JP4398102B2

JP4398102B2 - Automotive electronics

Info

Publication number: JP4398102B2
Application number: JP2001034074A
Authority: JP
Inventors: 哲宏野口; 賢一郎井手; 勲濱田; 広己伊藤
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2021-02-09
Also published as: JP2002236595A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロコンピュータを備え、予め設定されるプログラムに従って動作する車載用電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、パーソナルコンピュータやワードプロセッサなどの電子情報機器をはじめ、各種制御装置など、非常に多くの電子機器でマイクロコンピュータが使用されている。半導体製造技術などの進歩で、高機能のマイクロコンピュータや大容量の半導体メモリなどのハードウエアが比較的低コストで使用可能となってきている。マイクロコンピュータを動作させるプログラムも、格納するメモリの大容量化に対応して、多くの機能を備えたり、高度な処理を行うようになってきている。
【０００３】
マイクロコンピュータを備える電子機器を新たに開発する場合は、ハードウエアとともにプログラムなどのソフトウエアも新たに開発する必要が生じる。大規模なソフトウエアの開発には時間がかかるので、実際のハードウエアの試作などに先行して、シミュレーションなどで充分な検討を行っておく必要がある。しかしながら、実際に使用するハードウエアと組合わせた後で顕在化したり、特殊な条件でのみ顕在化する不具合が存在する可能性は無視できない。そのため、電子機器自体に、異常発生などに対する自己診断機能が備えられていることが多い。
【０００４】
今日では、自動車にも多くの電子機器が搭載され、各種制御などに利用されている。自動車に搭載される電子機器は、信頼性が特に重要であり、異常が生じているか否かを自己診断する機能を備えていることが多い。たとえば特開平９−２０２６１号公報には、パワーステアリング装置が、車両の移動している条件で、パワーステアリング動作用の検出信号を所定時間範囲で記憶し、外部故障診断装置からの要求で、記憶されている情報を故障診断用のデータとして出力する先行技術が開示されている。また、特開平７−１８１１１２号公報には、複数の電子制御ユニットであるＥＣＵのうちの複数の子ＥＣＵがそれぞれ常時自己故障診断を実行し、故障検出時に現在の年月日時刻を親ＥＣＵに要求して、親ＥＣＵから与えられる年月日時刻を故障内容とともにダイアグ情報としてメモリに保存する先行技術が開示されている。
【０００５】
本件出願人も、たとえば特開平１０−２３８４４５号公報で、内燃機関の点火装置で故障か否かを判定し、故障と判定されればダイアグコードを出力する先行技術を開示している。
【０００６】
自己診断によるダイアグコードを解析すると、故障を生じた原因などを特定し、プログラムの不具合を修正するためなどに有効な情報を得ることができる。マイクロコンピュータを備える電子機器や、マイクロコンピュータが動作するプログラムは、一旦製品化された後でも、ダイアグデータの解析結果などに基づくデバッグ作業が行われ、バージョンアップと称される改良が施されることが多い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
電子機器が備える自己診断機能も、予め設定されるプログラムに基づく以上、過去の経験や、開発期間に判明している不具合や異常にしか対応していない。しかしながら実際の電子機器は、全く予期していないような異常を生じる可能性がある。また、潜在的な異常が生じていて、予期していないような条件で顕在化する可能性もある。特に、他の機器と組合わせて使用するときに、単独の電子機器としての解析では特定が不可能な異常が生じる可能性がある。
【０００８】
従来の電子機器では、異常が発生すると、その異常を再現させ、どのような条件で発生するかを解析し、解析結果に基づいてプログラムやデータなどのソフトウエアを修正するデバッグを行っている。他の機器との組合わせで生じる動作異常などは、電子機器単独では同様の現象を再現しないので、解析に非常に時間がかかったり、解析不可能な場合さえ生じる。また、従来の電子機器には、プログラムの開発段階では予期していない特定条件下で発生する異常や、潜在的に作り込まれている問題を発見する手段が設けられていない。
【０００９】
本発明の目的は、マイクロコンピュータを動作させるプログラムに生じる各種異常などに対して、解析に役立つ情報を残すことができる車載用電子機器を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、予め設定されるプログラムに従って動作するマイクロコンピュータを備え、車両に設けられる電源に接続される車載用電子機器において、
該マイクロコンピュータが車載用電子機器として動作するプログラムの実行中に、該プログラムに従って、予め設定される目印部分に応じて、前記車載用電子機器に接続される各スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態をコード化する手段と、
マイクロコンピュータが前記プログラムに従って動作する際のワークメモリであって、電源からの電力供給が継続される間、コード化されたＯＮ／ＯＦＦ状態を含むコード化された動作状態を記憶するワークメモリと、
電源からの電力供給が停止されても記憶内容を保持する不揮発性記憶手段とを含み、
該マイクロコンピュータは、
車載用電子機器外部からの要求に応じて、ワークメモリおよび不揮発性記憶手段に記憶されているコード化された自己の動作状態を、外部に出力可能であり、
車載用電子機器への電力供給停止指令が与えられると、ワークメモリへの電力供給を停止させる前に、前記ワークメモリにコード化されて記憶されている自己の動作状態を、前記不揮発性記憶手段に記憶させることを特徴とする車載用電子機器である。
【００１１】
本発明に従えば、車両に設けられる電源に接続される車載用電子機器には、予め設定されるプログラムに従って動作するマイクロコンピュータが備えられる。マイクロコンピュータは、車載用電子機器として動作するプログラムの実行中に、該プログラムに従って、予め設定される目印部分で、車載用電子機器に接続される各スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態をコード化する処理を実行する。コード化されたＯＮ／ＯＦＦ状態を含むコード化された自己の動作状態はワークメモリに記憶される。また、電源からの電力供給が停止されても記憶内容を保持する不揮発性の記憶手段を備え、不揮発性の記憶手段は、コード化された自己の動作状態を記憶させることができる。
マイクロコンピュータのプログラムで、たとえば分岐部分などを目印部分となるマイルストーンとして特定の情報をコード化するようにしておけば、ワークメモリおよび不揮発性記憶手段に記憶されているデータで、プログラムの分岐部分での動作状態を解析することができる。ワークメモリおよび不揮発性記憶手段に記憶されているデータは、車載用電子機器外部からの要求に応じて、外部に出力可能であるので、車載用電子機器の外部でデータを解析して、プログラムのデバッグを行うことができる。自己の動作状態はコード化するので、多くの情報を少ないデータに集約することができる。プログラムの変更によって、記憶しておく動作状態を変えることもでき、特定条件下で発生する異常や潜在異常を、記憶する動作状態を選択して、容易に再現しうるようにすることもできる。
また不揮発性記憶手段は、電源の供給を停止しても記憶内容を保持するので、後から解析する際に有効に利用することができる。プログラムの動作中には、一旦ワークメモリに自己の動作状態を記憶するので、一般に記憶に時間がかかる不揮発性記憶手段への直接的な記憶を避けて、プログラムの動作に与える遅れを小さくすることができる。
【００１２】
また本発明で、前記マイクロコンピュータは、自己の動作に異常が検出されるか否かを判断し、異常が検出されるとき、自己診断を行って、自己診断の結果を前記動作状態として前記ワークメモリに記憶することを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、ソフトウエアが自己動作の異常を検出して、異常が検出されると自己診断を行い、診断結果をコード化してワークメモリに記憶するので、表面上では検出困難な内部的な異常や潜在的な異常を、摘出することも可能になる。
【００１６】
また本発明は、時間経過を計測する計時手段を含み、
前記マイクロコンピュータは、前記ワークメモリに記憶する動作状態に、計時手段が計測する時間経過に基づくタイムスタンプを含めることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、ワークメモリに記憶される動作状態には時間経過に基づくタイムスタンプを含めるので、ワークメモリに記憶されている動作状態を時間経過に従う動作状態の軌跡として解析することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である車載用の電子機器１に関連する概略的な電気的構成を示す。電子機器１は、予め設定されるプログラムに従って動作するマイクロコンピュータ２を備える。電子機器１は、マイクロコンピュータ２をプログラム動作させるために、ＲＯＭ（Read Only Memory）３およびＲＡＭ（Random Access Memory）４を備える。マイクロコンピュータ２のプログラム動作では、特定用途用の半導体集積回路であるＡＳＩＣ（Application Specific Int egrated Circuit）５などを介して、各種処理や制御が行われる。
【００２５】
マイクロコンピュータ２も半導体集積回路として製造され、プログラムやデータを格納するＲＯＭ６、時間経過を計測するタイマ７、外部とのインタフェースを行うＩ／Ｆ回路８および異常検出部９などを含む。マイクロコンピュータ２内のＲＯＭ６には、基本的な動作に必要なプログラムやデータが予め格納される。電子機器１としての動作に直接関連するプログラムやデータは、外部のＲＯＭ６に格納される。外部のＲＯＭ６のうち、少なくとも一部は、フラッシュメモリなど、電気的に消去と再書込みが可能でしかも不揮発性であるデバイスを使用する。ＲＡＭ４は、マイクロコンピュータ２がプログラムに従って動作する際のワークメモリとなる。マイクロコンピュータ２と、ＲＯＭ３、ＲＡＭ４およびＡＳＩＣ５との間は、アドレスやデータのバス１０を介して接続される。
【００２６】
本実施形態では、マイクロコンピュータ２が電子機器１としての動作中に、予め設定されるプログラムに従って、自己の動作状態をコード化する処理を実行し、コード化された動作状態をＲＡＭ４のトレース領域１１に記憶する。トレース領域１１の記憶内容は、マイクロコンピュータ２のＩ／Ｆ回路８を介して、外部に読出すことができる。車載用の電子機器１は、通常車両のバッテリに接続されており、ＲＡＭ４にスタンバイモードなどを有するＳ−ＲＡＭ（Static RAM）などを用いれば、記憶内容を保持しておくことができる。さらに、トレース領域１１の記憶内容の一部は、電源の停電等によって失われないように、電子機器１の電源スイッチをＯＮからＯＦＦに操作したときなどに、マイクロコンピュータ２が制御するＳ−ＲＡＭの電源をＯＦＦにする前に、Ｓ−ＲＡＭからフラッシュメモリなどによって実現されるＲＯＭ３のトレース保存領域１２に移動する。トレース保存領域１２に移動した記憶内容は、消去や再書込みの動作を行わない限り、電源を遮断しても失われない。トレース領域１１やトレース保存領域１２に記憶される情報には、ＡＳＩＣ５内部の動作状態を示すレジスタ１３からのステータス情報なども含まれる。
【００２７】
またマイクロコンピュータ２は、自己の動作に異常が検出されるか否かを判断する異常検出部９を備えている。異常検出部９は、実行しようとするタスクのレベルや割込み処理のレベルが適正でないときなどに動作異常としてエラーを表す信号を発生する。エラー情報は、ＲＡＭ４のトレース領域１１に記憶され、さらにＲＯＭ３のトレース保存領域１２にも記憶される。このように、ソフトウエアが自己動作の異常を検出して、異常が検出されると自己診断を行い、診断結果をコード化してメモリに記憶するので、表面上では検出困難な内部的な異常や潜在的な異常を、摘出することも可能になる。
【００２８】
本実施形態の電子機器１には、時間経過を計測する計時手段としてのタイマ７が含まれているので、マイクロコンピュータ２は、メモリに記憶する動作状態に、タイマ７が計測する時間経過に基づくタイムスタンプを含める。メモリに記憶される動作状態には時間経過に基づくタイムスタンプを含めるので、動作状態の変化等の発生順や発生時刻を知ることができる。すなわち、メモリに記憶されているデータに基づき、時間経過に従う動作状態の軌跡として解析することができる。
【００２９】
トレース領域１１やトレース保存領域１２にコード化されて記憶されている動作状態について、電子機器１のマイクロコンピュータ２は、電子機器１の外部のパーソナルコンピュータ２０などからの要求に応じて、出力可能である。電子機器１のマイクロコンピュータ２が備えるＩ／Ｆ回路８とパーソナルコンピュータ２０との間は、たとえばＲＳ−２３２Ｃなどのインターフェースケーブル２１で接続することができる。パーソナルコンピュータ２０には、電子機器１をターゲット機器としてデバッグ支援を行うアプリケーションプログラムが、ＣＤ−ＲＯＭやフロッピディスクなどの記録媒体からの読込みや、通信ネットワークを介してのダウンロードなどによってインストールされている。パーソナルコンピュータ２０は、トレース結果のデータをＲＯＭ３やＲＡＭ４から読出す。読出すデータは、コード化されたバイナリデータであるので、エディタなどでの閲覧や編集が容易なテキストデータに変換したり、コードに対応する注釈の記入などが自動的に行われる。変換されたデータは、電子メール２２として、さらに通信ネットワークを介して遠方、場合によっては海外に送信したり、プリンタ２３で印字出力することができる。
【００３０】
たとえば、電子機器１が輸出する製品であると、国内での開発時の試験などでは予期し得ないような環境等にさらされる場合がある。現地の技術者に、問題が生じた電子機器１のそばに携帯型のパーソナルコンピュータ２０を持って行き、データを電子メール２２として送信してもらうようにすれば、開発担当者が実際に現地に行かなくても、迅速にデバッグを行うことができる。
【００３１】
以上で説明したように、マイクロコンピュータ２は、電子機器１としての動作中に、予め設定されるプログラムに従って、自己の動作状態をコード化して、ＲＡＭ４やＲＯＭ３などのメモリに記憶する。マイクロコンピュータ２のプログラムで、たとえば分岐部分などを目印となるマイルストーンとして、その目印部分の動作を行うときに、特定の動作状態に関する情報をコード化するようにしておけば、メモリに記憶されているデータで、プログラムの分岐部分などでの動作状態を解析することができる。メモリに記憶されているデータを、電子機器１の外部で解析して、プログラムのデバッグを行うことができる。動作状態はコード化するので、多くの情報を少ないデータに集約することができる。プログラムの変更によって、記憶しておく動作状態を変えることもでき、特定条件下で発生する異常や潜在異常を、記憶する動作状態を選択して、容易に再現しうるようにすることもできる。
【００３２】
本実施形態のメモリには、不揮発性の記憶手段であるＲＯＭ３に、電気的なデータの消去と再書込みとが可能なフラッシュメモリなどを含む。マイクロコンピュータ２は、ＲＡＭ４のトレース領域１１にコード化されて記憶されている動作状態を、フラッシュメモリなどのトレース保存領域１２に記憶させる。マイクロコンピュータ２はプログラムの動作中に自己の動作状態をプログラム動作に使用するメモリであるＲＡＭ４に記憶し、さらに不揮発性のフラッシュメモリなどに記憶させることができる。不揮発性のフラッシュメモリなどに記憶させておけば、電源の供給を停止しても記憶内容を保持しておくことができ、航空機事故のときに活用するフライトレコーダのように、後から不具合を解析する際に有効に利用することができる。プログラムの動作中には、一旦ＲＡＭ４に動作状態を記憶するので、一般に記憶に時間がかかるフラッシュメモリなどへの直接的な記憶を避けて、プログラムの動作に与える遅れを小さくすることができる。
【００３３】
図２は、図１のＲＯＭ３の少なくとも一部としてのフラッシュメモリのトレース保存領域１２にデータを書込む手順を示す。ステップａ０から手順を開始し、ステップａ０でデータの書込みを行う。なお、すでにデータが書込まれている領域に再書込みを行うときには、先にデータを消去しなければならない。ただしデータの消去は、メモリ素子全体または部分的なブロック単位で行う必要がある。データの書込みの後では、ステップａ２でデータの読出しを行う。ステップａ３では、読出したデータを書込んだデータの元のデータと比較して、一致していることを確認するベリファイを行う。本実施形態では、元のデータはＲＡＭ４のトレース領域１１に記憶されている。ステップａ３のベリファイで不一致があれば、ステップａ４でエラーコードをＲＡＭ４のトレース領域１１に記憶する。ステップａ４が終了した後、またはステップａ３でベリファイがＯＫであるときは、ステップａ５で手順を終了する。
【００３４】
図３は、電子機器１に接続される各種スイッチ、たとえば車両のイグニッションスイッチなどのＯＮ／ＯＦＦ状態をコードとして記憶する手順を示す。スイッチの状態変化は、たとえば割込み信号で、マイクロコンピュータ２に知らされる。ステップｂ０から動作を開始し、ステップｂ１では動作状態の検出を行う。ステップｂ２では、状態がＯＮであるか否かを判断する。ＯＮであると判断されるときは、ステップｂ３でＯＮ状態に設定し、ステップｂ４でＯＮ状態を表すコードをメモリに記憶する。ステップｂ２で状態がＯＮでないと判断されるときは、ステップｂ５でＯＦＦ状態に設定し、ステップｂ６でＯＦＦ状態を表すコードをメモリに記憶する。ステップｂ４またはステップｂ６が終了すると、ステップｂ７で手順を終了する。
【００３５】
図４は、ＲＯＭ３およびＲＡＭ４のメモリマップの概要を示す。ＲＯＭ３およびＲＡＭ４は、マイクロコンピュータ２のアドレス空間の異なる領域に配置され、さらに内部は複数の領域に分割されている。ＲＯＭ３には、管理情報３０、エラートレース保存領域３１、ＡＳＩＣ実行トレース保存領域３２、電源制御状態遷移トレース保存領域３３、プログラム領域３４、およびデータ領域３５などが設けられる。ＲＡＭ４には、管理情報４０、エラートレース領域４１、ＡＳＩＣ実行トレース領域４２、電源制御状態遷移トレース領域４３、ＬＡＮ（Local Area Network）コマンドトレース領域４４、ＴＡＢ（Telecontrol Audio Bus）コマンドトレース領域４５、モード管理ユニットトレース領域４６、ＴＣＢ（Task Control Block）トレース領域４７、バッファ領域４８、メモリプール領域４９、およびスタック領域５０などが設けられる。
【００３６】
エラートレース領域４１、ＡＳＩＣ実行トレース領域４２、電源制御状態遷移トレース領域４３、ＬＡＮ（Local Area Network）コマンドトレース領域４４、ＴＡＢコマンドトレース領域４５、モード管理ユニットトレース領域４６、およびＴＣＢ（Task Control Block）トレース領域４７は、図１のトレース領域１１を形成する。このうち、エラートレース領域４１、ＡＳＩＣ実行トレース領域４２および電源制御状態遷移トレース領域４３のデータは、エラートレース保存領域３１、ＡＳＩＣ実行トレース保存領域３２、電源制御状態遷移トレース保存領域３３で形成されるトレース保存領域１２に保存される。
【００３７】
図５は、図４のエラートレース領域４１、ＡＳＩＣ実行トレース領域４２および電源制御状態遷移トレース領域４３に保存される動作状態を表すデータの構成を示す。図５（ａ）に示すエラートレースは、図１の異常検出部９によって、タスクレベルエラーおよび割込レベルエラーが発生したときに検出される動作状態を記憶する。自己診断結果は、「故障レベル」としてコード化される。図５（ｂ）に示すＡＳＩＣトレースは、図１のＡＳＩＣ５のレジスタ１３にアクセスする際に、アクセス前レジスタ値とアクセス後レジスタ値とを含む動作状態を記憶する。ＡＳＩＣ５の処理は、「処理種別」としてコード化される。図５（ｃ）に示す電源トレースは、電源関連のイベントが発生する際の動作状態を記憶する。イベントの種類は、イベント番号としてコード化される。
【００３８】
図６は、図４のＬＡＮコマンドトレース領域４４およびＴＡＢコマンドトレース領域４５にそれぞれ記憶されるＬＡＮトレースおよびＴＡＢトレースの構成を、（ａ）および（ｂ）でそれぞれ示す。ＬＡＮ通信やＴＡＢ通信で送受信されるメッセージを記憶しておくことによって、通信に関連するプログラムのデバッグを有効に行うことができる。
【００３９】
図７は、図４のモード管理ユニットトレース領域４６に記憶されるデータの構成を示す。データの構成は、トレース種別に従って、（ａ）のマクロ実行、（ｂ）のＡＶＣＬＡＮ受信通知メッセージ、または（ｃ）の受信メッセージｏｒタイムアウトとなる。図４のＴＣＢトレース領域４７には、実行されたタスクを示すＴＣＢが記憶される。
【００４０】
本実施形態の電子機器１は、マイクロコンピュータ２上で動作するプログラムが、自己の動作状態の軌跡をメモリに記憶しておき、メモリの記憶内容を電子機器２の外部に読出してデバッグを支援することができる。自己の動作状態を予め定める条件でコード化してメモリに記憶するので、少ない記憶領域でも多くの情報を含むコードを記憶することができる。メモリの記憶内容は、電子機器１の外部に読出すので、電子機器１自体には動作状態の解析機能を持たせる必要はなく、外部の装置で充分な解析を行うことができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、予め設定されるプログラムに従って動作するマイクロコンピュータを備える車載用電子機器で、マイクロコンピュータが車載用電子機器としての動作中に、予め設定される目印部分で、車載用電子機器に接続される各スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を含む自己の動作状態をコード化し、ワークメモリに記憶する。マイクロコンピュータのプログラムで、目印部分をマイルストーンとして特定の位置での自己の動作状態を示す情報をコード化するようにしておけば、ワークメモリおよび不揮発性記憶手段に記憶されているデータから、プログラムのマイルストーン位置での自己の動作状態を解析することができる。ワークメモリおよび不揮発性記憶手段に記憶されているデータはコード化され、車載用電子機器外部からの要求に応じて、外部に出力可能であるので、車載用電子機器の外部でデータを解析して、プログラムのデバッグを行うことができる。プログラムの変更によって、記憶しておく自己の動作状態を変えることもでき、特定条件下で発生する異常や潜在異常を、容易に再現しうるようにすることもできる。
また、マイクロコンピュータはプログラムの動作中に自己の動作状態を一旦ワークメモリに記憶し、さらに不揮発性記憶手段に記憶させることができる。プログラムの動作中には、一旦ワークメモリに自己の動作状態を記憶するので、一般に記憶に時間がかかる不揮発性記憶手段への直接的な記憶を避けることができる。
【００４２】
また本発明によれば、ソフトウエアが自己動作の異常を検出すれば自己診断を行い、診断結果をコード化してワークメモリに記憶するので、表面上では検出困難な内部的な異常や潜在的な異常を、摘出することも可能になる。
【００４４】
また本発明によれば、ワークメモリに記憶されている動作状態を、時間経過に従う動作状態の軌跡として解析することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である電子機器１に関連する電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図１のマイクロコンピュータ２がフラッシュメモリにデータの書込みを行う手順を示すフローチャートである。
【図３】図１のマイクロコンピュータ２がスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を記憶する手順を示すフローチャートである。
【図４】図１のＲＯＭ３およびＲＡＭ４のメモリマップの概要を示す図である。
【図５】図４のエラートレース領域４１、ＡＳＩＣ実行トレース領域４２および電源制御状態遷移トレース領域４３に保存される動作状態を表すデータの構成を示す図である。
【図６】図４のＬＡＮコマンドトレース領域４４およびＴＡＢコマンドトレース領域４５にそれぞれ記憶されるデータの構成を示す図である。
【図７】図４のモード管理ユニットトレース領域４６に記憶されるデータの構成を示す図である。
【符号の説明】
１電子機器
２マイクロコンピュータ
３，６ＲＯＭ
４ＲＡＭ
５ＡＳＩＣ
７タイマ
８Ｉ／Ｆ回路
９異常検出部
１１トレース領域
１２トレース保存領域
１３レジスタ
２０パーソナルコンピュータ
２２電子メール
２３プリンタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes a microcomputer relates to vehicle electronic equipment that operates according to a program set in advance.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, microcomputers are used in a great number of electronic devices such as electronic information devices such as personal computers and word processors and various control devices. With advances in semiconductor manufacturing technology, hardware such as high-performance microcomputers and large-capacity semiconductor memories can be used at a relatively low cost. A program for operating a microcomputer also has many functions and performs advanced processing in response to the increase in the capacity of a memory to be stored.
[0003]
When newly developing an electronic device equipped with a microcomputer, it is necessary to newly develop software such as a program together with hardware. Since it takes time to develop large-scale software, it is necessary to conduct a thorough examination by simulation prior to actual hardware prototyping. However, it is impossible to ignore the possibility that there is a defect that becomes apparent after combining with hardware that is actually used, or that appears only under special conditions. For this reason, the electronic device itself is often provided with a self-diagnosis function for occurrence of an abnormality.
[0004]
Today, many electronic devices are mounted on automobiles and used for various controls. In electronic devices mounted on automobiles, reliability is particularly important, and often has a function of self-diagnosis whether an abnormality has occurred. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 9-20261, a power steering device stores a detection signal for power steering operation in a predetermined time range under the condition that the vehicle is moving, and stores it at a request from an external failure diagnosis device. The prior art which outputs the information currently performed as data for fault diagnosis is disclosed. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 7-181112, a plurality of child ECUs among ECUs that are a plurality of electronic control units always perform self-fault diagnosis, and the current date / time is detected by the parent ECU when a failure is detected. Prior art is disclosed that requests and saves the date and time given by the parent ECU together with the failure content as diagnostic information in a memory.
[0005]
The present applicant also discloses, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-238445, a prior art that determines whether or not a failure has occurred in an ignition device for an internal combustion engine, and outputs a diagnostic code if determined to be a failure.
[0006]
By analyzing the diagnostic code by self-diagnosis, it is possible to obtain information useful for identifying the cause of the failure and correcting the malfunction of the program. Electronic devices equipped with microcomputers, and programs that run microcomputers, once they are commercialized, are debugged based on analysis results of diagnostic data, etc., and are referred to as upgrades There are many.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Since the self-diagnosis function provided in the electronic device is based on a program set in advance, it only supports past experiences and defects and abnormalities that have been identified during the development period. However, there is a possibility that an actual electronic device may have an unexpected abnormality. There is also a possibility that a potential abnormality has occurred and is manifested under unexpected conditions. In particular, when used in combination with other devices, abnormalities that cannot be identified by analysis as a single electronic device may occur.
[0008]
In a conventional electronic device, when an abnormality occurs, the abnormality is reproduced, the conditions under which the abnormality occurs are analyzed, and debugging is performed to correct software such as a program and data based on the analysis result. An abnormal operation that occurs in combination with other devices does not reproduce the same phenomenon with an electronic device alone, and therefore may take a very long time to analyze or even be impossible to analyze. In addition, conventional electronic devices are not provided with means for detecting abnormalities that occur under specific conditions that are not anticipated in the program development stage, or problems that are potentially created.
[0009]
An object of the present invention is to provide various abnormalities against such generated program for operating the microcomputer, a vehicle electronic equipment can leave information to help analyze.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a microcomputer that operates according to a program set in advance, in-vehicle electronic device that will be connected to a power supply provided in the vehicle,
During execution of a program the microcomputer to operate as a vehicle-mounted electronic device, the code in accordance with the program, depending on the marker portion allowances preset ON / OFF states of the switches connected to the vehicle electronic equipment Means to
A work memory when the microcomputer operating in accordance with the program, a work memory you store between the coded operating conditions including coded ON / OFF state of the power supply is continued from a power supply ,
Including non-volatile storage means for retaining stored contents even when power supply from the power source is stopped ,
The microcomputer
In response to a request from the in-vehicle electronic device outside the self-operating state coded is stored in the work memory and nonvolatile storage means, Ri can be outputted der externally,
When an instruction to stop power supply to the in-vehicle electronic device is given, the nonvolatile storage means stores its own operation state encoded and stored in the work memory before stopping the power supply to the work memory. an in-vehicle electronic device according to claim Rukoto is stored in.
[0011]
According to the present invention, the in- vehicle electronic device connected to the power source provided in the vehicle is provided with a microcomputer that operates according to a preset program. During execution of a program that operates as an in- vehicle electronic device, the microcomputer performs a process of encoding the ON / OFF state of each switch connected to the in-vehicle electronic device at a preset mark portion according to the program. Execute. The coded own operating state including the coded ON / OFF state is stored in the work memory. In addition, a non-volatile storage unit that retains the stored contents even when power supply from the power supply is stopped is provided, and the non-volatile storage unit can store the coded operating state.
If specific information is coded as a milestone that becomes a landmark part, for example, in a microcomputer program, the branch part of the program is stored in the work memory and non-volatile storage means. The operating state can be analyzed. And the data is the storage in the working memory and nonvolatile storage means, in response to a request from the in-vehicle electronic device outside because it is possible the output to the outside, by analyzing the data outside of the in-vehicle electronic device, program You can debug. Since its own operating state is encoded, a large amount of information can be collected into a small amount of data. By changing the program, the operation state to be stored can be changed, and the operation state to be stored can be easily reproduced by selecting the operation state to be stored for an abnormality or a potential abnormality that occurs under a specific condition.
Further, since the nonvolatile storage means retains the stored contents even when the supply of power is stopped, it can be used effectively for later analysis. During operation of the program, since its own operation state is once stored in the work memory, in general, avoid direct storage in the nonvolatile storage means that takes time to store, and reduce the delay given to the operation of the program. Can do.
[0012]
In the present invention, the microcomputer determines whether or not an abnormality is detected in its own operation. When the abnormality is detected, the microcomputer performs a self-diagnosis and sets the result of the self-diagnosis as the operation state as the work state. It memorize | stores in memory.
[0013]
According to the present invention, the software detects an abnormality in self-operation, and performs self-diagnosis when the abnormality is detected, and the diagnosis result is encoded and stored in the work memory. It is also possible to extract abnormal or potential abnormalities.
[0016]
The present invention also includes a time measuring means for measuring the passage of time,
The microcomputer includes a time stamp based on the passage of time measured by the time measuring means in the operation state stored in the work memory.
[0017]
According to the present invention, since the operation state stored in the work memory includes a time stamp based on the passage of time, the operation state stored in the work memory can be analyzed as a locus of the operation state according to the passage of time.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a schematic electrical configuration related to an in-vehicle electronic device 1 according to an embodiment of the present invention. The electronic device 1 includes a microcomputer 2 that operates according to a preset program. The electronic device 1 includes a ROM (Read Only Memory) 3 and a RAM (Random Access Memory) 4 for causing the microcomputer 2 to perform a program operation. In the program operation of the microcomputer 2, various processes and controls are performed via an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) 5 that is a semiconductor integrated circuit for a specific application.
[0025]
The microcomputer 2 is also manufactured as a semiconductor integrated circuit, and includes a ROM 6 for storing programs and data, a timer 7 for measuring the passage of time, an I / F circuit 8 for interfacing with the outside, an anomaly detector 9 and the like. The ROM 6 in the microcomputer 2 stores programs and data necessary for basic operations in advance. Programs and data directly related to the operation as the electronic device 1 are stored in the external ROM 6. At least a part of the external ROM 6 uses a device such as a flash memory that can be electrically erased and rewritten and is non-volatile. The RAM 4 serves as a work memory when the microcomputer 2 operates according to a program. The microcomputer 2 and the ROM 3, RAM 4 and ASIC 5 are connected via an address / data bus 10.
[0026]
In the present embodiment, while the microcomputer 2 operates as the electronic device 1, processing for encoding its own operation state is executed according to a preset program, and the encoded operation state is displayed in the trace area 11 of the RAM 4. To remember. The stored contents of the trace area 11 can be read out via the I / F circuit 8 of the microcomputer 2. The in-vehicle electronic device 1 is normally connected to a battery of a vehicle, and the stored contents can be held if an S-RAM (Static RAM) having a standby mode or the like is used for the RAM 4. Furthermore, an S-RAM controlled by the microcomputer 2 when the power switch of the electronic device 1 is operated from ON to OFF so that a part of the stored contents of the trace area 11 is not lost due to a power failure or the like. Before the power is turned off, the CPU moves from the S-RAM to the trace storage area 12 of the ROM 3 realized by a flash memory or the like. The stored contents moved to the trace storage area 12 are not lost even if the power is turned off, unless an erase or rewrite operation is performed. The information stored in the trace area 11 and the trace storage area 12 includes status information from the register 13 indicating the operation state inside the ASIC 5.
[0027]
The microcomputer 2 also includes an abnormality detection unit 9 that determines whether an abnormality is detected in its own operation. The abnormality detection unit 9 generates a signal indicating an error as an operation abnormality when the level of the task to be executed or the level of interrupt processing is not appropriate. The error information is stored in the trace area 11 of the RAM 4 and further stored in the trace storage area 12 of the ROM 3. In this way, the software detects an abnormality in self-operation, and when an abnormality is detected, it performs self-diagnosis and encodes the diagnosis result and stores it in the memory. Potential anomalies can be extracted.
[0028]
Since the electronic device 1 according to the present embodiment includes the timer 7 as a time measuring means for measuring the elapsed time, the microcomputer 2 is based on the elapsed time measured by the timer 7 in the operation state stored in the memory. Include timestamp. Since the operation state stored in the memory includes a time stamp based on the passage of time, it is possible to know the generation order and the generation time of the change of the operation state. That is, based on the data stored in the memory, it can be analyzed as a trajectory of the operating state over time.
[0029]
The operation state encoded and stored in the trace area 11 and the trace storage area 12 can be output by the microcomputer 2 of the electronic device 1 in response to a request from the personal computer 20 outside the electronic device 1. is there. The I / F circuit 8 provided in the microcomputer 2 of the electronic device 1 and the personal computer 20 can be connected by an interface cable 21 such as RS-232C. In the personal computer 20, an application program that supports debugging using the electronic device 1 as a target device is installed by reading from a recording medium such as a CD-ROM or a floppy disk, or downloading via a communication network. The personal computer 20 reads the trace result data from the ROM 3 or RAM 4. Reading data, because it is encoded binary data, or to convert to easy text data browsing and editing of the editor, etc., such as the entry of notes corresponding to the code is automatically break line. The converted data can be transmitted as an e-mail 22 further through a communication network, or in some cases overseas, or printed out by the printer 23.
[0030]
For example, if the electronic device 1 is a product to be exported, it may be exposed to an environment that cannot be expected by a test at the time of development in Japan. If a local engineer takes a portable personal computer 20 near the electronic device 1 where the problem occurs and sends the data as an e-mail 22, the person in charge of the development actually visits the site. You can debug quickly without going.
[0031]
As described above, the microcomputer 2 encodes its own operating state according to a preset program during operation as the electronic device 1 and stores it in a memory such as the RAM 4 or the ROM 3. In the program of the microcomputer 2, for example, when a branching part is used as a milestone to be a mark and an operation of the mark part is performed, if information on a specific operation state is coded, it is stored in a memory. It is possible to analyze the operation state at the branch part of the program with the data that is present. The data stored in the memory can be analyzed outside the electronic device 1 to debug the program. Since the operation state is coded, a large amount of information can be collected into a small amount of data. By changing the program, the operation state to be stored can be changed, and the operation state to be stored can be easily reproduced by selecting the operation state to be stored for an abnormality or a potential abnormality that occurs under a specific condition.
[0032]
The memory according to the present embodiment includes a flash memory capable of erasing and rewriting electrical data in the ROM 3 which is a nonvolatile storage unit. The microcomputer 2 stores the operation state encoded and stored in the trace area 11 of the RAM 4 in the trace storage area 12 such as a flash memory. During operation of the program, the microcomputer 2 can store its own operation state in the RAM 4 which is a memory used for the program operation, and further can be stored in a nonvolatile flash memory or the like. If stored in a non-volatile flash memory, etc., the stored contents can be retained even if the power supply is stopped, and the failure can be analyzed later like a flight recorder used in an aircraft accident. It is possible to use it effectively. During the operation of the program, since the operation state is temporarily stored in the RAM 4, it is possible to reduce the delay given to the operation of the program by avoiding direct storage in a flash memory or the like which generally takes time to store.
[0033]
FIG. 2 shows a procedure for writing data into the trace storage area 12 of the flash memory as at least a part of the ROM 3 of FIG. The procedure starts from step a0, and data is written at step a0. Note that when data is rewritten in an area where data has already been written, the data must be erased first. However, it is necessary to erase data in the whole memory device or in partial block units. After the data is written, the data is read at step a2. In step a3, the read data is compared with the original data of the written data, and verification is performed to confirm that they match. In the present embodiment, the original data is stored in the trace area 11 of the RAM 4. If there is a mismatch in the verification in step a3, the error code is stored in the trace area 11 of the RAM 4 in step a4. After step a4 ends, or when verify is OK in step a3, the procedure ends in step a5.
[0034]
FIG. 3 shows a procedure for storing, as codes, ON / OFF states of various switches connected to the electronic apparatus 1, for example, an ignition switch of a vehicle. The state change of the switch is notified to the microcomputer 2 by an interrupt signal, for example. The operation is started from step b0, and the operation state is detected in step b1. In step b2, it is determined whether or not the state is ON. If it is determined to be ON, the ON state is set in step b3, and a code representing the ON state is stored in the memory in step b4. If it is determined in step b2 that the state is not ON, the OFF state is set in step b5, and a code representing the OFF state is stored in the memory in step b6. When step b4 or step b6 ends, the procedure ends at step b7.
[0035]
FIG. 4 shows an outline of the memory map of the ROM 3 and the RAM 4. The ROM 3 and the RAM 4 are arranged in different areas of the address space of the microcomputer 2, and the inside is further divided into a plurality of areas. The ROM 3 is provided with management information 30, an error trace storage area 31, an ASIC execution trace storage area 32, a power control state transition trace storage area 33, a program area 34, a data area 35, and the like. In the RAM 4, management information 40, an error trace area 41, an ASIC execution trace area 42, a power supply control state transition trace area 43, a LAN (Local Area Network) command trace area 44, a TAB (Telecontrol Audio Bus) command trace area 45, a mode A management unit trace area 46, a TCB (Task Control Block) trace area 47, a buffer area 48, a memory pool area 49, a stack area 50, and the like are provided.
[0036]
Error trace area 41, ASIC execution trace area 42, power control state transition trace area 43, LAN (Local Area Network) command trace area 44, TAB command trace area 45, mode management unit trace area 46, and TCB (Task Control Block) The trace area 47 forms the trace area 11 of FIG. Among these, the data in the error trace area 41, the ASIC execution trace area 42, and the power control state transition trace area 43 is formed by the error trace storage area 31, the ASIC execution trace storage area 32, and the power control state transition trace storage area 33. It is stored in the trace storage area 12.
[0037]
FIG. 5 shows a configuration of data representing operation states stored in the error trace area 41, the ASIC execution trace area 42, and the power supply control state transition trace area 43 of FIG. The error trace shown in FIG. 5A stores an operation state detected when a task level error and an interrupt level error occur by the abnormality detection unit 9 in FIG. The self-diagnosis result is encoded as “failure level”. The ASIC trace shown in FIG. 5B stores the operation state including the pre-access register value and the post-access register value when accessing the register 13 of the ASIC 5 of FIG. The processing of the ASIC 5 is coded as “processing type”. The power trace illustrated in FIG. 5C stores an operation state when a power-related event occurs. The event type is encoded as an event number.
[0038]
FIG. 6 shows the configurations of the LAN trace and the TAB trace stored in the LAN command trace area 44 and the TAB command trace area 45 of FIG. 4, respectively, as (a) and (b). By storing messages transmitted and received by LAN communication or TAB communication, it is possible to effectively debug a program related to communication.
[0039]
FIG. 7 shows the structure of data stored in the mode management unit trace area 46 of FIG. According to the trace type, the data configuration is (a) macro execution, (b) AVCLAN reception notification message, or (c) reception message or timeout. A TCB indicating the executed task is stored in the TCB trace area 47 of FIG.
[0040]
In the electronic device 1 according to the present embodiment, a program operating on the microcomputer 2 stores the locus of its own operating state in a memory, and reads the stored contents of the memory outside the electronic device 2 to support debugging. be able to. Since its own operating state is encoded and stored in a memory under predetermined conditions, a code including a large amount of information can be stored even in a small storage area. Since the stored contents of the memory are read out to the outside of the electronic device 1, the electronic device 1 itself does not need to have an operation state analysis function and can be sufficiently analyzed by an external device.
[0041]
【The invention's effect】
According to the present invention as described above, the in-vehicle electronic device equipped with a microcomputer that operates according to a program set in advance, during the operation of a microcomputer-vehicle electronics, in mark portion to be set in advance, vehicle The operation state including the ON / OFF state of each switch connected to the electronic device is encoded and stored in the work memory. If the program of the microcomputer encodes information indicating its own operating state at a specific position with the mark portion as a milestone, the program can be read from the data stored in the work memory and the non-volatile storage means. It is possible to analyze the self- motion state at the milestone position. Data stored in the work memory and nonvolatile memory means is coded in response to a request from the in-vehicle electronic device outside because it is possible the output to the outside, by analyzing the data outside of the in-vehicle electronic device Can debug programs. By changing the program, it is possible to change its own operating state to be memorized, and to make it possible to easily reproduce abnormalities and latent abnormalities that occur under specific conditions.
Further, the microcomputer can temporarily store its own operating state in the work memory during the operation of the program, and further store it in the nonvolatile storage means. During operation of the program, since its own operation state is once stored in the work memory, it is possible to avoid direct storage in the non-volatile storage means that generally takes time to store.
[0042]
In addition, according to the present invention, if the software detects an abnormality in self-operation, it performs self-diagnosis, and the diagnosis result is encoded and stored in the work memory. Abnormalities can be extracted.
[0044]
Further, according to the present invention, the operating state stored in the work memory can be analyzed as a locus of the operating state over time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration related to an electronic apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure in which the microcomputer 2 in FIG. 1 writes data to a flash memory.
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure in which the microcomputer 2 in FIG. 1 stores the ON / OFF state of a switch.
4 is a diagram showing an outline of a memory map of a ROM 3 and a RAM 4 in FIG.
5 is a diagram showing a configuration of data representing operation states stored in an error trace area 41, an ASIC execution trace area 42, and a power supply control state transition trace area 43 in FIG.
6 is a diagram showing a structure of data stored in a LAN command trace area 44 and a TAB command trace area 45 in FIG. 4, respectively.
7 is a diagram showing a configuration of data stored in a mode management unit trace area 46 of FIG. 4; FIG.
[Explanation of symbols]
1 Electronic equipment 2 Microcomputer 3, 6 ROM
4 RAM
5 ASIC
7 Timer 8 I / F circuit 9 Abnormality detection unit 11 Trace area 12 Trace save area 13 Register 20 Personal computer 22 E-mail 23 Printer

Claims

A microcomputer that operates according to a program set in advance, in-vehicle electronic device that will be connected to a power supply provided in the vehicle,
During execution of a program the microcomputer to operate as a vehicle-mounted electronic device, the code in accordance with the program, depending on the marker portion allowances preset ON / OFF states of the switches connected to the vehicle electronic equipment Means to
A work memory when the microcomputer operating in accordance with the program, you store between the coded own operating conditions including coded ON / OFF state of the power supply is continued from a power supply work Memory ,
Including non-volatile storage means for retaining stored contents even when power supply from the power supply is stopped ,
The microcomputer
In response to a request from the in-vehicle electronic device outside the self-operating state coded is stored in the work memory and nonvolatile storage means, Ri can be outputted der externally,
When an instruction to stop power supply to the in-vehicle electronic device is given, before the power supply to the work memory is stopped, the non-volatile storage means stores its own operation state encoded and stored in the work memory. vehicle electronic apparatus comprising Rukoto is stored in.

The microcomputer determines whether an abnormality is detected in its own operation, and when an abnormality is detected, performs a self-diagnosis and stores the result of the self-diagnosis as the operation state in the work memory. The vehicle-mounted electronic device of Claim 1 characterized by these.

Including timekeeping means to measure the passage of time,
The microcomputer, the in operation state stored in the work memory, according to claim 1 or 2 vehicle electronic device, wherein the inclusion of time stamps based on the elapsed time counting means for measuring.