JP7259666B2 - 車載制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車載制御装置に関する。

車両の制御に用いられる車載制御装置においては、近年、複数のコアを設けて処理をするものがある。データの読み書きをする記憶部としてはＲＡＭやＲＯＭを用いるが、特にＲＡＭへのデータの読み書き処理では、１個のＲＡＭに対して複数のコアにより読み書きを実施している。

また、このようなＲＡＭのデータについては、重要度が高いデータが格納される領域に対して、定期的にリード・ライト診断を実施してメモリセルの不良の有無を判定している。この場合、ＲＡＭに対するアクセスが１つのコアだけである場合と異なり、複数のコアがＲＡＭにアクセス可能な構成においては、１つのコアがリード・ライト診断を実行する際に、他のコアから診断中の診断対象領域へのアクセスを禁止するコア間排他制御をする必要がある。

このため、コア間排他制御が行われている期間中は、他のコアからのＲＡＭの診断対象領域へのアクセスが禁止されるため、リード・ライト診断が実施される度に他のコアからの診断対象領域へのアクセスが抑制され、全体として待機時間が長くなって処理能力が低下していた。

特開２０００－６６９６５号公報

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、複数のコアが設けられた構成において、記憶部の診断対象領域へのリード・ライト診断の期間におけるコア間排他制御を実行する期間を極力短縮して全体としての処理能力の低下を抑制できるようにした車載制御装置を提供することにある。

請求項１に記載の車載制御装置は、第１コア（２）およびその他のコア（３）からなる複数のコアと、前記複数のコアにより車両に関するデータの読み書き処理が行われる記憶部（４）とを有し、前記記憶部は、前記第１コアによりリード・ライト診断処理が実施される複数の単位診断領域（Ｂｋ：ｋ＝１、２、…、ｎ）からなる診断対象領域（Ｂ）を有し、前記その他のコアは、前記診断対象領域へのデータの読み書き処理では、複数のデータが連続したアドレス領域に集約して記憶されている特定記憶領域（Ｂｘ）に対して実行し、前記第１コアは、所定の診断タイミング毎に前記診断対象領域に対して前記単位診断領域毎のリード・ライト診断処理を実施し、前記リード・ライト診断処理を実施する前記単位診断領域が前記特定記憶領域を含む場合には、コア間排他制御を行う。

上記構成を採用することにより、第１コアは、所定の診断タイミング毎にリード・ライト診断を実施する場合において、診断を行う単位診断領域毎がその他のコアによりアクセスされる特定記憶領域を含んでいない場合にはそのままリード・ライト診断処理を実行し、診断を行う単位診断領域毎がその他のコアによりアクセスされる特定記憶領域を含んでいる場合にはコア間排他制御を行った状態で実行する。

これにより、第１コアによる診断対象領域に対するリード・ライト診断処理は、そのとき診断対象となる単位診断領域が特定記憶領域を含んでいる場合だけコア間排他制御を行うことでその他のコアによるアクセスが禁止されるが、診断対象となる単位診断領域が特定記憶領域を含んでいな場合にはコア間排他制御を行わないので、その他のコアによる特定記憶領域へのアクセスが可能となる。

この結果、第１コアによるリード・ライト診断処理が実行される場合でも、コア間排他制御によるその他のコアによる特定記憶領域へのアクセスが制限される期間を最小限とすることができ、全体としてその他のコアのアクセス待機時間を減少させて処理能力の低下を抑制することができる。

第１実施形態を示すブロック図 リード・ライト診断処理の流れ図 リード・ライトチェック処理の流れ図 作用説明図 第２実施形態を示すブロック図

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図１～図４を参照して説明する。
図１において、車載制御装置であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０は、車両に設けられた各機器からの入力信号に応じて処理や判断を行い、且つ車両に設けられた制御対象機器に対して出力信号を与えるものである。ＥＣＵ１０は、マイコン１を主体として各種の素子が設けられている。

マイコン１は、制御動作を実行するための複数のコアとしての第１コア２および第２コア３の２個のコアを備えている。ここで、第２コア３は、その他のコアに相当している。また、マイコン１には、第１コア２や第２コア３によりアクセスされる記憶部としてＲＡＭ４を備えられるとともに、プログラムやデータなどが記憶されたＲＯＭ５を備えられている。

第１コア２は、所定タイミング毎にＲＡＭ４のリード・ライト診断処理を実施するように設けられている。ここで、所定タイミングとは、一定時間間隔でも良いし、特定の処理を実行したタイミングであっても良く、第１コア２による適宜のタイミングが設定されていれば良い。

ＲＡＭ４は、全体の記憶領域に対して、第１コア２あるいは第２コア３により記憶するデータに高い信頼度が要求される記憶領域が診断対象領域Ｂとして設定されている。診断対象領域Ｂは、複数の単位診断領域Ｂｋ（ｋ＝１、２、…、ｎ）に分けられており、これら単位診断領域Ｂｋ毎にリード・ライト診断処理が実施される。

このような診断対象領域Ｂは、一時的に記憶するデータを格納するが、他の記憶領域と異なり、車両の制御に必要な重要なデータの格納領域として設定されている。車両においては、使用環境の温度変化幅が広くこれによって車載機器においても影響を受けやすいため、特にこのような環境でも格納したデータの信頼性を確保することが要求されている。

診断対象領域Ｂのうちで、第２コア３によりアクセスされる記憶領域は、複数のデータが連続したアドレス領域に集約して記憶されるように特定記憶領域Ｂｘとして設定されている。特定記憶領域Ｂｘは、単位診断領域Ｂｋのいずれか１つまたは複数のものを割当てて設定することもできるし、一つの単位診断領域Ｂｋに限らず、複数の単位診断領域Ｂｋに跨る連続したアドレス領域に設定することもできる。

次に、上記構成における第１コア２のリード・ライト診断処理について、図２から図４も参照して説明する。
第１コア２は、内部に設定された条件に基づいて所定のタイミングで図２に示すリード・ライト診断処理を実行する。第１コア２は、リード・ライト診断処理を開始すると、まずステップＳ１００で、割込み禁止の処理を実行し、外部からの割込み処理を排除した状態とする。

次に、第１コア２は、ステップＳ１１０で、ＲＡＭ４の診断対象領域Ｂのうち、今回診断処理を実施する単位診断領域Ｂｋが、コア間排他制御を必要とする記憶領域か否かを判断する。ここでは、第１コア２は、単位診断領域Ｂｋが特定記憶領域Ｂｘを含んでいるかどうかを判断するもので、特定記憶領域Ｂｘを含んでいない場合には、ＮＯと判断してステップＳ１２０に移行する。この場合には、第１コア２が診断しようとしている単位診断領域Ｂｋに第２コア３がアクセスして競合することはないので、コア間排他制御をする必要がない。したがって、第２コア３は、第１コア２によるリード・ライト診断処理中に、ＲＡＭ４の特定記憶領域Ｂｘにアクセスすることが可能である。

第１コア２は、ステップＳ１２０で、リード・ライトチェックを実行し、終了後にステップＳ１３０に進んで割込み禁止を解除した後、リード・ライト診断処理を終了する。なお、リード・ライト診断処理については後述する。

一方、ステップＳ１１０でＹＥＳの場合すなわち、今回リード・ライト診断処理を実施する単位診断領域Ｂｋが、コア間排他制御を必要とする記憶領域を含んでいる場合には、第１コア２は、ＹＥＳと判断してステップＳ１４０に移行する。第１コア２は、ステップＳ１４０で、コア間排他制御を開始し、第２コア３による単位診断領域Ｂｋへのアクセスができないようにする。

第１コア２は、コア間排他制御を実施した状態で、ステップＳ１５０で、リード・ライトチェックを実行し、終了後にステップＳ１６０に進んでコア間排他制御を解除する。なお、ステップＳ１５０でのリード・ライトチェックの処理は、ステップＳ１２０のリード・ライトチェックと同じ処理である。この後、第１コア２は、ステップＳ１３０に進んで割込み禁止を解除した後、リード・ライト診断処理を終了する。

これにより、第１コア２は、リード・ライト診断処理を実行している間だけコア間排他制御を行うことで、第２コア３による特定記憶領域Ｂｘへのアクセスを最小限に制御している。

この後、第１コア２は、次の所定タイミングにて次の単位診断対象領域Ｂｋについてリード・ライト診断処理を実行し、以下、同様にして診断対象領域Ｂのすべての単位診断対象領域Ｂ１～Ｂｎについてリード・ライト診断処理を実行する。さらに、第１コア２は、所定タイミングで、再び診断対象領域Ｂのリード・ライト診断処理を上記したと同様にして実行する。

次に、第１コア２によるリード・ライトチェックの処理内容について図３および図４を参照して説明する。第１コア２は、リード・ライトチェックを開始すると、ステップＳ２００とＳ２８０で挟まれたステップのチェック処理を繰り返し実行する。

ここで、ステップＳ２００－Ｓ２８０間における繰り返し回数は、例えば１回のリード・ライト診断処理で実施する単位診断領域Ｂｋのサイズに対して、１回のチェックで処理するビット数で割った数に相当する。例えば、単位診断領域Ｂｋのサイズを１２８ｂｙｔｅとすると、４ｂｙｔｅ単位でチェックを実施する場合には３２回繰り返してチェックの処理を実施することになる。

図４は、上記のイメージを図で示したもので、ＲＡＭ４のリード・ライト診断対象領域Ｂは、ｎ個の単位診断領域Ｂｋ（ｋ＝１～ｎ）に区分されている。この実施形態では、単位診断領域Ｂｋのいずれかが第２コア３によりアクセスされる特定記憶領域Ｂｘとして設定している。第１コア２による１回のリード・ライト診断処理で対象とする単位診断領域Ｂｋは、１回のチェック処理でＰバイトのＲＡＭデータを扱う場合には、ｍ個のチェック単位Ｃ１、Ｃ２、…、Ｃｍについて、各データをチェックする処理を繰り返すように設定される。

第１コア２は、次のステップＳ２１０で、単位診断領域Ｂにおけるチェック単位Ｃｔ（ｔ：１、２、…、ｍ）のＰバイトのＲＡＭデータをバッファに退避させる。次に、第１コア２は、ステップＳ２２０で、バッファに退避させたチェック単位ＣｔのＰバイトのＲＡＭデータをテンポラリにコピーし、続くステップＳ２３０で、コピーしたテンポラリデータの各ビットデータを反転させたデータに変換する。

次に、第１コア２は、ステップＳ２４０で、反転させたテンポラリデータをチェック単位ＣｔのＲＡＭデータとして格納する。続いて、第１コア２は、ステップＳ２５０で、反転状態のＲＡＭデータとテンポラリデータとが一致しているか否かを判断する。ステップＳ２１０からＳ２４０までの処理が正常に行われている場合には、ステップＳ２５０でＹＥＳとなるので、第１コア２は、ステップＳ２６０に進む。

第１コア２は、このステップＳ２６０で、バッファに退避していたデータをＲＡＭ４の単位診断領域Ｂｋにおけるチェック単位Ｃ１のＲＡＭデータとして格納し、続くステップＳ２７０で、格納したＲＡＭデータとバッファデータとが一致しているか否かを判断する。ここでも、ステップＳ２１０からＳ２６０までの処理が正常に行われている場合には、ステップＳ２７０でＹＥＳとなるので、第１コア２は、チェック単位ＣｔのＲＡＭデータのチェックを終了し、ステップＳ２８０－Ｓ２００を経てステップＳ２１０に戻る。
この後、第１コア２は、上記のチェック処理をすべてのチェック単位Ｃ１～Ｃｍについて繰り返し実行し、異常がなければリード・ライトチェックを終了する。

一方、ステップＳ２５０あるいはＳ２７０でＮＯと判断された場合には、第１コア２は、対象となるチェック単位Ｃｔの診断結果ＮＧをセットしてチェック処理を継続する。これにより、１回のリード・ライトチェックの処理で、診断対象となる単位診断領域Ｂｋ中に診断結果ＮＧのチェック単位Ｃｔがある場合には、これが記憶された状態でチェクの処理を終了する。

このような本実施形態においては、第１コア２による診断対象領域Ｂに対するリード・ライト診断処理で、そのとき診断対象となる単位診断領域Ｂｋが特定記憶領域Ｂｘを含んでいる場合だけコア間排他制御を行い、診断対象となる単位診断領域Ｂｋが特定記憶領域Ｂｘを含んでいな場合にはコア間排他制御を行わないように構成した。

これにより、第２コア３によるアクセスが禁止される期間として、第１コア２の診断対象となる単位診断領域Ｂｋが特定記憶領域Ｂｘを含んでいる場合だけとなるので、第２コア３による特定記憶領域Ｂｘへのアクセスが制限される期間を最小限とすることができ、全体として第２コア３の待機時間を減少させることができる。

また、第１コア２によるコア間排他制御を実施する際に、これに先立って割込み禁止の処理を実施するので、コア間排他制御を実施してから割込み禁止を実施するまでの間に割込み処理が入る可能性がなくなり、コア間排他制御を実施する期間を最小限にして全体としての処理能力の低下を抑制できる。

（第２実施形態）
図５は第２実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、ＥＣＵ２０を構成するマイコン２１が、３個以上でｎ個のコアを有する構成の場合に適用したものである。ｎ個のコアは、それぞれ第１コア２、第２コア３、・・・、第ｎコア３ｘとしている。第１コア２を除いた第２コア３から第ｎコア３ｘまではその他のコアとして設けられた構成である。

この実施形態においても、ＲＡＭ４の診断対象領域Ｂは、複数の単位診断領域Ｂｋ（ｋ＝１、２、…、ｎ）に分けられており、これら単位診断領域Ｂｋ毎にリード・ライト診断処理が実施される。診断対象領域Ｂのうちで、第２コア３から第ｎコア３ｘまでがアクセスする記憶領域は、複数のデータが連続したアドレス領域に記憶されるようにひとつの特定記憶領域Ｂｘとして設定されている。特定記憶領域Ｂｘは、単位診断領域Ｂｋのいずれか１つまたは複数のものを割当てて設定することもできるし、単位診断領域Ｂｋではなく複数の単位診断領域Ｂｋに跨る連続したアドレス領域に設定することもできる。
上記構成において、第１コア２がリード・ライト診断処理を実行する場合には、図２に示した流れで同様に処理をすすめることができる。
したがって、このような第２実施形態によっても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

なお、その他のコアが第２コア３～第ｎコア３ｘのように複数存在する場合に、第１コア２がコア間排他制御を特定のコアに対して設定できる場合には、次のように処理をすることができる。

すなわち、特定記憶領域Ｂｘが複数の単位診断領域Ｂｋに跨って設定される場合で、診断を実施する単位診断領域Ｂｋに特定記憶領域が含まれないコアが存在する場合には、そのコアをコア間排除制御の対象から除外することができる。これによって、さらにアクセスが禁止されるコアの待機時間を短くすることができる。

（他の実施形態）
なお、本発明は、上述した実施形態のみ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り、例えば、以下のように変形または拡張することができる。

上記実施形態においてＲＡＭ４の診断対象領域Ｂにおいて、単位診断領域Ｂｋのサイズの設定は適宜変更設定することができるし、チェック単位Ｃｔについてもサイズを適宜変更設定することができる。

また、単位診断領域Ｂｋのサイズは、特定記憶領域Ｂｘのサイズとの関係で調整することができる。最適な設定をすることで、コア間排他制御の期間を増加させるのを抑制できる。

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

図面中、１はマイコン、２は第１コア、３は第２コア（その他のコア）、３ｘは第ｎコア（その他のコア）、４はＲＡＭ（記憶部）、５はＲＯＭ、１０、２０はＥＣＵ、Ｂは診断対象領域、Ｂｘは特定記憶領域、Ｂ１～Ｂｎは単位診断領域、Ｃ１～Ｃｍはチェック単位である。

Claims (3)

1. 第１コア（２）およびその他のコア（３～３ｘ）からなる複数のコアと、
   前記複数のコアにより車両に関するデータの読み書き処理が行われる記憶部（４）とを有し、
   前記記憶部は、前記第１コアによりリード・ライト診断処理が実施される複数の単位診断領域（Ｂｋ：ｋ＝１、２、…、ｎ）からなる診断対象領域（Ｂ）を有し、
   前記その他のコアは、前記診断対象領域へのデータの読み書き処理では、複数のデータが連続したアドレス領域に集約して記憶されている特定記憶領域（Ｂｘ）に対して実行し、
   前記第１コアは、所定の診断タイミング毎に前記診断対象領域に対して前記単位診断領域毎のリード・ライト診断処理を実施し、前記リード・ライト診断処理を実施する前記単位診断領域が前記特定記憶領域を含む場合には、コア間排他制御を行う車載制御装置。
2. 前記その他のコアは、前記特定記憶領域を、１または複数の前記単位診断領域に割当てて設定する請求項１に記載の車載制御装置。
3. 前記第１コアは、前記リード・ライト診断を実行する場合には、これに先立って割込禁止処理を実行し、この後前記単位診断領域が前記特定記憶領域に該当する場合にはコア間排他制御を行う請求項１または２に記載の車載制御装置。

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