JP2019016086A - 自動車用電子制御装置 - Google Patents

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【課題】不揮発性メモリのデータが書き換えられるときに、更新データの識別コードの演算結果を速やかに得ることができる、自動車用電子制御装置を提供する。【解決手段】自動車用電子制御装置は、電気的に記憶内容が書き換え可能な不揮発性メモリを備え、外部からの指示によって不揮発性メモリのデータを書き換える第1のモードと、不揮発性メモリに格納された制御用プログラムにしたがって制御対象機器を制御する第2のモードとに切替え可能であり、第1のモードにおいて外部から送られた更新データを不揮発性メモリに書き込む処理中に更新データの識別コードを演算する。【選択図】図8

Description

本発明は、自動車用電子制御装置に関し、詳しくは、不揮発性メモリのデータを書き換えるときに更新データの識別コードを演算する技術に関する。
特許文献1には、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリの内容を保証する内容保証値(CVN:Calibration Verification Number)を演算するCVN演算手段を備えた制御装置が開示されている。
この制御装置は、不揮発性メモリに書き換え用データを書き込む処理を実行したときに、CVN演算手段の演算が終了した後にこの演算結果を出力するよう構成される。
特開2005−056263号公報
ところで、制御用プログラムなどが書き換えられた後に起動された自動車用電子制御装置が、制御用プログラムにしたがって制御対象機器を制御する状態で更新データの識別コード(プログラムコードのチェックサム値などからなるCVN)を演算する場合、制御処理の合間(空き時間)で識別コードを演算することになるため、識別コードの演算完了に時間を要することになる。
このため、自動車用電子制御装置が起動されてから、更新データの識別コードを車両診断装置などに応答するまでに長い時間を要するという問題があった。
本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、不揮発性メモリのデータが書き換えられるときに、更新データの識別コードの演算結果を速やかに得ることができる、自動車用電子制御装置を提供することを目的とする。
本発明によれば、その1つの態様において、外部からの指示によって不揮発性メモリのデータを書き換えるモードにおいて、外部から送られた更新データを不揮発性メモリに書き込む書き込み処理中に更新データの識別コードを演算する。
本発明によれば、不揮発性メモリのデータが書き換えられるときに、更新データの識別コードの演算完了を早めることができる。
自動車用電子制御装置の一態様を示す構成ブロック図である。 書き換えシステムの一態様を示す概略図である。 書換えツールの一態様を示す構成ブロック図である。 フラッシュEEPROMのデータを書き換え動作の手順を示すタイムチャートである。 フラッシュEEPROMのデータを書き換え動作の流れを概略的に示すフローチャートである。 書き換え動作とCVN計算プロセスの進行状況との相関を例示するタイムチャートである。 フラッシュEEPROMの書き換え処理後の通常モードでのCVN計算プロセスを例示するタイムチャートである。 リプログラミングタスクにおける書き換え処理及びCVN計算の流れを示すフローチャートである。
以下、本発明に係る自動車用電子制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、自動車用電子制御装置の一態様を示す構成ブロック図である。
図1の自動車用電子制御装置100(以下、ECU100と称する。)は、自動車に搭載された各種の制御対象機器、例えば、燃料噴射弁、変速機、電動ブレーキシステム、ABS(Antilock Brake System)、可変バルブタイミング機構、可変圧縮比機構などを制御する電子機器であって、マイクロコンピュータを内蔵している。
具体的には、ECU100は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサ110と、ネットワークに接続するための通信回路120と、不揮発性メモリの一例としてのフラッシュEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)130と、揮発性メモリの一例としてのRAM(Random Access Memory)140と、プロセッサ110、通信回路120、フラッシュEEPROM130及びRAM140を相互に接続するバス150と、を有している。
フラッシュEEPROM130は、電気的にデータを消去及び書込むことで、データの書換えが可能な不揮発性メモリであり、前述の制御対象機器を制御するための制御用プログラム(アプリケーションプログラム)や制御データ(定数、マップなどの制御パラメータ)が格納される。
そして、プロセッサ110は、フラッシュEEPROM130に格納されている制御用プログラム及び制御データにしたがってプログラムの処理を実行する。
図2は、ECU100のフラッシュEEPROM130に格納されている制御用プログラムや制御データを書き換えるための書き換えシステムの一態様を示す。
書き換え対象となるECU100は、CAN(Controller Area Network)、シリアル通信、FlexRay(登録商標)などのネットワークケーブル200を介して、書換えツール300に着脱可能に接続される。
なお、書き換えシステムは、ECU100と書換えツール300とをネットワークケーブル200を使用した有線で接続するシステムに限定されず、無線送受信器を使用した無線で接続するシステムとすることができる。
書換えツール300は、作業者がECU100(フラッシュEEPROM130)の書き換え作業を行うために使用する電子機器であり、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどのコンピュータで構成される。
図3は、書換えツール300の一態様を示す構成ブロック図である。
書換えツール300は、CPUなどのプロセッサ310と、ネットワークに接続するための通信回路320と、ハードディスク装置、SSD(Solid State Drive)などのストレージ330と、マンマシンインターフェースとしての入出力装置340と、プロセッサ310、通信回路320、ストレージ330及び入出力装置340を相互に接続するバス350とを有している。
入出力装置340は、LCD(Liquid Crystal Display)などの視覚表示装置と、キーボードと、マウスなどのポインティングデバイスとを含む。
ストレージ330は、例えば、図示しないネットワークに接続されたNAS(Network Attached Storage)、サーバのストレージなどであってもよい。
ストレージ330には、ECU100のフラッシュEEPROM130に格納される制御用プログラムや制御データなどを書き換えるための更新データ(更新版の制御用プログラム、更新版の制御データ)が格納されている。
そして、ECU100は、外部装置である書換えツール300からの指示によってフラッシュEEPROM130のデータ(制御用プログラム、制御データ)を書き換える第1のモードと、フラッシュEEPROM130に格納された制御用プログラムにしたがって制御対象機器を制御する第2のモードとに切替え可能に構成されている。
図4は、フラッシュEEPROM130のデータを書き換える動作(リプログラミング動作)の手順を示すタイムチャートであり、図5は、書き換え動作の流れを概略的に示すフローチャートである。
以下では、図4及び図5に基づき、フラッシュEEPROM130のデータの書き換え動作を説明する。
通常処理(S10)の状態で書換えツール300から書き換え指示があると(図4の時刻t1)、リプログラミングタスク(S11)が起動し、まず、フラッシュEEPROM130の書き換え領域の消去動作(S12)が開始される。
そして、フラッシュEEPROM130の消去が完了すると(図4の時刻t2)、データバッファリング/書き込み動作(S13,S14)に移行する。
このデータバッファリング/書き込み動作においては、書換えツール300からネットワークを介して送られてくる更新データをRAM140に一時的に保存する処理(S13:データバッファリング処理)と、RAM140に保存された更新データの容量が書き込み単位に達するとフラッシュEEPROM130に書き込む処理(S14:書き込み処理)とが繰り返される。
そして、更新データのRAM140への保存、フラッシュEEPROM130への書き込みを繰り返し、更新データの書き込みが完了すると(図4の時刻t3)、次いで、ベリファイ(verify)動作(S15)に移行する。
ベリファイ動作(S15)は、フラッシュEEPROM130に書き込まれたデータに誤りがないかをチェックする動作であり、書き込みデータに誤りがなければ、書き換え動作の正常完了を履歴として保存し(図4の時刻t4)、ECU100はリセットされる(S16)。
また、ECU100は、フラッシュEEPROM130への更新データの書き込み処理中に、更新データについてCVN(Calibration Verification Number)を演算するよう構成されている(S17)。
CVNは、ソフトウエア照合用番号として用いられる識別コードであり、プログラムコードのチェックサム値として演算される。そして、このCVNを外部の診断装置などに出力することで更新データ(書き換えられた制御用プログラムや制御データ)の正当性が保証され、ECU100の不正改造が抑制される。
換言すれば、CVNは、フラッシュEEPROM130のデータ(更新内容)を保証する内容保証値であり、ECU100は、更新データの識別コードを演算する識別コード演算手段としての機能を備える。
書き換え動作においては、前述のように、RAM140に一時的に保存した更新データの容量が書き込み単位に達するまでは書き込み動作は実施されず、また、ネットワーク受信のタイミングにも制約があるため、更新データのRAM140への保存処理中にプロセッサ110の空き時間(処理待ち状態)が発生する。そこで、ECU100は、書き込み処理中(更新データをRAM140に一時的に保存する処理中)の処理待ち状態で、更新データのCVNを演算するよう構成されている。
つまり、図4及び図5に示すように、更新データのRAM140への保存処理中に発生する空き時間を利用して、CVN計算動作が実行される。
なお、CVNの演算結果はフラッシュEEPROM130又は個別の不揮発性メモリに書き込まれる。
図6は、更新データのRAM140への保存処理及び更新データのフラッシュEEPROM130への書き込み処理を繰り返す書き換え動作と、CVN計算プロセスの進行状況との相関を例示する図である。
CVN計算動作は、書き込み単位での書き込み終了時点から次の書き込み単位での書き込み開始までの間の更新データのRAM140への保存処理中に空き時間を利用して実施され、書き込み単位での書き込み処理中においてCVN計算動作は実施されない。
したがって、更新データのRAM140への保存処理中に、CVN計算プロセスが進行し、書き込み単位での書き込み処理中はCVN計算プロセスが中断される。
なお、ベリファイ動作中も空き時間(処理待ち状態)を利用してCVN計算を実施させることができる。したがって、更新データのRAM140への保存処理中にCVN計算を終えることができなかった場合に、残っているCVN計算をベリファイ動作中に実施させることができる。
また、更新データのRAM140への保存処理中に、書き込み単位の更新データについてのCVN計算を終えることができない場合は、書き込み動作の開始を遅らせてCVN計算を実行させることができる。
このようにして、ベリファイ動作終了までに全ての更新データについてのCVN計算を終えれば、ECU100がリセットされ、初期化処理(初期化モード)を経て通常モード(第2のモード)に移行したときには、直ちにCVN応答(CVNの外部への送信)を実施できる。
したがって、外部からのCVNの応答要求に対し、書き換え処理後にECU100がリセットされてから所定時間内にCVNを返信(応答)することができる。
例えば、図7に示すように、フラッシュEEPROM130の書き換え処理後にECU100がリセットされ、制御動作を行う通常モード(第2のモード)になってから、空き時間(処理待ち状態)を利用してCVNの計算を行わせる場合には、種々の制御動作のための演算負荷が大きくCVN計算を行える空き時間を充分に確保することができず、更新データについてのCVN(プログラムコードのチェックサム値)の演算を終えるのに長い時間を要してしまう。
これに対し、書き換えに伴うリセット前の書き換え処理中(更新データのRAM140への保存処理中)にCVN計算を行わせれば、リセット時点でCVNの演算を予め完了させておくことが可能になり、通常モードに移行した直後にCVNを応答でき、フラッシュEEPROM130の記憶内容の保証をより確かなものとすることができる。
なお、ECU100は、ベリファイ動作終了までに更新データについてのCVN計算を終えることができない場合に、リセット後の通常モードになってからの空き時間で残るCVN計算を実行することができる。
この場合も、書き換え処理中(更新データのRAM140への保存処理中)にCVN計算が進んでいるから、リセット後に通常モードになってからCVN計算を終えるまでの時間を充分に短くすることができる。
図8は、リプログラミングタスクにおける書き換え処理及びCVN計算の流れを示すフローチャートである。
まず、ECU100は、ステップS501で、フラッシュEEPROM130の書き換え領域を消去する処理を実施し、次のステップS502では、消去処理が完了したか否かを判断する。
そして、ECU100は、消去処理が完了していない場合、ステップS501に戻って消去処理を継続させ、消去処理が完了するとステップS503に進む。
ECU100は、ステップS503で、書換えツール300からネットワークを介して送られてくる更新データをRAM140に一時的に保存するデータバッファリング処理を実施する。
そして、ECU100は、ステップS504で、RAM140に保存した更新データの容量が書き込み単位に達したか否かを判断し、書き込み単位に達していない場合は、ステップS505に進む。
ECU100は、ステップS505で、空き時間で更新データについてのCVNの計算を実行し、ステップS503のデータバッファリング処理に戻る。
なお、ステップS505で、ECU100は、CVN計算よりも書換えツール300とのネットワーク通信(CAN通信)が優先し、ネットワーク通信が発生するとCVN計算を中断する。
一方、ECU100は、ステップS504で、RAM140に保存した更新データの容量が書き込み単位に達したと判断すると、ステップS506に進み、RAM140に一時的に保存した更新データをフラッシュEEPROM130に書き込む処理を実施する。
そして、ECU100は、次のステップS507で、更新データのフラッシュEEPROM130への書き込みが全て終わったか否かを判断し、書き込み処理が残っている場合はステップS503のバッファリング処理に戻る。
つまり、ECU100は、データバッファリング処理と書き込み処理とを繰り返し、書き込み単位毎にフラッシュEEPROM130に更新データを書き込み、更新データのバッファリング処理中の空き時間でCVN計算を実行する。
更新データのフラッシュEEPROM130への書き込みが全て終わると、ECU100は、ステップS508に進み、フラッシュEEPROM130に書き込んだデータ(更新プログラム、更新データ)に誤りがないかをチェックする動作であるベリファイ確認を実行する。
ECU100は、次のステップS509でベリファイ確認が終了したか否かを判断し、ベリファイ確認が終了していなければステップS508に戻ってベリファイ確認を継続して実行する。
一方、ベリファイ確認が終了すると、ECU100は、ステップS510で、リセット処理によって初期化モードに移行する。
上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
例えば、ECU100は、更新データの書き込み完了までにCVN計算が終わらず、ベリファイ中にCVN計算の残りを実行する場合、CVN計算の完了を待ってベリファイの終了とすることができる。
また、更新データの識別コードは、プログラムコードのチェックサム値に限定されるものではなく、本発明は、更新データに固有のものとして演算される種々の識別コードの演算に適用できる。
ここで、上述した実施形態から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
自動車用電子制御装置は、その一態様において、電気的に記憶内容が書き換え可能であるとともに制御用プログラムが格納される不揮発性メモリと、揮発性メモリと、プログラム処理を実行するプロセッサと、を備え、
前記不揮発性メモリに格納される制御用プログラムを書き換える処理として、更新データを前記揮発性メモリに一時的に保存するバッファリング処理を含み、
前記バッファリング処理中に前記更新データの識別コードを演算する、
自動車用電子制御装置。
100…自動車用電子制御装置(ECU)、110…プロセッサ、130…フラッシュEEPROM(不揮発性メモリ)、140…RAM(揮発性メモリ)、300…書換えツール

Claims (3)

  1. 電気的に記憶内容が書き換え可能な不揮発性メモリを備え、外部からの指示によって前記不揮発性メモリのデータを書き換える第1のモードと、前記不揮発性メモリに格納された制御用プログラムにしたがって制御対象機器を制御する第2のモードとに切替え可能な自動車用電子制御装置であって、
    前記第1のモードにおいて外部から送られた更新データを前記不揮発性メモリに書き込む書き込み処理中に前記更新データの識別コードを演算する識別コード演算手段を有する、
    自動車用電子制御装置。
  2. 前記識別コード演算手段は、前記書き込み処理中の処理待ち状態で前記識別コードを演算する、
    請求項1記載の自動車用電子制御装置。
  3. 前記自動車用電子制御装置は、揮発性メモリを更に備え、
    前記識別コード演算手段は、前記書き込み処理において前記更新データを前記揮発性メモリに一時的に保存する処理中に前記識別コードを演算する、
    請求項1又は請求項2記載の自動車用電子制御装置。
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