故障检测电路、故障检测系统及故障检测方法与流程

相关申请

本申请享受2020年2月26日申请的日本国专利申请2020-30088号的优先权的利益，该日本国专利申请的全部内容被援引于本申请。

实施方式一般涉及故障检测电路、故障检测系统及故障检测方法。

背景技术：

以往，在能够对2个电路模块中的前级的电路模块执行系统内自我检测(insystemselftest)的情况下、或者在能够切断向该前级的电路模块的电力供给的情况下，能够在该2个电路模块之间设置隔离电路模块。

隔离电路模块在通常时将该前级的电路模块的输出信号发送至该2个电路模块中的后级的电路模块。并且，在insystemselftest的执行过程中、或向该前级的电路模块的电力供给的切断的执行过程中，隔离电路模块向该后级的电路模块发送电平被固定为规定的状态的信号，来代替该前级的电路模块的输出信号。

技术实现要素：

实施方式提供一种能够检测出隔离电路模块的故障的故障检测电路、故障检测系统及故障检测方法。

实施方式的故障检测电路取得从第一电路向第二电路发送的第一信号和从所述第二电路向第三电路发送的第二信号。所述第二电路是介于所述第一电路与所述第三电路之间的电路。所述第二电路将所述第一信号作为所述第二信号发送至所述第三电路，或者代替所述第一信号而将电平被固定为规定的状态的第三信号作为所述第二信号发送至所述第三电路。所述故障检测电路基于所述第一信号及所述第二信号，输出表示是否检测出所述第二电路的故障的第四信号。

附图说明

图1是表示搭载有第一实施方式的故障检测电路的系统的结构的一例的示意图。

图2是表示第一实施方式的isst控制电路的动作的一例的流程图。

图3是表示第一实施方式的故障检测电路的动作的一例的流程图。

图4是表示搭载有第二实施方式的故障检测电路的系统的结构的一例的示意图。

图5是表示第二实施方式的电力控制电路的动作的一例的流程图。

具体实施方式

实施方式的故障检测电路可以搭载于任意的系统。例如，实施方式的故障检测电路能够搭载于系统lsi(large-scaleintegration)、mcu(micro-controlunit)等。以下，参照附图，对实施方式的该故障检测电路、故障检测系统及故障检测方法进行详细说明。另外，本发明并不限定于这些实施方式。

(第一实施方式)

图1是表示搭载有第一实施方式的故障检测电路的系统的结构的一例的示意图。如本图所示，系统100具备isst对象模块1、isst控制电路2、隔离电路模块(isolationcircuitmodule)3、后级模块4、奇偶编码器5及奇偶解码器6。

另外，isst对象模块1相当于第一电路。隔离电路模块3相当于第二电路。后级模块4相当于第三电路。isst控制电路2相当于第七电路。系统100相当于故障检测系统。

isst对象模块1是能够执行insystemselftest(以下，表述为isst)的电路模块。isst对象模块1例如是计时器电路等逻辑电路。另外，isst对象模块1的例子不限定于计时器电路。能够将任意的电路作为isst对象模块1。

isst对象模块1能够输出1个以上的输出信号。在此，作为一例，设为isst对象模块1输出由多个输出信号构成的输出信号组，该多个输出信号分别为1比特的信号。isst对象模块1输出的输出信号组相当于第一信号。

isst控制电路2对isst对象模块1实施isst。例如，isst控制电路2生成测试模式并将其作为isst控制信号发送至isst对象模块1。然后，isst控制电路2取得与该测试模式对应的isst对象模块1的动作作为isst结果，判定该动作是否与期待的动作相等。

在此，isst控制电路2在isst的非执行过程中，将隔离控制信号的电平设定为第一状态。isst控制电路2在isst的执行过程中，将隔离控制信号的电平设定为与第一状态不同的第二状态。

在此，作为一例，设第一状态为“l”状态。第二状态是“h”状态。

后级模块4是在isst对象模块1的后级设置的电路模块。

在isst的执行过程中，isst对象模块1的各输出信号的电平的变化与isst对象模块1进行通常动作时的电平的变化、即isst的非执行过程中的电平的变化不同。这样的输出信号组的电平的变化与通常动作时不同可能会引起后级模块4的误动作。

因此，隔离电路模块3设置于isst对象模块1与后级模块4之间。在isst的执行过程中，隔离电路模块3代替isst对象模块1的输出信号组，将电平被固定为后级模块4不引起误动作的规定的状态的信号组输入至后级模块4。由此，能够防止以与通常动作时不同的方式变化的信号被输入至后级模块4。

隔离电路模块3具备多个第一隔离电路31和第二隔离电路32。第一隔离电路31针对构成来自isst对象模块1的输出信号组的每个信号而设置。

在隔离控制信号的电平为第一状态的情况下，多个第一隔离电路31将第一信号、即isst对象模块1的输出信号组直接原样地发送至后级模块4。另外，多个第一隔离电路31在隔离控制信号的电平为第二状态的情况下，代替isst对象模块1的输出信号组，将电平被固定为规定的状态的信号组发送至后级模块4。

此外，多个第一隔离电路31的输出信号组相当于第二信号。另外，在隔离控制信号的电平为第二状态的情况下，多个第一隔离电路31输出的、电平被固定为规定的状态的信号组相当于第三信号。

在此，作为一例，设为第三信号的电平被固定为“l”状态。即，多个第一隔离电路31在隔离控制信号的电平为第二状态的情况下，代替isst对象模块1的输出信号组，而输出电平被固定为“l”状态的信号组。

作为为此的结构，各第一隔离电路31具有and电路。该and电路的2个输入端子中的一个输入端子被输入isst对象模块1的输出信号组中的对应的信号。并且，向该2个输入端子中的另一个输入端子输入隔离控制信号的否定。

根据上述结构，在隔离控制信号的电平为第一状态(即“l”状态)的情况下，各第一隔离电路31能够将isst对象模块1的输出信号组中的对应的信号发送至后级模块4。并且，在隔离控制信号的电平为第二状态(即“h”状态)的情况下，各第一隔离电路31能够将电平被固定为“l”状态的信号发送至后级模块4。

另外，各第一隔离电路31的具体结构，可以根据隔离控制信号的结构或第三信号的结构而适当变更。

奇偶编码器5、第二隔离电路32及奇偶解码器6构成根据第一实施方式的故障检测电路10。

故障检测电路10为了检测隔离电路模块3的故障，而取得从isst对象模块1向隔离电路模块3发送的信号组和从隔离电路模块3向后级模块4发送的信号组。并且，故障检测电路10基于所取得的这些信号组来输出表示是否检测出隔离电路模块3的故障的故障警报信号。

故障警报信号的输出目的地是任意的。例如，在系统100中具备连接有故障警报信号的布线的端子。由此，系统100的外部的装置通过监视该端子的电平，能够识别是否发生了隔离电路模块3的故障。或者，故障警报信号与cpu(centralprocessingunit)连接，cpu通过故障警报信号来识别隔离电路模块3是否发生了故障。cpu若识别出隔离电路模块3发生了故障，则将该意思写入日志数据。另外，以上只不过是例子。故障警报信号可以任意处理。

另外，奇偶编码器5相当于第四电路。第二隔离电路32相当于第五电路。奇偶解码器6相当于第六电路。故障警报信号相当于第四信号。

奇偶编码器5被输入isst对象模块1的输出信号组，并输出与该输出信号组的奇偶对应的信号。具体而言，奇偶编码器5由被输入isst对象模块1的输出信号组的xor电路构成。另外，奇偶编码器5的具体结构并不限定于此。奇偶编码器5只要能够输出与isst对象模块1的输出信号组的奇偶对应的信号，就能够任意地构成。

在隔离控制信号的电平为第一状态(即“l”状态)的情况下，第二隔离电路32将奇偶编码器5的输出信号直接原样地发送至奇偶解码器6。另外，第二隔离电路32在隔离控制信号的电平为第二状态(即“h”状态)的情况下，代替奇偶编码器5的输出信号，而将电平被固定为规定的状态的信号发送至奇偶解码器6。

在此，作为一例，在隔离控制信号的电平为第二状态的情况下，第二隔离电路32输出电平被固定为“l”状态的信号。

作为为此的结构，具体而言，第二隔离电路32具有and电路。向该and电路的2个输入端子中的一个输入端子输入奇偶编码器5的输出信号。并且，向该2个输入端子中的另一个输入端子输入隔离控制信号的否定。

根据上述结构，在隔离控制信号的电平为第一状态(即“l”状态)的情况下，第二隔离电路32能够将奇偶编码器5的输出信号发送至奇偶解码器6。并且，在隔离控制信号的电平为第二状态(即“h”状态)的情况下，第二隔离电路32能够将电平被固定为“l”状态的信号发送至奇偶解码器6。

此外，第二隔离电路32的具体结构可以根据隔离控制信号的结构、或者隔离控制信号的电平为第二状态的情况下的第二隔离电路32的输出信号的结构而适当变更。

奇偶解码器6运算来自全部的第一隔离电路31的第二信号和第二隔离电路32的输出信号的奇偶，将运算出的奇偶作为表示隔离电路模块3是否发生故障的故障警报信号输出。

即，奇偶解码器6构成为对与来自全部的第一隔离电路31的第二信号的组的奇偶对应的信号和第二隔离电路32的输出信号进行比较。在两者为逻辑等价的情况下，奇偶解码器6将故障警报信号的电平设为“l”状态。在两者不是逻辑等价的情况下，奇偶解码器6将故障警报信号的电平设为“h”状态。

例如，在isst的非执行过程中，隔离控制信号的电平被设为“l”状态，因此各第一隔离电路31直接原样地输出isst对象模块1的输出信号。奇偶编码器5在透过隔离电路模块3之前运算与isst对象模块1的输出信号组的奇偶对应的信号，第二隔离电路32直接原样地输出奇偶编码器5运算出的该信号。因此，奇偶解码器6能够对在透过隔离电路模块3之前和之后分别运算出的、与isst对象模块1的输出信号组的奇偶对应的信号进行相互比较。

在isst对象模块1的输出信号组在隔离电路模块3的透过之前和之后没有变化的情况下，与在透过隔离电路模块3之前运算出的奇偶对应的信号和与在透过隔离电路模块3之后运算出的奇偶对应的信号应该成为逻辑等价。因此，在故障警报信号的电平为“l”状态的情况下，能够推定为隔离电路模块3未发生故障。

与在透过隔离电路模块3之前运算出的奇偶对应的信号、和与在透过隔离电路模块3之后运算出的奇偶对应的信号不是逻辑等价意味着，isst对象模块1的输出信号组在隔离电路模块3的透过之前和之后不同。因此，可以推定为故障警报信号的电平为“h”状态的情况是隔离电路模块3发生了故障。

在isst的执行过程中，隔离控制信号的电平被设为“h”状态，因此多个第一隔离电路31代替isst对象模块1的输出信号而输出电平被固定为“l”状态的信号组。第二隔离电路32代替奇偶编码器5的输出信号，而输出电平被固定为“l”状态的信号。奇偶解码器6能够对与从多个第一隔离电路31输出的电平被固定为“l”状态的信号组的奇偶对应的信号、和从第二隔离电路32输出的电平为“l”状态的信号进行相互比较。

在此，在隔离电路模块3未发生故障的情况下，从多个第一隔离电路31输出的信号组的奇偶应该是“l”，从第二隔离电路32输出的电平应该是与“l”的信号逻辑等价。因此，在故障警报信号的电平为“l”状态的情况下，能够推定为隔离电路模块3未发生故障。

在与从多个第一隔离电路31输出的信号组的奇偶对应的信号、和与从第二隔离电路32输出的电平为“l”的信号不是逻辑等价的情况下，意味着任意的第一隔离电路31或第一隔离电路31发生了故障。因此，在故障警报信号的电平为“h”状态的情况下，能够推定为隔离电路模块3发生了故障。

这样，根据实施方式，故障检测电路10在隔离控制信号的电平为第一状态时和隔离控制信号的电平为第二状态时这两者时，能够检测出隔离电路模块3的故障。即，无论isst是处于执行过程中还是处于非执行过程中，故障检测电路10都能够始终检测出隔离电路模块3的故障。

另外，具体而言，奇偶解码器6由被输入了多个第一隔离电路31的输出信号组和第二隔离电路32的输出信号的xor电路构成。即，奇偶解码器6将与多个第一隔离电路31的输出信号组和第二隔离电路32的输出信号的奇偶对应的信号作为故障警报信号输出。由此，奇偶解码器6构成为能够对多个第一隔离电路31的输出信号组的奇偶和第二隔离电路32的输出信号进行比较。

另外，奇偶解码器6的具体结构不限于此。奇偶解码器6只要能够基于与多个第一隔离电路31的输出信号组的奇偶对应的信号和第二隔离电路32的输出信号的比较来输出故障警报信号，则能够任意地构成。

此外，以上，设为当隔离控制信号的电平为第二状态时、各第一隔离电路31及第二隔离电路32输出电平被固定为“l”状态的信号而进行了说明。当隔离控制信号的电平为第二状态时，各第一隔离电路31及第二隔离电路32的输出信号的电平不限于上述电平。

例如，各第一隔离电路31能够构成为：在隔离控制信号的电平为第二状态时，奇数个第一隔离电路31输出电平被固定为“h”状态的第三信号，剩余的第一隔离电路31输出电平被固定为“l”状态的第三信号。在这样的情况下，如果隔离电路模块3未发生故障，则从多个第三信号组运算出的奇偶成为“h”状态。因此，第二隔离电路32例如能够构成为：当隔离控制信号的电平为第二状态时，输出电平被固定为“h”状态的信号。

即，第二隔离电路32能够构成为：在隔离控制信号的电平为第二状态且隔离电路模块3未发生故障的情况下，与多个第一隔离电路31的输出信号组的奇偶对应的信号和第二隔离电路32的输出信号成为逻辑等价。根据该结构，能够设为：无论隔离控制信号的电平是第一状态还是第二状态，在隔离电路模块3未发生故障的情况下，将故障警报信号的电平设为“l”状态，在怀疑隔离电路模块3故障的情况下，将故障警报信号的电平设为“h”状态。

图2是表示第一实施方式的isst控制电路2的操作的一例的流程图。另外，为了便于说明，设为从未执行isst的状态起开始动作。

在未执行isst的状态下，isst控制电路2将隔离控制信号的电平维持为“l”状态(s101)。然后，isst控制电路2判定执行isst的定时是否到来(s102)。

执行isst的定时可以任意设定。例如，系统100的启动时也可以被设定为执行isst的定时。或者，也可以设定在isst对象模块1的非动作时执行isst的定时。或者，执行isst的定时也可以从任意的电路(例如cpu等)通知至isst控制电路2。

在执行isst的定时未到来的情况下(s102：否)，isst控制电路2再次执行s102的处理。在执行isst的定时到来的情况下(s102：是)，isst控制电路2将隔离控制信号的电平变更为“h”状态(s103)，执行isst(s104)。

之后，isst控制电路2判定isst是否完成(s105)。在isst未完成的情况下(s105：否)，即，在isst的非执行过程中，isst控制电路2通过再次执行s105，将隔离控制信号的电平维持为“h”状态。在isst完成的情况下(s105：是)，isst控制电路2将隔离控制信号的电平变更为“l”状态(s106)。然后，控制转移到s102。

图3是表示第一实施方式的故障检测电路10的动作的一例的流程图。

在隔离控制信号的电平为“l”状态的情况下(s201：是)，第二隔离电路32将奇偶编码器5的输出信号发送至奇偶解码器6(s202)。相反地，在隔离控制信号的电平为“h”状态的情况下(s201：否)，第二隔离电路32将电平被固定为“l”状态的信号发送至奇偶解码器6(s203)。在s202或s203之后，奇偶解码器6将针对从多个第一隔离电路31接收到的信号组与从第二隔离电路32接收到的信号的xor运算的结果作为故障警报信号输出(s204)。然后，控制转移到s201。

这样，根据第一实施方式，故障检测电路10取得从作为第一电路的isst对象模块1向作为第二电路的隔离电路模块3发送的信号组(第一信号)、和从隔离电路模块3向作为第三电路的后级模块4发送的信号组(第二信号)。隔离电路模块3是能够将第一信号作为第二信号发送至后级模块4、或者代替第一信号而将电平被固定为规定的状态的信号组(第三信号)作为第二信号发送至后级模块4的电路。故障检测电路10基于从isst对象模块1向作为第二电路的隔离电路模块3发送的信号组和从隔离电路模块3向作为第三电路的后级模块4发送的信号组，输出表示是否检测出隔离电路模块3的故障的故障警报信号(第四信号)。

由此，能够检测出隔离电路模块3的故障。

更具体而言，奇偶编码器5运算从isst对象模块1向隔离电路模块3发送的信号组的奇偶。奇偶解码器6运算从隔离电路模块3向后级模块4发送的信号组的奇偶。然后，奇偶解码器6基于这2个奇偶的比较，输出故障警报信号。

由此，能够检测出隔离电路模块3的故障。

另外，根据第一实施方式，故障检测电路10基于从isst对象模块1向隔离电路模块3发送的信号组、从隔离电路模块3向后级模块4发送的信号组、隔离控制信号，在隔离控制信号的电平为第一状态时和隔离控制信号的电平为第二状态时，分别输出故障警报信号。

即，无论isst是处于执行过程中还是处于非执行过程中，故障检测电路10都能够始终检测出隔离电路模块3的故障。

此外，根据第一实施方式，作为第四电路的奇偶编码器5输出与从isst对象模块1向隔离电路模块3发送的信号组的奇偶对应的信号(第六信号)。作为第五电路的第二隔离电路32在隔离控制信号的电平为第一状态时，将与从isst对象模块1向隔离电路模块3发送的信号组的奇偶对应的信号作为第七信号输出。另外，第二隔离电路32在隔离控制信号的电平为第二状态时，将电平以规定的状态被固定的信号作为第七信号而输出。作为第六电路的奇偶解码器6将与第七信号和从隔离电路模块3向作为第三电路的后级模块4发送的信号组的奇偶对应的信号作为故障警报信号输出。

由此，无论isst是处于执行过程中还是处于非执行过程中，故障检测电路10都能够始终检测出隔离电路模块3的故障。

另外，在第一实施方式中，系统100具备执行isst对象模块1的测试(更具体而言为isst)的isst控制电路2。isst控制电路2在isst对象模块1的测试的非执行过程中，将隔离控制信号的电平维持为第一状态。另外，isst控制电路2在isst对象模块1的测试的执行过程中，将隔离控制信号的电平维持为第二状态。

(第二实施方式)

图4是表示搭载有第二实施方式的故障检测电路的系统的结构的一例的示意图。如该图所示，系统100a与第一实施方式的系统100的不同点在于，具备电力控制对象模块1a来代替isst对象模块1，具备电力控制电路2a来代替isst控制电路2。

在第二实施方式中，电力控制对象模块1a相当于第一电路。另外，电力控制电路2a相当于第七电路。

以下，对与第一实施方式不同的事项进行说明，对与第一实施方式相同的事项，简单地进行说明或省略说明。

电力控制对象模块1a是被设为切断电力供给的控制(以后，为电力控制)的对象的电路模块。在电力控制对象模块1a不动作的期间等，能够切断向电力控制对象模块1a的电力供给。电力控制对象模块1a例如是系统lsi等的电路模块。另外，电力控制对象模块1a的例子并不限定于此。能够将任意的电路设为电力控制对象模块1a。

电力控制电路2a通过向电力控制对象模块1a发送电力控制信号，来实现电力控制对象模块1a的电力控制。

另外，电力控制信号任意地构成。例如，电力控制对象模块1a具备对是接受电力供给还是切断电力供给进行切换的开关。电力控制信号是使该开关接通或断开的信号。

在向电力控制对象模块1a的电力供给的切断的执行过程中、即向电力控制对象模块1a的电力供给被切断的过程中，电力控制对象模块1a的输出信号的电平变得不确定。如果这样的电平不确定的输出信号被输入至后级模块4，则后级模块4可能发生误动作。

因此，隔离电路模块3在向电力控制对象模块1a的电力供给被切断的期间，代替电力控制对象模块1a的输出信号组，而将电平被固定为后级模块4不会引起误动作的规定的状态的信号组输入至后级模块4。

电力控制电路2a能够输出隔离控制信号。电力控制电路2a在向电力控制对象模块1a的电力供给未被切断的期间，将隔离控制信号的电平维持为第一状态。电力控制电路2a在向电力控制对象模块1a的电力供给被切断的期间，将隔离控制信号的电平维持为第二状态。

并且，隔离电路模块3在隔离控制信号的电平为第一状态的情况下，将来自功率控制对象模块1a的输出信号组直接原样地发送至后级模块4。另外，隔离电路模块3在隔离控制信号的电平为第二状态的情况下，代替来自功率控制对象模块1a的输出信号组，而将电平被固定为规定的状态的信号组发送至后级模块4。

另外，隔离电路模块3具备与第一实施方式相同的结构。即，隔离电路模块3具备按功率控制对象模块1a的每个输出信号设置的第一隔离电路31和第二隔离电路32。

而且，奇偶编码器5、第二隔离电路32、奇偶解码器6构成第二实施方式的故障检测电路10。第二实施方式的故障检测电路10的结构与第一实施方式相同。

图5是表示第二实施方式的电力控制电路2a的动作的一例的流程图。另外，为了便于说明，假设从向电力控制对象模块1a的电力供给未被切断的状态开始动作。

在向电力控制对象模块1a的电力供给未被切断的状态下，电力控制电路2a将隔离控制信号的电平维持为“l”状态(s301)。然后，电力控制电路2a判定执行向电力控制对象模块1a的电力供给的切断的定时是否到来(s302)。

执行电力供给的切断的定时可以任意设定。例如，电力控制电路2a也可以判定电力控制对象模块1a是否处于动作中，并在电力控制对象模块1a从动作中变为非动作中时，判定为执行电力供给的切断的定时到来。或者，执行电力供给的切断的定时也可以从任意的电路(例如cpu等)通知至电力控制电路2a。

在执行电力供给的切断的定时未到来的情况下(s302：否)，电力控制电路2a再次执行s302的处理。在执行电力供给的切断的定时到来的情况下(s302：是)，电力控制电路2a将隔离控制信号的电平变更为“h”状态(s303)，切断向电力控制对象模块1a的电力供给(s304)。

之后，电力控制电路2a判定重新开始电力供给的定时是否到来(s305)。

电力供给的重新开始的定时可以任意设定。例如，电力控制电路2a在从任意的电路(例如cpu等)接收到重新开始电力供给的指示时，能够判定为电力供给的重新开始的定时到来。

在重新开始电力供给的定时未到来的情况下(s305：否)，电力控制电路2a再次执行s305的处理，由此将隔离控制信号的电平维持为“h”状态。在重新开始电力供给的定时到来的情况下(s305：是)，电力控制电路2a重新开始向电力控制对象模块1a的电力供给(s306)，将隔离控制信号的电平变更为“l”状态(s307)。然后，控制转移到s302。

第二实施方式的故障检测电路10执行与第一实施方式相同的动作。即，第二实施方式的故障检测电路10执行使用图3说明的一系列的动作。

这样，根据第二实施方式，输出隔离控制信号的第七电路也可以是对向作为第一电路的电力控制对象模块1a的电力供给进行控制的电力控制电路2a。具体而言，电力控制电路2a在向电力控制对象模块1a的电力供给的切断的非执行过程中，将隔离控制信号的电平维持为第一状态。另外，电力控制电路2a在向电力控制对象模块1a的电力供给的切断的执行过程中，将隔离控制信号的电平维持为第二状态。

如上所述，根据第一实施方式及第二实施方式，故障检测电路10取得从第一电路向第二电路发送的第一信号和从所述第二电路向第三电路发送的第二信号。所述第二电路是介于所述第一电路与所述第三电路之间，并将所述第一信号作为所述第二信号发送至所述第三电路，或者代替所述第一信号而将电平被固定为规定的状态的第三信号作为所述第二信号发送至所述第三电路的电路。故障检测电路10基于所述第一信号及所述第二信号，输出表示是否检测出所述第二电路的故障的第四信号。

由此，能够检测出隔离电路模块3的故障。

以上，例示了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子提示的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更等。这些实施方式及其变形例包含在发明的范围及主旨内，并且包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。