DE102021130894A1

DE102021130894A1 - Elektronische steuerungseinheit, zeitinformationsbereitstellungsverfahren, zeitinformationsbereitstellungsprogramm und elektronisches steuerungssystem

Info

Publication number: DE102021130894A1
Application number: DE102021130894.1A
Authority: DE
Inventors: Fumihide Goto
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2021-11-25
Publication date: 2022-06-02
Also published as: JP7452397B2; JP2022085704A

Abstract

Eine elektronische Steuerungseinheit (10) ist ausgelegt, einem ersten Slave-Abschnitt (120) erste Zeitinformationen bereitzustellen. Die elektronische Steuerungseinheit enthält: einen ersten Taktgeber (111), wobei die ersten Zeitinformationen eine Zeit des ersten Taktgebers angeben, wobei die elektronische Steuerungseinheit mit einer Master-Vorrichtung verbunden ist, die einen zweiten Taktgeber enthält und einem zweiten Slave-Abschnitt zweite Zeitinformationen bereitstellt, die eine Zeit des zweiten Taktgebers angeben; einen Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt (112), der auf einen Master-Taktgeber (20) zugreift, der eine Referenzzeit hält, und die Referenzzeit beschafft; einen Abnormitätserfassungsabschnitt (114), der ein Auftreten einer Abnormität in dem Master-Taktgeber erfasst; einen Synchronisationsabschnitt (115), der den ersten Taktgeber und den zweiten Taktgeber synchronisiert, wenn der Abnormitätserfassungsabschnitt die Abnormität erfasst; und einen Zeitinformationsübertragungsabschnitt (116), der an den ersten Slave-Abschnitt die ersten Zeitinformationen überträgt, die die Referenzzeit oder eine synchronisierte Zeit angeben.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Steuerungseinheit, insbesondere eine elektronische Steuerungseinheit für ein Fahrzeug, ein Verfahren, das von der elektronischen Steuerungseinheit durchgeführt wird, ein Programm, das auf der elektronischen Steuerungseinheit ausführbar ist, und ein elektronisches Steuerungssystem, das die elektronische Steuerungseinheit aufweist.
Stand der Technik
Ein Automobil enthält verschiedene elektronische Steuerungseinheiten, die über ein fahrzeugeigenes Netzwerk verbunden sind. Die elektronischen Steuerungseinheiten verwenden eine gemeinsame Zeitachse, so dass sie in der Lage sind, das Automobil durch Verbinden der Funktionen verschiedener elektronischer Steuerungseinheiten zu steuern. Daher ist es notwendig, die Zeit unter den verschiedenen elektronischen Steuerungseinheiten, die in dem Automobil montiert sind, zu synchronisieren.
Die Patentliteratur 1 ( JP 2020 - 167 616 A ) offenbart beispielsweise ein Zeitsynchronisationssystem, das eine Zeit zwischen verbundenen fahrzeugeigenen Vorrichtungen synchronisiert. Das Zeitsynchronisationssystem gemäß der Patentliteratur 1 bestimmt einen Großmeister als eine Referenz in dem Netzwerk und synchronisiert die Zeit einer Slave-Vorrichtung mit der Zeit des bestimmten Großmeisters. Jede netzwerkgebundene Vorrichtung überwacht einen Taktgeberfehler des Großmeisters und kann eine Abnormität, die bei dem Großmeister aufgetreten ist, erfassen. Dann wird ein neuer Großmeister bestimmt, um eine Verschlechterung der Zeitsynchronisationsgenauigkeit in dem Netzwerk zu verhindern.
Zusammenfassung der Erfindung
Von der Erfindung zu lösende Probleme
Eine Master-Vorrichtung (Großmeister) stellt die Referenzzeit in dem fahrzeugeigenen System bereit und beschafft periodisch Zeitinformationen von einem Master-Taktgebergeber wie einem GPS-Empfänger (globales Ortungssystem) oder einem GNSS-Empfänger (globales Navigationssatellitensystem), der die absolute Zeit hält. Es ist daher möglich, die Zeitgenauigkeit der Master-Vorrichtung und des gesamten fahrzeugeigenen Systems zu verbessern.
Der Erfinder hat die folgenden Probleme herausgefunden.
Wie es bekannt ist, ermöglicht es der Verteilungsmodus bzw. verteilte Modus mehreren Master-Vorrichtungen, Zeitinformationen von dem Master-Taktgeber zu beschaffen und den Slave-Vorrichtungen die Zeitinformationen bereitzustellen. In dem verteilten Modus kann die Master-Vorrichtung nicht in der Lage sein, die Zeitinformationen von dem Master-Taktgeber zu beschaffen, was zu einer Verzögerung der Zeiten führt, die in den Master-Vorrichtungen gehalten werden. Demzufolge kann eine Zeitverzögerung in den Slave-Vorrichtungen, denen die Zeitinformationen von den Master-Vorrichtungen bereitgestellt werden, auftreten, was die Genauigkeit der Zeitsynchronisation für das gesamte fahrzeugeigene System verschlechtert.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Genauigkeit der Zeitsynchronisation in einem fahrzeugeigenen System sogar dann aufrechtzuerhalten, wenn in einem System, in dem mehrere Master-Vorrichtungen Zeitinformationen, die von dem Master-Taktgeber beschafft werden, für Slave-Vorrichtungen bereitstellen, die Zeitinformationen nicht von dem Master-Taktgeber beschafft werden können.
Mittel zum Lösen des Problems
Eine elektronische Steuerungseinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine elektronische Steuerungseinheit, die ausgelegt ist, einem ersten Slave-Abschnitt erste Zeitinformationen bereitzustellen. Die elektronische Steuerungseinheit enthält: einen ersten Taktgeber, wobei die ersten Zeitinformationen eine Zeit des ersten Taktgebers angeben, wobei die elektronische Steuerungseinheit mit einer Master-Vorrichtung verbunden ist, die einen zweiten Taktgeber enthält und die ausgelegt ist, einem zweiten Slave-Abschnitt zweite Zeitinformationen bereitzustellen, die eine Zeit des zweiten Taktgebers angeben; einen Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt, der ausgelegt ist, auf einen Master-Taktgeber zuzugreifen und eine Referenzzeit zu beschaffen, wobei der Master-Taktgeber ausgelegt ist, die Referenzzeit zu halten; einen Abnormitätserfassungsabschnitt, der ausgelegt ist, ein Auftreten einer Abnormität in dem Master-Taktgeber zu erfassen; einen Synchronisationsabschnitt, der ausgelegt ist, den ersten Taktgeber und den zweiten Taktgeber zu synchronisieren, wenn der Abnormitätserfassungsabschnitt die Abnormität erfasst; und einen Zeitinformationsübertragungsabschnitt, der ausgelegt ist, an den ersten Slave-Abschnitt die ersten Zeitinformationen zu übertragen, die die Zeit des ersten Taktgebers, nachdem die Referenzzeit beschafft wurde, sind und die Referenzzeit angeben, oder die die Zeit des ersten Taktgebers, nachdem die Synchronisation durchgeführt wurde, sind und die eine synchronisierte Zeit angeben, zu übertragen.
Ein Zeitinformationsbereitstellungsverfahren gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Zeitinformationsbereitstellungsverfahren, das von einer elektronischen Steuerungseinheit durchgeführt wird, die einen ersten Taktgeber enthält. Die elektronische Steuerungseinheit ist ausgelegt, einem ersten Slave-Abschnitt erste Zeitinformationen bereitzustellen, die eine Zeit des ersten Taktgebers angeben, und ist mit einer Master-Vorrichtung verbunden, die einen zweiten Taktgeber enthält und ausgelegt ist, einem zweiten Slave-Abschnitt zweite Zeitinformationen bereitzustellen, die eine Zeit des zweiten Taktgebers angeben. Das Zeitinformationsbereitstellungsverfahren enthält: Zugreifen auf einen Master-Taktgeber, der ausgelegt ist, eine Referenzzeit zu halten, und Beschaffen der Referenzzeit; Bestimmen, ob eine Abnormität in dem Master-Taktgeber auftritt; Synchronisieren des ersten Taktgebers und des zweiten Taktgebers, wenn bestimmt wird, dass die Abnormität auftritt; und Übertragen an den ersten Slave-Abschnitt die ersten Zeitinformationen, die die Zeit des ersten Taktgebers, nachdem die Referenzzeit beschafft wurde, sind und die Referenzzeit angeben, oder die die Zeit des ersten Taktgebers, nachdem die Synchronisation durchgeführt wurde, sind und eine synchronisierte Zeit angeben.
Ein Zeitinformationsbereitstellungsprogramm gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Zeitinformationsbereitstellungsprogramm, das auf einer elektronischen Steuerungseinheit ausführbar ist, die einen ersten Taktgeber enthält. Die elektronische Steuerungseinheit ist ausgelegt, einem ersten Slave-Abschnitt erste Zeitinformationen bereitzustellen, die eine Zeit des ersten Taktgebers angeben, und ist mit einer Master-Vorrichtung verbunden, die einen zweiten Taktgeber enthält und ausgelegt ist, einem zweiten Slave-Abschnitt zweite Zeitinformationen bereitzustellen, die eine Zeit des zweiten Taktgebers angeben. Das Zeitinformationsbereitstellungsprogramm enthält Befehle zum: Zugreifen auf einen Master-Taktgeber, der ausgelegt ist, eine Referenzzeit zu halten, und Beschaffen der Referenzzeit; Bestimmen, ob eine Abnormität in dem Master-Taktgeber auftritt; Synchronisieren des ersten Taktgebers und des zweiten Taktgebers, wenn bestimmt wird, dass die Abnormität auftritt; und Übertragen an den ersten Slave-Abschnitt die ersten Zeitinformationen, die die Zeit des ersten Taktgebers, nachdem die Referenzzeit beschafft wurde, sind und die Referenzzeit angeben, oder die die Zeit des ersten Taktgebers, nachdem die Synchronisation durchgeführt wurde, sind und eine synchronisierte Zeit angeben.
Ein elektronisches Steuerungssystem nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein elektronisches Steuerungssystem, das enthält: eine erste elektronische Steuerungseinheit, die einen ersten Taktgeber aufweist; und eine zweite elektronische Steuerungseinheit, die einen zweiten Taktgeber aufweist. Die erste elektronische Steuerungseinheit enthält: einen ersten Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt, der ausgelegt ist, auf einen Master-Taktgeber zuzugreifen und eine Referenzzeit zu beschaffen, wobei der Master-Taktgeber ausgelegt ist, die Referenzzeit zu halten; einen ersten Abnormitätserfassungsabschnitt, der ausgelegt ist, ein Auftreten einer Abnormität in dem Master-Taktgeber zu erfassen; einen ersten Synchronisationsabschnitt, der ausgelegt ist, den ersten Taktgeber und den zweiten Taktgeber zu synchronisieren, wenn der erste Abnormitätserfassungsabschnitt die Abnormität erfasst; und einen ersten Zeitinformationsübertragungsabschnitt, der ausgelegt ist, an einen ersten Slave-Abschnitt erste Zeitinformationen zu übertragen, die die Zeit des ersten Taktgebers, nachdem die Referenzzeit beschafft wurde, sind und die Referenzzeit angeben, oder die die Zeit des ersten Taktgebers, nachdem die Synchronisation durchgeführt wurde, sind und eine synchronisierte Zeit angeben. Die zweite elektronische Steuerungseinheit enthält: einen zweiten Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt, der ausgelegt ist, auf den Master-Taktgeber zuzugreifen und die Referenzzeit zu beschaffen; einen zweiten Abnormitätserfassungsabschnitt, der ausgelegt ist, ein Auftreten einer Abnormität in dem Master-Taktgeber zu erfassen; einen zweiten Synchronisationsabschnitt, der ausgelegt ist, den ersten Taktgeber und den zweiten Taktgeber zu synchronisieren, wenn der zweite Abnormitätserfassungsabschnitt die Abnormität erfasst; und einen zweiten Zeitinformationsübertragungsabschnitt, der ausgelegt ist, an einen zweiten Slave-Abschnitt zweite Zeitinformationen zu übertragen, die die Zeit des zweiten Taktgebers, nachdem die Referenzzeit beschafft wurde, sind und die Referenzzeit angeben, oder die die Zeit des zweiten Taktgebers, nachdem die Synchronisation durchgeführt wurde, sind und eine synchronisierte Zeit angeben.
Die elektronische Steuerungseinheit, das Zeitinformationsbereitstellungsverfahren, das Zeitinformationsbereitstellungsprogramm und das elektronische Steuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung können die Zeiten zwischen den Vorrichtungen in dem fahrzeugeigenen System sogar dann synchronisieren, wenn die Master-Vorrichtung die Zeitinformationen nicht von dem Master-Taktgeber beschaffen kann.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das ein elektronisches Steuerungssystem gemäß einer Ausführungsform darstellt;
2 ist ein Diagramm, das die elektronische Steuerungseinheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform als eine Master-Vorrichtung darstellt;
3 ist ein Diagramm, das Betriebe des gesamten elektronischen Steuerungssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt; und
4 ist ein Diagramm, das Betriebe eines Synchronisations-Master-Abschnitts gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.
Die vorliegende Erfindung bezeichnet die Erfindung, die in den zugehörigen Ansprüchen oder in der Lösung für das Problem beschrieben ist, und ist nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt. Mindestens der Wortlaut bezeichnet diejenigen in den Ansprüchen oder der Lösung für das Problem, und diese sind nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt.
Die Konfigurationen und Verfahren, die in den abhängigen Ansprüchen beschrieben sind, bezeichnen nicht spezifizierte Konfigurationen und Verfahren der Erfindung, die in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben ist. Die Konfigurationen und Verfahren der Ausführungsformen, die den Konfigurationen und Verfahren entsprechen, die in den abhängigen Ansprüchen beschrieben sind, und die Konfigurationen und Verfahren, die nur in den Ausführungsformen und nicht in den Ansprüchen beschrieben sind, bezeichnen nicht spezifizierte Konfigurationen und Verfahren der vorliegenden Erfindung. Wenn die Beschreibung eines Anspruches breiter als die Beschreibung einer Ausführungsform ist, bezeichnen die Konfigurationen und Verfahren, die in der Ausführungsform beschrieben sind, nicht spezifizierte Konfigurationen und Verfahren der vorliegenden Erfindung in dem Sinne, dass die Konfigurationen und Verfahren, die in den Ausführungsformen beschrieben sind, Beispiele der Konfigurationen und Verfahren der vorliegenden Erfindung schaffen. In jedem dieser Fälle sind eine Konfiguration und ein Verfahren, wenn diese in einem unabhängigen Anspruch beschrieben sind, für die vorliegende Erfindung unverzichtbar.
Vorteile, die in der Ausführungsform beschrieben sind, gelten, wenn die Ausführungsform ein Beispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Wirkung ist nicht notwendigerweise der vorliegenden Erfindung inhärent.
Wenn mehrere Ausführungsformen verfügbar sind, ist die Konfiguration, die in einer jeweiligen Ausführungsform beschrieben ist, nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, sondern kann mit anderen Ausführungsformen kombiniert werden. Die Konfiguration, die in einer Ausführungsform offenbart ist, kann beispielsweise mit einer anderen Ausführungsform kombiniert werden. Konfigurationen, die in den Ausführungsformen offenbart sind, können gesammelt und kombiniert werden.
Das von der vorliegenden Erfindung zu lösende Problem ist nicht öffentlich bekannt, sondern ist nur dem Erfinder privat bekannt und schafft eine Tatsache, die positiv hinsichtlich der erfinderischen Schritte der Erfindung ebenso wie die Konfigurationen und Verfahren der Erfindung unterstützt.
1. Konfiguration des fahrzeugeigenen Systems 1
Die folgende Beschreibung erläutert das elektronische Steuerungssystem und die elektronische Steuerungseinheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung der 1. Die elektronische Steuerungseinheit und das elektronische Steuerungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden als eine fahrzeugeigene Vorrichtung und ein fahrzeugeigenes System, die in einem Fahrzeug als einem „bewegten Körper“ „montiert“ sind, angenommen, sind aber nicht darauf beschränkt.
Der „bewegte Körper“ meint ein Objekt, das in der Lage ist, sich zu bewegen, und dessen Bewegungsgeschwindigkeiten sind nicht spezifiziert. Unzweifelhaft kann der bewegte Körper stoppen, muss aber nicht. Die bewegten Körper enthalten beispielsweise Automobile, Motorräder, Fahrräder, Fußgänger, Schiffe, Flugzeuge und Objekte, die an diesen montiert sind, sind aber nicht darauf beschränkt.
Der Ausdruck „montiert“ beinhaltet einen Zustand einer direkten Befestigung an dem bewegten Körper sowie einen Zustand einer Bewegung mit dem bewegten Körper ohne direkte Befestigung daran. Der Zustand einer Montage beinhaltet einen Fall, indem beispielsweise eine Person, die den bewegten Körper steuert bzw. fährt, ein Zielobjekt befördert, oder das Zielobjekt an einer Fracht montiert ist, die an dem bewegten Körper angeordnet ist.
Ein elektronisches Steuerungssystem 1 enthält mehrere „elektronische Steuerungseinheiten“ (ECUs) wie eine ECU 10a und eine ECU 10b und einen Master-Taktgeber 20. Das elektronische Steuerungssystem 1 enthält eine beliebige Anzahl an ECUs. Die ECUs und der Master-Taktgeber 20 sind beispielsweise über ein fahrzeugeigenes Netzwerk wie ein CAN (Steuerbereichsnetzwerk) oder LIN (lokales Verbindungsnetzwerk), Ethernet (eingetragene Marke) oder ein Drahtloskommunikationsnetzwerk verbunden.
Die „elektronische Steuerungseinheit“ besteht beispielsweise hauptsächlich aus Halbleitervorrichtungen und kann als eine sogenannte Informationsverarbeitungsvorrichtung ausgebildet sein, die eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) und einen flüchtigen Speicherabschnitt wie einen RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) enthält. Die Informationsverarbeitungsvorrichtung kann außerdem einen nichtflüchtigen Speicherabschnitt wie einen Flash-Speicherabschnitt und einen Netzwerkschnittstellenabschnitt enthalten, der beispielsweise mit einem Kommunikationsnetzwerk verbunden ist. Außerdem kann die Informationsverarbeitungsvorrichtung als eine gepackte Halbleitervorrichtung (Element) oder ein Satz von Halbleitervorrichtungen, die auf einer Leiterplatte verdrahtet sind, ausgebildet sein.
Die ECU 10 (10a, 10b), die das elektronische Steuerungssystem 1 bildet, basiert beispielsweise auf einer Plattform, die als adaptive Plattform (AP) bezeichnet wird, die Funktionen beispielsweise dynamisch expandieren bzw. entwickeln kann. Die AP ist hauptsächlich für ECUs für Automatikbetriebe bzw. automatische Betriebe geeignet. Konfigurationen der ECUs 10 bis 40 werden später genauer beschrieben. Die ECU gemäß der vorliegenden Ausführungsform basiert nicht nur auf der AP, sondern kann auch auf einer Plattform basieren, die als klassische Plattform (CP) bezeichnet wird, die statische Funktionen optimiert.
Der Master-Taktgeber 20 stellt die Zeit, die mit der Außenseite des elektronischen Steuerungssystems synchronisiert ist, bereit. Der Master-Taktgeber 20 hält eine Referenzzeit, die beispielsweise durch einen GPS-Empfänger (globales Ortungssystem) oder einen GNSS-Empfänger (globales Navigationssatellitensystem) beschafft wird.
Die folgenden Ausführungsformen werden für einen Verteilungsmodus bzw. verteilten Modus verwendet, bei dem es mehrere Synchronisations-Master-Abschnitte zum Bereitstellen von Zeitinformationen für Slave-Abschnitte gibt.
2. Konfiguration der ECU 10
Die ECU 10 enthält einen Synchronisations-Master-Abschnitt 110 und einen Slave-Abschnitt 120. Der Synchronisations-Master-Abschnitt 110 und der Slave-Abschnitt 120 können jeweils auf unterschiedlichen virtuellen Maschinen in der ECU 10 betrieben werden. Die folgende Beschreibung erläutert die Konfiguration der ECU 10 mit Bezug auf 2. Die ECU 10a und die ECU 10b sind ausgelegt, dieselben Funktionen und Betriebe bereitzustellen.
Die ECU 10 kann aus einer allgemeinen CPU, einem flüchtigen Speicher wie einem RAM, einem nichtflüchtigen Speicher wie einem ROM, Flash-Speicher oder einer Festplatte, verschiedenen Schnittstellen und einem internen Bus, der diese Elemente miteinander verbindet, ausgebildet sein. Die Funktionen der Funktionsblöcke, die in 2 dargestellt sind, können durch Ausführen von Software auf einer Hardware erzielt werden. Eine zugehörige Hardware wie LSI kann die Funktionen der ECU 10 bereitstellen. Dasselbe gilt für die anderen unten beschriebenen ECUs.
Der Synchronisations-Master-Abschnitt 110 weist hauptsächlich eine Funktion zum Bereitstellen der Zeitinformationen für den Slave-Abschnitt 120 als Referenz in dem Slave-Abschnitt 120 auf. Der Synchronisations-Master-Abschnitt 110 enthält einen internen Taktgeber 111, einen Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112, einen Intern-Taktgebersteuerungsabschnitt 113, einen Abnormitätserfassungsabschnitt 114, einen Synchronisationsabschnitt 115 und einen Zeitinformationsübertragungsabschnitt 116.
Der interne Taktgeber 111 (vergleichbar einem „ersten Taktgeber“ oder einem „zweiten Taktgeber“) dient als ein Taktgeber für den Synchronisations-Master-Abschnitt 110. Der interne Taktgeber 111 kann nicht nur eine absolute Zeit messen, sondern kann auch ein vorbestimmtes Intervall, das verfügbar sein muss, als ein Zähler oder ein Oszillator messen.
Der Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 greift auf den Master-Taktgeber 20 zu, um die Referenzzeit für den Master-Taktgeber 20 zu „beschaffen“. Der Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 überträgt beispielsweise eine Referenzzeitanfrage an den Master-Taktgeber 20. Die Referenzzeitanfrage fragt die Übertragung der Referenzzeit an. Als Antwort auf die Referenzzeitanfrage empfängt der Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 eine Referenzzeitantwort, die die Referenzzeit des Master-Taktgebers 20 enthält, von dem Master-Taktgeber 20 und beschafft die Referenzzeit.
Die Referenzzeit wird nicht nur durch Empfangen der Referenzzeit von dem Master-Taktgeber, sondern auch durch Berechnen der Referenzzeit unter Verwendung von Informationen, die von dem Master-Taktgeber empfangen werden, „beschafft“.
Alternativ kann der Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 eine Referenzzeitanfrage, die die derzeitige Zeit des internen Taktgebers 111 enthält, an den Master-Taktgeber 50 übertragen. In diesem Fall empfängt der Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 als Antwort auf die Referenzzeitanfrage eine Referenzzeitantwort von dem Master-Taktgeber 20. Die Referenzzeitantwort enthält die Zeitdifferenz zwischen der derzeitigen Zeit des internen Taktgebers 111 und der Referenzzeit des Master-Taktgebers 20. Der Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 kann die Referenzzeit durch Schätzen der Referenzzeit, die in dem Master-Taktgeber 20 gehalten wird, auf der Grundlage der derzeitigen Zeit des internen Taktgebers 111 und der Zeitdifferenz, die in der Referenzzeitantwort enthalten ist, die von dem Master-Taktgeber übertragen wird, beschaffen.
Gemäß einem anderen Mittel kann der Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 die Referenzzeit durch Synchronisieren der Zeit mit dem Master-Taktgeber 20 unter Verwendung von Zeitsynchronisationsverfahren basierend auf dem Standard IEEE 802.1AS oder PTP-Spezifikationen (Precision Time Protocol) beschaffen.
Der Intern-Taktgebersteuerungsabschnitt 113 steuert die Zeit des internen Taktgebers 111. Wenn beispielsweise der Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 auf den Master-Taktgeber 20 zugreift und die Referenzzeit beschafft, steuert der Intern-Taktgebersteuerungsabschnitt 113 dem internen Taktgeber 111 derart, dass die Zeit des internen Taktgebers 111 mit der Referenzzeit übereinstimmt.
Der Abnormitätserfassungsabschnitt 114 erfasst, dass eine Abnormität in dem Master-Taktgeber 20 auftritt. Der Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112, der eine Referenzzeitanfrage überträgt, kann beispielsweise nicht in der Lage sein, eine Referenzzeitantwort zu empfangen oder die Referenzzeit zu beschaffen. In einem derartigen Fall erfasst der Abnormitätserfassungsabschnitt 114, dass eine Abnormität in dem Master-Taktgeber 20 auftritt. Ein Stau der Kommunikation zwischen dem Synchronisations-Master-Abschnitt 110 und dem Master-Taktgeber 20 kann verhindern, dass der Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 zeitig eine Referenzantwort empfängt. Daher kann der Abnormitätserfassungsabschnitt 114 erfassen, dass eine Abnormität auftritt, wenn eine Referenzantwort eine vorbestimmte Anzahl von Malen oder mehr nicht empfangen wurde.
Gemäß einem anderen Beispiel kann der Abnormitätserfassungsabschnitt 114 eine Abnormität auf der Grundlage einer Differenz zwischen den Zeitinformationen (vergleichbar zu „ersten Zeitinformationen“), die die Zeit des internen Taktgebers 111 angeben, und den Zeitinformationen (vergleichbar zu „zweiten Zeitinformationen“), die die Zeit des internen Taktgebers eines anderen Synchronisations-Master-Abschnittes angeben, und auf der Grundlage einer Differenz zwischen den Zeitinformationen des internen Taktgebers 111 und den Referenzzeitinformationen, die durch den Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 beschafft werden, erfassen. Es kann beispielsweise eine kleine Differenz zwischen den Zeitinformationen des internen Taktgebers 111a und den Zeitinformationen des internen Taktgebers 111b eines anderes Synchronisations-Master-Abschnittes 110b geben. In diesem Fall wird angenommen, dass die internen Taktgeber (111a und 111b) nahe beieinanderliegende Zeiten angeben. Die Intern-Taktgebersteuerungsabschnitte 113a und 113b steuern die Zeit der internen Taktgeber 111a und 111b, um die Referenzzeit bereitzustellen. Daher sollte es eine kleine Differenz zwischen der Zeit des internen Taktgebers 111a und der Referenzzeit geben, die durch den Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 beschafft wird. Wenn es jedoch eine große Differenz zwischen den Zeitinformationen des internen Taktgebers 111 und den Referenzzeitinformationen gibt, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Referenzzeit des Master-Taktgebers 20 aus irgendeinem Grund ungenau ist. In einem derartigen Fall erfasst der Abnormitätserfassungsabschnitt 114, dass der Master-Taktgeber 20 einen abnormen Zustand aufweist.
Der Abnormitätserfassungsabschnitt 114 kann erfassen, dass sich der Master-Taktgeber 20 von der Abnormität erholt hat, nachdem die Abnormität des Master-Taktgebers 20 erfasst wurde. Wenn beispielsweise der Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 das Übertragen einer Referenzzeitanfrage, nachdem eine Abnormität in dem Master-Taktgeber 20 erfasst wurde, fortsetzen und eine Referenzzeitantwort empfangen kann, erfasst der Abnormitätserfassungsabschnitt 114, dass sich der Master-Taktgeber 20 von der Abnormität erholt hat.
Alternativ kann der Abnormitätserfassungsabschnitt 114 kontinuierlich Werte der Referenzzeit, die durch den Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 beschafft werden, überwachen und kann bestimmen, dass die Referenzzeit einen genauen Wert anstelle eines abnormen Wertes angibt. In diesem Fall kann der Abnormitätserfassungsabschnitt 114 erfassen, dass sich der Master-Taktgeber 20 von der Abnormität erholt bzw. erholt hat.
Wenn der Abnormitätserfassungsabschnitt 114 eine Abnormität in dem Master-Taktgeber 20 erfasst, „synchronisiert“ der Synchronisationsabschnitt 115 die Zeit des internen Taktgebers 111 und die Zeit des internen Taktgebers, der in einem anderen Synchronisations-Master-Abschnitt enthalten ist. Gemäß dem Beispiel der 1 synchronisiert der Synchronisationsabschnitt 115a des Synchronisations-Master-Abschnitts 110a den internen Taktgeber 111a (vergleichbar einem „ersten Taktgeber“) und den internen Taktgeber 111b (vergleichbar einem „zweiten Taktgeber“), der in dem Synchronisations-Master-Abschnitt 110b enthalten ist.
Die „Synchronisation“ bezeichnet, dass zwei oder mehr Taktgeber auf dieselbe Zeit eingestellt werden. Die Zeit dieser Taktgeber ist nicht spezifiziert. Die Zeit des ersten Taktgebers kann auf die Zeit des zweiten Taktgebers eingestellt werden. Die Zeit des zweiten Taktgebers kann auf die Zeit des ersten Taktgebers eingestellt werden. Alternativ können die ersten und zweiten Taktgeber auf eine mittlere Zeit aus diesen eingestellt werden.
Der Synchronisationsabschnitt 115a überträgt beispielsweise eine Nachricht, die befiehlt, die Zeit des internen Taktgebers 111b des Synchronisations-Master-Abschnittes 110b auf die Zeit des internen Taktgebers 111a zu korrigieren. Demzufolge wird die Zeit des internen Taktgebers 111b des Synchronisations-Master-Abschnittes 110b derart gesteuert, dass sie mit der Zeit des internen Taktgebers 111a übereinstimmt, wodurch der interne Taktgeber 111a und der interne Taktgeber 111b synchronisiert werden.
Der Synchronisationsabschnitt 115a kann einen Adaptionsprozess für den Synchronisationsprozess verwenden. Während des Adaptionsprozesses überträgt der Synchronisationsabschnitt 115a eine erste Nachricht an den Synchronisationsabschnitt 115b. Die erste Nachricht enthält eine Nachrichtenübertragungszeit (t1) als die Zeitinformationen des internen Taktgebers 111a. Auf einen Empfang der ersten Nachricht hin überträgt der Synchronisationsabschnitt 115b eine zweite Nachricht, die eine Empfangszeit (t2) enthält, zu der die erste Nachricht empfangen wurde, an den Synchronisationsabschnitt 115a. Der Synchronisationsabschnitt 115a beschafft eine Empfangszeit (t3) der zweiten Nachricht. Die Zeit, die benötigt wird, um die zweite Nachricht nach dem Aussenden der ersten Nachricht zu empfangen, wird als t4 = t3 - t1 angenommen. Auf der Grundlage von t4 kann der Synchronisationsabschnitt 115a die Zeit (t4/2), die benötigt wird, um die Nachricht, die von dem Synchronisationsabschnitt 115a übertragen wird, durch den Synchronisationsabschnitt 115b zu empfangen, schätzen. Diese Zeit und die Differenz (t2 - t1) zwischen der Empfangszeit und der Übertragungszeit der ersten Nachricht werden verwendet, um eine Zeitdifferenz zwischen den internen Taktgebern 115a und 115b zu schätzen. Der Synchronisationsabschnitt 115a führt den Synchronisationsprozess durch Übertragen der berechneten Differenz und einer Nachricht, die befiehlt, die Differenz zu korrigieren, an den Synchronisationsabschnitt 115b durch.
Im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Prozess kann der Synchronisationsabschnitt 115a alternativ eine Nachricht, die befiehlt, die Zeit des internen Taktgebers 111a des Synchronisations-Master-Abschnittes 110a auf die Zeit des internen Taktgebers 111b zu korrigieren, empfangen. In diesem Fall synchronisiert der Synchronisationsabschnitt 115a den internen Taktgeber 111a und den internen Taktgeber 111b durch Ermöglichen, dass der Intern-Taktgebersteuerungsabschnitt 113a die Zeit des internen Taktgebers 111a derart steuert, dass diese mit der Zeit des internen Taktgebers 111b übereinstimmt.
Es kann vorteilhaft sein, zu bestimmten, ob der interne Taktgeber 111a oder der interne Taktgeber 111b die Zeitinformationen bereitstellt, die für die Korrektur zu verwenden sind. Für den internen Taktgeber 111a und den internen Taktgeber 111b können beispielsweise im Voraus „Prioritäten“ (vergleichbar einer „ersten Priorität“ und einer „zweiten Priorität“) vergeben werden. Der Synchronisationsabschnitt 115a kann den Synchronisationsprozess durch Auswählen der Zeitinformationen eines höher priorisierten internen Taktgebers und Korrigieren der Zeit des internen Taktgebers 111a auf die Zeit des höher priorisierten internen Taktgebers durchführen.
Die „Priorität“ ist ein Index, der auf der Grundlage eines vorbestimmten Auswertungskriteriums klassifiziert wird. Die Anzahl der Klassifikationen kann mehr als eins betragen.
Alternativ kann der Synchronisationsprozess durch Berechnen einer mittleren Zeit auf der Grundlage der Zeitinformationen, die durch den internen Taktgeber 111a angegeben werden, und der Zeitinformationen, die durch den internen Taktgeber 111b angegeben werden, und Korrigieren der Zeiten der internen Taktgeber 111a und 111b auf die berechnete mittlere Zeit durchgeführt werden.
Der Synchronisationsabschnitt 115b setzt vorzugsweise die Durchführung der Synchronisation mit dem internen Taktgeber eines anderen Synchronisations-Master-Abschnittes fort, bis der Abnormitätserfassungsabschnitt 114 erfasst, dass sich der Master-Taktgeber 20 von der Abnormität erholt hat. Der Abnormitätserfassungsabschnitt 114 erfasst beispielsweise, dass sich der Master-Taktgeber 20 von einer Abnormität erholt hat. Dann beendet der Synchronisationsabschnitt 115 den Synchronisationsprozess. Der Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 greift erneut auf den Master-Taktgeber 20 zu, um die Referenzzeit zu beschaffen. Demzufolge können die Synchronisations-Master-Abschnitte 110 dieselbe Zeitachse teilen, während die Referenzzeit von dem Master-Taktgeber 20 nicht beschafft werden kann. Wenn sich der Master-Taktgeber 20 von der Abnormität erholt hat, wird der Synchronisations-Master-Abschnitt 110 erneut mit dem Master-Taktgeber 20 synchronisiert, um die Zeitachse gemeinsam verwenden zu können.
Sogar wenn der Abnormitätserfassungsabschnitt 114 erfasst, dass sich der Master-Taktgeber 20 von der Abnormität erholt hat, muss der Synchronisationsabschnitt 115 den Synchronisationsprozess nicht unmittelbar beenden. Es kann eine Differenz zwischen der Zeit, die von den Synchronisations-Master-Abschnitten 110 geteilt wird, und der Referenzzeit des Master-Taktgebers 20 geben, der sich von der Abnormität erholt hat. Wenn die Zeitdifferenz groß ist, ändert sich die Zeit des internen Taktgebers 111 durch Anpassen der Zeit des internen Taktgebers 111 des Synchronisations-Master-Abschnittes 110 an die Referenzzeit stark. Insbesondere wenn das elektronische Steuerungssystem an einem Fahrzeug montiert ist, ist es ungünstig, die Zeit des internen Taktgebers 111 im Hinblick auf die Fahrzeugsicherheit stark zu ändern.
Sogar wenn der Abnormitätserfassungsabschnitt 114 erfasst, dass sich der Master-Taktgeber 20 von der Abnormität erholt hat, kann daher der Synchronisationsabschnitt 115 den Synchronisationsprozess fortsetzen, ohne den Synchronisationsprozess unmittelbar zu beenden. Wenn das Fahrzeug stoppt, beendet der Synchronisationsabschnitt 115 beispielsweise den Synchronisationsprozess und korrigiert die Zeit des internen Taktgebers 111 auf die Referenzzeit. Wenn das Fahrzeug stoppt, stoppt die elektronische Steuerungseinheit ebenfalls die Funktionen zum Steuern der Fahrt und der Betriebe des Fahrzeugs. Wenn das Fahrzeug stoppt, wird der Synchronisationsprozess beendet, um die Zeit des internen Taktgebers 111 sicher auf die Referenzzeit zu korrigieren.
Während das Fahrzeug fährt, kann alternativ die Zeit des internen Taktgebers 111 graduell korrigiert werden, um diese mit dem Master-Taktgeber 20 zu synchronisieren, der sich von der Abnormität erholt hat. Wie es oben beschrieben ist, ist es im Hinblick auf die Fahrzeugsicherheit ungünstig, die Zeit des internen Taktgebers 111 stark zu ändern. Wenn das Fahrzeug jedoch nicht unmittelbar stoppt, kann es einige Zeit dauern, bis sich die Zeit des internen Taktgebers 111 mit der Zeit des Master-Taktgebers 20 synchronisiert. Um dieses Problem zu lösen, wird die Zeit des internen Taktgebers 111 graduell geändert, um die Zeitdifferenz zwischen der Zeit, die von den Synchronisations-Master-Abschnitten 110 geteilt wird, und der Referenzzeit des Master-Taktgebers 20 graduell zu verringern. Demzufolge ist es möglich, die Zeit des internen Taktgebers 111 sogar dann sicher auf die Referenzzeit zu korrigieren, wenn das Fahrzeug nicht stoppt und seine Fahrt fortsetzt, nachdem sich der Master-Taktgeber 20 von der Abnormität erholt hat.
Nach dem Erfassen der Abnormität des Master-Taktgebers 20 kann der Abnormitätserfassungsabschnitt 114 während einer vorbestimmten Zeit nicht in der Lage sein, zu erfassen, dass sich der Master-Taktgeber 20 von der Abnormität erholt hat. In einem derartigen Fall kann der Abnormitätserfassungsabschnitt 114 mitteilen, dass sich das Fahrzeug an einen sicheren Ort bewegt und stoppen wird. Wenn das Fahrzeug automatisch betrieben wird, gibt der Abnormitätserfassungsabschnitt 114 beispielsweise die Mitteilung an die ECU aus, die das Fahrzeug steuert. Alternativ kann ein Navigationssystem verwendet werden, um eine visuelle Mitteilung an den Fahrer des Fahrzeugs auszugeben.
Der Zeitinformationsübertragungsabschnitt 116 überträgt Zeitinformationen, die die Zeit des internen Taktgebers 111 „angeben“, an den Slave-Abschnitt 120. Wie es oben beschrieben ist, wird, wenn keine Abnormität in dem Master-Taktgeber 20 auftritt, die Zeit des internen Taktgebers 111 derart gesteuert, dass sie mit der Referenzzeit übereinstimmt, die durch den Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 beschafft wird. Daher bezeichnen die Zeitinformationen, die von dem Zeitinformationsübertragungsabschnitt 116 übertragen werden, die Zeitinformationen, die die Referenzzeit „angeben“.
Wenn jedoch der Abnormitätserfassungsabschnitt 114 eine Abnormität in dem Master-Taktgeber 20 erfasst, synchronisiert der Synchronisationsabschnitt 115 den internen Taktgeber 111 und den internen Taktgeber eines anderen Synchronisations-Master-Abschnittes. Die Zeit des internen Taktgebers 111a wird beispielsweise derart gesteuert, dass sie mit der Zeit übereinstimmt, die mit dem internen Taktgeber 111b synchronisiert ist (vergleichbar einer „synchronisierten Zeit“). Wenn der Abnormitätserfassungsabschnitt 114 eine Abnormität in dem Master-Taktgeber 20 erfasst, bezeichnen die Zeitinformationen, die von dem Zeitinformationsübertragungsabschnitt 116 übertragen werden, die Zeitinformationen, die die Zeit des internen Taktgebers 111 nach der Synchronisation „angeben“.
Das „Angeben“ bezeichnet nicht nur eine direkte Angabe der Zeit, sondern auch eine indirekte Angabe der Zeit.
Der Zeitinformationsübertragungsabschnitt 116 überträgt Zeitinformationen, die nicht auf die Referenzzeit oder die Zeit nach der Synchronisation beschränkt sind. Der Synchronisations-Master-Abschnitt 110 fordert beispielsweise im Voraus den Slave-Abschnitt 120 auf, die Zeit des internen Taktgebers des Slave-Abschnittes 120 zu übertragen. Dann kann der Synchronisations-Master-Abschnitt 110 eine Differenzzeit bzw. Zeitdifferenz als Zeitinformationen an den Slave-Abschnitt 120 übertragen. Die Zeitdifferenz gibt eine Differenz zwischen der Zeit des Slave-Abschnittes 120 und der Referenzzeit als der Zeit des internen Taktgebers 111 an. Die Differenzzeit gibt indirekt die Referenzzeit an. Um die Genauigkeit der Zeit des Slave-Abschnittes 120 zu verbessern, ist es vorteilhaft, wenn der Zeitinformationsübertragungsabschnitt 116 die Zeitinformationen periodisch an den Slave-Abschnitt 120 überträgt.
Der Slave-Abschnitt 120 enthält einen internen Taktgeber (nicht gezeigt) und korrigiert die Zeit, die durch den internen Taktgeber angegeben wird, entsprechend den Zeitinformationen, die von dem Synchronisations-Master-Abschnitt 110 empfangen werden. Demzufolge stimmt die Referenzzeit in dem Slave-Abschnitt 120 mit der Zeit überein, die durch die Zeitinformationen angegeben wird, die von dem Synchronisations-Master-Abschnitt 110 empfangen werden. Der Synchronisations-Master-Abschnitt 110 und der Slave-Abschnitt 120 werden synchronisiert.
Der Slave-Abschnitt 120 stellt eine ECU-Funktion zum Steuern eines Fahrzeugs wie eines Lenkens, Beschleunigens oder Verzögerns und zum Handhaben des Fahrzeugs bereit. Die Referenzzeit für den Slave-Abschnitt 120 wird mit dem Synchronisations-Master-Abschnitt 110 und letztendlich dem Master-Taktgeber 20 synchronisiert. Dem Slave-Abschnitt 120 kann eine Zeitachse bereitgestellt werden, die mit einem fahrzeugeigenen Sensor beispielsweise geteilt bzw. gemeinsam verwendet wird. Demzufolge ist der Slave-Abschnitt 120 in der Lage, zu einem geeigneten Zeitpunkt eine Steuerung entsprechend Positionen in Bezug auf Objekte in der Umgebung durchzuführen. Die Positionen werden auf der Grundlage der Informationen bestimmt, die durch den bordeigenen Sensor beschafft werden.
Die vorliegende Ausführungsform hat die Konfiguration beschrieben, bei der der Synchronisations-Master-Abschnitt 110 die Zeitinformationen für den Slave-Abschnitt 120 bereitstellt, der in derselben ECU montiert ist. Der Synchronisations-Master-Abschnitt 110 ist jedoch nicht notwendigerweise auf die Bereitstellung der Zeitinformationen nur für den Slave-Abschnitt, der in derselben ECU als ein jeweiliger Synchronisations-Master-Abschnitt enthalten ist, bereitzustellen. Der Synchronisations-Master-Abschnitt 110 kann beispielsweise die Zeitinformationen für einen Slave-Abschnitt bereitstellen, der in einer anderen ECU als der ECU 10 enthalten ist.
Wie es oben beschrieben ist, wird die ECU 10a oder die ECU 10b auch als „Master-Vorrichtung“ bezeichnet, da diese eine elektronische Steuerungseinheit ist, die dem Slave-Abschnitt 120 die Zeitinformationen als Referenz bereitstellt.
3. Betriebe des elektronischen Steuerungssystems 1
Die folgende Beschreibung erläutert Betriebe des elektronischen Steuerungssystems 1 und der ECU 10 mit Bezug auf die 3 und 4. 3 ist ein Diagramm, das Betriebe des gesamten elektronischen Steuerungssystems 1 darstellt. 4 ist ein Flussdiagramm, das Prozesse des Synchronisations-Master-Abschnittes 110 darstellt. Die Bezugszeichen der jeweiligen Prozesse in 4 bezeichnen dieselben Prozesse mit denselben Bezugszeichen wie in 3.
Die Betriebe der ECU bezeichnen nicht nur das Zeitinformationsbereitstellungsverfahren, das von der ECU durchgeführt wird, sondern auch die Verarbeitungsprozeduren eines Zeitinformationsbereitstellungsprogramms, das auf der ECU ausführbar ist. Die Prozesse sind nicht auf die in den 3 und 4 dargestellten Sequenzen bzw. Folgen beschränkt. Das heißt, die Sequenzen können geändert werden, solange wie keine Beschränkung dahingehend besteht, dass beispielsweise ein bestimmter Schritt gezwungen ist, das Ergebnis eines vorhergehenden Schrittes zu verwenden.
Der Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 des Synchronisations-Master-Abschnittes 110 überträgt eine Referenzzeitanfrage an den Master-Taktgeber 20 (S101).
Der Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 empfängt eine Referenzzeitantwort, die von dem Master-Taktgeber 20 als Antwort auf die Referenzzeitanfrage übertragen wird, und beschafft dadurch die Referenzzeit, die in dem Master-Taktgeber 20 gehalten wird (S102).
Der Zeitinformationsübertragungsabschnitt 124 überträgt die Zeitinformationen an den Slave-Abschnitt 120 (S103). Die Zeitinformationen wurden in S102 beschafft und geben die Referenzzeit an.
Die Synchronisations-Master-Abschnitte 110 (110a und 110b) der ECU 10a und der ECU 10b führen die Prozesse in S101 bis S103 durch.
Die folgenden Betriebe werden durchgeführt, wenn der Master-Taktgeber 20 eine Abnormität aufweist.
Der Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 der Synchronisations-Master-Abschnittes 110 überträgt eine Referenzzeitanfrage an den Master-Taktgeber 20 (S101).
Wenn eine Abnormität in dem Master-Taktgeber 20 auftritt, kann der Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt 112 die Referenzzeitantwort nicht empfangen und kann die Referenzzeit nicht beschaffen. Dann erfasst der Abnormitätserfassungsabschnitt 114, dass eine Abnormität in dem Master-Taktgeber 20 auftritt (S111).
Wenn in S111 eine Abnormität erfasst wird, synchronisiert der Synchronisationsabschnitt 115 des Synchronisations-Master-Abschnittes 110 sich mit anderen Synchronisations-Master-Abschnitten 110. Insbesondere führt der Synchronisationsabschnitt 115a einen Prozess derart durch, dass der interne Taktgeber 111a der ECU 10a mit dem internen Taktgeber 111b einer anderen ECU 10b synchronisiert wird (S112).
Nach der Durchführung des Synchronisationsprozesses in S112 werden die Zeitinformationen, die durch den internen Taktgeber 111 angegeben werden, an den Slave-Abschnitt 120 übertragen (S103).
Die 3 und 4 stellen ein Beispiel dar, bei dem der Abnormitätserfassungsabschnitt 114 eine Abnormität auf der Grundlage dessen erfasst, ob eine Referenzzeitantwort empfangen werden kann. Eine Abnormität kann jedoch auch auf der Grundlage der Inhalte der empfangenen Referenzzeitantwort erfasst werden.
Wenn der Synchronisations-Master-Abschnitt 110 die Referenzzeit des Master-Taktgebers nicht beschaffen kann, kann es eine Differenz zwischen Zeitinformationen, die durch den Synchronisations-Master-Abschnitt 110a für den Slave-Abschnitt 120a bereitgestellt werden, und den Zeitinformationen geben, die durch den Synchronisations-Master-Abschnitt 110b für den Slave-Abschnitt 110b bereitgestellt werden. Dadurch verschlechtert sich wahrscheinlich die Zeitsynchronisation zwischen den Vorrichtungen in dem fahrzeugeigenen System. Die vorliegende Ausführungsform führt den Synchronisationsprozess zwischen den Synchronisations-Master-Abschnitten durch, wenn der Synchronisations-Master-Abschnitt 110 die Referenzzeit des Master-Taktgebers 20 nicht beschaffen kann. Die Synchronisations-Master-Abschnitte können die Zeit, die sie halten, teilen bzw. gemeinsam verwenden. Demzufolge ist es möglich, die Zeit zwischen den Slave-Abschnitten 120 zu synchronisieren, denen die Zeitinformationen von den Synchronisations-Master-Abschnitten 110 bereitgestellt werden. Sogar wenn der Master-Taktgeber eine Fehlfunktion aufweist, ist es möglich, die Genauigkeit der Zeitsynchronisation in jeder Vorrichtung in dem elektronischen Steuerungssystem zu gewährleisten.
Es wurden die Merkmale der elektronischen Steuerungseinheit und des elektronischen Steuerungssystems, das die elektronische Steuerungseinheit enthält, gemäß den jeweiligen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die Ausdrücke, die in jeder Ausführungsform verwendet werden, sind Beispiele und können durch synonyme Ausdrücke oder Ausdrücke, die synonyme Funktionen enthalten, ersetzt werden.
Die Blockdiagramme, die für die Beschreibung der Ausführungsform verwendet werden, dienen als Klassifizierung und Anordnung der Konfiguration der Vorrichtung entsprechend den Funktionen. Ein Block, der eine jeweilige Funktion repräsentiert, wird durch eine beliebige Kombination von Hardware oder Software ausgeführt. Das Blockdiagramm stellt die Funktionen dar und kann daher als Offenbarung der Erfindung des Verfahrens und der Erfindung des Programms, das das Verfahren verkörpert, verstanden werden.
Jede Ausführungsform beschreibt die Prozesse, Flüsse bzw. Abläufe und Funktionsblöcke, die als ein Verfahren betrachtet werden können. Die Sequenz von diesen kann geändert werden, solange wie keine Beschränkung dahingehend besteht, dass beispielsweise ein bestimmter Schritt gezwungen ist, das Ergebnis eines vorhergehenden Schrittes zu verwenden.
In den Ausführungsformen und den Ansprüchen werden Ausdrücke wie erster, zweiter und so weiter einschließlich N-ter (wobei N eine ganze Zahl ist) verwendet, um zwischen zwei oder mehr Konfigurationen und Verfahren desselben Typs zu unterscheiden, beschränken aber die Sequenz, Überlegenheit oder Unterlegenheit nicht.
Die elektronische Steuerungseinheit gemäß jeder Ausführungsform ist an einem Fahrzeug montiert. Die elektronische Steuerungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch für ein beliebiges elektronisches Steuerungssystem verwendet werden, wenn dieses nicht anders in den Ansprüchen angegeben ist.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet die folgenden beispielhaften Formen.
Die Form von Komponenten beinhaltet Halbleiterelemente, elektronische Schaltungen, Module und Mikrocomputer.
Die Form von halbfertigen Produkten beinhaltet elektronische Steuerungseinheiten (ECUs) und Systemplatten.
Die Form von Endprodukten beinhaltet Mobiltelefone, Smartphones, Tablets, Personalcomputer (PCs), Workstations und Server.
Andere Beispiele beinhalten Vorrichtungen zum Unterstützen von Kommunikationsfunktionen von beispielsweise Videokameras, Standbildkameras und Fahrzeugnavigationssystemen.
Jede Vorrichtung kann zusätzlich notwendige Funktionen wie von einer Antenne und einer Kommunikationsschnittstelle enthalten.
Die vorliegende Erfindung kann nicht nur als zugehörige Hardware, die die Konfigurationen und Funktionen aufweist, die in einer jeweiligen Ausführungsform beschrieben sind, sondern auch als eine Kombination aus einem Programm, das auf einem Aufzeichnungsmedium wie einem Speicherabschnitt oder einer Festplatte zur Verkörperung der Erfindung aufgezeichnet ist, und einer allgemeinen Hardware, die eine zugehörige oder allgemeine CPU und einen Speicherabschnitt enthält, der in der Lage ist, das Programm auszuführen, verkörpert werden.
Ein Programm wird in einem nichtflüchtigen dinglichen Speichermedium einer zugehörigen oder allgemeinen Hardware als einer externen Speichervorrichtung wie einer Festplatte, einem USB-Speicherabschnitt oder einer CD/BD oder in einer internen Speichervorrichtung wie einem RAM oder ROM gespeichert. Das Programm kann auch einer zugehörigen oder allgemeinen Hardware unter Verwendung von Aufzeichnungsmedien oder über eine Kommunikationsleitung von einem Server ohne Verwendung von Aufzeichnungsmedien zugeführt werden. Diese macht es möglich, das Programm upzugraden und stets die neuesten Merkmale bereitzustellen.
Die elektronische Steuerungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung wurde als eine bordeigene elektronische Steuerungseinheit beschrieben, die hauptsächlich in Automobilen montiert ist, kann aber auch für sämtliche bewegten Körper wie Motorräder, Schiffe, Schienenfahrzeuge und Luftfahrzeuge verwendet werden. Die elektronische Steuerungseinheit kann nicht nur für bewegte Körper verwendet werden, sondern auch für sämtliche Produkte, die mit Mikrocomputern ausgerüstet sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2020 [0003]
JP 167616 A [0003]

Claims

Elektronische Steuerungseinheit (10), die ausgelegt ist, einem ersten Slave-Abschnitt (120) erste Zeitinformationen bereitzustellen, wobei die elektronische Steuerungseinheit aufweist: einen ersten Taktgeber (111), wobei die ersten Zeitinformationen eine Zeit des ersten Taktgebers angeben, wobei die elektronische Steuerungseinheit mit einer Master-Vorrichtung verbunden ist, die einen zweiten Taktgeber enthält und ausgelegt ist, einem zweiten Slave-Abschnitt zweite Zeitinformationen bereitzustellen, die eine Zeit des zweiten Taktgebers angeben, wobei die elektronische Steuerungseinheit außerdem aufweist: einen Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt (112), der ausgelegt ist, auf einen Master-Taktgeber (20) zuzugreifen und eine Referenzzeit zu beschaffen, wobei der Master-Taktgeber ausgelegt ist, die Referenzzeit zu halten; einen Abnormitätserfassungsabschnitt (114), der ausgelegt ist, ein Auftreten einer Abnormität in dem Master-Taktgeber zu erfassen; einen Synchronisationsabschnitt (115), der ausgelegt ist, den ersten Taktgeber und den zweiten Taktgeber zu synchronisieren, wenn der Abnormitätserfassungsabschnitt die Abnormität erfasst; und einen Zeitinformationsübertragungsabschnitt (116), der ausgelegt ist, an den ersten Slave-Abschnitt die ersten Zeitinformationen zu übertragen, die die Zeit des ersten Taktgebers, nachdem die Referenzzeit beschafft wurde, sind und die Referenzzeit angeben, oder die die Zeit des ersten Taktgebers, nachdem die Synchronisation durchgeführt wurde, sind und eine synchronisierte Zeit angeben.
Elektronische Steuerungseinheit nach Anspruch 1, wobei der Abnormitätserfassungsabschnitt ausgelegt ist, die Abnormität auf der Grundlage einer Differenz zwischen den ersten Zeitinformationen und den zweiten Zeitinformationen und einer Differenz zwischen den ersten Zeitinformationen und Referenzzeitinformationen, die die Referenzzeit angeben, zu erfassen.
Elektronische Steuerungseinheit nach Anspruch 1, wobei der Abnormitätserfassungsabschnitt ausgelegt ist, die Abnormität zu erfassen, wenn die Referenzzeit von dem Master-Taktgeber nicht beschafft werden kann.
Elektronische Steuerungseinheit nach Anspruch 1, wobei der erste Taktgeber eine erste Priorität aufweist, der zweite Taktgeber eine zweite Priorität aufweist, und der Synchronisationsabschnitt ausgelegt ist, die Synchronisation unter Verwendung der Zeit des ersten Taktgebers als die Zeit des ersten Taktgebers durchzuführen, wenn die erste Priorität höher als die zweite Priorität ist, und unter Verwendung der Zeit des zweiten Taktgebers als die Zeit des ersten Taktgebers durchzuführen, wenn die zweite Priorität höher als die erste Priorität ist.
Elektronische Steuerungseinheit nach Anspruch 1, wobei der Abnormitätserfassungsabschnitt außerdem ausgelegt ist, zu erfassen, dass sich der Master-Taktgeber von der Abnormität wieder erholt hat, und der Synchronisationsabschnitt ausgelegt ist, die Synchronisation zu beenden, wenn der Abnormitätserfassungsabschnitt die Erholung von der Abnormität erfasst hat.
Elektronische Steuerungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die elektronische Steuerungseinheit eine Vorrichtung ist, die in einem bewegten Körper montiert ist.
Elektronische Steuerungseinheit nach Anspruch 6, wobei der bewegte Körper ein Fahrzeug ist, und der Synchronisationsabschnitt ausgelegt ist, die Synchronisation zu beenden, wenn der Abnormitätserfassungsabschnitt eine Erholung von der Abnormität erfasst und das Fahrzeug stoppt.
Zeitinformationsbereitstellungsverfahren, das von einer elektronischen Steuerungseinheit (10) durchgeführt wird, die einen ersten Taktgeber (111) enthält, wobei die elektronische Steuerungseinheit ausgelegt ist, einem ersten Slave-Abschnitt (120) erste Zeitinformationen bereitzustellen, die eine Zeit des ersten Taktgebers angeben, und mit einer Master-Vorrichtung verbunden ist, die einen zweiten Taktgeber enthält und ausgelegt ist, einem zweiten Slave-Abschnitt zweite Zeitinformationen bereitzustellen, die eine Zeit des zweiten Taktgebers angeben, wobei das Zeitinformationsbereitstellungsverfahren aufweist: Zugreifen auf einen Master-Taktgeber (20), der ausgelegt ist, eine Referenzzeit zu halten, und Beschaffen der Referenzzeit (S101, S102); Bestimmen, ob eine Abnormität in dem Master-Taktgeber auftritt (S111); Synchronisieren des ersten Taktgebers und des zweiten Taktgebers, wenn bestimmt wird, dass die Abnormität auftritt (S112); und Übertragen an den ersten Slave-Abschnitt die ersten Zeitinformationen, die die Zeit des ersten Taktgebers, nachdem die Referenzzeit beschafft wurde, sind und die Referenzzeit angeben, oder die die Zeit des ersten Taktgebers, nachdem die Synchronisation durchgeführt wurde, sind und eine synchronisierte Zeit angeben (S103).
Zeitinformationsbereitstellungsprogramm, das auf einer elektronischen Steuerungseinheit (10) ausführbar ist, die einen ersten Taktgeber (111) enthält, wobei die elektronische Steuerungseinheit ausgelegt ist, einem ersten Slave-Abschnitt (120) erste Zeitinformationen bereitzustellen, die eine Zeit des ersten Taktgebers angeben, und mit einer Master-Vorrichtung verbunden ist, die einen zweiten Taktgeber enthält und ausgelegt ist, einem zweiten Slave-Abschnitt zweite Zeitinformationen bereitzustellen, die eine Zeit des zweiten Taktgebers angeben, wobei das Zeitinformationsbereitstellungsprogramm Befehle aufweist zum Zugreifen auf einen Master-Taktgeber (20), der ausgelegt ist, eine Referenzzeit zu halten, und Beschaffen der Referenzzeit (S101, S102); Bestimmen, ob eine Abnormität in dem Master-Taktgeber auftritt (S111); Synchronisieren des ersten Taktgebers und des zweiten Taktgebers, wenn bestimmt wird, dass die Abnormität auftritt (S112); und Übertragen an den ersten Slave-Abschnitt die ersten Zeitinformationen, die die Zeit des ersten Taktgebers, nachdem die Referenzzeit beschafft wurde, sind und die Referenzzeit angeben, oder die die Zeit des ersten Taktgebers, nachdem die Synchronisation durchgeführt wurde, sind und eine synchronisierte Zeit angeben (S103).
Elektronisches Steuerungssystem (1), das aufweist: eine erste elektronische Steuerungseinheit (10a), die einen ersten Taktgeber (111a) aufweist; und eine zweite elektronische Steuerungseinheit (10b), die einen zweiten Taktgeber (111b) aufweist, wobei die erste elektronische Steuerungseinheit enthält: einen ersten Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt (112a), der ausgelegt ist, auf einen Master-Taktgeber (20) zuzugreifen und eine Referenzzeit zu beschaffen, wobei der Master-Taktgeber ausgelegt ist, die Referenzzeit zu halten; einen ersten Abnormitätserfassungsabschnitt (114a), der ausgelegt ist, ein Auftreten einer Abnormität in dem Master-Taktgeber zu erfassen; einen ersten Synchronisationsabschnitt (115a), der ausgelegt ist, den ersten Taktgeber und den zweiten Taktgeber zu synchronisieren, wenn der erste Abnormitätserfassungsabschnitt die Abnormität erfasst; und einen ersten Zeitinformationsübertragungsabschnitt (116a), der ausgelegt ist, an einen ersten Slave-Abschnitt erste Zeitinformationen zu übertragen, die die Zeit des ersten Taktgebers, nachdem die Referenzzeit beschafft wurde, sind und die Referenzzeit angeben, oder die die Zeit des ersten Taktgebers, nachdem die Synchronisation durchgeführt wurde, sind und eine synchronisierte Zeit angeben, und die zweite elektronische Steuerungseinheit enthält: einen zweiten Zeitinformationsbeschaffungsabschnitt (112b), der ausgelegt ist, auf den Master-Taktgeber zuzugreifen und die Referenzzeit zu beschaffen; einen zweiten Abnormitätserfassungsabschnitt (114b), der ausgelegt ist, ein Auftreten einer Abnormität in dem Master-Taktgeber zu erfassen; einen zweiten Synchronisationsabschnitt (115b), der ausgelegt ist, den ersten Taktgeber und den zweiten Taktgeber zu synchronisieren, wenn der zweite Abnormitätserfassungsabschnitt die Abnormität erfasst; und einen zweiten Zeitinformationsübertragungsabschnitt (116b), der ausgelegt ist, an einen zweiten Slave-Abschnitt zweite Zeitinformationen zu übertragen, die die Zeit des zweiten Taktgebers, nachdem die Referenzzeit beschafft wurde, sind und die Referenzzeit angeben, oder die die Zeit des zweiten Taktgebers, nachdem die Synchronisation durchgeführt wurde, sind und eine synchronisierte Zeit angeben.