JP6899719B2 - Electronic control device for automobiles - Google Patents
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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。 The present invention relates to an electronic control device for an automobile, and more particularly to a technique of calculating an identification code of update data when rewriting data in a non-volatile memory.
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。
This control device is configured to output the calculation result after the calculation of the CVN calculation means is completed when the process of writing the rewriting data to the non-volatile memory is executed.
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。
By the way, a CVN consisting of an identification code (checksum value of a program code, etc.) of update data in a state where an electronic control device for an automobile activated after a control program or the like is rewritten controls a device to be controlled according to the control program. ), Since the identification code is calculated between the control processes (free time), it takes time to complete the calculation of the identification code.
For this reason, there is a problem that it takes a long time from the activation of the electronic control device for automobiles to the response of the identification code of the update data to the vehicle diagnostic device or the like.
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。 The present invention has been made in view of the conventional circumstances, and an object of the present invention is to be able to quickly obtain the calculation result of the identification code of the update data when the data of the non-volatile memory is rewritten. It is an object of the present invention to provide a control device.
本発明によれば、その1つの態様において、外部から送られた更新データを揮発性メモリに保存し、前記揮発性メモリに保存した前記更新データの容量が書き込み単位に達すると、前記書き込み単位の前記更新データを不揮発性メモリに書き込み、書き込み終了時点から次に前記不揮発性メモリに書き込む前記更新データの前記揮発性メモリへの保存を行う書き換え手段と、前記更新データを前記揮発性メモリに保存する処理中の処理待ち状態において、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と、を有する。 According to the present invention, in one aspect thereof , update data sent from the outside is stored in a volatile memory, and when the capacity of the update data stored in the volatile memory reaches the write unit, the write unit A rewriting means for writing the update data to the non-volatile memory and saving the update data to be written to the non-volatile memory next from the end of writing to the volatile memory, and storing the update data in the volatile memory. It has an identification code calculation means for calculating the identification code of the update data in the processing waiting state during processing.
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。 According to the present invention, when the data in the non-volatile memory is rewritten, the calculation completion of the identification code of the update data can be accelerated.
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。
Hereinafter, embodiments of the electronic control device for automobiles according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing one aspect of an electronic control device for an automobile.
The automobile electronic control device 100 (hereinafter referred to as ECU 100) of FIG. 1 includes various controlled devices mounted on the automobile, such as a fuel injection valve, a transmission, an electric brake system, and an ABS (Antilock Brake System). It is an electronic device that controls a variable valve timing mechanism, a variable compression ratio mechanism, etc., and has a built-in microcomputer.
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。
Specifically, the
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。
The
Then, the
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。
FIG. 2 shows an aspect of a rewriting system for rewriting control programs and control data stored in the
The
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。
The rewriting system is not limited to a system in which the
The
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。
FIG. 3 is a block diagram showing one aspect of the
The
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。
The input /
The
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。
The
Then, the ECU 100 has a first mode in which the data (control program, control data) of the
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。
FIG. 4 is a time chart showing a procedure of an operation (reprogramming operation) of rewriting the data of the
Hereinafter, the data rewriting operation of the
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。
When a rewriting instruction is given from the
Then, when the erasing of the
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。
In this data buffering / writing operation, a process of temporarily storing the update data sent from the
Then, the update data is repeatedly stored in the
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)。
The verify operation (S15) is an operation of checking whether the data written in the
Further, the
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。
CVN is an identification code used as a software verification number, and is calculated as a checksum value of a program code. Then, by outputting this CVN to an external diagnostic device or the like, the validity of the updated data (rewritten control program or control data) is guaranteed, and unauthorized modification of the
In other words, the CVN is a content guarantee value that guarantees the data (updated content) of the
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。
In the rewrite operation, as described above, the write operation is not performed until the capacity of the update data temporarily stored in the
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。
That is, as shown in FIGS. 4 and 5, the CVN calculation operation is executed by utilizing the free time generated during the process of storing the update data in the
The CVN calculation result is written in the
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。
FIG. 6 is a diagram illustrating the correlation between the rewriting operation of repeating the process of storing the updated data in the
The CVN calculation operation is performed by utilizing the free time during the process of saving the update data in the
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。
Therefore, the CVN calculation process proceeds during the process of storing the update data in the
It should be noted that the CVN calculation can be performed by using the free time (processing waiting state) even during the verify operation. Therefore, if the CVN calculation cannot be completed during the process of storing the updated data in the
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。
Further, if the CVN calculation for the update data of the write unit cannot be completed during the storage process of the update data in the
In this way, if the CVN calculation for all the update data is completed by the end of the verification operation, when the
Therefore, in response to a CVN response request from the outside, the CVN can be replied (responded) within a predetermined time after the
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。
For example, as shown in FIG. 7, after the
On the other hand, if the CVN calculation is performed during the rewriting process before the reset accompanying the rewriting (during the process of saving the update data in the RAM 140), the CVN calculation can be completed in advance at the time of the reset. The CVN can be responded immediately after the transition to the normal mode, and the guarantee of the stored contents of the
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。
If the CVN calculation for the update data cannot be completed by the end of the verification operation, the
In this case as well, since the CVN calculation is in progress during the rewriting process (during the process of saving the update data to the RAM 140), the time from the normal mode after the reset to the end of the CVN calculation can be sufficiently shortened. ..
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。
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of rewriting processing and CVN calculation in the reprogramming task.
First, the
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。
Then, if the erasing process is not completed, the
In step S503, the
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。
Then, in step S504, the
In step S505, the
In step S505, the
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。
On the other hand, when the
Then, in the next step S507, the
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。
That is, the
When all the update data has been written to the
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。
The
On the other hand, when the verification confirmation is completed, the
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。
The technical ideas described in the above embodiments can be used in combination as appropriate as long as there is no contradiction.
In addition, although the contents of the present invention have been specifically described with reference to preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can adopt various modifications based on the basic technical idea and teaching of the present invention. Is.
For example, when the CVN calculation is not completed by the completion of writing the update data and the rest of the CVN calculation is executed during the verification, the
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。 Further, the identification code of the update data is not limited to the checksum value of the program code, and the present invention can be applied to the calculation of various identification codes calculated as being unique to the update data.
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。
Here, the technical ideas that can be grasped from the above-described embodiments will be described below.
In one aspect of the electronic control device for automobiles, the electronic control device includes a non-volatile memory in which the stored contents can be electrically rewritten and a control program is stored, a volatile memory, and a processor that executes program processing. ,
As a process of rewriting the control program stored in the non-volatile memory, a buffering process of temporarily storing the update data in the volatile memory is included.
The identification code of the update data is calculated during the buffering process.
Electronic control device for automobiles.
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 100 ... Automotive electronic control unit (ECU), 110 ... Processor, 130 ... Flash EEPROM (nonvolatile memory), 140 ... RAM (volatile memory), 300 ... Rewriting tool
Claims (3)
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揮発性メモリに保存し、前記揮発性メモリに保存した前記更新データの容量が書き込み単位に達すると、前記書き込み単位の前記更新データを前記不揮発性メモリに書き込み、書き込み終了時点から次に前記不揮発性メモリに書き込む前記更新データの前記揮発性メモリへの保存を行う書き換え手段と、
前記更新データを前記揮発性メモリに保存する処理中の処理待ち状態において、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と、
を有する、自動車用電子制御装置。 A first mode, which includes a non-volatile memory whose storage contents can be electrically rewritten and a volatile memory, and rewrites data in the non-volatile memory according to an external instruction, and a control stored in the non-volatile memory. An electronic control device for automobiles that can be switched to a second mode in which the controlled device is controlled according to a program.
In the first mode, the update data sent from the outside is stored in the volatile memory, and when the capacity of the update data stored in the volatile memory reaches the write unit, the update data of the write unit is stored. A rewriting means for writing to the non-volatile memory and saving the update data to be written to the non-volatile memory from the time when the writing is completed to the volatile memory.
An identification code calculation means for calculating the identification code of the update data in a processing waiting state during the process of storing the update data in the volatile memory .
Electronic control device for automobiles.
前記識別コード演算手段は、
前記書き込み単位の前記更新データについて前記識別コードの演算を終えることができないときに、前記書き込み単位の前記更新データの前記不揮発性メモリへの書き込み動作の開始を遅らせて前記識別コードの演算を行なう、
自動車用電子制御装置。 The electronic control device for an automobile according to claim 1.
The identification code calculation means
When the operation of the identification code for the update data of the write unit cannot be completed, the calculation of the identification code is performed by delaying the start of the operation of writing the update data of the write unit to the non-volatile memory.
Electronic control device for automobiles.
前記識別コード演算手段は、
外部との通信が発生したときに前記識別コードの演算を中断する、
自動車用電子制御装置。 The electronic control device for an automobile according to claim 1.
The identification code calculation means
When communication with the outside occurs, the operation of the identification code is interrupted.
Electronic control device for automobiles.
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