JP5884663B2 - 電子制御装置およびデータ書換システム - Google Patents

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Description

本発明は、書換可能な不揮発性メモリに記憶されているデータを書き換える電子制御装置およびデータ書換システムに関する。
従来、電源遮断時にもデータを保持する書換可能な不揮発性メモリに制御プログラムまたは制御データ等を記憶することが知られている。例えば、特許文献1では、電源遮断時にもデータを保持するバックアップメモリを備え、バックアップメモリに設けられた第1記憶領域と第2記憶領域とに異常発生時の診断データを交互に記憶する。
そして、2個の記憶領域のうち診断データが正常に書き換えられた記憶領域を読出し領域として指定し、読出し領域に指定されていない他方の記憶領域が次回の診断データの書換対象となる。診断データの書換中に電源遮断等のために最後まで正常に診断データが書き換えられなかった場合には、該当する記憶領域は読出し領域に指定されず、途中まで書き換えられたデータは使用されない。そして、次回異常が発生した場合には、前回書き換えが中断した記憶領域に次回の診断データを書き込む。
特開平7−262099号公報
特許文献1とは異なり、データの書き換えが電源遮断等のために中断された場合、同じ記憶領域に対し同じデータにより最初から書き換えをリトライすることがある。書き換えが中断された位置が分かれば、その位置から残りのデータを書き込めばよい。しかしながら、書き換えが中断された位置が分からないと、全データを最初から書き換える必要がある。その結果、リトライによる書換時間が長くなるという問題がある。
フラッシュメモリのようにブロック単位でデータを消去してからデータを書き換える書換可能な不揮発性メモリの場合にも、書き換えが中断されたブロックの位置が分からないと、全データを最初のブロックから書き換える必要がある。その結果、リトライによる書換時間が長くなる。
書き換えの元データとブロックに書き込まれたデータとを比較することにより、書き換えが完了したブロックと中断されたブロックとを判別することはできる。しかし、各ブロックに記憶されているデータを順次読み出して書き換えの元データと比較すると、書き換えが中断されたブロックを判別するための時間が長くなるので、リトライによる書換時間が長くなる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、書換可能な不揮発性メモリに対するデータの書き換えが中断された場合、リトライによる書換時間を極力短縮する電子制御装置およびデータ書換システムを提供することを目的とする。
本発明の電子制御装置によると、書換可能な不揮発性メモリのブロック毎に設けられた書換情報を、ブロックに対するデータの書換えが完了したか否かに応じて設定し、書換情報に基づいて書き換えが完了したブロックと未完了のブロックとを判別する。書換情報は、ブロックの書き換えが完了したか否かを示す書換フラグとブロックの書換回数とから構成される。
これにより、電源遮断、あるいは書換データを通信で取得する場合には通信障害の発生により書き換えが中断されても、ブロック毎に設けられた書換情報を読み出すことにより、書き換えが完了したブロックと中断されたブロックとを短時間で容易に判別できる。その結果、書き換えが中断されたブロックからデータの書き換えをリトライできる。したがって、リトライによる書換時間を短縮できる。
尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組み合わせにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。
本実施形態によるデータ書換システムを示すブロック図。 (A)は本実施形態によるデータ構成を示す模式図、(B)は比較例によるデータ構成を示す模式図。 書換ツールによるリトライ処理1を示すフローチャート。 電子制御装置によるリトライ処理1を示すフローチャート。 書換ツールによるリトライ処理2を示すフローチャート。 電子制御装置によるリトライ処理2を示すフローチャート。 書換ツールによるリトライ処理3を示すフローチャート。 電子制御装置によるリトライ処理3を示すフローチャート。 書き換えが中断されたときのデータ構成を示す模式図。 電子制御装置によるリトライ処理4を示すフローチャート。 本実施形態による他のデータ構成を示す模式図。
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図1に示すデータ書換システム2は、例えば車両に搭載された車両制御用の電子制御装置であるマイクロコンピュータ(以下、単に「マイコン」とも言う。)10と外部の書換ツール30とから構成されている。マイコン10と書換ツール30とは、互いのフレーム送受信部18、38を介して無線回線または有線回線により通信可能に接続されている。マイコン10は、書換ツール30からの指令によりフラッシュメモリ20(図2参照)の該当するブロックのデータを書き換える。
マイコン10は、書込処理部12、終端ブロック判別部14、終端ブロック通知部16、フレーム送受信部18、およびフラッシュメモリ20(図2参照)等を備えている。
書込処理部12は、書換ツール30から送信される書換データを該当するブロックに書き込む。書込処理部12は、フラッシュメモリ20にデータを書き込む前に、全ブロックのデータを一括消去するか、ブロック単位でデータを消去する。
終端ブロック判別部14は、書換ツール30からの指令により書込処理部12がデータを書き換えたときの書換結果に基づいて、書き換えが完了した終端のブロックを判別する。終端ブロック通知部16は、終端ブロック判別部14が判別した判別結果に基づいて、終端ブロック番号をフレーム送受信部18から書換ツール30に通知する。フレーム送受信部18は、フレーム単位でデータを送受信する。
フラッシュメモリ20は、0〜nのブロック番号が付された複数のブロックのそれぞれにデータを記憶している。各ブロックの記憶容量はデータの消去単位で決定されており、同じであっても異なっていてもよい。
フラッシュメモリ20には、制御プログラムまたは制御データ等が記憶されており、バージョンの更新等で書き換えられるときがある。フラッシュメモリ20のデータを書き換える場合、全ブロックに対して一括してデータを消去してからデータを書き換える場合と、ブロック毎にデータを消去してデータを書き換える場合とがある。
書換ツール30は、終端ブロック問い合わせ部32、終端ブロック取得部34、送信データ決定部36およびフレーム送受信部38等を備えている。終端ブロック問い合わせ部32は、マイコン10が書換ツール30からの指令によりフラッシュメモリ20のデータを書き換えたときに、書き換えが完了した終端のブロックを書換結果としてフレーム送受信部38からマイコン10に問い合わせる。
終端ブロック取得部34は、終端ブロック問い合わせ部32からの問い合わせに対してマイコン10から送信された書き換えが完了した終端のブロック番号を取得する。
送信データ決定部36は、終端ブロック取得部34が取得した終端ブロック番号に基づき、マイコン10において書き換えが完了していないフラッシュメモリ20の残りのブロックを決定し、書き換えが未完了のブロックに対する書換リトライ用のデータをフレーム送受信部38からマイコン10に送信する。
フラッシュメモリ20に記憶されているデータを書き換えて更新するために書換データを1回目(初回書換時)にマイコン10に送信する場合には、送信データ決定部36は、すべての書換データをマイコン10に送信する。
(データの書き換え)
フラッシュメモリ20のデータを書き換えるために各ブロックのデータを消去すると、ビット毎のデータ値は全て「1」、16進数では「FF」になる。図2の(A)に、フラッシュメモリ20のデータを書き換える場合、フラッシュメモリ20の全ブロックのデータを一括して消去してから各ブロックのデータを書き換える例を示す。
各ブロックに対するデータの書き換えが完了すると、各ブロックの最後に16進数で「5A」を書き込む。つまり、各ブロックの最後のデータ値は、該当するブロックに対して今回のデータの書き換えが完了したか否かを表わす書換フラグとして使用される。書換フラグは本発明の書換情報を構成している。
ブロックのデータを書き換えている途中で電源遮断または通信回線の障害等が発生しデータの書き換えが中断されると、書き換えが中断されたブロックと、それよりもブロック番号の大きいブロックの書換フラグは消去処理された「FF」のままである。
例えば、図2の(A)でフラッシュメモリ20のデータを一括消去してから、ブロック番号0からブロック番号nに向けて順番にデータを書き換えている場合、ブロック番号1のデータを書き換えている途中で電源が遮断されると、ブロック(0)の書換フラグは「5A」に書き換えられるが、ブロック(1)〜ブロック(n)の書換フラグは「FF」のままである。
そして、ブロック(1)のデータは、先頭から途中までが今回の書換データで書き換えられている。ブロック(1)の残りのデータと、ブロック(2)〜ブロック(n)のデータは消去処理されたブランク「FF」のままである。
マイコン10は、書換ツール30から問い合わせがあると、ブロック(0)からブロック(n)に向けて順番に書換フラグを参照し、書換フラグが「5A」から最初に「FF」になるブロックの直前のブロックをデータの書き換えが完了した終端ブロックとして書換ツール30に通知する。
書換ツール30は、フラッシュメモリ20のデータの書き換えをマイコン10に指令すると、データの書き換えが完了した終端ブロックをマイコン10に問い合わせる。
そして、マイコン10から終端ブロックを通知されると、終端ブロックまではデータの書き換えが完了しているので、終端ブロックの次のブロックから書換データをマイコン10に送信し、データの書き換えをリトライするように指令する。
図2の(A)に対し、書換フラグを設定していない図2の(B)の場合、どのブロックでデータの書き換えが中断されたか否かを判別できない。したがって、書換ツール30は、ブロック(0)の最初から再度マイコン10に書換データを送信してデータの書き換えを指令する必要がある。図2ではブロック(1)でデータの書き換えが中断されたが、ブロック(n)でデータの書き換えが中断されると、ブロック(n−1)までデータの書き換えが完了しているにも関わらず、ブロック(0)からデータの書き換えをリトライさせる必要がある。
次に、書換ツール30およびマイコン10による書き換えのリトライ処理について、図3〜図8、および図10のフローチャートに基づいて説明する。
図3、図5および図7のフローチャートは、書換ツール30がマイコン10にデータの書き換えを指令し、マイコン10による書き換えが中断したか完了したかに関わらず、マイコン10がデータを書き換えたときに書換ツール30が実行する処理を表わしている。図4、図6、図8および図10のフローチャートは、電源遮断または通信障害等でデータの書き換えが中断されたか、あるいはフラッシュメモリ20に対するデータの書き換えが完了したときにマイコン10が実行する処理を表わしている。
データを書き換える場合、図3〜図6では、フラッシュメモリ20のデータを一括消去してからデータを書き換え、図7、図8および図10では、ブロック毎にデータの消去、書き換えを繰り返す。図3〜図8、および図10において「S」はステップを表わしている。
(書換ツール30のリトライ処理1)
図3の処理において書換ツール30は、リトライ処理を実行するための初期化処理を実行し(S400)、マイコン10に終端ブロック(書き換えが正常に完了した最終端のブロック)を問い合わせる(S402)。
マイコン10から問い合わせ結果を受信すると(S404:Yes)、終端ブロック(X)のブロック番号がフラッシュメモリ20の最終ブロック番号であるか否かを判定する(S406)。終端ブロック番号が最終ブロック番号であれば(S406:Yes)、最終ブロックまでデータの書き換えが完了したと判断し、本処理を終了する。
終端ブロック番号Xが最終ブロック番号ではない場合(S406:No)、終端ブロック(X)の次のブロック(X+1)に対するデータの書き換えが中断されたと判断し、書換ツール30はブロック(X+1)以降の今回の書換データをマイコン10に送信し、データの書き換えをリトライするように指令する(S408)。最終ブロックの書換データを送信すれば(S410:Yes)、本処理を終了する。
(マイコン10のリトライ処理1)
図4の処理においてマイコン10は、リトライ処理を実行するための初期化処理を実行し(S420)、書換ツール30から終端ブロックの問い合わせを受信すると(S422:Yes)、フラッシュメモリ20のブロック(0)からブロック(n)に向けて書換フラグを順次確認する(S424)。
最終ブロックまで書換フラグとして「FF」を検出しなかった場合(S426:No、S428:Yes)、マイコン10は最終ブロックを終端ブロックとして書換ツール30に送信し、問い合わせに対する回答とする(S430)。
書換フラグとして「FF」を検出した場合(S426:Yes)、ブロック(0)から確認を開始して最初に「FF」を検出したブロック番号を−1したブロック番号Xのブロックを終端ブロック(X)として書換ツール30に送信し、問い合わせに対する回答とする(S432)。次にマイコン10は、最初に「FF」を検出したブロックの消去処理を実行し(S434)、変数kに終端ブロック番号Xを設定する(S436)。
図3および図4の処理では、前述したように、データの書き換えの前にフラッシュメモリ20のデータを全ブロックにおいて一括で消去する方式を採用しているので、最初に「FF」が検出されデータの書き換えが中断されたブロックよりもブロック番号の大きいブロックのデータは消去されてブランク「FF」になっており、書換フラグも「FF」である。したがって、最初に「FF」が検出されデータの書き換えが中断されたブロックのデータだけを消去し、それよりもブロック番号の大きいブロックのデータは消去する必要がない。
次にマイコン10は、S438〜S444の処理により、終端ブロック(X)の次のブロックから最終ブロックまで書換データを書換ツール30から順次受信し、各ブロックに対してデータの書き換えをリトライする。
具体的には、マイコン10は、ブロック番号を示す変数kを+1し(S438)、書換ツール30からブロック(k)の書換データを受信すると(S440:Yes)、ブロック(k)に対してデータの書き換えをリトライする(S442)。そして、最終ブロックの書き換えが完了するまで(S444:Yes)、S438〜S442の処理を繰り返す。
(書換ツール30のリトライ処理2、マイコン10のリトライ処理2)
図5および図6のリトライ処理2では、最初に「FF」を検出したブロック(X+1)の消去処理を書換ツール30が指令し(図5のS458)、マイコン10が書換ツール30から消去処理指令を受信してから(図6のS484:Yes)、最初に「FF」を検出したブロックの消去処理を実行する(S486)。それ以外の処理は、図3および図4のリトライ処理1と実施的に同一であるから説明を省略する。
(書換ツール30のリトライ処理3、マイコン10のリトライ処理3)
書換ツール30による図7のS500〜S506のリトライ処理3は、図5のS450〜S456のリトライ処理2と実質的に同一であり、マイコン10による図8のS520〜S532のリトライ処理3は、図6のS470〜S482のリトライ処理2と実質的に同一であるから説明を省略する。
前述したように、データを書き換える場合、図7および図8では、ブロック毎にデータの消去、書き換えを繰り返す方式を採用している。したがって、前回のデータの書換処理が中断せずに完了し、今回のデータの書換処理が中断された場合、図9に示すように、今回の書換処理が中断したブロック(1)よりもブロック番号の大きいブロックのデータは前回の書換データのままであり、書換フラグは「5A」のままである。
そして、書換処理が中断したブロック(1)の書換フラグは消去処理された「FF」のままであり、ブロック(1)の途中まで今回の書換データが書き込まれ、ブロック(1)の残りの領域は消去処理されたブランク「FF」のままである。
そこで、今回の書換処理が中断して書換ツール30からの終端ブロックの問い合わせに応じてマイコン10が「FF」の書換フラグを検出して書換ツール30に通知すると、書換ツール30は、ブロック番号(X+1)のブロックからのデータの消去処理と書換処理をブロックごとにマイコン10に指令する。
具体的には、図7の処理において書換ツール30は、S506の判定が「No」であり、ブロック(X+1)に対するデータの書き換えが中断されたと判断すると、ブロック番号を示す変数kに終端ブロック番号Xを設定する(S508)。そして、kを+1し(S510)、ブロック(k)のデータの消去処理をマイコン10に指令し(S512)、ブロック(k)の書換データをマイコン10に送信する(S514)。
ブロック(k)の書換データの送信が完了すると(S516:Yes)、変数kが最終ブロック番号であるか否かを判定する(S518)。変数kが最終ブロック番号ではない場合(S518:No)、S510に処理を戻し、変数kが最終ブロック番号の場合(S518:Yes)、本処理を終了する。
一方、マイコン10では、図8の処理において、S532で終端ブロック番号Xを書換ツール30に通知すると、ブロック番号を示す変数kに終端ブロック番号Xを設定する(S534)。そして、kを+1し(S536)、ブロック(k)のデータの消去指令を書換ツール30から受信すると(S538:Yes)、ブロック(k)の消去処理を実行する(S540)。
そして、書換ツール30からブロック(k)の書換データを受信すると(S542:Yes)、ブロック(k)に対してデータの書き換えをリトライする(S544)。そして、最終ブロックの書き換えが完了するまで(S546:Yes)、S536〜S544の処理を繰り返す。
(マイコン10のリトライ処理4)
マイコン10による図10のリトライ処理4では、図8のリトライ処理3と同様に、ブロック毎にデータの消去、書き換えを繰り返す方式を採用しており、「FF」および「5A」の書換フラグに加え、書き換えが完了した書換回数を書換情報として採用する点が図8のリトライ処理3と異なっている。
図10において、それ以外のS550、S552、S558〜S576の処理は図8のS520、S522、S528〜S546と実質的に同一であるから説明を省略する。また、マイコン10のリトライ処理4に対応する書換ツール30のリトライ処理は、図7のリトライ処理3と実質的に同一であるから説明を省略する。
図10のリトライ処理4では、ブロック(0)〜ブロック(n)の書換情報を順次確認し(S554)、書換フラグとして「FF」を検出したか、あるいは書換回数が直前のブロックと異なるブロックを検出すると(S556:Yes)、検出された該当するブロックがブロック(0)から順番に書き換えを実行して最初に書き換えが中断したブロックであると判断する。
このように、書換情報として書換フラグに加えて書換回数を採用する理由を図11に基づいて説明する。図11では、1回目のデータの書換処理は全ブロックにおいて完了し、2回目の書換処理が中断されたものとしている。
図11に示すように、例えばデータを消去したブロック(0)の書き換えが完了し、書換フラグを「5A」、書換回数を「2」に設定してから次のブロック(1)のデータの消去を開始するまでの間に電源が遮断されると、ブロック(1)の書換フラグは前回の書換処理の結果である「5A」のまま残っている。この状態では、全ブロックの書換フラグが「5A」であるから、書換フラグだけでは書き換えが中断したブロックを判別できない。
そこで、図11に示すように、書換フラグに加えて書き換えが完了した書換回数を書換情報に加えることにより、ブロック(0)の書換回数の「2」に対し、ブロック(1)の書換回数は「1」のままであることが分かる。したがって、図11に示すように書換フラグだけでは書き換えが中断したブロックを判別できない場合に、書換回数を比較することにより、書き換えが中断したブロックを判別できる。
以上説明した上記実施形態では、フラッシュメモリ20のブロック毎にデータの書き換えが完了したか否かを表わす書換情報として書換フラグ、または書換フラグおよび書換回数を設けているので、書き換えが完了したブロックと未完了のブロックとを判別できる。これにより、書き換えが未完了のブロックに対してだけデータの書き換えをリトライすればよいので、リトライ処理の時間を短縮できる。
また、書換情報を各ブロックの最後に記憶するので、各ブロックに対するデータの書換えを書換情報が妨げることを防止できる。さらに、書換データが制御プログラムの場合には制御プログラムの処理の流れ、書換データが制御データの場合には制御データの参照を書換情報が妨げることを防止できる。
[他の実施形態]
上記実施形態では、データを書き換える各ブロックの最後に書換情報を記憶したが、先頭に書換情報を記憶してもよい。また、データを書き換えるブロック以外のブロック、あるいは書換情報用のレジスタ等の記憶領域に書換情報を記憶してもよい。
上記実施形態では、書換ツール30からの指令に対してマイコン10がデータを書き換えたときに、書き換えが完了した終端ブロックを書換ツール30がマイコン10に問い合わせることによりマイコン10に書換結果を問い合わせ、書換結果に基づいて書換ツール30がマイコン10にデータのリトライ書換を指令した。
これに対し、書換ツール30がマイコン10にデータの書き換えを指令するときに、前回の書換処理において書き換えが完了した終端ブロックをマイコン10に問い合わせてもよい。
上記実施形態では、書換可能な不揮発性メモリとしてデータの消去単位が固定長のブロックから構成されるフラッシュメモリを例にしたが、ブロック長を可変に設定できる書換可能な不揮発性メモリであれば、ブロック毎に異なるデータ量にしてもよい。例えば、複数の処理単位からなる制御プログラムの場合には、処理単位毎にブロックのデータ量を設定してもよい。
本発明の電子制御装置は車両に搭載されるものに限らず、書換可能な不揮発性メモリのデータを書き換えるのであれば、どのような用途に使用される電子制御装置にも適用できる。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
2:データ書換システム、10:マイコン(電子制御装置、書換手段、判別手段、通信手段)、18:フレーム送受信部(通信手段)、20:フラッシュメモリ(書換可能な不揮発性メモリ)、30:書換ツール、38:フレーム送受信部(通信手段)

Claims (4)

  1. 複数のブロックのそれぞれにデータを記憶する書換可能な不揮発性メモリと(20)、
    前記不揮発性メモリのデータを書き換えるとともに、前記ブロックのそれぞれに対応して設けられ前記ブロックに対するデータの書換えが完了したか否かを表わす書換情報を設定する書換手段(12)と、
    書き換えが完了した前記ブロックと未完了の前記ブロックとを前記書換情報に基づいて判別する判別手段(14、S426、S476、S526、S556)と、
    を備え
    前記書換情報は、前記ブロックの書き換えが完了したか否かを示す書換フラグと前記ブロックの書換回数とから構成される、
    ことを特徴とする電子制御装置。
  2. 前記書換情報は各ブロックの最後に記憶されることを特徴とする請求項1に記載の電子制御装置。
  3. 前記不揮発性メモリのデータを書き換えるための書換データを外部の書換ツール(30)から受信し、前記書換手段が前記書換データにより前記不揮発性メモリのデータを書き換えたときの書換結果に対する問い合わせを前記書換ツールから受信し、前記問い合わせに対して前記判別手段による判別結果を前記書換ツールに送信し、書き換えが未完了の前記ブロックに対して前記書換手段が書き換えをリトライするために前記判別結果に基づいて前記書換ツールから送信される前記書換データを受信する通信手段(18、S440、S492、S542、S572)を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の電子制御装置。
  4. 請求項3に記載の電子制御装置(10)と、
    前記電子制御装置と通信する外部の書換ツール(30)と、
    を備え、
    前記書換ツールは、
    前記不揮発性メモリのデータを書き換えるための前記書換データを前記電子制御装置に送信し、前記書換データによる書換結果に対する問い合わせを前記電子制御装置に送信し、前記問い合わせに対して前記判別結果を前記電子制御装置から受信し、前記判別結果に基づいて書き換えが未完了の前記ブロックに対する前記書換データを前記電子制御装置に送信する通信手段(38、S402、S404、S408、S452、S454、S460、S502、S504、S514)を備える、
    ことを特徴とするデータ書換システム。
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