JP2006085555A - 信号処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 故障が検出された回路からリコンフィギュアラブル回路上に構築した代替回路への置換を速やかに実行可能な信号処理システムを提供する。
【解決手段】 複数設けられた信号処理装置の中から対象装置Ｍを選択し、この対象装置Ｍの検査のために、サポートＥＣＵ３のリコンフィギュアラブル回路部３１上に検査回路Ｋを構築する。検査回路Ｋは、二つの検査ブロックＫＢ（ＫＢ１，ＫＢ２）からなり、これら検査ブロックＫＢ１，ＫＢ２は、いずれも対象装置Ｍの既存回路部１１と同等の機能を有する疑似回路からなる。対象装置Ｍから取得したログデータと、そのログデータに従って検査回路Ｋを動作させることで得られたデータとを比較することで、既存回路部１１を構成する機能ブロックＦ（Ｆ１，Ｆ２，…）のいずれかが故障であると判定されると、検査回路Ｋの一部を代替回路Ｄとして、故障した機能ブロックＦを代替回路Ｄで置換する。
【選択図】図７

Description

本発明は、ネットワークを介して相互接続された複数の信号処理装置からなり、該信号処理装置の少なくとも一つに、回路の再構成が可能なリコンフィギュアラブル回路を設けた信号処理システムに関する。

従来より、ダウンロードされたハードウェアデータに従って回路構成が規定されるプログラマブルロジックデバイス等からなるリコンフィギュアラブル回路を利用した装置が知られている。

これらの装置では、それぞれが異なった機能を実現する複数の信号処理装置（回路）以外に、リコンフィギュアラブル回路からなる予備装置が設けられ、信号処理装置の故障を検出すると、予備装置のリコンフィギュアラブル回路を再構成することにより、その故障した信号処理装置の機能の全部又は一部を実現する代替回路を生成し、故障した信号処理装置を代替回路に置換することで、自己修復機能やフェールセーフ機能を実現するようにされている（例えば、特許文献１，２参照。）。
特開平８−４４５８１号公報 特開２０００−８１９９１号公報

しかし、これらの装置では、信号処理装置の故障が検出されてから、予備装置のリコンフィギュアラブル回路の再構成（代替回路の生成）を行うため、回路の再構成に要する時間の間、故障が検出された信号処理装置の機能を利用することができないという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するために、故障が検出された回路からリコンフィギュアラブル回路上に構築した代替回路への置換を速やかに実行可能な信号処理システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた第一発明の信号処理システムは、ネットワークを介して相互接続された複数の信号処理装置からなり、これら信号処理装置の少なくとも一つに、回路の再構成が可能なリコンフィギュアラブル回路が設けられている。

そして、検査回路構成手段が、信号処理装置のいずれかを対象装置として選択し、この対象装置を予め設定された機能ブロック毎に模擬した疑似回路を少なくとも含んだ検査回路を、リコンフィギュアラブル回路上に構成し、検査データ取得手段が、対象装置から機能ブロック毎の入出力データを検査データとして取得する。

すると、これら検査回路構成手段が構成した検査回路、及び検査データ取得手段が取得した検査データを用いて、異常判定手段が、対象装置の検査を実行することにより、対象装置の異常を機能ブロック毎に判定する。

更に、回路置換手段は、異常判定手段にて異常があると判定された機能ブロックを異常機能ブロック、この異常機能ブロックと同等の機能を有する疑似回路の部位を代替回路として、異常機能ブロックを代替回路に置換する。

このように本発明の信号処理システムによれば、対象装置の検査のためにリコンフィギュアラブル回路上に構成された疑似回路の一部を、そのまま代替回路として用いるため、異常が検出された時には、リコンフィギュアラブル回路の再構成に要する時間を待つことなく、直ちに異常機能ブロックを代替回路に置換することができる。その結果、異常が検出された信号処理装置の機能を使用できない期間を最小限に抑えることができる。

また、本発明の信号処理システムによれば、検査回路はリコンフィギュアラブル回路を再構成することで生成され、信号処理装置毎に専用の検査回路を設ける必要がないため、システム規模を小さく抑えることができる。更に、代替回路への置換は、信号処理装置単位ではなく、これを分割した機能ブロック単位で行われるため、異常機能ブロックの代わりとなる代替回路によってリコンフィギュアラブル回路が必要以上に占有されてしまうことがなく、限られたリコンフィギュアラブル回路を有効に利用することができる。

なお、回路置換手段は、一度の異常判定で、その機能ブロックを代替回路に置換するように構成してもよいが、その異常がノイズなどに基づく単発的なものである場合も考えられるため、継続的に異常と判定された場合にのみ代替回路に置換するように構成してもよい。この場合、ノイズ等に基づく誤判定による代替回路への無用な置換が行われることを防止できる。

次に、第二発明の信号処理システムは、ネットワークを介して相互接続された複数の信号処理装置からなり、該信号処理装置の少なくとも一つに、回路の再構成が可能なリコンフィギュアラブル回路が設けられている。

そして、検査回路構成手段が、信号処理装置のいずれかを対象装置として選択し、この対象装置の動作を予め設定された機能ブロック毎に検査するための検査回路（第二発明では必ずしも疑似回路が含まれている必要はない）を、リコンフィギュアラブル回路上に構成し、検査データ取得手段が、対象装置を構成する各機能ブロックの入出力データを検査データとして取得する。

すると、これら検査回路構成手段が構成した検査回路、及び検査データ取得手段が取得した検査データを用いて、異常判定手段が、対象装置の検査を実行することにより、対象装置の異常を機能ブロック毎に判定する。

更に、代替回路構成手段が、異常判定手段にて異常があると判定された機能ブロックを異常機能ブロックとして、その異常機能ブロックと同等の機能を有する代替回路を、リコンフィギュアラブル回路上に構成し、回路置換手段が、代替回路構成手段により代替回路が構成された異常機能ブロックが、前記判定手段にて継続的に異常であると判定された場合に、その異常機能ブロックを代替回路に置換する。

このように本発明の信号処理システムによれば、異常判定手段によりある機能ブロックが異常であると判定された時に、その機能ブロック（異常機能ブロック）は故障した可能性があるものとして、その異常機能ブロックの代替回路が構成される。その後、異常機能ブロックが継続的に異常であると判定された時には、異常機能ブロックの故障が確認されたものとして、直ちに異常機能ブロックは代替回路に置換されることになる。

その結果、本発明によれば、ノイズ等に基づく誤判定による代替回路への無用な置換が行われることを確実に防止できるだけでなく、故障が確認された時には直ちに代替回路に置換されるため、故障した信号処理装置の機能を使用できない期間を必要最小限に抑えることができる。

また、第一発明と同様に、信号処理装置毎に専用の検査回路を設ける必要がないため、システム規模を小さく抑えることができると共に、異常機能ブロックの代わりとなる代替回路によってリコンフィギュアラブル回路が必要以上に占有されてしまうことがなく、限られたリコンフィギュアラブル回路を有効に利用することができる。

ところで、代替回路が、対象装置とは異なる信号処理装置のリコンフィギュアラブル回路上に構成されている場合、異常機能ブロックから代替回路への置換が行われると、代替回路との間で入出力される信号の遅延が増大する等の物理的な制約によって機能（処理速度等）が制限される可能性が考えられる。

そこで、第二発明の信号処理システムにおいて、対象装置がリコンフィギュアラブル回路を備えている場合、代替回路構成手段は、対象装置のリコンフィギュアラブル回路上に代替回路を構成することが望ましい。これにより、代替回路への置換によって生じる物理的な制約、ひいては機能低下を最小限に抑えることができる。

また、第一及び第二発明の信号処理システムにおいて、異常判定手段にて異常があるとの判定がなされた場合、必ずしも信号処理装置の異常であるとは限らず、検査回路の異常、ひいては検査回路が構成されたリコンフィギュアラブル回路の異常である可能性もある。

そこで、検査回路構成手段が構成する検査回路は、同等の検査を実行する複数の検査ブロックからなり、異常判定手段は、検査ブロックのそれぞれについて検査を実行した結果に基づいて、対象装置の異常であるか、検査回路が構成されたリコンフィギュアラブル回路の異常であるかを判別することが望ましい。

この場合、例えば、検査ブロックが二つ以上ある場合、各検査ブロックに基づく判定結果の一致，不一致により、検査回路の異常の有無を判別することができ、また、検査ブロックが三つ以上ある場合、各検査ブロックに基づく判定結果がばらついた時には、その多数決により、正しい判定結果を得ることができるため、当該システムの信頼性を向上させることができる。

また、異常判定手段によって検査回路の異常であるとされた場合、検査回路構成手段は、異常があるとされた検査回路の構成に用いられたリコンフィギュアラブル回路上の領域の使用を禁止して、それ以外の領域に検査回路を構成することが望ましい。

以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明が適用された第１実施形態の車両用信号処理システムの構成を表すブロック図である。

図１に示すように、本実施例の車両用信号処理システムは、外部装置との通信を行うための信号処理装置（通信機器）Ｍ１１，Ｍ１２，…が接続された通信系ネットワークＮ１と、各種情報提供（情報表示、再生等）を行うための信号処理装置（情報機器）Ｍ２１，Ｍ２２，…が接続されたＡＶＣ系ネットワークＮ２と、車体に関わる制御を実行するための信号処理装置（ボディ系ＥＣＵ）Ｍ３１，Ｍ３２，…が接続されたボディ系ネットワークＮ３と、車両の走行に関わる制御を実行するための信号処理装置（制御系ＥＣＵ）Ｍ４１，Ｍ４２，…が接続された制御系ネットワークＮ４と、バックアップ等のために設けられた信号処理装置（サポートＥＣＵ）３が接続された予備系ネットワークＮ５と、各ネットワークＮ１〜Ｎ５間の通信を仲介して、ネットワークＮ１〜Ｎ５と共に車載ＬＡＮを構成するゲートウェイＥＣＵ５と、車載ＬＡＮ（ネットワークＮ１〜Ｎ５）に接続された信号処理装置にて利用される様々な情報を、ゲートウェイＥＣＵ５を介して提供するサーバ７とを備えている。

また、ネットワークＮ１〜Ｎ４に接続された信号処理装置Ｍ（Ｍ１１，Ｍ１２，…，Ｍ２１，Ｍ２２，…，Ｍ３１，Ｍ３２，…，Ｍ４１，Ｍ４２，…）は、それぞれサポートＥＣＵ３と直結する専用線（図中では専用線群９として示す）を備えている。

なお、信号処理装置（通信機器）Ｍ１１，Ｍ１２，…の例として、具体的には、ＶＩＣＳから提供される道路交通情報を受信するためのＶＩＣＳ無線機、電話回線を介して外部装置との通信を行うための電話用無線機、ＥＴＣ基地局との通信を行うためのＥＴＣ無線機、テレビ放送信号やラジオ放送信号を受信するためのテレビ・ラジオ受信機等がある。

信号処理装置（情報機器）Ｍ２１，Ｍ２１，…の例として、具体的には、現在位置周辺の地図表示、経路設定，経路案内などを行うためのナビゲーション装置、テレビ，ラジオ，ＤＶＤ等の各種オーディオ装置、ＥＴＣ無線機を介して課金制御を行うＥＴＣ装置等がある。

信号処理装置（ボディ系ＥＣＵ）Ｍ３１，Ｍ３２，…の例として、具体的には、コントロールパネルに設けられた表示部等に車両の各種状態を表示する制御を行うメータＥＣＵ、車両の盗難防止に関わる制御を行う盗難防止ＥＣＵ、エアコンを制御するエアコンＥＣＵ等がある。

信号処理装置（制御系ＥＣＵ）Ｍ４１，Ｍ４２，…の例として、具体的には、エンジンを制御するエンジンＥＣＵ、自動変速機を制御するＥＣＴ・ＥＣＵ、車両の姿勢制御及び制動制御を行うＶＳＣ・ＥＣＵ、車両を先行車両に追従させたり一定速度で走行させるオートクルーズ制御を行うＡＣＣ・ＥＣＵ等がある。

ここで、図２（ａ）は、信号処理装置Ｍの一般的な構成を模式的に示したブロック図である。図２（ａ）に示すように、信号処理装置Ｍは、ターゲットＴの駆動等、自装置が果たすべき機能を実現するために設けられた既存回路部１１と、車載ＬＡＮ，専用線を介した信号の入出力や、既存回路部１１の動作を監視・制御する制御・Ｉ／Ｆ部１３とからなる。

そして、既存回路部１１は、複数の機能ブロックＦ（Ｆ１，Ｆ２，…）と、機能ブロックＦへの入力信号として、前段の回路（ターゲットＴや機能ブロックＦ）から供給される信号、又は制御・Ｉ／Ｆ部１３から供給される信号のいずれかを、制御・Ｉ／Ｆ部１３からの選択信号に従って択一的に供給するセレクタＳ（Ｓ１，Ｓ２，…）とからなる。また、既存回路部１１は、機能ブロックＦ間の入出力信号、機能ブロックＦとターゲットＴとの間の入出力信号、及び各機能ブロックＦの内部信号の一部を、モニタ信号として制御・Ｉ／Ｆ部１３に供給するように構成されている。

つまり、既存回路部１１は、図３に示すように、セレクタＳを操作して、特定の機能ブロックＦの入出力信号を制御・Ｉ／Ｆ部１３に迂回させることにより、任意の機能ブロックＦを切り離して動作させることができるようにされている。

なお、図３において、（ａ）は、通常時の入出力信号の流れ、（ｂ）は、機能ブロックＦ１を切り離した時の入出力信号の流れ、（ｃ）は、機能ブロックＦ２を切り離した時の入出力信号の流れを示した説明図であり、使用する信号線が太い実線で示され、切り離された機能ブロックや未使用の信号線が点線で示されている。また、図３では、図面を見易くするために、選択信号、内部信号が省略されている。

また、既存回路部１１における各機能ブロックＦ間の接続関係は、図２，３に示したように、前段の機能ブロックＦから供給された信号を処理して後段の機能ブロックＦに供給するといった直列的な接続関係に限られるものではなく、図４（ａ）に示すように、互いに独立した動作をする並列的な接続関係である場合もあるし、図４（ｂ）に示すように、並列的な接続関係と直列的な接続関係の両者が混在したものである場合もある。また、既存回路部１１を構成する機能ブロックＦの数は、２個や３個に限らず、１個の場合や４個以上の場合もある。更に、機能ブロックＦの数や接続関係は、信号処理装置Ｍ毎に異なっていてもよい。

そして、例えば、信号処理装置Ｍがエンジン制御ＥＣＵである場合、既存回路部１１を構成する機能ブロックＦは、燃料噴射制御、点火制御、回転制御を実行する三つの機能ブロックからなり、これらは並列的に接続されることが考えられる。

一方、制御・Ｉ／Ｆ部１３は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ回路を備えた周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、車載ＬＡＮを介して通信を行うためのＬＡＮコントローラや、既存回路部１１から供給されるモニタ信号がアナログ信号である場合に、これをサンプリングするためのＡＤ変換器、専用線群９を介して信号を入出力するための送受信回路を少なくとも備えている。

そして、制御・Ｉ／Ｆ部１３のＣＰＵは、一定時間毎にモニタ信号をサンプリングしたデータをログデータとしてＲＡＭに記憶するデータ収集処理、及びサポートＥＣＵ３からの要求に応じて、ＲＡＭに記憶されているログデータを、車載ＬＡＮ又は専用線群９を介してサポートＥＣＵ３に提供するログデータ提供処理を少なくとも実行するように構成されている。

次に、サポートＥＣＵ３は、図２（ｂ）に示すように、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array ）やＦＰＡＡ（Field Programmable Analog Array ）等で構成されたリコンフィギュアラブル回路部３１と、リコンフィギュアラブル回路部３１の再構成や、リコンフィギュアラブル回路部３１上に構成された回路と信号処理装置Ｍとが専用線群９や車載ＬＡＮを介して行う信号の入出力等を制御する制御・Ｉ／Ｆ部３３とからなる。

なお、ＦＰＧＡは、複数の論理セルで構成され、プログラミングによってこれら論理セルを組み合わせることで、各種回路機能を実現できるように構成された集積回路であり、ＦＰＡＡは、再構成可能な回路要素として、アナログのオペアンプ、抵抗、コンデンサなどで構成され、指定するデータに応じてアナログ回路を再構成可能な集積回路である。

また、サポートＥＣＵ３の制御・Ｉ／Ｆ部３３は、信号処理装置Ｍの制御・Ｉ／Ｆ部１３と同様に、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ回路を備えた周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、車載ＬＡＮを介して通信を行うためのＬＡＮコントローラや、リコンフィギュアラブル回路部３１から供給される信号がアナログ信号である場合にこれをサンプリングするためのＡＤ変換器、専用線群９を介して信号を入出力するための送受信回路を少なくとも備えている。

なお、制御・Ｉ／Ｆ部３３のＲＯＭには、リコンフィギュアラブル回路部３１上に、信号処理装置Ｍの既存回路部１１と同等の機能を有する疑似回路を、機能ブロック単位で構成するためのハードウェアデータが少なくとも記憶されている。

また、制御・Ｉ／Ｆ部３３のＣＰＵは、リコンフィギュアラブル回路部３１を利用して、信号処理装置Ｍの検査及びバックアップを行う検査・バックアップ処理を少なくとも実行するように構成されている。

この検査・バックアップ処理の詳細を、図５に示すフローチャートに沿って説明する。なお、本処理は、サポートＥＣＵ３の起動後、繰り返し実行される。
図５に示すように、本処理が起動すると、まず、ネットワークＮ１〜Ｎ４に接続された信号処理装置Ｍの中から、検査の対象となる対象装置Ｍを選択する（Ｓ１１０）。この時、全ての信号処理装置Ｍが同じ頻度で選択されるようにしてもよいし、各信号処理装置Ｍに優先度を割り当て、優先度の高い信号処理装置Ｍほど高い頻度で選択されるようにしてもよい。

次に、選択した対象装置Ｍについての検査回路Ｋを、リコンフィギュアラブル回路３１上に構築する（Ｓ１２０）と共に、選択した対象装置Ｍからログデータを取得する（Ｓ１３０）。

なお、リコンフィギュアラブル回路部３１上に構築する検査回路Ｋは、図７（ａ）に示すように、二つの検査ブロックＫＢ（ＫＢ１，ＫＢ２）からなり、これら検査ブロックＫＢ１，ＫＢ２は、いずれも対象装置Ｍの既存回路部１１と同等の機能を有する疑似回路からなる。即ち、対象装置Ｍの既存回路部１１の構成が、図２（ａ）に示した構成を有する場合、検査ブロックＫＢ１，ＫＢ２は、既存回路部１１と同様に、複数の機能ブロックＫＦ（ＫＦ１，ＫＦ２，…）や、機能ブロックＫＦへの入力信号として、前段の回路から供給される信号、又は制御・Ｉ／Ｆ部３３から供給される信号のいずれかを、制御・Ｉ／Ｆ部３３からの選択信号に従って択一的に供給するセレクタＫＳ（ＫＳ１，ＫＳ２，…）を備えている。また、検査回路Ｋは、対象装置Ｍの既存回路部１１が制御・Ｉ／Ｆ部１３に供給するモニタ信号と同等の信号（一部のみ図示）を、制御・Ｉ／Ｆ部３３に供給するように構成される。

また、対象装置Ｍから取得するログデータは、図８に示すように、前回検査対象となってから、今回検査対象となるまでの間に収集された全てのログデータを対象とする。
次に、Ｓ１３０にて取得したログデータの中から、検査に使用する検査データを選択する（Ｓ１４０）。ここでは、取得したログデータを時間的に最も古いものから順番に選択する。

このＳ１４０にて選択された検査データを用いて、リコンフィギュアラブル回路部３１上の検査回路Ｋを作動させ、検査ブロックＫＢ１，ＫＢ２のそれぞれから、既存回路部１１のモニタ信号に対応する信号を検査結果データとして取得し（Ｓ１５０）、その検査結果データと、Ｓ１４０にて選択した検査データとに基づいて、対象装置の異常の有無を判定する判定処理を実行する（Ｓ１６０）。

そして、検査に使用すべきログデータ、即ち未処理の検査データが存在するか否かを判断し（Ｓ１７０）、存在すれば、Ｓ１４０に戻ってＳ１４０〜Ｓ１６０の処理を繰り返し、未処理の検査データが存在しなければ、本処理を終了する。

なお、個々の検査データ（ログデータ）に対する処理（Ｓ１６０，Ｓ１７０）は、図８に示すように、ログデータのサンプリング間隔より短い時間間隔で実行される。つまり、サポートＥＣＵ３では、全ての信号処理装置Ｍの検査を時分割処理で実行するにも関わらず、他の信号処理装置Ｍの検査が行われている間に収集された全てのログデータを、検査データとして使用できるようにされている。

次に、Ｓ１６０にて実行する判定処理の詳細を、図６に示すフローチャートに沿って説明する。但し、本処理は、各機能ブロックＦ毎に実行され、この判定対象となる機能ブロックを、以下では判定対象機能ブロックと称する。

まず、検査データのうち、判定対象機能ブロックＦに関するデータ（以下「対象装置データ」と称する。）と、検査結果データのうち、判定対象機能ブロックＦに対応する機能ブロックＫＦに関する各検査ブロックＫＢ１，ＫＢ２のデータ（以下「検査ブロックデータと称する。）とを比較し、これら三つのデータのうち、いずれか一つだけが異なる結果であるか否かを判断する（Ｓ２００）。

いずれか一つだけが異なる結果である場合は、他とは相異するデータが対象装置データであるか否かを判断し（Ｓ２１０）、対象装置データである場合、その相異は継続的なものであるか否かを判断する（Ｓ２２０）。具体的には、過去、予め設定された一定期間内（規定個の検査データ）のうち、予め設定された比率以上の割合で同様の相異が検出された場合に、継続的な相異であると判断する。

そして、Ｓ２２０にて否定判定された場合、即ち、継続的な相異であるとは判断できない場合は、異常が検出されたことを通知する異常通知のみを行って（Ｓ２３０）本処理を終了する。一方、Ｓ２２０にて肯定判定された場合、即ち、継続的な相異であると判定された場合は、判定対象機能ブロックＦが故障したことを通知する故障通知を行い（Ｓ２４０）、更に、図７（ｂ）に示すように、リコンフィギュアラブル回路３１上に構成されている検査ブロックＫＢ１，ＫＢ２のいずれか一方から、判定対象機能ブロックＦに対応する機能ブロックＫＦを代替回路Ｄとして抽出し、判定対象機能ブロック（即ち、異常機能ブロック）Ｆをこの代替回路Ｄに置き換えて（Ｓ２５０）、本処理を終了する。

具体的には、機能ブロックＦ１が故障であると判定されたとすると、セレクタＳ１を操作することで機能ブロックＦ１を他の機能ブロックＦ２から切り離し、機能ブロックＦ１への入力信号が、専用線群９を介して代替回路Ｄ（即ち、機能ブロックＫＦ１）に入力され、且つ代替回路Ｄからの出力信号が、専用線群９を介して機能ブロックＦ１の出力信号の代わりに、機能ブロックＦ２に入力されるように、セレクタＳ１や制御・Ｉ／Ｆ部１３，３３に設けられた専用線群９用の送受信回路を設定する。

一方、先のＳ２１０にて、他とは相異するデータが対象装置データではなく、検査ブロックデータのいずれか一方であると判定された場合、Ｓ２２０と同様に、その相異は継続的なものであるか否かを判断する（Ｓ２６０）。

このＳ２６０にて、否定判定された場合、即ち、継続的な相異であるとは判定できない場合は、そのまま本処理を終了し、一方、肯定判定された場合、即ち、継続的な相異であると判定された場合は、相異するデータを出力する検査ブロックＫＢ、ひいてはその検査ブロックＫＢが構築されているリコンフィギュアラブル回路部３１の領域に異常があるものとして、その異常があるとされた一方の検査ブロックＫＢを消去すると共に、リコンフィギュアラブル回路部３３上の空き領域に、代わりとなる検査ブロックＫＢを再構築して（Ｓ２７０）、本処理を終了する。

また、先のＳ２００にて否定判定された場合、今度は、三つのデータが全て異なっているか否かを判断し（Ｓ２８０）、肯定判定された場合、即ち、三つのデータが全て異なっている場合は、対象装置Ｍ及び検査ブロックＫＢ１，ＫＢ２のいずれが、異常であるか判定できないため、単に、故障の可能性があることを示す通知のみを行って（Ｓ２９０）、本処理を終了する。一方、Ｓ２８０にて否定判定された場合、即ち、三つのデータが全て一致している場合は、対象装置Ｍ及び検査ブロックＫＢ１，ＫＢ２はいずれも正常に動作しているものとして、そのまま本処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態の車両用信号処理システムにおいては、対象装置Ｍの検査のためにサポートＥＣＵ３のリコンフィギュアラブル回路部３１上に構成された検査回路Ｋの一部を、そのまま代替回路Ｄとして用いている。このため、対象装置Ｍの機能ブロックＦが故障であると判定された時には、直ちに、その機能ブロックＦを代替回路Ｄにて置換することができ、対象装置（異常が検出された信号処理装置）Ｍの機能を使用できない期間を最小限に抑えることができる。

また、本実施形態の車両用信号処理システムによれば、検査回路Ｋはリコンフィギュアラブル回路部３１を再構成することで生成され、信号処理装置Ｍ毎に専用の検査回路Ｋを設ける必要がないため、システム規模を小さく抑えることができる。更に、代替回路Ｄへの置換は、信号処理装置Ｍ単位ではなく、これを分割した機能ブロックＦ単位で行われるため、置換された代替回路Ｄによってリコンフィギュアラブル回路部３１が必要以上に占有されてしまうことがなく、限られたリコンフィギュアラブル回路部３１を有効に利用することができる。

また、本実施形態の車両用信号処理システムによれば、検査回路Ｋを二つの検査ブロックＫＢ１，ＫＢ２にて構成し、これら検査ブロックＫＢ１，ＫＢ２及び対象装置Ｍから得られる三つのデータに基づいて、対象装置Ｍの異常であるか、検査ブロックＫＢ１，ＫＢ２の異常であるかを判別するようにされている。しかも、検査ブロックＫＢｉ（ｉ＝１，２）に異常が検出された場合は、リコンフィギュアラブル回路部３１の空き領域に、代わりの検査ブロックＫＢｉを再構築するようにされている。従って、検査回路Ｋの異常によって、対象装置が異常であると誤判定されることを防止でき、信頼性の高い判定を行うことができる。

なお、本実施形態において、Ｓ１１０，Ｓ１２０が検査回路構成手段、Ｓ１３０が検査データ取得手段、Ｓ１５０，Ｓ２００〜Ｓ２２０が異常判定手段、Ｓ２５０が回路置換手段に相当する。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。

本実施形態の車両用信号処理システムは、判定処理の内容が一部異なる以外は、第１実施形態と全く同様であるため、この相異する部分を中心に説明する。
本実施形態の車両用信号処理システムでは、図９に示すように、判定処理にＳ２３５が追加されている。

つまり、対象装置データ（対象装置Ｍの検査データ）が、検査ブロックデータ（検査ブロックＫＢ１，ＫＢ２の検査結果データ）と相異しているが、その相異が継続的のものであるとは判定できない場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）に、異常通知（Ｓ２３０）を行うだけでなく、図１０に示すように、リコンフィギュアラブル回路部３１の空き領域に、判定対象機能ブロックＦ（図ではＦ１）と同等の機能を有する擬似回路からなる代替回路Ｄを構築する（Ｓ２３５）。

そして、上記相異が継続的なものであると判定された場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）に、故障通知（Ｓ２４０）と共に実行されるＳ２５０では、判定対象機能ブロックＦをＳ２３５にて構築した代替回路Ｄに置換する。

以上説明したように、本実施形態の車両用信号処理システムによれば、検査回路Ｋの一部を代替回路Ｄとするのではなく、検査回路Ｋとは別に代替回路Ｄを構築するようにされている。しかも、その代替回路Ｄは、判定対象機能ブロックＦの異常が最初に検出された時に構築され、その後、故障（継続的な異常）が確認された時には、その判定対象機能ブロック（即ち異常機能ブロック）Ｆと直ちに置換することができるため、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施形態において、Ｓ２３５が代替回路構成手段に相当する。
また、本実施形態では、検査回路Ｋ（即ち、検査ブロックＢＫ１，ＢＫ２）の一部を代替回路Ｄとして用いるわけではないため、検査ブロックＢＫ１，ＢＫ２は、代替回路Ｄとして使用可能な擬似回路である必要はなく、例えば、検査データが許容範囲内のものである否かを判定することで検査データの正当性を診断する診断回路のようなものであってもよい。
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。

本実施形態の車両用信号処理システムは、ネットワークＮ１〜Ｎ４に接続される信号処理装置Ｍの構成と、判定処理のＳ２３５及びＳ２５０の処理が異なる以外は、第２実施形態のものと全く同様であるため、この相異する部分を中心に説明する。

本実施形態の車両用信号処理システムでは、信号処理装置Ｍの一部又は全部が、図１１（ａ）に示すように、既存回路部１１，制御・Ｉ／Ｆ部１３に加えて、サポートＥＣＵ３に設けられたものと同様のリコンフィギュアラブル回路部１５を備えている。

そして、判定処理のＳ２３５では、対象装置Ｍがリコンフィギュアラブル回路部１５を備えている場合には、図１１（ｂ）に示すように、代替回路Ｄを、サポートＥＣＵ３のリコンフィギュアラブル回路部３１にではなく、対象装置Ｍのリコンフィギュアラブル回路部１５上に構築する。

また、判定処理のＳ２５０では、故障と判定された判定対象機能ブロック（異常機能ブロック）Ｆを、対象装置Ｍのリコンフィギュアラブル回路部１５上に構築された代替回路Ｄに置換する。

このように本実施形態の車両用信号処理システムによれば、第２実施形態のもとのは、代替回路Ｄの構築先が異なるだけであり、従って、第２実施形態のものと同様の効果を得ることができる。

しかも、本実施形態の車両用信号処理システムでは、対象装置Ｍ上に代替回路Ｄが存在するため、サポートＥＣＵ３上に代替回路Ｄが存在する場合と比較して、専用線群９を介して接続されることによる信号の遅延など、代替回路Ｄへの置換によって生じる物理的な制約、ひいては機能低下を最小限に抑えることができる。
［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明する。

本実施形態の車両用信号処理システムは、Ｓ１２０にて構築される検査回路Ｋの構成、及びＳ１６０にて実行される判定処理の内容が異なる以外は、第１実施形態のものと同様であるため、この相異する部分を中心に説明する。

本実施形態の車両用信号処理システムにおいて、Ｓ１２０にてサポートＥＣＵ３のリコンフィギュアラブル回路部３１に構築される検査回路Ｋは、図１４（ａ）に示すように、対象装置Ｍの既存回路部１１と同等の機能を有する疑似回路からなる単一の検査ブロックＫＢにより構成されている。

次に、この単一の検査ブロックＫＢからなる検査回路Ｋを用いて実行する判定処理の内容を、図１２に示すフローチャートに沿って説明する。但し、本処理は、第１実施形態の場合と同様に、各機能ブロックＦ毎に実行され、この判定対象となる機能ブロックを、以下では判定対象機能ブロックと称する。

本処理では、まず、検査データのうち、判定対象機能ブロックＦに関するデータ（対象装置データ）と、判定対象機能ブロックＦに対応する機能ブロックＫＦに関するデータ（検査回路データ）とを比較し、両データが一致しているか否かを判断する（Ｓ３００）。

そして、両データが一致している場合には、そのまま本処理を終了し、一方、両データが相異する場合には、その相異は継続的なものであるか否かを判断する（Ｓ３１０）。なお、継続的であるか否かの判断は、Ｓ２２０の場合と同様である。

このＳ３１０にて否定判定された場合、即ち、継続的な相異であると判定することができない場合、判定対象機能ブロックＦの異常が検出されたことを通知する異常通知を行うと共に（Ｓ３２０）、リコンフィギュアラブル回路部３１の空き領域に、検査回路Ｋを再構築して（Ｓ３３０）、本処理を終了する。

一方、Ｓ３１０にて肯定判定された場合、即ち、継続的な相異であると判定された場合は、判定対象機能ブロックＦが故障したことを通知する故障通知を行い（Ｓ３４０）、リコンフィギュアラブル回路３１上に構成されている検査回路Ｋから、判定対象機能ブロック（即ち、異常機能ブロック）Ｆに対応する機能ブロックＫＦを代替回路Ｄとして抽出し、判定対象機能ブロックＦをこの代替回路Ｄに置換して（Ｓ３５０）、本処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態の車両用信号処理システムでは、対象装置のデータと検査回路のデータとが相異する場合、検査回路Ｋの故障に対応するために検査回路Ｋを再構築し、検査回路Ｋを再構築してもデータの相異が継続する場合には、判定対象機能ブロックＦが故障しているものとして、検査回路Ｋの一部を代替回路Ｄに置換するようにされている。

つまり、検査回路Ｋを再構築してもデータの相異が継続する場合には、対象装置の故障であることがわかり、再構築によってデータの相異が解消した場合には、検査回路Ｋの故障であることがわかるからである。

このように本実施形態の車両用信号処理システムによれば、検査回路Ｋが単一の検査ブロックＫＢからなるにも関わらず、複数の検査ブロックＫＢを備えた場合と同様に、データが相異する原因が、対象装置Ｍにあるのか、検査回路Ｋ（ひいてはリコンフィギュアラブル回路部３１）にあるのかを判別することができる。つまり、第１実施形態より簡易な構成にて第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施形態では、検査回路Ｋの一部を代替回路Ｄとして用いたが、第２実施形態と同様に、サポートＥＣＵ３のリコンフィギュアラブル回路部３１上に検査回路Ｋとは別の代替回路Ｄを構築したり、信号処理装置Ｍがリコンフィギュアラブル回路部１５を備えている場合には、第３実施形態と同様に、この信号処理装置Ｍのリコンフィギュアラブル回路部１５上に代替回路Ｄを構築するように構成してもよい。この場合、代替回路Ｄの構築は、Ｓ３１０にて否定判定された時に、Ｓ３２０やＳ３３０と共に実行すればよい。
［第５実施形態］
次に、第５実施形態について説明する。

本実施形態の車両用信号処理システムは、Ｓ１２０にて構築される検査回路Ｋの構成、及びＳ１６０にて実行される判定処理の内容が異なる以外は、第１実施形態のものと同様であるため、この相異する部分を中心に説明する。

本実施形態の車両用信号処理システムにおいて、Ｓ１２０にてリコンフィギュアラブル回路部３１上に構築される検査回路Ｋは、図１４（ｂ）に示すように、対象装置Ｍの既存回路部１１と同等の機能を有する疑似回路からなる検査ブロックＫＢ１と、対象装置Ｍを構成する各機能ブロックＦの入出力データが許容範囲内にあるか否かを調べることにより、入出力データの正当性を診断する診断回路からなる検査ブロックＫＢ２とにより構成されている。

次に、この構成の異なる二つの検査ブロックＫＢ１，ＫＢ２からなる検査回路Ｋを用いて実行する判定処理の内容を、図１３に示すフローチャートに沿って説明する。但し、本処理は、第１実施形態の場合と同様に、各機能ブロックＦ毎に実行され、この判定対象となる機能ブロックを、以下では判定対象機能ブロックと称する。

本処理では、まず、検査データのうち、判定対象機能ブロックＦに関するデータ（対象装置データ）と、判定対象機能ブロックＦに対応する機能ブロックＫＦに関する検査ブロックＫＢ１のデータとを比較した比較結果が一致するか否か（Ｓ４００）、及び検査ブロックＫＢ２での診断結果が、判定対象機能ブロックＦの異常を示しているか否かを判断する（Ｓ４１０，Ｓ４６０）。

そして、比較結果が不一致であり、且つ診断結果が異常であると判定された場合（Ｓ４００：ＮＯ，Ｓ４１０：ＹＥＳ）、比較結果と診断結果とに矛盾がないため、判定対象機能ブロックＦに異常が検出されたものとして、その状態が継続的なものであるか否かを判断する（Ｓ４２０）。なお、継続的であるか否かの判断は、Ｓ２２０の場合と同様である。

このＳ４２０にて否定判定された場合、即ち、継続的な相異であるとは判定することができない場合、判定対象機能ブロックＦの異常が検出されたことを通知する異常通知を行って（Ｓ４３０）、本処理を終了する。

一方、Ｓ４２０にて肯定判定された場合、即ち、継続的な相異であると判定された場合は、判定対象機能ブロックＦが故障したことを通知する故障通知を行い（Ｓ４４０）、リコンフィギュアラブル回路部３１上に構成されている検査ブロックＫＢ１から、判定対象機能ブロック（即ち、異常機能ブロック）Ｆに対応する機能ブロックＫＦを代替回路Ｄとして抽出し、判定対象機能ブロックＦをこの代替回路Ｄに置換して（Ｓ４５０）、本処理を終了する。

また、Ｓ４００，Ｓ４１０，Ｓ４６０にて、比較結果が不一致であり、且つ診断結果が正常であると判定された場合（Ｓ４００：ＮＯ，Ｓ４１０：ＮＯ）、又は比較結果が一致し、且つ診断結果が異常であると判定された場合（Ｓ４００：ＹＥＳ，Ｓ４６０：ＹＥＳ）、つまり、比較結果と診断結果とが矛盾している場合は、その状態が継続的なものであるか否かを判断する（Ｓ４７０）。

そして、継続的であると判定することができない場合は、そのまま本処理を終了し、継続的であると判定された場合は、検査回路Ｋ（検査ブロックＫＢ１，ＫＢ２）を、リコンフィギュアラブル回路部３１の空き領域に再構築して（Ｓ４８０）、本処理を終了する。

また、Ｓ４００，Ｓ４６０にて、比較結果が一致し、且つ診断結果が正常であると判定された場合（Ｓ４００：ＮＯ，Ｓ４７０：ＮＯ）は、比較結果と診断結果とに矛盾がないため、対象装置Ｍ及び検査回路Ｋのいずれもが正常であるものとして、そのまま本処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態の車両用信号処理システムでは、比較結果と診断結果とが一致している場合は、検査回路Ｋは正常に動作しているものとして、その比較結果や診断結果に従って、代替回路Ｄへの置換等を行い、比較結果と診断結果とが不一致である場合は、検査回路Ｋが故障した可能性があるものとして、その状態が継続する場合には、検査回路Ｋの再構築をするようにされている。

このように本実施形態の車両用信号処理システムによれば、検査回路Ｋが、擬似回路からなる二つの検査ブロックＫＢ１，ＫＢ２からなる場合と同様に、データが相異する原因が、対象装置Ｍにあるのか、検査回路Ｋ（ひいてはリコンフィギュアラブル回路部３１）にあるのかを判別することができ、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施形態では、検査ブロックＫＢ１の一部を代替回路Ｄとして用いたが、第２実施形態と同様に、サポートＥＣＵ３のリコンフィギュアラブル回路部３１上に検査回路Ｋとは別の代替回路Ｄを構築したり、信号処理装置Ｍがリコンフィギュアラブル回路部１５を備えている場合には、第３実施形態と同様に、この信号処理装置Ｍのリコンフィギュアラブル回路部１５上に代替回路Ｄを構築するように構成してもよい。この場合、代替回路Ｄの構築は、Ｓ４２０にて否定判定された時に、Ｓ４３０と共に実行すればよい。
［他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な態様にて実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、車載ＬＡＮ全体に対して、サポートＥＣＵ３を一つだけ設けたが、例えば、ネットワークＮ１〜Ｎ４毎に設ける等、複数のサポートＥＣＵ３を設けてもよい。この場合、各サポートＥＣＵ３は、それぞれが分担して各信号処理装置の検査・バックアップ処理を実行するようにすればよい。

また、上記実施形態では、機能ブロックＦ毎に、判定処理を実行しているが、最初は、既存回路１１全体について判定を行い、このレベルで異常が検出された場合にのみ、機能ブロックＦ単位で判定を行うように構成してもよい。

また、上記実施形態では、信号処理装置Ｍが取得したログデータのすべてを検査データとして用いているが、ログデータの一部（一定間隔毎又は連続した一部）を検査データとして用いるように構成してもよい。この場合、更に、異常が検出された後は、全てのログデータを検査データとして用いるように、検査方法を変更することで、より詳細な検査を実行できるように構成してもよい。

実施形態の車両用信号処理システムの構成を示すブロック図である。 信号処理装置及びサポートＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。 信号処理装置を構成する既存回路部の機能を示す説明図である。 既存回路部の他の構成例を示す説明図である。 サポートＥＣＵが実行する検査・バックアップ処理を内容を示すフローチャートである。 第１実施形態における判定処理の詳細を示すフローチャートである。 第１実施形態におけるリコンフィギュアラブル回路部の使用状態を示す説明図である。 ログデータの取得タイミングや使用タイミングを示す説明図である。 第２実施形態における判定処理の詳細を示すフローチャートである。 第２実施形態におけるリコンフィギュアラブル回路部の使用状態を示す説明図である。 第３実施形態におけるリコンフィギュアラブル回路部の使用状態を示す説明図である。 第４実施形態における判定処理の詳細を示すフローチャートである。 第５実施形態における判定処理の詳細を示すフローチャートである。 第４及び第５実施形態におけるリコンフィギュアラブル回路部の使用状態を示す説明図である。

符号の説明

３…サポートＥＣＵ、５…ゲートウェイＥＣＵ、７…サーバ、９…専用線群、１１…既存回路部、１３，３３…制御・Ｉ／Ｆ部、１５，３１…リコンフィギュアラブル回路部、ＢＫ１，ＢＫ２…検査ブロック、Ｄ…代替回路、Ｆ，ＫＦ…機能ブロック、Ｋ…検査回路、ＫＢ…検査ブロック、Ｓ，ＫＳ…セレクタ、Ｍ…信号処理装置（対象装置）、Ｎ１…通信系ネットワーク、Ｎ２…ＡＶＣ系ネットワーク、Ｎ３…ボディ系ネットワーク、Ｎ４…制御系ネットワーク、Ｎ５…予備系ネットワーク、Ｔ…ターゲット。

Claims (4)

1. ネットワークを介して相互接続された複数の信号処理装置からなり、該信号処理装置の少なくとも一つに、回路の再構成が可能なリコンフィギュアラブル回路を設けた信号処理システムにおいて、
   前記信号処理装置のいずれかを対象装置として選択し、該対象装置を予め設定された機能ブロック毎に模擬した疑似回路を少なくとも含んだ検査回路を、前記リコンフィギュアラブル回路上に構成する検査回路構成手段と、
   前記対象装置を構成する機能ブロック毎の入出力データを検査データとして取得する検査データ取得手段と、
   該検査回路構成手段が構成した検査回路、及び前記検査データ取得手段が取得した検査データを用いて、前記対象装置の検査を実行することにより、前記対象装置の異常を前記機能ブロック毎に判定する異常判定手段と、
   該異常判定手段にて異常があると判定された機能ブロックを異常機能ブロック、該異常機能ブロックと同等の機能を有する前記疑似回路の部位を代替回路として、前記異常機能ブロックを前記代替回路に置換する回路置換手段と、
   を備えることを特徴とする信号処理システム。
2. ネットワークを介して相互接続された複数の信号処理装置からなり、該信号処理装置の少なくとも一つに、回路の再構成が可能なリコンフィギュアラブル回路を設けた信号処理システムにおいて、
   前記信号処理装置のいずれかを対象装置として選択し、該対象装置の動作を予め設定された機能ブロック毎に検査するための検査回路を、前記リコンフィギュアラブル回路上に構成する検査回路構成手段と、
   前記対象装置を構成する各機能ブロックの入出力データを、検査データとして取得する検査データ取得手段と、
   前記検査回路構成手段が構成した検査回路、及び前記検査データ取得手段が取得した検査データを用いて、前記対象装置の検査を実行することにより、前記対象装置の異常を前記機能ブロック毎に判定する異常判定手段と、
   該異常判定手段にて異常があると判定された機能ブロックを異常機能ブロックとして、該異常機能ブロックと同等の機能を有する代替回路を、前記リコンフィギュアラブル回路上に構成する代替回路構成手段と、
   該代替回路構成手段により代替回路が構成された異常機能ブロックが、前記異常判定手段にて継続的に異常であると判定された場合に、該異常機能ブロックを前記代替回路に置換する回路置換手段と、
   を備えることを特徴とする信号処理システム。
3. 前記代替回路構成手段は、前記対象装置が前記リコンフィギュアラブル回路を備えている場合、該対象装置のリコンフィギュアラブル回路上に前記代替回路を構成することを特徴とする請求項２に記載の信号処理システム。
4. 前記検査回路構成手段が構成する検査回路は、同等の検査を実行する複数の検査ブロックからなり、
   前記異常判定手段は、前記検査ブロックのそれぞれについて検査を実行した結果に基づいて、前記対象装置の異常であるか、前記検査回路が構成されたリコンフィギュアラブル回路の異常であるかを判別することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の信号処理システム。

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