブ信号発生を
意味し、出力許可信号部は１で出力許可を意味する。

！Ｉ！３にストローブ出力回路Ｂの真理値表を示す。

ここで、ストローブ入力信号δは１でストローブ発生を
意味し、暴走検出信号ｎは１で暴走検出を意味する。

表４に不一致検出回路圀の真理値表を示す。

！！！４ ここで、不一致信号匍はｌで不一致を意味する。

表５に出力時間監視回路６７の真理値表を示す。

表　　　　　５ ここで、出力許可回路９１は１で未許可を意味する。

表６に出力時間監視回路６の真理値表を示す。

表　　　　に こで、タイムアウト信４！釘は１でタイムアウトを意味
する。

上記構成による回路には、正常時および三つの暴走検出
パターンがある。

まず、正常時の動作を第２図に示す。ＣＰ　Ｕ　１０か
らは出力時間監視回路団に常に一定周期のクロック信号
部が送られており、この場合は、ＣＰＵ１０から出力さ
れるデータと同期している。起動設定信号８１はあらか
じめ決められた値、二の場合は仮に人という値が設定し
である。ＣＰ　Ｕ　１０から出力装置旬な介して出力す
る制御用の出力信号ζである任意の処理データを、ＣＰ
Ｕｌ０から出力する前に必ず起動データ、この場合、Ａ
という値を持つたデータを出力する。

１寸 この条件のもとで、データバス％上に、まず、起動デー
タＡが出力されると同時に、ＣＰＵ１０からの信号がア
ドレスバス％、アドレスデコード父を順次弁して開始信
号あとなって出力される。これにより、起動信号発生回
路６１において、開始信号あが入力された段階で起動設
定信号８１と起動データとして入つてきたデータとが一
致しているかどうかを判断する。この場合は一致してい
るので、起動信号部が出力される。また、これと同時に
起動信号間は不一致検出回路圀に入力され、この不一致
検出回路６で起動信号あと開始信号編とが同じタイミン
グであるかどうかを判断する。この場を 合は、同じタイミングなので不一致信号９０４ｘＡ生し
ない。

また、この起動信号間の発生によって、出力許可回路６
２から出力許可信号部が出力許可にセットされる。なお
、二の出力許可信号部は、この場合、ストローブ信号部
が出力許可回路６２に入力されて、ストローブ信号部が
１→０になるまで出力される。

次に、この出力許可信号部は出力時間監視回路６７に入
力され、この出力未許可検出回路釘で出力許可信号部が
出ていないときに、ストローブ入力防 信ｉ炉メ出ていないかどうか判断し、この場合は、出力
許可信号部が出ているので出力未詳可信号９１は出ない
。

また、開始信号調の発生によって、出力時間監視回路語
は、この場合、出力許可回路困が出ており、暴走検出信
号軸が出ていないので、あらかじめ設定された時間をカ
ウントし始める。この時間の長さ設定は、起動データが
出て処理データが出終わるまでの正味の時間ｔｌに余裕
時間ｔ２　を持たせた時間Ｔとし、余裕時間ｔ２は、こ
の場合、１マシンサイクルとして設定しである。

次曝こ、データバス％上に、出力信号例として送り出す
ための処理データが出力される。これと同時Ｃ，ＣＰＵ
１０からの信号がアドレスバス％、アドレスデコードδ
を介してストローブ入力信号あとなって出力される。こ
れにより、ストローブ出力回路８においては、出力許可
信号部が入ってきており、暴走検出信号享は入ってきて
いないので。

ストローブ入力信号あの入力によって、ストローブ信号
部が出力される。このストローブ信号部によつて、出力
装置のではデータバス％上に出力された処理データを取
り込み、出力信号−として被制御部に送り出す。

また一方、このストローブ信号部は出力許可信号鑓に入
力され、ストローブ信号部が１→０に変ねったときに出
力許可信号部なリセットする。これにより、出力時間監
視回路Ｓ内での時間のカウントを終了させる。なお、Ｃ
ＰＵＩＧから処理データの出力をし終えると、ストロー
ブ入力信号あも同時に出力し終わるようになっているの
で、出力　　　　。

装置荀に処理データを最後まで取り込む二とかでき、ま
た、二の場合、出力時間監視団Ｍ６５内でカウントする
あらかじめ設定された時間内に処理データの送信処理が
終わるので、タイムアウト信号部の出力はない。

次に、不一致信号曽が出て暴走検出が行われる場合の動
作を第３図に示す。ＣＰ　Ｕ　１０からデータバス５上
・こ起動データ、この場合、Ｂという値が出力されると
、アドレスバス％、アドレスデコード父を介して開始信
号調が同時に出力され、起動信号発生回路６１において
、起動設定信４ａ１８１と起動データとの比較がされる
。二の場合は、起動設定信号８１の人という値と、処理
データのＢという値は一致しないので、起動信号部は出
力されず、このため、不一致検出回路圀では開始信号諷
と起動信号部とが同じタイミングとならず、不−散信号
匍が出力されて、暴走検出信号出力回路田を介して暴走
検出信号蛇が出力される。

この暴走検出信号ηは、出力時間監視回路田およびスト
ローブ出力回路Ｂに入力されて、時間のカウント停止や
ストローブ信１ｔ８９の出力停止を行わせて、出力装Ｍ
４０から出力信号例が出ないようにしている。

次に、タイムアウト信号部が出て暴走検出が行われる場
合の動作を第４図Ｑこ示す。本図において、ＣＰ　Ｕ　
１０から、データバス５上に起動データ人が出力される
とともに、アドレスバス％、アドレスデコード父を介し
て開始信号編が出力されて、起動信号部が出て、出力許
可信号部が出、さらに出力時間監視回路Ｉがタイムカウ
ントを始めるところまでは、′＠２図で説明した内容と
同様である。

二こで、カウントされる時間Ｔ内に処理データがＣＰ　
Ｕ　１０から出力されない場合、処理データとともに出
力されるべきストローブ入力信号話が出す、出力許可信
号あの停止によるタイムカウントの停止がないので、時
間Ｔまでカウントされ、出力時間監視回路６からタイム
アウト信号部が出力されて、暴走検出信号出力画ｊ８６
８内に入り、暴走検出信号凭が出力される。

次に、出力未詳可信号９１が出て暴走機出が行われる場
合の動作を第５図に示す。ＣＰ　０１Ｇから、データバ
ス％上に起動データを出力せずに直接処理データを出力
し、アドレスバス９６．アドレスデコード父を介してス
トローブ入力信号あを出力すると、起動信号５ｉ住回路
６１から起動信号部が出力されていないので、出力許可
回路６２から出力許可信号が出力されておらず、出力時
間監視回路６７はストローブ入力信号δが入力されても
、出力許可信号部が出ていないので、出力未詳可信号９
１ヲ出力する。出力された出力許可回路ｊ！Ｉ９１は暴
走検出信号出力口ｊ８６８に入力され暴走検出回路乾が
出力される。

第３〜５図で述べた暴走検出信号ｎは、ＣＰＵ１０へ割
込信号として入力されるとともζ；、暴走検出フラグ読
出し信号羽によってデータバス％上へ出力されｃｐｕｉ
ｏに読み込むことができる。

以上説明したように、本−実施例によれば、処理データ
を送る前に起動データを送りで、起動データと起動設定
信号とが一致したときに動作が始しまり、所定の時間内
に処理データが送られたときＣ二初めて出力装置から出
力されるようにしているので、起動手順に誤りがあった
場合、所定時間内にデータの送信がなかった場合のそれ
ぞれについて、異常を検出し、暴走検出信号を発生させ
ることができるとともに暴走時に誤った情報の出力を防
止できる。

また、起動データが出力されて処理データが出力される
までの短い時間内で、かつ直接的に異常を検出できると
いう効果がある。

なお、本−実施例では、出力時間監視回路団で時間を監
視するのに、ＣＰ　Ｕ　１０と同じクロック信号を用い
ているが、別の発信器を用いたフロック信号を用いても
良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、プログラムの容量、プログラムの分岐
に影響されず、直接的にかつ短時間でプログラムの暴走
を検出でき、かつ、プログラムの暴走時に誤った情報の
出力を防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御装置のプログラム暴走検出装置を
示すブロック図、第２図は第１図において正常響こデー
タが出力された場合を示すタイムチャート図、第３図は
第１図において不一致信号を検出した場合を示すタイム
チャート図、第４図は第１図においてタイムアウト信号
を検出した場合を示すタイムチャート図、第５図は第１
図において出力未詳可信号を検出した場合を示すタイム
チャート図である。 １０・・・・、、ｃｐｔｙ、切・・曲出力装置、父・曲
・アドレスデコード、ω・・・・・・出力制御回路、６
１・四・起動信号発生回路、６２・・・・・・出力許可
回路、６３・・・・・・ストローブ出力回路、劇・・・
・・・暴走検出回路、６・・・・・・出力時間監視回路
、６６・・・・・・不一致検出回路、６７・曲・出第２
圀 ２２　　暮に検扁格号　０ 第３図 第４図 ２２　ノｕ、ｉ唾し１コイＳ；−う口　　０７５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．　動作データを出力する前に起動データを出力し、
   該起動データが出力された段階でカウントを開始する開
   始信号を出して、所定時間をカウントする工程と、 前記起動データが起動設定信号と一致したときに起動信
   号を出して、前記開始信号とのタイミングを判定する工
   程と、 前記起動データを出力後に前記動作データが出力されて
   いる段階でストローブ入力信号を出して、前記起動信号
   とのタイミングを判定する工程とを有し、 前記起動信号と前記開始信号とのタイミングと、前記起
   動信号と前記ストローブ入力信号とのタイミングと、前
   記所定時間とを監視し、異常がある場合に暴走検出信号
   を制御装置に戻すことを特徴とする制御装置のプログラ
   ム暴走検出方法。
2. ２．　動作データが出力される前に出される起動データ
   と同時に出力される開始信号を受けて、出力時間を監視
   する出力時間監視回路と、 前記起動データとあらかじめ設定した起動設定信号とを
   比較し、一致したときに起動信号を出力する起動信号発
   生回路と、 前記起動信号と前記開始信号とのタイミングを監視する
   不一致検出回路と、 前記起動データの出力後に出される前記動作データと同
   時に出力されるストローブ入力信号を受けストローブ信
   号を出力するストローブ出力回路と、 前記起動信号と前記ストローブ信号とのタイミングが一
   致しているときに出力許可信号を出力する出力許可回路
   と、 前記出力許可信号と前記ストローブ入力信号とのタイミ
   ングを監視する出力未許可検出回路と、 前記出力時間監視回路と前記不一致検出回路と前記出力
   未許可検出回路とによって監視されたそれぞれの信号を
   受けて、暴走の有無を判断し、該判断結果を制御装置に
   入力する暴走検出信号出力回路とを具備したことを特徴
   とする制御装置のプログラム暴走検出装置。