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QUERVERWEIS AUF IN BEZIEHUNG STEHENDE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung basiert auf der am 3. Oktober 2018 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr.
2018-188259 , auf deren Offenbarung hiermit vollinhaltlich Bezug genommen ist.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Zentralvorrichtung, ein Datenkommunikationssystem und ein Datenkommunikationsprogramm.
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STAND DER TECHNIK
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In den letzten Jahren haben sich, mit der Entwicklung von Kommunikationsnetztechnologien, Technologien in Bezug auf vernetzte Autos (auch als Connected-Car-Technologie bezeichnet) entwickelt. Die Zentralvorrichtung kann unter Verwendung der Connected-Car-Technologie Inhaltsdaten drahtlos an das Fahrzeug verteilen. Patentdokument 1 offenbart beispielsweise eine Konfiguration, bei der eine Zentralvorrichtung drahtlos Umprogrammierungsdaten zum Aktualisieren eines Anwendungsprogramms einer elektronischen Steuervorrichtung (im Folgenden kurz ECU genannt) an ein Fahrzeug verteilt und die ECU ein Anwendungsprogramm mit den verteilten Umprogrammierungsdaten umprogrammiert.
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STAND-DER-TECHNIK-LITERATUR
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PATENTLITERATUR
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Patentdokument 1:
JP 2010 -
191 786 A -
KURZDARSTELLUNG
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In einer Konfiguration, in der die Zentralvorrichtung Inhaltsdaten, wie z. B. Umprogrammierungsdaten, an das Fahrzeug verteilt, muss die Zentralvorrichtung einen Zustand und ein Verhalten jedes einzelnen Fahrzeugs verwalten, um die Inhaltsdaten in geeigneter Weise zu verteilen. Das heißt, in der Zentralvorrichtung ist es notwendig, periodisch vom Fahrzeug Fahrzeuginformation zu empfangen und zu sammeln, die den Fahrzeugzustand, das Fahrzeugverhalten oder dergleichen anzeigt. In einem Fall, in dem es eine große Anzahl von Arten von Fahrzeuginformation gibt, die vom Fahrzeug zu sammeln ist, oder eine große Anzahl von Zielfahrzeugen, für die Fahrzeuginformation zu sammeln ist, wird eine Menge von Fahrzeuginformationsdaten, die von der Zentralvorrichtung gesammelt werden, groß und die Zentralvorrichtung kann ein Problem bei der Verarbeitung der großen Datenmenge haben, die eine Konzentration der Verarbeitungslast in der Zentralvorrichtung verursacht. Normalerweise weisen die von der Zentralvorrichtung verteilten Inhaltsdaten eine große Datengröße auf. In einem Fall, in dem ein Kommunikationsnetz eine geringe Kommunikationsgeschwindigkeit aufweist, kann eine Bandbreite der Kommunikationsleitung für eine lange Zeitdauer für die Verteilung von Inhaltsdaten belegt sein. Unter Berücksichtigung dieses Punktes ist es erforderlich, dass die Zentralvorrichtung über einen Mechanismus verfügt, um effizient Fahrzeuginformation vom Fahrzeug zu sammeln und Inhaltsdaten effizient an das Fahrzeug zu verteilen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, effizient Fahrzeuginformation von einem Fahrzeug zu sammeln und effizient Inhaltsdaten an das Fahrzeug zu verteilen.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kommuniziert eine erste Drahtloskommunikationseinheit unter Anwendung eines ersten Kommunikationsverfahrens innerhalb eines ersten Kommunikationsbereichs drahtlos mit einem Fahrzeug. Eine zweite Drahtloskommunikationseinheit kommuniziert unter Anwendung eines zweiten Kommunikationsverfahrens innerhalb eines zweiten Kommunikationsbereichs, der kleiner als der erste Kommunikationsbereich ist, drahtlos mit dem Fahrzeug. Das zweite Kommunikationsverfahren weist eine Kommunikationsgeschwindigkeit auf, die höher ist als eine Kommunikationsgeschwindigkeit des ersten Kommunikationsverfahrens. Eine Empfangssteuereinheit steuert einen Empfang von Fahrzeuginformation von dem Fahrzeug zu der ersten Drahtloskommunikationseinheit. Eine Verteilungssteuereinheit steuert eine Verteilung von Inhaltsdaten von der zweiten Drahtloskommunikationseinheit an das Fahrzeug in Übereinstimmung mit der empfangenen Fahrzeuginformation.
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Fahrzeuginformation wird vom Fahrzeug anhand des ersten Kommunikationsverfahrens empfangen, das eine relativ langsame Kommunikationsgeschwindigkeit, aber einen relativ großen Kommunikationsbereich aufweist. Die Inhaltsdaten werden anhand des zweiten Kommunikationsverfahrens, das einen relativ geringen Kommunikationsbereich, aber eine relativ hohe Kommunikationsgeschwindigkeit aufweist, an das Fahrzeug verteilt. Die Fahrzeuginformation erfordert eine häufige Kommunikation über einen weiten Bereich, um die neueste Fahrzeuginformation zu erhalten. Durch Sammeln der Fahrzeuginformation anhand des ersten Kommunikationsverfahrens ist es möglich, die neueste Fahrzeuginformation zu erhalten. Die Inhaltsdaten erfordern eine große Kommunikationskapazität, um eine Zunahme der Kommunikationszeitdauer zu vermeiden. Durch Verteilen der Inhaltsdaten anhand des zweiten Kommunikationsverfahrens können die Inhaltsdaten in kurzer Zeit verteilt werden. Mit dieser Konfiguration kann Fahrzeuginformation effizient vom Fahrzeug gesammelt werden, und die für die neueste Fahrzeuginformation geeigneten Inhaltsdaten können effizient an das Fahrzeug verteilt werden.
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Figurenliste
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Die Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:
- 1 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer Konfiguration gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 2 eine Abbildung zur Veranschaulichung von Inhaltsdaten;
- 3 eine Abbildung zur Veranschaulichung von Fahrzeugregistrierungsinformation;
- 4 eine Abbildung zur Veranschaulichung von Fahrzeugsammelinformation;
- 5 eine Abbildung zur Veranschaulichung von Fahrzeugbilddaten;
- 6 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Kommunikationsverfahrens und eines Datentyps für jede Kommunikationsrichtung;
- 7 ein Sequenzdiagramm einer Anfangsregistrierung;
- 8 ein Sequenzdiagramm eines Fahrzeuginformationssammelns in einem normalen Zustand;
- 9 ein Sequenzdiagramm eines Einstellens einer Sammelfrequenzänderung;
- 10 ein Sequenzdiagramm eines Verteilens von Inhaltsdaten; und
- 11 ein Sequenzdiagramm eines Sendens von Fahrzeugbilddaten.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachstehend ist eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Ein Datenkommunikationssystem enthält eine Zentralvorrichtung, die Inhaltsdaten drahtlos an ein Fahrzeug verteilt. Die Inhaltsdaten, die von der Zentralvorrichtung an das Fahrzeug verteilt werden, enthalten Umprogrammierungsdaten zum Aktualisieren bzw. Updaten eines Anwendungsprogramms bezüglich Fahrzeugsteuerung und Diagnose einer am Fahrzeug montierten ECU, in der ECU gespeicherter Kartendaten bzw. Abbildungsdaten oder dergleichen. Normalerweise weisen solche Inhaltsdaten eine große Menge an Daten auf.
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Wie in 1 gezeigt, enthält das Datenkommunikationssystem 1 die Zentralvorrichtung 2, ein an einem Fahrzeug montiertes und von einem Benutzer verwendetes Fahrzeugsystem 3 und ein vom Benutzer mitgeführtes mobiles Endgerät 4. Das mobile Endgerät 4 kann ein Smartphone oder ein Tablet mit einem Webbrowser sein. Die Zentralvorrichtung 2, das Fahrzeugsystem 3 und das mobile Endgerät 4 sind konfiguriert, um über ein Kommunikationsnetz 5 miteinander kommunizieren zu können. Die Zentralvorrichtung 2, das Fahrzeugsystem 3 und das mobile Endgerät 4 weisen jeweils eine Eins-zu-Mehrfach-Beziehung auf. Die Zentralvorrichtung 2 kann z. B. Datenkommunikation mit mehreren Fahrzeugsystemen 3 und mehreren mobilen Endgeräten 4 durchführen.
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Das Kommunikationsnetz 5 kann ein Kommunikationsnetz gemäß einem LPWA (Low-Power Wide-Area bzw. Niedrigenergieweitverkehr) -Kommunikationsverfahren (entsprechend einem ersten Kommunikationsverfahren) und ein Kommunikationsnetz gemäß einem LTE (Long Term Evolution) -Kommunikationsverfahren (entsprechend einem zweiten Kommunikationsverfahren) umfassen. LPWA umfasst zellulares LPWA und nicht-zellulares LPWA. Das zellulare LPWA befindet sich im Standardisierungsprozess durch 3GPP (Third Generation Partnership Project). Das zellulare LPWA verwendet ein zugelassenes Frequenzband. Das zellulare LPWA umfasst NB-loT, Cat-M1 oder dergleichen. Das nicht-zellulare LPWA befindet sich im Standardisierungsprozess durch IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) und Alliance (Allianz). Das nicht-zellulare LPWA verwendet ein ISM (Industrial, Scientific and Medical Band) - Frequenzband mit Frequenzen für die allgemeine Nutzung im industriellen, wissenschaftlichen und medizinischen Bereich. Das nicht-zellulare LPWA umfasst SIGFOX, LoRa, Wi-FiHaLow oder dergleichen. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht das LPWA-Kommunikationsnetz dem zellularen LPWA-Kommunikationsverfahren.
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Das Kommunikationsnetz 5 umfasst mehrere LPWA-Basisstationen 6 und eine LPWA-Steuerungsstation 7, die die mehreren LPWA-Basisstationen 6 steuert. Das Kommunikationsnetz 5 umfasst ebenso mehrere LTE-Basisstationen 8 und eine LTE-Steuerungsstation 9, die die mehreren LTE-Basisstationen 8 steuert. Die LPWA-Steuerungsstation 7 überwacht den Kommunikationszustand zwischen den LPWA-Basisstationen 6 und dem Fahrzeug und bestimmt für jede Fahrzeug-ID, ob sich eine momentane Position des Fahrzeugs innerhalb eines Kommunikationsbereichs der LPWA-Kommunikation oder außerhalb des Kommunikationsbereichs befindet. Die LTE-Steuerungsstation 9 überwacht den Kommunikationszustand zwischen den LTE-Basisstationen 8 und dem Fahrzeug und bestimmt für jede Fahrzeug-ID, ob sich die momentane Position des Fahrzeugs innerhalb eines Kommunikationsbereichs der LTE-Kommunikation oder außerhalb des Kommunikationsbereichs befindet.
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Das Kommunikationsnetz gemäß dem LPWA-Kommunikationsverfahren hat die Eigenschaften, dass der Kommunikationsbereich größer, der Energieverbrauch geringer, aber eine Kommunikationsgeschwindigkeit niedriger ist, verglichen mit dem Kommunikationsbereich, dem Energieverbrauch und einer Kommunikationsgeschwindigkeit des Kommunikationsnetzes gemäß dem LTE-Kommunikationsverfahren. Das Kommunikationsnetz gemäß dem LTE-Kommunikationsverfahren weist eine höhere Kommunikationsgeschwindigkeit als das Kommunikationsnetz gemäß dem LPWA-Kommunikationsverfahren auf, aber das Kommunikationsnetz gemäß dem LTE-Kommunikationsverfahren weist einen kleineren Kommunikationsbereich als das Kommunikationsnetz gemäß dem LPWA-Kommunikationsverfahren auf.
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Das Fahrzeugsystem 3 enthält eine Fahrzeugvorrichtung 10. Die Fahrzeugvorrichtung 10 enthält eine bordeigene Kommunikationsvorrichtung 11 und eine Gateway-Vorrichtung 12, und die bordeigene Kommunikationsvorrichtung 11 und die Gateway-Vorrichtung 12 sind verbunden, um Daten austauschen zu können. Die bordeigene Kommunikationsvorrichtung 11 enthält eine LPWA-Kommunikationseinheit 13 und eine LTE-Kommunikationseinheit 14 und führt Datenkommunikation mit der Zentralvorrichtung 2 über das Kommunikationsnetz 5 aus. Wenn die bordeigene Kommunikationsvorrichtung 11 die Inhaltsdaten von der Zentralvorrichtung 2 herunterlädt, leitet die bordeigene Kommunikationsvorrichtung 11 die heruntergeladenen Inhaltsdaten an die Gateway-Vorrichtung 12 weiter.
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Die Gateway-Vorrichtung 12 weist eine Datenweiterleitungsfunktion auf. Im Ansprechen auf das Weiterleiten der Inhaltsdaten von der bordeigenen Kommunikationsvorrichtung 11 verteilt die Gateway-Vorrichtung die empfangenen Inhaltsdaten an die ECU. Wenn die ECU die Inhaltsdaten von der Gateway-Vorrichtung 12 empfängt, speichert die ECU die empfangenen Inhaltsdaten in einem Flash-Speicher. Durch Schreiben der Inhaltsdaten kann die ECU Fehler (Bug) des Anwendungsprogramms reparieren, die Funktion des Anwendungsprogramms verbessern oder die im Anwendungsprogramm verwendeten Kartendaten aktualisieren.
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Verschiedene ECUs 16, eine bordeigene Anzeige 17 und eine bordeigene Kamera 18 sind über einen Bus 15 mit der Gateway-Vorrichtung 12 verbunden. Der Bus 15 ist z. B. ein Karosserie-Netzwerkbus, ein Fahrt-Netzwerkbus, ein Multimedia-Netzwerkbus oder dergleichen. Die mit dem Karosserie-Netzwerkbus verbundenen ECUs 16 umfassen beispielsweise eine Tür-ECU zum Steuern der Verriegelung/Entriegelung von Türen, eine Zähler- bzw. Messgerät-ECU zum Steuern einer Zähleranzeige, eine Klimaanlagen-ECU zum Steuern einer Klimaanlage, eine Fenster-ECU zum Steuern des Öffnens/Schließens von Fenstern. Die mit dem Fahrt-Netzwerkbus verbundenen ECUs 16 umfassen beispielsweise eine Motor-ECU zum Steuern eines Motors, ein Brems-ECU zum Steuern eines Bremsbetriebs, eine ECT-ECU zum Steuern eines Automatikgetriebebetriebs, eine Servolenkungs-ECU zum Steuern eines Servolenkungsbetriebs. Die mit dem Multimedia-Netzwerkbus verbundenen ECUs 16 umfassen beispielsweise eine Navigations-ECU zum Steuern eines Navigationssystems, eine ETC®-ECU zum Steuern eines elektronischen Mautsystems (ETC für Electronic Toll Collection). Der Bus 15 kann eine andere Art von Systembus sein als der Karosserie-Netzwerkbus, der Fahrt-Netzwerkbus und der Multimedia-Netzwerkbus. Die detaillierte Anzahl der Busse 15 und die detaillierte Anzahl der ECUs 16 sind nicht auf das Beispiel in der gezeigten Konfiguration beschränkt.
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Die LPWA-Kommunikationseinheit 13 führt eine Kommunikation gemäß dem LPWA-Kommunikationsverfahren (im Folgenden als LPWA-Kommunikation bezeichnet) mit der Zentralvorrichtung 2 über das Kommunikationsnetz 5 aus. Die LTE-Kommunikationseinheit 14 führt eine Kommunikation gemäß dem LTE-Kommunikationsverfahren (im Folgenden als LTE-Kommunikation bezeichnet) mit der Zentralvorrichtung 2 über das Kommunikationsnetz 5 aus.
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Die bordeigene Anzeige 17 kann konfiguriert sein, um eine Navigationsfunktion aufzuweisen, und zeigt verschiedene Inhalte auf Anzeigebildschirmen an. In einem Fall, in dem der Benutzer das Anwendungsprogramm der ECU 16 im Fahrzeug aktualisiert, kann der Benutzer eine Bedienung bzw. Bedieneingabe vornehmen, während er verschiedene Anzeigebildschirme in Bezug auf die Aktualisierung des Anwendungsprogramms auf der bordeigenen Anzeige 17 überprüft, und die Prozedur in Bezug auf die Aktualisierung des Anwendungsprogramms durchführen. In einem Fall, in dem der Benutzer das Anwendungsprogramm der ECU 16 von außerhalb des Fahrzeugs aktualisiert, kann der Benutzer eine Bedienung bzw. Bedieneingabe vornehmen, während er verschiedene Bildschirme in Bezug auf die Aktualisierung des Anwendungsprogramms auf dem mobilen Endgerät 4 überprüft, und die Prozedur in Bezug auf die Aktualisierung des Anwendungsprogramms durchführen. Das heißt, der Benutzer kann die bordeigene Anzeige 17 innerhalb des Fahrzeugs angemessen verwenden und das mobile Endgerät 4 von außerhalb des Fahrzeugs angemessen verwenden, und der Benutzer kann eine Prozedur in Bezug auf die Aktualisierung des Anwendungsprogramms durchführen.
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Die bordeigene Kamera 18 ist z. B. konfiguriert, um eine vordere Aussicht des Fahrzeugs zu erfassen und das erfasste Bild als Fahrzeugbilddaten an die Fahrzeugvorrichtung 10 zu senden.
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Die Gateway-Vorrichtung 12 ist mit einem Fahrzeugbilddatenspeicher 19 verbunden. Der Fahrzeugbilddatenspeicher 19 speichert das von der bordeigenen Kamera 18 aufgenommene Bild temporär als die Fahrzeugbilddaten. Die bordeigene Kommunikationsvorrichtung 11 überwacht eine Sendezeit der Fahrzeugbilddaten. Wenn bestimmt wird, dass die Sendezeit der Fahrzeugbilddaten erreicht ist, z. B. eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist oder das Fahrzeug eine vorbestimmte Strecke zurückgelegt hat seit dem letzten Senden der Fahrzeugbilddaten in einem Fahrzustand des Fahrzeugs, wird das Senden der Fahrzeugbilddaten ausgeführt. Die bordeigene Kommunikationsvorrichtung 11 sendet die im Fahrzeugbilddatenspeicher 19 gespeicherten Fahrzeugbilddaten zusammen mit z. B. der momentanen Position des Fahrzeugs über das Kommunikationsnetz 5 an die Zentralvorrichtung 2. Die Fahrzeugbilddaten enthalten ebenso eine große Menge an Daten, ähnlich wie die Umprogrammierungsdaten und die Kartendaten.
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Die Zentralvorrichtung 2 enthält einen Controller 20, eine LPWA-Kommunikationseinheit 21 (erste Drahtloskommunikationseinheit), eine LTE-Kommunikationseinheit 22 (zweite Drahtloskommunikationseinheit), eine Inhaltsdaten-Datenbank 23, eine Fahrzeugregistrierungsinformations-Datenbank 24, eine Fahrzeugsammelinformations-Datenbank 25 und eine Fahrzeugbilddaten-Datenbank 26. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Datenbanken 23 bis 26 in der Zentralvorrichtung 2 enthalten. Alternativ können die Datenbanken 23 bis 26 auch außerhalb der Zentralvorrichtung 2 angeordnet sein.
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Die LPWA-Kommunikationseinheit 21 führt LPWA-Kommunikation mit dem Fahrzeugsystem 3 über das Kommunikationsnetz 5 aus. Die LTE-Kommunikationseinheit 22 führt LTE-Kommunikation mit dem Fahrzeugsystem 3 über das Kommunikationsnetz 5 aus.
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Die Inhaltsdaten-Datenbank 23 speichert die Inhaltsdaten als eine Art von Datenbank. Wie in 2 gezeigt, kann es sich bei den Inhaltsdaten um Umprogrammierungsdaten oder Kartendaten handeln, und die Inhaltsdaten enthalten jeweils einen Dateinamen und einen Datenkörper.
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Die Fahrzeugregistrierungsinformations-Datenbank 24 speichert Fahrzeugregistrierungsinformation als eine Datenbank. Wie in 3 gezeigt, enthält jede Fahrzeugregistrierungsinformation eine dem Fahrzeug eindeutig zugeordnete Fahrzeugidentifikationsnummer (im Folgenden als VIN bezeichnet, was eine Abkürzung für Fahrzeugidentifikationsnummer ist) und eine Telefonnummer der bordeigenen Kommunikationsvorrichtung 11.
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Die Fahrzeugsammelinformations-Datenbank 25 speichert Fahrzeugsammelinformation als eine Datenbank. Wie in 4 gezeigt, enthält die Fahrzeugsammelinformation die VIN, den Zeitstempel des Empfangs von Fahrzeuginformation als die Fahrzeugsammelinformation oder den Zeitstempel des Speicherns von Fahrzeuginformation als die Fahrzeugsammelinformation, Positionsinformation, die die momentane Position des Fahrzeugs anzeigt, einen Fahrzeugzustand, der einen Zustand des Fahrzeugs anzeigt, und ein Fahrzeugverhalten, das ein Verhalten des Fahrzeugs anzeigt. Wie in 6 gezeigt, kann der Fahrzeugzustand einen Zündzustand (Fahrt / Stopp), eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine verbleibende Batterieladung, eine Sitzposition, eine Einstellung der Klimaanlage oder dergleichen umfassen. Wie in 6 gezeigt, kann das Fahrzeugverhalten einen Gaspedalbetätigungsbetrag, einen Bremsbetätigungsbetrag, einen Lenkbetätigungsbetrag, einen Aktivierungszustand der automatischen Bremse, einen ACC (Adaptive Cruise Control bzw. adaptive Geschwindigkeitsregelung) - Aktivierungszustand oder dergleichen umfassen.
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Die Fahrzeugbilddaten-Datenbank 26 speichert die Fahrzeugbilddaten als eine Datenbank. Wie in 5 gezeigt, können die Fahrzeugbilddaten die VIN, einen Zeitstempel des Empfangs der Fahrzeugbilddaten oder des Speicherns der Fahrzeugbilddaten und einen Datenkörper enthalten.
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Der Controller 20 enthält einen Mikrocomputer mit einer CPU (central processing unit bzw. zentrale Recheneinheit), einem ROM (read only memory bzw. Nur-Lese-Speicher), einem RAM (random access memory bzw. Schreib-Lese-Speicher) und dergleichen. Der Controller führt ein Steuerprogramm aus, das auf einem nichtflüchtigen, greifbaren Speichermedium gespeichert ist, um verschiedene Prozesse auszuführen, und steuert den Betrieb der Zentralvorrichtung 2. Das vom Controller 20 ausgeführte Steuerprogramm enthält ein Datenkommunikationsprogramm. Der Controller 20 enthält eine Empfangssteuereinheit 20a, eine Verteilungssteuereinheit 20b, eine Einstellungsänderungsereignis-Erfassungseinheit 20c und eine Verteilungsereigniserfassungseinheit 20d.
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Die Empfangssteuereinheit 20a steuert einen Empfang der Fahrzeuginformation vom Fahrzeugsystem 3 an die LPWA-Kommunikationseinheit 21. Im Ansprechen darauf, dass die Einstellungsänderungsereignis-Erfassungseinheit 20c das Auftreten eines Sammelfrequenzeinstellungsänderungsereignisses erfasst, empfängt die Empfangssteuereinheit 20a die Fahrzeuginformation in Übereinstimmung mit der Sammelfrequenz bzw. Sammelhäufigkeit, auf die die Einstellungsänderung angewandt wird.
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Die Verteilungssteuereinheit 20b steuert die Verteilung der Inhaltsdaten von der LTE-Kommunikationseinheit 22 an das Fahrzeugsystem 3. Im Ansprechen darauf, dass die Verteilungsereigniserfassungseinheit 20d das Auftreten eines Inhaltsdatenverteilungsereignisses erfasst, verteilt die Verteilungssteuereinheit 20b die Inhaltsdaten entsprechend der erfassten Verteilungsanfrage.
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Die Datentypen für jedes Kommunikationsverfahren und jede Kommunikationsrichtung können eingestellt werden, wie in 6 beispielhaft gezeigt. Die LPWA-Kommunikation kommuniziert eine kleine Datenmenge und ist als periodische Kommunikation definiert. Die Daten kleiner Menge können einen Trigger, ein Flag, einen Signalwert oder dergleichen umfassen. Die LTE-Kommunikation kommuniziert eine große Datenmenge und ist als Bedarfs- bzw. On-Demand-Kommunikation definiert. Die Daten großer Menge können die Umprogrammierungsdaten, die Kartendaten, die Fahrzeugbilddaten oder dergleichen umfassen. Die Upstream-Information, die vom Fahrzeugsystem 3 per LPWA-Kommunikation an die Zentralvorrichtung 2 gesendet wird, kann Fahrzeuginformation, wie VIN, Positionsinformation, Fahrzeugzustand, Fahrzeugverhalten oder dergleichen, enthalten. Die Downstream-Information, die von der Zentralvorrichtung 2 per LPWA-Kommunikation an das Fahrzeugsystem 3 gesendet wird, kann eine Ereignisbenachrichtigung und eine Anweisung an das Fahrzeug enthalten. Die Ereignisbenachrichtigung kann eine Umprogrammierungskampagnenverfügbarkeit, eine Inhaltsdatenverfügbarkeit oder dergleichen enthalten. Die Anweisung an das Fahrzeug kann eine Änderung der Sammelfrequenz enthalten. Die vom Fahrzeugsystem 3 per LTE-Kommunikation an die Zentralvorrichtung 2 gesendete Upstream-Information kann Fahrzeugbilddaten enthalten. Die von der Zentralvorrichtung 2 per LTE-Kommunikation an das Fahrzeugsystem 3 gesendete Downstream-Information kann die Inhaltsdaten enthalten.
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Nachstehend ist ein Betrieb der obigen Konfiguration unter Bezugnahme auf 7 bis 11 beschrieben. Nachstehend ist ein Prozess in Bezug auf die Anfangsregistrierung, das Sammeln von Fahrzeuginformation in einem normalen Zustand, das Ändern der Sammelfrequenzänderung, das Verteilen von Inhaltsdaten und das Senden von Fahrzeugbilddaten beschrieben.
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Anfangsregistrierungsprozess
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Wie in 7 gezeigt, führt ein Bediener nach der Auslieferung des Fahrzeugs vom Werk und der Übergabe an den Benutzer die Fahrzeuginformationsregistrierung aus. In der Fahrzeugvorrichtung 2 speichert der Controller 20 die durch die Registrierung des Bedieners eingegebene Information als die Fahrzeugregistrierungsinformation in der Fahrzeugregistrierungsinformations-Datenbank 24. Nachdem die Fahrzeugregistrierungsinformation in der Fahrzeugregistrierungsinformations-Datenbank 24 gespeichert wurde, wird eine Datenkommunikation zwischen der Zentralvorrichtung 2 und dem am Fahrzeug montierten Fahrzeugsystem 3 möglich.
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Sammeln von Fahrzeuginformation in einem normalen Zustand
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Wie in 8 gezeigt, speichert die Fahrzeugvorrichtung 10 im Fahrzeugsystem 3 im Ansprechen auf den Empfang der Fahrzeuginformation von der ECU 16 die empfangene Fahrzeuginformation temporär und bestimmt eine Sendezeit der Fahrzeuginformation in Bezug auf einen vorgegebenen Sendezyklus. Im Ansprechen darauf, dass die Fahrzeugvorrichtung 10 bestimmt, dass eine Fahrzeuginformationssendebedingung erfüllt ist und die Sendezeit der Fahrzeuginformation erreicht wurde, sendet die Fahrzeugvorrichtung 10 die temporär gespeicherte Fahrzeuginformation von der LPWA-Kommunikationseinheit 13 über das Kommunikationsnetz 5 an die Zentralvorrichtung 2.
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In der Zentralvorrichtung 2 bestimmt der Controller 20, wenn die von der Fahrzeugvorrichtung 10 gesendete Fahrzeuginformation von der LPWA-Kommunikationseinheit 21 empfangen wird (Fahrzeuginformationsempfangsprozedur), die Verfügbarkeit eines Ereignisses in Bezug auf die in der empfangenen Fahrzeuginformation enthaltene VIN. Im Ansprechen darauf, dass der Controller 20 kein Ereignis in Bezug auf die VIN bestimmt, setzt der Controller 20 ein Ereignisauftritts-Flag auf „NEIN“ und sendet eine ACK mit „Ereignis nicht verfügbar“ von der LPWA-Kommunikationseinheit 21 über das Kommunikationsnetz 5 an die Fahrzeugvorrichtung 10. Nachdem der Controller 20 das Senden der ACK abgeschlossen hat, speichert der Controller 20 die empfangene Fahrzeuginformation als die Fahrzeugsammelinformation in der Fahrzeugsammelinformations-Datenbank 25.
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Einstellungsänderung der Sammelfrequenz
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Wie in 9 gezeigt, bestimmt der Controller 20 in der Zentralvorrichtung 2 das Auftreten eines Ereignisses in Bezug auf die in der empfangenen Fahrzeuginformation enthaltene VIN. Im Ansprechen darauf, dass der Controller 20 ein Einstellungsänderungsereignis der Sammelfrequenz bestimmt, setzt der Controller 20 das Ereignisauftritts-Flag auf „JA“ und sendet eine ACK mit „Ereignis verfügbar“ und einem Sammelzeitintervall, das die Sammelfrequenz nach der Einstellungsänderung angibt, von der LPWA-Kommunikationseinheit 21 über das Kommunikationsnetz 5 an die Fahrzeugvorrichtung 10. Nachdem der Controller 20 das Senden der ACK abgeschlossen hat, speichert der Controller 20 die empfangene Fahrzeuginformation als die Fahrzeugsammelinformation in der Fahrzeugsammelinformations-Datenbank 25.
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Im Fahrzeugsystem 3 spezifiziert die Fahrzeugvorrichtung 10 im Ansprechen auf den Empfang der von der Zentralvorrichtung 2 gesendeten ACK über die LPWA-Kommunikationseinheit 13 das in der empfangenen ACK enthaltene Sammelzeitintervall und ändert die Einstellung des aktuellen Sendezyklus der Fahrzeuginformation in Übereinstimmung mit dem spezifizierten Sammelzeitintervall. Anschließend sendet die Fahrzeugvorrichtung 10 die Fahrzeuginformation von der LPWA-Kommunikationseinheit 13 über das Kommunikationsnetz 5 an die Zentralvorrichtung 2, und zwar in Übereinstimmung mit der Einstellungsänderung unterzogenen Sendezyklus.
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Verteilung von Inhaltsdaten
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Wie in 10 gezeigt, bestimmt der Controller 20 in der Zentralvorrichtung 2 das Auftreten eines Ereignisses in Bezug auf die in der empfangenen Fahrzeuginformation enthaltene VIN. Im Ansprechen darauf, dass der Controller 20 ein Inhaltsdatenverteilungsereignis bestimmt, setzt der Controller 20 das Ereignisauftritts-Flag auf „JA“ und sendet eine ACK mit einem Ereignistyp und einer Download-URL von der LPWA-Kommunikationseinheit 21 über das Kommunikationsnetz 5 an die Fahrzeugvorrichtung 10. Nachdem der Controller 20 das Senden der ACK abgeschlossen hat, speichert der Controller 20 die empfangene Fahrzeuginformation als die Fahrzeugsammelinformation in der Fahrzeugsammelinformations-Datenbank 25.
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Im Fahrzeugsystem 3 spezifiziert die Fahrzeugvorrichtung 10 im Ansprechen auf den Empfang der von der Zentralvorrichtung 2 gesendeten ACK durch die LPWA-Kommunikationseinheit 13 den Ereignistyp und die Download-URL, die in der empfangenen ACK enthalten sind, und schaltet das zu verwendende Kommunikationsverfahren von LPWA-Kommunikation auf LTE-Kommunikation um. Die Fahrzeugvorrichtung 10 sendet eine Inhaltsanfrage von der LTE-Kommunikationseinheit 14 über das Kommunikationsnetz 5 an die Zentralvorrichtung 2.
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In der Zentralvorrichtung 2 liest der Controller 20 im Ansprechen auf den Empfang der von der Fahrzeugvorrichtung 10 gesendeten Inhaltsanfrage über die LTE-Kommunikationseinheit 22 die dem Ereignistyp entsprechenden Inhaltsdaten aus der Inhaltsdaten-Datenbank 23 aus. Anschließend verteilt der Controller 20 die ausgelesenen Inhaltsdaten von der LTE-Kommunikationseinheit 22 über das Kommunikationsnetz 5 an die Fahrzeugvorrichtung 10 (Inhaltsdatenverteilungsprozedur).
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Im Fahrzeugsystem 3 schreibt die Fahrzeugvorrichtung 10 im Ansprechen auf den Empfang der von der Zentralvorrichtung 2 verteilten Inhaltsdaten durch die LTE-Kommunikationseinheit 14 die empfangenen Inhaltsdaten in die entsprechende ECU 16. In einem Fall, in dem die Inhaltsdaten die Umprogrammierungsdaten sind, repariert die Fahrzeugvorrichtung 10 den Fehler bzw. Bug des Anwendungsprogramms oder verbessert die Funktion des Anwendungsprogramms, indem sie die Umprogrammierungsdaten in die entsprechende ECU 16 schreibt. In einem Fall, in dem die Inhaltsdaten die Kartendaten (map data) sind, aktualisiert die Fahrzeugvorrichtung 10 die im Anwendungsprogramm verwendeten Kartendaten, indem sie die Kartendaten in die entsprechende ECU 16 schreibt.
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Senden von Fahrzeugbilddaten
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Im Fahrzeugsystem 3 speichert die Fahrzeugvorrichtung 10 im Ansprechen auf den Empfang der Fahrzeugbilddaten von der bordeigenen Kamera 18 die empfangenen Fahrzeugbilddaten temporär im Fahrzeugbilddatenspeicher 19 und bestimmt, ob eine vorgegebene Sendezeit der Fahrzeugbilddaten erreicht wurde. Im Ansprechen darauf, dass die Fahrzeugvorrichtung 10 bestimmt, dass eine Fahrzeugbilddaten-Sendebedingung erfüllt ist und die Sendezeit der Fahrzeugbilddaten erreicht wurde, schaltet die Fahrzeugvorrichtung 10 das Kommunikationsverfahren von LPWA-Kommunikation auf LTE-Kommunikation um. Die Fahrzeugvorrichtung 10 liest die Fahrzeugbilddaten aus dem Fahrzeugbilddatenspeicher 19 aus und sendet die ausgelesenen Fahrzeugbilddaten von der LTE-Kommunikationseinheit 14 über das Kommunikationsnetz 5 an die Zentralvorrichtung 2.
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In der Zentralvorrichtung 2 sendet der Controller 20 im Ansprechen auf den Empfang der von der Fahrzeugvorrichtung 10 gesendeten Fahrzeugbilddaten durch die LTE-Kommunikationseinheit 22 eine ACK von der LTE-Kommunikationseinheit 22 über das Kommunikationsnetz 5 an die Fahrzeugvorrichtung 10. Nachdem der Controller 20 das Senden der ACK abgeschlossen hat, speichert der Controller 20 die empfangenen Fahrzeugbilddaten in der Fahrzeugbilddaten-Datenbank 26.
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In der obigen Konfiguration kann der Controller 20 die momentane Position des Fahrzeugs und die verbleibende Batterieladung einer fahrzeugmontierten Batterie bestimmen und feststellen, ob oder nicht die Inhaltsdaten zu verteilen sind. Der Controller 20 kann konfiguriert sein, um die Inhaltsdaten an das Fahrzeug zu verteilen, das sich gerade innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet, und die Inhaltsdaten nicht an das Fahrzeug zu verteilen, das sich gerade außerhalb des vorbestimmten Bereichs befindet. Der vorbestimmte Bereich kann z. B. ein Bereich sein, in dem die Funkwellenumgebung in gutem Zustand ist und keine unautorisierte Datenkommunikation stattfindet. Der Controller 20 kann bestimmen, ob die momentane Position des Fahrzeugs innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt. Wenn der Controller 20 bestimmt, dass die momentane Position des Fahrzeugs innerhalb eines Bereichs liegt, in dem die Funkwellenumgebung nicht in gutem Zustand ist oder es häufig zu unautorisierter Datenkommunikation kommt, spezifiziert der Controller 20, dass eine Kommunikationssicherheit nicht gewährleistet werden kann und ein Risiko, wie z. B. Datenverfälschung, auftreten kann. In diesem Fall kann der Controller 20 die Verteilung der Inhaltsdaten aufheben bzw. abbrechen.
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Der Controller 20 kann konfiguriert sein, um die Inhaltsdaten an das Fahrzeug zu verteilen, dessen verbleibende Batterieladung größer oder gleich einem Schwellenwert ist, und die Inhaltsdaten nicht an das Fahrzeug zu verteilen, dessen verbleibende Batterieladung kleiner als der Schwellenwert ist. Der Schwellenwert kann z. B. auf einen Wert gesetzt werden, der ausreichend größer ist als eine geschätzte Verbrauchsenergie, die für den normalen Abschluss der Verteilung der Inhaltsdaten voraussichtlich verbraucht wird. Der Controller 20 kann konfiguriert sein, um zu bestimmen, ob die verbleibende Batterieladung größer oder gleich dem Schwellenwert ist. Wenn der Controller 20 z. B. bestimmt, dass die verbleibende Batterieladung möglicherweise aufgebraucht wird, wenn die Verteilung der Inhaltsdaten gestartet ist, sagt der Controller 20 eine Möglichkeit voraus, dass die Verteilung der Inhaltsdaten nicht normal abgeschlossen werden kann, obgleich die Verteilung gestartet wird. In diesem Fall kann der Controller 20 die Verteilung der Inhaltsdaten aufheben bzw. abbrechen. Der Controller 20 kann den Schwellenwert in Abhängigkeit von der Datenmenge der Inhaltsdaten einstellen. Wenn die Datenmenge der Inhaltsdaten relativ groß ist, kann der Schwellenwert relativ hoch eingestellt werden. Wenn die Datenmenge der Inhaltsdaten relativ klein ist, kann der Schwellenwert relativ niedrig eingestellt werden.
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Die vorliegende Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, erzielt die folgenden technischen Effekte.
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In der Zentralvorrichtung 2 wird die Fahrzeuginformation vom Fahrzeug anhand des LPWA-Kommunikationsverfahrens empfangen, das eine relativ langsame Kommunikationsgeschwindigkeit, aber einen relativ großen Kommunikationsbereich aufweist. Die Inhaltsdaten werden anhand des LTE-Kommunikationsverfahrens, das einen relativ kleinen Kommunikationsbereich, aber eine relativ hohe Kommunikationsgeschwindigkeit aufweist, an das Fahrzeug verteilt. Die Fahrzeuginformation erfordert eine häufige Kommunikation über einen weiten bzw. großen Bereich, um die neueste Fahrzeuginformation zu erhalten. Durch Sammeln der Fahrzeuginformation anhand des LPWA-Kommunikationsverfahrens ist es möglich, die neueste Fahrzeuginformation zu erhalten. Die Inhaltsdaten erfordern eine große Kommunikationskapazität, um eine Zunahme der Kommunikationszeitdauer zu vermeiden. Durch Verteilen der Inhaltsdaten anhand des LTE-Kommunikationsverfahrens können die Inhaltsdaten in kurzer Zeit verteilt werden. Mit dieser Konfiguration kann Fahrzeuginformation effizient vom Fahrzeug gesammelt werden, und die für die neueste Fahrzeuginformation geeigneten Inhaltsdaten können effizient an das Fahrzeug verteilt werden.
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Im Ansprechen auf das Erfassen eines Auftretens eines Sammelfrequenzeinstellungsänderungsereignisses empfängt die Zentralvorrichtung 2 die Fahrzeuginformation in Übereinstimmung mit der der Einstellungsänderung unterzogenen Sammelfrequenz. Wenn z. B. die Verarbeitungslast der Zentralvorrichtung 2 relativ hoch ist, kann die Sammelfrequenz relativ lang eingestellt werden, und wenn die Verarbeitungslast der Zentralvorrichtung 2 relativ niedrig ist, kann die Sammelfrequenz relativ kurz eingestellt werden. Mit dieser Konfiguration kann die Fahrzeuginformation effizient vom Fahrzeug gesammelt werden, ohne die Funktion der Zentralvorrichtung 2 zu beeinträchtigen.
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Wenn das Auftreten des Inhaltsdatenverteilungsereignisses erfasst wird, verteilt die Zentralvorrichtung 2 die Inhaltsdaten. Die Zentralvorrichtung 2 verwaltet das Inhaltsdatenverteilungsereignis und erzeugt das Verteilungsereignis. Somit kann die Zentralvorrichtung 2 die Initiative bei der Verteilung der Inhaltsdaten haben.
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In der Zentralvorrichtung 2 wird die Fahrzeuginformation vom Fahrzeug anhand des zellularen LPWA-Kommunikationsverfahrens empfangen und werden die Inhaltsdaten anhand des LTE-Kommunikationsverfahrens an das Fahrzeug verteilt. Folglich kann eine nahtlose Kommunikationssteuerung ohne Unterbrechung der drahtlosen Verbindung erfolgen. Wenn ein nicht-zellulares LPWA-Kommunikationsverfahren angewandt wird, kann das Fahrzeug, das sich innerhalb des Kommunikationsbereichs des LTE-Kommunikationsverfahrens befindet, außerhalb des Kommunikationsbereichs des nichtzellularen LPWA liegen. Durch Anwenden des zellularen LPWA-Kommunikationsverfahrens kann sichergestellt werden, dass sich das Fahrzeug, das sich innerhalb des Kommunikationsbereichs des LTE-Kommunikationsverfahrens befindet, auch innerhalb des Kommunikationsbereichs des zellularen LPWA befindet. Folglich kann eine nahtlose Kommunikationssteuerung ohne Unterbrechung der drahtlosen Verbindung erfolgen.
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Die Zentralvorrichtung 2 ist konfiguriert, um die Inhaltsdaten an das Fahrzeug zu verteilen, das sich gerade innerhalb des vorbestimmten Bereichs befindet, und die Inhaltsdaten nicht an das Fahrzeug zu verteilen, das sich gerade außerhalb des vorbestimmten Bereichs befindet. Beispielsweise kann das Fahrzeug, das sich in einem Bereich schlechter Funkwellenumgebungsbedingung oder in einem Bereich befindet, in dem häufig unautorisierte Datenkommunikation stattfindet, von dem Verteilungsziel der Inhaltsdaten ausgeschlossen werden. Folglich ist es möglich, das Problem, wie z. B. das Auftreten von Datenänderungen, im Voraus zu vermeiden.
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Die Zentralvorrichtung 2 ist konfiguriert, um die Inhaltsdaten an das Fahrzeug zu verteilen, dessen verbleibende Batterieladung der Fahrzeugbatterie größer oder gleich dem Schwellenwert ist, und die Inhaltsdaten nicht an das Fahrzeug zu verteilen, dessen verbleibende Batterieladung kleiner als der Schwellenwert ist. Gemäß dieser Konfiguration kann, wenn ein Fahrzeug eine Batterierestmenge aufweist, die keinen ausreichenden Energieverbrauch ab Beginn der Verteilung von Inhaltsdaten bis zum normalen Abschluss der Verteilung von Inhaltsdaten sicherstellen kann, das Fahrzeug vom Verteilungsziel der Inhaltsdaten ausgeschlossen werden. Folglich kann nach dem Start der Inhaltsdatenverteilung ein Fall, in dem die Verteilung aufgrund einer zu geringen Batterierestmenge nicht normal abgeschlossen werden kann, im Voraus vermieden werden.
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Obgleich die vorliegende Offenbarung vorstehend in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben ist, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die hierin beschriebene Ausführungsform oder Struktur beschränkt. Die vorliegende Offenbarung umfasst verschiedene Modifikationen und Variationen im Rahmen von Äquivalenten. Darüber hinaus sollen verschiedene Kombinationen und Konfigurationen sowie andere Kombinationen und Konfigurationen, einschließlich mehr, weniger oder nur eines einzigen Elements, als mit im Sinne und Umfang der vorliegenden Offenbarung beinhaltet verstanden werden.
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In der vorangehenden Ausführungsform führen die Zentralvorrichtung 2 und die Fahrzeugvorrichtung 10 Datenkommunikation unter Verwendung des LPWA-Kommunikationsverfahrens und des LTE-Kommunikationsverfahrens aus. Alternativ können die Zentralvorrichtung 2 und die Fahrzeugvorrichtung 10 Datenkommunikation unter Verwendung eines anderen Kommunikationsverfahrens ausführen. Zum Beispiel können die Zentralvorrichtung 2 und die Fahrzeugvorrichtung 10 konfiguriert sein, um Datenkommunikation über ein Kommunikationsnetz einschließlich WiFi® (Wireless Fidelity) auszuführen.
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Die Fahrzeugregistrierungsinformation und die Fahrzeugsammelinformation können Informationselemente verschieden von den oben beschriebenen und in den Zeichnungen gezeigten Beispielen enthalten.
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Bei der von der Zentralvorrichtung 2 an das Fahrzeugsystem 3 verteilten Information kann es sich um Daten verschieden von den Umprogrammierungsdaten oder den Kartendaten handeln. Bei der vom Fahrzeugsystem 3 an die Zentralvorrichtung 2 gesendeten Information kann es sich um Daten verschieden von den Fahrzeugbilddaten handeln.
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Der Controller und das Verfahren, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, können durch einen speziellen Computer implementiert werden, der einen Speicher und einen Prozessor, der programmiert ist, um eine oder mehrere Funktionen auszuführen, die in Computerprogrammen des Speichers verkörpert sind, aufweist. Alternativ können der Controller und das Verfahren, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, durch einen speziellen Computer implementiert werden, der einen Prozessor mit einer oder mehreren dedizierten Hardware-Logikschaltungen enthält. Alternativ können der Controller und das Verfahren, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, durch einen oder mehrere spezielle Computer implementiert werden, die als eine Kombination aus einem Prozessor und einem Speicher, die zum Ausführen einer oder mehrerer Funktionen programmiert sind, und einem Prozessor, der mit einer oder mehreren Hardware-Logikschaltungen konfiguriert ist, konfiguriert sind. Das Computerprogramm kann ebenso als von einem Computer auszuführende Befehle auf einem computerlesbaren, nichtflüchtigen materiellen Speichermedium gespeichert sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2018188259 [0001]
- JP 2010 [0004]
- JP 191786 A [0004]
