JP2021033700A - 電子制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ECC機能の無効化が正常に行えるか否かを検証することが可能な電子制御装置を提供する。【解決手段】電子制御装置は、CPUとメモリとを備え、メモリに対して書き込みおよび読み出しがなされるデータに対するECC機能を有する。CPUは、無効化検証部を備える。無効化検証部は、ECC機能の無効化命令を実行(S20)した後にECC異常を強制的に発生させ(S30)、ECC異常を検出するとECC機能の無効化が不能であると判定する(S40,S50)、無効化検証処理を行う。【選択図】図2

Description

この明細書における開示は、電子制御装置に関する。
従来、車両等の制御を行う電子制御装置であって、メモリに読み書きするデータの誤りを検出および訂正するためのECC(Error Correction Code)機能を備えた構成が知られている。例えば、特許文献1には、ECC機能の有効化および無効化を行う電子制御装置が開示されている。特許文献1に開示された構成では、電子制御装置のマイコンが備えるCPUは以下のように動作する。CPUは、データをメモリに書き込む際には、書き込み対象のデータに対応するECCを算出し、データと共にメモリに書き込む。データの読み出し時には、CPUは、読み出したデータのECCを算出し、当該データの書き込み時のECCと比較することにより、データの誤りが発生したか否かを判定する。CPUは、1ビットの誤りを判定すると、その読み出したデータをECCにより訂正し、2ビット以上の誤りを判定すると、ECC異常を検出する。
また、特許文献1に開示された構成では、CPUは、ECC異常を検出すると、ECC異常からの復帰を試みる。それでもなおECC異常が継続すると、CPUは、ECC機能を無効化した状態で、メモリからデータを読み出す。その後、CPUは、ECC機能を有効化してデータの書き込みを行う。
特開2017−84163号公報
上記のようにECC機能を無効化しようとした場合、何らかの理由により、ECC機能が正常に無効化されないという事象が想定し得る。このような場合、ECC異常が解消されず、マイコンをリセットすることで、ECC異常からの復帰を試みることもある。しかし、マイコンをリセットすると、リセット期間中はマイコンが作動できないので車両等の制御が行えない。
上記の事情を鑑み、本開示は、ECC機能の無効化が正常に行えるか否かを検証することが可能な電子制御装置を提供することを目的とする。
ここに開示する電子制御装置は、CPU(5)と、メモリ(7)とを備え、メモリに対して書き込みおよび読み出しがなされるデータに対するECC機能を有する。CPUは、無効化検証部を備えている。無効化検証部は、ECC機能の無効化命令を実行した後にECC異常を強制的に発生させ、ECC異常を検出すると、ECC機能の無効化が不能であると判定する無効化検証処理を行う。
この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
第1実施形態に係る電子制御装置1の概略構成を示すブロック図である。 第1実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。 第2実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。 第3実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび/または構造的に対応する部分および/または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および/または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。
以下、第1実施形態にかかる電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)について図面を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態の電子制御装置1は、エンジン制御装置の電子スロットル制御用モータの駆動を制御するために、マイクロコンピュータ(以下、マイコンと称する)2を有する。マイコン2は、アクセルペダルの踏み込み量を示すアクセル開度信号等を用いて、モータ3の制御を行う。走行用モータ3は、リレー4を介して直流電源から電源電圧が供給されて駆動する。リレー4は、マイコン2から入力する制御信号によりオン状態およびオフ状態を択一的に切り替える。なお、ここでは、モータ3を備えた車両を制御対象としているが、制御対象は電気自動車またはハイブリッド車に限定されない。
マイコン2は、CPU5と、ROM6と、RAM7とを有する。CPU5は制御部に相当する。RAM7はメモリに相当する。マイコン2は、さらに、入出力ポート(I/O)10と、バス11とを有する。CPU5は、ROM6に格納されているコンピュータプログラムを実行することで、コンピュータプログラムに対応する処理を実行し、電子制御装置1の動作全般を制御する。入出力ポート10は、ACC信号、IG信号およびアクセル開度信号を外部から入力すると共に、リレー4およびモータ3へ制御信号を出力する。
CPU5は、ACC信号およびIG信号により車両電源のオンオフを判定し、マイコン2の起動状態および停止状態を切り替える。ACC信号は、アクセサリのオンオフを示す信号である。IG信号は、イグニッションのオンオフを示す信号である。すなわち、CPU5は、ACC信号のオンまたはIG信号のオンにより車両電源のオンを判定すると、マイコン2を停止状態から起動状態に切り替える。一方、CPU5は、ACC信号のオフかつIG信号のオフにより車両電源のオフを判定すると、マイコン2を起動状態から停止状態に切り替える。
RAM7は、読み書きされるデータの誤りを検出および訂正するための、誤り訂正符号(ECC)を生成するECC機能を有する。RAM7は、データを記憶するためのデータ記憶領域7aと、ECCを記憶するためのECC記憶領域7bと、レジスタ7cとを有する。レジスタ7cは、データ記憶領域7aに記憶されているデータを一時的に退避させる。
書き込み対象データは、RAM7のデータ記憶領域7aに書き込まれる。このとき、CPU5は、書き込み対象データのECCを算出し、算出したECCをECC記憶領域7bに記憶する。その後、データ記憶領域7aから当該データを読み出す際には、当該データの書き込み時に記憶されたECCを、RAM7のECC記憶領域7bから読み出す。この際、CPU5は、データ記憶領域7aから読み出したデータのECCを算出する。さらに、CPU5は、ここで算出されたECC(読み出し時のECC)と、ECC記憶領域7bから読み出したECC(書き込み時のECC)とを比較する。この比較結果により、RAM7への書き込みから読み出しまでの間にデータ誤りが発生したか否かが判定される。CPU5は、データ誤りが発生していないと判断すると、読み出したデータをそのまま処理する。一方、CPU5は、データ誤りが発生したと判定し、かつ、その誤りがECCで訂正可能な範囲である場合は、読み出したデータをECCに基づいて訂正する。また、CPU5は、データ誤りが発生したと判定し、かつ、その誤りがECCで訂正不可能である場合は「ECC異常」を検出する。
ECC異常が検出された場合、CPU5は、ECC機能を無効化する命令を実行することができる。CPU5は、この命令を実行するとECC機能を無効化させ、RAM7に対するデータの読み書きを、ECCを用いずに行う。この場合、CPU5は、書き込み対象のデータをデータ記憶領域7aに書き込むが、ECCの算出および記憶は行わない。また、読み出し時には、データ記憶領域7aから対象データの読み出しを行うが、書き込み時のECCと読み出し時のECCとの比較は行わない。したがって、ECC機能の無効化命令にしたがってECC機能が正常に無効化されれば、ECC異常が検出されることはない。
また、CPU5は、ECC機能が無効化された状態から、ECC機能を有効化するために、ECC機能の有効化命令を実行することもできる。CPU5は、ECC機能の有効化命令を実行すると、ECCを用いたデータの読み書きを再開する。
なお、前述のようにECC機能を無効化する命令を実行した場合であっても、何らかの理由でECC機能が正常に無効化されないことがある。この場合、CPU5が無効化命令を実行した後も、ECC異常が検出され、ECC異常検出の通知がCPU5へ繰り返し送られることとなる。
これを鑑み、電子制御装置1では、ECC機能の無効化命令に応じてECC機能の無効化が正常に行われるか否かを検証する処理(無効化検証処理)を行う。言い換えると、電子制御装置1のCPU5は、無効化検証処理を行う機能部として、無効化検証部(図示せず)を有する。なお、無効化検証部は、CPU5が所定のプログラムを実行することによって実現される機能モジュールであり、固有のハードウエア回路として実現される必要はない。以下、図2を参照し、無効化検証処理の流れを説明する。
図2は、第1実施形態の無効化検証処理の流れを示すフローチャートである。無効化検証処理は、CPU5の制御で実行され、任意のタイミングで開始することができる。CPU5は、例えば、IG信号のオン時またはオフ時等の所定のタイミングで、この処理を開始しても良い。あるいは、CPU5は、車両の動作中に所定周期でこの処理を開始しても良い。CPU5は、無効化検証処理を開始すると、最初に、所定の条件に基づき、ECC機能の無効化が可能であるか否かを判断する(S10)。ECC機能の無効化が可能な条件が満たされていれば(S10にてYes)、CPU5は、ECC機能の無効化命令を実行する(S20)。続いて、CPU5は、ECC異常を強制的に発生させる(S30)。
このように、無効化検証処理では、S30でECC異常を強制的に発生させる。ゆえに、車両の走行または使用状況が、ECC異常が生じても大きな影響を受けない状況であることが、S10における「ECC機能の無効化が可能な条件」となる。したがって、ECC機能の無効化が可能な条件とは、例えば、車両がエンジンストップ状態またはアイドリング状態であること、とすることができる。または、車両走行用のモータ3が作動していないことを条件としても良い。あるいは、ECC機能の無効化は、車両走行中に行うことも不可能ではないが、電子制御装置1が高負荷状態でないことが条件となる。
上記のS30において、ECC異常を強制的に発生させる手法としては、例えば、RAM7において初期化されていない領域をアドレス指定してデータの読み書きを行うこと等がある。あるいは、読み書きデータに対して強制的に1ビット誤りを発生させる回路を設け、この回路によるデータ操作によってECC異常を発生させても良い。
CPU5は、S30においてECC異常を強制的に発生させた後、ECC異常が検出されるか否かを判定する(S40)。CPU5は、ECC異常を検出した場合(S40にてYes)、ECC機能の無効化不能であると判定する(S50)。つまり、S20においてECC機能の無効化命令を実行したにも拘らず、S40でECC異常が検出されたということは、ECC機能が正常に無効化されていないことを意味する。CPU5は、S50においてECC機能の無効化不能の判定をすると、無効化不能フラグをオンにする(S60)。
一方、S40において所定の時間が経過してもECC異常の通知がない場合(S40においてNo)は、CPU5は、S70へ処理を進める。つまり、この場合は、S30で強制的に発生させたECC異常がS40で検出されないので、ECC機能が正常に無効化されていると判定できる。
その後、CPU5は、ECC機能を有効化する命令を実行する(S70)。さらに、CPU5は、無効化不能フラグがオンになっているか否かを判定する(S80)。無効化不能フラグがオンになっている場合(S80にてYes)、CPU5は、後処理を実行する(S90)。この後処理とは、後の解析のために必要なデータを取得したり、ユーザに警告を通知したりする処理である。例えば、CPU5は、ECC機能の無効化が不能である原因を後に解析できるように、電子制御装置1内の各種データを記憶しても良い。この各種データは、マイコン2内部またはマイコン2外部の不揮発性メモリ領域であって、サービスツールで読み取りが可能なメモリ領域に記憶することが好ましい。サービスツールでこのデータを読み取って解析することにより、ECC機能の無効化不能状態となったときの状況を把握することが可能となる。あるいは、後処理として、CPU5が、車両のユーザに対して、ECC機能の無効化不能が発生したことを通知すると共に点検を促すメッセージ等を出力しても良い。なお、このメッセージは、ECC機能の無効化不能状態が所定頻度を超えて発生した場合にのみ、出力するようにしても良い。
以上のとおり、本実施形態にかかる電子制御装置1によれば、CPU5からECC機能の無効化命令を実行した後、ECC異常を強制的に発生させる。そして、ECC異常が検出された場合、CPU5は、ECC機能の無効化が不能であると判定し、必要な後処理を行う。これにより、本当のECC異常が発生した場合にECC機能の無効化ができないという潜在的な故障を検出することが可能となる。この結果、ECC機能の無効化不能状態に陥って電子制御装置1のリセットが連続するといった不具合を、事前に回避することができる。
[第2実施形態]
以下、第2実施形態について説明する。第2実施形態にかかる電子制御装置1の構成は、第1実施形態と同じである。ただし、第2実施形態の電子制御装置1は、CPU5による処理の内容が第1実施形態とは異なる。
第2実施形態においては、電子制御装置1は、無効化検証処理の前に、ECC機能が正常であるか否かを判定するECC機能検証処理を行う。言い換えると、電子制御装置1のCPU5は、ECC機能検証処理を行うECC機能検証部(図示せず)をさらに備える。ECC機能検証処理においては、ECC機能が有効な状態でECC異常を強制的に発生させ、そのECC異常を検出すると、ECC機能が正常であると判定する。なお、ECC機能検証部は、CPU5が所定のプログラムを実行することによって実現される機能モジュールであり、固有のハードウエア回路として実現される必要はない。
図3は、第2実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。なお、図3におけるS110〜S190は、第1実施形態において説明したS10〜S90と同じであるので、詳しい説明は省略する。図3に示すように、本実施形態の処理は、S110とS120との間にS111とS112とが追加されている点で、第1実施形態と異なっている。
CPU5は、第1実施形態と同様に、最初に、所定の条件に基づき、ECC機能の無効化が可能であるか否かを判断する(S110)。ECC機能の無効化が可能な条件が満たされていれば(S110にてYes)、CPU5は、S120においてECC機能の無効化命令を実行する前に、S111およびS112の処理を行う。すなわち、CPU5は、ECC機能の無効化命令を実行する前に、ECC異常を強制的に発生させ(S111)、ECC異常が検出されるか否かを判定する(S112)。CPU5は、ECC異常を検出した場合(S112にてYes)、S120へ処理を進める。つまり、S111において強制的に発生させたECC異常がS112で正しく検出された場合、ECC機能は正常に動作していると判定できる。したがって、その後、第1実施形態と同様に、CPU5は、S120〜S190の処理を実行する。
一方、S112において所定の時間が経過してもECC異常の通知がない場合(S112においてNo)は、CPU5は、無効化検証処理を終了する。つまり、この場合は、ECC機能の無効化命令を実行する前であるにも拘らず、S111で強制的に発生させたECC異常がS112で検出されていない。したがって、この場合は、ECC機能に異常がある可能性がある。よって、その後のS120〜S190の処理を継続する意義がないため、CPU5は、無効化検証処理を終了する。
以上のとおり、第2実施形態では、ECC機能の無効化命令を実行する前に、ECC異常を強制的に発生させ、そのECC異常が検出されるか否かを判定する。これにより、ECC機能を無効化する前に、ECC機能が正常に働いているか否かを確認することができる。この結果、ECC機能に異常がある場合と、ECC機能は正常に動作しているがECC機能の無効化が不能である場合とを、峻別することが可能となる。
[第3実施形態]
以下、第3実施形態について説明する。第3実施形態にかかる電子制御装置1の構成は、第1実施形態と同じである。ただし、第3実施形態の電子制御装置1は、CPU5による処理の内容が第1実施形態とは異なる。
第3実施形態においては、電子制御装置1は、無効化検証処理の後にECC機能の有効化命令を実行し、ECC機能が正常に有効化されたか否かを判定する有効化検証処理を行う。言い換えると、電子制御装置1のCPU5は、有効化検証処理を行う有効化検証部(図示せず)をさらに備える。なお、有効化検証部は、CPU5が所定のプログラムを実行することによって実現される機能モジュールであり、固有のハードウエア回路として実現される必要はない。
以下、第1実施形態と異なる部分について、図4を参照しながら説明する。図4におけるS210〜S270、およびS290は、第1実施形態において説明したS10〜S70、およびS90と同じである。図4に示すように、本実施形態の処理は、S270の後にS271〜S274が追加され、S80の代わりにS281が実行される点で、第1実施形態と異なっている。
本実施形態では、S270においてECC機能を有効化する命令を実行した後に、CPU5が、ECC異常を強制的に発生させる(S271)。その後、CPU5は、ECC異常が検出されるか否かを判定する(S272)。S272においてECC異常が検出された場合(S272においてYes)、CPU5は、S281へ処理を進める。すなわち、この場合は、S270においてECC機能を有効化する命令を実行した後に、ECC機能が正常に有効化されていると判断することができる。
一方、S272において所定時間を経過してもECC異常が検出されなかった場合(S272においてNo)は、CPU5は、ECC機能の有効化が不能であると判定する(S273)。CPU5は、さらに、有効化不能フラグをオンにする(S274)。すなわち、この場合は、S270においてECC機能を有効化する命令が実行されたにも拘らず、ECC機能が正常に有効化されていないと判断することができる。
その後、CPU5は、無効化不能フラグまたは有効化不能フラグがオンになっているか否かを判断する(S281)。少なくともいずれかのフラグがオンになっている場合は(S281においてYes)、CPU5は、後処理を実施する(S290)。後処理において、CPU5は、ECC機能が正しく有効化されないという事象についても、解析用データを収集したり、車両のユーザに警告等を出力したりすることができる。
以上のとおり、本実施形態によれば、ECC機能を有効化する命令が実行された後に、ECC異常を強制的に発生させ、そのECC異常が検出されるか否かを判定する。これにより、ECC機能を有効化した前に、ECC機能が正常に有効化されているか否かを確認することができる。
[他の実施形態]
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および/または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および/または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および/または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
例えば、上記の各実施形態においては、ECC機能を実現する回路がRAM7に組み込まれた構成を例示した。しかし、RAM7とは独立して設けられた装置がECC機能を実現する構成としても良い。あるいは、CPU5が所定のプログラムを実行するソフトウエア処理によって、ECC機能を実現する構成としても良い。すなわち、ECC機能は、CPU5(制御部)およびRAM7(メモリ)とは独立したハードウエアで実現されても良いし、CPU5およびRAM7のいずれかに組み込まれた状態で実現されても良い。
1:電子制御装置、2:マイコン、3:モータ、4:リレー、5:CPU、6:ROM、7:RAM、7a:データ記憶領域、7b:ECC記憶領域、7c:レジスタ

Claims (4)

  1. 制御部(5)と、メモリ(7)とを備え、前記メモリに対して書き込みおよび読み出しがなされるデータに対するECC機能を有する電子制御装置であって、
    前記制御部は、
    ECC機能の無効化命令を実行した後にECC異常を強制的に発生させ、前記ECC異常を検出するとECC機能の無効化が不能であると判定する、無効化検証処理を行う無効化検証部を備えた、
    電子制御装置。
  2. 前記制御部は、
    ECC機能が有効な状態でECC異常を強制的に発生させ、前記ECC異常を検出するとECC機能が正常であると判定する、ECC機能検証処理を行うECC機能検証部をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記ECC機能検証部によってECC機能が正常であると判定された後に、前記無効化検証部に前記無効化検証処理を実行させる、
    請求項1に記載の電子制御装置。
  3. 前記制御部は、
    前記無効化検証部に前記無効化検証処理を実行させた後、ECC機能の有効化命令を実行し、ECC異常を強制的に発生させ、前記ECC異常を検出するとECC機能が正常に有効化されたと判定する、有効化検証処理を行う有効化検証部をさらに備えた、
    請求項1に記載の電子制御装置。
  4. 前記無効化検証部が、前記ECC機能の無効化命令を実行する前に、ECC機能の無効化が可能か否かを判定し、前記無効化が可能な条件が成立している場合にのみ、前記ECC機能の無効化命令を実行する、
    請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子制御装置。
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