[发明专利]监控数字控制单元的功能安全的装置和方法以及控制器

说明书

本发明提出了一种用于监控数字控制单元的功能安全的装置。该装置包括接口，该接口被配置为，接收数字控制单元的控制信号以用于电路部件。控制信号表示数字值。该装置还包括计时器电路，该计时器电路被配置为，针对连续的时间点分别输出相关的计时器值。该装置还包括哈希值生成器，该哈希值生成器被配置为，响应于数字值的变化，基于数字值的变化和数字值变化时的计时器值来重新计算哈希值。

技术领域

实施例涉及监控数字控制单元的功能安全。特别地，实施例涉及监控数字控制单元的功能安全的装置和方法以及控制器。

背景技术

在各种技术领域中，控制模块用于驱动系统的一个或多个电路部件。为了确保系统的功能安全，通常监控该控制模块。以这种方式，可以检查执行的序列或数据流是否正确。这种监测通常非常复杂，因此可能导致高能耗。

发明内容

因此，需要提供用于监控控制器的功能安全的改进技术。

第一实施例涉及一种用于监控数字控制单元的功能安全的装置。该装置包括接口，该接口被配置为，接收数字控制单元的控制信号以用于电路部件。控制信号表示数字值。该装置还包括计时器电路，该计时器电路被配置为，针对连续的时间点分别输出相关的计时器值。该装置还包括哈希值生成器，被配置为响应于数字值的变化，基于数字值的变化和数字值变化时的计时器值来重新计算哈希值。

在一些实施例中，哈希值生成器被配置为，仅当启动信号施加在哈希值生成器的信号输入端时，重新计算哈希值，其中该装置还包括控制电路，该控制电路被配置为，当控制电路确认数字值的变化时，向哈希值生成器的信号输入端输出启动信号。

根据一些实施例，控制电路被配置为，仅当控制电路接收的监控信号指示需要监控电路部件的控制信号时，将启动信号输出到哈希值发生器的信号输入端。

在一些实施例中，控制电路还被配置为，基于数字值的当前值与数字值的先前存储值的比较来确定数字值的变化，其中控制电路还被配置为，当监控信号指示不需要监控电路部件的控制信号时，将数字值的先前存储值重置为预定值。

根据一些实施例，计时器电路还被配置为，当监控信号指示不需要监控电路部件的控制信号时，将计时器值重置为预定值。

在一些实施例中，该装置被配置为，响应于接收到的激活信号来监控控制信号，其中哈希值生成器被配置为，当激活信号指示装置的激活状态开始时，输出预定值作为哈希值。

根据一些实施例，接口还被配置为接收验证信号，其中验证信号指示是否是控制信号的待监控的信号部分，并且其中该接口还被配置为，当验证信号指示不是控制信号的待监控的信号部分时，将数字值设定为预定值。

在一些实施例中，计时器值的比特长度与数字值的比特长度相同。

根据一些实施例，该装置还包括比特长度转换电路，被配置为当计时器值的比特长度不同于数字值的比特长度时，将计时器值的比特长度调整为数字值的比特长度，并且将数字值变化时的、经比特长度调整的计时器值作为计时器值输出到哈希值生成器。

在一些实施例中，哈希值生成器被配置为，基于循环冗余校验方法重新计算哈希值。

根据一些实施例，计时器电路是计数器，该计数器循环输出递增的计数值作为计时器值。

另一实施例涉及一种控制器。该控制器包括信号输出端，该信号输出被配置为，输出用于数字控制单元的控制命令，该控制器命令被配置为，使数字控制单元经通过控制信号驱动电路部件。该控制器还包括：信号输入端，被配置为接收哈希值；以及分析电路，被配置为将哈希值与参考哈希值进行比较。在此，参考哈希值基于由控制命令引起的控制信号的数字值的预期变化和该数字值变化的预期时间点。

在一些实施例中，分析电路还被配置为，当哈希值偏离参考哈希值时，通过数字控制单元确定执行控制命令时的错误。