JP7314415B2

JP7314415B2 - 電子制御装置

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Publication number: JP7314415B2
Application number: JP2022534914A
Authority: JP
Inventors: 大輔田中; 英達山本
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2020-07-06
Filing date: 2021-04-16
Publication date: 2023-07-25
Anticipated expiration: 2041-04-16
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Description

本発明は、電子制御装置の構成とその制御に係り、特に、自動運転システムのような高信頼かつ高精度な制御が要求される電子制御装置に適用して有効な技術に関する。

自動運転を制御する電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）には、外界認識の処理を行う演算処理装置（マイコン）が実装されているが、必要な処理性能の増大により複数のマイコンを使用して分散処理する場合がある。分散処理を行う場合、各マイコンが同期して処理をする必要があり、同期処理をするためにマイコン間の時刻を同期させる必要がある。

一般的に、マイコン間で時刻を同期する手法としてシリアル通信などを利用して時刻情報をやり取りする方法がある。同期元となるマスターマイコンから、時刻情報を含む通信フレームを受信先となるスレーブマイコンへ伝送し、スレーブマイコンは受け取った通信フレームから時刻情報を取り出し、スレーブマイコン内部の時刻を補正する。

本技術分野の背景技術として、例えば、特許文献１のような技術がある。特許文献１には「通信フレームの受信開始と同時に割込み機能を有効にしてタイマカウンタをセットし、タイマカウンタで受信フレーム処理にかかる遅延時間を計測し、フレーム処理遅延を除去する手法」が開示されている。

特開２００４－２３４０９８号公報

代表的な自動運転システムは、例えば、車両の周囲の状況を把握するための多数のセンサと、制御指令を出力する車両制御装置と、車両制御装置からの制御指令に基づいてエンジン制御やブレーキ制御、パワーステアリング制御などをそれぞれに実施する複数のアクチュエータ制御装置で構成される。

ここで、自動運転システムの車両制御装置は自動運転を実現するために高い演算能力が必要であり、高性能の演算処理装置で構成されている。自動運転レベルが上がるにつれて、必要とされるセンサ数や演算処理が増えるため、演算処理装置を複数使用し、別々の演算処理装置にセンサを接続する場合がある。このような場合、複数の演算処理装置で同じ時刻で処理を実行しないと各センサ信号の情報を正しく統合できない。そのため、演算処理装置間において高い精度で時刻同期を行う必要がある。

演算処理装置間の時刻同期に上記特許文献１の方式を用いる場合、演算処理装置の割込み機能を使用する必要がある。

割込み機能を使用する場合、演算処理装置に搭載されているＯＳ（Operating System）の割込み優先度により、割込み機能が有効になるまでの時間が異なる。また、割込み処理により、自動運転のための演算処理が中断される可能性があり、その結果、演算処理時間が増えて処理が間に合わなくなる懸念がある。

また、特許文献１の方式は受信処理にかかる遅延は除去できるが、送信処理による遅延は除去できない。したがって、自動運転のような精度の高い時刻同期が必要なシステムでは遅延が問題になる可能性がある。

そこで、本発明の目的は、複数のマイコンを使用して分散処理を行う電子制御装置において、各マイコンの演算処理を阻害することなく、遅延の少ない高精度なマイコン間の時刻同期が可能な電子制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、複数のマイコンと、前記複数のマイコンのうち、時刻同期元となるマスターマイコンと時刻同期を行うスレーブマイコンとの間に接続された波形生成回路と、を備え、前記マスターマイコンは、時刻に同期したリセット信号を前記波形生成回路へ出力し、前記波形生成回路は、前記マスターマイコンの時刻変化に対応した波形信号を前記スレーブマイコンへ出力し、前記スレーブマイコンは、前記波形信号の電圧値を測定し、当該測定した電圧値に対応する時刻を検出することを特徴とする。

本発明によれば、複数のマイコンを使用して分散処理を行う電子制御装置において、各マイコンの演算処理を阻害することなく、遅延の少ない高精度なマイコン間の時刻同期が可能な電子制御装置を提供することができる。

これにより、高信頼かつ高精度な電子制御装置及びそれを用いた自動運転システムを実現することができる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の適用対象となる自動運転システムの概略構成図である。本発明の実施例１に係る自動運転制御装置（第１ＥＣＵ）の内部構成を示す図である。本発明の実施例１に係る波形生成回路より出力される信号の電圧と時間の関係の一例を示す図である。本発明の実施例１に係る時刻同期方法を示すシーケンス図である。本発明の実施例２に係る自動運転制御装置（第１ＥＣＵ）の内部構成を示す図である。本発明の実施例２に係る正弦波生成回路より出力される信号の電圧と時間の関係の一例を示す図である。本発明の実施例２に係る時刻同期方法を示すシーケンス図である。本発明の実施例３に係る自動運転制御装置（第１ＥＣＵ）の内部構成を示す図である。本発明の実施例３に係る波形生成回路より出力される信号の電圧と時間の関係の一例を示す図である。本発明の実施例４に係る自動運転制御装置（第１ＥＣＵ）の内部構成を示す図である。本発明の実施例５に係る自動運転制御装置（第１ＥＣＵ）の内部構成を示す図である。本発明の実施例５に係る時刻同期方法を示すシーケンス図である。

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。なお、各図面において同一の構成については同一の符号を付し、重複する部分についてはその詳細な説明は省略する。

≪自動運転システムの構成例≫
先ず、図１を参照して、本発明が適用される自動運転システム（車両制御システム）の構成について説明する。

図１は、本発明が適用される車両に備えられる自動運転システムの構成例を示す図である。図１に示すように、自動運転システム１００は、車両の外界状況を認識するための外界認識センサである、カメラ（第１センサ）１１と、カメラ（第２センサ）１２と、カメラ（第３センサ）１３と、レーダ（第４センサ）１４と、レーダ（第５センサ）１５と、レーダ（第６センサ）１６と、レーダ（第７センサ）１７と、ＧＰＳ（Global Positioning System：第８センサ）１８を備えている。

また、自動運転システム１００は、自動運転制御装置１と、ブレーキ制御装置２と、エンジン制御装置３と、パワーステアリング制御装置４を備えている。なお、ブレーキ制御装置２、エンジン制御装置３、及びパワーステアリング制御装置４は、車両の動作を制御するアクチュエータ制御装置と総称することができる。

レーダ情報である第４センサ１４、第５センサ１５、第６センサ１６、第７センサ１７、及び自動運転制御装置１、ブレーキ制御装置２、エンジン制御装置３、パワーステアリング制御装置４は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network：コントローラエリアネットワーク）やＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の車載ネットワークによって相互に通信可能となるよう接続される。

ブレーキ制御装置２は、車両のブレーキ制御（制動力制御）を行う制御装置であり、エンジン制御装置３は、車両の駆動力を発生するエンジンを制御する制御装置である。また、パワーステアリング制御装置４は、車両のパワーステアリングを制御する制御装置である。

ここで、自動運転制御装置１は、自動運転の要求を受け付けると、第１センサ１１から第７センサ１７、第８センサ１８等の外界の情報を基に車両が移動するルート（軌道）を算出し、算出したルート通りに車両を移動させるように、ブレーキや駆動力などの制御指令を、ブレーキ制御装置２、エンジン制御装置３、及びパワーステアリング制御装置４に出力する。

ブレーキ制御装置２、エンジン制御装置３、パワーステアリング制御装置４は、自動運転制御装置１から自動走行制御の制御指令を受けて、各制御対象（アクチュエータ）に操作信号を出力する。

次に、図２から図４を参照して、本発明の実施例１に係る自動運転制御装置１の構成と動作（制御）について説明する。

図２は、本実施例における自動運転制御装置１（第１ＥＣＵ）の内部構成を示す図である。

図２に示すように、本実施例の自動運転制御装置１（第１ＥＣＵ）は、複数のマイコン（第１マイコン１ａ，第２マイコン１ｂ，第３マイコン１ｃ）を備えている。カメラ（第１センサ）１１及びＧＰＳ（第８センサ）１８の出力信号は第１マイコン１ａへ入力され、第１マイコン１ａは演算処理した結果を、マイコン間通信線路１ｇまたはマイコン間通信線路１ｈを介して、第２マイコン１ｂまたは第３マイコン１ｃへ伝送する。

カメラ（第２センサ）１２及びカメラ（第３センサ）１３の出力信号は第３マイコン１ｃへ入力され、レーダ（第４センサ）１４、レーダ（第５センサ）１５、レーダ（第６センサ）１６、及びレーダ（第７センサ）１７の出力信号は通信回路１ｄを介して第３マイコン１ｃへ入力され、第３マイコン１ｃは演算処理した結果を、マイコン間通信線路１ｉを介して、第２マイコン１ｂへ伝送する。

第２マイコン１ｂは、第１マイコン１ａ及び第３マイコン１ｃの処理結果よりセンサ情報を統合して外界の情報を判別し、車両が移動するルート（軌道）を算出し、ブレーキ制御装置（第２ＥＣＵ）２、エンジン制御装置（第３ＥＣＵ）３、パワーステアリング制御装置（第４ＥＣＵ）４へ、通信回路１ｅを介して制御信号を出力する。

第２マイコン１ｂは、ＧＰＳ情報から高精度の時刻情報を抽出することができ、マイコン内部で正確な時刻情報を保持することができる。

また、自動運転制御装置（第１ＥＣＵ）１は、波形生成回路１ｆを備え、第１マイコン１ａは波形生成回路１ｆのリセット信号を制御し、波形生成回路１ｆの出力信号は第２マイコン１ｂ及び第３マイコン１ｃに入力される。

第１マイコン１ａは、マイコン内部の時刻情報保持部１ｊから時刻に同期したリセット生成開始の通知をリセット生成部１ｋに渡し、リセット生成部１ｋはリセット信号を生成し、波形生成回路１ｆへ出力する。

波形生成回路１ｆは、リセット解除後、一定の周期で電圧変動し、時間と電圧は対応関係を持つような波形を生成する。

波形生成回路１ｆは入力されるリセット信号を用いて、波形生成回路１ｆ内部のリセット状態を解除し、波形生成及び信号出力を開始する。これにより、波形生成開始がマイコン内部の時刻と同期する。

図３は、本実施例における波形生成回路１ｆの出力信号の電圧と時間の関係の一例を示す図である。

一定の周期で電圧と時間が一対一対応する波形としてのこぎり波がある。図３では振幅３Ｖ，周期１００ｍｓとなるのこぎり波を示している。このように一定の周期で一対一対応する波形で、かつ、波形の振幅および周期が既知であれば、信号波形の電圧値より時間が求めることが可能である。

図４は、本実施例における時刻同期方法を示すシーケンス図である。

第２マイコン１ｂは、任意のタイミングで、内部の電圧検出部１ｍで信号波形の電圧を取得する。

時刻変換部１ｎは、図３に示すような、電圧と時間の対応関係を示した対応表、もしくは、電圧と時間の対応関係を示した計算式のいずれかを持つことにより、電圧を時間に変換する。

時刻情報保持部１ｏは、マイコン内部で保持していた時刻情報と、時刻変換部１ｎで取得した時刻を比較し、マイコン内部の時刻を補正する。

なお、図３にはのこぎり波を示しているが、一定の周期で電圧が一対一対応する波形であれば、のこぎり波でなくてもかまわない。

また、第３マイコン１ｃについても第２マイコン１ｂと同様に、電圧検出部、時刻変換部、時刻情報保持部を実装し、時刻同期をすることが可能である。

以上説明したように、本実施例の電子制御装置は、複数のマイコン（第１マイコン１ａ，第２マイコン１ｂ，第３マイコン１ｃ）と、複数のマイコン（第１マイコン１ａ，第２マイコン１ｂ，第３マイコン１ｃ）のうち、時刻同期元となるマスターマイコン（第１マイコン１ａ）と時刻同期を行うスレーブマイコン（第２マイコン１ｂ，第３マイコン１ｃ）との間に接続された波形生成回路１ｆを備えており、マスターマイコン（第１マイコン１ａ）は、時刻に同期したリセット信号を波形生成回路１ｆへ出力し、波形生成回路１ｆは、マスターマイコン（第１マイコン１ａ）の時刻変化に対応した波形信号をスレーブマイコン（第２マイコン１ｂ，第３マイコン１ｃ）へ出力し、スレーブマイコン（第２マイコン１ｂ，第３マイコン１ｃ）は、波形信号の電圧値を測定し、当該測定した電圧値に対応する時刻を検出する。

これにより、マイコン間の時刻同期を比較的簡単な回路構成で実現することができる。

また、波形生成回路１ｆは、リセット信号でリセット解除後に、一定の周期で電圧を変化させ、一周期内の時間と電圧値が一対一対応する波形信号（のこぎり波）を出力し、スレーブマイコン（第２マイコン１ｂ，第３マイコン１ｃ）は、波形生成回路１ｆの波形信号（のこぎり波）の電圧値を取り込み、当該取り込んだ電圧値から時刻を算出する。

これにより、時刻と電圧を一対一対応させることができ、経過時刻を容易に計算することができる。

図５から図７を参照して、本発明の実施例２に係る自動運転制御装置１の構成と動作（制御）について説明する。

図５は、本実施例における自動運転制御装置１（第１ＥＣＵ）の内部構成を示す図である。本実施例の自動運転制御装置１は、実施例１（図２）の波形生成回路１ｆ及びリセット生成部１ｋに替えて、正弦波生成回路１ｐ及びＰＷＭ生成部１ｑを備えている点において実施例１（図２）とは異なっている。その他の構成は実施例１（図２）と同様である。

本実施例では、マイコンのＰＷＭ機能を用いて正弦波を生成し、時刻同期を行う。第１マイコン１ａは、マイコン内部の時刻情報保持部１ｊから時刻に同期したＰＷＭ生成開始の通知をＰＷＭ生成部１ｑに渡し、ＰＷＭ生成部１ｑはＰＷＭ信号を生成し、正弦波生成回路１ｐへ出力する。

正弦波生成回路１ｐは、入力されるＰＷＭ信号を用いて、ＰＷＭ信号の電圧及び周期に対応した正弦波を出力する。

図６は、本実施例における正弦波生成回路１ｐの出力信号の電圧と時間の関係の一例を示す図である。

正弦波信号は１周期で２回同じ電圧になるため、正弦波信号の傾きと組合せて判断する。正弦波信号の周期に対して短い時間内に２回連続で電圧値を取得し（Ｖ_１及びＶ_２）、２回目の電圧から1回目の電圧を引くこと（Ｖ_２－Ｖ_１）で傾きが判別でき、正弦波信号の電圧値および傾きから時間を求めることが可能である。

図７は、本実施例における時刻同期方法を示すシーケンス図である。

第２マイコン１ｂは、任意のタイミングで、内部の電圧検出部１ｍより信号波形の電圧を取得する。

時刻変換部１ｎは、図６に示すような、電圧と時間の対応関係を示した対応表、もしくは電圧と時間の対応関係を示した計算式のいずれかを持つことにより、電圧を時間に変換する。

以上説明したように、本実施例の電子制御装置では、波形生成回路（正弦波生成回路１ｐ）は、リセット信号でリセット解除後に、一定の周期で電圧を変化させ、電圧値と波形の傾きから一周期内の時間と一対一対応する波形信号（正弦波信号）を出力し、スレーブマイコン（第２マイコン１ｂ，第３マイコン１ｃ）は、波形生成回路（正弦波生成回路１ｐ）の波形信号（正弦波信号）の電圧値を取り込み、当該取り込んだ電圧値から時刻を算出する。

これにより、正弦波のような電圧から一意に時刻が定まらない波形信号を用いた場合であっても、比較的簡単な計算（波形の傾きの算出）により、経過時刻を計算することができる。

図８及び図９を参照して、本発明の実施例３に係る自動運転制御装置１の構成と動作（制御）について説明する。

図８は、本実施例における自動運転制御装置１（第１ＥＣＵ）の内部構成を示す図である。本実施例の自動運転制御装置１は、実施例１（図２）の波形生成回路１ｆ及び電圧検出部１ｍ、時刻変換部１ｎを複数（ここでは、それぞれ２つずつ）備えている点において実施例１（図２）とは異なっている。その他の構成は実施例１（図２）と同様である。

本実施例では、周期の違う複数の波形生成回路１ｆ，１ｒを用いて時刻同期を行う。実施例１で示した波形生成回路１ｆと、別の周期を持つ波形生成回路１ｒを備え、第１マイコン１ａより出力されるリセット信号を入力し、第２マイコン１ｂおよび第３マイコン１ｃへ波形信号を出力する。波形生成回路１ｒ，電圧検出部１ｓ，時刻変換部１ｔは、リセット生成部１ｋと時刻情報保持部１ｏの間において、波形生成回路１ｆ，電圧検出部１ｍ，時刻変換部１ｎと並列に接続される。

図９は、本実施例における波形生成回路１ｆ、１ｒの出力信号の電圧と時間の関係の一例を示す図である。振幅３Ｖ，周期１００ｍｓと、振幅３Ｖ，周期１０ｍｓとなる２種類ののこぎり波の電圧と時間の対応を示している。

周期の遅い波形は長い時刻を推定できるが、正しく時刻を推定するためには取得する電圧の精度が必要になる。また、周期の早い波形は短い時刻しか推定できないが、電圧の精度はそれほど必要ない。周期の異なる波形の電圧を取得することにより、高い電圧分解能を必要とせず、精度の高い時刻を取得することが可能となる。

第２マイコン１ｂは、任意のタイミングで、内部の電圧検出部１ｍ，１ｓより信号波形の電圧を取得する。

時刻変換部１ｎ，１ｔは、図９に示すような、電圧と時間の対応関係を示した対応表、もしくは電圧と時間の対応関係を示した計算式のいずれかを持つことにより、電圧を時間に変換する。

時刻情報保持部１ｏは、マイコン内部で保持していた時刻情報と、時刻変換部１ｎ，１ｔで取得した時刻を組合せて比較し、マイコン内部の時刻を補正する。

以上説明したように、本実施例の電子制御装置では、波形生成回路１ｆ，１ｒは、周期の異なる波形信号を出力する複数の回路が並列に接続されて構成される。

これにより、複数の波形信号の電圧値の組み合わせで時刻を同期させることができ、スレーブマイコン（第２マイコン１ｂ，第３マイコン１ｃ）に搭載されたＡＤ変換器である電圧検出部１ｍ，１ｓの精度に依存することなく、マイコン間の時刻同期の精度を向上することができる。

図１０を参照して、本発明の実施例４に係る自動運転制御装置１の構成と動作（制御）について説明する。

図１０は、本実施例における自動運転制御装置１（第１ＥＣＵ）の内部構成を示す図である。本実施例の自動運転制御装置１は、実施例１（図２）の時刻情報保持部１ｊ及び時刻情報保持部１ｏに替えて、通信制御部１ｖ及び通信回路１ｕ、通信制御部１ｗを備えている点において実施例１（図２）とは異なっている。その他の構成は実施例１（図２）と同様である。

本実施例では、波形生成回路１ｆを用いて通信回路の遅延を測定する。第１マイコン１ａと第２マイコン１ｂの間にはＥｔｈｅｒｎｅｔＳｗｉｔｃｈのような遅延を持つ通信回路１ｕを備えている。

マイコン間通信線路１ｇを介して、第１マイコン１ａから第２マイコン１ｂへ時刻情報を送信すると同時に、第１マイコン１ａ内部の通信制御部１ｖからリセット生成部１ｋにリセット生成開始の通知を渡し、リセット生成部１ｋはリセット信号を生成し波形生成回路１ｆへ出力する。

第２マイコン１ｂの通信制御部１ｗは、受信完了したタイミングで、電圧検出部１ｍに通知を渡し、電圧検出部１ｍは信号波形の電圧を取得する。

時刻変換部１ｎは、取得した電圧を時間に変換する。この時間が第１マイコン１ａの送信開始から第２マイコン１ｂの受信完了までの通信遅延となる。

以上説明したように、本実施例の電子制御装置は、マスターマイコン（第１マイコン１ａ）とスレーブマイコン（第２マイコン１ｂ，第３マイコン１ｃ）間に通信インターフェース（マイコン間通信線路１ｇ，通信回路１ｕ）を備えており、マスターマイコン（第１マイコン１ａ）は、通信インターフェース（マイコン間通信線路１ｇ，通信回路１ｕ）を介してスレーブマイコン（第２マイコン１ｂ，第３マイコン１ｃ）へ情報を送信すると同時に、波形生成回路１ｆのリセット信号を解除し、スレーブマイコン（第２マイコン１ｂ，第３マイコン１ｃ）は、情報を受信すると同時に、波形生成回路１ｆの波形信号の電圧値を取得し、当該取得した電圧値に対応する時刻から通信インターフェース（マイコン間通信線路１ｇ，通信回路１ｕ）の遅延時間を測定する。

これにより、マイコン間の通信インターフェースの遅延時間を正確に測定することができる。

図１１及び図１２を参照して、本発明の実施例５に係る自動運転制御装置１の構成と動作（制御）について説明する。

図１１は、本実施例における自動運転制御装置１（第１ＥＣＵ）の内部構成を示す図である。本実施例の自動運転制御装置１は、実施例１（図２）の構成に加えて、さらに時刻情報抽出部１ｙ及び通信制御部１ｘを備えている点において実施例１（図２）とは異なっている。その他の構成は実施例１（図２）と同様である。

本実施例では、波形生成回路１ｆを用いてＧＰＳなどで取得した時刻情報をマイコン間で共有する。第１マイコン１ａはＧＰＳ（第８センサ）１８などから入力される信号を時刻情報抽出部１ｙで正確な時刻情報を算出し、時刻情報保持部１ｊへ渡す。

時刻情報保持部１ｊは、マイコン間通信線路１ｇを介して第２マイコン１ｂへ時刻情報を送信すると同時に、リセット生成部１ｋにリセット生成開始の通知を渡し、リセット生成部１ｋはリセット信号を生成し、波形生成回路１ｆへ出力する。

波形生成回路1ｆは、リセット解除後、一定の周期で電圧変動し、時間と電圧は対応関係を持つような波形を生成する。

図１２は、本実施例における時刻共有方法を示すシーケンス図である。

第２マイコン１ｂの通信制御部１ｘは第１マイコン１ａより通信信号を受信すると同時に、電圧検出部１ｍへ通知し、電圧検出部１ｍは信号波形の電圧を取得する。また、通信制御部１ｘは受信した信号から時刻情報を抽出し、時刻情報保持部１ｏへ時刻情報を渡す。

時刻変換部１ｎは、図３に示すような、電圧と時間の対応関係を示した対応表、もしくは電圧と時間の対応関係を示した計算式のいずれかを持つことにより、電圧を時間に変換する。

時刻情報保持部１ｏは、通信制御部１ｘから渡された時刻情報と、時刻変換部１ｎで取得した通信遅延とを比較し、通信による遅延を補正する。

以上説明したように、本実施例の電子制御装置では、マスターマイコン（第１マイコン１ａ）は、通信インターフェース（マイコン間通信線路１ｇ）を介してスレーブマイコン（第２マイコン１ｂ，第３マイコン１ｃ）へ時刻情報を送信すると同時に、波形生成回路１ｆのリセット信号を解除し、スレーブマイコン（第２マイコン１ｂ，第３マイコン１ｃ）は、時刻情報を受信すると同時に、波形生成回路１ｆの波形信号の電圧値を取得し、当該取得した電圧値に対応する時刻に基づき受信した時刻情報を補正する。

マイコン間の通信（マイコン間通信線路１ｇ）には、一般的に、シリアル通信が用いられるが、シリアル通信は通信遅延が発生するため、正確な時刻情報を伝送することができない。そこで、本実施例のように、波形生成回路１ｆからの波形信号による時刻補正により、低遅延の時刻同期を実現することができる。

また、本実施例の電子制御装置は、マスターマイコン（第１マイコン１ａ）とスレーブマイコン（第２マイコン１ｂ，第３マイコン１ｃ）間に通信インターフェース（マイコン間通信線路１ｇ）を備えており、マスターマイコン（第１マイコン１ａ）は、ＧＰＳにより時刻情報を取得し、通信インターフェース（マイコン間通信線路１ｇ）を介して当該取得した時刻情報をスレーブマイコン（第２マイコン１ｂ，第３マイコン１ｃ）へ送信すると同時に、波形生成回路１ｆのリセット信号を解除し、スレーブマイコン（第２マイコン１ｂ，第３マイコン１ｃ）は、時刻情報を受信すると同時に、波形生成回路１ｆの波形信号の電圧値を取得し、当該取得した電圧値に対応する時刻とＧＰＳにより取得した時刻情報を比較し、当該比較した結果に基づき通信インターフェース（マイコン間通信線路１ｇ）による遅延時間を補正する。

これにより、ＧＰＳで取得した時刻情報をマイコン間で共有することができ、マイコン間の時刻同期の精度を向上することができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記の実施例は本発明に対する理解を助けるために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…自動運転制御装置（第１ＥＣＵ）、２…ブレーキ制御装置（第２ＥＣＵ）、３…エンジン制御装置（第３ＥＣＵ）、４…パワーステアリング制御装置（第４ＥＣＵ）、１１…カメラ（第１センサ）、１２…カメラ（第２センサ）、１３…カメラ（第３センサ）、１４…レーダ（第４センサ）、１５…レーダ（第５センサ）、１６…レーダ（第６センサ）、１７…レーダ（第７センサ）、１８…ＧＰＳ（第８センサ）、１００…自動運転システム、１ａ…第１マイコン、１ｂ…第２マイコン、１ｃ…第３マイコン、１ｄ，１ｅ…通信回路、１ｆ…波形生成回路、１ｇ，１ｈ，１ｉ…マイコン間通信線路、１ｊ…時刻情報保持部、１ｋ…リセット生成部、１ｍ…電圧検出部、１ｎ…時刻変換部、１ｏ…時刻情報保持部、１ｐ…正弦波生成回路、１ｑ…ＰＷＭ生成部、１ｒ…波形生成回路、１ｓ…電圧検出部、１ｔ…時刻変換部、１ｕ…通信回路、１ｖ，１ｗ，１ｘ…通信制御部、１ｙ…時刻情報抽出部

Claims

複数のマイコンと、
前記複数のマイコンのうち、時刻同期元となるマスターマイコンと時刻同期を行うスレーブマイコンとの間に接続された波形生成回路と、を備え、
前記マスターマイコンは、時刻に同期したリセット信号を前記波形生成回路へ出力し、
前記波形生成回路は、前記マスターマイコンの時刻変化に対応した波形信号を前記スレーブマイコンへ出力し、
前記スレーブマイコンは、前記波形信号の電圧値を測定し、当該測定した電圧値に対応する時刻を検出する電子制御装置。
請求項１に記載の電子制御装置であって、
前記波形生成回路は、前記リセット信号でリセット解除後に、一定の周期で電圧を変化させ、一周期内の時間と電圧値が一対一対応する波形信号を出力し、
前記スレーブマイコンは、前記波形生成回路の波形信号の電圧値を取り込み、当該取り込んだ電圧値から時刻を算出する電子制御装置。
請求項１に記載の電子制御装置であって、
前記波形生成回路は、前記リセット信号でリセット解除後に、一定の周期で電圧を変化させ、電圧値と波形の傾きから一周期内の時間と一対一対応する波形信号を出力し、
前記スレーブマイコンは、前記波形生成回路の波形信号の電圧値を取り込み、当該取り込んだ電圧値から時刻を算出する電子制御装置。
請求項２または３に記載の電子制御装置であって、
前記波形生成回路は、周期の異なる波形信号を出力する複数の回路が並列に接続されて構成される電子制御装置。
請求項２または３に記載の電子制御装置であって、
前記マスターマイコンと前記スレーブマイコン間に通信インターフェースを備え、
前記マスターマイコンは、前記通信インターフェースを介して前記スレーブマイコンへ情報を送信すると同時に、前記波形生成回路のリセット信号を解除し、
前記スレーブマイコンは、前記情報を受信すると同時に、前記波形生成回路の波形信号の電圧値を取得し、当該取得した電圧値に対応する時刻から前記通信インターフェースの遅延時間を測定する電子制御装置。
請求項５に記載の電子制御装置であって、
前記マスターマイコンは、前記通信インターフェースを介して前記スレーブマイコンへ時刻情報を送信すると同時に、前記波形生成回路のリセット信号を解除し、
前記スレーブマイコンは、前記時刻情報を受信すると同時に、前記波形生成回路の波形信号の電圧値を取得し、当該取得した電圧値に対応する時刻に基づき受信した前記時刻情報を補正する電子制御装置。
請求項１に記載の電子制御装置であって、
前記マスターマイコンと前記スレーブマイコン間に通信インターフェースを備え、
前記マスターマイコンは、ＧＰＳにより時刻情報を取得し、前記通信インターフェースを介して当該取得した時刻情報を前記スレーブマイコンへ送信すると同時に、前記波形生成回路のリセット信号を解除し、
前記スレーブマイコンは、前記時刻情報を受信すると同時に、前記波形生成回路の波形信号の電圧値を取得し、当該取得した電圧値に対応する時刻と前記ＧＰＳにより取得した時刻情報を比較し、当該比較した結果に基づき前記通信インターフェースによる遅延時間を補正する電子制御装置。
請求項１に記載の電子制御装置であって、
前記スレーブマイコンは、電圧と時間の対応関係を示した対応表または電圧と時間の対応関係を示した計算式を有し、
前記対応表または前記計算式に基づき、前記測定した電圧値に対応する時刻を算出する電子制御装置。
請求項１に記載の電子制御装置であって、
前記波形生成回路は、一周期内の時間と電圧値が一対一対応するのこぎり波を出力する電子制御装置。
請求項１に記載の電子制御装置であって、
前記マスターマイコンは、時刻に同期したＰＷＭ信号を前記波形生成回路へ出力し、
前記波形生成回路は、前記ＰＷＭ信号に基づき電圧及び周期に対応した正弦波信号を前記スレーブマイコンへ出力し、
前記スレーブマイコンは、前記正弦波信号の電圧値を測定し、当該測定した電圧値と前記正弦波信号の傾きから時刻を算出する電子制御装置。
請求項１から１０のいずれか１項に記載の電子制御装置であって、
自動運転システムに搭載される自動運転制御装置である電子制御装置。