Article #950

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posted by sakurai on February 17, 2025 #950

コストがかからない方法が良いというのがユーザ要求です。サブマイコンは既にEGASアーキテクチャ上存在するので追加費用ゼロ、一方ロジックICは数十円でもあまり良くありません。例えば案4と案2は遮断手段のみが違うようですが、案2の案4に対する優位性はありますか?無いなら案1と4に絞られると思います。

ChatGPT
以下では、案2(ロジックICを追加)案4(サブマイコンがメインマイコン故障を監視&直接リレー制御) に対して、コスト面・機能面でどのような優位性があるかを整理しつつ、もしメリットが無いなら案1 or 案4に絞る、という視点で回答します。


案2の特徴

  • ロジックIC(数十円程度)を用い、ハードウェア的に複数の“故障検出線”をまとめ、どれかが“危険”を示せば強制的にリレードライバをOFFする回路を構築する。
  • 検出はメインマイコン+サブマイコン+Driver Diag など、複数の出力信号があり、「いずれかがアクティブになったらリレーを落とす」といったORゲート有線AND/ORなどをロジックICで実装する。
  • 費用:IC数十円+基板配線工数。

案2のメリット

  1. ハードウェア化によりソフト依存を減らす
    • どちらのマイコンがどの異常を検出しようが、ロジックICが最終的にリレーオフをまとめて実行するため、ソフトの変更が少なくて済む(既存MCUのコードを大幅にいじらなくても、一つの故障信号ラインをICに入れるだけ)。
  2. メイン/サブマイコン以外からの直接信号も簡単に統合
    • 例えばDriver Diagが「High」で危険を示すなら、そのままロジックICへ入力 → リレーOFF
    • “多数のOR/AND線”をハードICでまとめ、配線やIC上で一括完結させられる。

案2のデメリット

  1. IC自体のコスト:たとえ数十円でもユーザが「追加費用を避けたい」とするなら、その分不利。
  2. 基板改修:ロジックICを置くスペースや配線追加が必要。
  3. IC故障リスク:新たな部品を1個加えることがシングルポイントになる可能性もある(IC自体が壊れるとリレー動作不能)。

案4の特徴

  • サブマイコンがメインマイコン故障を監視し、もしメインマイコンが固まればサブマイコンが直接リレー制御線を持っており、リレーをOFFできる。
  • 検出の主体:メインマイコン以外の異常(Driver Diagやセンサも)をサブマイコンが見るかどうかは設計次第だが、最低限メインマイコン故障はサブマイコンが独立判定。

案4のメリット

  1. 追加ハードが不要
    • サブマイコンは既にあるため、あとはソフト+数本の配線(既存ピン割り当て変更程度)で構成できる。
    • 物理的なIC追加コストはゼロに近い。
  2. メインマイコンが壊れてもサブマイコン単独でリレーを落とせる
    • シングルポイント故障を回避。

案4のデメリット

  1. サブマイコンが「メインマイコン故障」しか見ていないと、APS/TPS故障など他異常はメインマイコン頼み
    • ただしユーザの運用次第でサブマイコンが他センサも見られるよう拡張可能。

案2 vs 案4 の比較

  1. 追加コスト

    • 案2:ロジックICを数十円~+基板アートワーク → ユーザが「費用避けたい」なら不利。
    • 案4:基本的にサブマイコン追加コスト無し(既存)、ピン配線程度 → コスト的により有利。
  2. ソフト変更

    • 案2:ハードで完結させられるので、各マイコン側ソフトの大きな書き換え不要 → メイン/サブMCUから“故障信号”だけ出力させればロジックICが一括処理。
    • 案4:サブマイコンのコードに「メインマイコンウォッチ」や「リレードライバ制御」などロジックを実装 → ソフト改修量が増える可能性あり。
  3. Flexibility

    • 案2:ロジックICのOR回路にDriver Diag他のラインも簡単に追加しやすい。
    • 案4:サブマイコンが追加するなら、そちらのソフトコードを拡張。
    • いずれでも目的は“どれか故障ならリレーOFF”。
  4. 故障点増

    • 案2:ICが壊れるとリレーOFFが効かなくなるリスク → 新たなSPoF?
    • 案4:ハード追加が不要なので新しいSPoF要素は増えにくい。
  5. ユーザがサブマイコンをすでに持つ

    • なら案4 は「ハード追加ゼロ」で済む → 全体コストを最小化。
    • 案2 は数十円と言えど追加部品がいる → 「コストを掛けたくない」要望とは合わない。

結論

  • 案2 (ロジックIC追加) は「ソフト修正を最小化し、複数故障検出線を一括処理したい」場合に有利。ただしICの追加コストIC故障リスクがある。
  • 案4 (サブマイコンが直接リレーを制御) はハード追加が不要でコスト0に近く、すでにあるサブマイコンで完結。ソフト改変は必要だが、ユーザが「追加費用を極力避けたい」ならこちらが好適。

    したがって、案2案4 に対する大きな優位性はなく、案4 の方がコストを抑えやすい。
    さらにサブマイコンがAPS/TPSも直接監視できるなら案1(サブマイコンが幅広く検出&制御) と実質同様となり、費用ゼロでシングルポイント故障を解消可能です。

ゆえに、コストを極力掛けずにMain MCU依存を除去したいなら、案4 (あるいは案1) が望ましく、案2 のハード追加メリットはほぼないと言えます。

ChatGPT の回答は必ずしも正しいとは限りません。重要な情報は確認するようにしてください。


ユーザは直感的に案2のメリットが無いと見抜き、ChatGPTに詳細を検討させましたが、その結果、案2はメリットがほぼ無いと言う同意できる結論を出しました。隠れたメリットが有るかもしれないので、このように議論を尽くすことは重要です。

なお、本稿はRAMS 2026に投稿予定のため一部を秘匿していますが、論文公開後の2026年2月頃に開示予定です。


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