KR100923618B1 - 차량 탑재 게이트웨이 장치, 그의 제어 방법, 기록 매체,접속 장치 및 그의 접속 제어 방법 - Google Patents

차량 탑재 게이트웨이 장치, 그의 제어 방법, 기록 매체,접속 장치 및 그의 접속 제어 방법 Download PDF

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Abstract

차량의 정보계 네트워크와 제어계 네트워크에 접속되는 차량 탑재 게이트웨이 장치에서, 정보계 네트워크에의 메시지 송수신을 담당하는 정보계 액세스부와, 제어계 네트워크에의 메시지 송수신을 담당하는 제어계 액세스부와, 정보계 액세스부와 제어계 액세스부 사이의 데이터 플로우를 제어하는 액세스 제어부와, 액세스 제어부가 액세스 제어하기 위한 폴리시를 관리하는 폴리시 관리부와, 정보계 액세스부를 통하여 정보계의 상태를 감시하는 정보계 감시부와, 정보계 감시부에 의해 취득된 정보를 관리하는 정보계 구성 관리부와, 제어계 액세스부를 통하여 제어계의 상태를 감시하는 제어계 감시부와, 제어계 감시부에 의해 취득된 정보를 관리하는 제어계 구성 관리부와, 폴리시 관리부에 의해 관리되는 폴리시를 갱신할지를 판단하여 폴리시를 갱신하는 폴리시 갱신부를 갖는다.
차량 탑재 게이트웨이, 정보계 네트워크, 제어계 네트워크, 카 내비게이션 단말기

Description

차량 탑재 게이트웨이 장치, 그의 제어 방법, 기록 매체, 접속 장치 및 그의 접속 제어 방법{ON-VEHICLE GATEWAY DEVICE, METHOD FOR CONTROLLING AN ON-VEHICLE GATEWAY DEVICE, RECORDING MEDIUM, CONNECTION DEVICE AND CONNECTION CONTROL METHOD}
본 출원은 일본 특허 출원 제2007-027916호(2007년 2월 7일)와 일본 특허 출원 제2007-061527호(2007년 3월 12일)에 기초한 것으로서, 그 우선권을 주장하며, 그 전체 내용이 본 명세서에서 참조로서 인용된다.
본 발명은, 차량 탑재 게이트웨이 장치 및 그 제어 방법, 그를 이용한 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 특히 차량의 정보계와 제어계에 접속되는 게이트웨이 장치에서의 정보계와 제어계의 제휴의 관리에 관한 것이다.
최근, 자동차에 대한 안전성 향상 및 환경 부하 저감에의 요청은 한층 강해지고 있다. 이에 대하여, 종래와 같이 차량 제어계에 한정된 기능 추가나 성능 향상만의 대응으로는 한계에 근접해 있어, 카 내비게이션 등의 정보계 기기나 도로측으로부터 제공되는 정보와 제휴한 주행 제어가 필요로 되어, ITS(Intelligent Transportation System) 분야에서의 대처가 중요하게 되어 있다. 또한, 텔레매틱 스에 의한 원격에서의 사고나 고장 시의 긴급 지원 서비스나 도난 방지 서비스 등도 실용화되고, 이 중에서도 차의 정보계와 제어계의 제휴가 중요해지고 있다.
차량의 제어계 시스템과 정보계 시스템은 신뢰성의 레벨이 서로 다르며, 양자를 접속할 때에는 차량 제어의 안전성을 손상하지 않도록 충분히 대책을 행하는 것이 중요하다. 이 점에 관해서, 종래, 일본 특개 2000-349780호 공보에는, 우선도가 지정되어 있는 복수의 게이트를 준비하고, 외부 상황이나 인증 기구로부터의 정보에 기초하여 어느 우선도의 게이트를 통과시킬지를 판단하여, 액세스 제어를 행하는 장치가 개시되어 있다. 또한, 일본 특개 2000-057484호 공보에는, 주행계와 비주행계의 버스 라인을 나누어, ITS 정보를 게이트웨이에서 선택하여 출력하는 구조에 대하여 개시되어 있다.
또한, 엔진 등의 제어를 행하기 위한 제어 정보를 흘리기 위해 사용되는 제어계 네트워크에, 외부의 장치, 예를 들면, 카 내비게이션 장치로부터의 정보를 흘릴 때는, 게이트웨이 장치가 사용된다.
그리고, 제어계 네트워크에서의 통신에 악영향을 미치지 않도록, 미국 공개 특허 2003/0117298(일본 특개 2002-16614호 공보)에 기재된 기술에서는, 예를 들면, 엔진 제어계의 네트워크인 제1 네트워크와, 보디 제어계의 네트워크인 제2 네트워크 사이에 게이트웨이 장치를 배치하고, 제2 네트워크로부터 제1 네트워크에 정보를 통과시킬 때에, 전원 상태, 엔진 상태, 브레이크 상태, 주행 상태, 탑재 기기의 고장 상태 등의 차량 상태를 모니터하고, 그 모니터 결과에 기초하여 그 정보를 통과시키도록 하고 있다.
그런데, 차량의 정보계나 제어계에 이상이 발생한 경우에는 양자가 제휴하는 것은 바람직하지 않다고 생각된다. 그런데도, 상기 문헌에는, 이상 시에 관한 감시 수단이나 액세스 제어 수단에 대해서는 언급되지 않는다.
또한, 차량의 운용 기간은 통상 15년 정도의 장기간이라고 상정되고 있지만, 그 동안에 부품의 하드웨어나 소프트웨어는 새 것으로 갱신되어 갈 가능성이 높다.특히, 카 내비게이션으로 대표되는 정보계 부품은 제품 라이프 사이클이 짧다. 따라서, 금후의 차량의 정보계와 제어계의 제휴를 생각해보는 데에 있어서는, 제휴할 때의 하드웨어·소프트웨어의 버젼 차이 등의 적합성을 판단하여 액세스 제어를 행하는 것이 중요하다고 생각된다. 그런데도, 상기 문헌에는 이 점에 대해서도 언급되어 있지 않다.
본 발명의 목적은, 차량의 정보계 및 제어계의 상태나 구성의 변화에 따라서 양자의 제휴를 실현하는 차량 탑재 게이트웨이 장치, 그 차량, 그 제어 방법, 및 그를 위한 프로그램을 제공하는 데에 있다.
또한, 미국 공개 특허 2003/0117298(일본 특개 2002-16614호 공보)에 기재된 기술에서는, 제어계의 네트워크인 제1 네트워크의 상태가 안정 상태에 없는 경우에는, 제2 네트워크로부터 송신된 정보를 제1 네트워크에 통과시키지 않고 폐기하게 됨으로써, 제어계 네트워크에의 악영향을 방지하고 있다.
그 때문에, 예를 들면, 정보계의 네트워크인 제2 네트워크에 접속된 기기가 발신하는 정보를 이용하여 차량의 제어를 행하는 경우에는, 제2 네트워크로부터 송신된 정보를 폐기함으로써 오히려 차량의 제어에 악영향을 미칠 가능성이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 제어계의 네트워크에 악영향을 미치는 일 없이, 제어계의 네트워크의 외부의 장치로부터의 정보를 제어계의 네트워크에 공급하는 게이트웨이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 차량 탑재 게이트웨이 장치는, 바람직하게는, 차량의 정보계 네트워크와 제어계 네트워크에 접속되는 차량 탑재 게이트웨이 장치로서, 정보계 네트워크에의 메시지 송수신을 담당하는 정보계 액세스부와, 제어계 네트워크에의 메시지 송수신을 담당하는 제어계 액세스부와, 정보계 액세스부와 제어계 액세스부 사이의 데이터 플로우를 제어하는 액세스 제어부와, 액세스 제어부가 액세스 제어하기 위한 폴리시를 관리하는 폴리시 관리부와, 정보계 액세스부를 통하여 정보계의 상태를 감시하는 정보계 감시부와, 정보계 감시부에 의해 취득된 정보를 관리하는 정보계 구성 관리부와, 제어계 액세스부를 통하여 제어계의 상태를 감시하는 제어계 감시부와, 제어계 감시부에 의해 취득된 정보를 관리하는 제어계 구성 관리부와, 폴리시 관리부에 의해 관리되는 폴리시를 갱신할지를 판단하여 폴리시를 갱신하는 폴리시 갱신부를 갖는 것을 특징으로 하는 차량 탑재 게이트웨이 장치로서 구성된다.
바람직한 예에서는, 상기 정보계 구성 관리부 및 상기 제어계 구성 관리부는, 정보계의 부품명과 부품 식별자와 부품 상태를 저장하는 제1 기억부와, 부품 식별자의 현상의 값과 하나 전의 과거의 값을 저장하는 제2 기억부와, 부품 상태를 갱신한 시각을 타임 스탬프로서 저장하는 제3 기억부를 포함하는 기억부를 갖는다.
또한, 바람직하게는, 상기 정보계 감시부는, 상기 정보계 네트워크에 접속된 카 내비게이션 단말기가 자기 진단의 결과로서 유지하고 있는 고장 코드를 취득하는 수단, 혹은, 카 내비게이션 단말기가 발하는 메시지의 이상을 파악하는 수단을 갖는다.
또한, 바람직하게는, 상기 제어계 감시부는, 상기 제어계 네트워크에 흐르는 메시지로부터 배터리 전압을 취득하는 수단을 갖는다.
또한, 바람직하게는, 상기 폴리시 관리부는, 액세스 제어 룰로서, 메시지의 수신처와 내용을 나타내는 정보와, 메시지의 액세스를 허가하기 위한 조건을 지정하는 정보와, 액세스가 허가되지 않았던 경우의 대응책을 지정하는 정보를 보유하여 관리한다.
또한, 바람직하게는, 상기 폴리시 관리부는, 액세스 변환 룰로서, 원래의 메시지를 식별하는 정보와, 액세스 시에 변환을 행할 것인지의 여부를 판정하는 체크 리스트와, 메시지를 변환하기 위한 룰을 유지하여 관리하고, 체크 리스트에 상기 정보계 구성 관리부 또는 상기 제어계 구성 관리부의 내용을 포함시킨다.
또한, 바람직하게는, 상기 액세스 제어부는, 상기 정보계 네트워크로부터의 메시지를 상기 정보계 액세스부로부터 취득하고, 상기 액세스 제어부가 상기 폴리시 관리부로부터 폴리시를 취득하고, 폴리시에 기초하여 상기 정보계 구성 관리부의 정보를 체크하고, 폴리시에 기초하여 상기 제어계 구성 관리부의 정보를 체크하 고, 액세스 가부를 판단하고, 액세스가 허가되면 메시지의 변환 필요 여부를 판단하여, 변환 필요이면 송신 메시지를 상기 액세스 변환 룰에 따라서 변환하고, 상기 제어계 액세스부가 상기 제어계 네트워크에 메시지를 송신하고, 상기 액세스 가부 판단에서 액세스가 불가인 경우에는 상기 액세스 제어 룰에서 지정된 액세스 불가 시의 대응을 실행하는 수단을 갖는다.
또한, 바람직하게는, 상기 폴리시 갱신부는, 상기 정보계 구성 관리부 및 상기 제어계 구성 관리부를 확인하여 상기 부품 식별자에 변화가 없는지 확인하고, 어느 하나에 변화가 있으면 변화가 있었던 구성 부품의 부품 식별자를 센터 서버에 조회하여, 부품 식별자를 키로서 취득한 상기 폴리시를 취득하고, 취득한 신규 폴리시에 의해 상기 폴리시 관리부의 내용을 갱신하는 수단을 갖는다.
또한, 바람직하게는, 상기 폴리시 갱신부는, 상기 센터 서버로부터 추장 대응 시스템의 정보를 취득하고, 추장 대응 시스템의 정보와 상기 정보계 구성 관리부 또는 상기 제어계 구성 관리부 중 적어도 어느 하나와 비교하여, 차분이 있으면 필요한 시스템 갱신을 재촉하는 통지를 행하는 수단을 갖는다.
본 발명에 따른 프로그램은, 차량의 정보계 네트워크와 제어계 네트워크에 접속되는 차량 탑재 게이트웨이 장치에 탑재된 컴퓨터에서 실행되는 프로그램으로서, 정보계 네트워크에의 메시지 송수신을 담당하는 정보계 액세스 기능과, 제어계 네트워크에의 메시지 송수신을 담당하는 제어계 액세스 기능과, 정보계 액세스 기능과 제어계 액세스 기능 사이의 데이터 플로우를 제어하는 액세스 제어 기능과, 액세스 제어 기능이 액세스 제어하기 위한 폴리시를 관리하는 폴리시 관리 기능과, 정보계 액세스 기능을 통하여 정보계의 상태를 감시하는 정보계 감시 기능과, 정보계 감시 기능에 의해 취득된 정보를 관리하는 정보계 구성 관리 기능과, 제어계 액세스 기능을 통하여 제어계의 상태를 감시하는 제어계 감시 기능과, 제어계 감시 기능에 의해 취득된 정보를 관리하는 제어계 구성 관리 기능과, 폴리시 관리 기능에 의해 관리되는 폴리시를 갱신할지를 판단하여 폴리시를 갱신하는 폴리시 갱신 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 프로그램으로서 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 제어 방법은, 차량의 정보계 네트워크와 제어계 네트워크에 접속되는 차량 탑재 게이트웨이 장치에서의 제어 방법으로서, 정보계 네트워크에의 메시지 송수신을 담당하는 정보계 액세스부를 통하여 정보계의 상태를 감시하는 정보계 감시 스텝과, 정보계 감시에 의해 취득된 정보를 관리하는 정보계 관리 스텝과, 제어계 네트워크에의 메시지 송수신을 담당하는 제어계 액세스부를 통하여 제어계의 상태를 감시하는 제어계 감시 스텝과, 제어계 감시에 의해 취득된 정보를 관리하는 제어계 관리 스텝과, 정보계 액세스부와 제어계 액세스부 사이의 데이터 플로우를 제어하는 액세스 제어부가 액세스 제어하기 위한 폴리시를 관리하는 폴리시 관리 스텝과, 폴리시 관리에 의해 관리되는 폴리시를 갱신할지를 판단하여 폴리시를 갱신하는 폴리시 갱신 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 차량 탑재 게이트웨이 장치의 제어 방법으로서 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 차량은, 바람직하게는, 차량 탑재 게이트웨이 장치와, 정보계 네트워크를 통하여 차량 탑재 게이트웨이 장치에 접속된 정보계 기기와, 제어계 네트워크를 통하여 차량 탑재 게이트웨이 장치에 접속된 제어계 기기를 갖는 차량으로서, 차량 탑재 게이트웨이 장치는, 정보계 네트워크에의 메시지 송수신을 담당하는 정보계 액세스부와, 제어계 네트워크에의 메시지 송수신을 담당하는 제어계 액세스부와, 정보계 액세스부와 제어계 액세스부 사이의 데이터 플로우를 제어하는 액세스 제어부와, 액세스 제어부가 액세스 제어하기 위한 폴리시를 관리하는 폴리시 관리부와, 정보계 액세스부를 통하여 정보계의 상태를 감시하는 정보계 감시부와, 정보계 감시부에 의해 취득된 정보를 관리하는 정보계 구성 관리부와, 제어계 액세스부를 통하여 제어계의 상태를 감시하는 제어계 감시부와, 제어계 감시부에 의해 취득된 정보를 관리하는 제어계 구성 관리부와, 폴리시 관리부에 의해 관리되는 폴리시를 갱신할지를 판단하여 폴리시를 갱신하는 폴리시 갱신부를 갖고,
정보계 감시부는, 정보계 네트워크에 접속된 기기의 상태의 변화를 감시하여, 취득한 정보를 정보계 구성 관리부에 반영하고, 정보 제어 감시부는, 제어계 네트워크에 접속된 기기의 상태의 변화를 감시하고, 취득한 정보를 제어계 구성 관리부에 반영하고, 폴리시 갱신부는, 정보계 구성 관리부 또는 제어계 구성 관리부에서의 변화를 검지하고, 폴리시 관리부의 폴리시를 갱신하는 것을 특징으로 하는 차량으로서 구성된다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 제어계의 네트워크의 상태가 안정 상태에 있는 경우에 다른 장치로부터의 정보를 전송하고, 안정 상태에 없는 경우에는 전송을 대기하는 것을 특징으로 하는 전송 방식을 채용한다.
예를 들면, 본 발명은, 제어계 시스템의 네트워크에 그 네트워크의 외부의 장치를 접속하기 위한 접속 장치로서, 상기 외부의 장치로부터 상기 제어계 시스템 에 송신된 데이터를 기억하는 기억부와, 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 제어계 시스템이 안정되어 있는지의 여부를 판정하는 처리와, 상기 제어계 시스템이 안정되어 있다고 판정했을 때에, 상기 기억부에 기억되어 있는 데이터를 상기 제어계 시스템에 송신하는 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 접속 장치이다.
또한 예를 들면, 본 발명은, 기억부 및 제어부를 구비하는 접속 장치에서, 제어계 시스템의 네트워크에 그 네트워크의 외부의 장치를 접속하기 위한 접속 제어 방법으로서, 상기 외부의 장치로부터 상기 제어계 시스템에 송신된 데이터를 기억부에 기억하는 과정과, 상기 제어부가, 상기 제어계 시스템이 안정되어 있는지의 여부를 판정하는 과정과, 상기 제어부가, 상기 제어계 시스템이 안정되어 있다고 판정했을 때에, 상기 기억부에 기억되어 있는 데이터를 상기 제어계 시스템에 송신하는 과정을 행하는 것을 특징으로 하는 접속 제어 방법이다.
또한 예를 들면, 제어계 시스템의 네트워크에 그 네트워크의 외부의 장치를 접속하기 위한 접속 장치를 구비한 차량으로서, 상기 접속 장치는, 상기 외부의 장치로부터 상기 제어계 시스템에 송신된 데이터를 기억하는 기억부와, 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 제어계 시스템이 안정되어 있는지의 여부를 판정하는 처리와, 상기 제어계 시스템이 안정되어 있다고 판정했을 때에, 상기 기억부에 기억되어 있는 데이터를 상기 제어계 시스템에 송신하는 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 차량이다.
본 발명에 따르면, 차량의 정보계 및 제어계를 정기적으로 감시함으로써, 정 보계와 제어계가 제휴하는 데에 부정합이 발생한 경우에는, 상호의 액세스를 차단하거나 변환하거나 하는 액세스 제어를 실시하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 차량 제어의 안전성이나 안정성을 손상하지 않고 정보계와 제어계의 제휴를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 제어계의 네트워크에 악영향을 미치는 일 없이, 제어계의 네트워크의 외부의 장치로부터의 정보를 제어계의 네트워크에 공급하는 게이트웨이 장치를 제공할 수 있다.
이하, 도면에 따라, 차량 탑재 게이트웨이 장치에 의해 차량의 정보계와 제어계를 안전하게 접속하는 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 게이트웨이 장치 및 그것을 포함하는 차량 탑재 시스템의 구성을 도시한다.
게이트웨이 장치(101)는, 정보계 LAN(112)과 제어계 LAN(116) 사이에 접속되는 장치로서, 정보계 LAN(112)에 접속된 기기(113, 114)와, 제어계 LAN(116)에 접속된 기기(117)의 제휴를 중개한다. 정보계 LAN(112)에 접속되는 차량 탑재 정보계 단말기의 대표예로서는, 카 내비게이션 단말기(113)나, 차량 탑재 카메라(115)의 영상을 처리·제어하는 카메라 제어 단말기(114)가 있다. 정보계 LAN(112)으로서는, 멀티미디어 CAN(Controller Area Network)이나 IEEE1394, USB 등이 이용된다.
한편, 제어계 LAN(116)에 접속되는 차량 탑재 제어계 단말기로서는, 전자 제 어 장치(Electronic Control Unit)(117)가 있다. 제어계 LAN(116)으로서는 CAN이나 FlexRay가 이용된다.
게이트웨이 장치(101)는, 정보계 LAN(112)에의 메시지의 송수신을 담당하는 정보계 액세스부(102), 제어계 LAN(116)에의 메시지의 송수신을 담당하는 제어계 액세스부(104), 정보계 액세스부(102)와 제어계 액세스부(103) 사이의 데이터 플로우를 제어하는 액세스 제어부(103), 액세스 제어를 위한 폴리시를 관리하는 폴리시 관리부(109), 정보계 액세스부(102)를 사용하여 정보계의 상태를 감시하는 정보계 감시부(105), 정보계 감시부(105)에 의해 취득된 정보를 축적·관리하는 정보계 구성 관리부(106), 제어계 액세스부(104)를 사용하여 제어계의 상태를 감시하는 제어계 감시부(107), 제어계 감시부(107)에 의해 취득된 정보를 축적·관리하는 제어계 구성 관리부(108), 폴리시를 갱신할지의 여부를 판단하여 외부 통신부(111)를 사용하여 폴리시를 갱신하는 폴리시 갱신부(110)를 갖고 구성된다.
여기서, 외부 통신부(111)로서는 휴대 전화망이나 무선 LAN을 사용한 데이터통신 칩이나 카드가 상정된다. 액세스 제어부(103)는 정보계 구성 관리부(106) 및 제어계 구성 관리부(108)가 관리하고 있는 차량 상태의 정보에 기초하여 액세스 제어의 판단을 행한다. 또한, 폴리시 갱신부(110)는, 정보계 구성 관리부(106) 및 제어계 구성 관리부(108)에서 관리되고 있는 정보에 기초하여 폴리시 갱신 필요 여부를 판단한다. 상기의 기능은, 컴퓨터에서 소정의 프로그램을 실행함으로써 실현된다.
도 12에, 게이트웨이 장치(101)의 바람직한 하드웨어 구성을 도시한다.
게이트웨이 장치(101)는, 소정의 프로그램을 실행하는 CPU(1201)와, 외장의 플래시 ROM(1202), RAM(1203), 정보계 LAN(112)으로서의 CAN에 접속하기 위한 CAN 컨트롤러(1204a), 제어계 LAN(116)에 접속하기 위한 CAN 컨트롤러(1204b), 외부와 무선 통신을 행하기 위한 통신 디바이스(1205), 이그니션 ON/OFF에 의한 전원 공급 및 정지를 제어하는 전원 관리 회로(1206)를 갖고 구성된다.
여기에서, 상기의 기능을 실현하는 프로그램은, CPU(1201) 내장의 ROM, 또는 외장의 플래시 ROM(1202)에 저장되어 있고, 게이트웨이 장치의 기동 시에 이 ROM으로부터 읽어내어져서 CPU(1201)에서 실행된다.
도 2는 게이트웨이 장치와 센터 서버의 제휴를 위한 전체 시스템의 구성을 도시한다. 게이트웨이 장치(101)는 공중 통신망(202)을 통하여 센터 서버(203)에 접속된다. 센터 서버(203)는, 정보계 및 제어계의 액세스를 규정한 폴리시를 저장하는 저장부(205) 및 게이트웨이 장치(101)에 대한 폴리시를 갱신하는 폴리시 갱신 응답부(204)를 갖는다.
차량(201)에 탑재된 게이트웨이 장치(101)로부터 외부 통신부(111) 및 공중통신망(202)을 통하여 센터 서버(203)에 대하여 폴리시 갱신의 조회를 행하면, 센터 서버(203)에서는, 폴리시 갱신 응답부(204)가 그 액세스를 접수하고, 폴리시 저장부(205)에 저장되어 있는 폴리시로부터 적절한 것을 선택하여, 게이트웨이 장치(101)에 응답한다.
도 3은 정보계 구성 관리부(106)의 테이블 구조를 나타낸다.
정보계 구성 관리부(106)는, 정보계 LAN(112) 및 정보계 LAN(112)에 접속되 어 있는 구성 부품에 관한 정보를 리스트로서 관리한다. 테이블은, 부품명(301), 하드웨어 식별자(302), 소프트웨어 식별자(303), 상태(304), 타임 스탬프(305)의 각 구성 요소를 기억하여 관리한다. 하드웨어 식별자(302)는 부품의 하드웨어를 유니크하게 식별하기 위한 ID이고, 소프트웨어 식별자(303)는 하드웨어 내에 조립되어 있는 소프트웨어의 버젼을 나타내는 식별자이다. 상태(304)는 부품에 발생되어 있는 장해 내용을 나타내고, 고장이 발생한 경우에는 고장 코드(Diagnostic Trouble Codc)를 저장한다. 타임 스탬프(305)는 상태(304)의 정보를 갱신했을 때의 최신의 타임 스탬프를 유지한다.
도 4는 제어계 구성 관리부(108)의 테이블 구성을 도시한다.
제어계 구성 관리부(108)도 정보계 구성 관리부(106)와 마찬가지의 구성을 하고 있고, 관리의 대상이 제어계 LAN(116) 및 제어계 LAN(116)에 접속된 ECU(117)로 된다. 제어계 구성 관리부(108)의 테이블은, 정보계 구성 관리부(106)의 테이블과 마찬가지로, 부품명(401), 하드웨어 식별자(402), 소프트웨어 식별자(403), 상태(404), 및 타임 스탬프(405)를 유지하여 관리한다.
다음으로, 도 5를 참조하여, 정보계 구성 관리부(106)를 갱신하기 위한 처리 동작에 대하여 설명한다. 우선, 정보계 감시부(105)가 정보계 액세스부(102)에 정보계에의 조회 액세스를 요구한다(스텝 501). 정보계 액세스부(102)는, 지정된 부품에 대하여 진단 통신을 행하고, 조회에 의한 데이터 취득을 위한 통신을 실행한다(스텝 502). CAN을 사용한 진단 통신으로서는 DiagOnCAN(Diagnostics On CAN)이 표준화되어 있고, 일반적으로도 이용되어 있다. DiagOnCAN을 이용하여, 조회 통신 을 행하는 경우, 예를 들면 ReadDataByLocalID 서비스(서비스 ID: $21)와 지정된 로컬 ID(예를 들면, 하드웨어/소프트웨어 식별자 취득의 경우에는 $11, 고장 코드 취득의 경우에는 $12)를 이용하여 해당하는 ECU(117)에 대하여 조회 통신을 행한다.
다음으로, 이에 의한 응답 메시지를 정보계 감시부(105)에 회신하여(스텝 503), 응답 메시지에 기초하여 정보계 구성 관리부(106) 내의 관리 정보를 갱신한다(스텝 504). CAN의 경우, 노이즈 등에 의해 메시지가 깨진 경우 등에 에러를 검출하는 기능이 있고, 예를 들면 카 내비게이션 단말기(113)가 발한 메시지에 에러가 발생한 경우에는 정보계 액세스부(102)에서 에러를 검지하고, 검지한 에러의 통지를 정보계 감시부(105)가 받음으로써, 정보계 감시부(105)가 상태(304)를 갱신할 수도 있다. 이 때, DiagOnCAN에 의한 조회 통신에서 취득한 하드웨어/소프트웨어 식별자는 정보계 구성 관리부(106) 내의 하드웨어 식별자(302)와 소프트웨어 식별자(303)의 각 란을 갱신한다. 「금회」란에 기재된 내용에 변경이 있으면, 「금회」란의 내용을 「전회」란에 카피하고, 「금회」란을 신규 데이터로 갱신한다. 고장 코드를 취득한 경우에는 상태(304)란을 최신의 고장 코드로 갱신하고, 이를 갱신한 일시를 타임 스탬프(305)에 기록하게 된다.
도 6에, 제어계 구성 관리부(108)를 갱신하기 위한 처리 플로우를 나타낸다.
이 갱신 처리는, 실질적으로 상기한 정보계 구성 관리부(106)의 갱신 처리와 마찬가지이다.
우선, 제어계 감시부(107)가 제어계 액세스부(104)에 제어계에의 액세스를 요구하고(스텝 601), 제어계 액세스부(104)로부터 지정된 부품에 대하여 DiagOnCAN 등의 진단 통신을 실시한다(스텝 602). 진단 통신에 의한 응답 메시지를 제어계 감시부(107)에 회신하고(스텝 603), 응답 메시지에 기초하여 제어계 구성 관리부(108) 내의 관리 정보를 갱신한다(스텝 604). 예를 들면, 제어계 감시부(107)는 ECU에의 조회의 응답 메시지, 또는, ECU로부터 정기적으로 송신되는 메시지에 배터리 전압에 관한 정보가 포함되어 있는 경우에는, 메시지로부터 그 정보를 추출하고, 도 4의 부품명(401) 「배터리」에 관한 레코드의 상태(404)에 「전압 10V」와 같이 값을 입력하여 갱신한다.
다음으로, 도 7을 참조하여 폴리시 관리부(109)의 구성에 대하여 설명한다.
폴리시 관리부(109)는, 액세스 제어부(103)에서 액세스 제어를 실시할 때 베이스로 하는 액세스 제어 폴리시를 관리하는 것으로서, (a) 액세스 제어 룰, (b) 액세스 허가 조건, (c) 액세스 변환 룰의 3개의 테이블에 의해 구성된다.
(a) 액세스 제어 룰은, 어느 서비스를 어느 타이밍에서 허가할지, 및 , 액세스 불가인 경우에 어떻게 대응할지를 룰화하여, 리스트업한 것이다. 본 실시 형태에서는, 액세스 제어 룰로서, 「CAN ID」 「서비스 ID」 「파라미터」 「액세스 허가 조건」 「액세스 불가 시 대응」을 규정한다. 「CAN ID」 「서비스 ID」 「파라미터」는 DiagOnCAN에 의한 진단 통신에 대하여 액세스 제어를 행하는 경우에 지정하는 값으로 된다. 「CAN ID」에는, 조회처로 되는 ECU(117)에의 송신용으로서 지정되어 있는 CAN ID를, 「서비스 ID」에는 그 조건에 의해 허가하는 DiagOnCAN 서비스의 ID(예를 들면, ReadDataByLocalID라면 $21), 서비스 ID의 서비스에서 지 정할 파라미터(서비스가 ReadDataByLocalID이면 지정할 로컬 ID)를 규정한다. 「액세스 허가 조건」에는, DiagOnCAN 통신을 허가하기 위한 조건을 (b) 액세스 허가 조건의 리스트로부터 해당하는 조건의 일련 번호를 지정한다. 복수의 조건을 「AND」 또는 「OR」로 접속하여 복합적인 조건으로서 규정하여도 된다. 「액세스 불가 시 대응」에는, 액세스 허가 조건에 적합하지 않았던 경우의 대응 방법을 규정한다. 예를 들면, 「액세스 거부」나 「자기 정지(셀프 셧 오프)」라고 한 대응 방법을 규정하게 된다.
(b) 액세스 허가 조건의 테이블은, (a) 액세스 제어 룰 중에서 액세스를 허가하기 위한 개개의 조건을 리스트업한 것이다. 본 실시 형태에서는, 액세스 허가 조건으로서, 「부품」 「하드웨어 식별자」 「소프트웨어 식별자」 「상태」에 의해 나타내고 있다.
이는 정보계 구성 관리부(106) 및 제어계 구성 관리부(108)에서 관리하고 있는 정보의 내용과 동일하다. 예를 들면, 부품 「ECU1」의 하드웨어 식별자 「9876」, 소프트웨어 식별자 「002」에서, 상태가 「이상 없음」인 것이 액세스 허가의 하나의 조건이면 이를 리스트에 추가한다. 「제어계 LAN」이나 「배터리」와 같이 하드웨어/소프트웨어 식별자를 갖지 않는 것은 하드웨어/소프트웨어 식별자의 지정은 불필요하다.
상기의 구성에 따르면, 동적으로 변화되는 것이 상정되는 부품의 버젼 갱신이나 차량의 상태 변화에 대응하여 적절한 액세스 제어가 가능하게 된다. 예를 들면, 「배터리 전압이 규정 값 이하인 경우에는 ECU에의 액세스는 하지 않는다」 「 카 내비게이션의 이상이 검지된 경우에는 카 내비게이션으로부터의 요구는 차단한다」 등의 대응을 취할 수 있다.
(c) 액세스 변환 룰은, 정보계 LAN(112)으로부터의 메시지를 제어계 LAN(116)에 전송하는 경우, 또는 그 반대로, 제어계 LAN(116)으로부터의 메시지를 정보계 LAN(112)에 전송하는 경우에, 메시지를 어떻게 변환할지에 대한 룰을 규정한다.
본 실시 형태에서는, 정보계 LAN(112)으로부터의 메시지를, 수신처인 ECU(117)의 하드웨어/소프트웨어 식별자에 따라서 CAN ID를 변환하여 송신하는 예를 도 7의 (c)에 도시하고 있다. 도 7에서는, 정보계 LAN(112)으로부터의 메시지의 CAN ID가 「10D」인 경우에, 부품명「ECU1」의 하드웨어 식별자가 「9876」, 소프트웨어 식별자가 「005」인 경우에는, CAN ID를 「21A」로 변환하는 취지를 룰로서 규정하고 있다. 변환할지의 여부를 판정하는 조건으로 되는 「부품명」 「하드웨어 식별자」 「소프트웨어 식별자」를 「체크 리스트」로서 규정한다. 본 실시 형태에서는, CAN ID의 변환만을 나타내고 있지만, 메시지 중의 데이터의 비트 위치를 이동하는 룰로서 규정하여도 된다. 예를 들면, 「15비트째로부터 16비트째까지의 2비트를 31비트째로부터 32비트째의 위치로 이동」하는 것을 룰로서 규정하여도 된다.
상기의 구성에 따르면 다음과 같은 이점이 있다. 예를 들면, 카 내비게이션 단말기(113)가 갱신된 경우, 새로운 카 내비게이션 단말기(113)가 새로운 제어계 시스템용으로 개발된 종래에는 없는 메시지가 제어계에 송신되는 사태가 있을지 모 르지만, 이러한 경우라도, 신구의 부적합을 검지함으로써, 갱신되어 있지 않은 기존의 제어계 시스템에 적합하지 않은 메시지는 차단하거나, 메시지 포맷 등의 프로토콜을 구제어계 시스템용으로 변환할 수 있어, 제어계에 악영향이 미치치 않도록 관리할 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하여, 폴리시 관리부(109)에 규정한 폴리시를 이용하여 액세스 제어를 행하는 처리에 대하여 설명한다.
최초로, 정보계 LAN(112)으로부터의 메시지를 정보계 액세스부(102)에서 접수한다(스텝 801). 그 후, 액세스 제어부(103)가 폴리시 관리부(109)로부터 폴리시를 취득한다(스텝 802). 그리고, 도 7의 (a) 액세스 제어 룰에 규정된 「액세스 허가 조건」에 해당하는 도 7의 (b) 액세스 허가 조건에 기초하여, 정보계 구성 관리부(106)의 정보가 도 7의 (b) 액세스 허가 조건에 규정된 「부품」 「하드웨어 식별자」 「소프트웨어 식별자」 「상태」의 값에 해당하는지의 여부를 체크한다(스텝 803). 마찬가지로 하여, 도 7의 (b) 액세스 허가 조건에 기초하여 제어계 구성 관리부(108)의 정보가, 도 7의 (b) 액세스 허가 조건에 규정된 「부품」 「하드웨어 식별자」 「소프트웨어 식별자」 「상태」의 값에 해당하는지의 여부를 체크한다(스텝 804).
다음으로, 스텝 803 또는 804에서 체크된 액세스 가부를 판단을 확인한다(스텝 805). 그 결과 액세스 허가이면, 도 7의 (c) 액세스 변환 룰에 규정된 「CAN ID」와 송신 메시지의 CAN ID를, 또한, 도 7의 (c) 액세스 변환 룰의 「체크 리스트」에 규정된 「부품명」 「하드웨어 식별자」 「소프트웨어 식별자」와 정보계 구성 관리부(106) 또는 제어계 구성 관리부(108)의 내용을 각각 비교함으로써 변환 필요 여부를 판단하고(스텝 806), 그 결과, 변환 필요이면 제어계에의 송신 메시지를 액세스 변환 룰에 따라서 변환한다(스텝 807). 그리고, 제어계 액세스부(104)가 제어계 LAN(116)에 메시지를 송신하여(스텝 808), 처리를 종료한다.
한편, 상기 스텝 806에서의 판단의 결과, 변환 불필요라고 판단되면, 스텝 808로 이행하고, 제어계 LAN(116)에 메시지가 송신된다. 또한 스텝 805에서의 판단의 결과, 액세스 불가라고 판단된 경우에는, 도 7의 (a) 액세스 제어 룰의 「액세스 불가 시 대응」에 따라서, 룰에 규정된 내용을 실시한다(스텝 809).
상기의 처리에 따르면, 예를 들면, 최신의 카 내비게이션 단말기(113)로부터, 오래된 ECU(117)가 서포트하고 있지 않은 새로운 방식으로 액세스를 시도하려고 한 경우에라도, 액세스를 차단하거나, 오래된 ECU(117)가 서포트하고 있는 액세스 형식으로 변환하거나 함으로써, 제어계에 악영향을 미칠 가능성을 억지할 수 있다.
다음으로 도 9를 참조하여, 정보계나 제어계의 구성 변화에 따라서 폴리시 관리부(109)에서 관리되어 있는 폴리시를 갱신하는 처리에 대하여 설명한다.
우선, 폴리시 갱신부(110)가 정보계 구성 관리부(106)를 확인하고, 하드웨어 식별자/소프트웨어 식별자의 내용이 금회와 전회에 변화가 없는지 확인한다(스텝 901). 그리고 변화가 있는지의 여부를 판정하여(스텝 902), 변화가 있는 경우에는 변화가 있었던 구성 부품의 하드웨어 식별자/소프트웨어 식별자를 센터 서버(203)의 폴리시 갱신 응답부(204)에 조회한다(스텝 905).
한편, 변화가 없었던 경우에는, 제어계 구성 관리부(108)를 확인하여, 하드웨어 식별자/소프트웨어 식별자의 내용이 금회와 전회에서 변화가 없는지 확인한다(스텝 903). 그리고, 변화가 있는지의 여부를 판정하여(스텝 904), 변화가 있으면 스텝 905로 이행한다. 변화가 없으면 폴리시 갱신 불필요라고 판단하여 종료한다.
스텝 905에서 센터 서버(203)에 조회하면, 송신한 하드웨어 식별자/소프트웨어 식별자를 검색 키로 하여 폴리시 저장부(205)로부터 해당하는 폴리시를 취득하고, 폴리시 갱신부(110)가 이를 수신한다(스텝 906).
여기서, 폴리시 저장부(205)의 테이블 구성을 도 10에 도시한다. 폴리시 저장부(205)에서는, 하드웨어 식별자, 소프트웨어 식별자와 폴리시 및 추장 대응 시스템을 조로 하여 관리한다. 여기서 폴리시의 내용은 도 7에 도시한 (a) 액세스 제어 룰, (b) 액세스 허가 조건, (c) 액세스 변환 룰의 각 내용으로 되지만, 관리 방법으로서는, 지정되어 있는 하드웨어 식별자/소프트웨어 식별자에 관련된 개소만을 발췌한 것이어도 된다. 추장 대응 시스템이란, 부품의 갱신에 대응하여 최신의 서비스를 받는 데에 추장되는 시스템 구성으로서, 구체적으로는 제휴하는 상대(제어계와의 제휴이면 ECU(117))의 하드웨어 식별자/소프트웨어 식별자를 나타낸다.
그 후, 폴리시 갱신부(110)는 폴리시 관리부(109)의 내용을 최신 폴리시에 의해 갱신한다(스텝 907). 그리고, 추장 대응 시스템과 제어계 정보 관리부(108)를 비교하여, 차분이 있으면 필요한 시스템 갱신(ECU(117)의 갱신의 경우에는 리프로그래밍)을 재촉하는 메시지를 카 내비게이션 단말기(113)에 통지하고, 표시한다 (스텝 908).
여기서, 카 내비게이션 단말기(113) 상에 메시지를 표시한 화면예를 도 11에 도시한다. 카 내비게이션 단말기(113) 상의 카 내비게이션 표시부(1101)에는, 지도 표시부(1102)에 도로 심볼(1103)이나 차량 현재 위치 심볼 등이 표시된다. 이 외에, 안내 표시부(1105)에 「가장 가까운 딜러에 의해 차량을 메인터넌스함으로써 최신의 내비게이터 협조 제어 기능을 이용하실 수 있습니다」와 같은 시스템 갱신을 재촉하는 메시지가 표시된다.
상기한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 차량의 정보계 시스템, 제어계 시스템의 하드웨어, 소프트웨어가 교환되어 갱신된 경우에도, 폴리시를 차량의 변화에 추종시키는 것이 가능해져, 정보계와 제어계의 제휴를 적절히 계속 관리하는 것이 가능하게 된다.
다음으로, 제2, 제3 실시 형태를 설명한다.
도 13은 차량 탑재 네트워크(10130)의 개략도이다.
도시한 바와 같이, 차량 탑재 네트워크(10130)는, 제어계 네트워크(10111)와, 정보계 네트워크(10121)와, 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)를 구비한다.
또한, 본원에서는, 제어계 네트워크(10111)란, 엔진 컨트롤러가 접속되어 있는 네트워크, 또는 차량 속도 신호가 흐르는 네트워크를 가리킨다. 일반적으로, 상기 네트워크 상을 흐르는 정보의 갱신 주기는 1밀리초∼400밀리초 정도이다.
정보계 네트워크(10121)란, 내비게이션 장치가 접속되어 있는 네트워크, 또는 지도 데이터 정보가 흐르는 네트워크를 가리킨다. 일반적으로, 상기 네트워크 상을 흐르는 정보의 갱신 주기는 400밀리초 이상이다.
도시한 바와 같이, 제어계 네트워크(10111)에는, 예를 들면, 차량의 변속기를 제어하는 AT(Automatic Transmission) 제어 장치(10112), 도어로크 등의 보디계를 제어하는 BCM(Body Control Module)(10113), 엔진의 회전수의 제어 등을 행하는 ECU(Engine Control Unit)(10114) 등의 전자 제어 장치와 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)가 접속되어 있고, 이들 장치에 의해 제어계 시스템(10110)이 구축되어 있다.
그리고, 제어계 네트워크(10111)를 통하여 접속되어 있는 각 장치는 서로 제어 데이터의 수수를 행할 수 있다. 예를 들면 AT 제어 장치(10112)는, 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)로부터 우좌회전에 관한 제어 데이터를 수신하면, 변속기를 제어 데이터에 따라서 절환한다. 또한 마찬가지로 BCM(10113)은 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)로부터 도어로크 해제에 관한 제어 데이터를 수신하면 도어로크를 해제한다.
제어계 네트워크(10111)란 예를 들면 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 또는 FlexRay 등의 규격에 준한 네트워크이다.
제어계 네트워크(10111) 상을 흐르는 제어계 데이터(10220)는, 도 14에 도시한 바와 같은 데이터 포맷을 구비한다. 예를 들면, 제어계 데이터(10220)는, 그 제어계 데이터(10220)의 종류를 나타내는 데이터 식별자(10801)와, 그 제어계 데이터(10220)의 제어 내용을 나타내는 제어 요구(10802)를 포함하여 구성된다.
도 13을 다시 참조하면, 정보계 네트워크(10121)에는, 예를 들면, 정보계 단 말기(10122)와, 무선 통신 장치(10123)가 접속되어 있고, 이들 장치에 의해 정보계 시스템(10120)이 구축되어 있다.
정보계 단말기(10122)는, 예를 들면 카 내비게이션 장치이고, 카 내비게이션 장치는 우좌회전 등의 경로 유도 정보를, 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)를 통하여 제어계 시스템(10110)에 송신할 수 있다.
또한, 무선 통신 장치(10123)가 서버 장치(10124)에 접속할 때에, 휴대 전화망 등의 무선 공중망을 이용함으로써, 카 내비게이션 장치는 무선 통신 장치(10123)를 통하여 필요한 지도의 데이터 등을 서버 장치(10124)로부터 수취할 수 있다. 또한 서버 장치(10124)에 차량 진단 프로그램을 탑재해 놓고, 상기 프로그램으로부터 제어계 시스템(10110)에 진단에 필요한 정보를 제공하도록 요구할 수도 있다. 이 경우, 서버 장치(10124)로부터의 요구는 정보계 단말기(10122)를 통할 필요는 없기 때문에, 직접 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)에 송신되어도 된다.
정보계 네트워크(10121)는, 예를 들면, CAN, IEEE1394, MOST(Media-Oriented Systems Transport) 등의 규격에 준한 네트워크이다. 또한 무선 통신 장치(10123)는 정보계 단말기(10122)에 접속되어 있어도 된다. 그 경우, 정보계 네트워크(10121)는 네트워크망을 구성할 필요는 없기 때문에, USB(Universal Serial Bus) 등을 이용한 시리얼 접속으로 하여도 된다.
정보계 네트워크(10121) 상을 흐르는 정보계 데이터(10210)는, 도 15에 도시한 바와 같은 데이터 포맷을 구비한다.
예를 들면, 정보계 데이터(10210)는, 데이터의 종류를 나타내는 데이터 식별 자(10701)와, 정보계 데이터(10210)의 제어 내용을 나타내는 제어 요구(10702)와, 정보계 데이터(10210)가 유효인 시간을 나타내는 유효 시간(10703)과, 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)가 정보계 데이터(10210)를 제어계 시스템(10110)에 송신하는 횟수를 지정하는 송신 횟수(10704)를 포함하여 구성된다.
상기 정보계 데이터(10210)에서는, 데이터 식별자(10701)는 데이터의 종류를 식별하는 것이다. 후술하는 제어계 시스템(10110) 내의 전자 제어 장치는 이 데이터 식별자(10701)에 기초하여, 송신된 데이터의 내용을 판정하는 것이 있다.
제어 요구(10702)는, 정보계 시스템(10120)이 제어계 시스템(10110)에 요구하는 제어 내용을 나타내는 것으로서, 예를 들면 「1㎞ 앞에서 좌회전」 「도어로크 해제」라고 한 구체적인 제어 요구를 나타내는 것이다.
유효 시간(10703)은, 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)에서 유지되는 시간을 나타내고, 예를 들면, 제어 요구(10702)를 발생시키는 정보계 단말기(10122) 상의 소프트웨어가 지정하는 데이터 갱신 시간에 대응하는 시간이 지정된다. 즉, 1초걸러 갱신되는 주행로에 관한 정보 등은, 유효인 시간은 다음으로 정보가 갱신될 때까지의 1초간이라고 하는 것이 통상이다.
예를 들면, 데이터의 유효 시간이란, 정보계 단말기(10122) 상 등에서 동작하는 소프트웨어에 의해 설정되는, 그 데이터의 갱신 시간이다. 예를 들면 카 내비게이션 장치로부터 「1㎞ 앞에서 좌회전」 등, 위치를 수반하는 제어 요구가 송신된 경우, 통상은 그 정보는 어느 정도의 시간만 유효하다. 위치 정보는 1초 간격으로 갱신되는 것이면, 그 제어 요구의 유효 시간에는 1000밀리초가 설정된다고 하는 바와 같이, 카 내비게이션 장치 상의 소프트웨어에 의해 설정된다.
송신 횟수(10704)는, 제어 요구(10702)를 유효 시간(10703)의 시간 내에 송신하는 횟수로서, 제어 요구(10702)의 중요성, 제어계 네트워크(10111)의 네트워크 부하율 등에 기초하여, 정보계 단말기(10122) 상에서 동작하는 소프트웨어에 의해 미리 지정되는 것이다.
도 16은, 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)의 개략도이다.
차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)는, 제1 통신부(10250)와, 제2 통신부(10251)와, 기억부(10252)와, 제어부(10253)를 갖는다.
제1 통신부(10250)는, 제어계 네트워크(10111)와의 접속을 확립하고, 통신 제어를 행하는 기능을 실현하는 부이다.
제2 통신부(10251)는, 정보계 네트워크(10121)와의 접속을 확립하고, 통신 제어를 행하는 기능을 실현하는 부이다.
기억부(10252)는, 데이터 관리 정보 기억 영역(10310)과, 차량 상태 관리 정보 기억 영역(10320)을 구비한다.
데이터 관리 정보 기억 영역(10310)에는, 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)를 통하여, 정보계 네트워크(10121)로부터 제어계 네트워크(10111)에 송신하는 데이터와, 그 데이터를 관리하는 정보가 기억된다.
예를 들면, 데이터 관리 정보 기억 영역(10310)에는, 정보계 데이터(10210)의 데이터 식별자(10701)와, 제어 요구(10702)가, 정보계 네트워크(10121)로부터 제어계 네트워크(10111)에 송신하는 데이터로서 기억된다.
또한, 예를 들면, 데이터 관리 정보 기억 영역(10310)에는, 정보계 네트워크(10121)로부터 제어계 네트워크(10111)에 송신하는 데이터를 관리하는 정보로서, 도 17에 도시한 바와 같은 데이터 관리 테이블(10311)이 기억된다.
도시한 바와 같이, 데이터 관리 테이블(10311)은, 우선도 필드(10312)와, 타이머값 필드(10313)와, 송신 횟수 필드(10314)와, 식별자 필드(10315)와, 데이터 포인터 필드(10316)를 구비하고, 정보계 네트워크(10121)로부터 송신되어 온 데이터의 1건마다 1 레코드를 유지한다.
우선도 필드(10312)에는, 각 레코드에서 관리되는 데이터를 송신하는 우선도를 특정하는 정보가 저장된다. 우선도는, 후술하는 바와 같이, 송신 횟수를 타이머값으로 제산한 값이 적은 것부터 순서대로 우선도가 높아진다. 또한, 송신 횟수를 타이머값으로 제산한 값이 동일한 것에 대해서는, 예를 들면, 데이터 관리 테이블(10311)에의 엔트리순으로 우선도가 높아진다.
타이머값 필드(10313)에는, 레코드마다 유지하는 데이터의 기한을 특정하는 정보가 저장된다. 또한, 타이머값 필드(10313)의 초기값은, 정보계 데이터(10210)에 포함되어 있는 유효 시간(10703)이며, 그 유효 시간(10703)으로부터 데이터 관리 테이블(10311)의 갱신 주기마다 해당 주기의 기간을 감산한 것이 저장된다.
송신 횟수 필드(10314)에는, 각각의 레코드에서 관리되어 있는 데이터를 제어계 네트워크(10111)에 송신하는 횟수를 특정하는 정보가 저장된다. 또한, 송신 횟수 필드(10314)의 초기값은, 정보계 데이터(10210)의 송신 횟수이며, 그 송신 횟수(10704)로부터 그 레코드가 제어계 네트워크(10111)에 대하여 송신될 때마다 횟 수를 「1」씩 디크리먼트한다.
식별자 필드(10315)에는, 각각의 레코드에서 관리되어 있는 데이터를 식별하기 위한 식별 정보(ID)가 저장된다. 또한, 식별자 필드(10315)의 초기값은, 정보계 데이터(10210)에 포함되어 있는 데이터 식별자(10701)이다.
데이터 포인터 필드(10316)에는, 각각의 레코드에서 관리되어 있는 데이터의 저장 위치(어드레스)를 특정하는 정보가 저장된다.
도 17의 예에서는, 가장 우선도가 높은 데이터로서, 유효 시간 100밀리초, 송신 횟수 1회, #10에서 식별되는 제어 요구가 H'FFFF4000의 어드레스에 저장되어 있는 정보를 유지하는 레코드가 기재되어 있다. 이는 100밀리초 이내에 #10에서 식별되는 제어 요구를 최저 1회는 송신할 필요가 있는 레코드라고 하는 것을 나타내고 있다.
도 16을 다시 참조하면, 차량 상태 관리 정보 기억 영역(10320)에는, 제어계 네트워크(10111)의 통신 상황을 관리하는 정보가 기억된다.
예를 들면, 차량 상태 관리 정보 기억 영역(10320)에는, 도 18에 도시한 바와 같은 차량 관리 테이블(10321)이 기억된다.
도시한 바와 같이, 차량 관리 테이블(10321)은, 항목 필드(10322)와, 상태 필드(10323)를 구비한다.
항목 필드(10322)는, 각각의 레코드에서 관리하는 제어계 네트워크(10111)의 통신 상황을 특정하는 정보가 저장된다. 여기에서, 본 실시 형태에서는, 네트워크 부하율 및 전압의 레코드가 저장되어 있지만 이와 같은 양태에 한정되는 것은 아니 다.
상태 필드(10323)에는, 네트워크 부하율 또는 전압값이 각각의 레코드에 저장된다.
여기서, 제어계 네트워크(10111)에 접속된 복수의 장치는, 통상적으로, 일정 간격으로 제어 데이터를 송신하고 있기 때문에, 제어계 네트워크(10111)는, 통상 상태에서, 특정의 시간 간격으로 거의 일정수의 제어 데이터를 통신하고 있는 것으로 생각된다. 이에 대하여, 특정한 시간 간격에서의 데이터수가 통상 상태보다도 많은 경우에는, 차량의 제어에 많은 제어 데이터가 필요하며, 이러한 상태일 때에, 정보계 시스템(10120)으로부터의 데이터를 제어계 네트워크(10111)에 송신하면, 차량의 제어에 악영향을 미칠 가능성이 높다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 통상 상태에서 특정한 시간 간격에서의 제어계 네트워크(10111)에 흐르는 데이터수를 미리 정해 두고, 이러한 데이터수와, 실제로 제어계 네트워크(10111)에 흐르고 있는 데이터수와의 비율을 네트워크 부하율로서 산출하고, 차량 관리 테이블(10321)에 저장하도록 하고 있다.
또한, 전자 제어 장치에 인가되는 전압값 또는 차량의 배터리 장치로부터의 출력 전압값도, 차량 상태를 나타내는 것으로 생각된다. 일반적으로, 제어계 네트워크(10111)에 접속되어 있는 장치에 인가되는 전압이 불안정해지면, 제어계 네트워크(10111)에 노이즈 신호가 실리기 쉬워진다. 즉, 전압이 불안정한 경우에, 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)가 정보계 네트워크(10121)로부터 송신된 데이터를 제어계 네트워크(10111)에 송신하면, 제어계 네트워크(10111)에 대량의 에러 프레 임이 발생하는 요인으로 될 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 제어계 네트워크에 접속되어 있는 장치에 인가되는 전압 또는 차량의 배터리 장치로부터의 출력 전압을 취득하고, 결과를 차량 상태 관리 테이블(10321)에 저장하도록 하고 있다.
도 18에서는, 예를 들면 네트워크 부하율이 54%로서, 예를 들면 전자 제어 장치의 전압이 11.8V라고 하는 상태를 나타내고 있다.
제어부(10253)는, 정보계 데이터 수신부(10201)와, 데이터 관리부(10202)와, 차량 상태 관리부(10203)와, 송신 판정부(10204)를 구비한다.
정보계 데이터 수신부(10201)는, 정보계 네트워크(10121)로부터의 정보계 데이터를 제2 통신부(10251)를 통하여 수신하여, 데이터 관리부(10202)에 건네준다.
데이터 관리부(10202)는, 정보계 데이터 수신부(10201)로부터 건네받은 제어계 네트워크(10111)에 대한 제어 정보를 포함하는 정보계 데이터(10210)에 기초하여, 데이터 관리 테이블(10311)에 레코드로서 등록한다. 또한, 데이터 관리부(10202)는, 주기적으로, 등록한 레코드의 송신 횟수(10704)나 유효 시간(10703)에 따라서 파기·갱신을 행한다.
차량 상태 관리부(10203)는, 제어계 네트워크(10111)에 흐르고 있는 제어계 데이터(10220)를 제1 통신부(10250)를 통하여 수신하면, 수신한 제어계 데이터(10220)로부터 차량 상태를 나타내는 정보를 산출하고, 차량 상태 관리 테이블(10321)에 정보를 기입한다.
송신 판정부(10204)는, 주기적으로, 차량 상태 관리 테이블(10321)을 읽어들이고, 각 항목이 소정의 임계값의 범위 내에 있는 것을 확인하여, 그 범위 내에 있 으면, 제어계 네트워크(10111)에 대하여 데이터 관리 테이블(10311)에 등록된 레코드의 송신이 가능하다고 판정한다. 어느 것인가의 항목이 소정의 임계값의 범위 내에 없으면, 그 주기는 송신을 보류한다.
그리고, 송신 판정부(10204)는, 송신이 가능하다고 판단한 경우에는, 데이터 관리 테이블(10311)에 등록된 레코드 중 가장 우선도가 높은 레코드를 취출하고, 그 레코드의 식별자 필드(10315)와, 데이터 포인터 필드(10316)에서 나타내어지는 메모리 어드레스에 있는 데이터를 취득하고, 도 14에 도시한 포맷에 따라서 정형하고, 제어계 데이터(10220)를 조립하여, 제1 통신 인터페이스(10101)를 통하여 제어계 네트워크(10111)에 송신한다. 송신 후에는, 송신한 레코드에 대하여, 데이터 관리 테이블(10311)에 등록된 송신 횟수 필드(10314)를 감산하여 갱신한다.
또한, 데이터 관리부(10202)와, 차량 상태 관리부(10203)와, 송신 판정부(10204)는, 각각 독립한 주기로 처리를 반복적으로 실시한다.
차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)는, 도 19에 도시한 바와 같이, 연산 장치인 CPU(Central Processing Unit)(1021)와, 주기억 장치인 RAM(Random Access Memory)(1022)과, 프로그램이나 데이터를 저장하는 ROM(Read 0nly Memory)(1023)과, 그들을 연결하는 버스(1032)와, 제어계 네트워크(10111)를 통하여 정보의 송수신을 행할 수 있는 인터페이스인 제1 통신 인터페이스(10101)와, 정보계 네트워크(10121)를 통하여 정보의 송수신을 행할 수 있는 인터페이스인 제2 통신 인터페이스(10103)를 갖는 소위 컴퓨터로 구성 가능하다.
전술한 정보계 데이터 수신부(10201)와, 데이터 관리부(10202)와, 차량 상태 관리부(10203)와, 송신 판정부(10204)는 그 연산 처리를 CPU(1021)가 RAM(1022)에 전개된 명령 코드를 실행함으로써 실현된다. 또한, RAM(1022)에 전개되는 명령 코드는, ROM(1023)에 기억된 것이어도 되고, 또한, 제2 통신 인터페이스(10103)를 통하여 정보계 네트워크(10121)에 접속된 장치로부터 취득된 것이어도 된다.
RAM(1222)은, 명령 코드의 전개를 행하는 영역뿐만 아니라, 데이터 관리 테이블(10311)과, 차량 상태 관리 테이블(10321)을 기록하는 영역을 갖는다.
R0M(1023)은, 차량에 사용되는 통상의 R0M 장치이며, 게이트웨이 장치의 소프트웨어나, 소프트웨어가 필요로 하는 데이터의 초기값, 그 외 재기입의 필요가 없는 데이터 등을 미리 기록하고 있다.
제1 통신부(10250)는, 제1 통신 인터페이스(10101)에 의해 실현 가능하며, 제2 통신부(10251)는, 제2 통신 인터페이스(10103)에 의해 실현 가능하다.
이들 하드웨어 장치와 각 기능부의 동작에 의해, 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)는 정보계 시스템(10120)으로부터 데이터를 수신하고, 제어계 시스템(10110)의 상태가 안정 상태이면 상기 데이터를 제어계 시스템(10110)에 송신하여 재송신을 대기하고, 안정 상태가 아니면 송신을 대기한다고 하는 기능을 실현할 수 있다.
다음으로, 제2 실시 형태에서의 차량 탑재 게이트 웨이 장치(10100)의 동작에 대하여, 도 20∼도 23을 이용하여 설명한다.
계속해서, 도 20에, 전술한 정보계 데이터 수신부(10201)의 상세한 처리 플로우를 나타낸다.
우선, 정보계 데이터 수신부(10201)는 제2 통신 인터페이스(10103)로부터 제어계 네트워크(10111)에 대한 제어 정보를 포함하는 정보계 데이터(10210)를 수신한다(STEP10301).
다음으로, 정보계 데이터 수신부(10201)는, 수신한 제어계 네트워크(10111)에 대한 제어 정보를 포함하는 정보계 데이터(10210)를 데이터 관리 테이블(10311)에 등록한다. 구체적으로는, 정보계 데이터 수신부(10201)는, 수신한 제어계 네트워크(10111)에 대한 제어 정보를 포함하는 정보계 데이터(10210)의 제어 요구(10702)를 RAM(1022) 상의 버퍼 영역(도시하지 않음)에 저장하고, 저장한 버퍼 영역의 어드레스를 나타내는 데이터 포인터를, RAM(1022) 상의 데이터 관리 테이블(10311)의 데이터 포인터 필드(10316)에 저장한다. 또한, 정보계 데이터 수신부(10201)는, 제어계 네트워크(10111)에 대한 제어 정보를 포함하는 정보계 데이터(10210)에 포함되는 데이터 식별자(10701)를 데이터 관리 테이블(10311)의 식별자 필드(10315)에 저장하고, 유효 시간(10703)을 타이머값 필드(10313)에 저장하고, 및 송신 횟수(10704)를 송신 횟수 필드(10314)에 저장함으로써 등록을 행한다(STEP10302).
다음으로, 도 21에, 정보계 데이터 수신부(10201)에 의해 등록된 데이터 관리 테이블(10311)의 레코드의 관리를 행하는 데이터 관리부(10202)의 처리 플로우를 나타낸다.
우선, 데이터 관리부(10202)는 자 처리를 개시할지의 여부를, 소정의 타이머 장치로부터의 타이머 정보에 의해 판정한다(STEP10401). 여기에서, 데이터 관리 부(10202)가 처리를 개시하는 주기는, 예를 들면 1밀리초 주기 등의 고속 주기인 것이 바람직하다. 데이터 관리부(10202)는, 전회의 처리 시로부터 주기가 경과하지 않은 경우에는, 데이터 관리부(10202)의 처리를 종료한다.
STEP10401에서 판정한 결과, 주기가 경과한 경우에는, 데이터 관리부(10202)는, 데이터 관리 테이블(10311)에 등록되어 있는 모든 레코드에 대하여, 타이머값 필드(10313)를 주기의 시간만큼 감산하여 레코드를 갱신한다(STEP10402).
다음으로, 데이터 관리부(10202)는, 삭제하는 레코드를 추출한다. 구체적으로는, 데이터 관리부(10202)는, 데이터 관리 테이블(10311)에 등록되어 있는 모든 레코드에 대하여, 타이머값 필드(10313) 또는 송신 횟수 필드(10314)가 0 이하로 되는 레코드가 존재하는지의 여부를 판정한다(STEP10403).
데이터 관리부(10202)는, STEP10403의 판정의 결과, 해당하는 레코드가 존재하면 데이터 관리 테이블(10311)로부터 그 레코드를 삭제한다(STEP10404).
다음으로, 데이터 관리 테이블(10311)에 등록되어 있는 모든 레코드를 우선도순으로 재배열한다. 구체적으로는, 데이터 관리 테이블(10311)에 등록되어 있는 모든 레코드에 대하여, 타이머값 필드(10313)로부터 송신 횟수 필드(10314)를 제산한 결과가 적은 순으로 우선도가 높은 레코드라고 판정하고, 우선도가 높은 순으로 데이터 관리 테이블(10311)의 레코드의 재배열을 행하고, 우선도 필드(10312)에 우선도의 우선 순위를 기록한다(STEP10405). 또한, STEP10405에서, 타이머값 필드(10313)로부터 송신 횟수 필드(10314)를 제산한 결과, 값이 동일하게 되는 레코드가 존재하는 경우에는, 데이터 관리부(10202)는, 데이터 관리 테이블(10311)에 등록된 시계열의 순서에 따라서, 순서를 결정한다.
이상이, 데이터 관리부(10202)의 상세한 처리 플로우이다.
다음으로, 도 22에, 데이터 관리부(10202)와 병행하여 실시하는 차량 상태 관리부(10203)의 처리 플로우를 나타낸다.
차량 상태 관리부(10203)는, 제어계 네트워크(10111)의 상태를 계측하고, 계측한 정보를 이용하여 제어계 시스템(10110)의 안정도를 측정하기 위한 정보를 산출하고, 기록한다.
구체적으로는, 우선, 차량 상태 관리부(10203)는 제어계 네트워크(10111)로부터 제1 통신 인터페이스(10101)를 통하여 제어계 데이터(10220)를 수신한다(STEP10501).
차량 상태 관리부(10203)는, STEP10501에서 수신한 제어계 데이터(10220)로부터, 차량 상태 관리 테이블(10321)의 항목 필드(10322)에 합치하는 정보를 취득하고, 그 항목의 데이터를 취득한 결과에 기초하여, 차량 상태 관리 테이블(10321)의 상태 필드(10323)에 등록한다(STEP10502).
여기서, 차량 상태란, 예를 들면 제어계 네트워크(10111)의 네트워크 평균 부하율이나, 전자 제어 장치에 인가되는 전압값 등의 항목에 의해 나타내어지는 제어 시스템의 상태를 가리킨다. 일반적으로, 제어계 시스템(10110)에서는, 제어계 네트워크(10111)에 접속된 복수의 전자 제어 장치는 일정 간격으로 제어 데이터를 송신하고 있기 때문에, 네트워크 평균 부하율은 정상적으로 변화한다. 반대로, 네트워크 평균 부하율의 변화가 정상적이지 않은 경우, 전자 제어 장치 내에서 제어 주기에 지연이 발생하였다고 생각된다. 이와 같은 타이밍에서 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)가 제어계 데이터(10220)를 제어계 네트워크(10111)에 송신하면, 전자 제어 장치의 제어 주기에 지연을 더 발생시키는 요인으로 될 수 있는 것이 생각된다. 따라서, 차량 상태 관리부(10203)는, 네트워크 부하율이 정상적인 범위에 드는지의 여부를 판정하기 위해 필요로 되는 네트워크 부하율을 수집하여, 차량 상태 관리 테이블(10321)에 등록한다.
예를 들면, STEP10502에서 네트워크 부하율을 취득하는 경우에는, 차량 상태 관리부(10203)는, ROM(1023)에 기록된 소정의 시간 내에서 차량 상태 관리부(10203)가 수신한 제어 데이터의 수를 계측하고, 미리 정해져서 ROM(1023)에 기록된 소정의 제어 데이터의 수신 상정수로 제산하고, 네트워크 평균 부하율을 산출하는 것으로 하여도 된다.
이 네트워크 평균 부하율에서는, 예를 들면, 5대의 전자 제어 장치 A, B, C, D, E(도시하지 않음)가 제어계 네트워크(10111)에 접속된 제어계 시스템을 고려한다. 장치 A는 50밀리초 주기로 제어 데이터를 제어계 네트워크(10111)에 송신하고, 장치 B는 100밀리초 주기로 제어 데이터를 제어계 네트워크(10111)에 송신하고, 장치 C는 150밀리초 주기로 제어 데이터를 제어계 네트워크(10111)에 송신하고, 장치 D는 200밀리초 주기로 제어 데이터를 제어계 네트워크(10111)에 송신하고, 장치 E는 300밀리초 주기로 제어 데이터를 제어계 네트워크(10111)에 송신한다. 이 때, 소정의 300밀리초 동안에 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)가 제어계 네트워크(10111)로부터 수신하는 데이터수는 13개이다. ROM(1023)에는, 미리 수신 상정수 13이 등록되어 있고, 차량 상태 관리부(10203)는, 소정의 300밀리초 동안에 13개의 데이터를 수신한 경우에는, 네트워크 부하율은 100%라고 산출한다. 한편, 전자 제어 장치 A에 문제점이 발생한 경우 등, 전자 제어 장치 A로부터 일정 시간 제어 데이터가 송신되지 않은 경우에는, 소정의 300밀리초 동안에 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)가 수신하는 데이터수는 7개로 되어, 소정의 13개와 일치하지 않는다. 이 경우에는, 차량 상태 관리부(10203)는, 수신한 데이터수인 7을 소정의 수신 상정수인 13으로 제산하여, 네트워크 부하율을 54%라고 산출한다.
또한, 전자 제어 장치에 인가되는 전압값, 또는 차량의 배터리 장치로부터의 출력 전압값도, 차량 상태를 나타낸다. 일반적으로, 전자 제어 장치에 인가되는 전압이 불안정해지면, 제어계 네트워크(10111)에 노이즈 신호가 실리기 쉬워진다. 즉, 전압이 불안정한 경우에, 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)가 제어계 데이터(10220)를 제어계 네트워크(10111)에 송신하면, 제어계 네트워크(10111)에 대량의 에러 프레임이 발생하는 요인으로 될 수 있다. 따라서, 차량 상태 관리부(10203)는, 전자 제어 장치에 인가되는 전압 또는 차량의 배터리 장치로부터의 출력 전압을 취득하고, 결과를 차량 상태 관리 테이블(10321)에 등록한다. STEP 10502에서는, 전압의 취득은, 예를 들면 저전압에 대응하고 있는 전자 제어 장치 로부터 송신된 전압 정보에 기초하여 행한다.
이상이, 차량 상태 관리부(10203)의 처리 플로우이다.
도 23에, 송신 판정부(10204)의 처리 플로우를 나타낸다.
송신 판정부(10204)는, 데이터 관리 테이블(10311)에 기록된 레코드를 정기 적으로 우선도순으로 제어계 네트워크(10111)에 송신하는 처리를 행한다.
구체적으로는, 우선, 송신 판정부(10204)는 자 처리를 개시할지의 여부를, 소정의 타이머 장치로부터의 타이머 정보에 의해 판정한다(STEP10601).
여기에서, 송신 판정부(10204)가 처리를 개시하는 주기는 제어계 네트워크(10111)에 접속된 전자 제어 장치의 주기 중의 최단의 주기와 동일한 값이 바람직하지만, 이와 서로 다른 값이어도 된다. 이는 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)로부터 과잉의 양의 제어계 데이터(10220)가 송신됨으로써 제어계 네트워크(10111)의 부하율이 증대하는 것을 회피함과 함께, 제어계 네트워크(10111)에 접속된 전자 제어 장치에 대한 여분의 부하를 회피하기 위함이다. 예를 들면, 각 전자 제어 장치 중 송신 주기가 10밀리초인 장치가 최단 주기를 갖는 장치인 경우, 10밀리초를 송신 판정부(10204)의 처리를 개시하는 주기로 하여 설정해둔다. 송신 판정부(10204)는, 전회의 처리 시로부터 주기가 경과하지 않은 경우에는, 송신 판정부(10204)의 처리를 종료한다.
다음으로, STEP10601에서 판정한 결과, 전회의 처리 시로부터 주기가 경과한 경우에는, 송신 판정부(10204)는 데이터 관리 테이블(10311)에 레코드가 등록되어 있는지의 여부를 확인한다. 레코드가 등록되어 있지 않은 경우에는, 송신 판정부(10204)는, 그대로 처리를 종료한다(STEP10602).
레코드가 등록되어 있는 경우에는, 송신 판정부(10204)는 데이터 관리 테이블(10311) 중에서 가장 우선도가 높은 데이터를 RAM(1022) 상의 변수 영역에 읽어낸다(STEP10603).
다음으로, 송신 판정부(10204)는, 차량 상태 관리 테이블(10321)에 등록되어 있는 상태 필드(10323)와, ROM(1023) 상 또는 RAM(1022) 상에 보존되어 있는 소정의 임계값에 기초하여, 제어계 시스템(10110)이 안정되어 있는 상태에 있는지의 여부를 판정하고, 안정되어 있는 상태에 있으면 상기 STEP10603에서 취출한 레코드를 제어계 네트워크(10111)에 송신할 수 있는 상태에 있다고 판정한다(STEP10604).
여기서, 전술한, 제어계 시스템(10110)이 안정되어 있는 상태인지의 여부는, 제어계 네트워크(10111)의 네트워크 부하율, 및 전자 제어 장치에 인가되는 전압이, 미리 등록된 소정의 범위 내에 드는지의 여부에 의해 판정한다. 즉, 모든 항목에 대하여, 소정의 범위 내에 들면, 제어계 시스템이 안정되어 있는 상태에 있다고 판정한다.
다음으로, STEP10604의 실시의 결과, 제어계 시스템(10110)이 안정되어 있는 상태에 있으면, 송신 판정부(10204)는, STEP10603에서 취출한 레코드로부터, 식별자(10315)를 데이터 식별자(10801)로 하고, 데이터 포인터(10316)에 의해 나타내어지는 어드레스 상의 데이터를 제어 요구(10802)로 하여, 제어계 데이터(10220)를 구성하고, 제1 통신 인터페이스(10101)를 통하여 제어계 네트워크(10111)에 송신한다(STEP10605).
다음으로, 송신 판정부(10204)는, 데이터 관리 테이블(10311)에 등록되어 있는 그 레코드의 송신 횟수를 1 감산하여 갱신하고, 처리를 종료한다(STEP10606).
이상이 송신 판정부(10204)의 처리 플로우이다.
이상이, 접속 장치인 게이트웨이 장치의 제2 실시 형태이다.
상기한 제2 실시 형태에 따르면, 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)는 제어계 네트워크(10111) 상에 흐르는 제어계 데이터(10220)로부터 제어계 시스템(10110)의 상태를 판정하고, 제어계 시스템(10110)의 상태가 안정 상태에 있는 경우에만 정보계 시스템(10120)으로부터의 제어계 데이터(10220)를 제어계 네트워크(101111)에 송신할 수 있다. 이 때문에, 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)는 제어계 시스템(10110)에 악영향을 미치는 일 없이 전자 제어 장치에 제어계 데이터(10220)를 송신할 수 있다. 또한 제어계 시스템(10110)이 안정 상태가 아니기 때문에 송신할 수 없었던 경우라도, 차량 게이트웨이 장치(10100)는 그 데이터가 유효한 동안은 데이터를 파기하지 않고 유지하고, 다음회의 송신 주기에서 다시 데이터 송신을 시도할 수 있도록 된다.
그 때문에, 정보계 시스템(10120)으로부터 제어계 시스템(10110)에 대하여 송신한 정보계 데이터(10210)를 안전하게 중단할 수 있도록 되어, 제어계 시스템(10110)이 불안정해지는 것을 유발할 가능성을 적게 할 수 있다.
또한, 제2 실시 형태에서는, 송신 판정부(10204)는, STEP10604에서, 송신의 가부를, 차량 상태 관리 테이블(10321)의 값이 미리 등록된 소정의 범위 내에 드는 지의 여부에 의해 판정하고 있지만, 이에 한하는 것은 아니다.
예를 들면, 차량 상태 관리 테이블(10321)의 값이 미리 등록된 소정의 범위 내에 들지 않는 경우에도, 특정한 조건을 충족시키는 경우에는 예외적으로 제어계 데이터(10220)를 송신하도록 하여도 된다.
특정의 조건이란, 예를 들면, 제어계 네트워크(10111)에 접속된 모든 전자 제어 장치가 동시에 제어 데이터를 송신한 직후를 가리킨다. 일반적으로, 그러한 경우에는, 네트워크의 부하가 최소로 되기 때문이다.
제2 실시 형태의 예에서 예를 든 예를 다시 예로 들어, 도 24를 이용하여 그 원리를 설명한다.
도 24는, 제어계 네트워크(10111)를 흐르는 송신원 장치(A∼E)마다의 데이터 프레임의 수를, 50밀리초 단위로 계수하는 시뮬레이션을 행한 그래프이다. 이 그래프의 X축은 시간(밀리초)을, Y축은 데이터 프레임의 수(개)를 나타내고 있다.
여기서, 전술한 전자 제어 장치 A, B, C, D, E의 각 송신 주기의 최소 공배수는 600밀리초이다. 즉, 600밀리초에 한번, 모든 전자 제어 장치가 데이터를 송신하는 타이밍이 있게 된다. 이 직후에는, 네트워크의 부하가 최소로 되는 것을 예측할 수 있다. 예를 들면, 도 25에 도시한 바와 같이, 시뮬레이션 값으로서는, 주기 내의 550밀리초∼600밀리초 동안 등, 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)가 5개의 데이터를 제어계 네트워크(10111)로부터 수신할 수 있었던 경우(전자 제어 장치 A∼ E 각각이 1데이터 프레임씩 송신한 경우)에는, 최소로부터 2번째의 주기를 갖는 장치 B가 데이터를 다음에 송신할 때까지, 즉 601밀리초∼650밀리초 동안은 제어계 네트워크(10111)의 부하가 최소로 되는 것이 보증된다.
이상의 원리에 의해, STEP10604에서, 특정의 조건, 즉 제어계 네트워크(10111)에 접속된 모든 전자 제어 장치가 동시에 제어 데이터를 송신한 직후의 주기에는 송신을 가능하게 하는 구성으로 하여도 된다.
또한, 제2 실시 형태에서는, 송신 판정부(10204)는, STEP10603에서, 우선도 필드(10312)가 가장 높은 1레코드를 송신 대상으로서 읽어내고 있지만, 이에 한하는 것은 아니다.
예를 들면, 우선도 필드(10312)의 순으로, 복수의 레코드를 읽어내고, 복수의 제어계 데이터(10220)를 송신하도록 하여도 된다.
단, 복수의 레코드를 통합하여 송신하는 경우에는, 그 송신 최대 레코드수를 정해두지 않으면, 다량의 레코드를 통합하여 송신함으로써, 제어계 네트워크(10111)의 네트워크 유량이 너무 많아져서, 제어계 시스템(10110)이 불안정하게 될 우려가 있다.
이를 해결하는 구성을 구비한 제3 실시 형태를, 도 25, 도 26을 이용하여 이하에 설명한다.
제3 실시 형태에서는, 제2 실시 형태와 기본적인 구성은 마찬가지이지만, 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)의 기능부인 차량 상태 관리부(10203)와, 송신 판정부(10204)의 처리 내용이 서로 다르다. 또한, RAM(1022) 상의 차량 상태 관리 테이블(10321)에, 도 25에 도시한 바와 같이, 새로운 레코드로서, 항목 필드(10322)가 「데이터 송신량」인 레코드(10330)가 존재하는 점도 서로 다르다.
이하에, 제3 실시 형태에서의 차량 상태 관리부(10203)와, 송신 판정부(10204)와의 동작에 대하여, 도 25, 도 26을 이용하여 설명한다.
차량 상태 관리부(10203)는, 그 STEP10502에서, 네트워크 부하율과 전압 외에, 제어계 네트워크(10111)를 흐르는 데이터수를 계수한다. 계수한 결과를, 도 25에 도시하는 레코드(10330)의 상태(10323)란에 기록한다.
도 26에 도시한 바와 같이, 송신 판정부(10204)는 , STEP10602의 결과가 「예」이었던 경우에는, 기억부(10252)에 기억한 소정의 임계값(도시하지 않음)으로부터, 그 계수한 데이터수인 레코드(10330)의 상태 필드(10323)란의 값을 뺀 차가 0보다 큰지의 여부를 판정한다(STEP107031).
STEP107031의 결과, 차가 0보다 큰 경우에는, 그 차를 송신하는 레코드수로서 결정하고, 그 레코드수분의 레코드를 데이터 관리 테이블(10311)로부터 우선도순으로 기억부(10252) 상의 변수 영역에 읽어낸다(STEP107032). 차가 0 또는 마이너스인 경우에는, 송신 판정 처리를 끝낸다.
송신 판정부(10204)는, STEP107051에서, 상기 차의 수분의 변수 영역으로부터 각각 제어계 데이터(10220)를 구성하고, 제1 통신 인터페이스(10101)를 통하여 제어계 네트워크(10111)에 2개의 제어계 데이터(10220)를 송신한다.
예를 들면, 소정의 기간(300밀리초 동안)에, 제어계 네트워크(10111) 상에, 전술한 13개의 데이터프레임이 흐르는 제어계 네트워크(10111)에서, 상기 소정의 임계값을 ROM(1023) 상에 15로 설정하여 기억해 둔다. 그리고, 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)가 기동하고, 차량 상태 관리부(10203)가 제어계 네트워크(10111)의 소정의 기간(300밀리초 동안)의 데이터 프레임수를 계수한 결과, 누적으로 13개의 데이터 프레임이 흘렀던 경우에는, 차량 상태 관리부(10203)는 차량 상태 관리 테이블(10321)의 레코드(10330)의 상태란에, 「13」을 기억시킨다. 송신 판정부(10204)는, 그 STEP107031에서, 소정의 임계값 15와의 차인 (+) 2개를 송신 가능한 레코드수로서 산출하고, 계속해서 STEP107031에서 변수 영역에 2개의 레코드를 읽어낸다.
송신 판정부(10204)는, STEP10604에서 제어계 네트워크(10111)에 송신할 수 있는 상태에 있다고 판정하면, STEP107051에서 상기 2개의 레코드로부터 각각 제어계 데이터(10220)를 구성하고, 제1 통신 인터페이스(10101)를 통하여 제어계 네트워크(10111)에 2개의 제어계 데이터(10220)를 송신한다.
이상의 제3 실시 형태에 의해, 차량 탑재 게이트웨이 장치(10100)로부터 제어계 네트워크(10111)에 복수 송신하는 것이 가능해져, 제2 실시 형태에 비교하여 송신 퍼포먼스가 향상함과 함께, 제어계 시스템(10110)이 불안정하게 되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기한 제3 실시 형태와, 그 변형예와, 제3 실시 형태에 의해 나타낸 차량 탑재 게이트웨이 장치는, 장치로서 거래 대상으로 할뿐만 아니라, 부가적으로, 차량 탑재 게이트웨이 장치를 구비한 차량으로서 거래 대상으로 하는 것도 가능하다.
이상이, 본 발명의 실시 형태이다.
도 1은 일 실시예에서의 게이트웨이 장치 및 그를 포함하는 차량 탑재 시스템의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 게이트웨이 장치와 센터 서버의 제휴를 위한 전체 시스템의 구성을 도시하는 도면.
도 3은 정보계 구성 관리부(106)의 테이블 구성을 도시하는 도면.
도 4는 제어계 구성 관리부(108)의 테이블 구성을 도시하는 도면.
도 5는 정보계 구성 관리부(106)의 내용을 갱신하기 위한 처리 플로우차트.
도 6은 제어계 구성 관리부(108)의 내용을 갱신하기 위한 처리 플로우차트.
도 7은 폴리시 관리부(109)의 테이블 구성을 도시하는 도면.
도 8은 정보계 LAN으로부터의 메시지를 제어계 LAN에 송신할 때에 실행하는 액세스 제어의 처리 플로우차트.
도 9는 센터 서버에 액세스하여 폴리시를 갱신하기 위한 처리 플로우차트.
도 10은 센터 서버 내의 폴리시 저장부의 테이블 구성을 도시하는 도면.
도 11은 차량 시스템 갱신 안내를 카 내비게이션 단말기에 표시되는 화면예를 도시하는 도면.
도 12는 차량 탑재 게이트웨이 장치의 하드웨어 구성의 예를 도시하는 도면.
도 13은 차량 탑재 게이트웨이 장치를 통하여 정보계 시스템과 제어계 시스템이 접속된 시스템의 전체 구성도.
도 14는 제2 실시 형태에서의 제어계 데이터의 메시지 포맷을 도시하는 도 면.
도 15는 제2 실시 형태에서의 정보계 데이터의 메시지 포맷을 도시하는 도면.
도 16은 제2 실시 형태에서의 차량 탑재 게이트웨이 장치의 하드웨어 구성을 도시하는 도면.
도 17은 제2 실시 형태에서의 데이터 관리 테이블의 구성을 도시하는 도면.
도 18은 제2 실시 형태에서의 차량 상태 관리 테이블의 구성을 도시하는 도면.
도 19는 제2 실시 형태에서의 게이트웨이 장치의 하드웨어 구성도.
도 20은 제2 실시 형태에서의 정보계 데이터 수신 처리의 처리 플로우도.
도 21은 제2 실시 형태에서의 데이터 관리 처리의 처리 플로우도.
도 22는 제2 실시 형태에서의 차량 상태 관리 처리의 처리 플로우도.
도 23은 제2 실시 형태에서의 송신 판정 처리의 처리 플로우도.
도 24는 제어계 네트워크를 흐르는 데이터 프레임량을 시뮬레이트한 도면.
도 25는 제3 실시 형태에서의 차량 상태 관리 테이블의 구성을 도시하는 도면.
도 26은 제3 실시 형태에서의 송신 판정 처리의 처리 플로우도.
<도면을 설명하기 위한 부호의 설명>
101 : 게이트웨이 장치
112 : 정보계 LAN
113 : 카 내비게이션 단말기
115 : 차량 탑재 카메라
116 : 제어계 LAN
117 : 전자 제어 장치(ECU)
201 : 차량
202 : 공중 통신망
203 : 센터 서버
1101 : 카 내비게이션 표시부
1102 : 지도 표시부
1103 : 도로 심볼
1104 : 차량 현재 위치 심볼
1105 : 안내 표시부

Claims (23)

  1. 차량의 정보계 네트워크와 제어계 네트워크에 접속되는 차량 탑재 게이트웨이 장치로서,
    상기 정보계 네트워크에의 메시지 송수신을 담당하는 정보계 액세스 회로와,
    상기 제어계 네트워크에의 메시지 송수신을 담당하는 제어계 액세스 회로와,
    상기 정보계 액세스 회로와 상기 제어계 액세스 회로 사이의 데이터 플로우를 제어하는 액세스 제어 회로와,
    상기 액세스 제어 회로가 액세스 제어하기 위한 폴리시를 관리하는 폴리시 관리 회로와,
    상기 정보계 액세스 회로를 통하여 정보계의 하드웨어 및 소프트웨어의 구성 상태를 감시하는 정보계 감시 회로와,
    상기 정보계 감시 회로에 의해 취득된 정보를 관리하는 정보계 구성 관리 회로와,
    상기 제어계 액세스 회로를 통하여 제어계의 하드웨어 및 소프트웨어의 구성 상태를 감시하는 제어계 감시 회로와,
    상기 제어계 감시 회로에 의해 취득된 정보를 관리하는 제어계 구성 관리 회로와,
    정보계 구성 관리 회로 또는 제어계 구성 관리 회로에 의해 관리되는 상태에 변화가 생겼을 때에는, 상기 폴리시 관리 회로에 의해 관리되는 폴리시를 갱신하는 폴리시 갱신 회로
    를 갖는 것을 특징으로 하는 차량 탑재 게이트웨이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정보계 구성 관리 회로 및 상기 제어계 구성 관리 회로는, 정보계의 부품명과 부품 식별자와 부품 상태를 저장하는 제1 기억 회로와, 상기 부품 식별자의 현상의 값과 하나 전의 과거의 값을 저장하는 제2 기억 회로와, 상기 부품 상태를 갱신한 시각을 타임 스탬프로서 저장하는 제3 기억 회로를 포함하는 기억 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 차량 탑재 게이트웨이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 정보계 감시 회로는, 상기 정보계 네트워크에 접속된 카 내비게이션 단말기가 자기 진단의 결과로서 보유하고 있는 고장 코드를 취득하는 회로, 혹은, 그 카 내비게이션 단말기가 발하는 메시지의 이상을 파악하는 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 차량 탑재 게이트웨이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어계 감시 회로는, 상기 제어계 네트워크에 흐르는 메시지로부터 배터리 전압을 취득하는 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 차량 탑재 게이트웨이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리시 관리 회로는, 액세스 제어 룰로서, 메시지의 수신처와 내용을 나타내는 정보와, 상기 메시지의 액세스를 허가하기 위한 조건을 지정하는 정보와, 상기 액세스가 허가되지 않았던 경우의 대응책을 지정하는 정보를 보유하여 관리하는 것을 특징으로 하는 차량 탑재 게이트웨이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리시 관리 회로는, 액세스 변환 룰로서, 원래의 메시지를 식별하는 정보와, 액세스 시에 변환을 행할 것인지의 여부를 판정하는 체크 리스트와, 메시지를 변환하기 위한 룰을 보유하여 관리하고, 상기 체크 리스트에 상기 정보계 구성 관리 회로 또는 상기 제어계 구성 관리 회로의 내용을 포함시키는 것을 특징으로 하는 차량 탑재 게이트웨이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 액세스 제어 회로는, 상기 정보계 네트워크로부터의 메시지를 상기 정보계 액세스 회로로부터 취득하고, 상기 액세스 제어 회로가 상기 폴리시 관리 회로로부터 폴리시를 취득하고, 그 폴리시에 기초하여 상기 정보계 구성 관리 회로의 정보를 체크하고, 상기 폴리시에 기초하여 상기 제어계 구성 관리 회로의 정보를 체크하고, 액세스 가부를 판단하고, 액세스가 허가되면 상기 메시지의 변환 필요 여부를 판단하고, 변환 필요이면 송신 메시지를 상기 액세스 변환 룰에 따라서 변환하고, 상기 제어계 액세스 회로가 상기 제어계 네트워크에 메시지를 송신하고, 상기 액세스 가부 판단에서 액세스가 불가인 경우에는 상기 액세스 제어 룰에서 지정된 액세스 불가 시의 대응을 실행하는 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 차량 탑재 게이트웨이 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 폴리시 갱신 회로는, 상기 정보계 구성 관리 회로 및 상기 제어계 구성 관리 회로를 확인하여 상기 부품 식별자에 변화가 없는지 확인하고, 어느 하나에 변화가 있으면 변화가 있었던 구성 부품의 부품 식별자를 센터 서버에 조회하여, 그 부품 식별자를 키로 하여 취득한 상기 폴리시를 취득하고, 취득한 신규 폴리시에서 상기 폴리시 관리 회로의 내용을 갱신하는 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 차량 탑재 게이트웨이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 폴리시 갱신 회로는, 상기 센터 서버로부터 추장(推奬) 대응 시스템의 정보를 취득하고, 그 추장 대응 시스템의 정보와 상기 정보계 구성 관리 회로 또는 상기 제어계 구성 관리 회로 중 적어도 어느 한쪽과 비교하여, 차분이 있으면 필요한 시스템 갱신을 재촉하는 통지를 행하는 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 차량 탑재 게이트웨이 장치.
  10. 차량의 정보계 네트워크와 제어계 네트워크에 접속되는 차량 탑재 게이트웨이 장치에 탑재된 컴퓨터에서 실행되는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,
    정보계 네트워크에의 메시지 송수신을 담당하는 정보계 액세스 모듈과,
    제어계 네트워크에의 메시지 송수신을 담당하는 제어계 액세스 모듈과,
    상기 정보계 액세스 모듈과 상기 제어계 액세스 모듈 사이의 데이터 플로우를 제어하는 액세스 제어 모듈과,
    상기 액세스 제어 모듈이 액세스 제어하기 위한 폴리시를 관리하는 폴리시 관리 모듈과,
    상기 정보계 액세스 모듈을 통하여 정보계의 하드웨어 및 소프트웨어의 구성 상태를 감시하는 정보계 감시 모듈과,
    상기 정보계 감시 모듈에 의해 취득된 정보를 관리하는 정보계 구성 관리 모듈과,
    상기 제어계 액세스 모듈을 통하여 제어계의 하드웨어 및 소프트웨어의 구성 상태를 감시하는 제어계 감시 모듈과,
    상기 제어계 감시 모듈에 의해 취득된 정보를 관리하는 제어계 구성 관리 모듈과,
    정보계 구성 관리 모듈 또는 제어계 구성 관리 모듈에 의해 관리되는 상태에 변화가 생겼을 때에는, 상기 폴리시 관리 모듈에 의해 관리되는 폴리시를 갱신하는 폴리시 갱신 모듈
    을 갖는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  11. 차량의 정보계 네트워크와 제어계 네트워크에 접속되는 차량 탑재 게이트웨이 장치에서의 제어 방법으로서,
    상기 정보계 네트워크에의 메시지 송수신을 담당하는 정보계 액세스 회로를 통하여 정보계의 하드웨어 및 소프트웨어의 구성 상태를 감시하는 정보계 감시 스텝과,
    상기 정보계 감시에 의해 취득된 정보를 관리하는 정보계 관리 스텝과,
    상기 제어계 네트워크에의 메시지 송수신을 담당하는 제어계 액세스 회로를 통하여 제어계의 하드웨어 및 소프트웨어의 구성 상태를 감시하는 제어계 감시 스텝과,
    상기 제어계 감시에 의해 취득된 정보를 관리하는 제어계 관리 스텝과,
    상기 정보계 액세스 회로와 상기 제어계 액세스 회로 사이의 데이터 플로우를 제어하는 액세스 제어 회로가 액세스 제어하기 위한 폴리시를 관리하는 폴리시 관리 스텝과,
    정보계 관리 또는 제어계 관리에 의해 관리되는 상태에 변화가 생겼을 때에는, 상기 폴리시 관리에 의해 관리되는 폴리시를 갱신하는 폴리시 갱신 스텝
    을 갖는 것을 특징으로 하는 차량 탑재 게이트웨이 장치의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    정보계 감시에서, 정보계 네트워크에 접속된 기기의 장해 유무와, 하드웨어, 소프트웨어의 버젼을 정기적으로 감시하고, 취득한 정보를 이용하여 정보계 관리에 반영하고,
    제어계 감시에서, 제어계 네트워크에 접속된 기기의 장해 유무와, 하드웨어, 소프트웨어의 버젼을 정기적으로 감시하고, 취득한 정보를 제어계 관리에 반영하고, 정보계 또는 제어계의 구성 기기에 변화가 있었던 경우, 정보계 관리 또는 제어계 관리에서 그 변화를 검지하여, 외부의 서버로부터 폴리시의 갱신 내용을 취득하여 폴리시를 갱신하는 것을 특징으로 하는 차량 탑재 게이트웨이 장치의 제어 방법.
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