DE112018001595T5 - Elektronische Steuervorrichtung und Verfahren zum Steuern einer logischen Schaltung - Google Patents

Elektronische Steuervorrichtung und Verfahren zum Steuern einer logischen Schaltung Download PDF

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Satoshi Tsutsumi
Hideki Endo
Hideyuki Sakamoto
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Abstract

Eine elektronische Steuervorrichtung umfasst Folgendes: eine teilweise umkonfigurierbare logische Schaltung, in der eine Berechnungseinheit, die umkonfiguriert wird und eine Berechnung ausführt, und eine Speichereinheit, die ein von der Berechnungseinheit zu berechnendes Berechnungszieldatum speichert, konfiguriert sind; und eine Verarbeitungssteuereinheit, die Schaltungsdaten zum Umkonfigurieren der Berechnungseinheit und des Berechnungszieldatums an die logische Schaltung überträgt. Wenn die Verarbeitungssteuereinheit das nächste Berechnungszieldatum erhält, das das Berechnungszieldatum ist, das sich auf eine nächste Berechnungseinheit bezieht, die die Berechnungseinheit nach Abschluss der Umkonfiguration ist, eine Übertragung des nächsten Berechnungszieldatums an die Speichereinheit unabhängig davon, ob die Umkonfiguration der nächsten Berechnungseinheit abgeschlossen ist, gestartet wird, und nach Abschluss der Umkonfiguration die nächste Berechnungseinheit die Berechnung mit dem nächsten Berechnungszieldatum durchführt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Steuervorrichtung und ein Verfahren zum Steuern einer logischen Schaltung.
  • Stand der Technik
  • Die technische Entwicklung, die das automatische Fahren von Fahrzeugen zum Ziel hat, schreitet voran. Beim automatischen Fahren ist es erforderlich, die Umgebung zu erkennen und anstelle des Fahrers das Fahrzeug zu steuern und eine große Menge an Datenverarbeitung durchzuführen. Um mit der zunehmenden Datenverarbeitung umzugehen, laufen derzeit Untersuchungen, bei denen neben einer CPU auch ein Hardware-Chip verwendet wird. Von den Hardware-Chips wird erwartet, dass sie eine große Verarbeitungsmenge auf einer logischen Schaltung implementieren, wobei eine programmierbare Logikvorrichtung (PLD) wie etwa ein feldprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA) verwendet wird, die die logische Schaltung umkonfigurieren kann. Wenn eine Berechnung unter Verwendung der logischen Schaltung durchgeführt wird, ist eine geeignete Verarbeitung unter Berücksichtigung der Zeit, die für die Umkonfiguration der logischen Schaltung erforderlich ist, erforderlich.
  • PTL 1 offenbart eine programmierbare Logikschaltungsvorrichtung, die umfasst: eine programmierbare Logikschaltungseinheit, die ein Schaltungselement und einen mit dem Schaltungselement verbundenen Konfigurationsspeicher umfasst, wobei eine Schaltung auf der Basis von in den Konfigurationsspeicher geschriebenen Schaltungsinformationen konfiguriert wird; eine Schaltungsinformationseingabesteuereinheit, die dazu ausgelegt ist, ein Steuersignal von außen zu empfangen und von außen eingegebene Schaltungsinformationen in den Konfigurationsspeicher zu schreiben; eine Daten-Cache-Einheit, die dazu ausgelegt ist, vorübergehend Daten zu halten, die in der Schaltung verarbeitet werden, die basierend auf in den Konfigurationsspeicher geschriebenen Schaltungsinformationen konfiguriert ist; eine Eingangsdaten-Schalteinheit, die dazu ausgelegt ist, um eine Schaltsteuerung gemäß einem Schaltsteuersignal von außen durchzuführen, um Daten aus der Daten-Cache-Einheit oder Eingangsdaten in Bezug auf die Schaltung, die basierend auf in den Konfigurationsspeicher geschriebenen Schaltungsinformationen konfiguriert ist, zu liefern; und eine Ausgangsdaten-Schalteinheit, die dazu ausgelegt ist, eine Schaltsteuerung gemäß dem Schaltsteuersignal von außen durchzuführen, ob Ausgangsdaten der Schaltung, die basierend auf in den Konfigurationsspeicher geschriebenen Schaltungsinformationen konfiguriert ist, an die Daten-Cache-Einheit geliefert werden sollen oder die Ausgangsdaten als Ausgangsdaten abgeleitet werden sollen.
  • Entgegenhaltungsliste
  • Patentdokument(e)
  • PTL 1: JP-A-2006-333496
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Gemäß der in PTL 1 beschriebenen Erfindung kann die Verarbeitungszeit nicht verkürzt werden, wenn diskontinuierliche Daten in einer umzukonfigurierenden logischen Schaltung verarbeitet werden.
  • Lösung des Problems
  • Eine elektronische Steuervorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst: eine teilweise umkonfigurierbare logische Schaltung, in der eine Berechnungseinheit, die umkonfiguriert wird und Berechnungen ausführt, und eine Speichereinheit, die ein von der Berechnungseinheit zu berechnendes Berechnungszieldatum speichert, konfiguriert sind; und eine Verarbeitungssteuereinheit, die Schaltungsdaten zum Umkonfigurieren der Berechnungseinheit und das Berechnungszieldatum an die logische Schaltung überträgt, wobei dann, wenn die Verarbeitungssteuereinheit das nächste Berechnungszieldatum erhält, das das Berechnungszieldatum ist, das sich auf eine nächste Berechnungseinheit bezieht, die die Berechnungseinheit nach Abschluss der Umkonfiguration ist, die Übertragung des nächsten Berechnungszieldatums an die Speichereinheit unabhängig davon gestartet wird, ob die Umkonfiguration der nächsten Berechnungseinheit abgeschlossen ist, und nach Abschluss der Umkonfiguration die nächste Berechnungseinheit eine Berechnung unter Verwendung des nächsten Berechnungszieldatums durchführt.
  • Ein Verfahren zum Steuern einer logischen Schaltung gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung, bei dem es sich um ein Verfahren zum Steuern der teilweise umkonfigurierbaren logischen Schaltung handelt, in der eine Berechnungseinheit, die unter Verwendung von zu übertragenden Schaltungsdaten umkonfiguriert wird und Berechnungen ausführt, und eine Speichereinheit, die das von der Berechnungseinheit zu berechnende Berechnungszieldatum speichert, konfiguriert sind, umfasst Folgendes: wenn ein nächstes Berechnungszieldatum, das das Berechnungszieldatum ist, das sich auf eine nächste Berechnungseinheit bezieht, die die Berechnungseinheit nach Abschluss der Umkonfiguration ist, erhalten wird, Beginnen der Übertragung des nächsten Berechnungszieldatums an die Speichereinheit, unabhängig davon, ob die Umkonfiguration der nächsten Berechnungseinheit abgeschlossen ist; und nach Abschluss der Umkonfiguration, Durchführen einer Berechnung unter Verwendung des nächsten Berechnungszieldatums durch die nächste Berechnungseinheit.
  • Vorteilhafte Wirkung
  • Gemäß der Erfindung kann die Verarbeitungszeit verkürzt werden, wenn diskontinuierliche Daten in der umzukonfigurierenden logischen Schaltung verarbeitet werden
  • Figurenliste
    • [1] 1 ist ein Systemkonfigurationsdiagramm eines fahrzeuginternen Systems 1.
    • [2] 2 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm einer Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2.
    • [3] 3 ist ein Funktionskonfigurationsdiagramm der Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • [4] 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Verarbeitungsinformations-DB 3 zeigt.
    • [5] 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Berechnungs-DB-Verwaltungsinformationen 211 zeigt.
    • [6] 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Ergebnis-DB-Verwaltungsinformationen 212 zeigt.
    • [7] 7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Zustandsverwaltungsinformationen 213 zeigt.
    • [8] 8 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb einer Verarbeitungssteuereinheit 202 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • [9] 9 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb einer Umkonfigurationsschaltung 203 zeigt.
    • [10] 10 ist ein Zeitdiagramm, das einen Betrieb der Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 zeigt.
    • [11] 11 ist ein Zeitdiagramm, das einen Vergleich mit Stand der Technik zeigt.
    • [12] 12 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb der Verarbeitungssteuereinheit 202 gemäß einer zweiten Abwandlung zeigt.
    • [13] 13 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb der Verarbeitungssteuereinheit 202 gemäß einer dritten Abwandlung zeigt.
    • [14] 14 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb der Verarbeitungssteuereinheit 202 gemäß einer vierten Abwandlung zeigt.
    • [15] 15 ist ein Funktionskonfigurationsdiagramm der Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • [16] 16 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb einer Verwaltungseinheit für interne Verarbeitung 230 zeigt.
    • [17] 17 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb einer Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240 zeigt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • - Erste Ausführungsform -
  • Nachfolgend wird eine erste Ausführungsform einer Steuervorrichtung für autonomes Fahren, bei der es sich um eine elektronische Steuervorrichtung gemäß der Erfindung handelt, unter Bezugnahme auf 1 bis 11 beschrieben.
  • <Systemkonfiguration>
  • 1 ist ein Systemkonfigurationsdiagramm eines fahrzeuginternen Systems 1, das eine Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 umfasst. Das fahrzeuginterne System 1 umfasst eine Kamerainformationserfassungseinheit 101, die an einem Fahrzeug 100 montiert ist, um eine äußere Situation des Fahrzeugs 100 durch eine Kamera zu erkennen, eine Radarinformationserfassungseinheit 102, die die äußere Situation des Fahrzeugs 100 durch ein Radar erkennt, und eine Eigenfahrzeugpositionsinformationserfassungseinheit 103, die eine Position des Fahrzeugs 100 unter Verwendung eines Satellitennavigationssystems, beispielsweise eines GPS-Empfängers, detektiert. Das fahrzeuginterne System 1 umfasst ferner eine Einstelleinheit für automatisches Fahren 104, die das automatische Fahren des Fahrzeugs 100 einstellt, und eine Drahtloskommunikationseinheit 105, die Informationen des fahrzeuginternen Systems 1 über Over-The-Air (OTA) aktualisiert.
  • Das fahrzeuginterne System 1 umfasst ferner eine Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2, eine Hilfssteuereinheit 106, eine Bremssteuereinheit 107, eine Kraftmaschinensteuereinheit 108 und eine Servolenkungssteuereinheit 109. Die Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2, die Hilfssteuereinheit 106, die Bremssteuereinheit 107, die Kraftmaschinensteuereinheit 108 und die Servolenkungssteuereinheit 109 sind beispielsweise elektronische Steuereinheiten (ECU).
  • Die Kamerainformationserfassungseinheit 101, die Radarinformationserfassungseinheit 102, die Eigenfahrzeugpositionsinformationserfassungseinheit 103, die Einstelleinheit für automatisches Fahren 104, die Drahtloskommunikationseinheit 105, die Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2, die Hilfssteuereinheit 106, die Bremssteuereinheit 107, die Kraftmaschinensteuereinheit 108 und die Servolenkungssteuereinheit 109 sind über ein fahrzeuginternes Netz eines Controllerbereichsnetzes (CAN) kommunikabel miteinander verbunden.
  • Die Kamerainformationserfassungseinheit 101, die Radarinformationserfassungseinheit 102 und die Eigenfahrzeugpositionsinformationserfassungseinheit 103 senden jeweils von einem Sensor oder dergleichen empfangene Informationen an die Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2. Die Einstelleinheit für automatisches Fahren 104 sendet Einstellungsinformationen wie etwa ein Ziel, eine Route und eine Fahrgeschwindigkeit während des automatischen Fahrens an die Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2. Ein Teil der Informationen, die von der Einstelleinheit für automatisches Fahren 104 übertragen werden, können jedoch von außerhalb, beispielsweise von einer Servervorrichtung 110, über die Drahtloskommunikationseinheit 105 empfangen werden.
  • Die Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 führt eine Verarbeitung zur automatischen Fahrsteuerung durch und gibt f der Basis eines Verarbeitungsergebnisses ein Steuerkommando an die Bremssteuereinheit 107, die Kraftmaschinensteuereinheit 108 und die Servolenkungssteuereinheit 109 aus. Die Hilfssteuereinheit 106 führt eine ähnliche Steuerung wie die Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 als Hilfe durch. Die Bremssteuereinheit 107 steuert eine Bremskraft des Fahrzeugs 100. Die Kraftmaschinensteuereinheit 108 steuert eine Antriebskraft des Fahrzeugs 100. Die Servolenkungssteuereinheit 109 steuert eine Lenkung des Fahrzeugs 100.
  • Wenn die Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 eine automatische Einstellanforderung für automatisches Fahren von der Einstelleinheit für automatisches Fahren 104 empfängt, wird eine Bewegungsbahn, entlang der sich das Fahrzeug 100 bewegt, basierend auf externen Informationen von der Kamerainformationserfassungseinheit 101, der Radarinformationserfassungseinheit 102,. der Eigenfahrzeugpositionsinformationserfassungseinheit 103 und dergleichen berechnet. Die Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 gibt Steuerkommandos wie die Bremskraft, die Antriebskraft und die Lenkung an die Bremssteuereinheit 107, die Kraftmaschinensteuereinheit 108 und die Servolenkungssteuereinheit 109 aus, um das Fahrzeug 100 entsprechend der berechneten Bewegungsbahn zu bewegen. Die Bremssteuereinheit 107, die Kraftmaschinensteuereinheit 108 und die Servolenkungssteuereinheit 109 empfangen die Steuerkommandos von der Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 und geben jeweils Betriebssignale an einen zu steuernden Aktor (nicht gezeigt) aus.
  • 2 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm der Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2. Die Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 umfasst eine CPU 251, einen ROM 252, einen RAM 253, einen Flash-Speicher 254, eine logische Schaltung 255 und eine Kommunikationsschnittstelle 256. Die CPU 251 implementiert eine später zu beschreibende Funktion durch Entwickeln und Ausführen eines in dem ROM 252 gespeicherten Programms in dem RAM 253. Der Flash-Speicher 254 ist ein nichtflüchtiger Speicherbereich. Die CPU 251 kann ein Prozessor mit mehreren Kernen sein, die ein Gleichschritt-Verfahren anwenden.
  • Die logische Schaltung 255 ist eine umkonfigurierbare logische Schaltung, die eine programmierbare Logikvorrichtung (PLD), beispielsweise ein feldprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA), verwendet. Die logische Schaltung 255 ist eine sogenannte teilweise umkonfigurierbare logische Schaltung, die in der Lage ist, nur einen Teil der logischen Schaltung 255 umzukonfigurieren. Die Kommunikationsschnittstelle 256 ist eine Schnittstelle, die mit einem vorbestimmten Protokoll wie etwa CAN kommuniziert. Die Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 ist über die Kommunikationsschnittstelle 256 mit einer anderen Vorrichtung verbunden, um Daten zu senden und zu empfangen. Die Kommunikationsschnittstelle 256 kann jedoch zwei Kommunikationsanschlüsse aufweisen oder kann nur einen Kommunikationsanschluss, der mit einer externen Vorrichtung verbunden ist, aufweisen.
  • <Funktionskonfiguration der Steuervorrichtung für autonomes Fahren>
  • 3 ist ein Funktionskonfigurationsdiagramm der Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2. Die Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 umfasst eine erste Kommunikationsschnittstelle 201A, eine zweite Kommunikationsschnittstelle 201B, eine Verarbeitungssteuereinheit 202, eine Umkonfigurationsschaltung 203, eine Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204, eine Datenbankverwaltungseinheit (nachfolgend als DB-Verwaltungseinheit bezeichnet) 205, eine Berechnungseinheit 206, eine Verarbeitungsinformationsdatenbank (nachfolgend als Verarbeitungsinformations-DB bezeichnet) 3, eine Berechnungsdatenbank (nachfolgend als Berechnungs-DB bezeichnet) 4, eine Ergebnisdatenbank (nachfolgend als Test-DB bezeichnet) 5 und eine Schaltungsdatenbank (im Folgenden als Schaltungs-DB bezeichnet) 6. Nachstehend werden die erste Kommunikationsschnittstelle 201A und die zweite Kommunikationsschnittstelle 201B gemeinsam als „Kommunikationsschnittstelle 201“ bezeichnet. Die Kommunikationsschnittstelle 201 wird durch die Kommunikationsschnittstelle 256 von 2 implementiert. Die Verarbeitungsinformations-DB 3 und die Schaltungs-DB 6 werden durch den Flash-Speicher 254 implementiert.
  • Die Umkonfigurationsschaltung 203 wird durch die logische Schaltung 255 implementiert. Die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204, die DB-Verwaltungseinheit 205, die Berechnungseinheit 206, der Berechnungs-DB 4 und die Ergebnis-DB 5 werden in der Umkonfigurationsschaltung 203 konfiguriert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert die Umkonfigurationsschaltung 203 die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204, die DB-Verwaltungseinheit 205, die Berechnungs-DB 4 und die Ergebnis-DB 5 nicht um, sondern konfiguriert nur die Berechnungseinheit 206 um. Mit anderen Worten kann die Umkonfigurationsschaltung 203 teilweise umkonfiguriert werden und konfiguriert eine Schaltung um, die der Berechnungseinheit 206 entspricht, während eine Schaltung der Berechnungs-DB 4 oder dergleichen beibehalten wird.
  • Die Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 ist über die erste Kommunikationsschnittstelle 201A mit der Kamerainformationserfassungseinheit 101, der Radarinformationserfassungseinheit 102, der Eigenfahrzeugpositionsinformationserfassungseinheit 103, der Einstelleinheit für automatisches Fahren 104 und der Drahtloskommunikationseinheit 105 verbunden und über die zweite Kommunikationsschnittstelle 201B mit der Hilfssteuereinheit 106, der Bremssteuereinheit 107, der Kraftmaschinensteuereinheit 108 und der Servolenkungssteuereinheit 109 in 1 verbunden. In 3 umfasst die Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 zwei logische Kommunikationsschnittstellen der ersten Kommunikationsschnittstelle 201A und der zweiten Kommunikationsschnittstelle 201B, sie kann jedoch nur eine logische Kommunikationsschnittstelle mit den Funktionen sowohl der ersten Kommunikationsschnittstelle 201A als auch der zweiten Kommunikationsschnittstelle 201B umfassen.
  • Die Verarbeitungssteuereinheit 202 wird durch ein Programm implementiert, das von der CPU 251 ausgeführt wird. Die Verarbeitungssteuereinheit 202 enthält Zustandsverwaltungsinformationen 213. Die Verarbeitungssteuereinheit 202 führt die später zu beschreibende Verarbeitung in einem vorbestimmten Verarbeitungszyklus T wiederholt aus, während sie auf die Zustandsverwaltungsinformationen 213 Bezug nimmt und diese bearbeitet. Die Zustandsverwaltungsinformationen 213 werden durch den RAM 253 oder den Flash-Speicher 254 implementiert. Die Verarbeitungssteuereinheit 202 sammelt periodisch Sensorinformationen von der Kamerainformationserfassungseinheit 101, der Radarinformationserfassungseinheit 102, der Eigenfahrzeugpositionsinformationserfassungseinheit 103 oder Einstellinformationen für automatisches Fahren von der Einstelleinheit für automatisches Fahren 104. Die Verarbeitungssteuereinheit 202 greift auf die Verarbeitungsinformationen DB 3 zurück, um eine Anzahl von durchzuführenden Verarbeitungen und Verarbeitungsinformationen in Bezug auf die gesammelten Sensorinformationen oder der Einstellinformationen für automatisches Fahren zu bestimmen. Die Verarbeitungssteuereinheit 202 speichert die Zustandsverwaltungsinformationen 213.
  • Basierend auf der Verarbeitungshäufigkeit und der Verarbeitungsinformationen, die durch die Verarbeitungsinformations-DB 3 bestimmt werden, bestimmt die Verarbeitungssteuereinheit 202, ob eine von der Verarbeitungssteuereinheit 202 auszuführende Berechnungsverarbeitung vorliegt und ob eine von der Berechnungseinheit 206 auszuführende Berechnungsverarbeitung vorliegt. Wenn die Berechnungsverarbeitung von der Berechnungseinheit 206 ausgeführt wird, überträgt die Verarbeitungssteuereinheit 202 einen Umkonfigurationsbefehl 21, der Schaltungsdaten umfasst, an die Umkonfigurationsschaltung 203 und konfiguriert eine logische Schaltung der Berechnungseinheit 206 über die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204. Wenn die Berechnungsverarbeitung durch die Berechnungseinheit 206 durchgeführt wird, überträgt die Verarbeitungssteuereinheit 202 zudem Berechnungsdaten 23 an die Umkonfigurationsschaltung 203 und speichert Daten, die für die Berechnungsverarbeitung der Berechnungseinheit 206 erforderlich sind, über die DB-Verwaltungseinheit 205 in der Berechnungs-DB 4.
  • Die Verarbeitungssteuereinheit 202 verwaltet einen Umkonfigurationszustand eines Schaltungsbereichs der Berechnungseinheit 206, einen Schreibzustand und einen Lesezustand der Berechnungs-DB 4 und einen Schreibzustand und einen Lesezustand der Ergebnis-DB 5 und passt die Berechnungsverarbeitung, die von der Verarbeitungssteuereinheit 202 ausgeführt wird, und die Zeitvorgabe der von der Berechnungseinheit 206 ausgeführten Berechnungsverarbeitung an. Die Verarbeitungssteuereinheit 202 gibt basierend auf einem Ergebnis von der Verarbeitungssteuereinheit 202 selbst ausgeführten Berechnungsverarbeitung und auf Ergebnisdaten 24, die aus der DB-Verwaltungseinheit 205 erhalten werden, das Steuerkommando wie etwa die Bremskraft oder die Antriebskraft an die Kommunikationsschnittstelle 201B aus.
  • Die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204 empfängt den Umkonfigurationsbefehl 21, der die Verarbeitungsschaltungsdaten enthält, von der Verarbeitungssteuereinheit 202 und ändert die logische Schaltung der Berechnungseinheit 206 des Schaltungsbereichs in der Umkonfigurationsschaltung 203.Wenn die Änderung der logischen Schaltung abgeschlossen ist, benachrichtigt die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204 die Verarbeitungssteuereinheit 202 über eine Umkonfigurationsabschlussbenachrichtigung 22.
  • Die DB-Verwaltungseinheit 205 versieht die Verarbeitungssteuereinheit 202 und die Berechnungseinheit 206 mit Zugriff auf die Berechnungs-DB 4 und die Ergebnis-DB 5. Beispielsweise speichert die DB-Verwaltungseinheit 205 nach Empfangen der Berechnungsdaten 23 von der Verarbeitungssteuereinheit 202 die Berechnungsdaten 23 in der Berechnungs-DB 4 und liefert Daten an die Berechnungseinheit 206. Die DB-Verwaltungseinheit 205 speichert ein von der Berechnungseinheit 206 ausgegebenes Berechnungsergebnis in der Ergebnis-DB 5 und benachrichtigt die Verarbeitungssteuereinheit 202 darüber, dass die Speicherung begonnen wird. Die DB-Verwaltungseinheit 205 enthält Ergebnis-DB-Verwaltungsinformationen 212 und Berechnungs-DB-Verwaltungsinformationen 211. Die DB-Verwaltungseinheit 205 führt eine Verarbeitung aus, während sie auf die Ergebnis-DB-Verwaltungsinformationen 212 und die Operations-DB-Verwaltungsinformationen 211 zurückgreift und diese bearbeitet. Einzelheiten werden später beschrieben. Die Ergebnis-DB-Verwaltungsinformationen 212 und die Berechnungs-DB-Verwaltungsinformationen 211 sind Speicherbereiche, die in der Umkonfigurationsschaltung 203 konfiguriert werden.
  • Die Berechnungs-DB 4 und die Test-DB 5 sind Speicherbereiche, die in der Umkonfigurationsschaltung 203 konfiguriert werden. Da die Berechnungs-DB 4 und die Test-DB 5 in derselben Umkonfigurationsschaltung 203 wie die Berechnungseinheit 206 konfiguriert werden, können im Vergleich zu der Verarbeitungssteuereinheit 202, die außerhalb der Umkonfigurationsschaltung 203 angeordnet ist, Hochgeschwindigkeitsdaten zwischen der Berechnungs-DB 4, der Test-DB 5 und der Berechnungseinheit 206 eingegeben/ausgegeben werden. Wenn beispielsweise dieselben Daten von der Berechnungseinheit 206 gelesen werden, benötigt die Berechnungseinheit 206 weniger Zeit zum Lesen aus der Berechnungs-DB 4 als zum Lesen aus der Verarbeitungssteuereinheit 202. Wenn von der Berechnungseinheit 206 Daten aus der Berechnungs-DB 4 gelesen werden, ist es erforderlich, Daten getrennt von der Verarbeitungssteuereinheit 202 zu der Berechnungs-DB 4 zu lesen, jedoch ist die Zeitvorgabe so ausgelegt, wie es später beschrieben wird. Wenn dieselben Daten von der Berechnungseinheit 206 geschrieben werden, benötigt die Berechnungseinheit 206 zudem weniger Zeit zum Schreiben in die Ergebnis-DB 5 als zum Schreiben in die Verarbeitungssteuereinheit 202.
  • Die Schaltungs-DB 6 speichert mehrere Stücke von Verarbeitungsschaltungsdaten. Diese Stücke von Verarbeitungsschaltungsdaten werden in den Schaltungsbereich in der Umkonfigurationsschaltung 203 geschrieben, um eine logische Schaltung der Berechnungseinheit 206 oder dergleichen zu bilden.
  • Die Berechnungseinheit 206 wird durch die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204 umkonfiguriert und führt eine vorbestimmte Verarbeitung aus, wenn die Umkonfiguration abgeschlossen ist. Die von der Berechnungseinheit 206 ausgeführte vorbestimmte Verarbeitung wird von der umkonfigurierten Schaltung bestimmt, also mit anderen Worten durch Verarbeiten von Schaltungsdaten, die von der Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204 aus der Verarbeitungssteuereinheit 202 empfangen werden. Die Berechnungseinheit 206 fordert die DB-Verwaltungseinheit 205 zum Lesen der Berechnungsdaten 23, die in der Berechnungs-DB 4 gespeichert sind, auf und führt eine vorbestimmte Verarbeitung unter Verwendung der erfassten Daten aus. Ferner gibt die Berechnungseinheit 206 eine Schreibanforderung an die DB-Verwaltungseinheit 205 aus, so dass das Ausführungsergebnis der vorbestimmten Verarbeitung in der Ergebnis-DB 5 gespeichert wird.
  • Wenn die Schreibanforderung aus der Berechnungseinheit 206 empfangen wird, speichert die DB-Verwaltungseinheit 205 das Ausführungsergebnis in der Ergebnis-DB 5. Einzelheiten der Ergebnis-DB-Verwaltungsinformationen 212 der DB-Verwaltungseinheit 205 sind später unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Die Verarbeitungssteuereinheit 202 erfasst das Ausführungsergebnis, das in der Ergebnis-DB 5 gespeichert ist, als die Ergebnisdaten 24.
  • <Konfigurationsbeispiel der Verarbeitungsinformationsdatenbank>
  • 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Verarbeitungsinformations-DB 3 zeigt. Die Verarbeitungsinformations-DB 3 ist eine Datenbank, auf die von der Verarbeitungssteuereinheit 202 zurückgegriffen wird und die Verarbeitungsinhalt speichert, der in Bezug auf die gesammelten Sensorinformationen oder die Einstellinformationen für automatisches Fahren auszuführen ist. Die Verarbeitungsinformations-DB 3 enthält Felder mit einer Verarbeitungshäufigkeit 301 und Verarbeitungsinformationen 302. Die Verarbeitungshäufigkeit 301 speichert die Summe einer Häufigkeit von Berechnungen, die von der Berechnungseinheit 206 ausgeführt werden, und einer Häufigkeit der Verarbeitung, die von der Verarbeitungssteuereinheit 202 ausgeführt werden. Die Verarbeitungsinformationen 302 umfassen mehrere Verarbeitungsinformationen, beispielsweise Verarbeitungsinformation 1 bis Verarbeitungsinformation 5. Die Verarbeitungsinformationen 302 speichern einen Namen einer Verarbeitung und einen Namen einer Schaltung der Berechnungseinheit 206, die einer jeweiligen Verarbeitung entspricht. Wenn die Verarbeitung jedoch durch die Verarbeitungssteuereinheit 202 ausgeführt wird, wird „Schaltung: keine“ gespeichert.
  • In dem in 4 gezeigten Beispiel ist beispielsweise „5“ in einem Feld der Häufigkeit 301 gespeichert, was angibt, dass die Summe der Häufigkeit der Verarbeitung durch die Berechnungseinheit 206 und der Häufigkeit der Verarbeitung durch die Verarbeitungssteuereinheit 202 5 beträgt. Informationen, die in den Feldern der Verarbeitungsinformationen 1 bis 5 gespeichert sind, die mit den Bezugszeichen 302-1 bis 302-5 bezeichnet sind, sind wie folgt. Die Verarbeitungsinformation 1, die durch das Bezugszeichen 302-1 angegeben ist, gibt an, dass die Berechnungseinheit 206 unter Verwendung der Verarbeitungsschaltungsdaten, die einer logischen Schaltung A in der Schaltungs-DB 6 entsprechen, umkonfiguriert wird und eine Berechnungsverarbeitung P1 durchgeführt wird. Die Verarbeitungsinformation 2, die durch das Bezugszeichen 302-2 angegeben ist, gibt an, dass eine Berechnungsverarbeitung P2 von der Verarbeitungssteuereinheit durchgeführt wird. Die Verarbeitungsinformation 3, die durch das Bezugszeichen 302-3 angegeben ist, gibt an, dass die Berechnungseinheit 206 unter Verwendung der Verarbeitungsschaltungsdaten, die einer logischen Schaltung B in der Schaltungs-DB 6 entsprechen, umkonfiguriert wird und eine Berechnungsverarbeitung P3 durchgeführt wird. Die Verarbeitungsinformation 4, die mit dem Bezugszeichen 302-4 bezeichnet ist, gibt an, dass eine Berechnungsverarbeitung P4 von der Verarbeitungssteuereinheit durchgeführt wird. Die Verarbeitungsinformation 5, die durch das Bezugszeichen 302-5 bezeichnet ist, gibt an, dass die Berechnungseinheit 206 unter Verwendung der Verarbeitungsschaltungsdaten, die einer logischen Schaltung C in der Schaltungs-DB 6 entsprechen, umkonfiguriert wird und eine Berechnungsverarbeitung P5 durchgeführt wird. Die Verarbeitungsinformations-DB 3, die in 4 gezeigt ist, ist ein Beispiel und die Anzahl von Verarbeitungsinformationen, die die Verarbeitungsinformationen 302 bilden, kann von 3 verschieden sein. Das heißt, die Verarbeitungsinformationen 302 können aus zwei Verarbeitungsinformationen oder aus vier oder mehr Verarbeitungsinformationen bestehen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird bei jeder Berechnungsverarbeitung das Ausführungsergebnis einer vorbestimmten Verarbeitung basierend auf dem Ausführungsergebnis der unmittelbar vorhergehenden Berechnungsverarbeitung erfasst. Beispielsweise wird bei der Berechnungsverarbeitung P1 eine Berechnung basierend auf den gesammelten Sensorinformationen oder den Einstellungsinformationen für automatisches Fahren durchgeführt und ein Ausführungsergebnis wird erfasst und bei der Berechnungsverarbeitung P2 eine vorbestimmte Verarbeitung basierend auf dem Ausführungsergebnis der Berechnungsverarbeitung P1 ausgeführt. Die Berechnungsverarbeitungen P3 bis P5 führen jeweils eine vorbestimmte Verarbeitung basierend auf dem Ausführungsergebnis jeweils der Berechnungsverarbeitungen P2 bis P4 aus. Die Berechnung jeweiliger der Berechnungsverarbeitungen P2 bis P4 kann jedoch unter Verwendung anderer Informationen als des Ausführungsergebnisses der unmittelbar vorhergehenden Berechnungsverarbeitung durchgeführt werden.
  • <Berechnungsdatenbankverwaltungsinformationen>
  • 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Berechnungs-DB-Verwaltungsinformationen 211 zeigt. Die Berechnungs-DB-Verwaltungsinformationen 211 umfassen Felder eines Schaltungstyps 401, einer Gesamtzahl von Berechnungsdatenstücken 402, einer Größe eines Berechnungsdatenstücks 403, einer Anzahl von Schreibdatenstücken 404 und einer Anzahl von Lesedatenstücken 405. In dem Feld des Schaltungstyps 401 werden Typinformationen der logischen Schaltung gespeichert, die die Berechnungseinheit 206 dazu veranlasst, die Verarbeitung durchzuführen. In dem Feld der Gesamtzahl von Berechnungsdatenstücken 402 ist die Gesamtzahl von Berechnungsdatenstücken gespeichert, die für die vorbestimmte Verarbeitung, die von der Berechnungseinheit 206 ausgeführt werden soll, erforderlich sind. In dem Feld der Größe eines Berechnungsdatenstücks 403 wird dann, wenn mehrere Berechnungen durch die Berechnungseinheit 206 auszuführen sind, eine für eine Berechnung zu verwendende Datengröße gespeichert. In dem Feld der Anzahl von Schreibdatenstücken 404 wird die Anzahl der in die Berechnungs-DB 4 geschriebenen Datenstücke gespeichert. In dem Feld der Anzahl von Lesedatenstücken 405 wird die Anzahl der aus der Berechnungs-DB 4 gelesenen Datenstücke gespeichert.
  • Informationen über die Gesamtzahl der Berechnungsdatenstücke, die in dem Feld der Gesamtzahl von Berechnungsdatenstücken 402 gespeichert ist, können zusammen mit den Berechnungsdaten 23 von der Verarbeitungssteuereinheit 202 übertragen werden oder können ein Wert des Feldes der Anzahl von Schreibdatenstücken 404 sein, wenn die Übertragung der Berechnungsdaten 23 aus der Verarbeitungssteuereinheit 202 abgeschlossen ist. Beim Empfangen der Berechnungsdaten 23 aus der Verarbeitungssteuereinheit 202 speichert die DB-Verwaltungseinheit 205 die Berechnungsdaten 23 in der Berechnungs-DB 4 und schreibt die Anzahl der empfangenen Berechnungsdatenstücke 23 in das Feld der Anzahl von Schreibdatenstücken 404. Wenn die Berechnungsdaten 23 aus der Berechnungs-DB 4 an die Berechnungseinheit 206 übertragen werden, schreibt die DB-Verwaltungseinheit 205 die Anzahl der übertragenen Berechnungsdatenstücke 23 in das Feld der Anzahl von Lesedatenstücken 405.
  • Eine Übereinstimmung zwischen dem Wert, der in dem Feld der Anzahl von Schreibdatenstücken 404 gespeichert ist, und einem Wert, der in dem Feld der Gesamtzahl von Berechnungsdatenstücken 402 gespeichert ist, gibt an, dass alle für die Verarbeitung der Berechnungseinheit 206 erforderlichen Berechnungsdaten gespeichert sind. In ähnlicher Weise gibt eine Übereinstimmung zwischen einem Wert, der in dem Feld der Anzahl von Lesedatenstücken 405 gespeichert ist, und dem Wert, der in dem Feld der Gesamtzahl von Berechnungsdatenstücken 402 gespeichert ist, an, dass alle Berechnungsdaten gelesen sind. Obwohl die genaue Beschreibung weggelassen wird, sind die Anzahl von Schreibdatenstücken 404 und die Anzahl von Lesedatenstücken 405 Verwaltungszeiger von Adressen der Berechnungs-DB 4.
  • Zum Beispiel wird in dem Feld des Schaltungstyps 401, da die Berechnungseinheit 206 mit der logischen Schaltung A konfiguriert wird, wenn die Verarbeitungssteuereinheit 202 die Verarbeitungsinformation 1 ausführt, die durch das Bezugszeichen 302-1 in 4 angegeben ist, „A“ gespeichert. In dem Feld der Gesamtzahl von Berechnungsdatenstücken 402A ist eine Gesamtanzahl von Berechnungsdatenstücken gespeichert, die für die Berechnungsverarbeitung P1 erforderlich sind, beispielsweise „1024“. In dem Feld der Größe eines Berechnungsdatenstücks 403 ist die Größe eines Stücks von Daten der Berechnungsverarbeitung P1 gespeichert, beispielsweise „8 Byte“. Zudem ist in dem in 5 gezeigten Beispiel, da der Wert des Feldes der Anzahl von Schreibdatenstücken 404 „512“ ist, angegeben, dass 512 Stücke von 1024 Stücken der Gesamtzahl von Berechnungsdatenstücken 402 geschrieben sind. Da der Wert des Feldes der Anzahl von Lesedatenstücken 405 „0“ ist, ist ferner angegeben, dass keine Berechnungsdaten aus der Berechnungseinheit 206 gelesen sind.
  • <Ergebnisdatenbankverwaltungsinformationen>
  • 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Ergebnis-DB-Verwaltungsinformationen 212 zeigt. Die Ergebnis-DB-Verwaltungsinformationen 212 umfassen Felder eines Schaltungstyps 501, einer Gesamtzahl von Ergebnisdatenstücken 502, einer Größe eines Ergebnisdatenstücks 503, einer Anzahl von Schreibdatenstücken 504 und einer Anzahl von Lesedatenstücken 505. In dem Feld des Schaltungstyps 501 werden Typinformationen der logischen Schaltung der Berechnungseinheit 206, die das Ausführungsergebnis erfasst, gespeichert. In dem Feld der Gesamtzahl von Ergebnisdatenstücken 502 wird eine Gesamtzahl von Ergebnisdatenstücken der Berechnungseinheit 206 gespeichert, die eine vorbestimmte Verarbeitung ausführt. In dem Feld der Größe eines Ergebnisdatenstücks 503 wird dann, wenn mehrere Berechnungsergebnisse aus der Berechnungseinheit 206 erfasst werden, die Größe des Speicherbereichs gespeichert, der zum Speichern eines Berechnungsergebnisses erforderlich ist. In dem Feld der Anzahl von Schreibdatenstücken 504 wird die Anzahl der in die Ergebnis-DB 5 geschriebenen Datenstücke gespeichert. In dem Feld der Anzahl von Lesedatenstücken 505 wird die Anzahl der aus der Ergebnis-DB 5 gelesenen Datenstücke gespeichert.
  • Der Wert des Feldes der Gesamtzahl von Ergebnisdatenstücken 502 kann aus dem Feld der Gesamtzahl von Berechnungsdatenstücken 402 der Berechnungs-DB-Verwaltungsinformationen 211 oder getrennt aus der Verarbeitungssteuereinheit 202 übertragen werden. Bei Empfangen der Ergebnisdaten 24 aus der Berechnungseinheit 206 speichert die DB-Verwaltungseinheit 205 die Ergebnisdaten 24 in der Ergebnis-DB 5 und schreibt die Anzahl der empfangenen Ergebnisdatenstücke 24 in das Feld der Anzahl von Schreibdatenstücken 504. Wenn die Ergebnisdaten 24 an die Verarbeitungssteuerungseinheit 202 übertragen werden, schreibt die DB-Verwaltungseinheit 205 die Anzahl der gesendeten Ergebnisdatenstücke 24 in das Feld der Anzahl von Lesedatenstücken 505.
  • Eine Übereinstimmung zwischen einem Wert, der in dem Feld der Anzahl von Schreibdatenstücken 504 gespeichert ist, und einem Wert, der in dem Feld der Gesamtzahl von Berechnungsdatenstücken 502 gespeichert ist, gibt an, dass die Verarbeitung der Berechnungseinheit 206 abgeschlossen ist und alle Berechnungsergebnisse gespeichert sind. In ähnlicher Weise gibt eine Übereinstimmung zwischen einem Wert, der in dem Feld der Anzahl von Lesedatenstücken 505 gespeichert ist, und dem Wert, der in dem Feld der Gesamtzahl von Berechnungsdatenstücken 502 gespeichert ist, an, dass alle Berechnungsdaten gelesen sind. Obwohl die genaue Beschreibung weggelassen wird, sind die Anzahl von Schreibdatenstücken 504 und die Anzahl von Lesedatenstücken 505 Verwaltungszeiger von Adressen der Ergebnis-DB 5.
  • Zum Beispiel wird in dem Feld des Schaltungstyps 501, da die Berechnungseinheit 206 mit der logischen Schaltung B konfiguriert wird, wenn die Verarbeitungssteuereinheit 202 die Verarbeitungsinformation 3 ausführt, die durch das Bezugszeichen 302-3 in 4 angegeben ist, „B“ gespeichert. In dem Feld der Gesamtzahl von Berechnungsdatenstücken 502 ist eine Gesamtanzahl von Berechnungsdatenstücken gespeichert, die für die Berechnungsverarbeitung P3 erforderlich sind, beispielsweise „1024“. In dem Feld der Größe eines Berechnungsdatenstücks 503 wird die Größe eines Berechnungsergebnisses der Berechnungsverarbeitung P3 gespeichert, beispielsweise „4 Byte“. Zudem ist in dem in 6 gezeigten Beispiel, da der Wert des Felds der Anzahl von Schreibdatenstücken 404 „1024“ ist, angegeben, dass alle Ergebnisdaten geschrieben sind. Da der Wert des Feldes der Anzahl von Lesedatenstücken 505 „128“ ist, ist ferner angegeben, dass ein Teil der Ergebnisdaten gelesen ist.
  • <Zustandsverwaltungsinformationen>
  • 7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Zustandsverwaltungsinformationen 213 zeigt. Die Zustandsverwaltungsinformationen 213 geben die Zustände der Berechnungseinheit 206, der Berechnungs-DB 4 und der Ergebnis-DB 5 an. Die Zustandsverwaltungsinformationen 213 umfassen Felder eines Schaltungstyps 601 und eines Umkonfigurationszustands 602, die einen Zustand der Berechnungseinheit 206 angeben, eines Berechnungstyps 603 und eines Berechnungs-DB-Zustands 604, die einen Zustand der Berechnungs-DB 4 angeben, und eines Ergebnistyps 605 und eines Ergebnis-DB-Zustands 606, die einen Zustand der Ergebnis-DB angeben. In dem Feld des Schaltungstyps 601 werden Typinformationen der logischen Schaltung der Berechnungseinheit 206 gespeichert. In dem Feld des Umkonfigurationszustands 602 wird ein Umkonfigurationszustand der Berechnungseinheit 206 gespeichert, der „abgeschlossen“ ist, was den Abschluss der Umkonfiguration angibt, oder „in Umkonfiguration“ ist, was angibt, dass die Umkonfiguration im Gange ist.
  • In dem Feld des Berechnungstyps 603 werden Typinformationen der logischen Schaltung zum Verarbeiten der in der Berechnungs-DB 4 gespeicherten Berechnungsdaten 23 gespeichert. In dem Feld des Berechnungs-DB-Zustands 604 wird ein Wert gespeichert, der einen Speicherzustand der Berechnungsdaten 23 angibt, die von der logischen Schaltung verarbeitet werden, die durch den Wert des Feldes des Berechnungstyps 603 in der Berechnungs-DB 4 identifiziert wird. Der Wert „gespeichert“ gibt an, dass die Speicherung abgeschlossen ist, oder „beim Speichern“ gibt an, dass die Speicherung gerade ausgeführt wird oder die Speicherung nicht gestartet wurde. In dem Feld des Ergebnistyps 605 werden Typinformationen der logischen Schaltung gespeichert, in der das in der Ergebnis-DB 5 gespeicherte Ausführungsergebnis ausgegeben wird. In dem Feld des Ergebnis-DB-Zustands 606 wird ein Wert gespeichert, der einen Erfassungszustand des Ausführungsergebnisses angibt, das von der logischen Schaltung verarbeitet wird, die durch den Wert des Felds des Ergebnistyps 605 aus der Ergebnis-DB 5 identifiziert wird. Der Wert „erfasst“ gibt an, dass die Verarbeitungssteuereinheit 202 alle Ergebnisdaten 24 aus der Ergebnis-DB 5 erfasst hat, oder „gespeichert“ gibt an, dass es Ergebnisdaten 24 gibt, die nicht erfasst sind.
  • In dem in 7 gezeigten Beispiel ist beispielsweise die Tatsache, dass die Berechnungseinheit 206 mit der logischen Schaltung C umkonfiguriert wird, durch einen Wert „C“ des Felds des Schaltungstyps 601 und einen Wert „abgeschlossen“ des Felds des Umkonfigurationszustands 602 repräsentiert. Werte der Felder des Berechnungstyps 603 und des Berechnungs-DB-Zustands 604 geben an, dass Berechnungsdaten des Schaltungstyps „C“ in der Berechnungs-DB 4 „beim Speichern“ sind. Ferner geben Werte der Felder des Ergebnistyps 605 und des Ergebnis-DB-Zustands 606 an, dass die Verarbeitungssteuereinheit 202 alle Berechnungsergebnisse des Schaltungstyps „B“ „erfasst“ hat.
  • <Ablaufdiagramm der Verarbeitungssteuereinheit>
  • 8 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb der Verarbeitungssteuereinheit 202 zeigt. Der Ausführungsgegenstand jedes nachstehend beschriebenen Schritts ist die CPU 251 der Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2. Die Verarbeitungssteuereinheit 202 führt die in dem folgenden Ablaufdiagrammgezeigten Operationen für jeden vorbestimmten Verarbeitungszyklus T aus.
  • In Schritt S601 weist die Verarbeitungssteuereinheit 202 einer Verarbeitungs-ID, die ein Schleifenzähler ist, „1“ zu. Im nächsten Schritt S602 greift die Verarbeitungssteuereinheit 202 auf die Verarbeitungsinformations-DB 3 zurück und bestimmt, ob eine Verarbeitung der durch die Verarbeitungs-ID angegebenen Verarbeitungsinformationen eine logische Schaltung verwendet. Wenn bestimmt wird, dass die logische Schaltung verwendet werden soll, geht die Verarbeitung zu Schritt S603 weiter, und wenn bestimmt wird, dass die logische Schaltung nicht verwendet wird, geht die Verarbeitung zu Schritt S621 weiter. Wenn beispielsweise die Verarbeitungsinformations-DB 3 so ist, wie es in 4 gezeigt ist, und die Verarbeitungs-ID „1“ ist, greift die Verarbeitungssteuereinheit 202 auf die Verarbeitungsinformation 1, die durch das Bezugszeichen 302-1 angegeben ist, zurück. Dann bestimmt die Verarbeitungssteuereinheit 202, dass die logische Schaltung verwendet wird, weil „Schaltung: A“ beschrieben ist.
  • In Schritt S603 wird die Übertragung von Schaltungsdaten an die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204 basierend auf der Beschreibung der Verarbeitungsinformations-DB 3 begonnen. In Schritt S603 wird nur der Beginn der Übertragung von Schaltungsdaten spezifiziert, ohne das Ende der Übertragung zu bestätigen. Mit anderen Worten geht die Verarbeitung unmittelbar nach dem Beginn der Übertragung von Schaltungsdaten zu dem nächsten Schritt S604 über. Obwohl es in dem Ablaufdiagramm nicht beschrieben ist, beginnt die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204 sofort mit der Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206, wenn Schaltungsdaten empfangen werden. Wenn die Umkonfiguration abgeschlossen ist, erfasst die Berechnungseinheit 206 die Berechnungsdaten aus der Berechnungs-DB 4, führt die Berechnung aus und schreibt die Ergebnisdaten 24 in die Ergebnis-DB 5.
  • In dem nächsten Schritt S604 wird bestimmt, ob Berechnungsdaten verfügbar sind, also mit anderen Worten, ob die unmittelbar vorhergehende Verarbeitung abgeschlossen ist. Wenn bestimmt wird, dass die Berechnungsdaten verfügbar sind, fährt die Verarbeitung mit Schritt S605 fort, und wenn bestimmt wird, dass die Berechnungsdaten noch nicht verfügbar sind, wird nach dem Warten für eine vorbestimmte Zeit in Schritt S631 Schritt S604 erneut ausgeführt. In dem nächsten Schritt S605 werden Berechnungsdaten an die DB-Verwaltungseinheit 205 übertragen.
  • In dem nächsten Schritt S606 wird bestimmt, ob ein Schreibvorgang in der Ergebnis-DB 5 vorliegt, also mit anderen Worten, ob die Ausgabe der Ergebnisdaten 24 aus der Berechnungseinheit 206 gestartet wurde. Wenn bestimmt wird, dass ein Schreibvorgang vorliegt, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S607 fort, und wenn bestimmt wird, dass noch kein Schreibvorgang vorliegt, wird nach dem Warten für eine vorbestimmte Zeit in Schritt S632 Schritt S606 erneut ausgeführt. In Schritt S607 wird das Lesen der Ergebnisdaten 24 aus der Ergebnis-DB 5 über die DB-Verwaltungseinheit 205 gestartet. In dem nächsten Schritt S608 wird bestimmt, ob alle Ergebnisdaten in der Ergebnis-DB 5 gespeichert sind. Wie es oben beschrieben ist, kann die Bestimmung basierend darauf vorgenommen werden, ob der Wert des Feldes der Gesamtzahl von Ergebnisdatenstücken 502 mit dem Wert des Feldes der Anzahl von Lesedatenstücken 505 in den Ergebnis-DB-Verwaltungsinformationen 212 übereinstimmt. Wenn bestimmt wird, dass alle Ergebnisdaten 24 in der Ergebnis-DB 5 gespeichert sind, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S609 fort, und wenn bestimmt wird, dass nicht gespeicherte Ergebnisdaten 24 vorhanden sind, wird nach dem Warten für eine vorbestimmte Zeit in Schritt S633 Schritt S608 erneut ausgeführt.
  • In Schritt S609 wird bestimmt, ob die Verarbeitungs-ID größer oder gleich einem spezifizierten Wert ist, nämlich dem Wert des Felds der Verarbeitungshäufigkeit in der Verarbeitungsinformations-DB 3. Wenn bestimmt wird, dass die Verarbeitung-ID größer oder gleich dem spezifizierten Wert ist, endet der in 8 gezeigte Betrieb, da die gesamte in der Verarbeitungsinformations-DB 3 gezeigte Verarbeitung abgeschlossen ist. Wenn bestimmt wird, dass die Verarbeitungs-ID kleiner als der spezifizierte Wert ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S634 fort, die Verarbeitungs-ID wird inkrementiert und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S602 zurück.
  • In Schritt S621, der ausgeführt wird, wenn in Schritt S602 eine vorgenommene Bestimmung negative ist, wird unter Bezugnahme auf die Verarbeitungsinformations-DB 3 bestimmt, ob ein Lesen der Ergebnisdaten 24 aus der Ergebnis-DB 5 nicht erforderlich ist, um die durch die Verarbeitungs-ID angegebene Verarbeitung auszuführen. Wenn beispielsweise die Verarbeitung in der Verarbeitungssteuereinheit 202 kontinuierlich ist oder wenn die Verarbeitungs-ID „1“ ist, ist in Schritt S621 eine vorgenommene Bestimmung positiv. Wenn eine vorgenommene Bestimmung positiv ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S624 über, und wenn eine vorgenommene Bestimmung negativ ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S622 über. In Schritt S622 wird bestimmt, ob das Lesen der Ergebnisdaten 24 aus der Ergebnis-DB 5 abgeschlossen ist. Wenn bestimmt wird, dass das Lesen abgeschlossen ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S624 fort, und wenn bestimmt wird, dass das Lesen nicht abgeschlossen ist, wird nach dem Warten für eine vorbestimmte Zeit in Schritt S623 Schritt S622 erneut ausgeführt. Die Leseverarbeitung, die in Schritt S623 auf den Abschluss wartet, ist die in Schritt S607 gestartete Operation.
  • In Schritt S624 führt die Verarbeitungssteuereinheit 202 die durch die Verarbeitungs-ID angegebene Verarbeitung aus und dann geht die Verarbeitung zu Schritt S609 über.
  • < Ablaufdiagramm der Umkonfigurationsverwaltungseinheit>
  • 9 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb der Umkonfigurationsschaltung 203 zeigt. Wie es nachstehend beschrieben wird, wird die Umkonfigurationsschaltung 203 durch einen kooperativen Betrieb der Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204, der DB-Verwaltungseinheit 205 und der Berechnungseinheit 206 betrieben. Jedes Mal, wenn die Umkonfigurationsschaltung 203 Schaltungsdaten von der Verarbeitungssteuereinheit 202 empfängt, führt die Umkonfigurationsschaltung 203 einen in dem folgenden Ablaufdiagramm gezeigten betrieb aus.
  • In Schritt S800 beginnt die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204, die empfangenen Schaltungsdaten in die Umkonfigurationsschaltung 203 zu schreiben, beginnt also die Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206. In dem nächsten Schritt S801 bestimmt die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204, ob die Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 in der Umkonfigurationsschaltung 203 abgeschlossen ist. Wenn bestimmt wird, dass die Verarbeitung abgeschlossen ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S802 fort, und wenn bestimmt wird, dass die Verarbeitung nicht abgeschlossen ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S801 zurück. In Schritt S802 benachrichtigt die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204 die Verarbeitungssteuereinheit 202 darüber, dass die Umkonfiguration abgeschlossen ist. In dem nächsten Schritt S803 bestimmt die DB-Verwaltungseinheit 205, ob Berechnungsdaten in der Berechnungs-DB 4 gespeichert sind. Wenn bestimmt wird, dass die Berechnungsdaten gespeichert sind, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S804 fort, und wenn bestimmt wird, dass die Berechnungsdaten nicht gespeichert sind, wird der Schritt S803 erneut ausgeführt. In Schritt S804 erfasst die Berechnungseinheit 206 Berechnungsdaten aus der Berechnungs-DB 4, führt die Verarbeitung aus und speichert das Verarbeitungsergebnis in der Ergebnis-DB 5. Dies ist das Ende der Verarbeitung.
  • <Zeitdiagramm>
  • 10 ist ein Zeitdiagramm, das einen Betrieb bei einem bestimmten Verarbeitungszyklus T der Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 zeigt. In dem in 10 gezeigten Beispiel wird die Verarbeitungssteuereinheit 202 unter Zurückgreifen auf die in 4 beschriebene Verarbeitungsinformations-DB 3 betrieben. In 10 vergeht die Zeit in der Zeichnung von links nach rechts. Wie es am linken Ende von 10 dargestellt ist, zeigt 10 von oben nach unten einen Betriebszustand der Verarbeitungssteuereinheit 202, Werte der Felder 601 bis 606 der Zustandsverwaltungsinformationen 213, einen Übertragungszustand des Umkonfigurationsbefehls 21, einen Übertragungszustand der Umkonfigurationsabschlussbenachrichtigung 22, einen Übertragungszustand der Berechnungsdaten 23, Eingabe/Ausgabe der Berechnungs-DB 4, einen Betrieb der Berechnungseinheit 206, Eingabe/Ausgabe der Ergebnis-DB 5 und einen Übertragungszustand der Ergebnisdaten 24.
  • Zum Zeitpunkt t0 startet die Verarbeitungssteuereinheit 202 eine periodische Verarbeitung und interpretiert die Verarbeitungshäufigkeit 301 und die Verarbeitungsinformationen 302 unter Bezugnahme auf die Verarbeitungsinformations-DB 3. 10 zeigt nur einen Zyklus der Zeit T, aber die Verarbeitung wird wiederholt ausgeführt.
  • Zum Zeitpunkt t1, zu dem die Interpretation abgeschlossen ist, überträgt die Verarbeitungssteuereinheit 202 die Verarbeitungsschaltungsdaten der Verarbeitungsinformation 1, die in 4 mit dem Bezugszeichen 302-1 bezeichnet ist, das heißt, die logische Schaltung A und den Umkonfigurationsbefehl 21 an die Berechnungseinheit 206 an die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204. Dementsprechend befindet sich die Berechnungseinheit 206 in Umkonfiguration. Die Verarbeitungssteuereinheit 202 schreibt die für die Berechnungsverarbeitung P1 erforderlichen Berechnungsdaten 23 in die Berechnungs-DB 4. Durch Schreiben der Berechnungsdaten 23 in die Berechnungs-DB 4 in Umkonfiguration wird die Ausführung der Berechnungsverarbeitung P1 nach Abschluss der Umkonfiguration vorbereitet. Zu diesem Zeitpunkt speichert die Verarbeitungssteuereinheit 202 „A“ in dem Schaltungstyp 601 der Zustandsverwaltungsinformationen 213, die in 7 gezeigt sind, „in Umkonfiguration“ in den Umkonfigurationszustand 602, „A“ in den Berechnungstyp 603 und „beim Speichern“ in den Berechnungs-DB-Zustand 604.
  • Zum Zeitpunkt t2, zu dem das Schreiben der Berechnungsdaten 23 in die Berechnungs-DB 4 abgeschlossen ist, ändert die Verarbeitungssteuereinheit 202 den Berechnungs-DB-Zustand 604 auf „bereits gesetzt“.
  • Zum Zeitpunkt t3, zu dem die Übertragung der Schaltungsdaten der logischen Schaltung A beendet ist und die Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 abgeschlossen ist, überträgt die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204 die Umkonfigurationsabschlussbenachrichtigung 22 an die Verarbeitungssteuereinheit 202. Zudem ändert die Verarbeitungssteuereinheit 202 den Umkonfigurationszustand 602 auf „abgeschlossen“. Nach Abschluss der Umkonfiguration bestätigt die Berechnungseinheit 206, dass die für die Berechnungsverarbeitung P1 erforderlichen Daten in der Berechnungs-DB 4 gespeichert sind, und startet die Ausführung der Berechnungsverarbeitung P1, während Daten aus der Berechnungs-DB 4 über die DB-Verwaltungseinheit 205 gelesen werden. Da das Lesen von Daten aus der Berechnungs-DB 4 in die Berechnungseinheit 206 in derselben Umkonfigurationsschaltung 203 konfiguriert wird, kann das Lesen von Daten in kurzer Zeit durchgeführt werden.
  • Zum Zeitpunkt t4 beginnt die Berechnungseinheit 206, die die Berechnungsverarbeitung P1 ausführt, mit dem Speichern des Ausführungsergebnisses über die DB-Verwaltungseinheit 205 in der Ergebnis-DB 5. Die Verarbeitungssteuereinheit 202 ändert den Ergebnistyp 605 auf „A“ und den Ergebnis-DB Zustand 606 auf „gespeichert“. Die Verarbeitungssteuereinheit 202 beginnt über die DB-Verwaltungseinheit 205 mit dem Lesen der Ergebnis-DB 5 und erfasst die Ergebnisdaten 24 der Berechnungsverarbeitung P1. Da das Schreiben von Daten aus der Berechnungseinheit 206 in die Ergebnis-DB 5 in derselben Umkonfigurationsschaltung 203 konfiguriert wird, ist das Schreiben von Daten in kurzer Zeit abgeschlossen.
  • Zum Zeitpunkt t5 ist das Schreiben der Ergebnisdaten der Berechnungseinheit 206 in die Ergebnis-DB 5 abgeschlossen. Das heißt, da die Verarbeitung der Berechnungseinheit 206 abgeschlossen ist, beginnt die Verarbeitungssteuereinheit 202 mit der Übertragung der nächsten Schaltungsdaten, d. h., der Verarbeitungsschaltungsdaten der Verarbeitungsinformation 3, die in 3 mit dem Bezugszeichen 302-3 bezeichnet ist, d. h., den Schaltungsdaten der logischen Schaltung B. Die Verarbeitungssteuereinheit 202 überträgt ferner den Umkonfigurationsbefehl 21 an die Berechnungseinheit 206 an die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204. Dementsprechend wird die Berechnungseinheit 206 erneut umkonfiguriert. Zu diesem Zeitpunkt ändert die Verarbeitungssteuereinheit 202 den Schaltungstyp 601 auf „B“ und den Umkonfigurationszustand 602 auf „in Umkonfiguration“.
  • Zum Zeitpunkt t6 schließt die Verarbeitungssteuereinheit 202 das Lesen der Ergebnisdaten 24 der Berechnungsverarbeitung P1 aus der Ergebnis-DB 5 ab und ändert den Ergebnis-DB-Zustand 606 auf „erfasst“. Dann startet die Verarbeitungssteuereinheit 202 die Ausführung der Berechnungsverarbeitung P2.
  • Zum Zeitpunkt t7, zu dem die Übertragung der Schaltungsdaten der logischen Schaltung B beendet ist und die Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 abgeschlossen ist, überträgt die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204 die Umkonfigurationsabschlussbenachrichtigung 22 an die Verarbeitungssteuereinheit 202. Der Umkonfigurationszustand 602 wird dann auf „abgeschlossen“ geändert. Da jedoch die von der logischen Schaltung B zu verarbeitenden Berechnungsdaten während der Ausführung der Verarbeitungsinformation 2 noch nicht erhalten worden sind, wird die Berechnung in der Berechnungseinheit 206 noch nicht gestartet.
  • Zum Zeitpunkt t8, zu dem die Verarbeitungssteuereinheit 202 die Ausführung der Berechnungsverarbeitung P2 abschließt, schreibt die Verarbeitungssteuereinheit 202 die für die Berechnungsverarbeitung P3 erforderlichen Berechnungsdaten 23 in die Berechnungs-DB 4. Zu diesem Zeitpunkt ändert die Verarbeitungssteuereinheit 202 den Berechnungstyp 603 zu „B“ und den Berechnungs-DB-Zustand 604 zu „beim Speichern“. Zum Zeitpunkt t7 bestätigt die Berechnungseinheit 206, da die Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 zu der logischen Schaltung B abgeschlossen ist, dass Daten, die für die Berechnungsverarbeitung P3 erforderlich sind, in der Berechnungs-DB 4 gespeichert sind, und startet das Ausführen der Berechnungsverarbeitung P3, während Daten aus der Berechnungs-DB 4 über die DB-Verwaltungseinheit 205 gelesen werden.
  • Zum Zeitpunkt t9, zu dem das Schreiben der Berechnungsdaten 23 in die Berechnungs-DB 4 abgeschlossen ist, ändert die Verarbeitungssteuereinheit 202 den Berechnungs-DB-Zustand 604 auf „bereits gesetzt“. Da in kurzer Zeit Daten aus der Berechnungs-DB 4 in die Berechnungseinheit 206 eingelesen werden können, wird der Lesevorgang zu dem gleichen Zeitpunkt t9 abgeschlossen.
  • Zum Zeitpunkt t10 beginnt die Berechnungseinheit 206, die die Berechnungsverarbeitung P3 ausführt, damit, über die DB-Verwaltungseinheit 205 das Ausführungsergebnis in der Ergebnis-DB 5 zu speichern. Zu diesem Zeitpunkt wird das Lesen der Ergebnisdaten 24 aus der Ergebnis-DB 5 durch die Verarbeitungssteuereinheit 202 ebenfalls gestartet. Die Verarbeitungssteuereinheit 202 ändert den Ergebnistyp 605 auf „B“ und den Ergebnis-DB-Zustand 606 auf „gespeichert“.
  • Zum Zeitpunkt t11, zu dem das Schreiben des Ausführungsergebnisses in den Ergebnis-DB 5 abgeschlossen ist, überträgt die Verarbeitungssteuereinheit 202 die Schaltungsdaten der logischen Schaltung C und den Umkonfigurationsbefehl 21 an die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204, um die nächste Berechnungseinheit 206 zu konfigurieren. In der Zeitspanne vom Zeitpunkt t10 bis zum Zeitpunkt t11 wird das Schreiben in die Ergebnis-DB 5 abgeschlossen, aber da sich die Verarbeitungssteuereinheit 202 außerhalb der Umkonfigurationsschaltung 203 befindet, wird das Lesen aus der Ergebnis-DB 5 nicht abgeschlossen und zum Zeitpunkt t11 fortgesetzt. Die Verarbeitungssteuereinheit 202 ändert den Schaltungstyp 601 auf „C“ und den Umkonfigurationszustand 602 auf „in Umkonfiguration“.
  • Zum Zeitpunkt t12 schließt die Verarbeitungssteuereinheit 202 das Lesen der Ergebnisdaten 24 der Berechnungsverarbeitung P3 aus der Ergebnis-DB 5 ab und ändert den Ergebnis-DB-Zustand 606 auf „erfasst“. Dann startet die Verarbeitungssteuereinheit 202 die Ausführung der Berechnungsverarbeitung P4.
  • Zum Zeitpunkt t13, zu dem die Verarbeitungssteuereinheit 202 die Ausführung der Berechnungsverarbeitung P4 abschließt, schreibt die Verarbeitungssteuereinheit 202 die für die nächste Berechnungsverarbeitung P5 erforderlichen Berechnungsdaten 23 in die Berechnungs-DB 4. Zu diesem Zeitpunkt setzt die Berechnungseinheit 206 die Umkonfiguration fort und schreibt die Berechnungsdaten 23 parallel zu der Umkonfiguration in die Berechnungs-DB 4, um sich darauf vorzubereiten, die Ausführung der Berechnungsverarbeitung P5 zu starten, nachdem die Umkonfiguration abgeschlossen ist. Zu diesem Zeitpunkt ändert die Verarbeitungssteuereinheit 202 den Berechnungstyp 603 auf „C“ und den Berechnungs-DB-Zustand 604 auf „beim Speichern“.
  • Zum Zeitpunkt t14, zu dem die Übertragung der Schaltungsdaten der logischen Schaltung C und die Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 abgeschlossen sind, überträgt die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204 die Umkonfigurationsabschlussbenachrichtigung 22 an die Verarbeitungssteuereinheit 202. Die Verarbeitungssteuereinheit 202 ändert den Umkonfigurationszustand 602 auf „abgeschlossen“. Nach Abschluss der Umkonfiguration bestätigt die Berechnungseinheit 206, dass Daten, die für die Berechnungsverarbeitung P5 erforderlich sind, in der Berechnungs-DB 4 gespeichert sind, und startet die Ausführung der Berechnungsverarbeitung P5, während sie über die DB-Verwaltungseinheit 205 Daten aus der Berechnungs-DB 4 liest.
  • Zum Zeitpunkt t15, zu dem das Schreiben der Berechnungsdaten 23 in die Berechnungs-DB 4 abgeschlossen ist, ändert die Verarbeitungssteuereinheit 202 den Berechnungs-DB-Zustand 604 auf „bereits gesetzt“. Da das Lesen von Daten aus der Berechnungs-DB 4 in die Berechnungseinheit 206 in kurzer Zeit durchgeführt werden kann, wird das Lesen zum selben Zeitpunkt t15 abgeschlossen.
  • Zum Zeitpunkt t16 beginnt die Berechnungseinheit 206, die die Berechnungsverarbeitung P5 ausführt, das Ausführungsergebnis über die DB-Verwaltungseinheit 205 in der Ergebnis-DB 5 zu speichern. Zu diesem Zeitpunkt wird das Lesen der Ergebnisdaten 24 aus der Ergebnis-DB 5 durch die Verarbeitungssteuereinheit 202 ebenfalls gestartet. Die Verarbeitungssteuereinheit 202 ändert den Ergebnistyp 605 auf „C“ und den Ergebnis-DB-Zustand 606 auf „gespeichert“.
  • Zum Zeitpunkt t17 ist das Schreiben des Ausführungsergebnisses in den Ergebnis-DB 5 abgeschlossen. Zum Zeitpunkt t17 ist das Lesen aus der Ergebnis-DB 5 nicht abgeschlossen und geht weiter.
  • Zum Zeitpunkt t18 schließt die Verarbeitungssteuereinheit 202 das Lesen der Ergebnisdaten 24 der Berechnungsverarbeitung P5 aus der Ergebnis-DB 5 ab und ändert den Ergebnis-DB-Zustand 606 auf „erfasst“. Zudem gibt die Verarbeitungssteuereinheit 202 ein Steuerkommando basierend auf den Ergebnisdaten 24 der Berechnungsverarbeitung P5 aus. Zum Zeitpunkt t19 ist die Ausgabe des Steuerkommandos abgeschlossen und die Verarbeitungssteuereinheit 202 beendet die Verarbeitung für einen Zyklus der Zeit T.
  • <Vergleich mit dem Stand der Technik>
  • 11 ist ein Zeitdiagramm, das einen Vergleich zwischen der Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 gemäß der ersten Ausführungsform und einer Steuervorrichtung für autonomes Fahren gemäß dem Stand der Technik (im Folgenden eine verwandte Steuervorrichtung für autonomes Fahren) zeigt. Die verwandte Steuervorrichtung für autonomes Fahren umfasst die Berechnungs-DB 4 und die Ergebnis-DB 5 nicht. Eine verwandte Berechnungseinheit empfängt Berechnungsdaten direkt aus einer verwandten Verarbeitungssteuereinheit und gibt die Ergebnisdaten direkt aus. 11 ist durch Zeitinformationen, die etwas unterhalb der Zeichnungsmitte dargestellt sind, in eine obere Hälfte und eine untere Hälfte unterteilt. In der oberen Hälfte von 11 sind einige in 10 gezeigte Elemente so gezeigt, wie sie sind. Die untere Hälfte von 11 zeigt Betriebszeitvorgaben einer Verarbeitungssteuereinheit gemäß dem Stand der Technik (im Folgenden verwandten Verarbeitungssteuereinheit) und einer Berechnungseinheit gemäß dem Stand der Technik (verwandten Berechnungseinheit) in der verwandten Steuervorrichtung für autonomes Fahren. Hier wird jedoch auch die verwandte Steuervorrichtung für autonomes Fahren gemäß der Beschreibung der in 4 gezeigten Verarbeitungsinformations-DB 3 betrieben.
  • Vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t1 interpretiert die verwandte Berechnungseinheit die Verarbeitungshäufigkeit 301 und die Verarbeitungsinformationen 302 unter Bezugnahme auf die Verarbeitungsinformations-DB 3 auf ähnliche Weise wie die Verarbeitungssteuereinheit 202 Zum Zeitpunkt t3 führt die verwandte Berechnungseinheit eine Umkonfiguration durch. Zum Zeitpunkt t3, zu dem die Umkonfiguration abgeschlossen ist, beginnt die verwandte Berechnungseinheit dann mit der Berechnung von P1. Nach dem Zeitpunkt t3 empfängt die verwandte Berechnungseinheit Berechnungsdaten von der verwandten Verarbeitungssteuereinheit und führt die Berechnung durch. Dann gibt die verwandte Berechnungseinheit Ergebnisdaten, die durch die Berechnung erhalten werden, an die verwandte Verarbeitungssteuereinheit aus.
  • Da die verwandte Berechnungseinheit Berechnungsdaten von der Verarbeitungssteuereinheit außerhalb der Umkonfigurationsschaltung 203 empfängt, benötigt die Berechnungseinheit 206 eine längere Zeit zum Lesen der Berechnungsdaten aus der Berechnungs-DB 4. Ähnliches gilt für die Ausgabe von Ergebnisdaten der verwandten Berechnungseinheit. Obwohl die Berechnungseinheit 206 und die verwandte Berechnungseinheit die gleiche Verarbeitung durchführen, unterscheidet sich die für die Eingabe/Ausgabe erforderliche Zeit, so dass die erforderliche Zeit verschieden ist. Insbesondere ist der Zeitpunkt t6A, zu dem die verwandte Berechnungseinheit die Ausgabe von Berechnungsdaten der Berechnungsverarbeitung P1 beendet, später als der Zeitpunkt t6, zu dem die Verarbeitungssteuereinheit 202 das Lesen aller Daten aus der Ergebnis-DB 5 beendet.
  • Zum Zeitpunkt 6A startet die verwandte Verarbeitungssteuereinheit die Berechnungsverarbeitung P2. Die für die Verarbeitung erforderliche Zeit ist die gleiche wie die für die Berechnungsverarbeitung P2 durch die Verarbeitungssteuereinheit 202 erforderliche Zeit. Da die verwandte Verarbeitungssteuereinheit zum Zeitpunkt t8A die Berechnungsverarbeitung P2 abschließt, beginnt die verwandte Berechnungseinheit mit der Umkonfiguration für die nächste Berechnungsverarbeitung P3. Der Zeitpunkt t8A ist später als der Zeitpunkt t8, zu dem die Berechnungseinheit 206 die Berechnungsverarbeitung P3 startet. Zum Zeitpunkt t10A ist die Umkonfiguration der verwandten Berechnungseinheit abgeschlossen und die verwandte Berechnungseinheit startet die Berechnungsverarbeitung P3. Die verwandte Berechnungseinheit führt eine Berechnung durch, während sie auf ähnliche Weise wie bei der Berechnungsverarbeitung P1 Berechnungsdaten aus der verwandten Verarbeitungssteuereinheit erfasst, und gibt Ergebnisdaten an die verwandte Verarbeitungssteuereinheit aus. Daher ist die Zeit, die von der verwandten Berechnungseinheit für die Berechnungsverarbeitung P3 benötigt wird, länger als die Zeit, die von der Berechnungseinheit 206 für die Berechnungsverarbeitung P3 benötigt wird.
  • Auf diese Weise wird die Verarbeitung in kurzer Zeit abgeschlossen, da die Berechnungseinheit 206 verglichen mit der verwandten Berechnungseinheit zu einer großen Bandbreite äquivalent ist, die für die Eingabe/Ausgabe verwendet werden kann. Da die Berechnungseinheit 206 mit der Umkonfiguration für die nächste Verarbeitung beginnt, sobald die unmittelbar vorhergehende Verarbeitung der Berechnungseinheit 206 abgeschlossen ist, dauert es von dem Abschluss der unmittelbar vorhergehenden Berechnung eine kurze Zeit, bis die Berechnungseinheit 206 den Betrieb aufnimmt.
  • Gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform werden die folgenden Betriebswirkungen erzielt.
    (1) Die Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 umfasst die teilweise umkonfigurierbare Umkonfigurationsschaltung 203, in der die Berechnungseinheit 206, die umkonfiguriert wird und Berechnungen ausführt, und die Berechnungs-DB 4, die das Berechnungszieldatum durch die Berechnungseinheit 206 speichert, konfiguriert werden, und die Verarbeitungssteuereinheit 202, die Schaltungsdaten zum Umkonfigurieren der Berechnungseinheit 206 und Berechnungsdaten an die Berechnungs-DB 4 der Umkonfigurationsschaltung 203 überträgt. Wenn beispielsweise Berechnungsdaten bezüglich der Berechnungsverarbeitung P1 erhalten werden, beginnt die Verarbeitungssteuereinheit 202 mit dem Übertragen der Berechnungsdaten an die Berechnungs-DB 4, unabhängig davon, ob die Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 abgeschlossen ist. Die Berechnungseinheit 206 führt eine Berechnung unter Verwendung von in der Berechnungs-DB 4 gespeicherten Berechnungsdaten durch.
  • Da die Berechnungs-DB 4 in derselben Umkonfigurationsschaltung 203 wie die Berechnungseinheit 206 konfiguriert ist, ist die Übertragung von Berechnungsdaten aus der Berechnungs-DB 4 in die Berechnungseinheit 206 in einer kürzeren Zeit als die Datenübertragung aus der Verarbeitungssteuereinheit 202 direkt in die Berechnungseinheit 206 abgeschlossen. Da die Verarbeitungssteuereinheit 202 beginnt, Berechnungsdaten an die Berechnungs-DB 4 zu übertragen, bevor die Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 abgeschlossen ist, kann die Zeit für die Berechnungseinheit 206 zum Lesen von Berechnungsdaten durch Lesen von Berechnungsdaten aus der Berechnungs-DB 4 gekürzt werden. Das heißt, da die Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 die obige Konfiguration aufweist, kann die Verarbeitungszeit verkürzt werden, wenn die Verarbeitungssteuereinheit 202 und die Berechnungseinheit 206 abwechselnd eine Verarbeitung für die diskontinuierlichen Daten durchführen. Wie aus dem Vergleich mit dem in 11 gezeigten verwandten Beispiel hervorgeht, verbessert die Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 die Nutzungseffizienz der Umkonfigurationsschaltung 203.
  • (2) Wenn das nächste Berechnungszieldatum durch die Berechnungseinheit 206 beispielsweise durch die Berechnungsverarbeitung P2 in der Verarbeitungssteuereinheit 202 erzeugt wird und wenn die Berechnungsverarbeitung P2 in der Verarbeitungssteuereinheit 202 abgeschlossen ist, bestimmt die Verarbeitungssteuereinheit 202, dass das nächste Berechnungszieldatum durch die Berechnungseinheit 206 erhalten werden kann.
  • (3) Wenn die Verarbeitungssteuereinheit 202 sowohl Schaltungsdaten als auch Berechnungsdaten an die Umkonfigurationsschaltung 203 übertragen kann, werden in 8, da S603 vor S605 ausgeführt wird, vorzugsweise Schaltungsdaten an die Umkonfigurationsschaltung 203 übertragen. Wie es bei t8 in 10 gezeigt ist, kann die Berechnung der Berechnungseinheit 206 gestartet werden, ohne alle Berechnungsdaten in der Berechnungs-DB 4 zu speichern. Wenn nicht alle Schaltungsdaten vollständig an die Umkonfigurationsschaltung 203 übertragen worden sind, kann die Berechnung der Berechnungseinheit 206 jedoch nicht gestartet werden. Daher werden die Schaltungsdaten bevorzugt anstatt der Berechnungsdaten an die Umkonfigurationsschaltung 203 übertragen und die Berechnung der Berechnungseinheit 206 kann frühzeitig gestartet werden.
  • (4) Ein Fall, in dem Schaltungsdaten an die Umkonfigurationsschaltung 203 übertragen werden können, ist ein Fall, in dem die Berechnung in der Berechnungseinheit 206 abgeschlossen ist. Ein Fall, in dem das Berechnungszieldatum an die Umkonfigurationsschaltung 203 übertragen werden kann, ist ein Fall, in dem alle Berechnungsdaten aus der Berechnungs-DB 4 gelesen werden und das nächste Berechnungszieldatum erhalten wird.
  • (5) Die Ergebnis-DB 5, die das Berechnungsergebnis der Berechnungseinheit 206 speichert, wird in der Umkonfigurationsschaltung 203 konfiguriert. Wenn das Berechnungsergebnis der Berechnungseinheit 206 in der Ergebnis-DB 5 gespeichert ist, überträgt die Verarbeitungssteuereinheit 202 Schaltungsdaten zu Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206. Da die Ergebnis-DB 5 in derselben Umkonfigurationsschaltung 203 wie die Berechnungseinheit 206 konfiguriert ist, ist die Datenübertragung von der Berechnungseinheit 206 an die Ergebnis-DB 5 in kürzerer Zeit als die Datenübertragung aus der Ergebnis-DB 5 an die Verarbeitungssteuereinheit 202 abgeschlossen Daher kann im Vergleich zu dem Fall, in dem Ergebnisdaten aus der Berechnungseinheit 206 an die Verarbeitungssteuereinheit 202 übertragen werden, die Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 früher gestartet werden.
  • (Erste Abwandlung)
  • Die Verarbeitungssteuereinheit 202 bestimmt die Verfügbarkeit von Berechnungsdaten dann, wenn die Übertragung von Schaltungsdaten in Schritt S803 in 8 gestartet wird, und startet sofort die Übertragung der Berechnungsdaten, wenn die Berechnungsdaten verfügbar sind. Das heißt, in der obigen Ausführungsform kann die Übertragung von Berechnungsdaten unmittelbar nach dem Beginn der Übertragung von Schaltungsdaten gestartet werden. Die Übertragung von Berechnungsdaten kann jedoch unter der Bedingung gestartet werden, dass eine vorbestimmte Zeit seit dem Beginn der Übertragung von Schaltungsdaten verstrichen ist.
  • (Zweite Abwandlung)
  • Die Verarbeitungssteuereinheit 202 kann die Übertragung von Schaltungsdaten und die Übertragung von Berechnungsdaten im Wesentlichen gleichzeitig starten.
    12 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Verarbeitungssteuereinheit 202 gemäß der zweiten Abwandlung anstelle von 8 gemäß der obigen Ausführungsform zeigt. 12 beschreibt jedoch hauptsächlich die Unterschiede zu 8 und die weggelassenen Teile sind ähnlich den Operationen in 8. Schritte, in denen die gleiche Verarbeitung wie in 8 durchgeführt wird, erhalten die gleichen Schrittnummern.
  • Wenn in Schritt S602 eine vorgenommene Bestimmung positiv ist, beginnt die Verarbeitungssteuereinheit 202 die Verarbeitung in Schritt S603A und die Verarbeitung in S604A parallel. In Schritt S603A startet die Verarbeitungssteuereinheit 202 die Übertragung von Schaltungsdaten. In Schritt S604A führt die Verarbeitungssteuerungseinheit 202 die Verarbeitung in Schritt S605A durch, wenn die Verarbeitungssteuerungseinheit 202 eine positive Bestimmung vornimmt. Wenn die Verarbeitung in Schritt S603A und die Verarbeitung in Schritt S605A abgeschlossen sind, startet die Verarbeitungssteuereinheit 202 die Verarbeitung in Schritt S606.
    Gemäß der zweiten Abwandlung werden die Übertragung von Schaltungsdaten und die Übertragung von Berechnungsdaten im Wesentlichen gleichzeitig gestartet und die Übertragung von Berechnungsdaten an die Berechnungs-DB 4 kann so bald wie möglich abgeschlossen werden.
  • (Dritte Abwandlung)
  • Wenn die Verarbeitungssteuereinheit 202 basierend auf der für die nachfolgende Verarbeitung erforderlichen Zeit sowohl Schaltungsdaten als auch Berechnungsdaten übertragen kann, kann bestimmt werden, ob der Übertragung von Schaltungsdaten oder der Übertragung des Berechnungszieldatums Priorität gegeben wird.
    13 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Verarbeitungssteuereinheit 202 gemäß der dritten Abwandlung anstelle von 8 gemäß der obigen Ausführungsform zeigt. 13 beschreibt jedoch hauptsächlich die Unterschiede zu 8 und der weggelassene Teil ist ähnlich zu den Operationen von 8. Schritte, in denen die gleiche Verarbeitung wie in 8 durchgeführt wird, erhalten die gleichen Schrittnummern.
  • Wenn eine in Schritt S602 durch die Verarbeitungssteuereinheit 202 vorgenommene Bestimmung positiv ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S604B fort. In Schritt S604B bestimmt die Verarbeitungssteuereinheit 202, ob Berechnungsdaten verfügbar sind. Wenn eine vorgenommene Bestimmung positiv ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S641 über, und wenn eine vorgenommene Bestimmung negativ ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S603C über. In Schritt S641 bestimmt die Verarbeitungssteuereinheit 202, ob die Zeit von dem Beginn der Übertragung von Schaltungsdaten an die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204 bis zum Abschluss der Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 kürzer ist als die Zeit, die zum Übertragen von Berechnungsdaten an die Berechnungs-DB 4 erforderlich ist. Wenn bestimmt wird, dass die erstere Zeit kürzer als die letztere Zeit ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S605B fort, und wenn bestimmt wird, dass die letztere Zeit kürzer als die erstere Zeit ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S603D fort. In Schritt S605B wird die Übertragung der Berechnungsdaten gestartet und in dem nächsten Schritt S643 gibt es eine vorbestimmte Wartezeit. Die Wartezeit in Schritt S643 ist beispielsweise die Differenz zwischen der Zeit von dem Beginn der Übertragung von Schaltungsdaten an die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204 bis zum Abschluss der Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 und der Zeit, die für die Übertragung von Berechnungsdaten an die Berechnungs-DB erforderlich ist. In dem nächsten Schritt S603B wird die Übertragung von Schaltungsdaten gestartet und die Verarbeitung fährt mit Schritt S606 fort.
  • In Schritt S603C, der ausgeführt wird, wenn in Schritt S604B eine vorgenommene Bestimmung negativ ist, beginnt die Verarbeitungssteuereinheit 202 mit der Übertragung von Schaltungsdaten und die Verarbeitung fährt mit Schritt S604A fort. In Schritt S603D, der ausgeführt wird, wenn in Schritt S641 eine vorgenommene Bestimmung negativ ist, wird die Übertragung von Schaltungsdaten gestartet und die Verarbeitung fährt mit Schritt S642 fort. In Schritt S642 geht die Verarbeitung nach dem Warten für eine vorbestimmte Zeit zu Schritt S604A über. Die Wartezeit in Schritt S643 ist beispielsweise die Differenz zwischen der Zeit von dem Beginn der Übertragung von Schaltungsdaten an die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204 bis zu dem Abschluss der Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 und der Zeit, die für die Übertragung von Berechnungsdaten an die Berechnungs-DB 4 erforderlich ist. Das heißt, in diesem Fall sind der Abschluss der Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 und der Abschluss der Übertragung der Berechnungsdaten im Wesentlichen gleichzeitig.
  • In Schritt S604A bestimmt die Verarbeitungssteuereinheit 202 erneut, ob Berechnungsdaten verfügbar sind, und wenn eine vorgenommene Bestimmung negativ ist, wartet die Verarbeitungssteuereinheit 202 in Schritt S631A und führt dann erneut Schritt S604A aus. Wenn in Schritt S604A eine vorgenommene Bestimmung positiv ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S605C über. In Schritt S605C wird die Übertragung von Berechnungsdaten gestartet und die Verarbeitung fährt mit Schritt S606 fort. Da die Verarbeitung nach dem Schritt S606 ähnlich zu der der ersten Ausführungsform ist, wird deren Beschreibung weggelassen.
  • Wenn die Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 in einer kürzeren Zeit als die Übertragung von Schaltungsdaten oder dergleichen abgeschlossen ist oder wenn die Übertragung der Schaltungsdaten und die Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 gleichzeitig ausgeführt werden können, wie es in dem Zeitdiagramm von 10 gezeigt ist, kann das oben beschriebene Ablaufdiagramm wie folgt abgewandelt werden. Das heißt, in Schritt S641 und Schritt S642 kann anstelle der Zeit von dem Beginn der Übertragung der Schaltungsdaten an die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204 bis zu dem Abschluss der Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 eine Zeit, die für die Übertragung der Schaltungsdaten an die Umkonfigurationsverwaltungseinheit 204 benötigt wird, ausgewertet werden. In Schritt S643 kann die Wartezeit derart festgelegt sein, dass der Abschluss der Übertragung der Berechnungsdaten früher als der Abschluss der Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 eintritt. Ferner kann in Schritt S643 die Wartezeit derart bestimmt werden, dass die Übertragung der nachfolgenden Daten zu der Zeitvorgabe gestartet wird, zu der die Übertragung der zuerst übertragenen Daten abgeschlossen wird.
  • Gemäß der dritten Abwandlung werden zusätzlich zu den Betriebswirkungen in der ersten Ausführungsform die folgenden Betriebswirkungen erzielt.
    (1) Wenn die Verarbeitungssteuereinheit 202 sowohl Schaltungsdaten als auch Berechnungszieldatum an die Umkonfigurationsschaltung 203 senden kann, wird basierend auf der für die Übertragung der Schaltungsdaten erforderlichen Zeit und der für die Übertragung des Berechnungszieldatums erforderlichen Zeit bestimmt, ob der Übertragung von Schaltungsdaten oder der Übertragung des Berechnungszieldatums Priorität gegeben werden soll. Daher können Daten, die eine lange Übertragungszeit erfordern, zuerst übertragen werden und die Zeit von dem Abschluss der Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 bis zum Beginn der Berechnung kann verkürzt werden.
  • (2) Basierend auf der Zeit, die für die Übertragung der Schaltungsdaten erforderlich ist, und der Zeit, die für die Übertragung des Berechnungszieldatums erforderlich ist, bestimmt die Verarbeitungssteuereinheit 202, dass entweder die Schaltungsdaten oder das Berechnungszieldatum die ersten Übertragungsdaten sind, die zuerst übertragen werden sollen, und die anderen Daten Nachübertragungsdaten sind, bestimmt die Nachübertragungswartezeit basierend auf der Differenz zwischen der für die Übertragung der Schaltungsdaten erforderlichen Zeit und der für die Übertragung des Berechnungszieldatums erforderlichen Zeit und überträgt die Nachübertragungsdaten nur, nachdem nach dem Übertragen der ersten Übertragungsdaten für die Nachübertragungswartezeit gewartet wurde. Daher können Schaltungsdaten und Berechnungsdaten effizient übertragen werden.
  • (3) Die Verarbeitungssteuereinheit 202 bestimmt die Nachübertragungswartezeit derart, dass der Abschluss der Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 und der Abschluss der Übertragung von Berechnungsdaten an die Berechnungs-DB 4 gleichzeitig erfolgen. Daher kann die Zeit von dem Abschluss der Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 bis zu dem Beginn der Berechnung verkürzt werden.
  • (Vierte Abwandlung)
  • Wenn sowohl Schaltungsdaten als auch Berechnungsdaten übertragen werden können, kann die Verarbeitungssteuereinheit 202 basierend auf der für die nachfolgende Verarbeitung erforderlichen Zeit vorzugsweise Berechnungsdaten übertragen.
    14 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Verarbeitungssteuereinheit 202 gemäß der vierten Abwandlung anstelle von 8 gemäß der obigen Ausführungsform zeigt. Schritte, in denen die gleiche Verarbeitung wie in 8 durchgeführt wird, erhalten die gleichen Schrittnummern.
  • Die Verarbeitung der Schritte S601 und S602 ist ähnlich zu der in 8 und eine Beschreibung davon wird weggelassen. Wenn in Schritt S602 eine vorgenommene Bestimmung positiv ist, führt die Verarbeitungssteuereinheit 202 die Schritte S608A und S651 parallel aus. Wenn in Schritt S602 eine vorgenommene Bestimmung negativ ist, ist die Verarbeitung ähnlich zu der in der ersten Ausführungsform und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
  • In Schritt S608A bestimmt die Verarbeitungssteuereinheit 202, ob alle Ergebnisdaten in der Ergebnis-DB 5 gespeichert sind, das heißt, ob die Berechnung der Berechnungseinheit 206 abgeschlossen ist. Wenn bestimmt wird, dass die Berechnung der Berechnungseinheit 206 abgeschlossen ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S603E fort, und wenn bestimmt wird, dass die Berechnung der Berechnungseinheit 206 nicht abgeschlossen ist, wird Schritt S608A erneut ausgeführt. Es gibt jedoch eine vorbestimmte Wartezeit, bevor der Schritt S608A ausgeführt wird. Wenn eine Verarbeitungs-ID „1“ ist, ist eine in Schritt S608A vorgenommene Bestimmung positiv. In Schritt S603E beginnt die Verarbeitungssteuereinheit 202 die Übertragung von Schaltungsdaten.
  • In Schritt S651 bestimmt die Verarbeitungssteuereinheit 202, ob Berechnungsdaten aus der Berechnungs-DB 4 gelesen worden sind. Es kann basierend darauf, ob in den Berechnungs-DB-Verwaltungsinformationen 211 der Wert des Felds der Gesamtzahl von Berechnungsdatenstücken 402 mit dem Wert des Felds der Anzahl von Lesedatenstücken 405 übereinstimmt, bestimmt werden, ob das Lesen von Berechnungsdaten abgeschlossen ist. Wenn eine in Schritt S651 vorgenommene Bestimmung positiv ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S604B fort, und wenn eine in Schritt S651 vorgenommene Bestimmung negativ ist, wird Schritt S651 erneut ausgeführt. Es gibt jedoch eine vorbestimmte Wartezeit, bevor der Schritt S651 ausgeführt wird. Wenn die Verarbeitungs-ID „1“ ist, wird in Schritt S651 eine positive Bestimmung vorgenommen. In Schritt S604B wird bestimmt, ob Berechnungsdaten, die von der durch die Verarbeitungs-ID angegebene Berechnungsverarbeitung verwendet werden, verfügbar sind. Wenn bestimmt wird, dass Daten erhalten werden können, fährt die Verarbeitung mit Schritt S605E fort, um die Übertragung von Berechnungsdaten zu starten, und wenn bestimmt wird, dass noch keine Berechnungsdaten verfügbar sind, wird Schritt S604B erneut ausgeführt.
  • Wenn sowohl Schritt S603E als auch Schritt S605E ausgeführt ist, führt die Verarbeitungssteuereinheit 202 Schritt S606 aus. Beim Ausführen von Schritt S606 und Schritt S607 führt die Verarbeitungssteuereinheit 202 Schritt S609 aus. Da die Verarbeitung in Schritt S609 und die Verarbeitung in Schritt S634, die ausgeführt wird, wenn in Schritt S609 eine negative Bestimmung vorgenommen wird, denjenigen in der ersten Ausführungsform ähnlich sind, entfällt eine Beschreibung davon.
  • (Fünfte Abwandlung)
  • Wenn die Verarbeitung in der Berechnungseinheit 206 durchgehend durchgeführt wird, können in der Ergebnis-DB 5 gespeicherte Ergebnisdaten in die als Nächstes konfigurierte Berechnungseinheit 206 eingegeben werden, ohne an die Verarbeitungssteuereinheit 202 übertragen zu werden. In diesem Fall können die Berechnungs-DB 4 und die Ergebnis-DB 5 einander durch temporären Rollentausch entsprechen. Beispielhaft wird ein Fall als Beispiel beschrieben, in dem eine Berechnungsverarbeitung Q1 und eine Berechnungsverarbeitung Q2 zusammenhängend in der Berechnungseinheit 206 verarbeitet werden. Die Berechnungseinheit 206 speichert das Berechnungsergebnis der Berechnungsverarbeitung Q1 in der Ergebnis-DB 5. Wenn alle Berechnungsergebnisse der Berechnungsverarbeitung Q1 in der Ergebnis-DB 5 gespeichert sind, beginnt die Berechnungseinheit 206 mit der Umkonfiguration, um die Berechnungsverarbeitung Q2 auszuführen. Wenn die Umkonfiguration abgeschlossen ist, beginnt die Berechnungseinheit 206 damit, Ergebnisdaten der Berechnungsverarbeitung Q1 aus der Ergebnis-DB 5 zu lesen, das heißt, Berechnungsdaten der Berechnungsverarbeitung Q2. Dann gibt die Berechnungseinheit 206 das Berechnungsergebnis der Berechnungsverarbeitung Q2 an die Berechnungs-DB 4 aus. Gemäß der fünften Abwandlung können, da Daten in der Umkonfigurationsschaltung 203 zwischengespeichert werden, wenn die Verarbeitung in der Berechnungseinheit 206 durchgehend ausgeführt wird, Teile Lese- und Schreibvorgang durch die Verarbeitungssteuereinheit 202 weggelassen werden und die Verarbeitung kann beschleunigt werden.
  • - Zweite Ausführungsform -
  • Unter Bezugnahme auf 15 bis 17 wird eine zweite Ausführungsform einer Steuervorrichtung für autonomes Fahren beschrieben, die eine elektronische Steuervorrichtung gemäß der Erfindung ist. In der folgenden Beschreibung werden die gleichen Komponenten wie jene in der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und es werden hauptsächlich unterschiedliche Punkte beschrieben. Die nicht speziell beschriebenen Punkte sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass eine Verarbeitungssteuereinheit hauptsächlich eine Verwaltungseinheit für interne Verarbeitung, die die Berechnungsverarbeitung in der Verarbeitungssteuereinheit 202 verwaltet, und eine Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung, die die Berechnungsverarbeitung in einer Umkonfigurationsschaltung verwaltet, umfasst.
  • <Funktionskonfiguration der Steuervorrichtung für autonomes Fahren>
  • 15 ist ein Funktionskonfigurationsdiagramm der Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 gemäß der zweiten Ausführungsform. Der Unterschied zu der ersten Ausführungsform besteht darin, dass die Verarbeitungssteuereinheit 202 ferner eine Verwaltungseinheit für interne Verarbeitung 230 und eine Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240 umfasst. Die Verwaltungseinheit für interne Verarbeitung 230 und die Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240 werden durch die CPU 251 implementiert, die ein in dem ROM 252 gespeichertes Programm ausführt. Die Verwaltungseinheit für interne Verarbeitung 230 und die Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240 teilen sich Informationen einer Verarbeitungs-ID und entweder die Verwaltungseinheit für interne Verarbeitung 230 oder die Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240 ändert einen Wert einer Verarbeitungs-ID und der Wert der Verarbeitungs-ID wird auch für die jeweils andere geändert.
  • <Ablaufdiagramm der Verwaltungseinheit für interne Verarbeitung>
  • 16 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb der Verwaltungseinheit für interne Verarbeitung 230 zeigt. Die Verwaltungseinheit für interne Verarbeitung 230 führt einen Betrieb, der in dem folgenden Ablaufdiagramm gezeigt ist, für jeden vorbestimmten Verarbeitungszyklus T aus. Schritte, in denen die gleiche Verarbeitung durchgeführt wird wie in 8, erhalten die gleichen Schrittnummern. Im Folgenden werden hauptsächlich Unterschiede zu 8 beschrieben. Der Ausführungsgegenstand der in dem nachstehend beschriebenen Ablaufdiagramm gezeigten Schritte ist die CPU 251. Unmittelbar vor dem Starten des in 16 gezeigten Ablaufdiagramms wird der Verarbeitungs-ID von der Verarbeitungssteuereinheit 202 „1“ zugewiesen.
  • In Schritt S702 greift die Verwaltungseinheit für interne Verarbeitung 230 auf die Verarbeitungsinformations-DB 3 zurück und bestimmt, ob die Verarbeitung in der Verarbeitungsinformation, die durch die Verarbeitungs-ID angegeben ist, durch die Verarbeitungssteuereinheit 202 ausgeführt wird. Eine vorgenommene Bestimmung ist positiv, wenn in der durch die Verarbeitungs-ID angegeben Verarbeitungsinformation die Schaltung auf „keine“ eingestellt ist, und eine vorgenommene Bestimmung ist negativ, wenn die Schaltung anders eingestellt ist. Wenn von der Verwaltungseinheit für interne Verarbeitung 230 eine positive Bestimmung vorgenommen wird, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S621 voran, und wenn von der Verwaltungseinheit für interne Verarbeitung 230 eine negative Bestimmung vorgenommen wird, wird Schritt S702 erneut ausgeführt. Wenn in Schritt S702 eine negative Bestimmung vorgenommen wird, wartet die Verarbeitung darauf, dass die Verarbeitungs-ID von der Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240 aktualisiert wird.
  • Die Verarbeitung nach dem Schritt S621 ist ähnlich zu der in der ersten Ausführungsform. Wenn in Schritt S609 bestimmt wird, dass die Verarbeitungs-ID größer oder gleich einem spezifizierten Wert ist, das heißt einem Wert des Felds einer Verarbeitungshäufigkeit in der Verarbeitungsinformations-DB 3, endet der in 16 gezeigte Betrieb.
  • <Ablaufdiagramm der Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung >
  • 17 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb der Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240 zeigt. Die Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240 führt den in dem folgenden Ablaufdiagramm gezeigten Betrieb für jeden vorbestimmten Verarbeitungszyklus T aus. Schritte, in denen die gleiche Verarbeitung durchgeführt wird wie in 8, erhalten die gleichen Schrittnummern. Im Folgenden werden hauptsächlich Unterschiede zu 8 beschrieben. Der Ausführungsgegenstand der in dem nachstehend beschriebenen Ablaufdiagramm gezeigten Schritte ist die CPU 251. Unmittelbar vor dem Starten des in 17 gezeigten Ablaufdiagramms wird der Verarbeitungs-ID von der Verarbeitungssteuereinheit 202 „1“ zugewiesen.
  • In Schritt S752 greift die Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240 auf die Verarbeitungsinformations-DB 3 zurück und identifiziert die Berechnung, die zuerst von der Berechnungseinheit 206 in der Verarbeitung nach der Verarbeitung für den Wert der Verarbeitungs-ID ausgeführt werden soll. Wenn die Verarbeitungs-ID beispielsweise „2“ ist und die Verarbeitungsinformations-DB 3 so ist, wie es in 4 gezeigt ist, wird „P3“ identifiziert. Da die Verarbeitungsinformation 2 als „Schaltung: keine“ aufgezeichnet ist, wird die Berechnung P2 nicht von der Berechnungseinheit 206 ausgeführt und die nächste Berechnung P3 in der Verarbeitungsinformation 3 ist als „Schaltung: B“ aufgezeichnet. Wenn die Verarbeitung von Schritt S752 abgeschlossen ist, führt die Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240 die Verarbeitung von Schritt S603F und die Verarbeitung von Schritt S604F parallel aus.
  • In Schritt S603F startet die Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240 die Übertragung von Schaltungsdaten, die der in Schritt S752 identifizierten Berechnung entsprechen. In Schritt S604F bestimmt die Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240, ob in der in Schritt S752 identifizierten Berechnung verwendete Berechnungsdaten verfügbar sind. Wenn bestimmt wird, dass Berechnungsdaten verfügbar sind, fährt die Verarbeitung mit Schritt S605F fort, und wenn bestimmt wird, dass Berechnungsdaten noch nicht verfügbar sind, wird Schritt S604F erneut ausgeführt. Wenn in Schritt S604F eine negative Bestimmung vorgenommen wird, wartet die Verarbeitung darauf, dass die Berechnung der Verwaltungseinheit für interne Verarbeitung 230 abgeschlossen wird. In Schritt S605F startet die Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240 die Übertragung von Berechnungsdaten, die in der in Schritt S752 identifizierten Berechnung verwendet werden, an die Berechnungs-DB 4.
  • Wenn die Ausführung sowohl von Schritt S603F als auch von Schritt S605F abgeschlossen ist, führt die Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240 Schritt S606 aus. Da die Verarbeitung von Schritt S606 bis Schritt S609 ähnlich zu der der ersten Ausführungsform ist, wird eine Beschreibung davon weggelassen. Wenn in Schritt S609 eine negative Bestimmung vorgenommen wird, wird die Verarbeitungs-ID inkrementiert, das heißt, „1“ wird erhöht, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S752 zurück.
  • Gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform werden der folgende Betrieb und die folgende Wirkung erzielt.
    (1) Die Verarbeitungssteuereinheit 202 umfasst die Verwaltungseinheit für interne Verarbeitung 230 und die Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240. Die Verwaltungseinheit für interne Verarbeitung 230 und die Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240 führen die Verarbeitung parallel aus. Die Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240 identifiziert eine Berechnung, die zuerst nach der aktuellen Verarbeitungs-ID von der Berechnungseinheit 206 ausgeführt wird. Dann startet die Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung 240 die Übertragung von Schaltungsdaten und bestimmt, ob das nächste Berechnungszieldatum in der Berechnungseinheit 206 verfügbar ist, und startet die Übertragung von Berechnungsdaten, wenn Berechnungsdaten verfügbar sind.
  • Daher kann auch dann, wenn die Verarbeitung in der Verarbeitungssteuereinheit 202 zweimal oder öfter nach der Verarbeitung in der Berechnungseinheit 206 durchgeführt wird, und wenn die Verarbeitung in der Berechnungseinheit 206 abgeschlossen ist, die Übertragung von Schaltungsdaten zur Umkonfiguration der Berechnungseinheit 206 gestartet werden.
  • Obwohl das von der Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 ausgeführte Programm in dem ROM 252 gespeichert ist, kann das Programm in dem Flash-Speicher 254 gespeichert sein. Die Steuervorrichtung für autonomes Fahren 2 kann eine Eingabe-/Ausgabeschnittstelle (nicht gezeigt) umfassen. Über die Eingabe-/Ausgabeschnittstelle und ein Medium, das bei Bedarf von einer ECU 1 verwendet werden kann, kann ein Programm aus einer anderen Vorrichtung gelesen werden. Hier bezieht sich das Medium beispielsweise auf ein Speichermedium, das an die Eingabe-/Ausgabeschnittstelle angeschlossen und von dieser getrennt werden kann, oder auf ein Kommunikationsmedium, das heißt auf ein drahtgebundenes, drahtloses oder optisches Netz oder eine Trägerwelle oder ein digitales Signal, die/das sich durch das Netz ausbreitet.
  • Die obigen Ausführungsformen und Abwandlungen können miteinander kombiniert werden. Obwohl oben verschiedene Ausführungsformen und Abwandlungen beschrieben sind, ist die Erfindung nicht auf diese Inhalte beschränkt. Weitere im Rahmen des technischen Gedankens der Erfindung denkbare Ausführungsformen sind ebenfalls im Umfang der Erfindung enthalten.
  • Der Offenbarungsgehalt der folgenden Stammanmeldung mit Priorität wird hiermit durch Bezugnahme aufgenommen.
    Japanische Patentanmeldung Nr. 2017-085365 (eingereicht am 24. April 2017).
  • Bezugszeichenliste
    • 1:
    Fahrzeuginternes System
    2:
    Steuervorrichtung für autonomes Fahren
    3:
    Verarbeitungsinformationsdatenbank
    4:
    Berechnungsdatenbank
    5:
    Ergebnisdatenbank
    6:
    Schaltungsdatenbank
    21:
    Umkonfigurationsbefehl
    22:
    Umkonfigurationsabschlussbenachrichtigung
    23:
    Berechnungsdaten
    24:
    Ergebnisdaten
    202
    Verarbeitungssteuereinheit
    203:
    Umkonfigurationsschaltung
    204:
    Umkonfigurationsverwaltungseinheit
    205:
    Datenbankverwaltungseinheit
    206
    Berechnungseinheit
    211:
    Berechnungsdatenbankverwaltungsinformationen
    212:
    Ergebnisdatenbankverwaltungsinformationen
    213:
    Zustandsverwaltungsinformationen
    212:
    Verwaltungsinformationen
    213:
    Zustandsverwaltungsinformationen
    230:
    Verwaltungseinheit für interne Verarbeitung
    240:
    Verwaltungseinheit für externe Verarbeitung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2006333496 A [0004]
    • JP 2017085365 [0115]

Claims (15)

  1. Elektronische Steuervorrichtung, die Folgendes umfasst: eine teilweise umkonfigurierbare logische Schaltung, in der eine Berechnungseinheit, die umkonfiguriert wird und eine Berechnung ausführt, und eine Speichereinheit, die ein von der Berechnungseinheit zu berechnendes Berechnungszieldatum speichert, konfiguriert sind; und eine Verarbeitungssteuereinheit, die Schaltungsdaten zum Umkonfigurieren der Berechnungseinheit und des Berechnungszieldatums an die logische Schaltung überträgt, wobei dann, wenn die Verarbeitungssteuereinheit das nächste Berechnungszieldatum erhält, das das Berechnungszieldatum ist, das sich auf eine nächste Berechnungseinheit bezieht, die die Berechnungseinheit nach Abschluss der Umkonfiguration ist, die Übertragung des nächsten Berechnungszieldatums an die Speichereinheit unabhängig davon, ob die Umkonfiguration der nächsten Berechnungseinheit abgeschlossen ist, gestartet wird, und nach Abschluss der Umkonfiguration die nächste Berechnungseinheit die Berechnung mit dem nächsten Berechnungszieldatum durchführt.
  2. Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei dann, wenn das nächste Berechnungszieldatum durch eine Verarbeitung von etwas anderem als der Berechnungseinheit erzeugt wird und wenn die Verarbeitung abgeschlossen ist, die Verarbeitungssteuereinheit bestimmt, dass das nächste Berechnungszieldatum erhalten wird.
  3. Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei dann, wenn die Verarbeitungssteuereinheit sowohl die Schaltungsdaten als auch das Berechnungszieldatum an die logische Schaltung übertragen kann, vorzugsweise die Schaltungsdaten an die logische Schaltung übertragen werden.
  4. Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei dann, wenn die Verarbeitungssteuereinheit sowohl die Schaltungsdaten als auch das Berechnungszieldatum an die logische Schaltung übertragen kann, die Verarbeitungssteuereinheit basierend auf der Schaltungsdatenübertragungszeit, die für die Übertragung der Schaltungsdaten an die logische Schaltung erforderlich ist, und der Berechnungsdatenübertragungszeit, die die Zeit ist, die zum Übertragen des Berechnungszieldatums an die logische Schaltung erforderlich ist, bestimmt, dass entweder die Schaltungsdaten oder das Berechnungszieldatum zuerst zu übertragende Erstübertragungsdaten sind und die jeweils anderen später zu übertragende Nachübertragungsdaten sind.
  5. Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Verarbeitungssteuereinheit die Nachübertragungswartezeit auf der Basis einer Differenz zwischen der Schaltungsdatenübertragungszeit und der Berechnungsdatenübertragungszeit bestimmt und die Verarbeitungssteuereinheit die Nachübertragungsdaten nur überträgt, nachdem sie nach dem Übertragen der Erstübertragungsdaten für die Nachübertragungswartezeit gewartet hat.
  6. Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Verarbeitungssteuereinheit die Nachübertragungswartezeit derart bestimmt, dass die Übertragung der Schaltungsdaten und die Übertragung des Berechnungszieldatums gleichzeitig abgeschlossen werden.
  7. Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei ein Fall, in dem die Schaltungsdaten an die logische Schaltung übertragen werden können, ein Fall ist, in dem die Berechnung in der Berechnungseinheit abgeschlossen ist, und ein Fall, in dem das Berechnungszieldatum an die logische Schaltung übertragen werden kann, ein Fall ist, in dem das gesamte Berechnungszieldatum aus der Speichereinheit gelesen ist und das nächste Berechnungszieldatum erhalten wird.
  8. Elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Ergebnisspeichereinheit, die ein Berechnungsergebnis der Berechnungseinheit speichert, ferner in der logischen Schaltung konfiguriert ist, und dann, wenn das Berechnungsergebnis der Berechnungseinheit in der Ergebnisspeichereinheit gespeichert ist, die Verarbeitungssteuereinheit beginnt, die Schaltungsdaten zur Umkonfiguration der Berechnungseinheit zu übertragen.
  9. Verfahren zum Steuern einer teilweise umkonfigurierbaren logischen Schaltung, in der eine Berechnungseinheit, die unter Verwendung von zu übertragenden Schaltungsdaten umkonfiguriert wird und eine Berechnung ausführt, und eine Speichereinheit, die ein von der Berechnungseinheit zu berechnendes Berechnungszieldatum speichert, konfiguriert sind, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: dann, wenn ein nächstes Berechnungszieldatum, das das Berechnungszieldatum ist, das sich auf eine nächste Berechnungseinheit bezieht, die die Berechnungseinheit nach Abschluss der Umkonfiguration ist, erhalten wird, Starten einer Übertragung des nächsten Berechnungszieldatums an die Speichereinheit, unabhängig davon, ob die Umkonfiguration der nächsten Berechnungseinheit abgeschlossen ist; und nach Abschluss der Umkonfiguration, Durchführen der Berechnung unter Verwendung des nächsten Berechnungszieldatums durch die nächste Berechnungseinheit.
  10. Verfahren zum Steuern der logischen Schaltung nach Anspruch 9, wobei dann, wenn das nächste Berechnungszieldatum durch eine Verarbeitung von etwas anderem als der Berechnungseinheit erzeugt wird und wenn die Verarbeitung abgeschlossen ist, Bestimmen, dass das nächste Berechnungszieldatum erhalten wird.
  11. Verfahren zum Steuern der logischen Schaltung nach Anspruch 9, wobei dann, wenn sowohl die Schaltungsdaten als auch das Berechnungszieldatum an die logische Schaltung übertragen werden können, vorzugsweises Übertragen der Schaltungsdaten an die logische Schaltung.
  12. Verfahren zum Steuern der logischen Schaltung nach Anspruch 9, wobei dann, wenn sowohl die Schaltungsdaten als auch das Berechnungszieldatum an die logische Schaltung übertragen werden können, basierend auf der Schaltungsdatenübertragungszeit, die zum Übertragen der Schaltungsdaten an die logische Schaltung erforderlich ist, und der Berechnungsdatenübertragungszeit, die zum Übertragen des Berechnungszieldatums an die logische Schaltung erforderlich ist, Bestimmen entweder der Schaltungsdaten oder des Berechnungszieldatums als Erstübertragungsdaten, die zuerst übertragen werden sollen, und der jeweils anderen als Nachübertragungsdaten, die später übertragen werden sollen.
  13. Verfahren zum Steuern der logischen Schaltung nach Anspruch 12, das ferner Folgendes umfasst: Bestimmen der Nachübertragungswartezeit basierend auf einer Differenz zwischen der Schaltungsdatenübertragungszeit und der Berechnungsdatenübertragungszeit; und Übertragen der Nachübertragungsdaten nur, nachdem nach dem Übertragen der Erstübertragungsdaten für die Nachübertragungswartezeit gewartet wurde.
  14. Verfahren zum Steuern der logischen Schaltung nach Anspruch 11 oder 12, wobei ein Fall, in dem die Schaltungsdaten an die logische Schaltung übertragen werden können, ein Fall ist, in dem die Berechnung in der Berechnungseinheit abgeschlossen ist, und ein Fall, in dem das Berechnungszieldatum an die logische Schaltung übertragen werden kann, ein Fall ist, in dem das gesamte Berechnungszieldatum aus der Speichereinheit gelesen ist und das nächste Berechnungszieldatum erhalten wird.
  15. Verfahren zum Steuern der logischen Schaltung nach Anspruch 9, das ferner Folgendes umfasst: weiteres Konfigurieren einer Ergebnisspeichereinheit, die ein Berechnungsergebnis der Berechnungseinheit speichert, in der logischen Schaltung; und dann, wenn das Berechnungsergebnis der Berechnungseinheit in der Ergebnisspeichereinheit gespeichert ist, Übertragen der Schaltungsdaten zur Umkonfiguration der Berechnungseinheit.
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