车辆控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够抑制高负荷时的访问竞争引起的功能停止的车辆控制装置，本发明专利技术的车辆控制装置使用对共享存储区域进行的排他控制的执行次数和作为其结果而生成的访问竞争次数所表达的函数，来判断访问竞争产生的趋势。

Vehicle control device

The invention provides a vehicle control device capable of suppressing functional stop caused by access competition at high load. The vehicle control device of the invention uses the function expressed by the number of executions of exclusive control on shared storage area and the number of access competition generated as a result to judge the trend of access competition.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车辆控制装置
本专利技术涉及控制车辆动作的车辆控制装置。
技术介绍
近年来，汽车系统等嵌入式系统由于多功能化而运算量逐年增加，嵌入式系统中要求的CPU(CentralProcessingUnit：中央处理器)的性能一味增加。在个人电脑领域，相对于这样的处理量的增加，通过增加作为运算装置的CPU的核数(多核化)来对应。嵌入式系统领域也不例外，在汽车导航和移动电话等运算量多、实时性的制约比较弱的消费者体系中多核化正在进步。随着汽车控制系统等嵌入式控制系统的高度化、复杂化，可以预见它们的运算量会超过单核的界限，因此多核的采用正被研究。另一方面，为了容易进行汽车行业的软件质量水平的统一和安全性证明，在2011年出台了功能安全标准ISO26262(以下称为功能安全标准)。在本标准中，在包含硬件、软件在内的整个系统中都规定了故障率计算方法和软件设计方法等。车辆控制装置要遵循该标准需要提出安全确保的依据。一般通过将现有设计中的见解和实绩作为证据汇总来遵循该标准。在功能安全标准ISO26262中，谋求防止安全要求不同的软件间的干扰。因为一般的车辆控制装置由各种各样的控制应用构成，所以近年来着眼于用于防止构成时间保护功能、存储器保护功能等系统的软件间的相互作用的结构方式。例如为在某个软件失控的情况下防止该软件访问储存有其它软件使用的数据的储存器，破坏其数据的功能。当对一般的车辆控制装置应用功能安全标准ISO26262时，可知在车辆控制装置内混有各种各样的ASIL(AutomotiveSafetyIntegrityLevel：汽车安全完整性等级)的软件。因此，为了使得已有的软件遵循功能安全标准，需要防止软件间的干扰的结构方式和与此相关的处理的高速化、轻量化、可靠性提高等技术。下述专利文献1记载有对共享资源的排他控制。在该文献中，为了分析对共享资源的访问竞争的状态正常与否，该分析对象程序获得共享资源的访问权限(锁定)，测量锁定的获得所需的锁定获得所需时间。蓄积规定的数量的最近的锁定获得所需时间，基于该蓄积的锁定获得所需时间，计算作为锁定获得所需时间而容许的容许范围。在最新的锁定获得所需时间包含于该容许范围内的情况下，分析为对共享资源的访问竞争的状态正常。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-251871号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题多核系统能够通过使得各核独立地动作而并行地实施运算处理。另一方面，在各核共享存储区域的情况下，在核间产生对其存储区域的访问竞争。设计成如果产生访问竞争则一方通过排他控制等待另一方的执行处理完成。在车辆控制装置中，当对高负荷的处理导入排他控制时，越是高负荷时利用排他控制的等候时间越增加。如此，则存在车辆控制陷入功能停止的可能性。本专利技术是鉴于上述那样的问题而完成的，其目的在于，提供能够抑制高负荷时的访问竞争引起的功能停止车辆控制装置。用于解决问题的技术方案本专利技术的车辆控制装置使用对共享存储区域的排他控制的执行次数和作为其结果而生成的访问竞争次数所表达的函数，来判断发生访问竞争的趋势。专利技术的效果根据本专利技术的车辆控制装置，能够抑制对高负荷时的共享存储区域的访问竞争引起的功能停止，提高安全性、可用性。附图说明图1是实施方式1的车辆控制装置(ECU)1的结构图。图2是表示存储区域5储存的参数表50100的结构和数据例的图。图3是表示存储区域5储存的记录表50200的结构和数据例的图。图4是表示容许竞争次数表50300的结构和数据例的图。图5是表示竞争记录表50400的结构和数据例的图。图6是说明第1运算装置控制部401的动作的流程图。图7是说明计时控制部402的动作的流程图。图8是说明第1周期处理部403的动作的流程图。图9是说明排他控制部404的动作的流程图。图10是竞争诊断部405的动作流程。图11是说明异常判断部406的动作的流程图。图12是说明竞争趋势判断部407的动作的流程图。图13是说明故障安全部408的动作的流程图。图14是说明第2运算装置控制部409的动作的流程图。图15是说明第2周期处理部410的动作的流程图。图16是说明第2排他控制部411的动作的流程图。图17是表示实施方式2的参数表50100的结构和数据例的图。具体实施方式＜实施方式1＞图1是本专利技术的实施方式1的车辆控制装置(ECU)1的结构图。ECU1是控制例如电动机控制装置等那样的车辆的动作的装置，包括第1运算装置2、第2运算装置3、程序区域4、存储区域5、输入输出电路6。此处，作为ECU1所连接的设备，例示节气门传感器7和致动器8，不过并不限定于此。第1运算装置2和第2运算装置3是执行程序区域4所储存的程序的运算装置。第1运算装置2和第2运算装置3能够并行执行程序区域4所储存的程序，进一步，能够对程序区域4和存储区域5并行地进行访问。程序区域4例如是在ROM(ReadOnlyMemory：只读存储器)等非易失性存储装置上构成的存储区域。程序区域4储存有第1运算装置控制部401、计时控制部402、第1周期处理部403、排他控制部404、竞争诊断部405、异常判断部406、竞争趋势判断部407、故障安全部408、第2运算装置控制部409、第2周期处理部410、第2排他控制部411。存储区域5例如是在RAM(RamdomAccessMemory：随机存取存储器)等存储装置上的存储区域。存储区域5临时储存第1运算装置2和第2运算装置3执行控制运算时使用的数据。存储区域5还存储有后述的使用图2～图5说明的数据表。第1运算装置2和第2运算装置3能够分别并行地对程序区域4和存储区域5进行访问。因而，存在产生访问竞争的可能性。图2是表示存储区域5储存的参数表50100的结构和数据例的图。参数表50100是保存ECU1实施控制运算时使用的设定参数的数据表。为了便于记载，本表储存在存储区域5内，不过也可以储存于其它存储装置。参数表50100具有名称字段50101、设定值字段50102。名称字段50101保存参数表50100所管理的数据的名称。设定值字段50102保存参数的设定值。图2所示的各参数的详细情况与后述的各程序的动作一起说明。图3是表示存储区域5储存的记录表50200的结构和数据例的图。记录表50200是储存ECU1实施控制运算的过程中的各变数(变量)的当前值数据表。记录表50200具有名称字段50201、当前值字段50202。名称字段50201保存记录表50200所管理的变数的名称。当前值字段50202保存变数的当前值。图3所示的各数据的详细情况与后述的各程序的动作一起说明。图4是表示容许竞争次数表50300的结构和数据例的图。容许竞争次数表50300是记述对应于对第1运算装置2和第2运算装置3共享的资源(例如存储区域5)进行的排他控制的执行次数、容许产生访问竞争的次数的数据表。本数据表例如能够预先基于实验等制作而成。为了便于进行记载，本表储存在存储区域5内，不过也可以储存在其它存储装置上。容许竞争次数表50300具有计时器值字段50301、执行次数字段50302、容许竞争次数字段50303。计时器值字段50301保存定时计数器的值(相当于时刻)。执行次数字段50302在各时刻保存从开始时刻起累计预定执行的排他本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制车辆的动作的车辆控制装置，其特征在于，包括：执行用来控制所述车辆的动作的控制运算的第1运算装置和第2运算装置；所述第1运算装置和所述第2运算装置都能访问的共享存储区域；排他控制部，其执行排他控制，使得所述第1运算装置和所述第2运算装置彼此排他地对所述共享存储区域进行访问；和异常判断部，其基于所述排他控制部执行的所述排他控制的结果，判断所述第1运算装置和所述第2运算装置对所述共享存储区域进行访问时发生访问竞争的趋势，所述异常判断部对用所述排他控制的执行次数和作为所述排他控制的结果而生成的访问竞争次数所表达的函数与规定的判断阈值进行比较，来判断所述发生访问竞争的趋势。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.24 JP 2016-1252411.一种控制车辆的动作的车辆控制装置，其特征在于，包括：执行用来控制所述车辆的动作的控制运算的第1运算装置和第2运算装置；所述第1运算装置和所述第2运算装置都能访问的共享存储区域；排他控制部，其执行排他控制，使得所述第1运算装置和所述第2运算装置彼此排他地对所述共享存储区域进行访问；和异常判断部，其基于所述排他控制部执行的所述排他控制的结果，判断所述第1运算装置和所述第2运算装置对所述共享存储区域进行访问时发生访问竞争的趋势，所述异常判断部对用所述排他控制的执行次数和作为所述排他控制的结果而生成的访问竞争次数所表达的函数与规定的判断阈值进行比较，来判断所述发生访问竞争的趋势。2.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于：所述异常判断部使用表示对应于所述执行次数的所容许的所述访问竞争次数的容许竞争次数作为所述判断阈值，所述异常判断部对所述容许竞争次数与所述访问竞争次数进行比较来判断所述发生访问竞争的趋势。3.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于：所述异常判断部使用由所述访问竞争次数相对于所述执行次数的比例所定义的竞争概率和从开始进行所述排他控制起的经过时间所表达的竞争概率函数作为所述函数，所述异常判断部对所述竞争概率函数的时间微分与所述判断阈值进行比较来判断所述发生访问竞争的趋势。4.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于：所述异常判断部使用将所述访问竞争次数、由所述访问竞争次数相对于所述执行次数的比例所定义的竞争概率、由从开始进行所述排他控制起的经过时间所表达的竞争概率函数组合而得到的复合函数作为所述函数，所述异常判断部对所述复合函数与所述判断阈值进行比较来判断所述发生访问竞争的趋势。5.如权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于：所述车辆控制装置包括控制所述第1运算装置执行所述控制运算的周期的周期控制部，所述异常判断部在所述访问竞争次数超过了所述判断阈值时判断为所述发生访问竞争的趋势超过了容许范围，所述周期控制部在所述异常判断部判断为所述发生访问竞争的趋势超过了容许范围时暂时改变所述第1运算装置执行所述控制运算的周期。6.如权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于：所述车辆控制装置包括控制所述第1运算装置执行所述控制运算的周期的周期控制部，所述异常判断部在所述竞争概率函数的时间微分超过了所述判断阈值时判断为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：月馆统宙，蛯名朋仁，石乡冈祐，成泽文雄，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP