JP2021189864A - Vehicle electronic controller and vehicle control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自己の異常を検出する電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic control device that detects a self-abnormality.
近年の車両用電子制御装置(ECU)は、車両制御を実現するメインのマイクロコンピュータ(以下、メインマイコンと称する)と、メインマイコンが正常に動作していることを監視するマイクロコンピュータ(以下、監視マイコンと称する)を搭載している。 In recent years, electronic control devices for vehicles (ECUs) include a main microcomputer that realizes vehicle control (hereinafter referred to as a main microcomputer) and a microcomputer that monitors that the main microcomputer is operating normally (hereinafter referred to as monitoring). It is equipped with a microcomputer).
監視マイコンは、メインマイコンに異常が発生していると検知すると、メインマイコンの異常を解消するために、メインマイコンをリセットする機能を有している。すなわち、マイコンのハードウェア異常(例えば、CPUやメモリの動作異常)や、ソフトウェア異常(例えば、無限ループ発生)を検知した時にマイコンの復帰を促すために、メインマイコンをリセットする。 When the monitoring microcomputer detects that an abnormality has occurred in the main microcomputer, it has a function of resetting the main microcomputer in order to eliminate the abnormality in the main microcomputer. That is, the main microcomputer is reset in order to prompt the microcomputer to recover when a hardware abnormality (for example, CPU or memory operation abnormality) or a software abnormality (for example, an infinite loop occurrence) of the microcomputer is detected.
リセットが発生した場合は、要因を特定し、問題を取り除く必要がある。要因を特定するためには、異常発生時のデータを解析する必要がある。 If a reset occurs, you need to identify the cause and eliminate the problem. In order to identify the cause, it is necessary to analyze the data at the time of the occurrence of the abnormality.
ハードウェア異常時は、マイコンが出力するエラーステータス等のデータを分析して異常要因を特定することが可能であるが、ソフトウェア異常時は、ソフトウェアが算出しているデータが異常の原因分析に有効ではないため、ソフトウェアが原因で発生したリセット要因の特定が困難となっている。また、車両用電子制御装置に使用されるマイクロコンピュータは、搭載されているメモリの容量が小さいので、リセット要因の特定のために多くのデータの格納は困難である。 When a hardware error occurs, it is possible to identify the cause of the error by analyzing the data such as the error status output by the microcomputer, but when the software error occurs, the data calculated by the software is effective for analyzing the cause of the error. Therefore, it is difficult to identify the reset factor caused by the software. Further, since the microprocessor used for the electronic control device for a vehicle has a small capacity of the installed memory, it is difficult to store a large amount of data in order to identify the reset factor.
そこで、本発明は、ソフトウェアの問題で発生したリセット要因の特定を容易にするためのデータを作成し記憶する車両用電子制御装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an electronic control device for a vehicle that creates and stores data for facilitating the identification of a reset factor caused by a software problem.
本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、車両用電子制御装置であって、車両制御処理を実行する第1のマイクロコンピュータと、前記第1のマイクロコンピュータを監視する第2のマイクロコンピュータとを備え、前記第1のマイクロコンピュータは、プログラムを実行する第1のプロセッサと、前記プログラムを格納する第1の記憶部と、リセット信号が入力されるリセット端子とを有し、 前記第1の記憶部は、前記第1のマイクロコンピュータのリセットによって、記憶内容が初期化される初期化領域と、記憶内容が保持される非初期化領域を含み、前記第2のマイクロコンピュータは、プログラムを実行する第2のプロセッサと、前記プログラムを格納する第2の記憶部とを有し、前記第1のマイクロコンピュータは、プログラムの実行状態を監視し、プログラムの実行に異常が発生していないかを判定して、当該異常判定結果を前記第2のマイクロコンピュータに通知し、前記第2のマイクロコンピュータは、前記異常判定結果に基づいて、前記第1のマイクロコンピュータにリセット信号を出力し、前記第1のマイクロコンピュータは、前記異常判定結果に基づいて、前記リセット信号が入力される前に、前記第1のプロセッサで実行中の処理を示すデータを前記非初期化領域に格納することを特徴とする。 A typical example of the invention disclosed in the present application is as follows. That is, it is an electronic control device for a vehicle and includes a first microcomputer that executes a vehicle control process and a second microcomputer that monitors the first microcomputer. It has a first processor that executes a program, a first storage unit that stores the program, and a reset terminal into which a reset signal is input. The first storage unit is of the first microcomputer. The second microcomputer stores a second processor for executing a program and the program, including an initialization area in which the stored contents are initialized by resetting and a non-initialized area in which the stored contents are held. The first microcomputer monitors the execution state of the program, determines whether or not an abnormality has occurred in the execution of the program, and determines the abnormality determination result as the first. Notifying the second microcomputer, the second microcomputer outputs a reset signal to the first microcomputer based on the abnormality determination result, and the first microcomputer outputs the reset signal to the abnormality determination result. Based on this, before the reset signal is input, data indicating the processing being executed by the first processor is stored in the non-initialization area.
本発明の一態様によれば、リセットを発生させた要因を容易に特定できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。 According to one aspect of the present invention, the factor that caused the reset can be easily identified. Issues, configurations and effects other than those mentioned above will be clarified by the description of the following examples.
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
<実施例1>
図3は、本発明の実施例のECUの構成を示すブロック図であり、図4は、本実施例のECU内の処理の関係を示すブロック図である。
<Example 1>
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the ECU of the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing the relationship of processing in the ECU of the present embodiment.
図3に示すECUは、メインマイコン201と監視マイコン202を備える。メインマイコン201は、プロセッサ(CPU)211、記憶部として不揮発性メモリであるコードフラッシュメモリ212と不揮発性メモリであるデータフラッシュメモリ213と揮発性メモリであるRAM214、及びリセット端子215を有する。メインマイコン201のRAM214は、初期化領域2141と非初期化領域2142を有しており、初期化領域2141は、制御に使用するデータを記憶する領域であり、リセット後に領域内のデータが初期化される。非初期化領域2142は、制御に使用するデータを記憶する領域であり、リセット後にも領域内のデータが保持される。メインマイコン201の動作中は、非初期化領域2142に格納されたデータは、所定のタイミングでデータフラッシュメモリ213へ複製される。監視マイコン202は、CPU216、記憶部として不揮発性メモリであるコードフラッシュメモリ217、及び揮発性メモリであるRAM(218)を有する。
The ECU shown in FIG. 3 includes a
メインマイコン201のプロセッサ211は、コードフラッシュメモリ212に格納されたプログラムを実行する。このプログラムには、通常実行される車両制御処理311と、車両制御処理311が正常に動作しているか判定する動作正常判定処理312と、正常に動作していないことの検知時にデータを記憶するデータ記憶処理313と、リセット処理316とを含む。
The
監視マイコン202のプロセッサ(CPU)216も同様に、コードフラッシュメモリ217に格納されたプログラムを実行する。このプログラムには、メインマイコン201の異常を検知する異常検知処理314と、メインマイコン201をリセットする処理315とを含む。
Similarly, the processor (CPU) 216 of the
次に、リセット発生時の動作について説明する。 Next, the operation when a reset occurs will be described.
イグニッションスイッチONによってECUに電源が投入されると、メインマイコン201のプロセッサ211が動作を開始し、コードフラッシュメモリ214に格納されたプログラムを実行する。監視マイコン202のプロセッサ211も同様のタイミングで動作を開始し、コードフラッシュメモリ212に格納されたプログラムを実行する。
When the power is turned on to the ECU by turning on the ignition switch, the
メインマイコン201は、車両制御処理311を実行しながら、自己の処理が正常に動作しているかを判定する動作正常判定処理312を実行する。例えば、車両制御処理311は所定の時間間隔で加算する定期更新データを出力している。動作正常判定処理312は、このデータを監視しており、車両制御処理311が正常に動作しているかの判定結果323をデータ記憶処理313に出力する。例えば、データの加算が停止すると、車両制御処理311が停止して、異常が発生したと判定される。データ記憶処理313は、判定結果323が異常を示す場合、その時点におけるRAM214の初期化領域2141の所定の領域に格納されたデータをRAM214の非初期化領域2142に記憶する。また、データ記憶処理313は、メインマイコン201の終了処理時にRAM214の非初期化領域2142の所定の領域に格納されたデータをデータフラッシュメモリ213に記憶する。
The
また、メインマイコン201は、判定結果を、監視マイコン202に出力する322。監視マイコン202の異常検知処理314では、異常の判定結果322が所定時間継続した場合に、メインマイコン201の異常と判定し、リセット要求処理315にリセット要求(324)を出す。リセット要求処理315では、異常検知処理314からのリセット要求を受け取ると、メインマイコン201のリセット端子215にリセット信号(325)を出力する。メインマイコン201は、リセット信号を受けると、リセットして、コードフラッシュメモリ214の所定の番地からプログラムを実行する。
Further, the
次に、メインマイコン201が異常判定結果に基づいて記憶するデータについて説明する。
Next, the data stored by the
図2A及び図2Bは、メインマイコン201で実行される処理を実行タイミングと処理の組み合わせで、処理を一意に特定するために番号を付した例を示す図である。本実施例のプログラムには、所定の周期で定期的に実行される処理と、割り込み等を契機として実行されるイベント駆動型処理が存在しており、これらの処理を実行するタイミングが実行タイミングである。実行タイミングは、一つ以上存在しており、メインマイコン201は、実行タイミングの一覧を図2Aに示す実行タイミングテーブル111に格納している。さらに、各実行タイミングで実行される処理の一覧を図2Bに示す実行処理テーブル112に格納している。実行タイミングテーブル111には、実行タイミングを一意に特定するための実行タイミングNoが記録されており、実行処理テーブル112には、処理を一意に特定するための実行処理Noが記録されている。実行タイミングNoと実行処理Noが非初期化領域2142に記憶されるデータである。
2A and 2B are diagrams showing an example in which the processes executed by the
図1及び図2を参照して、非初期化領域2142に記憶される実行タイミングNoと実行処理Noの作成方法について、図2の1ms周期実行処理Func_b(1124)に異常が発生した場合を例にして説明する。
With reference to FIGS. 1 and 2, the method of creating the execution timing No. and the execution process No. stored in the
メインマイコン201の車両制御処理311が、実行タイミングNoと実行処理Noを作成する。本実施例では、まず、1ms周期実行処理が実行され、2ms周期実行処理が実行された後、周期間隔が短いタイミングの順に処理を実行する。また、これらの周期実行処理の実行中に割り込みが発生し、割り込み処理が実行される。
The
1ms実行タイミングになると、まず、Func_a(1123)を実行する準備として、Func_a(1123)を示す情報を取得する。具体的には、実行タイミングテーブル111から実行タイミングNoを取得し(S101)、取得した実行タイミングNoをRAM214の初期化領域2141に記憶する(S102)。すなわち「1」(1111)を記憶する。次に、実行処理テーブル112から実行処理Noを取得し(S103)、取得した実行処理NoをRAM214の初期化領域2141に記憶する(S104)。すなわち「1」(1121)を記憶する。その後、Func_a(1123)を実行する(S105)。処理が正常に完了した場合、当該処理ではリセットを発生させる異常が発生しなかったので、記憶された実行タイミングNo「1」と実行No「1」を消去する(S106)。
At the 1 ms execution timing, first, information indicating Func_a (1123) is acquired in preparation for executing Func_a (1123). Specifically, the execution timing No. is acquired from the execution timing table 111 (S101), and the acquired execution timing No. is stored in the
次に、Func_b(1124)を実行する準備として、Func_a(1123)と同様、Func_b(1124)を示す情報を取得する。具体的には、実行タイミングテーブル111から実行タイミングNoを取得し(S101)、取得した実行タイミングNoをRAM214の初期化領域2141に記憶する(S102)。すなわち「1」(1112)を記憶する。次に、実行処理テーブル112から実行処理Noを取得し(S103)、取得した実行処理NoをRAM214の初期化領域2141に記憶する(S104)。すなわち「2」(1122)を記憶する。その後、Func_b(1124)を実行する(S105)。Func_b(1124)を実行中に異常が発生した場合、メインマイコン201(動作正常判定処理312)が異常を検知して、データ記憶処理313が初期化領域2141に記憶している実行タイミングNoと実行処理Noを非初期化領域2142に記憶する。
Next, in preparation for executing Func_b (1124), information indicating Func_b (1124) is acquired as in Func_a (1123). Specifically, the execution timing No. is acquired from the execution timing table 111 (S101), and the acquired execution timing No. is stored in the
その結果、実行タイミングNo「1」と実行処理No「2」が非初期化領域2142に記憶されるので、1ms周期実行処理であるFunc_bの実行中に異常が発生し、リセットが発生したことが分かる。このように、非初期化領域2142の記憶内容に基づいて、コードフラッシュメモリ213に格納したプログラムを解析することにより、リセット発生要因を容易に特定できる。
As a result, the execution timing No. "1" and the execution process No. "2" are stored in the
以上に説明したように、本実施例によれば、ソフトウェアが原因で発生したリセット要因を容易に特定できる。 As described above, according to the present embodiment, the reset factor caused by the software can be easily identified.
また、異常発生判定時に初期化領域2141の所定のデータをRAM214の非初期化領域2142に記憶し、メインマイコン201の終了処理時に非初期化領域2142の所定の領域に格納されたデータをデータフラッシュメモリ213に記憶する。すなわち、異常判定前は実行中の処理を示すデータを非初期化領域2142に記憶せず、異常判定後に実行中の処理を示すデータを非初期化領域2142に記憶するので、データフラッシュメモリ213への記憶が不要なデータのコピーを抑制できる。
Further, the predetermined data in the
また、処理を実行するタイミングを示す実行タイミングNoと、各実行タイミングで実行される処理を示す実行処理Noとの組み合わせを非初期化領域2142に記憶するので、リセット要因の特定のためのデータ量を低減でき、搭載されているメモリの容量が小さい車両用電子制御装置でもリセット要因の特定のためのデータを記憶できる。
Further, since the combination of the execution timing No. indicating the timing of executing the process and the execution process No. indicating the process executed at each execution timing is stored in the
なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned examples, but includes various modifications and equivalent configurations within the scope of the attached claims. For example, the above-described examples have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to those having all the described configurations. Further, a part of the configuration of one embodiment may be replaced with the configuration of another embodiment. Further, the configuration of another embodiment may be added to the configuration of one embodiment. In addition, other configurations may be added / deleted / replaced with respect to a part of the configurations of each embodiment.
また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。 Further, each configuration, function, processing unit, processing means, etc. described above may be realized by hardware by designing a part or all of them by, for example, an integrated circuit, and the processor realizes each function. It may be realized by software by interpreting and executing the program to be executed.
各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記憶装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に格納することができる。 Information such as programs, tables, and files that realize each function can be stored in a memory, a hard disk, a storage device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。 In addition, the control lines and information lines show what is considered necessary for explanation, and do not necessarily show all the control lines and information lines necessary for mounting. In practice, it can be considered that almost all configurations are interconnected.
201 メインマイコン
202 監視マイコン
211 メインマイコンに搭載のプロセッサ
212 メインマイコンに搭載のコードフラッシュメモリ
213 メインマイコンに搭載のデータフラッシュメモリ
214 メインマイコンに搭載のRAM
2141 RAMの初期化領域
2142 RAMの非初期化領域
215 メインマイコンに搭載のリセット端子
216 監視マイコンに搭載のプロセッサ
217 監視マイコンに搭載のコードフラッシュメモリ
218 監視マイコンに搭載のRAM
311 メインマイコンで実行される車両制御処理
312 メインマイコンで実行される車両制御処理の動作正常判定処理
313 メインマイコンで実行される異常検知時データ記憶処理
314 監視マイコンで実行されるメインマイコンの異常検知処理
315 監視マイコンで実行されるメインマイコンのリセット要求処理
316 メインマイコンで実行されるリセット処理
201
2141
311 Vehicle control processing executed by the
Claims (4)
車両制御処理を実行する第1のマイクロコンピュータと、
前記第1のマイクロコンピュータを監視する第2のマイクロコンピュータとを備え、
前記第1のマイクロコンピュータは、プログラムを実行する第1のプロセッサと、前記プログラムを格納する第1の記憶部と、リセット信号が入力されるリセット端子とを有し、
前記第1の記憶部は、前記第1のマイクロコンピュータのリセットによって、記憶内容が初期化される初期化領域と、記憶内容が保持される非初期化領域を含み、
前記第2のマイクロコンピュータは、プログラムを実行する第2のプロセッサと、前記プログラムを格納する第2の記憶部とを有し、
前記第1のマイクロコンピュータは、プログラムの実行状態を監視し、プログラムの実行に異常が発生していないかを判定して、当該異常判定結果を前記第2のマイクロコンピュータに通知し、
前記第2のマイクロコンピュータは、前記異常判定結果に基づいて、前記第1のマイクロコンピュータにリセット信号を出力し、
前記第1のマイクロコンピュータは、前記異常判定結果に基づいて、前記リセット信号が入力される前に、前記第1のプロセッサで実行中の処理を示すデータを前記非初期化領域に格納することを特徴とする車両用電子制御装置。 It is an electronic control device for vehicles.
A first microcomputer that performs vehicle control processing,
A second microcomputer for monitoring the first microcomputer is provided.
The first microcomputer has a first processor for executing a program, a first storage unit for storing the program, and a reset terminal to which a reset signal is input.
The first storage unit includes an initialization area in which the storage contents are initialized by resetting the first microcomputer, and a non-initialization area in which the storage contents are held.
The second microcomputer has a second processor for executing a program and a second storage unit for storing the program.
The first microcomputer monitors the execution state of the program, determines whether or not an abnormality has occurred in the execution of the program, and notifies the second microcomputer of the abnormality determination result.
The second microcomputer outputs a reset signal to the first microcomputer based on the abnormality determination result.
Based on the abnormality determination result, the first microcomputer stores data indicating the processing being executed by the first processor in the non-initialization area before the reset signal is input. An electronic control device for vehicles as a feature.
前記第1のマイクロコンピュータは、
前記処理の実行開始時に、当該実行される処理を示すデータを前記初期化領域に格納し、
前記異常判定後、前記リセット信号が入力される前に、前記第1のプロセッサで実行中の処理を示すデータを前記初期化領域から前記非初期化領域に複製することを特徴とする車両用電子制御装置。 The vehicle electronic control device according to claim 1.
The first microcomputer is
At the start of execution of the process, data indicating the process to be executed is stored in the initialization area.
A vehicle electron characterized by replicating data indicating a process being executed by the first processor from the initialization region to the non-initialization region after the abnormality determination and before the reset signal is input. Control device.
前記第1のマイクロコンピュータは、前記第1のプロセッサで実行中の処理を示すデータとして、実行タイミングを示す実行タイミング番号と、実行される処理を示す実行処理番号とを前記非初期化領域に格納することを特徴とする車両用電子制御装置。 The vehicle electronic control device according to claim 1.
The first microcomputer stores, as data indicating the processing being executed by the first processor, an execution timing number indicating an execution timing and an execution processing number indicating an execution process in the non-initialization area. An electronic control device for a vehicle, characterized in that it does.
前記車両用電子制御装置は、車両制御処理を実行する第1のマイクロコンピュータと、前記第1のマイクロコンピュータを監視する第2のマイクロコンピュータとを有し、
前記第1のマイクロコンピュータは、プログラムを実行する第1のプロセッサと、前記プログラムを格納する第1の記憶部と、リセット信号が入力されるリセット端子とを有し、
前記第1の記憶部は、前記第1のマイクロコンピュータのリセットによって、記憶内容が初期化される初期化領域と、記憶内容が保持される非初期化領域を含み、
前記第2のマイクロコンピュータは、プログラムを実行する第2のプロセッサと、前記プログラムを格納する第2の記憶部とを有し、
全記車両制御方法は、
前記第1のマイクロコンピュータは、プログラムの実行状態を監視し、プログラムの実行に異常が発生していないかを判定して、当該異常判定結果を前記第2のマイクロコンピュータに通知し、
前記第2のマイクロコンピュータは、前記異常判定結果に基づいて、前記第1のマイクロコンピュータにリセット信号を出力し、
前記第1のマイクロコンピュータは、前記異常判定後、前記リセット信号が入力される前に、前記第1のプロセッサで実行中の処理を示すデータを前記非初期化領域に格納することを特徴とする車両制御方法。 A vehicle control method executed by an electronic control device for a vehicle.
The vehicle electronic control device includes a first microcomputer that executes vehicle control processing and a second microcomputer that monitors the first microcomputer.
The first microcomputer has a first processor for executing a program, a first storage unit for storing the program, and a reset terminal to which a reset signal is input.
The first storage unit includes an initialization area in which the storage contents are initialized by resetting the first microcomputer, and a non-initialization area in which the storage contents are held.
The second microcomputer has a second processor for executing a program and a second storage unit for storing the program.
The vehicle control method is
The first microcomputer monitors the execution state of the program, determines whether or not an abnormality has occurred in the execution of the program, and notifies the second microcomputer of the abnormality determination result.
The second microcomputer outputs a reset signal to the first microcomputer based on the abnormality determination result.
The first microcomputer is characterized in that after the abnormality determination and before the reset signal is input, data indicating the processing being executed by the first processor is stored in the non-initialization region. Vehicle control method.
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