(57)【要約】  FPGA等の論理回路情報を変更可能な半導体集積回路装置及びそれを搭載する電子制御装置の信頼性向上、高性能化を図る。  論理回路情報を変更可能な集積回路を搭載した電子制御装置において、ダイ上に複数の温度センサを配置し、前記集積回路のダイの特性を取得するためのダイ特性取得用回路情報を書込み、温度センサを用いてダイ上の温度分布を測定することによりダイの特性分布を取得し、ダイの特性分布に応じて、実際の動作用回路情報を書込む処理を行うことを特徴とする。
2019235076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
論理回路情報を変更可能な集積回路を搭載した電子制御装置において、
ダイ上に複数の温度センサを配置し、
前記集積回路のダイの特性を取得するためのダイ特性取得用回路情報を書込み、
温度センサを用いてダイ上の温度分布を測定することによりダイの特性分布を取得し、
ダイの特性分布に応じて、実際の動作用回路情報を書込む処理を行うことを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記ダイ特性取得用回路情報は、各機能ブロックで同一の回路機能であることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
ダイの特性が良い領域に、信頼性の求められる回路機能を書込むことを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
ダイの特性が良い領域に、高速動作が必要な回路機能を書込むことを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項５】
ダイの特性が良い領域に、クリティカルパスを含む回路機能を書込むことを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項６】
ダイの特性が良い領域に、高演算負荷がかかる回路機能を書込むことを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の電子制御装置。
【請求項７】
前記温度センサが、ダイ上に特定の間隔で設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の電子制御装置。
【請求項８】
前記ダイの特性分布は、ダイ特性取得用回路を動作させる前後の温度変化に基づき決定されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の電子制御装置。
【請求項９】
前記電子制御装置は、不揮発性メモリを備え、
ダイ特性取得時に取得した温度データ、ダイ特性取得用回路を動作させる前後での温度変化、回路使用領域毎のダイ特性のうち、少なくとも１つの情報を前記不揮発性メモリに書込んで記録することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の電子制御装置。
【請求項１０】
ダイ特性取得時に取得したダイ領域の温度変化が、前記不揮発性メモリに記録された履歴情報と異なる場合、当該ダイ領域を重要度の高い機能回路ブロックの書込み禁止領域とすることを特徴とする請求項９に記載の電子制御装置。
【請求項１１】
ダイ特性取得時において、取得した特性に異常があるダイ領域が存在した場合、当該ダイ領域を実際の動作用回路情報の書込み禁止領域とすることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の電子制御装置。
【請求項１２】
実動作用の回路機能ブロック毎に回路の優先度合が設定されており、異常のあるダイ領域を書込み禁止領域としたことにより、論理回路情報を変更可能な集積回路の領域が不足した場合、優先度合に応じて書込む論理回路情報を選択することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の電子制御装置。
【請求項１３】
前記電子制御装置は、前記ダイ特性取得用回路情報、走行用回路情報、走行用回路使用領域情報、後退駐車用回路情報、後退駐車用回路使用領域情報、ダイ特性取得履歴情報の各情報を記憶した不揮発性メモリと、前記不揮発性メモリ及び前記集積回路に接続されたマイクロコントローラと、を備え、
複数のカメラから入力された映像データに基づき当該電子制御装置が搭載された車両の走行状態を判定することを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項１４】
前記複数のカメラの一部は、前記車両の前部及び後部に配置され、
前部に配置されたカメラにより通常走行時の映像データを取得し、後部に配置されたカメラにより後退駐車時の映像データを取得し、前記車両の走行状態を判定することを特徴とする請求項１３に記載の電子制御装置。
【請求項１５】
前記電子制御装置は、前記マイクロコントローラを介して上位コントロールユニットに接続され、
当該電子制御装置で判定した前記車両の走行状態を前記上位コントロールユニットに伝送することを特徴とする請求項１３乃至請求項１４に記載の電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、論理回路情報を書換え可能なLSIを用いた電子制御装置に係り、特に、高信頼性が要求される車載用の電子制御装置に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
論理回路情報を書換え可能なLSIとしてFPGA(Field-Programmable Gate Array)や、PLD(Programmable Logic Device)等が知られている。これらの論理回路情報を書換え可能なLSIの高集積化が急速に進み、その信頼性の確保の重要性が増している。【０００３】
また、これらのLSIを搭載した製品の市場での故障への耐性向上も必要になっている。
さらに、搭載トランジスタ数の増加、半導体プロセスの微細化に伴い、トランジスタ、配線等のバラつきの影響も増大している。【０００４】
また、回路規模の増大、動作周波数の向上、処理能力向上に伴う演算量の増加により、発熱も増大しており、半導体の熱への影響も大きくなっている。【０００５】
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「複数のデュプリケートプロセッサコアを有する集積回路と熱センサとを搭載し、熱センサから受信した対応する温度信号に基づいて、プロセッサコアの動作周波数を調整する構成」が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０２７７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、FPGA等の論理回路情報を書換え可能なLSIの用途の拡大に伴い、それらのLSIのさらなる信頼性向上と高性能化が重要な課題となっている。特に、自動車分野においては、先進運転支援システム(ADAS: Advanced Driver Assistance System)や自動運転システム(Autmated Driving System)が急速に普及しつつあり、車載用の電子制御装置に搭載されるFPGAの信頼性向上と高性能化が求められている。【０００８】
上記特許文献１の構成は、デュプリケートプロセッサコアの同一の場所に温度センサを配置し、測定した温度によりデュプリケートプロセッサの動作周波数を調整するものであり、温度情報により回路構成を変更するものではない。【０００９】
本発明は、これらの課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、論理回路情報を書換え可能なLSIのダイ(Die)の特性分布を把握した上で、特性の良い領域に高い信頼性や動作速度が要求される回路を配置することにより、LSIの信頼性の向上、性能の向上を行うことである。【００１０】
また、ダイ上の欠陥領域を把握した上で、その欠陥領域を使用しないで回路を構成することにより、LSIの信頼性を向上させると共に、ダイ不良の救済を可能とするものであり、動作中における回路情報書換えにおいても、信頼性向上を図るものである。【００１１】
つまり、FPGA等の論理回路情報を変更可能な半導体集積回路装置(LSI)及びそれを搭載する電子制御装置の信頼性向上、高性能化を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、論理回路情報を変更可能な集積回路を搭載した電子制御装置において、ダイ上に複数の温度センサを配置し、前記集積回路のダイの特性を取得するためのダイ特性取得用回路情報を書込み、温度センサを用いてダイ上の温度分布を測定することによりダイの特性分布を取得し、ダイの特性分布に応じて、実際の動作用回路情報を書込む処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ダイ特性分布を把握し、ダイの領域毎の特性に応じて、主目的とする動作用の回路を配置することで、信頼性を向上させるとともに、欠陥領域を未使用にすることによりダイ上の欠陥による不良を救済し、かつ動作特性に応じた回路配置により、高速動作を可能にするとともに、消費電力の低減を図る。【００１４】
これにより、FPGA等の論理回路情報を変更可能な半導体集積回路装置(LSI)及びそれを搭載する電子制御装置の信頼性向上、高性能化を図ることができる。【００１５】
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って明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子制御装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電子制御装置の起動処理を示すフローチャートである。
【図３】論理回路情報を書換え可能なLSIのダイ特性分布検出時の回路構成の例を示す図である。
【図４】論理回路情報を書換え可能なLSIのダイ特性分布及び欠陥領域検出時の回路構成の例を示す図である。
【図５】論理回路情報を書換え可能なLSIのダイ特性分布に応じて回路機能を配置する例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る電子制御装置を搭載した車載向け画像処理装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る電子制御装置を搭載した車載向け画像処理装置の動作シーケンスを概念的に示す図である。
【図１０】ダイ特性取得用回路により取得した論理回路情報を書換え可能なLSIのダイ特性分布の例を示す図である。
【図１１Ａ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図１１Ｂ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図１１Ｃ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図１１Ｄ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図１１Ｅ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図１１Ｆ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図１１Ｇ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図１１Ｈ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図１１Ｉ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図１２】ダイ特性取得用回路により取得した論理回路情報を書換え可能なLSIのダイ特性分布の例を示す図である。
【図１３Ａ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図１３Ｂ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図１３Ｃ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図１３Ｄ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図１３Ｅ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図１３Ｆ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図１３Ｇ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図１３Ｈ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【図１３Ｉ】本発明の一実施形態に係るLSIの回路使用領域の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【実施例１】
【００１８】
図１から図７を参照して、本発明の実施例１の半導体集積回路装置(LSI)及び電子制御装置について説明する。図１は、本実施例の電子制御装置の構成を示している。【００１９】
１０１は、FPGA等の論理回路情報を書換え可能な半導体集積回路装置(LSI)であり、内部に複数の回路構成要素、複数の温度モニタ用素子、マルチプレクサ３０１、Ａ／Ｄコンバータ３１１、レジスタ３２１が搭載されている。【００２０】
１１１〜１１Ｎ、１２１〜１２Ｎ，１３１〜１３Ｎ、１４１〜１４Ｎ、１Ｍ１〜１ＭＮは、論理回路情報を書換え可能なＬＳＩの回路構成要素であり、例えば論理を構成するためのルック・アップ・テーブル(ＬＵＴ)、構成を変更可能なフリップフロップ(ＦＦ)やラッチの記憶素子、ＲＡＭ／ＲＯＭブロック、配線要素、配線要素の接続を切替えるためのスイッチマトリクス、演算ブロック、通信インターフェースブロック等である。【００２１】
２１１〜２１Ｘ、２２１〜２２Ｘ、２Ｙ１〜２ＹＸは、温度モニタ用素子であり、例えばサーマルダイオードであって、マルチプレクサ３０１を介して、Ａ／Ｄコンバータ３１１に接続されている。サーマルダイオードの場合、素子の両端はそれぞれ図示されない電流源及びＧＮＤに接続されており、温度測定時には、印加された電流により、温度に応じた電圧降下が生じる。【００２２】
３０１はマルチプレクサであり、Ａ／Ｄコンバータ３１１と接続する温度モニタ素子を選択して、切替える。【００２３】
３１１は、Ａ／Ｄコンバータであり、マルチプレクサ３０１を介して接続された各温度モニタ素子２１１〜２１Ｘ、２２１〜２２Ｘ、２Ｙ１〜２ＹＸの両端の電圧を測定し、その結果をレジスタ３２１に格納する。レジスタ３２１に格納されたデータは、マイクロコントローラ３３１から参照されて、使用される。【００２４】
マイクロコントローラ３３１には、ダイ特性取得用回路情報４１１や通常動作用回路情報４２１〜４２Ｌ、回路使用領域情報４３１〜４３Ｌ、ダイ特性取得履歴情報４４１等の回路情報を記憶した不揮発性メモリ４０１が接続されている。【００２５】
図２は、図１に示す本実施例の電子制御装置の起動時の動作を示すフローチャートである。【００２６】
先ず、ステートＳ９０１で、電子制御装置の電源が投入（Ｏｎ）され、ステートＳ９０２において、マイクロコントローラ３３１は、不揮発性メモリ４０１に記憶されているダイ特性取得用回路情報（ダイ特性検出用回路データ）４１１を論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１に書込む。【００２７】
ダイ特性取得用回路情報４１１は、論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１において、図３のような構成をとる。５１１〜５１Ａ、５２１〜５２Ａ、５Ｂ１、５Ｂ２は、同一構成、同一レイアウトとなるダイ特性取得用回路ブロックであり、ダイ特性取得用回路情報４１１の内容により、論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１の各回路構成要素（図１の１１１〜１１Ｎ、１２１〜１２Ｎ、１３１〜１３Ｎ、１４１〜１４Ｎ、１Ｍ１〜１ＭＮ）を用いて構成される。【００２８】
次にステートＳ９０３において、ダイの各領域の初期状態を、温度モニタ用素子２１１〜２１Ｘ、２２１〜２２Ｘ、２Ｙ１、２Ｙ２を用いて観測する。マルチプレクサ３０１により温度モニタ用素子２１１〜２１Ｘ、２２１〜２２Ｘ、２Ｙ１、２Ｙ２を順に切替え、Ａ／Ｄコンバータ３１１により電圧を測定することで、ダイの各領域の温度を求める。その結果は、レジスタ３２１に格納され、マイクロコントローラ３３１により読出される。【００２９】
続いて、ステートＳ９０４において、ダイ特性検出用回路を動作させ、ダイ特性取得用回路ブロック５１１〜５１Ａ、５２１〜５２Ａ、５Ｂ１、５Ｂ２の各領域を発熱させる。これらの回路ブロックは供給されるデータを元に回路が動作し、その動作により発熱する。論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１の回路構成要素１１１〜１１Ｎ、１２１〜１２Ｎ、１３１〜１３Ｎ、１４１〜１４Ｎ、１Ｍ１〜１ＭＮは特定配置（所定の間隔）で並んでおり、これらを用いて構成されたダイ特性取得用回路ブロック内の同一位置に、温度モニタ用素子２１１〜２１Ｘ、２２１〜２２Ｘ、２Ｙ１、２Ｙ２が特定の間隔（所定の間隔）で配置されていることが望ましい。【００３０】
５０１は、論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１の回路構成要素を用いて構成されたデータ供給用のＲＯＭ及びその制御回路であり、バスを介して、各ダイ特性取得用回路ブロック５１１〜５１Ａ、５２１〜５２Ａ、５Ｂ１、５Ｂ２に対して同一のデータを供給する。【００３１】
上記のように、ダイ特性取得用回路情報４１１は、各回路使用領域（各機能ブロック）において同一の回路機能を構成する。これにより、同一構成、同一レイアウトであるダイ特性取得用回路ブロック５１１〜５１Ａ、５２１〜５２Ａ、５Ｂ１、５Ｂ２に対し、同一の演算負荷を与えることが可能になる。【００３２】
ところで、回路領域毎のバラつきにより、発熱には多少の差異が生じる。特性の良い領域では発熱が少ないため、熱的余裕度(サーマルバジェット)が大きくなり、高速動作や高負荷動作が可能である。一方、発熱量が比較的多い領域では熱的余裕度(サーマルバジェット)が小さくなり、動作周波数を上げることや高負荷をかけることが難しくなる。また、発熱があまりにも多すぎる場合にはショート故障による発熱が疑われ、逆に発熱があまりにも少ない場合には断線等により回路が正常動作していない可能性が疑われる。【００３３】
そこで、ステートＳ９０５において、ダイ特性取得用回路ブロック５１１〜５１Ａ、５２１〜５２Ａ、５Ｂ１、５Ｂ２動作後の各領域の温度分布データを取得する。【００３４】
この発熱は温度モニタ用素子２１１〜２１Ｘ、２２１〜２２Ｘ、２Ｙ１、２Ｙ２を用いて観測される。ステートＳ９０３と同様、マルチプレクサ３０１により温度モニタ用素子２１１〜２１Ｘ、２２１〜２２Ｘ、２Ｙ１、２Ｙ２を順に切替え、Ａ／Ｄコンバータ３１１により、電圧を測定し、レジスタ３２１に格納されたデータをマイクロコントローラ３３１で読出すことにより、ダイの各領域の温度を求める。【００３５】
なお、この温度測定（温度データの取得）については、電子制御装置の動作停止後に長時間経過してからの実施であれば、元になるダイの温度は全域にわたり一定であるため、Ｓ９０３のステート（初期温度分布データ取得）を無くして、単純に温度の比較でも問題ない。しかし、停止から十分な時間が経っておらず、ダイ全体の温度が一定でない場合には、ダイ特性分布把握処理前の温度と後の温度を比較することにより、温度測定の精度を上げることが可能である。【００３６】
また、例えば図４に示すように、ダイ特性取得用回路ブロック５２２中に欠陥領域５４１が存在し、ショート故障が起こって異常発熱が起きている場合には、温度モニタ用素子２２２が異常発熱を検知し、Ａ／Ｄコンバータ３１１で読出した場合、周囲の温度モニタ素子に比べて高い温度を示し、マイクロコントローラ３３１は異常を検知する。そして、ダイ特性取得用回路ブロック５２２が使用している領域については、使用不可として記憶すると同時に、不揮発性メモリ４０１のダイ特性取得履歴情報４４１に使用不可領域として記憶する。【００３７】
逆に、断線等によりダイ特性取得用回路ブロックが動作していない場合には、温度モニタ用素子において、異常に低い温度が検出される。この場合も、使用不可として記憶すると同時に、不揮発性メモリ４０１のダイ特性取得履歴情報４４１に使用不可領域として記憶する。【００３８】
これらの処理と同時に、マイクロコントローラ３３１は不揮発性メモリ４０１のダイ特性取得履歴情報４４１に対して、履歴情報として温度モニタ用素子毎の領域の温度情報を書込む。【００３９】
また、マイクロコントローラ３１１は不揮発性メモリ４０１のダイ特性取得履歴情報４４１から、過去の情報を読出して比較し、温度モニタ用素子毎の領域の特性を判定する。例えば、従来から発熱が低い状態が続いている領域については特性の良い領域として判定する。一方、急に発熱が増加した領域や発熱量増加が加速している領域については、信頼性に疑問がある領域として判断する。【００４０】
次に、ステートＳ９０６において、ダイ特性に応じた実動作用の回路情報を論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１に書込む。【００４１】
この際、図５に示すように、ダイの領域毎の特性に応じた回路情報を持つデータが選択されて書込まれる。つまり、ダイ特性の良い領域には、重要度の高い回路ブロック、例えば重要な制御回路のブロックや高速動作が必要な回路ブロック、演算負荷が高い回路ブロック、クリティカルパスを含んでいる回路ブロック等が割当てられている回路情報が選択される。一方、欠陥領域や信頼性に疑問があるとされた領域については、使用禁止領域（書込み禁止領域）として回路ブロックの割当てを行わない、若しくは問題が生じても影響のない回路が配置された回路情報が選択される。【００４２】
また、ダイ特性が普通の領域（平均的な領域）には、重要度のそれ程高くない回路ブロック、例えば動作タイミングに余裕のある回路ブロックや、発熱量の低い回路ブロックが配置されている回路情報が選択されて論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１に書込まれる。【００４３】
つまり、ダイの領域毎の特性に応じて、ダイ特性の良い領域に配置された回路使用領域６０１、ダイ特性が普通の（平均的な）領域に配置された回路使用領域６０２、欠陥領域による未使用領域６０３のように、ダイの領域が選択的に区分される。【００４４】
図５に示すように、不揮発性メモリ４０１には、通常動作用回路情報４２１から４２Ｌまでの事前に準備された複数の実動作用の回路情報が保持されている。また、回路使用領域情報４３１から４３Ｌには、通常動作用回路情報４２１から通常動作用回路情報４２Ｌが使用している論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１上での領域配置情報が記録されており、また領域配置毎の重要度及び優先度が記録されている。【００４５】
この領域配置情報をもとに、それぞれこの中から、前記の条件に適した回路情報がマイクロコントローラ３３１により選択され、対応した通常動作用回路情報が４２１〜４２Ｌの中から選択されて、論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１に書込まれ、回路が構成される。【００４６】
例えば、通常動作用回路情報４２１が、図６に示されるような回路ブロック配置である場合には、欠陥領域５４１が回路ブロック６５２に含まれており、条件を満たさず、この通常動作用回路情報は選択することができない。【００４７】
一方、通常動作用回路情報４２Ｌが、図７に示されるような回路ブロック配置である場合には、欠陥領域５４１は未使用にされており、この情報を選択して論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１に書込まれることになり、欠陥領域部を使用しないで回路を構成することが可能になり、より高い信頼を確保することが可能になる。【００４８】
以上説明したように、本実施例の論理回路情報を変更可能な半導体集積回路装置(LSI)及びそれを搭載する電子制御装置によれば、ダイ上に複数の温度センサを配置し、集積回路のダイの特性を取得するためのダイ特性取得用回路情報を書込み、温度センサを用いてダイ上の温度分布を測定することによりダイの特性分布を取得し、ダイの特性分布に応じて、実際の動作用回路情報を書込む処理を行う。【００４９】
そして、ダイの特性が良い領域に、信頼性の求められる回路機能や高速動作が必要な回路機能、クリティカルパスを含む回路機能、高演算負荷がかかる回路機能を選択的に各回路使用領域に書込む。【００５０】
これにより、論理回路情報を変更可能な半導体集積回路装置(LSI)及びそれを搭載する電子制御装置の信頼性向上、高性能化を図ることができる。【００５１】
なお、上記では、電子制御装置がFPGA等の論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１、マイクロコントローラ３３１、不揮発性メモリ４０１から構成される例を用いて説明したが、FPGA（ＬＳＩ１０１)、マイクロコントローラ３３１、不揮発性メモリ４０１が同一のダイ（チップ）上に集積回路として形成されるシステムＬＳＩ（ＳＯＣ）の場合においても、本実施例と同様の効果を得ることができる。【００５２】
また、ダイ特性の取得を、電子制御装置の動作モード変更時や診断情報に問題が検出された場合、異常な温度変化が検出された場合、電子制御装置が搭載された車両における走行状態変更時に実行することで、電子制御装置の予兆診断を行うことも可能である。【００５３】
また、実際の動作用回路情報毎（実動作用の回路機能ブロック毎）に回路の優先度合を予め設定し、異常のあるダイ領域を書込み禁止領域としたことにより論理回路情報を変更可能な集積回路の領域が不足した場合、優先度合に応じて書込む論理回路情報を選択するようにしてもよい。これにより、論理回路情報を変更可能な半導体集積回路装置(LSI)及びそれを搭載する電子制御装置が必要以上に停止してしまうのを防止することができ、電子制御装置の安定稼働が図れる。
【実施例２】
【００５４】
図８から図１３Ｉを参照して、本発明の実施例２の半導体集積回路装置(LSI)及び電子制御装置について説明する。図８は、本実施例の電子制御装置の構成を示し、実施例１の電子制御装置を車載用画像処理装置に適用した例である。なお、実施例１と同様の内容については、説明を省略する。【００５５】
８０１は、論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１を搭載した電子制御装置であり、入力される画像情報を元に走行時や後退駐車時の支援情報を提供する。【００５６】
８１１〜８１５はカメラユニットである。８１１、８１２は車両の前方（前部）に配置され、主に通常走行時の映像情報を取得する。８１３、８１４は、車両の左右に配置され、走行時や駐車時の左右の映像を取得する。８１５は車両の後方（後部）に配置され、走行時の後方からの車両等の接近の映像や後退での駐車時の映像等を取得する。カメラユニット８１１〜８１５は、論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１を搭載した電子制御装置８０１に接続されており、電子制御装置８０１へ画像データを送信するとともに、電子制御装置８０１からカメラユニット８１１〜８１５の設定等の制御が行われる。【００５７】
８２１は、電子制御装置８０１より上位のコントロールユニットであり、カメラユニット８１１〜８１５から入力された映像データを電子制御装置８０１にて解析した走行時・駐車時の運転支援情報を受信して処理するとともに、走行時、後退駐車時等の走行状態を電子制御装置８０１に伝える。【００５８】
図９を用いて、電子制御装置８０１の動作を説明する。図９は、図８に示す電子制御装置を搭載した車載向け画像処理装置の動作シーケンスを概念的に示している。【００５９】
先ず、図示しない車両のイグニッションキーを回すことにより、ステートＳ９１１において電子制御装置８０１にも電源が投入され、起動が開始される。【００６０】
続いて、ステートＳ９１２において、実施例１と同様に、不揮発性メモリ４０１からダイ特性検出用回路情報４１１がマイクロコントローラ３３１経由でFPGA等の論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１に書込まれ、ステートＳ９１３において論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１の初期温度分布データが取得される。【００６１】
次に、ステートＳ９１４において、論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１に書込まれたダイ特性取得用回路を動作させ、ダイ上の各領域に同量の回路動作負荷を加え、発熱させる。【００６２】
次に、ステートＳ９１５において、論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１のダイ特性取得用回路動作後の温度分布データを取得し、実施例１と同様にダイ上の各領域の特性を温度変化から判定する。なお、この時、異常発熱等がある場合には、欠陥が存在する領域として不揮発性メモリ４０１中のダイ特性取得履歴情報４４１に情報を書込む。その後、イグニッションキーＯｎからの起動であるため、続く走行準備のため、ステートＳ９１６へと遷移する。【００６３】
ステートＳ９１６では、ダイ上の各領域の特性に応じて、走行用回路構成情報が書込まれる。【００６４】
例えば、ステートＳ９１５で取得したダイ上の各領域の特性が図１０に示すような構成であり、また走行用回路情報が次のような構成になっているとする。【００６５】
機能Ａ（重要度高）：１個
機能Ｂ（重要度中）：２個
機能Ｃ（重要度低）：２個
また、重要度高の機能は、論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１のダイ特性が良い領域に全てを配置しなければならないものとする。【００６６】
この状態において、論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１に不揮発性メモリ４０１に保持されている走行用回路情報４５１〜４５Ｊを書込んだ際、ＬＳＩ１０１上で占有する領域がそれぞれ図１１Ａ〜図１１Ｉであり、その領域情報がそれぞれ走行用回路使用領域情報４６１〜４６Ｊに保持されているとする。【００６７】
この場合、走行用回路使用領域情報４６１である図１１Ａは、機能Ａが占有する回路使用領域７３１が、ダイ特性が普通の（平均的な）領域７０１、７０２、７０４、７０５の全部もしくは一部の領域を使用している。しかし、機能Ａは重要度高であり、ダイ特性が普通の（平均的な）領域に配置されていることは望ましくない。【００６８】
次に図１１Ｂは、機能Ｂが占有する回路領域７４１は、ダイ特性が普通の（平均的な）領域７０１、７０２、７０４、７０５の全部もしくは一部の領域を使用しており、機能Ａが占有する回路領域７３１は、ダイ特性が普通の（平均的な）領域７０４、７０５の一部の領域とダイ特性が良い領域７１２、７１３の一部の領域を使用している。【００６９】
機能Ｂが占有する回路領域７４１に関しては、機能Ｂは重要度中であり、ダイ特性が普通の（平均的な）領域に配置されていることは問題ない。しかし、機能Ａが占有する回路領域７３１に関しては、機能Ａは重要度高であり、ダイ特性が普通の（平均的な）領域とダイ特性が良い領域にまたがって配置されているため、これも望ましくない。【００７０】
図１１Ｃについては、１つ目の機能Ｂが占有する回路領域７４１は、ダイ特性が普通の（平均的な）領域７０１、７０２、７０４、７０５の全部若しくは一部の領域を使用しており、２つ目の機能Ｂが占有する回路領域７４２は、ダイ特性が普通の（平均的な）領域７０４、７０５の一部の領域とダイ特性が良い領域７１２、７１３の一部の領域を使用している。これらは、機能Ｂの重要度が中であり、特に問題ない。【００７１】
また、機能Ａが占有する回路領域７３１は、ダイ特性が良い領域７１２〜７１５の全部若しくは一部の領域を使用している。機能Ａは重要度高であり、ダイ特性が良い領域にそれが配置されており、望ましい構成である。【００７２】
しかし、機能Ｃが占有する回路領域７５１については、欠陥領域を含む領域７２１を使用している。これは、回路が正常動作しないことを意味しており、これも望ましい構成ではない。【００７３】
このような判定を、マイクロコントローラ３３１が、ステートＳ９１５で得たダイ上の各領域の特性を元に、不揮発性メモリ４０１上の走行用回路使用領域情報４６１〜４６Ｊを順次判定していくことで、使用する走行用回路データを決定する。【００７４】
このようにして順次判定を行っていった結果、図１１Ｈの配置が見つかったとする。これは、１つ目の機能Ｂが占有する回路領域７４１は、ダイ特性が普通の（平均的な）領域７０１、７０２、７０４、７０５の全部若しくは一部の領域を使用しており、２つ目の機能Ｂが占有する回路領域７４２は、ダイ特性が普通の（平均的な）領域７０４、７０５の一部の領域とダイ特性が良い領域７１２、７１３の一部の領域を使用している。機能Ａが占有する回路領域７３１は、ダイ特性が良い領域７１２〜７１５の全部若しくは一部の領域を使用しており、１つ目の機能Ｃが占有する回路領域７５１は、ダイ特性が普通の（平均的な）領域７０６〜７０８の一部の領域とダイ特性が良い領域７１１の一部の領域を、２つ目の機能Ｃが占有する回路領域７５２は、ダイ特性が普通の（平均的な）領域７０７〜７０９の全部若しくは一部の領域とダイ特性が良い領域７１６を使用している。また、欠陥領域を含む領域７２１については、未使用領域になっている。【００７５】
これは、ダイ特性が良い領域に重要度高である機能Ａが配置されており、重要度中若しくは、低である機能Ｂ及び機能Ｃについても、欠陥領域を含む領域は使用されておらず、望ましい配置である。【００７６】
この図１１Ｈの配置が、走行用回路使用領域情報４６Ｊであった場合、それに対応した走行用回路情報４５Ｊのデータを選択して、マイクロコントローラ３３１は、論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１に書込み、ステートＳ９１７に遷移して、走行用画像データ処理を行う。【００７７】
ステートＳ９１７においては、カメラユニット８１１〜８１５から入力された画像を、論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１に書込まれた走行用回路情報４５Ｊで構成される回路で演算処理を行い、マイクロコントローラ３３１を介してその処理結果となる情報を上位コントロールユニット８２１に伝送する。【００７８】
この状態で、上位コントロールユニット８２１から、後退駐車モードへの移行の指示が入った場合、ステートＳ９１２へと遷移し、再度ステートＳ９１５まで実行して、ダイ特性の検出を行う。なお、この動作は車両の停止状態で行なわれることが望ましい。【００７９】
続いて、後退駐車モードへの移行のため、ステートＳ９１８に移行し、ダイ上の各領域の特性に応じて、後退駐車用動作用回路構成情報が書込まれる。【００８０】
例えば、ステートＳ９１５までにおいて取得されたダイ上の各領域の特性は図１２に示すダイ特性分布として検出され、後退駐車用回路が、次のように構成されていたとする。【００８１】
機能Ｄ（重要度高）：１個
機能Ｅ（重要度中）：１個
機能Ｆ（重要度低）：２個
なお、機能Ｆについては、最低１個搭載されていれば問題ないものとする。【００８２】
この状態において、論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１に不揮発性メモリ４０１に保持されている後退駐車用回路情報４７１〜４７Ｋを書込んだ際、ＬＳＩ１０１上で占有する領域がそれぞれ図１３Ａ〜図１３Ｉであり、その領域情報がそれぞれ後退駐車用回路使用領域情報４８１〜４８Ｋに保持されているとする。【００８３】
この場合、ステートＳ９１６の時と同様に、ダイ上の各領域の特性と不揮発性メモリ４０１に記憶されている後退駐車用回路使用領域情報を比較して、使用する回路情報を選択していく。【００８４】
後退駐車用回路使用領域情報４８１である図１３Ａにおいて、機能Ｄが占有する回路使用領域７６１は、ダイ特性が普通の（平均的な）領域７０１、７０４、７０５の領域及び、ダイ特性が良い領域７１７を使用している。しかし、機能Ｄは重要度高の機能であり、ダイ特性が普通の（平均的な）領域を含む場所に配置されるのは好ましくない。【００８５】
図１３Ｂについては、機能Ｅが占有する回路領域７７１は、ダイ特性が普通の（平均的な）領域７０１、７０４、７０５の領域及び、ダイ特性が良い領域７１７であり、機能Ｄが占有する回路領域７６１は、ダイ特性が良い領域７１２〜７１５を使用している。１個目の機能Ｆが占有する回路領域７８１は、ダイ特性が普通の（平均的な）領域７０３、７０６、７１０及びダイ特性が良い領域７１１を、２個目の機能Ｆが占有する回路領域７８２は、ダイ特性が普通の（平均的な）領域７０７〜７０９及び、ダイ特性が良い領域７１６を使用している。【００８６】
これは、ダイ特性が良い領域に重要度高である機能Ｄが配置されており、重要度中、若しくは低である機能Ｅ及び機能Ｆについても、欠陥領域を含む領域は使用されておらず、望ましい配置である。【００８７】
よって、この図１３Ｂの配置を記憶している後退駐車用回路使用領域情報４８２に対応した後退駐車用回路情報４７２のデータを選択して、マイクロコントローラ３３１は、論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１に書込む。【００８８】
なお、信頼性を重視する場合には、不揮発性メモリ４０１中のダイ特性取得履歴情報４４１を参照し、過去に取得したダイ特性と比較を行うことも可能である。ダイ特性が普通の（平均的な）領域７１０は、図１０に示すように、初回起動時に欠陥領域７２１として検出されていた領域であり、信頼性が無いとして未使用にすることが可能である。この場合、図１３Ｂの配置である後退駐車用回路情報４７２は使用できない。かわって図１３Ｈの配置が選択される。【００８９】
図１３Ｈの配置においては、機能Ｅが占有する回路領域７７１は、ダイ特性が普通の（平均的な）領域７０１、７０４、７０５の領域及びダイ特性が良い領域７１７であり、機能Ｄが占有する回路領域７６１は、ダイ特性が良い領域７１２〜７１５を使用しており、機能Ｆが占有する回路領域７８１は、ダイ特性が普通の（平均的な）領域７０７〜７０９及びダイ特性が良い領域７１６を使用している。過去に欠陥領域を含む領域であったダイ特性が普通の（平均的な）領域７１０については、機能Ｆの搭載個数を減らしたことにより未使用領域とし、より信頼性を重視した構成にすることが可能である。【００９０】
この例においては、比較的重要度が低い機能Ｆの搭載個数を減らし、回路構成要素を配置が可能であったが欠陥領域が多数存在する、ダイ領域の特性を満たさない等の理由で、不揮発性メモリ４０１に記憶されているモードに応じた使用領域情報（走行用回路使用領域情報４６１〜４６Ｊ若しくは後退駐車用回路使用領域情報４８１〜４８Ｋ）に条件を満たすものが存在しない場合には、マイクロコントローラ３３１は、上位コントロールユニット８２１に対してエラーを通知する。【００９１】
一方、問題なく回路情報を書込みできた場合には、ステート９１９に遷移し、カメラユニット８１１〜８１５から入力された画像を、論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１に書込まれた後退駐車用回路情報４７２若しくは４７Ｋで構成される回路によって、走行用回路とは異なる後退駐車用画像データ処理を行い、マイクロコントローラ３３１を介してその処理結果となる情報を上位コントロールユニット８２１に伝送する。【００９２】
本実施例では、不揮発性メモリ４０１に記録されている走行用回路情報４５１〜４５Ｊ、後退駐車用回路情報４７１〜４７Ｋには、それぞれ論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１の全体分の回路情報が含まれているものとして記載したが、それにとらわれるものではなく、例えば機能毎に複数の領域に配置した回路情報を用意しておき、ダイ上の各領域の特性と各機能の優先度合に応じて、使用する各機能の配置を決定し、それらを組み合わせて、まとめて論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１に書込むという方式をとっても良い。その場合には、機能毎に複数の領域に配置した回路情報に対応する回路使用領域情報が不揮発性メモリ４０１に保持されることになる。【００９３】
また、温度モニタ用素子２１１〜２１Ｘ、２２１〜２２Ｘ、２Ｙ１〜２ＹＸとマルチプレクサ３０１、Ａ／Ｄコンバータ、３２１レジスタを用いて、走行用画像データ処理時や後退駐車用画像データ処理を行っている際の論理回路情報を書換え可能なＬＳＩ１０１の各領域の温度監視を行い、一定の温度を超え熱暴走の可能性があると言う診断情報が検出された場合や、急激な温度上昇があり回路故障が疑われる場合には、上位コントロールユニットにエラーを通知するとともに、ステートＳ９１２に遷移して再度ダイ上の各領域の特性を取得し、領域の特性に応じた配置をやり直すと言った構成をとることも可能である。【００９４】
さらに本実施例においては、車載用画像処理装置を例として走行用回路と後退駐車用回路を切替える構成として説明したが、これにとらわれるものではなく、論理回路情報を書換え可能なＬＳＩを搭載した電子制御装置に適用可能なものである。【００９５】
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、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明す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。【００９６】
また、本願は以下の［付記１］から［付記８］のような特徴も有している。【００９７】
［付記１］
ダイの特性分布は、温度センサを用いて測定された温度情報を元に決定されることを特徴とする。【００９８】
［付記２］
ダイ特性の取得が、電子制御装置の電源投入時に行われることを特徴とする。【００９９】
［付記３］
ダイ特性の取得が、論理回路情報を変更可能な集積回路の実動作用回路の回路構成変更よりも前に行われることを特徴とする。【０１００】
［付記４］
ダイ特性の取得が、電子制御装置の動作モード変更時に行われること特徴とする。【０１０１】
［付記５］
電子制御装置において、診断情報に問題が検出された際、ダイ特性取得が行われること特徴とする。【０１０２】
［付記６］
論理回路情報を変更可能な集積回路に搭載されている温度センサによって検出される温度情報において、異常な温度変化が検出された際、ダイ特性取得が行われることを特徴とする。【０１０３】
［付記７］
ダイ特性の取得が、電子制御装置が搭載された車両の停車時に行われることを特徴とする。【０１０４】
［付記８］
ダイ特性の取得が、電子制御装置が搭載された車両における走行状態変更時に行われることを特徴とする。
【符号の説明】
【０１０５】
１０１…論理回路情報を書換え可能な半導体集積回路装置(LSI)
１１１〜１１Ｎ…（論理回路情報を書換え可能なLSIの）回路構成要素
１２１〜１２Ｎ…（論理回路情報を書換え可能なLSIの）回路構成要素
１３１〜１３Ｎ…（論理回路情報を書換え可能なLSIの）回路構成要素
１４１〜１４Ｎ…（論理回路情報を書換え可能なLSIの）回路構成要素
１Ｍ１〜１ＭＮ…（論理回路情報を書換え可能なLSIの）回路構成要素
２１１〜２１Ｘ…温度モニタ用素子
２２１〜２２Ｘ…温度モニタ用素子
２Ｙ１〜２ＹＸ…温度モニタ用素子
３０１…マルチプレクサ
３１１…Ａ／Ｄコンバータ
３２１…レジスタ
３３１…マイクロコントローラ
４０１…不揮発性メモリ
４１１…ダイ特性取得用回路情報
４２１〜４２Ｌ…通常動作用回路情報
４３１〜４３Ｌ…回路使用領域情報
４４１…ダイ特性取得履歴情報
４５１〜４５Ｊ…走行用回路情報
４６１〜４６Ｊ…走行用回路使用領域情報
４７１〜４７Ｋ…後退駐車用回路情報
４８１〜４８Ｋ…後退駐車用回路使用領域情報
５０１…データ供給用のＲＯＭ及びその制御回路
５１１〜５１Ａ…ダイ特性取得用回路ブロック
５２１〜５２Ａ…ダイ特性取得用回路ブロック
５Ｂ１〜５Ｂ２…ダイ特性取得用回路ブロック
５４１…欠陥領域
６０１…ダイ特性の良い領域に配置された回路使用領域
６０２…ダイ特性が普通の（平均的な）領域に配置された回路使用領域
６０３…欠陥領域による未使用領域
７０１〜７０９…ダイ特性が普通の（平均的な）領域
７１１〜７１６…ダイ特性の良い領域
７２１…欠陥領域を含む領域
７３１…論理回路情報を書換え可能なLSI中で機能Ａが占有する回路使用領域
７４１，７４２…論理回路情報を書換え可能なLSI中で機能Ｂが占有する回路使用領域
７５１，７５２…論理回路情報を書換え可能なLSI中で機能Ｃが占有する回路使用領域
７６１…論理回路情報を書換え可能なLSI中で機能Ｄが占有する回路使用領域
７７１…論理回路情報を書換え可能なLSI中で機能Ｅが占有する回路使用領域
７８１〜７８２…論理回路情報を書換え可能なLSI中で機能Ｆが占有する回路使用領域
８０１…論理回路情報を書換え可能なLSIを搭載した電子制御装置
８１１〜８１５…カメラ
８２１…上位コントロールユニット
【図１】
2019235076.tif 000003
【図２】
2019235076.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019235076.tif 000006
【図５】
2019235076.tif 000007
【図６】
2019235076.tif 000008
【図７】
2019235076.tif 000009
【図８】
2019235076.tif 000010
【図９】
2019235076.tif 000011
【図１０】
2019235076.tif 000012
【図１１Ａ】
2019235076.tif 000013
【図１１Ｂ】
2019235076.tif 000014
【図１１Ｃ】
2019235076.tif 000015
【図１１Ｄ】
2019235076.tif 000016
【図１１Ｅ】
2019235076.tif 000017
【図１１Ｆ】
2019235076.tif 000018
【図１１Ｇ】
2019235076.tif 000019
【図１１Ｈ】
2019235076.tif 000020
【図１１Ｉ】
2019235076.tif 000021
【図１２】
2019235076.tif 000022
【図１３Ａ】
2019235076.tif 000023
【図１３Ｂ】
2019235076.tif 000024
【図１３Ｃ】
2019235076.tif 000025
【図１３Ｄ】
2019235076.tif 000026
【図１３Ｅ】
2019235076.tif 000027
【図１３Ｆ】
2019235076.tif 000028
【図１３Ｇ】
2019235076.tif 000029
【図１３Ｈ】
2019235076.tif 000030
【図１３Ｉ】
2019235076.tif 000031
【国際調査報告】
2019235076.tif 000032
2019235076.tif 000033
2019235076.tif 000034
2019235076.tif 000035