JP2023527367A - ハードウェアベースのセンサ分析 - Google Patents

Abstract

集積回路を使用してセンサからのメッセージを監視する方法であり、このメッセージは、このセンサによって測定されたデータを含んでおり、この方法は、メッセージを処理するように構成されている１つまたは複数のコアデバイスにセンサを接続する、集積回路のインターコネクト回路から第１のメッセージを読み出すことを含んでおり、第１のメッセージに対する第１のハッシュ値を計算することを含んでおり、第１のハッシュ値をハッシュストアに格納されている１つまたは複数の先行ハッシュ値と比較することを含んでおり、各先行ハッシュ値は第１のメッセージの前にインターコネクト回路から読み出されたメッセージに対応し、この方法はさらに、第１のハッシュ値とハッシュストアに格納されている先行ハッシュ値のうちの少なくとも１つの先行ハッシュ値との間の差が所定の閾値を下回っている場合に修正処置を実行することを含んでいる。

Description

本発明は、システムオンチップ（ＳｏＣ）またはマルチチップモジュール（ＭＣＭ）内の監視回路を使用して、センサからのメッセージを監視することに関する。

背景技術
集積回路チップは、センサによって記録されたデータメッセージを監視するために使用されてよい。記録されたデータメッセージは、センサが自身が記録するメッセージを全体的または部分的にリフレッシュすることができなくなるといった、センサ故障を検出するために使用され得る。上述のセンサ故障によって、センサが実装されているシステム内で発生する問題が記録できなくなる。既知の集積回路チップ構成におけるセンサ故障を検出するために、センサによって記録されたデータメッセージは、まず、集積回路チップに接続されているメモリにこれらのメッセージを書き込むことによって監視される。メッセージがメモリに書き込まれると、これらのメッセージはメモリから読み出され、チップ上の１つまたは複数の処理モジュール内に含まれているソフトウェアによって処理され得る。

システム内で発生している問題を示すために使用可能なセンサの一例は、カメラなどのイメージセンサである。センサがイメージセンサである場合には、このセンサによって記録される各データメッセージは、所定の時間窓において捕捉されるイメージフレームである。問題が発生したか否かを判定するために、後続の時間窓にわたって捕捉されたイメージフレームが、監視ソフトウェアによって比較される。センサによって記録されたこれらのイメージフレームにおける経時的な強い類似性を使用して、センサ故障を示すことができる。

監視ソフトウェアによってこれらのデータメッセージが処理可能になる前に、集積回路チップはデータメッセージをメモリ内に格納することを要求するので、センサ故障の検出において有意な時間遅延が生じてしまう。これは、センサが実装されるシステム内の問題を識別するためにセンサデータに強く依存しており、これによってこれらの問題に対する応答を最小の時間遅延で実行することができる実装にとって問題である。たとえば、センサがイメージセンサである場合、センサが、やって来る外部オブジェクトを認識し、これらのオブジェクトの接近に対する応答をトリガすることを要求される場合がある。

センサによって記録されるデータメッセージの監視にかかる時間を短縮する必要がある。

発明の概要
第１の態様によれば、集積回路を使用してセンサからのメッセージを監視する方法が提供され、このメッセージは、このセンサによって測定されたデータを含んでおり、この方法は、メッセージを処理するように構成されている１つまたは複数のコアデバイスにセンサを接続する、集積回路のインターコネクト回路から第１のメッセージを読み出すことを含んでおり、第１のメッセージに対する第１のハッシュ値を計算することを含んでおり、第１のハッシュ値をハッシュストアに格納されている１つまたは複数の先行ハッシュ値と比較することを含んでおり、各先行ハッシュ値は第１のメッセージの前にインターコネクト回路から読み出されたメッセージに対応し、この方法はさらに、第１のハッシュ値とハッシュストアに格納されている先行ハッシュ値のうちの少なくとも１つの先行ハッシュ値との間の差が所定の閾値を下回っている場合に修正処置を実行することを含んでいる。

本方法は、第１のハッシュ値をハッシュストアに格納することをさらに含んでいてよい。

第１のハッシュ値は、第１のハッシュ値と先行ハッシュ値との比較と同時にハッシュストアに格納されてよい。

本方法は、第１のメッセージが１つまたは複数のコアデバイスによって読み出される前に、第１のメッセージをバッファリングすることをさらに含んでいてよい。

バッファのサイズは、第１のハッシュ値を含んでいるデータハッシュを計算するために使用されるデータ値の数に対応し得る。

本方法は、第１のハッシュ値をＭ個の先行ハッシュ値と比較することおよび第１のハッシュ値とＰ個の先行ハッシュ値との間の差が所定の閾値を下回っている場合に修正処置を実行することをさらに含んでいてよく、ここで１＜Ｐ＜Ｍである。

本方法は、第１のハッシュ値とＰ個の先行ハッシュ値の各値との間の差が所定の閾値を下回る、Ｐ個の先行ハッシュ値に対応する信頼値を導出することをさらに含んでいてよい。

Ｍは、動的に設定可能であってよい。

第１のハッシュ値が、ハッシュストアに格納されている先行ハッシュ値のうちの少なくとも１つの先行ハッシュ値と同じである場合に、修正処置が実行されてよい。

本方法は、第１のメッセージに対する複数のハッシュ値を計算することをさらに含んでいてよく、複数のハッシュ値の各ハッシュ値は第１のメッセージの一部分を表しており、第１のメッセージに対する複数のハッシュ値の各ハッシュ値は、第１のメッセージのこの一部分に対応する１つまたは複数の先行ハッシュ値と比較され得る。

第１のメッセージに対して計算された複数のハッシュ値は、第１のメッセージの重畳している一部分を表していてよい。

第１のメッセージに対して計算された複数のハッシュ値は、第１のメッセージの重畳していない一部分を表していてよい。

インターコネクト回路はさらに、センサをメモリに接続してよく、メモリは、センサによって伝達されたメッセージを格納してよい。

修正処置は、センサデータが信頼できないということをユーザに通知すること、センサから取得したデータに依存する集積回路のコンポーネントの作動を停止させること、およびセンサを修復するように構成されている機構を作動させることのうちの１つまたは複数であってよい。

修正処置は、集積回路の他のコンポーネントに警告信号を出力することを含んでいてよい。

修正処置は、ハードウェアイベントを出力すること、割り込み信号を出力すること、またはメッセージを外部コアデバイスに出力することを含んでいてよい。

センサはイメージセンサであってよく、インターコネクト回路から読み出される各メッセージは、イメージセンサによって捕捉されるフレームであってよい。

集積回路は、システムオンチップであってよい。

インターコネクト回路は、データバスであってよい。

第２の態様によれば、センサからのメッセージを監視するための集積回路チップが提供され、このメッセージは、このセンサによって測定されたデータを含んでおり、この集積回路チップは、メッセージを処理するように構成されているコアデバイスにセンサを接続するインターコネクト回路と、インターコネクト回路から第１のメッセージを読み出すように構成されている監視デバイスと、各ハッシュ値が第１のメッセージの前にインターコネクト回路から読み出されたメッセージに対応する、複数の先行ハッシュ値を格納するハッシュストアと、プロセッサとを含んでおり、プロセッサは、第１のメッセージに対する第１のハッシュ値を計算し、第１のハッシュ値を、ハッシュストアに格納されている先行ハッシュ値のうちの１つまたは複数の先行ハッシュ値と比較するように構成されており、集積回路は、第１のハッシュ値とハッシュストアに格納されている先行ハッシュ値のうちの少なくとも１つの先行ハッシュ値との間の差が所定の閾値を下回っている場合に修正処置を実行するように構成されている。

次に、本発明を、添付の図面を参照して例として説明する。

例示的な集積回路チップデバイスの概略図である。 集積回路チップデバイスを使用してデータメッセージを監視するための例示的なシステムの概略図である。 図２に示された集積回路チップデバイスの監視デバイスの詳細な実施形態を示す図である。 集積回路チップデバイスを使用してデータメッセージを監視するための択一的な例示的なシステムの概略図である。 図２または図４に示された集積回路チップデバイスを使用してセンサからのメッセージを監視する例示的な方法のフローチャートである。 図２または図４に示された集積回路チップデバイスを使用してセンサからのメッセージを監視する択一的な例示的な方法のフローチャートである。

詳細な説明
図１～図４は、例示的なシステムアーキテクチャおよびシステムアーキテクチャ内のコンポーネントの概略図である。これらの図は、機能ブロックの観点から構造を示している。当技術分野で周知の機能を実行するためのいくつかの機能ブロックは、これらの図面から所々省略されている。図５および図６は、図１～図４のシステムアーキテクチャを使用してセンサメッセージを監視する方法を示すフローチャートである。各フローチャートは、このフローチャートの方法が実施され得る順序を示している。しかし、これらのフローチャートは、説明された方法を、図示されている順序で実施することに制限することを意図したものではない。方法のステップは、フローチャートに示されている順序に代わる順序で実行されてよい。

図１は、ＳｏＣ１００のための例示的な監視ネットワークの一般的な構造を示している。監視回路１０４は、システム回路１０２を監視するように構成されている。たとえば、安全性またはセキュリティ上の懸念に関連するコアデバイスの不適切な動作を検出する目的で構成されている。

図２は、センサ２０２から受け取ったデータメッセージを監視するためのＳｏＣなどの集積回路チップ１００を含んでいる例示的なシステム２００を示している。メッセージは、センサによって記録された１つまたは複数の別個のデータ値を含んでいるため、データメッセージと称される。センサ２０２は、定期的にデータを記録することができる任意のタイプのセンサであってよい。すなわち、センサ２０２は、データを連続的に、かつ定期的な時間枠で記録することが可能であってよい。その他に、各時間窓は集積回路チップのクロックサイクルと称され得る。一例では、センサ２０２は、カメラなどのイメージセンサであり、センサによって記録される各データメッセージはイメージフレームである。

センサ２０２と同様に、ＳｏＣ１００は、メモリ２０４にも接続されている。したがって、センサ２０２は、ＳｏＣ１００によってメモリ２０４に接続されている。図２において、メモリ２０４は外部メモリである。外部メモリは、ＳｏＣ１００内に含まれていないメモリである。択一的な例では、メモリ２０４は内部メモリであってよく、したがってＳｏＣ１００内に含まれていてよい。メモリ２０４は、センサ２０２によって記録され、ＳｏＣ１００を介してメモリ２０４に伝達されたデータメッセージを格納するように構成されている。

図１と同様に、図２のＳｏＣは、システム回路１０２および監視回路１０４を含んでいる。システム回路１０２は、インターコネクト回路２０６および１つまたは複数のコアデバイス２０８，２１０，２１２を含んでいる。インターコネクト回路２０６は、センサ２０２およびメモリ２０４をコアデバイス２０８，２１０，２１２に接続し、かつコアデバイス２０８，２１０，２１２同士も接続する。したがって、インターコネクト回路２０６は、センサ２０２と、メモリ２０４と、コアデバイス２０８，２１０，２１２との間のデータ転送を可能にする。一例では、コアデバイス２０８，２１０，２１２はマスタデバイスである。択一的な例では、コアデバイス２０８，２１０，２１２は、マスタデバイスとスレーブデバイスとの組み合わせである。１つまたは複数のコアデバイス２０８，２１０，２１２は、センサ２０２から受け取ったデータメッセージを処理するように構成されている。データの処理を可能にするために、１つまたは複数のコアデバイス２０８，２１０，２１２は、適切なシステムソフトウェアを含んでいる。図２では、ＳｏＣは３つのコアデバイスを含むものとして示されているが、任意の数のコアデバイスをシステム回路に適切に組み込むことができる。ＳｏＣインターコネクトは、ＳｏＣのための通信バックボーンを形成し、この通信バックボーンを介してコアデバイス同士が通信することができる。これらの通信は双方向である。

マスタデバイスは、トラフィック、たとえばネットワーク内の読み出し／書き込み要求を開始するデバイスである。マスタデバイスの例は、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ビデオプロセッサ、アプリケーションプロセッサ、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ｕｎｉｔ）およびＧＰＵ（ｇｒａｐｈｉｃｓ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ｕｎｉｔ）などのプロセッサである。プログラミング可能な任意のプロセッサは、マスタデバイスであってよい。マスタデバイスの他の例は、ＤＭＡ（ｄｉｒｅｃｔ ｍｅｍｏｒｙ ａｃｃｅｓｓ）機能を有するデバイスであり、たとえば１つのロケーションから別のロケーションにデータを移動させるための従来のＤＭＡ、ＤＭＡ機能を有する自律的なコプロセッサ（暗号化エンジンなど）およびＤＭＡ機能を有する周辺装置（イーサネットコントローラなど）である。

スレーブデバイスは、マスタデバイスのコマンドに応答するデバイスである。スレーブデバイスの例は、オンチップメモリ、（ＤＲＡＭなどの）オフチップメモリ用のメモリコントローラおよび周辺機器である。

インターコネクト回路２０６のトポロジは、ＳｏＣに依存する。たとえば、これは、システム回路周辺の通信を搬送する以下の種類のネットワークのいずれか１つまたは組み合わせを含んでいてよい：バスネットワーク、リングネットワーク、ツリーネットワーク、またはメッシュネットワーク。一例では、インターコネクト回路は、データバスである。

上述のように、システム回路１０２のコアデバイス２０８，２１０，２１２は、センサ２０２によって記録されたデータメッセージを処理するように構成されている。コアデバイス２０８，２１０，２１２は、適切なシステムソフトウェアを使用してこのデータ処理を実行する。データメッセージが処理されるために、データメッセージは、まず、メモリ２０４に書き込まれる。すなわち、データメッセージがメモリ２０４に書き込まれると、これらのデータメッセージは、処理のために１つまたは複数のコアデバイス２０８，２１０，２１２によって読み出し可能となる。データは、最近取得したデータ値を、メモリ２０４に格納されている先行データ値と比較することによって、１つまたは複数のコアデバイス２０８，２１０，２１２内に含まれているソフトウェアによって処理されてよい。一例では、連続するデータメッセージから取得したデータ値間の類似性が、センサ故障の発生を示す。すなわち、センサ２０２は、繰り返し発生するデータ値を記録することがあり、そこでは、センサが実装されているシステムにおける条件が変化している。センサ２０２がイメージセンサである例では、センサによって記録された繰り返し発生するデータ値の検出は、イメージセンサが欠陥ピクセルまたはスタックピクセルを含んでいることを示し得る。

センサ２０２によって記録されたデータメッセージを処理するためにシステム回路１０２を使用することの欠点は、センサ故障から、この故障の検出までの有意な時間遅延である。すなわち、コアデバイス２０８，２１０，２１２内に含まれているソフトウェアによって読み出しおよび処理され得る前に、センサデータをメモリ２０４に書き込まなければならない。データメッセージを格納かつ処理するのにかかる時間は、数十ミリ秒～数百ミリ秒のオーダーであり得る。この時間は、幾つかの組み込まれたシステムにとっては長すぎ、これらの組み込まれたシステムは、センサ故障に応答する適切な時間の長さを実現できるようにするために、より迅速な故障検出メカニズムが実装されることを要求する。

センサ２０２によって記録されたデータメッセージを監視するより迅速な方法を提供するために、監視回路１０４は、１つまたは複数の監視デバイス２１４，２１６，２１８を含んでいる。監視デバイス２１４，２１６，２１８は、インターコネクト回路２０６に接続されている。監視デバイス２１４，２１６，２１８は、インターコネクト回路２０６からデータメッセージを読み出すように構成されている。インターコネクト回路２０６からのデータメッセージは、メモリ２０４に到達する前に、センサ２０２によってインターコネクト回路２０６を経由して伝達されたメッセージである。これらのデータメッセージは、インターコネクト回路２０６から抽出されることなく、コアデバイス２０８，２１０，２１２によって読み出される。コアデバイス２０８，２１０，２１２によって使用されるシステムソフトウェアの代わりに、監視デバイス２１４，２１６，２１８は、ハードウェアコンポーネントの構成を使用してデータメッセージを読み出し、続いて処理するように構成されている。

監視デバイス２１４，２１６，２１８は、センサ２０２によって伝達されたデータメッセージのみを選択的に読み出すように構成されていてよい。すなわち、監視デバイス２１４，２１６，２１８は、センサからのデータメッセージではないすべてのメッセージをフィルタリングして除外するように構成されていてよく、このようなメッセージが存在する場合には、これらはインターコネクト回路２０６を介して伝達される。監視デバイス２１４，２１６，２１８はさらに、ソフトウェアの介入なしに、これらのデータメッセージを自律的に読み出すように構成されている。一例では、インターコネクト回路２０６を介して伝達されるメッセージは、これらのメッセージを伝達したモジュールを識別するフラグを伴っていてよい。監視デバイス２１４，２１６，２１８は、この識別フラグを観察することによって、センサ２０２によって伝達されたデータメッセージではないメッセージをフィルタリングして除外するように構成されていてよい。換言すれば、監視デバイス２１４，２１６，２１８は、メッセージを伝達したモジュールとしてセンサ２０２を識別するフラグを含んでいるデータメッセージだけを選択的に読み出すことができる。別の例では、インターコネクト回路２０６を介して伝達されるメッセージは、メッセージが書き込まれるモジュールを示しているフラグを伴っていてよい。したがって、監視デバイス２１４，２１６，２１８は、書き込まれるメモリ２０４内のアドレスを識別するフラグを含んでいるデータメッセージだけを選択的に読み出すことができる。

図２では、ＳｏＣは３つの監視デバイスを含むものとして示されているが、任意の数の監視デバイスを集積回路チップ１００に適切に組み込むことができる。各監視デバイス２１４，２１６，２１８は、単一の通信リンクによってインターコネクト回路２０６に接続されていてよい。択一的に、１つまたは複数のデバイスユニット２１４，２１６，２１８が複数の通信リンクに接続されていてよい。監視デバイス２１４，２１６，２１８はさらに、インターコネクト回路２０６から読み出されたデータメッセージを監視し、これらのメッセージが、センサ２０２が監視しているシステムのセンサ故障を示すデータ値を含んでいるか否かを判定するように構成されている。

インターコネクト回路２０６に加えて、監視デバイス２１４，２１６，２１８は、出力モジュール２２０に接続されている。出力モジュール２２０は、１つまたは複数の監視デバイス２１４，２１６，２１８が、データメッセージに含まれているデータ値がセンサ故障を示していると判定した場合に、修正処置を実行するように構成されている。すなわち、監視デバイス２１４，２１６，２１８は、データメッセージに含まれているデータ値がセンサ故障を示していると判定した場合に、出力モジュール２２０に、修正処置を実行するように指示するように構成されている。図２では、システムは１つの出力モジュール２２０を含んでいるが、回路は任意の数の出力モジュール２２０を含んでいてよい。図２の出力モジュール２２０は、集積回路チップ１００の外部にあるものとして示されているが、択一的に、出力モジュール２２０が、集積回路チップ内に含まれていてよい。回路が２つ以上の出力モジュール２２０を含んでいる場合、各出力モジュールは、読み出されたデータがセンサ故障を示すものであるという、１つまたは複数の監視デバイス２１４，２１６，２１８からの判定に応じて、異なる修正処置を実行するように構成されていてよい。

図３は、図１および図２に示されている集積回路チップの監視デバイス２１４の詳細な実施形態である。監視デバイス２１４は、ハードウェアコンポーネントの構成によって、いずれのシステムソフトウェアの介入なく、インターコネクト回路２０６からのデータメッセージを読み出して監視することができる。これらのハードウェアコンポーネントは、データストア３０４とコミュニケータ３０６との両方に接続されているプロセッサ３０２を含んでいる。

監視デバイス２１４のプロセッサ３０２は、インターコネクト回路２０６から受け取った第１のメッセージに対する第１のハッシュ値を計算するように構成されている。ハッシュストア３０４は、複数の先行ハッシュ値を格納するように構成されているメモリ記憶装置であり、ここでは格納されている各ハッシュ値は、インターコネクト回路から、第１のメッセージより前に読み出されたメッセージに対応する。プロセッサ３０２はさらに、第１のメッセージに対して計算された少なくとも１つのハッシュ値を、ハッシュストア３０４に格納されている１つまたは複数の先行ハッシュ値と比較するように構成されている。プロセッサ３０２が、第１のハッシュ値と、ハッシュストアに格納されている先行ハッシュ値のうちの少なくとも１つの先行ハッシュ値との間の差が、プロセッサ３０２によって識別された所定の閾値を下回っていると判定した場合、プロセッサはコミュニケータ３０６に信号を出力する。コミュニケータ３０６は、この信号を受け取ると、集積回路に接続されている出力モジュール２２０に、修正処置を実行するように指示するように構成されている。

監視デバイス２１４のプロセッサ３０２は、ハッシュ計算器３１０に接続されているデータバッファ３０８をさらに含んでいる。データバッファ３０８に加えて、ハッシュ計算器３１０は、カレントハッシュ選択器３１２および比較器３１４の両方に接続されている。カレントハッシュ選択器３１２および比較器３１４の両方は、ハッシュストア３０４に接続されている。比較器３１４はさらに、コミュニケータ３０６に接続されている。

データバッファ３０８は、インターコネクト回路２０６から読み出されたデータメッセージを受け取り、受け取ったこれらのデータメッセージを短期間の間、格納するように構成されている。データバッファ３０８は、続いて、受け取ったデータメッセージをハッシュ計算器３１０に転送する。上記で要約したように、データバッファ３０８によって受け取られた第１のデータメッセージは、データメッセージが、集積回路チップ１００に接続されているメモリ２０４によって受け取られ、メモリ２０４に書き込まれる前に、インターコネクト回路２０６から読み出されたデータメッセージである。したがって、データバッファ３０８は、第１のデータメッセージが１つまたは複数のコアデバイス２０８，２１０，２１２によってメモリ２０４から読み出される前に、第１のデータメッセージを受け取る。

データバッファ３０８は、所定のサイズを有していてよい。一例では、データバッファ３０８のサイズは、このバッファによって受け取られるデータメッセージのサイズと同じである。換言すれば、データバッファ３０８のサイズは、バッファによって受け取られる第１のメッセージのサイズと同じである。したがって、データバッファ３０８は、１つのクロックサイクルにおいて記録されたデータメッセージのみを格納するように構成されている。択一的な例では、データバッファ３０８のサイズは、第１のデータメッセージ内に含まれているデータ値のサブセットのみのサイズを有している。この択一的な例では、バッファのサイズは、ハッシュ計算器３１０によって計算されるハッシュのサイズに対応する。したがって、データバッファ３０８は、任意の１つのクロックサイクルにおいて、１つのデータメッセージ内に含まれるデータ値のサブセットのみを格納するように構成されている。ハッシュサイズについては以下で詳しく説明する。

ハッシュ計算器３１０は、データバッファ３０８から受け取ったデータメッセージごとに１つまたは複数のデータハッシュを計算するように構成されている。各データハッシュは、このハッシュの計算に使用されたメッセージからのデータ値を表すハッシュ値を含んでいる。上述したように、データバッファ３０８から受け取った各データメッセージは、１つまたは複数の別個のデータ値を含んでいる。したがって、各データメッセージは、複数のデータ値を含んでいてよい。一例では、ハッシュ計算器３１０は、受け取ったデータメッセージのすべてのデータ値に対して１つのデータハッシュを計算するように構成されている。択一的な例では、ハッシュ計算器３１０は、受け取った各データメッセージに対して複数のデータハッシュを計算するように構成されている。この択一的な例では、第１のデータメッセージに対して、各ハッシュ値が、このデータメッセージのデータ値のサブセットに対して計算される。サブセットは、第１のデータメッセージからの１つまたは複数のデータ値を含んでいてよい。すなわち、第１のデータメッセージに対して計算された各ハッシュ値は、このデータメッセージの一部分を表している。

ハッシュ計算器３１０によって計算された各データハッシュは、所定のハッシュサイズを有しており、このハッシュサイズは、このハッシュの計算に使用されたデータ値の数を示している。ハッシュサイズは、集積回路チップのオペレータによって設定可能である。一例では、ハッシュサイズは、集積回路チップ１００のインスタンス化時点で、オペレータによって設定可能である。択一的な例では、ハッシュサイズは動的に設定可能である。すなわち、集積回路チップ１００の操作中にハッシュサイズを設定することができる。

センサがイメージセンサである例では、インターコネクト回路２０６から読み出された各データメッセージはイメージフレームである。したがって、所与のメッセージの各データ値は、イメージフレームのピクセルであってよい。したがって、一例では、ハッシュ計算器３１０は、第１のイメージフレームのすべてのピクセルについてデータハッシュを計算するように構成されている。択一的な例では、ハッシュ計算器３１０は、第１のイメージフレームのピクセルの所定のサブセットのそれぞれに対して、データハッシュを計算するように構成されている。

ハッシュ計算器３１０が、データバッファ３０８から受け取った各データメッセージに対して２つ以上のデータハッシュを計算するように構成されている例では、これは、データメッセージのデータ値を使用して、これらのハッシュ値を形成するために、ローリング入力または非重畳入力のいずれかを形成することができる。ローリング入力は、連続するハッシュの計算に使用されるデータ値において有意な重畳が存在する入力である。すなわち、各データメッセージに対して計算されたハッシュは、メッセージのデータの重畳するサブセットまたはメッセージの一部分を表している。ローリング入力から取得した一連のデータハッシュの例を以下のように表すことができる：
Ｈ_１＝ｆ（Ｘ_１，Ｘ_２…Ｘ_Ｎ）
Ｈ_２＝ｆ（Ｘ_２，Ｘ_３…Ｘ_Ｎ＋１）
Ｈ_３＝ｆ（Ｘ_３，Ｘ_４…Ｘ_Ｎ＋２）

上記において、Ｈ_１、Ｈ_２およびＨ_３はそれぞれ、第１のデータメッセージＹ_１におけるデータ値のサブセットＸ_１、Ｘ_２…Ｘ_Ｎ＋２から取得したデータハッシュの値を表している。上述の例では、データハッシュＨ_１への入力およびデータハッシュＨ_２への入力は、データ値１ぶんだけ異なっている。同様に、データハッシュＨ_２への入力およびデータハッシュＨ_３への入力は、データ値１ぶんだけ異なっている。択一的な例では、連続するデータハッシュ間の入力は、より多くのデータ値ぶんだけ異なっていてよい。

非重畳入力は、連続するハッシュ値を形成するために使用されるデータ値間に重畳がない入力である。すなわち、各データメッセージに対して計算されるハッシュ値は、このメッセージの重畳していない一部分を表している。非重畳入力から取得した一連のデータハッシュの例を以下のように表すことができる：
Ｈ_１＝ｆ（Ｘ_１，Ｘ_２…Ｘ_Ｎ）
Ｈ_２＝ｆ（Ｘ_Ｎ＋１，Ｘ_Ｎ＋２…Ｘ_２Ｎ）
Ｈ_３＝ｆ（Ｘ_２Ｎ＋１，Ｘ_２Ｎ＋２…Ｘ_３Ｎ）

上記において、Ｈ_１、Ｈ_２およびＨ_３はそれぞれ、第１のデータメッセージＹ_１におけるデータ値のサブセットＸ_１、Ｘ_２…Ｘ_３Ｎから取得したデータハッシュの値を表している。

ハッシュストア３０４は、第１のデータメッセージの受け取りより前にハッシュ計算器３１０によって計算された複数の先行ハッシュ値を格納するように構成されているメモリストアである。ハッシュストア３０４は、ハッシュ計算器３１０によって計算された先行ハッシュ値を格納するための複数のエントリ３１６，３１８，３２０を含んでいる。

ハッシュストア３０４に格納されている各先行ハッシュ値は、データバッファ３０８が受け取った第１のデータメッセージより前にインターコネクト回路２０６から監視デバイス２１４によって読み出されたデータメッセージに対応する。第１のデータメッセージに対して計算された各ハッシュ値に対して、ハッシュストアは、次のような先行ハッシュ値、すなわちデータメッセージに対する１つまたは複数のハッシュ値の計算に使用されたデータ値のサブセットと同じデータ値のサブセットに対して計算されているが、先行クロックサイクルに対して計算されている先行ハッシュ値を格納する。たとえば、第１のクロックサイクルＴに対して、センサ２０２によって記録された第１のデータメッセージを、基準Ｙ_１，Ｔによって表すことができる。ハッシュ計算器３１０によって第１のデータメッセージから計算された第１のハッシュ値を、基準Ｈ_１，Ｔによって表すことができる。したがって、エントリ３１６，３１８，３２０は、第１のデータメッセージＹ_１，Ｔより前に記録されている、データメッセージＹ_{１，Ｔ－１}、Ｙ_{１，Ｔ－２}…Ｙ_{１，Ｔ－Ｎ}に対応している先行ハッシュ値を格納することができる。これらのハッシュ値を、Ｈ_{１，Ｔ－１}、Ｈ_{１，Ｔ－２}…Ｈ_{１，Ｔ－Ｎ}として表すことができる。たとえば、第１の先行ハッシュ値Ｈ_{１，Ｔ－１}を第１のエントリ３１６に格納することができる。ハッシュストアは、そこにおいてデータが受け取られた任意の数の先行クロックサイクルに対するハッシュ値を格納してよい。

択一的な例では、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔは、第１のメッセージＹ_１，Ｔ内に含まれているデータ値のサブセットＸ_１，Ｔ、Ｘ_２，Ｔ…Ｘ_Ｎ，Ｔに対してのみ、ハッシュ計算器３１０によって計算されてよいことに留意されたい。

第１のデータメッセージＹ_１，Ｔに対する第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔがハッシュ計算器３１０によって計算されると、これはカレントハッシュ選択器３１２と比較器３１４との両方に伝達される。カレントハッシュ選択器３１２は、ハッシュ計算器３１０によって計算されたデータハッシュに対するハッシュ値を受け取り、このハッシュ値を用いて、ハッシュストア３０４に格納されている、対応する先行ハッシュ値を調べるように構成されている。対応する先行ハッシュ値は、第１のデータメッセージを形成するために使用されたデータのサブセットに対して計算されたハッシュ値または第１のハッシュ値を計算するために使用された第１のデータメッセージの一部分であるが、異なる先行ウィンドウに対するものである。したがって、第１のデータメッセージＹ_１，Ｔに対して計算された第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔに対して、対応する先行ハッシュ値はＨ_{１，Ｔ－１}、Ｈ_{１，Ｔ－２}などである。すなわち、１つまたは複数の先行ハッシュ値Ｈ_{１，Ｔ－１}、Ｈ_{１，Ｔ－２}などは、第１のハッシュＨ_１，Ｔを生成するために使用された第１のメッセージＹ_１，Ｔに対応する先行ハッシュ値である。ハッシュストア３０４内の対応する先行ハッシュ値が識別されると、これらの値が比較器３１４に伝達される。

比較器３１４は、ハッシュストア３０４とハッシュ計算器３１０との両方に接続されている。したがって比較器３１４は、ハッシュ計算器３１０によって計算された第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔと、ハッシュストア３０４からの対応する先行ハッシュ値との両方を受け取るように構成されている。比較器３１４はさらに、ハッシュ計算器３１０から受け取った第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔと、ハッシュストア３０４に格納されている１つまたは複数の対応する先行ハッシュ値とを比較するように構成されている。第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔが、第１のクロックサイクルＴに対する第１のデータメッセージＹ_１，Ｔに対するハッシュ値を表している場合、このハッシュ値が、最初に、先行ハッシュ値Ｈ_{１，Ｔ－１}と比較されるだろう。次いでＨ_１，Ｔが、先行ハッシュ値Ｈ_{１，Ｔ－２}と比較されてよく、これはＨ_{１，Ｔ－Ｍ}まで続き、ここでＭは、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔと比較される、先行ハッシュ値の総数である。第１のハッシュ値と比較される先行ハッシュ値の数Ｍは、集積回路チップのオペレータによって設定可能である。一例では、Ｍは、集積回路チップ１００のインスタンス化時点で設定可能である。択一的な例では、Ｍは、動的に設定可能である。すなわち、集積回路チップ１００の操作中にＭを設定することができる。

比較器３１４は、所定の閾値Ｗ_１に対して、第１のデータハッシュのハッシュ値Ｈ_１，Ｔと各先行ハッシュ値Ｈ_{１，Ｔ－２・・・}Ｈ_{１，Ｔ－Ｍ}との差を比較するように構成されている。所定の閾値の値は、監視デバイス２１４に格納されていてよい。一例では、所定の閾値の値は、監視デバイスの付加的なメモリ（図示せず）に格納されている。択一的に、この付加的なメモリを、ハッシュストア３０４または比較器３１４のメモリに含めることができる。さらに、所定の閾値が、プロセッサ３０２または監視デバイス２１４内の択一的なロケーションに格納されていてよい。比較器３１４はさらに、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔと、ハッシュストアに格納されている先行ハッシュ値Ｈ_{１，Ｔ－２}…Ｈ_{１，Ｔ－Ｍ}のうちの少なくとも１つの先行ハッシュ値との間の差が所定の閾値Ｗ_１を下回っているか否かを判定するように構成されている。すなわち、比較器は、｜Ｈ_１－Ｈ_{１，Ｔ－Ｚ}｜＜Ｗ_１か否かを判定するように構成されており、ここでＺ＝１、２…Ｍである。

一例では、監視デバイス２１４は、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔと１つの先行ハッシュ値との間の差が所定の閾値Ｗ_１を下回っていることが判定された場合に修正処置を実行するように構成されている。この例では、第１のハッシュ値は、このハッシュ値の直前のハッシュ値のみと比較される。｜Ｈ_１－Ｈ_{１，Ｔ－１}｜＜Ｔ_１の場合、修正処置が実行される。

択一的な例では、監視デバイス２１４は、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔと複数の先行ハッシュ値との間の差が所定の閾値Ｗ_１を下回っていることが判定された場合に修正処置を実行するように構成されている。この例では、第１のハッシュ値と各先行ハッシュ値との間の差が所定の閾値を下回っている先行ハッシュ値Ｐの数は監視デバイス２１４によって予め定められている。先行ハッシュ値Ｐのこの数はＭの小部分として定められ、ここでＭは、比較器３１４によって、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔに対して比較されるべき先行ハッシュ値の総数である。したがって、１＜Ｐ＜Ｍである。一例として、ＰはＭ／２に等しくてよい。したがって、｜Ｈ_１－Ｈ_{１，Ｔ－Ｚ}｜＜Ｗ_１である先行ハッシュ値の数がＭ／２より大きい場合に、修正処置が実行される。

上記で定められたように、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔと、ハッシュストア３０４に格納されている先行ハッシュ値のうちの少なくとも１つの先行ハッシュ値との間の差が所定の閾値Ｗ_１を下回っていることが判定された場合、比較器３１４は、コミュニケータ３０６に信号を出力する。コミュニケータ３０６は、監視デバイス２１４の外部にある１つまたは複数の出力モジュール２２０と通信するように構成されている。したがって、コミュニケータ３０６は、出力モジュールに指示を伝達する役割を担う。これらの指示は、システムによって実行されるべき修正処置を示す。

コミュニケータ３０６によって指示される修正処置は、
・センサデータが信頼できないということをユーザに通知すること、
・センサ２０２から取得したデータに依存する集積回路１００のコンポーネントの作動を停止させること、
・センサ２０２を修復するように構成されている機構を作動させること、
・集積回路１００の他のコンポーネントに警告信号を出力すること、
・ハードウェアイベントを出力すること、
・割り込み信号を出力すること、および
・メッセージを外部コアデバイス２０８，２１０，２１２に出力すること
のうちの１つまたは複数を含んでいてよい。

カレントハッシュ選択器３１２はさらに、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔをハッシュストア３０４内に挿入するように構成されている。ハッシュストア３０４内に挿入されると、第１のハッシュ値は先行ハッシュ値になる。この先行ハッシュ値は、次いで、インターコネクト回路２０６から読み出された到来するデータメッセージから計算された未来のハッシュ値との比較に使用され得る。一例では、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔが、比較器３１４によって対応する先行ハッシュ値と比較されている間に、カレントハッシュ選択器３１２によって第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔがハッシュストア内に挿入される。すなわち、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔと、これに対応する先行ハッシュ値との比較と、このハッシュ値のハッシュストア３０４への格納とは、同時に行われる。択一的な例では、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔは、比較器３１４によって処理された後、ハッシュストアに格納される。換言すれば、第１のハッシュ値の比較および格納は、同じクロックサイクル内または連続するクロックサイクル内のいずれかで行われてよい。

図２に示された集積回路チップは、３つの監視デバイス２１４，２１６，２１８を含んでいる。上述のように、チップは択一的に、任意の数の監視デバイスを含んでいてよい。複数の監視デバイスを含んでいるチップに対して、これらのデバイスの各々は、第１のデータメッセージＹ_１，Ｔから取得したデータ値の異なるサブセットに対するハッシュ値を計算して比較する役割を担うことができる。すなわち、第１の監視デバイスは、データ値のサブセットＸ_１、Ｘ_２…Ｘ_Ｎに対して第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔを計算して比較してよい。第２の監視デバイスは、サブセットＸ_２、Ｘ_３…Ｘ_Ｎ＋１に対して第２のハッシュ値Ｈ_２，Ｔを計算して比較してよい。第３の監視デバイスは、サブセットＸ_３、Ｘ_４…Ｘ_Ｎ＋２に対して第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔを計算して比較してよい。このようにして、各監視デバイスは、データメッセージに対するデータ値の自身のサブセットに対する処理を同時に実行することができる。これによって、センサデータの処理に付随するレイテンシがさらに短縮されるだろう。

図４は、集積回路チップデバイスを使用してデータメッセージを監視するための択一的な例示的なシステムの概略図である。図２と同様に、システムは、ＳｏＣ１００によって外部メモリ４０４に接続されているセンサ４０２を含んでいる。ＳｏＣは、システム回路１０２と、システム回路１０２を監視するように構成されている監視回路１０４とをさらに含んでいる。システム回路１０２は、図２のコアデバイス２０８，２１０，２１２に対応するコアデバイス４０６，４０８，４１０，４１８，４２０を含んでいる。監視回路は、図２の監視デバイス２１４，２１６，２１８に対応する監視デバイス４２２，４２４，４２６を含んでいる。コアデバイス４２０は出力モジュールであり、以降でさらに詳細に説明する。コアデバイス４１８は、内部メモリまたはオンチップメモリである。一例では、オンチップメモリ４１８は、外部メモリ４０４に加えてセンサ４０２によって記録されたデータメッセージを格納するために使用されてよい。別の例では、センサ４０２からのデータメッセージは、外部メモリ４０４またはオンチップメモリ４１８のうちの一方のみに書き込まれてよい。データメッセージが書き込まれるメモリは、そのメモリの特性に関連して選択されてよい。データメッセージが所与のメモリに書き込まれるか否かを判定することができる特性の例には、メモリに含まれるストレージの量、メモリへのデータメッセージの書き込みに付随するレイテンシ（これは、メモリがセンサからどの程度離れているかの関数である）、およびメモリがサポートする帯域幅の広さが含まれる。

図４に示されているシステム回路１０２のインターコネクト回路は、メモリコントローラ４１２およびセンサコントローラ４１６をさらに含んでいる。センサコントローラ４１６は、センサ４０２とＳｏＣインターコネクト４１４との両方に接続されている。センサコントローラ４１６は、センサ４０２に指示を伝達し、センサの性能をコントロールする役割を担う。センサコントローラ４１６はさらに、センサ４０２によって記録されたデータメッセージを受け取り、それらのメッセージを、ＳｏＣインターコネクト４１４を介してシステム回路１０２の他のコンポーネントに伝達する役割を担う。メモリコントローラ４１２は、メモリ４０４とＳｏＣインターコネクト４１４との両方に接続されている。メモリコントローラ４１２は、メモリに書き込む、またはメモリに格納するために、データメッセージをＳｏＣインターコネクトから受け取る役割と、格納されているデータメッセージを、ＳｏＣインターコネクト４１４を介してコアデバイスに伝達する役割との両方を担う。

ＳｏＣインターコネクト４１４は、コアデバイス４０６，４０８，４１０，４１８，４２０、センサコントローラ４１６およびメモリコントローラ４１２に接続されている。したがって、ＳｏＣインターコネクト４１４は、（センサコントローラ４１６を介して）センサ４０２とメモリ４０４とコアデバイスとの間でデータメッセージを転送する役割を担う。ＳｏＣインターコネクトのトポロジはＳｏＣに依存するが、システム回路周辺の通信を搬送する以下の種類のネットワークのいずれか１つまたは組み合わせを含んでいてよい：バスネットワーク、リングネットワーク、ツリーネットワーク、またはメッシュネットワーク。一例では、ＳｏＣインターコネクト４１４は、データバスである。

図４に示されているシステム回路１０２と監視回路１０４との両方は、１つまたは複数の出力モジュール４２０，４３２，４３６を含んでいる。これらの出力モジュールは、コアデバイス４０６，４０８，４１０または監視デバイス４２２，４２４，４２６のいずれかが受け取った信号に応じて修正処置を実行するように構成されている。出力モジュール４２０は、セーフティコントローラである。セーフティコントローラ４２０は、集積回路チップが実装されているシステムの安全性を保証するために１つまたは複数の処置を実行するように構成されている。たとえば、集積回路チップ１００が、移動車両内に実装されている場合、セーフティコントローラは、システムにブレーキをかけるように構成されていてよい。出力モジュール４３２は、分析ＣＰＵである。分析ＣＰＵは、センサ故障が発生した理由を明らかにするために、コアデバイス４０６，４０８，４１０または監視デバイス４２２，４２４，４２６のいずれかによって出力されたデータについてさらなる分析を実行するように構成されている。

分析ＣＰＵは、メッセージエンジン４２８および内部コミュニケータ４３０によって、１つまたは複数の監視デバイス４２２，４２４，４２６に接続されている。メッセージエンジン４２８は、監視回路のすべてのコンポーネントを互いに接続し、これらのコンポーネント間でメッセージを伝達するように構成されている。ＳｏＣインターコネクト４１４と同様に、メッセージエンジンのトポロジはＳｏＣに依存するが、システム回路周辺の通信を搬送する以下の種類のネットワークのいずれか１つまたは組み合わせを含んでいてよい：バスネットワーク、リングネットワーク、ツリーネットワーク、またはメッシュネットワーク。一例では、メッセージエンジン４２８は、データバスである。内部コミュニケータ４３０は、分析ＣＰＵとメッセージエンジン４２８との間でメッセージを中継するように構成されている。

出力モジュール４３６は、外部デバッガである。外部デバッガ４３６は、センサ故障の原因である、集積回路チップ１００または周囲のシステム内の欠陥または問題を解決するために使用される。外部デバッガ４３６によって使用される戦術は、対話型デバッグ、コントロールフロー分析、ユニットテスト、統合テスト、ログファイル分析、アプリケーションレベルまたはシステムレベルでの監視、メモリダンプおよび／またはプロファイリングを含んでいてよい。外部デバッガ４３６は、外部コミュニケータ４３４によってメッセージエンジン４２８に接続されている。外部コミュニケータ４３４は、外部デバッガ４３６とメッセージエンジン４２８との間でメッセージを中継するように構成されている。

図５は、図２または図４に示されている集積回路チップデバイスを使用して、センサからのメッセージを監視する例示的な方法のフローチャートである。上述のように、データメッセージは、集積回路チップ１００に接続されているセンサ２０２，４０２からの測定データを含んでいる。この方法は、ステップ５０２で始まり、ここでは第１のデータメッセージＹ_１，Ｔが１つまたは複数の監視デバイス２１４，２１６，２１８を使用して、集積回路のインターコネクト回路２０６から読み出される。第１のデータメッセージＹ_１，Ｔは、第１のクロックサイクルＴの間、センサ２０２によって記録される。第１のデータメッセージＹ_１，Ｔは、監視デバイスのプロセッサ３０２内に配置されているデータバッファ３０８によって受け取られる。一例では、データメッセージＹ_１，Ｔは、データ値の１つのサブセットＸ_１のみを含んでいる。択一的な例では、データメッセージは、データ値の複数のサブセットを含んでいる。

ステップ５０４において、監視デバイス２１４のプロセッサ３０２のハッシュ計算器３１０が、第１のデータメッセージＹ_１，Ｔに対して、ハッシュ値Ｈ_１，Ｔを伴う第１のデータハッシュを計算する。上記で要約したように、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔは、受け取ったデータメッセージに含まれるすべてのデータ値を表していてよい、または択一的にこのデータメッセージ内に含まれるデータ値のサブセットのみを表していてよい。第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔが計算されると、このハッシュ値がカレントハッシュ選択器３１２に伝達される。カレントハッシュ選択器３１２は、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔを使用して、ハッシュストア３０４に格納されている対応する先行ハッシュ値を調べる。これらの対応する先行ハッシュ値は、比較器３１４によってハッシュストア３０４から読み出される。

ステップ５０６において、比較器３１４は、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔを、ハッシュストア３０４に格納されている１つまたは複数の先行ハッシュ値Ｈ_{１，Ｔ－１}…Ｈ_{１，Ｔ－Ｍ}と比較する。上述したように、ハッシュストア３０４に格納されている各先行ハッシュ値は、第１のデータメッセージの前にインターコネクト回路２０６から読み出されたデータメッセージに対応する。一例では、第１のハッシュ値は１つの先行ハッシュ値Ｈ_{１，Ｔ－１}のみと比較される。択一的な例では、第１のハッシュ値は、複数の連続する先行ハッシュ値Ｈ_{１，Ｔ－１}～Ｈ_{１，Ｔ－Ｍ}と比較される。次に、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔと１つまたは複数の先行ハッシュ値Ｈ_{１，Ｔ－１}…Ｈ_{１，Ｔ－Ｍ}との間の差が、監視デバイス２１４内に格納されている所定の閾値と比較される。

ステップ５０８において、比較器３１４は、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔと１つまたは複数の先行ハッシュ値Ｈ_{１，Ｔ－１}、Ｈ_{１，Ｔ－２}…Ｈ_{１，Ｔ－Ｍ}との間の差を所定の閾値Ｗ_１と比較する。第１のハッシュ値と１つまたは複数の先行ハッシュ値のうちの少なくとも１つの先行ハッシュ値との間の差が所定の閾値Ｗ_１よりも小さいことを比較器３１４が判定した場合、方法は、ステップ５１０に進み、このステップ５１０においてコミュニケータ３０６は、集積回路の出力モジュール２２０に、修正処置を実行するように指示する。この指示に応答して、出力モジュール２２０は、修正処置を実行する。第１のハッシュ値と、１つまたは複数の先行ハッシュ値のうちの１つの先行ハッシュ値との間の差が所定の閾値Ｗ_１より小さくない（すなわち、差がＷ_１以上である）ことを比較器３１４が判定した場合、コミュニケータ３０６によって指示は伝達されない。したがって、１つまたは複数の出力モジュール２２０は、修正処置を実行しない。代わりに本方法はステップ５１０をスキップし、ステップ５１２に進む。

比較器３１４が、第１のハッシュ値と先行ハッシュ値のうちの少なくとも１つの先行ハッシュ値との間の差が所定の閾値を下回っていることを判定した場合、ステップ５１０において、比較器はコミュニケータ３０６に信号を出力する。この信号を受け取ると、コミュニケータ３０６は修正処置の実行を指示する。すなわち、コミュニケータ３０６は、監視デバイス２１４の外部の１つまたは複数のモジュールに１つまたは複数の指示を伝達する。これらの指示は、システムによって実行される修正処置を表している。

ステップ５１２において、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔがハッシュストア３０４内に格納される。したがって、第１のハッシュ値が先行ハッシュ値となり、後続の到来するハッシュ値と比較されてよく、これによって、これらの後続するハッシュ値がセンサ故障の発生を示しているか否かを判定することができる。次に、方法はステップ５１４に進み、ここではステップ５０２への入力として、Ｙ_１，ＴがＹ_{１，Ｔ＋１}に置き換えられる。すなわち、Ｙ_１，Ｔ１が記録されたクロックサイクルの後続のクロックサイクルにおいてセンサによって記録されたデータメッセージが、データバッファ３０８によって受け取られる。後続のデータメッセージＹ_{１，Ｔ＋１}は、ステップ５０４において新たなハッシュ値Ｈ_{１，Ｔ＋１}を計算するためにハッシュ計算器３１０によって使用され、この新たなハッシュ値は、先行ハッシュ値Ｈ_１，Ｔ、Ｈ_{１，Ｔ－１}、Ｈ_{１，Ｔ－２}…Ｈ_{１，Ｔ－Ｍ}などと比較される。

図５に示された方法は、ハッシュ計算器３１０によって計算されたハッシュ値が、類似のデータ値に対して類似している場合に適している。ハッシュ値が、類似のデータ値に対して類似している場合、閾値Ｗ_１を使用して、連続するクロックサイクルにわたってどの程度までハッシュ値が変化するかを明らかにすることができる。図６は、類似のハッシュ値が類似のデータ値に対して生成されない、図２または図４に示された集積回路チップデバイスを使用してセンサからのメッセージを監視する択一的な例示的な方法を示すフローチャートである。すなわち、類似のデータ値に対してハッシュ計算器３１０によって計算されたハッシュ値が大幅に異なる値を有する可能性があり、ここではハッシュ値間の差は、データ値間の差そのものとは無関係である。この例では、ハッシュ値が、連続するクロックサイクルにわたって変化する程度を示す一貫した閾値は得られない。その代わりに、ハッシュ値間の同等性を観測することによって、センサ故障を識別することができる。すなわち、第１のハッシュ値が１つまたは複数の先行ハッシュ値と同じであるということは、センサ故障が発生しているということと判定され得る。

図６のステップ６０２～ステップ６０４は、図５のステップ５０２～ステップ５０６に対応する。すなわち、ステップ６０２において、第１のデータメッセージＹ_１，Ｔが、１つまたは複数の監視デバイス２０８，２１０，２１２を使用して集積回路のインターコネクト回路２０６から読み出される。ステップ６０４において、監視デバイス２１４のプロセッサ３０２のハッシュ計算器３１０が、第１のデータメッセージＹ_１，Ｔに対して、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔを計算する。

ステップ６０８において、比較器３１４は、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔと先行ハッシュ値Ｈ_{１，Ｔ－Ｚ}との間の差を比較し、ここでＺ＝１、２…Ｍである。比較器３１４が、Ｈ_１，ＴがＨ_{１，Ｔ－Ｚ}と等しいと判定した場合、換言すれば、｜Ｈ_１，Ｔ－Ｈ_{１，Ｔ－Ｚ}｜＝０であると判定した場合、方法は、ステップ６１０に進み、ステップ６１０において、コミュニケータ３０６は、集積回路の出力モジュール２２０に、修正処置を実行するように指示する。この指示に応答して、出力モジュール２２０は、修正処置を実行する。比較器３１４が、Ｈ_１，ＴがＨ_{１，Ｔ－Ｚ}と等しくないと判定した場合、換言すれば、｜Ｈ_１，Ｔ－Ｈ_{１，Ｔ－Ｚ}｜＞０であると判定した場合、コミュニケータ３０６によって指示は伝達されない。したがって、１つまたは複数の出力モジュール２２０は、修正処置を実行しない。代わりに本方法はステップ６１０をスキップし、ステップ６１２に進む。

図６のステップ６１０～ステップ６１４は、図５のステップ５１０～ステップ５１４に対応する。すなわち、ステップ６１０において、コミュニケータ３０６が、集積回路の出力モジュール２２０に、修正処置を実行するように指示する。ステップ６１２において、第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔがハッシュストア３０４に格納される。ステップ６１４において、ステップ６０２への入力として、Ｙ_１，ＴがＹ_{１，Ｔ＋１}に置き換えられる。

上述したように、一例では、比較器３１４は、第１のハッシュ値と各先行ハッシュ値との間の差が、所定数の先行ハッシュ値Ｐに対して満たされたか否かを判定し、ここでＰはＭの小部分として定められている。Ｍは、比較器３１４によって第１のハッシュ値Ｈ_１，Ｔと比較される先行ハッシュ値の総数である。この例のさらなる実装において、比較器３１４は、｜Ｈ_１－Ｈ_{１，Ｔ－Ｚ}｜＜Ｗ_１である先行ハッシュ値の数を、ハッシュ値の複数の予め定められた数Ｐ_１、Ｐ_２…Ｐ_Ｎと比較してよい。予め定められた各数Ｐ_１は、センサ故障が発生したことを監視デバイスがどの程度確信しているかを示す信頼値に対応する。すなわち、比較器３１４は、第１の予め定められた数Ｐ_１を導出することができ、ここでＰ_１＝Ｍ／２である。したがって、｜Ｈ_１－Ｈ_{１，Ｔ－Ｚ}｜＜Ｗ_１である先行ハッシュ値の数がＰ_１よりも大きい場合、比較器は、センサ故障が発生したことを「非常に確信できる」と判定することができる。比較器３１４はさらに、第２の予め定められた数Ｐ_２を導出することができ、ここでＰ_２＝Ｍ／４である。したがって、｜Ｈ_１－Ｈ_{１，Ｔ－Ｚ}｜＜Ｗ_１である先行ハッシュ値の数が、Ｐ_１よりも小さいがＰ_２よりも大きい場合、比較器３１４は、センサ故障が発生したことを「ある程度確信できる」と判定することができる。比較器３１４は、任意の量の予め定められた数Ｐ_１、Ｐ_２…Ｐ_Ｎにアクセスすることができ、ここで予め定められた各数は、センサ故障が発生した異なる確度を示す信頼値に関連付けられている。予め定められた数および対応する信頼性レベルを、監視デバイス２１４内のメモリに格納することができる。

上述したように、一例では、集積回路チップに接続されているセンサはカメラであり、集積回路チップの１つまたは複数の監視デバイスによって読み出される各データメッセージは、第１のクロックサイクルＴにわたって捕捉されたイメージフレームである。この例では、集積回路チップ、特に１つまたは複数の監視デバイスを使用して、フレーム内のスタックピクセルの発生を監視することができる。すなわち、モニタ２１４のプロセッサ３０２の比較器３１４が、第１のハッシュ値Ｈ_１と、ハッシュストアに格納されている少なくとも１つの対応する先行ハッシュ値Ｈ_{１，Ｔ－１}、Ｈ_{１，Ｔ－２}などとの間の差が所定の閾値Ｗ_１を下回っていると判定した場合、この判定は、Ｈ_１の計算に使用されたフレームの一部分がスタックピクセルを含んでいることを示す。

センサがカメラである例の１つの実装において、上述した集積回路チップを、車両、たとえば自律型車両内に挿入することができる。この例では、１つまたは複数の出力モジュール２２０は、車用セーフティコントローラを含んでいる。したがって、監視デバイス２１４のコミュニケータ３０６によって指示可能な１つまたは複数の修正処置は、
・カメラビューが信頼できないということを車両のオペレータに通知すること、
・操作がカメラの支援に依存している車のサブシステムの作動を停止させること、
・故障の原因となった汚れをカメラから除去することができるカメラワッシャを作動させること、
・車用セーフティコントローラが取るべき特定の処置を決定することができるように、車用セーフティコントローラに故障を通知すること
を含んでいてよい。

一例では、センサはイメージセンサであるが、択一的に、連続的なデータを記録することができるあらゆるタイプのセンサが、集積回路チップに接続されていてよい。メッセージを監視することができる択一的なセンサの例には、温度センサ、近接センサ、加速度計、圧力センサ、流量センサ、湿度センサまたはタッチセンサが含まれ得る。たとえば、センサは、サーモスタットであってよく、集積回路チップは、サーモスタットによって記録された温度を監視するために使用されてよい。

本明細書に記載されたシステムおよび方法は、ソフトウェアの実装に依拠する相応のシステムと比較した場合に、センサ故障を識別するために要する時間の長さを大幅に低減する。すなわち、監視デバイスによるハッシュ値の計算および比較は、僅かなハードウェアクロックサイクルのみにおいて実行され得る。１つまたは複数の監視デバイスによってセンサ故障が識別されると、これらのデバイスは、時間遅延をさらに低減するために、低レイテンシメカニズムを使用して修正処置を実行するように適切な出力モジュールが指示されることを保証することができる。

記載されているＳｏＣは、コンピューティングベースデバイス内に適切に組み込まれている。コンピューティングベースデバイスは、電子デバイスであってよい。適切には、コンピューティングベースデバイスは、本明細書に記載の方法を実施するために、デバイスの動作をコントロールするためのコンピュータ実行可能な指示を処理する１つまたは複数のプロセッサを含んでいる。コンピュータ実行可能な指示は、メモリのような任意のコンピュータ可読媒体を使用して提供されてよい。本明細書に記載の方法のいくつかは、有形の記憶媒体上の機械可読形式のソフトウェアによって実施可能である。本明細書に記載の方法のいくつかを実施するために、コンピューティングベースデバイスにソフトウェアを提供することができる。

上記の説明は、システム回路と監視回路とを、同じＳｏＣ上に含まれているものとして説明している。択一的な実装では、システム回路および監視回路は、ＭＣＭの２つ以上の集積回路チップにわたって含まれている。ＭＣＭでは、これらの集積回路チップは典型的に、中間基板上に積層されるか、または中間基板上に隣接して配置される。いくつかのシステム回路が、ＭＣＭの１つの集積回路チップ上に配置されてよく、他のシステム回路が、ＭＣＭの別の集積回路チップ上に配置されてよい。同様に、監視回路を、ＭＣＭの２つ以上の集積回路チップにわたって分散させてよい。したがって、ＳｏＣのコンテキストにおいて上述した方法および装置は、ＭＣＭのコンテキストにおいても適用される。

本出願人は、本明細書に記載された各個別の特徴および２つ以上のこのような特徴のあらゆる組み合わせを、このような特徴または特徴の組み合わせが本明細書に開示されたあらゆる問題を解決するか否かにかかわらず、特許請求の範囲に限定されることなく、このような特徴または組み合わせが当業者の一般的な知識に照らして本明細書に全体として基づいて実行可能な範囲で、単独で開示する。出願人は、本発明の態様が、任意のそのような個々の特徴または特徴の組み合わせから構成され得ることを示している。上記の説明を考慮すれば、本発明の範囲内で様々な変更を行い得ることは、当業者には明らかであろう。

Claims (20)

1. 集積回路を使用してセンサからのメッセージを監視する方法であって、
   前記メッセージは、前記センサによって測定されたデータを含んでおり、
   前記方法は、
   前記メッセージを処理するように構成されている１つまたは複数のコアデバイスに前記センサを接続する、前記集積回路のインターコネクト回路から第１のメッセージを読み出すステップと、
   前記第１のメッセージに対する第１のハッシュ値を計算するステップと、
   前記第１のハッシュ値をハッシュストアに格納されている１つまたは複数の先行ハッシュ値と比較するステップであって、各先行ハッシュ値は前記第１のメッセージの前に前記インターコネクト回路から読み出されたメッセージに対応するステップと、
   前記第１のハッシュ値と前記ハッシュストアに格納されている前記先行ハッシュ値のうちの少なくとも１つの先行ハッシュ値との間の差が所定の閾値を下回っている場合に修正処置を実行するステップと、
   を含む、方法。
2. 前記第１のハッシュ値を前記ハッシュストアに格納するステップをさらに含んでいる、請求項１記載の方法。
3. 前記第１のハッシュ値を、前記第１のハッシュ値と前記先行ハッシュ値との前記比較と同時に前記ハッシュストアに格納する、請求項２記載の方法。
4. 前記第１のメッセージが前記１つまたは複数のコアデバイスによって読み出される前に、前記第１のメッセージをバッファリングするステップをさらに含んでいる、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 前記バッファのサイズは、前記第１のハッシュ値を含んでいるデータハッシュの計算に使用されるデータ値の数に対応する、請求項４記載の方法。
6. 前記方法は、前記第１のハッシュ値をＭ個の先行ハッシュ値と比較するステップおよび前記第１のハッシュ値とＰ個の先行ハッシュ値との間の差が前記所定の閾値を下回っている場合に修正処置を実行するステップをさらに含んでおり、ここで１＜Ｐ＜Ｍである、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 前記第１のハッシュ値と前記Ｐ個の先行ハッシュ値の各値との間の差が前記所定の閾値を下回る、前記Ｐ個の先行ハッシュ値に対応する信頼値を導出するステップをさらに含んでいる、請求項６記載の方法。
8. Ｍは、動的に設定可能である、請求項６記載の方法。
9. 前記第１のハッシュ値が、前記ハッシュストアに格納されている前記先行ハッシュ値のうちの少なくとも１つの先行ハッシュ値と同じである場合に、修正処置を実行する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 前記方法は、前記第１のメッセージに対する複数のハッシュ値を計算するステップをさらに含んでおり、前記複数のハッシュ値の各ハッシュ値は前記第１のメッセージの一部分を表しており、
    前記第１のメッセージに対する前記複数のハッシュ値の各ハッシュ値を、前記第１のメッセージの前記一部分に対応する１つまたは複数の先行ハッシュ値と比較する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
11. 前記第１のメッセージに対して計算された前記複数のハッシュ値は、前記第１のメッセージの重畳している一部分を表している、請求項１０記載の方法。
12. 前記第１のメッセージに対して計算された前記複数のハッシュ値は、前記第１のメッセージの重畳していない一部分を表している、請求項１０記載の方法。
13. 前記インターコネクト回路はさらに、前記センサをメモリに接続し、前記メモリは、前記センサによって伝達されたメッセージを格納する、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
14. 前記修正処置は、センサデータが信頼できないということをユーザに通知すること、前記センサから取得したデータに依存する前記集積回路のコンポーネントの作動を停止させること、および前記センサを修復するように構成されている機構を作動させることのうちの１つまたは複数である、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
15. 前記修正処置は、前記集積回路の他のコンポーネントに警告信号を出力することを含んでいる、請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法。
16. 前記修正処置は、ハードウェアイベントを出力すること、割り込み信号を出力すること、またはメッセージを外部コアデバイスに出力することを含んでいる、請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。
17. 前記センサはイメージセンサであり、前記インターコネクト回路から読み出される各メッセージは、前記イメージセンサによって捕捉されるフレームである、請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法。
18. 前記集積回路は、システムオンチップである、請求項１から１７までのいずれか１項記載の方法。
19. 前記インターコネクト回路は、データバスである、請求項１から１８までのいずれか１項記載の方法。
20. センサからのメッセージを監視するための集積回路チップであって、
    前記メッセージは、前記センサによって測定されたデータを含んでおり、
    前記集積回路チップは、
    前記メッセージを処理するように構成されているコアデバイスに前記センサを接続するインターコネクト回路と、
    前記インターコネクト回路から第１のメッセージを読み出すように構成されている監視デバイスと、
    各ハッシュ値が前記第１のメッセージの前に前記インターコネクト回路から読み出されたメッセージに対応する、複数の先行ハッシュ値を格納するハッシュストアと、
    プロセッサと、
    を含み、
    前記プロセッサは、
    前記第１のメッセージに対する第１のハッシュ値を計算し、
    前記第１のハッシュ値を、前記ハッシュストアに格納されている前記先行ハッシュ値のうちの１つまたは複数の先行ハッシュ値と比較する
    ように構成されており、
    前記集積回路は、前記第１のハッシュ値と前記ハッシュストアに格納されている前記先行ハッシュ値のうちの少なくとも１つの先行ハッシュ値との間の差が所定の閾値を下回っている場合に修正処置を実行するように構成されている、
    集積回路チップ。

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