电子控制装置以及控制数据的设定方法与流程

1.本发明涉及电子控制装置以及控制数据的设定方法。


背景技术：

2.在搭载于汽车上的电子控制装置的非易失性存储器中，按每种型号保存有不同的控制程序。此外，在该电子控制装置中，对于共同的控制程序而言，如日本特开昭第62
‑
67422号公报(专利文献1)中记载的那样，通过控制数据(控制常数)变更控制对象的动作。因此，在搭载于汽车上的电子控制装置中存在与控制程序以及控制数据的种类相应的多种变形(variations)(零件编号)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开昭第62
‑
67422号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的课题
7.然而，在汽车的组装线上，需要组装与汽车的规格等相应的电子控制装置。但是，如上述那样，由于电子控制装置存在多种变形，管理这些变形需要花费巨大的劳力。
8.因此，本发明的目的在于，提供一种能够减少管理电子控制装置的变形的劳力的电子控制装置以及控制数据的设定方法。
9.用于解决课题的手段
10.为此，在电子控制装置中，在能够电改写数据的非易失性存储器中确保了第一存储区域以及第二存储区域。第一存储区域中保存有嵌入了控制数据的控制程序。此外，第二存储区域中保存有能够在控制程序中使用的多个控制数据、以及对控制程序的控制数据进行改写的改写程序。并且，对于从多个控制数据中选择的一个控制数据，通过改写程序改写控制程序的控制数据。
11.发明的效果
12.根据本发明，由于准备仅控制程序不同的电子控制装置就足够了，因此，能够减少管理电子控制装置的变形所需的劳力。
附图说明
13.图1是表示电子控制装置的一例的内部结构图。
14.图2是在代码闪存中确保的两个存储区域的说明图。
15.图3是代码闪存的数据结构图。
16.图4是对控制程序的控制数据进行改写的系统的概要图。
17.图5是表示控制数据改写处理的一例的流程图。
18.图6是改写了控制程序的控制数据的状态的说明图。
19.图7是在控制数据的改写后擦除了存储区域的状态的说明图。
20.图8是激活状态的存储区域中保存的多个控制数据的另一例子的说明图。
21.图9是在车辆行驶期间对控制程序进行更新的系统的概要图。
22.图10是控制程序的更新方法的说明图。
23.图11是在代码闪存中确保的存储区域的另一例子的说明图。
24.图12是表示汽车的组装线上的操作人员的过程的一例的流程图。
具体实施方式
25.下面，参照附图，对用于实施本发明的实施方式进行详细说明。
26.图1表示成为本发明的适用对象的电子控制装置100的一例。电子控制装置100搭载于汽车等车辆。
27.电子控制装置100具备处理器110、代码闪存120、数据闪存130、ram((随机存取存储器)random access memory)140、输入输出电路150、通信电路160、以及将它们相互可通信地连接的内部总线170。这里，列举代码闪存120作为非易失性存储器的一例。另外，在图1中，仅示出了一个电子控制装置100，但在车辆上搭载了与can(控制器局域网络(controller area network))等车载网络连接的多个电子控制装置。
28.处理器110是执行被编写为程序的指令集(数据的转发、运算、加工、控制、管理等)的硬件，由运算装置、保存指令和信息的寄存器、以及周边电路等构成。代码闪存120由能够电改写数据的非易失性存储器构成，保存例如对发动机、自动变速器、燃料喷射装置等进行控制的控制程序等。数据闪存130由能够电改写数据的非易失性存储器构成，保存例如学习值等数据。ram140由通过切断电源供给而擦除数据的易失性存储器构成，提供处理器110的临时性存储区域。
29.输入输出电路150由a/d转换器、d/a转换器、d/d转换器等构成，提供针对外部设备的模拟信号和数字信号的输入输出功能。通信电路160由can收发器等构成，提供连接车载网络的功能。内部总线170是用于在各器件间交换数据的路径，包括：地址总线，用于转发地址；数据总线，用于转发数据；以及控制总线，对通过地址总线、数据总线实际进行输入输出的定时、控制信息进行交换。
30.此外，电子控制装置100的通信电路160经由网关180连接于与外部进行无线通信的无线收发器190。网关180提供如下功能：将从外部发送的数据的协议转换为能够在通信电路160中处理的协议，并且将在通信电路160被处理的数据的协议转换为能够在外部处理的协议。另外，若电子控制装置100无需与外部进行无线通信，则也可以不具备网关180和无线收发器190。
31.如图2所示，在代码闪存120中预先确保了存储体(bank)a以及存储体(bank)b，作为能够排他性地切换激活(active)状态和非激活(inactive)状态的两个存储区域。在下面的说明中，将激活状态的存储体称为“激活rom”，将非激活状态的存储体称为“非激活rom”。另外，举出非激活rom以及激活rom分别作为第一存储区域以及第二存储区域的一例。
32.如图3所示，在电子控制装置100的初始状态下，非激活rom中保存有用于对电子控制装置100的控制对象进行控制的控制程序。如虚线所示，控制程序中嵌入了对控制对象的动作进行定义的控制数据。这里，作为控制数据，设为与搭载了同一电子控制装置100的多
个型号之中、例如台数最多的型号相适合的控制数据。另外，在图3所示的例子中，非激活rom中保存有一个控制程序，但非激活rom中能够保存用于对控制对象进行控制的多个控制程序。
33.此外，在电子控制装置100的初始状态下，如图3所示，激活rom中保存有：非激活rom中保存的能够在控制程序中使用的多个控制数据1至n(n为2以上的自然数)；以及对被嵌入在控制程序中的控制数据进行改写的改写程序。改写程序根据从外部提供的车辆信息(信息)，从多个控制数据1至n中选择与车辆信息相适合的一个控制数据，并对被嵌入在控制程序中的控制数据进行改写。这里，原本的目的是能够将保存了改写程序以及多个控制数据的激活rom用作用于写入仅在市场上被利用的各种信息，例如故障信息、学习值等的存储区域。
34.另外，在图3所示的例子中，激活rom中保存有与一个控制程序对应的控制数据1至n以及改写程序，但在非激活rom中保存有多个控制程序的情况下，也可以保存有与各控制程序对应的控制数据以及改写程序。此外，控制数据不限于n个，可以设为能够在控制程序中使用的任意数量。
35.在将这样的电子控制装置100组装至汽车之前，在设定与目的地、选项等相适合的控制数据的情况下，如图4所示，电子控制装置100经由can、串行通信、lin(本地互连网络(local interconnect network))、flexray(注册商标)等的网络电缆200，与操作人员所操作的外部装置300可拆装地连接。外部装置300例如由具备输入装置以及显示装置的个人计算机等构成，在硬盘驱动器等储存器中至少保存有用于输入汽车的车辆信息的程序。此外，当电子控制装置100与外部装置300连接时，从外部装置300接受电源供给而起动。
36.图5表示以电子控制装置100被起动的情况为契机，电子控制装置100的处理器110所执行的控制数据改写处理的一例。另外，电子控制装置100的处理器110按照代码闪存120的激活rom中保存的改写程序，执行控制数据改写处理。
37.在步骤1(在图5中简写为“s1”。以下同样。)中，电子控制装置100的处理器110从外部装置300获取车辆信息。即，获取在与电子控制装置100连接的外部装置300中，由操作人员输入的组装了电子控制装置100的车辆的车辆信息，具体而言，获取汽车的目的地、选项等。
38.在步骤2中，电子控制装置100的处理器110参照例如对车辆信息与控制数据进行了关联的表格(未图示)，选择与从外部装置300获取的车辆信息相适合的一个控制数据。可以将该表格作为改写程序的一部分而并入。另外，也可以将外部装置300设置为提供能够确定控制数据的信息作为车辆信息。
39.在步骤3中，电子控制装置100的处理器110判定是否需要对非激活rom中保存的控制程序的控制数据进行改写。具体而言，电子控制装置100的处理器110通过判定与车辆信息相适合的控制数据是否与控制程序的控制数据一致，从而判定是否需要对控制程序的控制数据进行改写。然后，若电子控制装置100的处理器110判定为需要对控制程序的控制数据进行改写，即，若判定为与车辆信息相适合的控制数据与控制程序的控制数据不一致，则处理进入步骤4(是)。另一方面，若电子控制装置100的处理器110判定为不需要对控制程序的控制数据进行改写，即，若判定为与车辆信息相适合的控制数据与控制程序的控制数据一致，则处理进入步骤5(否)。
40.在步骤4中，电子控制装置100的处理器110将非激活rom中保存的控制程序的控制数据改写为与车辆信息相适合的控制程序。这里，例如在利用crc(循环冗余校验(cyclic redundancy check))、校验和，判定为控制数据的改写没有正常结束的情况下，电子控制装置100的处理器110能够再次执行控制数据的改写。此外，在即使连续执行了规定次数的控制数据的改写，控制数据的改写也没有正常结束的情况下，电子控制装置100的处理器110也可以不执行后续的处理，而是向电子控制装置100通知发生了故障。
41.在步骤5中，电子控制装置100的处理器110将激活rom切换为非激活rom，并且将非激活rom切换为激活rom。因此，电子控制装置100的处理器110能够任意地操作非激活rom中保存的改写程序以及多个控制数据。
42.在步骤6中，电子控制装置100的处理器110擦除非激活rom中保存的改写程序以及多个控制数据，即，对非激活rom进行初始化。因此，电子控制装置100随后能够将故障信息等写入代码闪存120的非激活rom中并保存。另外，在代码闪存120的非激活rom中具有足够的存储区域的情况下，也可以不擦除改写程序以及多个控制数据，原样保持不变。
43.根据该电子控制装置100，若外部装置300与电子控制装置100连接而起动，则激活rom中保存的改写程序被执行。改写程序从外部装置300中获取车辆信息，并如图6所示，从激活rom中保存的多个控制数据中选择与车辆信息相适合的一个控制数据。另外，在图示的例子中，从多个控制数据1至n中选择控制数据2，但并不限于选择控制数据2。
44.改写程序通过判定非激活rom中保存的控制程序的控制数据和与车辆信息相适合的控制数据是否一致，从而判定是否需要对控制程序的控制数据进行改写。然后，若判定为需要对控制数据进行改写，则如图6所示，改写程序将非激活rom中保存的控制程序的控制数据改写为与车辆信息相适合的控制数据(例如，控制数据2)。此外，若判定为不需要进行控制数据的改写，或者控制程序的控制数据的改写结束，则改写程序将激活rom切换为非激活rom，并且将非激活rom切换为激活rom。然后，如图7所示，改写程序擦除激活rom中保存的改写程序以及多个控制数据，对激活rom进行初始化，准备进行故障信息的写入等。
45.因此，关于仅控制数据不同的电子控制装置100，能够利用激活rom中保存的改写程序以及多个控制数据，将控制程序中嵌入的控制数据改写为与目的地、选项等相适合的控制数据。因此，对于电子控制装置100从组装线搬入至汽车的组装线而言，仅对控制程序不同的电子控制装置100进行管理即可，能够减少对其变形进行管理的劳力。此外，改写程序以及多个控制数据原本就是利用用于写入故障信息等的存储区域来保存的，因此，能够有效运用代码闪存120的未使用的存储区域。
46.举出具体的一例来进行说明，例如，假设汽车有26种型号，每种型号的控制数据为4种。这种情况下，在现有技术中，电子控制装置100的变形为26种型号
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4种＝104种。另一方面，本实施方式的电子控制装置100的变形由于不需要对每种型号的控制数据进行管理，因此只有26种。因此，电子控制装置100的变形从104种减少为26种，能够减少对它们进行管理的劳力。此外，由于减少了管理劳力，因此也降低了用于对电子控制装置100进行管理的成本，例如，还能够改善企业的收益。
47.被嵌入在控制程序中的控制数据的改写不限于将电子控制装置100组装至汽车之前，也可以在将电子控制装置100组装至汽车之后。在这种情况下，例如，可以使用与汽车上搭载的多显示器、obd2(第二代车载诊断(on board diagnosis second generation))端口
连接的工具等，获取组装了电子控制装置100的汽车的车辆信息。
48.此外，不限于非激活rom中保存的控制程序能够使用的多个控制数据1至n，如图8所示，代码闪存120的激活rom中也可以保存表示与被嵌入在控制程序中的控制数据之间的差分的控制数据差分1至n。在这种情况下，使用与车辆信息相适合的控制数据差分，对被嵌入在控制程序中的控制数据打补丁(patch)，并改写该控制数据即可。这样一来，保存多个控制数据所需的保存容量变小，即使代码闪存120的激活rom的容量较小，也能够保存大量的控制数据。
49.保存了改写程序以及多个控制数据的存储区域在其被初始化后，通过使用了无线通信的ota(空中下载(over the air))，能够用于例如在车辆行驶期间对控制程序进行更新。
50.图9表示利用ota对车辆vh上搭载的电子控制装置100的控制程序进行更新的系统的一例。更新程序被保存在ota中心ctr的服务器svr中，从与ota中心ctr连接的基站bs通过无线通信被分发至车辆vh。被分发至车辆vh的更新程序经由无线收发器190、网关180以及车载网络，被发送至电子控制装置100，并被写入电子控制装置100的代码闪存120的非激活rom中。然后，在电子控制装置100的重新起动时等规定的定时，通过将激活rom切换为非激活rom，并且将非激活rom切换为激活rom，从而能够通过已更新的控制程序对控制对象进行控制。
51.举一例来说明控制程序的更新处理，在电子控制装置100的初始状态下，如图10所示，激活rom中保存了版本1.0的控制程序，非激活rom为未使用。在该初始状态下，非激活rom中被写入版本2.0的更新程序，在规定的定时，激活rom被切换为非激活rom，并且非激活rom被切换为激活rom。因此，电子控制装置100随后能够执行被写入至激活rom中的版本2.0的控制程序，例如执行进行了功能追加、错误修正等的控制。
52.然后，在进一步对被写入至激活rom中的版本2.0的控制程序进行更新的情况下，非激活rom中被写入版本3.0的更新程序，并在规定的定时，激活rom被切换为非激活rom，并且非激活rom被切换为激活rom。由此，即使在车辆vh行驶期间，也能够对控制程序进行更新。
53.不限于能够排他性地切换为激活状态以及非激活状态的两个存储区域，如图11所示，也可以在代码闪存120中确保对嵌入了控制数据的控制程序进行保存的第一存储区域、对改写程序以及多个控制数据1至n进行保存的第二存储区域。在图示的例子中，在代码闪存120中仅确保了第一存储区域以及第二存储区域，但也可以在代码闪存120中进一步确保用于保存任意的数据的存储区域。
54.图12表示在汽车的组装线上，对电子控制装置100的控制数据进行改写的过程的概要。另外，在以下的例子中，将电子控制装置100组装至汽车上，并使用汽车所具备的多显示器进行作业指示，但也可以例如将工具与obd2端口连接进行作业指示，或者利用ota进行作业指示。此外，在将电子控制装置100组装至汽车之前对控制数据进行改写的情况下，例如可以将工具与obd2端口连接进行作业指示。
55.在步骤11中，操作人员判断多显示器上是否显示了改写确认画面，例如“执行改写。”。然后，若操作人员判断为改写确认画面已被显示，则将过程进入步骤12(是)。另一方面，若操作人员判断为改写确认画面未被显示，则将过程进入步骤14(否)。这里，作为改写
确认画面未被显示的情况，设想判定为通过电子控制装置100的起动而执行的改写程序不需要进行控制数据的改写的情况等。
56.在步骤12中，操作人员经由多显示器上显示的开始指示画面，例如，“改写开始ok？是/否”，给出开始控制数据的改写的指示。若给出了开始控制数据的改写的指示，则电子控制装置100通过上述处理，对非激活rom中保存的控制程序的控制数据进行改写。另外，在给出了不开始控制数据的改写的指示的情况下，操作人员随后结束控制数据的改写过程。
57.在步骤13中，操作人员判断多显示器上是否显示了改写完成确认，例如，“改写完成，请关闭点火。”。然后，若操作人员判断为改写完成确认已被显示，则将过程进入步骤14(是)。另一方面，若操作人员判断为改写完成确认未被显示，则等待直到改写完成确认被显示(否)。
58.在步骤14中，操作人员关闭点火开关，然后，视觉确认多显示器上的软件零件编号的确认画面，例如，“软件零件编号：xxx
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存储区域
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xx”，确认控制数据的改写没有问题。
59.由此，汽车的组装线的操作人员仅对控制数据的改写开始指示以及软件零件编号进行确认即可，作业负担较少，因此能够向组装线追加控制数据的改写工序。此外，由于仅使用与obd2端口连接的工具、多显示器等现有设备，因此与eolp(生产线终端编程(end of line programming))不同，不需要专用的改写装置。因此，设备投资负担较少。
60.在上面说明的实施方式中，在代码闪存120中确保了两个存储区域，也可以在数据闪存130中确保两个存储区域。
61.另外，本领域技术人员能够容易理解的是，通过对各种上述实施方式的技术构思的一部分进行省略，或者对其一部分进行适当地组合，或者对其一部分进行替换，能够产生新的实施方式。
62.标号说明
63.100 电子控制装置
64.110 处理器
65.120 代码闪存(非易失性存储器)