車載用電子設備的控制裝置以及控制方法與流程

2023-07-27 00:06:56

本發明涉及車載用電子設備的控制裝置以及控制方法，尤其涉及所述控制裝置，其具備用於監視由所述控制裝置控制的電動助力轉向裝置的控制程序的異常的執行狀態的程序執行監視專用電路以及使用該控制裝置的控制方法。

背景技術：

近來，車輛的電子化正在不斷發展，許多電子設備被設置在車輛的各種裝備品、驅動系統以及其輔助系統等中，對這些電子設備都需要進行控制。然後，在用於對這樣的電子設備進行控制的控制裝置中，為了實現車輛的安全行車和提高駕乘人員的便利性和舒適性，需要較高的安全性和可靠性。

因此，在上述這樣的控制裝置中，為了提高安全性和可靠性，即使在上述電子設備的控制程序中發生了異常的情況下，例如，通過設置監視計時器(WDT)，並且在每個規定時間反覆進行上述WDT的起動和復位，這樣就可以使程序的異常的執行狀態不會持續一定時間以上。

另外，例如，在上述電子設備為電動助力轉向裝置(EPS)的情況下，如專利文獻1(日本特開2009-113618號公報)所述，一種技術被公開，該技術通過在控制單元中測定各個任務的結束時間，並且，基於測定出的各個任務的結束時間來進行程序的異常的執行狀態的檢測，以便能夠正確地檢測出如果使用上述這樣的WDT的話是檢測不出來的程序的異常的執行狀態。

還有，在專利文獻2(日本特開2006-90356號公報)中，一種技術被公開，該技術通過在車輛控制用控制裝置中檢測出具有高處理負荷的任務，並且，基於規定的任務擁塞基準將檢測出的具有高處理負荷的任務替換成具有較低的處理負荷的處理內容，以便抑制諸如任務遺漏之類的故障的發生。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009-113618號公報

專利文獻2：日本特開2006-90356號公報

技術實現要素：

發明要解決的技術問題

然而，在上述專利文獻1所記載的發明中，儘管通過進行中斷來進行異常檢測，因為不能進行異常的執行狀態的檢測直至按規定時間來劃分的複數個任務的結束為止，即使在判定為異常的情況下，也不進行代替處理，所以存在不能繼續進行基於電動助力轉向裝置的轉向輔助的問題。

另外，在上述專利文獻2所記載的發明中，儘管對具有高處理負荷的任務處理的一部分進行簡化後再執行，與上述專利文獻1的情況同樣，在任務還沒有結束的情況下，仍然存在檢測不出異常的問題。

因此，本發明為了解決上述問題，提供一種控制裝置以及一種控制方法，該控制裝置以及該控制方法監視由車載用電子設備的控制裝置控制的電子設備的控制程序的異常的執行狀態，並且，在檢測出上述異常的執行狀態的情況下，通過進行代替處理，使得能夠繼續進行車載用電子設備的控制。

解決技術問題的手段

為了解決上述問題，本發明提供一種車載用電子設備的控制裝置，其特徵在於：程序執行監視專用電路被安裝在所述控制裝置上，所述程序執行監視專用電路用於監視由所述車載用電子設備的控制程序執行的任務的執行順序和執行時間。

此外，上述問題的解決還可以通過下述這樣更有效地實現，即：在所述任務的執行順序不同於預先設定的順序的情況下，或/和，在所述任務的執行時間超過預先設定的閾值的情況下，所述程序執行監視專用電路輸出預先設定的信號；或，在所述預先設定的信號被輸出的情況下，通過進行代替處理，可以繼續進行所述車載用電子設備的控制；或，所述程序執行監視專用電路被設置在車載用MCU中。

還有，為了解決上述問題，本發明提供一種車載用電子設備的控制裝置，其特徵在於：程序執行監視專用電路被安裝在所述控制裝置上，所述程序執行監視專用電路用於監視由所述車載用電子設備的控制程序執行的任務的執行順序和執行時間，至少執行順序監視比較電路、執行時間監視計時器電路以及設定寄存器被設置在所述程序執行監視專用電路中，複數個所述任務的每一個所述任務的開頭地址、結束地址以及執行時間閾值均被預先登記在所述設定寄存器中，通過使用所述執行順序監視比較電路來對每一個所述任務的開頭地址和命令取出時的開頭地址進行比較，以便進行所述任務的執行順序的監視，通過使用所述執行時間監視計時器電路來對從每一個所述任務的開頭地址到結束時間的執行時間和該任務的所述執行時間閾值進行比較，以便進行所述執行時間的監視，在所述任務的執行順序不同於預先設定的順序的情況下，或/和，在所述任務的執行時間超過預先設定的閾值的情況下，所述程序執行監視專用電路通過輸出預先設定的信號並且執行代替處理，以便繼續進行所述車載用電子設備的控制。

此外，上述問題的解決還可以通過下述這樣更有效地實現，即：所述代替處理，在所述任務的執行順序不同於預先設定的順序的情況下，根據進程的重要度等，來進行執行相當於正規的順序的任務的處理、執行預先設定的執行時間短的別的任務的處理、從發生異常之前的任務開始再次執行的處理、或再次執行執行中的整個進程的處理中的任意一個處理；在所述任務的執行時間超過預先設定的閾值的情況下，進行針對每一個所述任務預先設定的處理來取代所述任務，通過CPU中斷來進行所述代替處理，當退出基於所述代替處理的中斷後，通過再次轉移到程序的執行監視，以便能夠繼續進行所述車載用電子設備的控制；或，針對每一個所述任務，執行順序監視標誌以及執行時間監視標誌均被預先設定在所述設定寄存器中，只將所述執行順序監視標誌為「有效」的任務作為所述執行順序的監視的對象，只將所述執行時間監視標誌為「有效」的任務作為所述執行時間的監視的對象；或，所述程序執行監視專用電路被設置在車載用MCU中；或，所述車載用電子設備為電動助力轉向裝置。

還有，為了解決上述問題，本發明提供一種車載用電子設備的控制方法，其使用用於監視由車載用電子設備的控制程序執行的任務的執行順序和執行時間的程序執行監視專用電路來監視所述車載用電子設備的控制程序的執行狀態，其特徵在於：至少執行順序監視比較電路、執行時間監視計時器電路以及設定寄存器被設置在所述程序執行監視專用電路中，複數個所述任務的每一個所述任務的開頭地址、結束地址以及執行時間閾值均被預先登記在所述設定寄存器中，通過使用所述執行順序監視比較電路來對每一個所述任務的開頭地址和命令取出時的開頭地址進行比較，以便進行所述任務的執行順序的監視，通過使用所述執行時間監視計時器電路來對從每一個所述任務的開頭地址到結束時間的執行時間和該任務的所述執行時間閾值進行比較，以便進行所述執行時間的監視，在所述任務的執行順序不同於預先設定的順序的情況下，或/和，在所述任務的執行時間超過預先設定的閾值的情況下，所述程序執行監視專用電路通過輸出預先設定的信號並且執行代替處理，以便繼續進行所述車載用電子設備的控制。

此外，上述問題的解決還可以通過下述這樣更有效地實現，即：所述代替處理，在所述任務的執行順序不同於預先設定的順序的情況下，根據進程的重要度等，來進行執行相當於正規的順序的任務的處理、執行預先設定的執行時間短的別的任務的處理、從發生異常之前的任務開始再次執行的處理、或再次執行執行中的整個進程的處理中的任意一個處理；在所述任務的執行時間超過預先設定的閾值的情況下，進行針對每一個所述任務預先設定的處理來取代所述任務，通過CPU中斷來進行所述代替處理，當退出基於所述代替處理的中斷後，通過再次轉移到程序的執行監視，以便能夠繼續進行所述車載用電子設備的控制；或，針對每一個所述任務，執行順序監視標誌以及執行時間監視標誌均被預先設定在所述設定寄存器中，只將所述執行順序監視標誌為「有效」的任務作為所述執行順序的監視的對象，只將所述執行時間監視標誌為「有效」的任務作為所述執行時間的監視的對象；或，所述程序執行監視專用電路被設置在車載用MCU中；或，所述車載用電子設備為電動助力轉向裝置。

發明效果

根據本發明，因為通過被安裝在上述控制裝置中的程序執行監視專用電路來監視由程序執行的各個任務的執行順序和執行時間，所以與通過軟體來監視的場合相比，能夠更迅速地監視程序的異常的執行狀態。

此外，與現有的通過使用軟體、WDT來監視程序的異常的場合相比，因為沒有必要為了進行異常監視而去等待一個任務的結束，所以能夠縮短從發生異常到檢測出異常的時間，並且能夠更迅速地進行故障安全處理等。

另外，在本發明中，因為作為上述故障安全處理可以進行代替處理，所以能夠繼續進行電子設備的控制。

因此，在將本發明應用在車載用電子設備的控制裝置中的情況下，能夠更進一步提高安全性和可靠性，例如，在將本發明應用在被搭載在車輛上的電動助力轉向裝置的控制裝置中的情況下，即使在上述控制裝置的程序中發生了異常的情況下，也能夠繼續進行轉向輔助。

附圖說明

圖1是表示電動助力轉向裝置的一般結構的圖。

圖2是表示控制單元(ECU)的基本結構示例的結構框圖。

圖3是表示微控制單元(MCU)的概略結構的結構框圖。

圖4是表示本發明的程序執行監視專用電路(第一實施方式)的結構的結構框圖。

圖5是表示有關控制進程的設定寄存器中的處理地址和執行時間閾值的設定示例(第一實施方式)的圖。

圖6是表示正常處理以及其執行時間閾值和代替處理以及其代替處理的執行時間閾值的設定寄存器的設定示例的圖。

圖7是表示監視執行順序的流程的流程圖。

圖8是表示在執行時間中沒有發生異常的情況下的測定示例的示意圖。

圖9是表示在執行時間中發生了異常的情況下的測定示例的示意圖。

圖10是表示在執行時間中發生了異常的情況下的中斷處理的流程的流程圖。

圖11是表示本發明的程序執行監視專用電路(第二實施方式)的結構的結構框圖。

圖12是表示有關控制進程的設定寄存器中的處理地址和執行時間閾值的設定示例(第二實施方式)的圖。

圖13是表示將從處理n到處理n+1的執行時間作為監視對象的場合的測定示例的示意圖。

圖14是表示具有執行順序監視標誌和執行時間監視標誌的設定寄存器的設定示例的圖。

具體實施方式

下面，以將本發明應用在作為車載用電子設備的電動助力轉向裝置中為例來說明本發明的實施方式。

首先，對本發明的第一實施方式進行說明。

電動助力轉向裝置(EPS)利用電動機的旋轉力對車輛的轉向機構施加轉向輔助力(輔助力)，其將電動機的驅動力經由減速機構通過諸如齒輪或者傳送帶之類的傳送機構，向轉向軸或齒條軸施加轉向輔助力。然後，為了準確地產生轉向輔助力的扭矩，這樣的電動助力轉向裝置進行電動機電流的反饋控制。

這樣的反饋控制通過調整電動機外加電壓以便使得轉向輔助指令值(電流指令值)與電動機電流檢測值之間的差變小，電動機外加電壓的調整一般通過調整PWM(脈衝寬度調製)控制的佔空比(duty)來進行。

如圖1所示，對上述電動助力轉向裝置的一般結構進行說明。轉向盤(方向盤)1的柱軸(轉向軸或方向盤軸)2經過作為減速機構3的減速齒輪、萬向節4a和4b、齒輪齒條機構5、轉向橫拉杆6a和6b，再通過輪轂單元7a和7b，與轉向車輪8L和8R連接。另外，在柱軸2上設有用於檢測出轉向盤1的轉向扭矩的扭矩傳感器10和用於檢測出轉向角θ的轉向角傳感器14，對轉向盤1的轉向力進行輔助的電動機20通過作為減速機構3的減速齒輪與柱軸2連接。

並且，用於控制上述電動助力轉向裝置的控制單元(ECU)30被構成為以微控制單元(MCU)31為基幹部件。電池13對控制單元30進行供電，並且，經過點火開關11，點火信號被輸入到控制單元30中。

具有這樣的結構的控制單元(ECU)30基於由扭矩傳感器10檢測出的轉向扭矩Th和由車速傳感器12檢測出的車速Vel，來進行作為輔助(轉向輔助)指令的電流指令值的運算，基於通過對電流指令值實施補償等而得到的電壓控制指令值Vref來控制供應給電動機20的電流。此外，轉向角傳感器14不是必須的，也可以不設置轉向角傳感器14，或者，也可以從被連接到電動機的諸如分解器之類的旋轉位置傳感器處獲得轉向角。

另外，用於收發車輛的各種信息的CAN(Controller Area Network，控制器區域網路)50被連接到上述控制單元(ECU)30，車速Vel也能夠從CAN50處獲得。此外，用於收發CAN50以外的通信、模擬/數位訊號、電波等的非CAN51也可以被連接到控制單元(ECU)30。

上述這樣的控制單元(ECU)30大致具有如圖2所示那樣的基本結構，其具備具有中央處理單元(CPU)的上述微控制單元(MCU)31，並且還具備電動機驅動電路35、電動機電流檢測電路37、轉向角檢測電路39、電源的繼電器33等。

並且，本實施方式的程序執行監視專用電路110被安裝在上述這樣的控制單元30的MCU31中。圖3示出了上述MCU31的概略結構，在MCU31的內部具備本實施方式的上述程序執行監視專用電路110，並且還具備CPU130、ROM(包括EEPROM等)150、RAM170、包括接口等在內的外圍設備190等，這些通過數據總線、命令總線等被連接在一起。此外，在這裡，由複數個進程構成的電動助力轉向裝置的控制程序、控制數據等被存儲在上述ROM150中，上述CPU130通過執行上述控制程序來進行電動助力轉向裝置的控制，上述RAM170在上述CPU130的運行中也可以被用作工作存儲器。並且，在上述CPU130與本實施方式的上述程序執行監視專用電路110之間傳送有關寄存器、程序計數器、CPU狀態等的信息。另外，來自上述程序執行監視專用電路110的通向CPU130的中斷指令的信號線被連接到CPU130，來自上述程序執行監視專用電路110的通向外部埠的硬體(HW)警告的信號線被連接到外部埠。

此外，如圖4所示，本實施方式的上述程序執行監視專用電路110具備執行順序監視比較電路113、執行時間監視計時器電路111、設定寄存器115和其他附屬電路117。

具體而言，執行順序監視比較電路113是一個這樣的電路，其監視由上述控制程序在CPU130執行的任務(處理)是否按順序被進行，並且，還是一個這樣的電路，其監視處理是否在規定的進程下被執行以及之前(直前)的任務是否為合適的任務等。

還有，執行時間監視計時器電路111是一個這樣的電路，其監視各個處理在經過針對每個處理預先設定的一定的閾值以上的時間後是否還在被執行。

還有，設定寄存器115是一個這樣的寄存器，其預先記錄被用於上述程序執行監視專用電路110的稼動的設定信息。例如，圖5是上述MCU31內部的程序執行監視專用電路110的有關某一個進程的寄存器設定示例。在圖5中，設定了作為處理地址的複數個處理(例如，處理1～處理n，這裡n＝10)的各個開頭地址和上述各個處理(處理1～處理n，這裡n＝10)的處理的執行時間閾值。另外，這裡，進程是指構成控制程序的複數個控制流程，例如，包括基於轉向扭矩T和車速V來計算出轉向輔助扭矩指令值的扭矩控制流程、基於轉向輔助扭矩指令值來驅動轉向輔助電動機20的電流控制流程等。並且，各個進程基本上是周期性地執行複數個處理，針對每個進程，這些處理的個數都不同。還有，如圖6所示，程序通常進行的處理的種類、執行順序以及其執行時間閾值和程序進行代替處理時的處理的種類、執行順序以及其執行時間閾值等設定條件均被存儲在上述設定寄存器115中。

另外，儘管進行圖6的代替處理的場合的處理的執行時間閾值被設定為通常進行的處理的執行時間閾值的一半，但代替處理的內容和該代替處理的執行時間閾值僅僅只是一個示例，本發明並不限定於圖6所示的這個示例。因此，根據情況既可以用一個代替處理來補充複數個正常處理，也可以設定該代替處理的執行時間閾值不限定在通常進行的處理的執行時間閾值的一半。

還有，在其他附屬電路117上設有硬體(HW)計時器、計時計數器(タイマカウンタ)和比較寄存器等，並且，如果有必要的話，在其他附屬電路117上還可以設置中斷處理以及HW警告的發生電路和用於存儲從CPU130讀取的執行順序和執行時間以及有無代替處理執行等的運行記錄寄存器等。

在具有上述結構的程序執行監視專用電路110中，按照下面的執行流程來進行上述控制程序的執行監視和必要的代替處理。

基本上是這樣進行執行順序的監視的，即，通過上述程序執行監視專用電路110內的執行順序監視比較電路113來取得被預先登記在設定寄存器中的包括函數指示字表(関數ポインタテーブル)等在內的複數個處理(處理1～處理n)的各個開頭地址(處理地址)和命令取出時的處理地址以及基於有關CPU內的程序計數器等的信息的有關當前正在執行哪個程序的信息並對它們進行比較，以便進行執行順序的監視。

也就是說，當CPU130執行任務的時候，從ROM150中讀出命令碼等並將其傳送到CPU130內的寄存器。因此，如圖7所示，程序執行監視專用電路110從通向CPU130內的寄存器或ROM150的存取信息等中讀出被傳送到CPU130的該寄存器的命令碼的處理地址等(步驟S1)。

然後，如圖5所示，比較預先登記在程序執行監視專用電路110內的設定寄存器115中的處理地址和上述讀出的命令碼的處理地址等，並把有關具有同樣的處理地址的處理存在於登記在設定寄存器115中的處理地址中的第幾執行順序(1～n)的信息作為運行記錄信息存儲在運行記錄寄存器中(步驟S2)。

接下來，從上述運行記錄寄存器的運行記錄信息中檢測出有沒有到上次為止的處理的執行順序的記錄(步驟S3)，如果沒有到上次為止的處理的執行順序的記錄的話，則返回到步驟S1；如果有到上次為止的處理的執行順序的記錄的話，則轉移到下一個步驟S4。

在下一個步驟S4，從上述運行記錄寄存器的運行記錄信息中取出有關上次檢測出的處理為第幾執行順序的信息，在隨後的步驟S5，判斷這次檢測出的處理的執行順序是否相當於上次檢測出的處理的下一個執行順序。

然後，在通過上述步驟S5被判斷為這次檢測出的處理的執行順序相當於上次檢測出的處理的下一個執行順序而且處理的順序沒有異常的情況下，返回到步驟S1。另一方面，在通過上述步驟S5被判斷為處理的順序有異常的情況下，轉移到進行HW警告的發生和代替處理等的下一個步驟S6。

作為上述代替處理，例如，除了可以對CPU130進行中斷並如圖6所示基於當前的處理的順序進行相當於該順序的正規的處理的代替處理之外，還可以根據進程的重要度等，選擇如將執行中的整個進程返回到初始狀態後再次執行一連串的處理的處理、基於運行記錄信息等從發生異常之前的處理開始再次執行的處理等各種處理。另外，為了排除因同樣的處理多次發生異常而產生處理陷入無限循環的可能性，可以將異常信息的運行記錄記錄在記錄寄存器中，在多次檢測出同一異常的情況下，限制執行順序監視的次數，根據情況也可以進行如跳過發生了故障的處理等代替處理。然後，在如上轉移到代替處理並執行代替處理後，再次轉移到程序的執行順序監視。

如上所述，儘管本實施方式的程序執行監視專用電路110內的執行順序監視比較電路113基於複數個處理(處理1～處理n)的各個開頭地址(處理地址)來進行上述控制程序的執行順序的監視，但在本實施方式的程序的執行監視中，例如，也可以採用這樣一種結構和方法，其通過從上述CPU130的程序計數器中讀取各個進程的執行順序並與預先登記在程序執行監視專用電路110內的設定寄存器中的處理地址進行比較，以便監視進程本身的選擇的妥當性等。

接下來，對在如上所述的本實施方式的程序執行監視專用電路110中進行上述控制程序的執行時間的監視和代替處理的情況下的執行流程進行說明。

在本實施方式的程序執行監視專用電路110中，關於圖5如已經說明的那樣，構成控制程序的各個進程被細分成各個處理，針對各個處理(處理1～處理n)，用於執行時間監視的執行時間閾值被設定後並被存儲在設定寄存器115中。然後，如上述圖6所示，針對上述各個處理，代替處理被設定以便使其和上述各個處理成對，同樣針對代替處理，執行時間閾值也被設定後並被存儲在設定寄存器115中。

圖8是表示針對上述複數個處理n(處理n：其中，1≦n≦N)，在該處理的執行時間沒有超過規定的執行時間閾值的情況下，也就是說，在由CPU130執行的處理的執行時間中沒有發生異常的情況下的測定示例和在該測定示例中的本實施方式的執行時間監視計時器電路111的動作的示意圖。

這裡，橫軸表示複數個處理的流程，圖8也表示在設定一個進程的複數個處理的個數為N的情況下，在下一個周期再轉移到同樣的處理的情況。另外，縱軸表示每個處理經過的程序計數器值和執行時間。因此，對各個處理來說，用實線表示的右上傾斜的斜線表示該處理的時間的經過，同樣，針對各個處理表示的點劃線表示針對各個處理所設定的執行時間閾值。

如圖8所示，在執行時間監視計時器電路111中，當開始進行各個處理n的時候，則同時開始進行基於上述執行時間監視計時器電路111的執行時間的監視。另外，這裡，通過使用上述程序執行監視專用電路內的計時器來進行上述執行時間的監視。還有，關於上述時間測定，也可以通過相互轉換程序執行監視專用電路110的計時器計數值(タイマカウント値)和基於該計時器計數值的實時運算值並使用來進行。

然後，在上述執行時間監視計時器電路111中，測定上述執行時間的經過，同時，與針對各個處理被預先設定的如圖5和圖6所記載的執行時間閾值進行比較，在上述各個處理的經過時間(圖8的右上傾斜的實線)，即，執行時間到達針對各個處理被預先設定的上述執行時間閾值(上述圖8的橫向方向的點劃線)之前各個處理結束的情況下，停止基於上述執行時間監視計時器電路111的執行時間的監視。

另外，在執行時間正常的情況下，與上述同樣，重複構成一個進程的N個處理，然後，轉移到下一個進程或下一個周期的處理。還有，基於預先設定的信息，程序執行監視專用電路110可以自動進行上述處理的全部。此外，在上述執行時間的監視中，也可以將如上述各個處理的執行時間閾值等設定信息預先輸入到設定寄存器115等中，根據需要可讀取並使用，還可以根據需要預先使上述程序執行監視專用電路110的硬體計時器與CPU的時鐘同步。

另一方面，儘管圖9是與上述同樣地被構成的圖，但圖9不同於上述圖8的情況，圖9是表示在執行時間中發生了異常的情況下的測定示例和在該測定示例中的本實施方式的執行時間監視計時器電路111的動作的示意圖。

如圖9所示，與圖8所示的情況同樣，在執行時間監視計時器電路111中，當開始進行各個處理n的時侯，則同時開始進行基於上述執行時間監視計時器電路111的執行時間的監視。

然後，在上述執行時間監視計時器電路111中，與上述同樣，測定上述執行時間的經過，同時，與針對各個處理被預先設定的執行時間閾值進行比較，監視上述各個處理的經過時間(圖9的右上傾斜的實線)，即，執行時間是否到達針對各個處理被預先設定的執行時間閾值(圖9的橫向方向的點劃線)。

然後，例如，如圖9的處理2所示，在上述處理的執行時間到達被預先設定的執行時間閾值的情況下，通過程序執行監視專用電路，作為在執行時間中發生了異常，中斷被通知到CPU130，進行中斷處理。

上述中斷處理為用代替處理來替換被判定為發生了上述異常的處理並執行代替處理的處理。因此，例如，以圖9的處理2為例的話，如圖6所示，在處理2的處理執行時間到達120[μs]並被判斷為在執行時間中有異常的情況下，適當中斷上述處理2，通過中斷來進行處理2的代替處理。另外，這裡，中斷處理本身為基於軟體的處理。

然後，當上述代替處理結束並退出中斷後，如圖9所示，轉移到下一個處理3，轉移到正常的監視狀態。還有，在用代替處理來替換如上所述被進行了代替處理的處理之後，其在下一個周期的處理中被執行。因此，例如，關於上述處理2，如圖9所示，也可以在進程的下一個執行周期，一開始就進行處理2的代替處理，可以基於如圖6所示的針對代替處理而設定的代替處理的執行時間閾值來進行基於程序執行監視專用電路110的執行時間的監視。

接下來，關於如圖9所示的複數個處理中的一個處理(例如，處理N)，參照圖10來對在該處理的執行時間超過規定的執行時間閾值的情況下，即，發生異常時的在執行時間監視計時器電路111中的處理的流程進行說明。

像上述圖9的場合等一樣，在上述CPU130中的處理N的處理在由上述執行時間閾值設定的時間內沒有結束的情況下(在執行時間變得和執行時間閾值相等的情況下)，因為上述執行時間監視計時器電路111的計時器停止(タイマストップ)不被進行，所以發生超時(タイムアウト)，中斷處理被進行。

圖10是表示這樣的中斷處理的流程的概要的流程圖。

在上述中斷處理中，首先進行中斷禁止處理(步驟S20)。這是為了防止在基於根據程序執行監視專用電路的指令的中斷動作中，另外又有別的中斷被指示到CPU130，發生多重中斷。

然後，在進行上述中斷禁止後，進行執行中的處理的檢索處理(步驟S21)。

步驟S21是這樣一個步驟，其從設定寄存器115等中讀出有關進行了中斷的處理為例如圖6所記載的處理中的第幾個處理的信息，同時，也取得用於判斷該處理是否不是代替處理的信息。

然後，基於上述讀取的信息，進行進行了中斷的執行中的處理是否不是代替處理的判定(步驟S22)。這是為了排除在上述執行中的處理為代替處理的情況下，因另外再進行同樣的代替處理而產生處理陷入無限循環的可能性。因此，在通過上述判定被判定為執行中的處理為代替處理的情況下，作為異常結束，結束中斷處理，把起動硬體警告等的信號輸出到外部埠(步驟S30)。另一方面，在通過上述判定被判定為執行中的處理不是代替處理的情況下，轉移到下一個步驟S23。

步驟S23是一個這樣的處理，其重新安排如CPU130的命令碼、函數執行表(関數実行テーブル)等內容以便用代替處理來替換執行中的處理。因為上述代替處理如圖6記載的那樣針對各個處理被預先設定，所以基於上述設定進行重新安排。

然後，步驟S24是一個這樣的步驟，其進行程序執行監視專用電路110的設定寄存器115等的再設定以便監視代替處理的執行時間和順序。因此，這裡，為了以後的參照，有關執行中的處理的下一個處理的處理地址、代替處理的處理地址、代替處理的執行時間閾值等的信息被記錄在設定寄存器115等。

然後，當進行上述代替處理時，進行處理N的運算值的檢驗處理(步驟S25)。這是進行進行了代替處理的處理N的運算值有沒有異常的判斷(步驟S26)。這個判斷是通過基於上述代替處理的處理N的運算值是否在預先設定的規定的閾值內來進行的。然後，在被判斷為上述處理N的運算值有異常的情況下，用默認值來替換上述處理N的運算值(步驟S27)；在被判斷為上述處理N的運算值沒有異常的情況下，轉移到步驟S28。

然後，步驟S28把CPU130的程序計數器設定在處理N+1的開頭，進行允許在步驟S20被禁止的其他的中斷的指示(步驟S29)，結束基於上述程序執行監視專用電路的中斷。

在本實施方式中，通過如上所述那樣進行執行時間的監視，在處理N的執行時間超過規定的執行時間閾值的情況下，可以通過進行代替處理來繼續進行控制而不停止程序的執行。還有，在本實施方式中，因為通過被安裝在MCU內部的程序執行監視專用電路來進行上述程序的執行控制，所以上述程序執行監視專用電路可以基於來自命令總線的命令取出地址和有關CPU內的程序計數器等的信息知道當前正在執行哪個程序，同時通過這樣，當處理1至處理N的開頭地址和執行時間的上限閾值被預先登記在設定寄存器中的話，通過上述程序執行監視專用電路內的計時器，可以大致自動測定執行時間。

接下來，對本發明的第二實施方式進行說明。

與第一實施方式相比，在第二實施方式中，如圖11所示，用於構成程序執行監視專用電路210的執行時間監視計時器電路211和設定寄存器215有變更，其他的結構沒有變更，與第一實施方式相同。

如圖12所示，在設定寄存器215中作為處理地址設定了各個處理的開頭地址，並且還設定了各個處理的結束地址。並且，執行時間監視計時器電路211通過各個處理的執行分別達到各自的結束地址來檢測出各個處理的結束。

在第二實施方式中的控制程序的執行順序的監視以及代替處理的執行均與第一實施方式相同。只是，因為在第一實施方式中，在處理地址中只設定了各個處理的開頭地址，所以開頭地址＝處理地址，但是在第二實施方式中，因為在處理地址中還設定了各個處理的結束地址，所以通過參照處理地址中的開頭地址來執行控制程序的執行監視。

在第二實施方式中的控制程序的執行時間的監視以及必要的代替處理的執行，除了如上所述那樣通過在各個處理中設定的結束地址來檢測出各個處理的結束以外，其他的都與第一實施方式相同。

就這樣，在執行時間監視計時器電路211中，基於被存儲在設定寄存器215中的各個處理的結束地址來檢測出各個處理的結束。因此，在以下一個處理的開始來作為前一個處理的結束的電路中，例如，儘管不能將從處理n到處理n+1的總體的執行時間作為監視對象，但在本執行時間監視計時器電路211中，通過在處理n的結束地址中設定處理n+1的結束地址，使得能夠將從處理n到處理n+1的總體的執行時間作為監視對象。例如，在圖8的場合，在想要將從處理3到處理4的執行時間作為監視對象的情況下，通過在處理3的結束地址中設定處理4的結束地址，就變成如圖13所示那樣的動作，從而能夠將從處理3到處理4的執行時間作為監視對象。

還有，即使在想要只將單獨的處理的執行時間作為監視對象的情況下，通過使用該單獨的處理的結束地址，也可以使得能夠將該單獨的處理的執行時間作為監視對象。或者，即使在想要將諸如處理n和處理n+2之類的不連續的處理的執行時間作為監視對象的情況下，通過使用各個處理的結束地址，也可以使得能夠將不連續的處理的執行時間作為監視對象。

在第二實施方式中，在程序執行監視專用電路210中的設定寄存器215中，例如，也可以針對各個處理設定如圖14所示那樣的執行順序監視標誌以及執行時間監視標誌。執行順序監視標誌用於表示是否將該處理作為執行順序的監視對象，將執行順序監視標誌為「有效」的處理作為執行順序的監視對象，將執行順序監視標誌為「無效」的處理作為執行順序的監視對象外。還有，執行時間監視標誌用於表示是否將該處理作為執行時間的監視對象，將執行時間監視標誌為「有效」的處理作為執行時間的監視對象，將執行時間監視標誌為「無效」的處理作為執行時間的監視對象外。

在使用了執行順序監視標誌的執行順序的監視中，當對被登記在設定寄存器215中的開頭地址和命令碼的開頭地址等進行比較的時候，只與執行順序監視標誌為「有效」的處理的開頭地址進行比較，跳過執行順序監視標誌為「無效」的處理的開頭地址。為了使這樣的監視成為可能，必須使被登記在設定寄存器215中的處理的列表與正常時的處理的順序保持一致。例如，在圖14的場合，在正常時以「處理1」、「處理3」、···的順序來執行處理。

在使用了執行時間監視標誌的執行時間的監視中，當開始進行執行時間監視標誌為「有效」的處理的時候，就開始進行執行時間的監視。

通過使用執行順序監視標誌以及執行時間監視標誌，使得能夠實施諸如只將必要的處理或重要的處理作為監視對象之類的靈活的監視。

另外，本發明的上述實施方式(第一實施方式以及第二實施方式)例示本發明的兩個實施例，本發明並不限定於這兩個實施例。因此，只要不違背本發明的思想，可以用各種不同的構成來實施本發明。

例如，關於如上所述的執行時間的監視，也可以採用這樣一種構成，其考慮起因於其他的中斷的處理延遲。因此，在傳感器信息取得時等使用通用中斷處理的情況下，如果不想在處理N中包含中斷處理時間的話，可以安裝這樣一種結構，其在硬體取得CPU的信息並在執行中斷的時候，停止(維持)執行時間的計時計數器；或，也可以在中斷中，可選擇停止上述計時計數器或者是否繼續計時計數器。

另外，為了測定中斷處理內的執行時間，也可以採用這樣一種構成，其根據正常處 理(周期處理)和中斷處理來劃分設定寄存器。

如上所述，根據本發明的車載用電子設備的控制裝置和控制方法，可以監視如上所述的車載用電子設備的控制程序的異常的執行狀態，在檢測出上述異常的狀態的情況下，通過進行代替處理，以便能夠繼續進行上述控制，從而能夠繼續進行轉向輔助。

因此，例如，在將本發明的車載用電子設備的控制裝置和控制方法應用在電動助力轉向裝置的控制中的情況下，即使被判斷為在該控制裝置中發生了異常的情況下，也可以繼續進行轉向輔助。

附圖標記說明

1 轉向盤

2 柱軸(轉向軸或方向盤軸)

3 減速機構

4a、4b 萬向節

5 齒輪齒條機構

6a、6b 轉向橫拉杆

7a、7b 輪轂單元

8L、8R 轉向車輪

10 扭矩傳感器

11 點火開關

12 車速傳感器

13 電池

14 轉向角傳感器

20 電動機

30 控制單元(ECU)

31 微控制單元(MCU)

33 繼電器

35 電動機驅動電路

37 電動機電流檢測電路

39 轉向角檢測電路

110、210 程序執行監視專用電路

111、211 執行時間監視計時器電路

113 執行順序監視比較電路

115、215 設定寄存器

117 其他附屬電路

130 CPU

150 ROM

170 RAM

190 外圍設備