电子控制装置及写入控制方法与流程

    技术2024-10-30  8


    本发明涉及车载用电子控制装置。


    背景技术:

    1、ecu(electrical control unit)等电子控制装置由微型计算机(以下称为微机)控制。搭载在电子控制装置上的微机实现各种功能,进而,设置与这些功能对应的外部电路,通过存储在微机内部的非易失性存储器(以下称为内部非易失性存储器)中的控制用软件,控制作为外部电路连接的装置。

    2、ecu具有根据来自外部的信号改写存储在内部非易失性存储器中的控制用软件的功能。以往,例如经由obd(on-board diagnostic)连接器以有线方式将诊断工具连接到ecu,通过can(controllerarea network)等通信单元,按照uds(unified diagnosticservices)或xcp(universal measurementand calibration protocol)等规定的协议,传送应更新的控制用软件,由此进行内部非易失性存储器的改写。但是,近年来也有通过ota(over-the-air)这样的无线通信传送控制用软件的方式。

    3、基于ota的控制用软件的改写例如按以下的顺序进行。在车辆使用中,由车载的接收器接收从数据服务器无线传送的更新用数据,传送的更新用数据经由网关和车载网络的传送路径被送到更新对象的ecu。更新用数据的接收结束后,在车内监视器上等对用户发出能够进行控制用软件的更新的通知,等待来自用户的操作。然后,按照基于来自用户的操作的控制用软件的更新请求,用接收到的更新用数据更新控制用软件。

    4、在没有基于ota的控制用软件改写方法时,在需要更新ecu的控制用软件时,需要进入修理工厂,需要用户花费工夫。但是,在ota中,能够在通常的车辆使用中更新控制用软件,不需要进入修理工厂。另外,对于车辆制造商来说,也能够削减用于应对控制用软件的改写的工夫和成本,容易将ecu更新为最佳的状态。这样,ota对车辆制造商和用户双方都有好处。因此,预想通过ota方式来更新ecu的控制用软件的情况会增加。

    5、但是,通过有线传送控制用软件的改写方法由于能够高速地改写ecu的控制用软件,所以在工厂的制造工序中,在向ecu写入控制用软件的eolp(end of lineprogramming)或修理工厂的控制用软件的改写的情况下是必要的。即,预想今后作为ecu的控制用软件的改写方法的以往的基于有线的方法和基于ota的方法都能够应对的情况会增加。在这种情况下,需要进行这样的设计:例如以即使通过基于有线的方法来实施控制用软件的改写,也不脱离与ota相关的规格(反之亦然)的方式使各方法匹配,能够选择任意的方法。

    6、为了应对基于两者的方法的改写,ecu的硬件有时主要采用被称为double bank方式的构成。在double bank方式中,微机内的内部非易失性存储器被分割为两部分,在一方的区域中存储当前执行中的控制程序,在另一方的区域中写入被传送的更新用数据。另外,将前者称为表面,将后者称为背面。

    7、利用double bank方式的基于ota的控制用软件的改写例如按以下的顺序进行。将在车辆使用中从数据服务器无线传送的更新用数据写入非易失性存储器的背面。另外,传送的更新用数据有时为了确保通信处理的高速化或安全性而进行压缩或加密等。在这种情况下,进行解压或解密后写入非易失性存储器的背面。

    8、在全部更新用数据的接收完成、向背面的写入结束后,根据来自用户的请求更新控制用软件。具体而言,变更内部寄存器的设定值,在下次ecu启动时,将控制用软件的启动面设为与当前相反的一侧(背面)。在该更新的处理期间不能启动车辆,但在该double bank方式中,可以通过启动面的切换来完成,所以可以缩短不能启动车辆的时间。因此,doublebank方式使用方便,被广泛采用。

    9、但是,在double bank方式的情况下,需要具有控制用软件的数据大小的2倍的容量的内部非易失性存储器。今后,从自动驾驶等处理的高级化、车辆的集中控制化等观点出发,预计软件将大容量化。因此,随着软件的必要容量变大,市场上可能不存在具有其2倍的内部非易失性存储器的容量的微机产品。即使存在这样的微机产品,由于微机的价格依赖于内部非易失性存储器的容量,所以成本变高。特别是,从大量生产品的观点出发,车载用产品的制造成本大幅增加。在现状中,由于必要的容量比较小,所以必要的容量的2倍也不是大的值,其缺点小,但可以预想到将来成为大的缺点的情况。

    10、作为与该缺点对应的ecu的硬件构成,有时采用不分割微机的内部非易失性存储器而在微机外部设置闪速存储器(以下称为外部非易失性存储器)的external bank方式。微机和外部非易失性存储器与微机内部的通信部连接,根据来自微机的通信内容,能够进行外部非易失性存储器的删除或写入。

    11、使用externalbank方式的基于ota的控制用软件的改写例如按以下的顺序进行。将在车辆使用中从数据服务器无线传送的更新用数据写入外部非易失性存储器。另外,传送的更新用数据有时为了确保通信处理的高速化或安全性而进行压缩或加密等。在这种情况下,可以不进行解压或解密而直接写入外部非易失性存储器面。

    12、在全部更新用数据的接收完成、对外部非易失性存储器的写入结束后,与doublebank方式同样地,根据来自用户的请求更新控制用软件。具体地说,读出存储在外部非易失性存储器中的数据,进行解密、解压等必要的处理,改写内部非易失性存储器,更新控制用软件。

    13、在external bank方式中,必要的内部非易失性存储器的容量被抑制为与控制用软件的必要容量相等。虽然需要另外设置外部非易失性存储器,但由于能够在大量生产品中使用通用品的芯片,所以ecu的成本比double bank方式低。因此,这被认为是即使在预想到今后软件大小的增加中也能用于应对ota的有效方式。

    14、但是,external bank方式也存在需要解决的问题。如上所述,控制用软件的改写在任何情况下都需要使基于ota和有线的方法都成为能够实施的状态。在external bank方式的情况下,从该观点出发存在问题。

    15、在基于ota的更新中设置被称为回滚的功能。回滚是指在控制用软件的改写失败的情况下,使用预先保存的更新前的控制用软件的数据,将控制用软件返回到更新前。在基于ota的控制用软件的更新失败的情况下,车辆有可能无法行驶,因此在采用ota的ecu中,回滚功能是必须的功能。

    16、作为本技术领域的背景技术,有以下的现有技术。在专利文献1(日本特表2016-37157号公报)中记载了一种车辆用控制装置,其中,多核型运算处理单元(mcu)的核21从外部装置接收到核22的控制程序(rom)的改写请求时,核22执行改写处理。核22执行接收改写用数据并存储在高速缓冲存储器(cam)中的接收处理、以及将存储在cam中的数据写入rom中的处理。在核22执行将改写用数据写入rom的处理时,使核21及23的动作停止。

    17、现有技术文献

    18、专利文献

    19、专利文献1:日本专利特开2016-37157号公报


    技术实现思路

    1、发明要解决的问题

    2、在double bank方式的情况下,更新前的控制用软件的数据是在表面启动的软件本身。在external bank方式的情况下,更新前的控制用软件的数据被存储在外部非易失性存储器中。因此,在仅通过ota进行控制用软件的更新的情况下,不会特别引起与此相关的问题。

    3、但是,现有的基于有线的方法只改写内部非易失性存储器,所以在外部非易失性存储器中不存储更新前的控制用软件。即,假设在利用基于有线的方法更新控制用软件后,实施基于ota的更新,在其失败的情况下,在外部非易失性存储器中不存储更新前的程序,所以不能实施回滚,车辆变得不能启动。

    4、在基于有线的更新之后,基于ota更新的情况适用于采用external bank方式的全部出厂后的ecu。即,在采用external bank方式的情况下,需要能够进行基于ota的更新时的回滚的对策。

    5、作为避免该问题的一个方案,考虑在通过ota向外部非易失性存储器存储了更新用数据之后,在内部非易失性存储器的更新前,将当前的内部非易失性存储器的内容备份(复制)到外部非易失性存储器的方法。

    6、但是,在该方法中,在考虑到ota主要在车辆使用中进行处理这一点的情况下,从希望尽可能降低ota的处理负荷的观点出发,存在以下的问题。

    7、从安全上的观点出发,存储在外部非易失性存储器中的控制用软件的数据的加密在实用上是必须的。由于存储在内部非易失性存储器中的数据是平面软件的数据(原始数据),因此在从内部非易失性存储器向外部非易失性存储器的备份的过程中需要加密处理,加密带来的处理负荷增加。

    8、另外,为了缩短基于ota的更新用数据的传送时间,可以压缩更新用数据。在这种情况下,存储在外部非易失性存储器中的数据需要进行压缩存储在内部非易失性存储器中的数据的处理。一般由于压缩处理大量消耗cpu和存储器的资源,所以对处理负荷的影响大。如果不进行压缩而仅通过加密进行复制,则需要外部非易失性存储器的大容量,因此硬件的成本增加。

    9、根据以上观点,基于该方法的备份产生处理负荷和硬件成本增加的影响。

    10、作为解决该问题的另一种方法,在有线的情况下,考虑不仅内部非易失性存储器的改写,而且外部非易失性存储器中也写入备份数据的方法。由此,在基于ota的内部非易失性存储器的更新实施之前,由于是存储在内部非易失性存储器中的数据已经备份在外部非易失性存储器中的状态,所以不需要上述的复制处理。因此,能够消除上述方法中的问题。

    11、但是,在该方法中,由于追加对于外部非易失性存储器的处理,整体的处理时间增加。如果简单地计算,则需要写入各非易失性存储器的处理时间之和的时间。另外,一般同量的数据的改写所需的处理时间为外部非易失性存储器比内部非易失性存储器长,所以时间的增加量大。

    12、该处理时间的增加特别成为问题的是在工厂内出厂时写入初始程序(eolp)的情况。由于车辆是大量生产品,制造过程受到严格管理。特别是,由于处理时间的增加,生产效率降低。另外,如果因此强化生产设备,则需要对策成本。即,软件上的处理带来的高速化是现实的。处理时间的高速化是左右今后的external bank方式的方便性的非常重要的课题。

    13、在专利文献1所记载的技术中,能够抑制改写处理所需的消耗电力,并且高速地执行改写处理,但是改写对象仅是与该核对应的(内部)非易失性存储器。不能通过来自外部装置的控制将作为备份的程序同时写入到其他存储器中。

    14、本发明的目的在于,高速执行内部非易失性存储器的改写和向外部非易失性存储器的备份。

    15、解决问题的技术手段

    16、本技术中公开的发明的一个代表性例子如下。即,一种电子控制装置,其特征在于,具备:包含执行规定的程序的处理器的微机、和与所述微机连接的外部非易失性存储器,所述微机具有:内部非易失性存储器;与所述外部非易失性存储器通信的第1通信部;以及与外部装置通信的第2通信部,所述微机将用于改写所述内部非易失性存储器的从所述外部装置接收到的数据写入所述内部非易失性存储器和所述外部非易失性存储器。

    17、发明的效果

    18、根据本发明的代表性实施方式,能够高速执行内部非易失性存储器的改写和向外部非易失性存储器的备份。上述以外的课题、构成及效果通过以下的实施例的说明来明确。


    技术特征:

    1.一种电子控制装置,其特征在于,具备:

    2.根据权利要求1所述的电子控制装置,其特征在于,

    3.根据权利要求2所述的电子控制装置,其特征在于,

    4.根据权利要求1所述的电子控制装置,其特征在于,

    5.根据权利要求4所述的电子控制装置,其特征在于,具备:

    6.根据权利要求1所述的电子控制装置,其特征在于,

    7.一种写入控制方法,其是电子控制装置执行的写入控制方法,所述写入控制方法的特征在于,


    技术总结
    本发明涉及电子控制装置,其具备:包含执行规定的程序的处理器的微机;以及与所述微机连接的外部非易失性存储器,所述微机具有内部非易失性存储器、与所述外部非易失性存储器通信的第1通信部、与外部装置通信的第2通信部,所述微机将用于改写所述内部非易失性存储器的从所述外部装置接收到的数据写入所述内部非易失性存储器和所述外部非易失性存储器。

    技术研发人员:矶崎保德,阿部雄介,饭田隆博
    受保护的技术使用者:日立安斯泰莫株式会社
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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