JP2009194497A - 送信フィルタ方法及び車載ゲートウェイ装置、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】
情報系システムから制御系システムにデータを送信する際に制御系システムへの悪影響を最小限に抑えるためのフィルタパターンを学習する。
【解決手段】
情報系システムから送信された制御要求を制御系システムに送信してから一定時間以内に制御系が予期せぬ動作を行った場合に、前記制御要求と前記制御要求送信時の車両状態を仮記憶しておき、以降複数回連続して前記制御要求と車両状態の組合せにより制御系システムが予期せぬ動作を行った場合には、前記仮記憶した組合せを新たに送信フィルタパターンとして学習し、以降新たに学習された送信フィルタパターンに基づいて制御系システムにデータを送信する。
【選択図】図2

Description

本発明は情報系システムと制御系システムとの間に設けられ、両者間で送受信されるデータをフィルタリングするゲートウェイ装置に係り、特に車両などの移動体に搭載される装置に関する。

ユーザに対してクローズなバスとユーザに対してオープンなバスとの間に接続されたゲートウェイにおいて、必要なデータや正規のデータがゲートウェイに送られたときには、それらのデータを他のバスに転送し、一方、不完全なデータや不正なデータがゲートウェイに送られてきたときには、それらのデータはゲートウェイにおいて転送しないゲートウェイが知られている（特許文献１）。具体的には、電源状態、エンジン状態、ブレーキ状態、走行状態、搭載機器の故障状態などの車両状態をモニタし、そのモニタ結果に基づいて通過させるデータの制限を行う（特許文献１）。

特開2002-16614号公報

特許文献１の技術によればモニタ結果が予め定義された車両状態と一致していた場合に通過させるデータを制限することが可能である。しかし、そもそも走行中の全ての車両状態を木目細かく定義することは不可能であるため、特許文献１の技術では、制御系に悪影響を及ぼさないためには「エンジン動作中」等の漠然とした定義をするしかなかった。その結果、情報制御連携におけるサービス性を低下させる恐れがある。また車両状態パターンを新たに追加する場合には毎回人手を介在させて設定する必要があった。

本発明の目的は、事前設定の不備等による制御系システムへの悪影響を最小限に抑える方法および装置、プログラムを提供することである。

本発明の目的は、送信フィルタパターンの登録を自動で行い、人による設定の負担を低減する方法および装置、プログラムを提供することである。

本発明は、情報系システムから制御系システムへの送信を制限するデータの内容と、車両の周囲の状態を判断可能な車載センサの検出結果または車両の周囲の状態を判断可能な車載デバイスの動作状態との組合せを登録するフィルタパターンを記憶装置に記憶しておき、フィルタパターンを参照して、情報系システムから受信されたデータを制御系システムへ送信するか否かを判定し、その判定結果に従って、データを制御系システムへ送信しまたは送信しない場合に、複数回、データを制御系システムへ送信してから予め定められた時間内での車載予防安全装置の作動を検知した場合に、データの内容と車載センサの検出結果または車載デバイスの動作状態との組合せをフィルタパターンに新たに登録することを特徴とする。

あるいは、本発明は、前記情報系システムから前記制御系システムへの送信を制限するデータの内容と、天候と外気温度範囲と時間帯の少なくとも１つとの組合せを登録するフィルタパターンを記憶装置に記憶しておき、前記フィルタパターンを参照して、前記情報系システムから受信されたデータを前記制御系システムへ送信するか否かを判定し、判定結果に従って、前記データを前記制御系システムへ送信しまたは送信しない場合に、複数回、前記データを前記制御系システムへ送信してから予め定められた時間内での車載予防安全装置の作動を検知した場合に、前記データの内容と前記天候と外気温度範囲と時間帯の少なくとも１つとの組合せを前記フィルタパターンに新たに登録することを特徴とする。

本発明は、情報系システムから制御系システムへの制御要求送信時における降雨情報、降雪情報、霧情報、外気温情報などの車両状態情報を記憶し、制御要求送信後一定時間以内に予防安全装置が作動する等の制御系システムの予期せぬ動作を引き起こした場合には、前記制御要求と前記車両状態を送信フィルタパターンとして仮記憶し、再度同一のパターンで制御系システムが予期せぬ動作をした場合には、前記仮記憶した送信フィルタパターンを制御系システムへの送信フィルタパターンとして追加し、次回以降情報系システムからの制御要求を更新された送信フィルタパターンに基づいて制御系システムに送信する。

本発明によれば、事前に送信フィルタパターンとして設定されていない制御要求と車両状態との組合せにより制御系システムに悪影響を及ぼすような事があっても、前記組合せによって制御系システムに悪影響が及んだことを学習し、学習結果を送信フィルタパターンに自動で登録できるため、事前設定の不備等による制御系システムへの悪影響を最小限に抑えることができる。

本発明によれば、学習結果を送信フィルタパターンに自動で登録できるため、送信フィルタパターンの登録を自動で行うことができるため人手を介在させる必要もない。

図１はゲートウェイ装置を介して情報系システムと制御系システムとが接続された車両システムの全体構成例である。

ゲートウェイ装置１００は情報系システム１０１と制御系システム１０２に接続されており、情報系システム１０１の構成要素である各情報端末から出力されたデータは情報系ネットワーク１１０及びゲートウェイ装置１００を介して制御系システム１０２に送信される。情報系システムとは、例えば、ドライバやユーザに情報を伝達するために必要なシステムであり、制御系システムとは、例えば、車両の動作を制御するために必要なシステムをいう。情報系システム１１０から制御系システム１２０への制御要求として、事故を未然に防止するような制御要求や安全運転を支援するような制御要求を含む。図１の例ではカーナビゲーション装置１１１から前方カーブ迄の距離や曲率情報、カメラ１１２からは障害物情報や歩行者情報が出力されることを想定している。カーナビゲーション装置１１１は地図情報を有しているため、ＧＰＳ（Global positioning system）から取得した車両の現在の位置から車両の進行方向へ所定距離先の位置を特定し、地図情報からその位置までの距離やその位置の曲率を取得することができる。また、カメラで撮影された画像を、予め設定した障害物画像や人物画像と画像マッチングを行うことにより、障害物や人物の存在を認識することができる。情報系システム１１０から制御系システム１２０への制御要求は、前方カーブ迄の距離や曲率情報、障害物情報や歩行者情報などの検出結果であってもよいし、シフトダウンやブレーキの作動などの制御要求であってもよい。情報系ネットワーク１１０は、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＩＥＥＥ１３９４、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ−Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）である。

制御系システム１０２は制御系ネットワーク１２０と車両制御ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）から構成されており、ゲートウェイ装置１００を介して送信された情報系システム１０１からのデータは各車両制御ＥＣＵによって車両制御に利用される。図１の例ではブレーキＥＣＵ１２１、プリクラッシュＥＣＵ１２２、エンジンＥＣＵ１２３、ボディＥＣＵ１２４が制御系ネットワーク１２０を介して接続されている。例えばカーナビゲーション装置１１１から送信された前方カーブ情報に基づいて、エンジンＥＣＵ１２３が減速操作を行うことができる。またカメラ１１２から送信された歩行者情報に基づいて、ブレーキＥＣＵ１２１がブレーキ操作を行うことができる。またブレーキＥＣＵ１２１は車輪速センサ１３１のセンサ値に基づいて制動時に車輪のロックを防ぐＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）や加速時の車輪空転を防ぐＴＣＳ（Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）を作動させることができる。またヨーレートセンサのセンサ値に基づいてＶＤＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を作動させることができる。またブレーキＥＣＵ１２１のブレーキ操作によりブレーキ圧センサ１３３が作動すると、これに連動してプリクラッシュＥＣＵ１２２がプリクラッシュシートベルトを作動させることができる。これらの各予防安全装置の作動または非作動の情報は各予防安全装置から制御系ネットワーク１２０に送信され、ゲートウェイ装置１００は該情報を受信することで車両システムの予防安全装置が作動したか否かを把握することができる。予防安全装置とは、車両の性能限界を超えるような状態が発生する場合に、事故などを未然に防止するために、回復／回避動作を補助する装置をいい、例えば、ＡＢＳ、ＴＣＳ、ＶＤＣ、プリクラッシュシートベルトである。
またボディＥＣＵ１２４にはワイパー１３４、外気温センサ１３５（車両室内または外部の温度を検出するもの）、フォグランプ１３６、降雪センサ１３７（車両外部の雪を検出するもの）が接続されており、ワイパーのオン／オフ、外気温度、フォグランプのオン／オフ、降雪発生の有無を把握することができる。さらに、ボディＥＣＵ１２４にヘッドランプを接続し、ヘッドランプのオン／オフを把握してもよい。ワイパーは雨の時にドライバによってオンされるため、ワイパーのオンであれば、降雨状態を推定でき、タイヤと路面との摩擦が小さくなり、車両が滑りやすい状態であると考えられる。さらに、降雨により、ドライバの視界が不良になると考えられる。一方、ワイパーのオフであれば、降雨状態でないことを推定できる。尚、ワイパーのオン／オフだけでなく、ワイパーの稼動速度を検出し、ワイパーの稼動速度が速くなるほど降雨量が多いことを推定し、車両がより滑りやすい状態になると考えることもできる。外気温度が所定温度よりも低ければ、路面の凍結状態を推定でき、タイヤと路面との摩擦が小さくなり、車両が滑りやすい状態であることがわかる。一方、外気温度が所定温度よりも高ければ、路面が凍結状態でないことを推定できる。尚、外気温度が高くなるほど、路面温度およびタイヤ温度が高くなり、路面とタイヤとの摩擦が大きくなり、車両がより滑りにくい状態になると考えることもできる。フォグランプは霧の時または夜間（夕方やトンネル内など車両の周囲が暗い環境を含む）にドライバによってオンされるため、フォグランプのオンであれば、霧発生状態または夜間を推定でき、ドライバの視界が不良になると考えられる。一方、フォグランプのオフであれば、霧発生状態あるいは夜間でないことを推定できる。降雪発生であれば、タイヤと路面との摩擦が小さくなり、車両が滑りやすい状態であると考えられる。さらに、降雪により、ドライバの視界が不良になると考えられる。ヘッドランプは夜間にドライバによってオンされるため、ヘッドランプのオンであれば、夜間を推定でき、ドライバの視界が不良になると考えられる。ヘッドランプのオフであれば、夜間でないことを推定できる。尚、夜間を推定するのであれば、ヘッドランプのオン／オフ以外に、情報系システム１０１内または制御系システム１０２内の外光センサ（車両室内または外部の光の明るさを検出するもの）から外光の明るさを取得し、または情報系システム１０１内の車載時計から時刻を取得し、その外光の明るさまたはその時刻から、夜間を推定してもよい。更にワイパーのオン／オフ、外気温度、フォグランプのオン／オフ、降雪発生の有無の情報はボディＥＣＵ１２から制御系ネットワーク１２０に送信され、ゲートウェイ装置１００は該情報を受信することで走行中の車両状態を把握することができる。車両状態とは、降雨状態かどうか、路面凍結状態かどうか、降雪状態かどうかなど車両の周囲の状態（特に、路面状態）に影響を及ぼす状態や、霧発生状態かどうかや車両周囲が暗いかどうかなどドライバの運転に影響を及ぼす状態をいう。車両の周囲の状態は、車載センサ（外気温センサ１３５など）の検出結果によって判別でき、ドライバの運転に影響を及ぼす状態は、ドライバが操作する車載デバイス（ワイパー１３４など）の動作状態によって判別できる。ただし、車両状態とは、スピードメータから得られる車両速度や、加速度センサから得られる車両の加速度、減速度などの、車両そのものの動作状態（値）を含んでもよい。制御系ネットワーク１１０は例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＦｌｅｘＲａｙである。

図２は本発明におけるゲートウェイ装置１００のソフトウェア構成例である。情報系データ受信部２０１は、情報系システムからデータを受信し、そのデータによる制御要求を解釈してフィルタ部２０２に送信する。情報系システムが送信するデータには例えば制御要求の内容を示す識別子が付与されている。情報系データ受信部２０１は制御要求と識別子との関係を予めテーブル上に保持し、テーブルに登録されている識別子であれば前記制御要求を受信し、テーブルに登録されていなければ破棄する。また情報系データ受信部２０１は受信したデータの破損チェックやデータ値の範囲チェックを行う。データの破損チェックには例えばＳＵＭチェックやＣＲＣチェックを利用する。またデータ値の範囲チェックは例えば予め設定された範囲と受信したデータ値とを比較することによって行う。

フィルタ部２０２は情報系データ受信部２０１から受信した制御要求を制御系システムに送信してよいか否かをフィルタパターン２０３と車両状態２０７に基づいて判断する。フィルタパターン２０３には制御系システムへの送信を不可とする制御要求と車両状態の組合せが登録されている。また、情報系データ受信部２０１は、情報系ネットワーク１１０または制御系ネットワーク１２０からデータを受信し、そのデータの内容が車両状態かどうかを解釈し、車両状態であれば、車両状態２０７に格納する。情報系データ受信部２０１は、データの種別（車両状態かどうか）と識別子との関係を予めテーブル上に保持し、テーブルに登録されている識別子であればデータを受信し、そのデータから車両状態の種別（ワイパーのオン／オフか外気温度かフォグランプのオン／オフか降雪発生の有無か）と車両状態を示す値（ワイパーのオン／オフを示す値、外気温度の値、フォグランプのオン／オフを示す値、降雪発生の有無を示す値）を取り出し、車両状態の種別と車両状態を示す値の組合せを車両状態２０７に格納する。既に格納された車両状態２０７と同種の車両状態に車両状態を示す値を上書きしていけば、車両状態２０７内に残っている車両状態が最新の（現在の）車両状態となる。車両状態の種別と車両状態を示す値に、さらに車両状態の検出時刻または車両状態の情報系データ受信部２０１の受信時刻を付加して、車両状態２０７に格納すれば、時刻が遅い車両状態が最新の（現在の）車両状態となる。

フィルタ部２０２は車両状態２０７から現在の車両状態を把握し、前記車両状態と前記制御要求の組合せがフィルタパターン２０３に登録されているか否かを確認し、登録されていれば前記制御要求を破棄し、登録されていなければ前記制御要求をフィルタパターン仮記憶部２０４に送信する。フィルタパターン仮記憶部２０４ではフィルタ部２０２が送信した制御要求と現在の車両状態を一時的に仮記憶テーブルに登録し、制御系データ送信部２０５に送信する。また前記制御要求を制御系システムに送信してから一定時間以内に制御系システムが予期せぬ動作を引き起こすか否かを例えば予防安全装置の作動／非作動で確認する。制御系システムが正常に動作している場合には仮記憶テーブルに登録したフィルタパターンを削除する。また同じ組合せパターンで複数回一定時間以内に制御系システムが予期せぬ動作をした場合には、組合せパターンをフィルタパターン２０３に新規登録し、仮記憶テーブルから削除する。制御系データ送信部２０５はフィルタパターン仮記憶部２０４から送信された制御要求に識別子を付与して制御系ネットワーク１２０に送信する。制御系データ受信部２０６は制御系ネットワーク１２０に流れる制御データや車両制御ＥＣＵが保持する制御データを収集し車両状態２０７に登録する。収集すべき制御データの種別は予め情報系データ受信部２０６が保持している。

図３はゲートウェイ装置１００のハードウェア構成例である。ゲートウェイ装置１００は演算装置であるプロセッサ３０３と不揮発性記憶装置であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０４と揮発性記憶装置であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３０５と通信インタフェース３０１、３０２がバス３００を介して接続された構成をとっている。さらにＥＥＰＲＯＭを備えていても良い。

ここで通信インタフェース３０１、３０２は例えばＣＡＮである。本発明の送信フィルタ方法（図２で示したフィルタ部２０２やフィルタパターン仮記憶部２０４など）はＲＯＭ３０４に記憶されており、プロセッサ３０３上で動作する。情報系システムからのデータは通信インタフェース３０１を介してＲＡＭ３０５上の一次バッファ領域に記憶され、プロセッサ３０１によって処理され、通信インタフェース３０２を介して制御系ネットワーク１２０に送信される。また通信インタフェース３０２を介して受信した制御データはＲＡＭ３０５上の一次バッファ領域に記憶され、同様にプロセッサ３０１によって処理される。またフィルタパターン２０３はＲＯＭ３０４またはＥＥＰＲＯＭに格納されている。車両状態２０７はＲＡＭ３０５に格納される。フィルタパターン仮記憶部２０４の利用する仮記憶テーブルは、ＲＡＭ３０５上に形成されるのが好ましい。

図４は本発明においてゲートウェイ装置１００が情報系システムから受信したデータを制御系システムに送信するまでの処理フローである。情報系データ受信部２０１にて情報系システムから制御要求を受信すると（ステップ４０１）、送信フィルタ部２０２にて制御要求を制御系システムに送信するか否かを現在の車両状態とフィルタパターン２０３に基づいて判断する（ステップ４０２）。判断した結果送信不可の場合（制御要求と現在の車両状態との組合せがフィルタパターン２０３に既に登録さえている場合）には、制御要求を破棄して終了し（ステップ４０３）、送信可能な場合（制御要求と現在の車両状態との組合せがフィルタパターン２０３に既に登録されていない場合）には、フィルタパターン仮記憶部２０４にて前記制御要求と現在の車両状態の組合せを仮記憶テーブルに登録し（ステップ４０４）、制御系データ送信部２０５にて前記制御要求を制御系システムに送信する（ステップ４０５）。

図５はフィルタパターン２０３のテーブル構成例である。フィルタパターンテーブル５００は送信元５０１と制御要求５０２と車両状態５０３から構成されている。図５では＃１に例えばカメラから「歩行者なし」の制御要求を受信した時の制御要求送信不可パターンが登録されている。この場合、ゲートウェイ装置１００は、車両状態として霧が発生した場合には外気温に関係なくカメラからの情報を制御系ネットワーク１２０へ送信せず、カメラからの制御要求を破棄する。本実施例では例えば送信不可の場合、該制御要求を破棄するとしているが、破棄する代わりに例えば制御不可を表すデータを制御系システム１０２に送信してもよい。これにより各車両制御ＥＣＵはゲートウェイ装置１００と同様に前記制御要求を破棄することが出来ると同時に、ゲートウェイ装置１００からの突然のデータ未達に伴う不正な処理を誘発する危険をなくすことができる。

図５において、天候の欄には、雨、霧、雪、それ以外の天候（例えば、晴れや曇り）の種別を記録する。車両状態がワイパーのオンであれば雨を記憶し、車両状態がフォグランプのオンであれば霧を記録し、車両状態が降雪発生の有であれば雪を記憶し、車両状態がワイパーのオフかつフォグランプのオフかつ降雪発生の無であれば雨、霧、雪以外の天候を記録する。天候の欄に何も記録しないあるいは“０”を記録する場合は、天候には無関係であることを示す。尚、雨、霧、雪、それ以外の代わりに、ワイパーのオン／オフ、フォグランプのオン／オフ、降雪発生の有無を記録してもよい。図５において、外気温の欄には、外気温度を記憶する。外気温度は検出値そのものでもよいし、０℃以下の範囲や１０℃以下の範囲、０℃から５℃までの範囲などの温度範囲であってもよい。外気温の欄に何も記録しないあるいは“０”を記録する場合は、外気温には無関係であることを示す。図５において、車両状態として、天候や外気温以外に、時間帯を含めてもよい。時間帯の欄には、夜間を記憶する。ヘッドランプのオンであれば夜間を記録し、ヘッドランプのオフであれば昼間を記録する。時間帯の欄に何も記録しないあるいは“０”を記録する場合は、時間帯には無関係であることを示す。

図６は本発明においてゲートウェイ装置１００が制御系システムに制御要求を送信してからフィルタパターンを学習するまでの処理フローである。制御系データ送信部２０５にて制御要求が制御系システムに送信されるとフィルタパターン仮記憶部２０４は予め設定されているタイマを仮記憶テーブルに登録し起動する（ステップ６０１）。このステップ６０１は、ステップ４０５に続く処理である、制御要求を制御系システムに送信後も制御系システムが正常に動作し続け、前記起動したタイマがタイムアウトした場合には仮記憶テーブルに登録されているフィルタパターンを削除する（ステップ６０２）。タイマの値は、送信元や制御要求の種別に関係なく、所定の値（例えば、１秒、１分、１０分）であってもよいし、送信元や制御要求の種別の少なくとも一方に応じて変えてもよい。タイムアウトが発生する迄は制御系システムに予期せぬ動作が発生しているか否かを常に確認し（ステップ６０３）、制御系システムに予期せぬ動作が発生した場合にはタイマを停止し、仮記憶テーブル上の発生回数を１インクリメントする（ステップ６０４）。１インクリメントされた発生回数を予め設定された閾値と比較し（ステップ６０６）、発生回数が予め設定された閾値以上であれば、仮記憶テーブルに登録されているフィルタパターンをフィルタパターンテーブルに登録し（ステップ６０６）、仮記憶テーブルに登録されているフィルタパターンを削除する（ステップ６０７）。閾値は、送信元や制御要求の種別に関係なく、所定の値（例えば、１回、２回、１０回）であってもよいし、送信元や制御要求の種別の少なくとも一方に応じて変えてもよい。一方、発生回数が予め設定された閾値未満であれば（ステップ６０５）、仮記憶テーブルに登録されているフィルタパターンを削除せずに終了する。仮記憶テーブルに登録されているフィルタパターンを削除せずに終了した場合（発生回数が１以上予め設定された閾値未満である場合）には、ステップ４０４において現在の車両状態と制御要求の組合せを新たに登録する必要がなくなる。そこで、ステップ４０４においては現在の車両状態と制御要求の組合せが仮記憶テーブル内にあるか否かを検索し、現在の車両状態と制御要求の組合せが仮記憶テーブル内にない場合は、現在の車両状態と制御要求の組合せを新たに登録し、現在の車両状態と制御要求の組合せが仮記憶テーブル内に既にある場合は、その現在の車両状態と制御要求の組合せへのタイマの登録を準備する（例えば、仮記憶テーブルの該当レコードに書き込みポインタを設定する）のが好ましい。仮記憶テーブルをＲＡＭに格納する場合は、電源オフ時に仮記憶テーブルが消失するので、電源オフの準備中にＲＡＭ内の仮記憶テーブルをＥＥＰＲＯＭへ退避し、電源オンの準備中にＥＥＰＲＯＭ内の仮記憶テーブルをＲＡＭへ復帰するのが好ましい。

図６の例では制御系システムの予期せぬ動作として、ＡＢＳ、ＴＣＳ、ＶＤＣ，プリクラッシュシートベルトといった予防安全装置の少なくとも１つの作動／非作動としている。これらの作動検知は制御系データ受信部２０６が制御系ネットワーク１２０に流れている各予防安全装置を送信元とするオン／オフ情報を用いて判断する。ＡＢＳ、ＴＣＳ、ＶＤＣ，プリクラッシュシートベルトの少なくとも１つが作動した場合に、制御系システムの予期せぬ動作が発生したと判断する。また予防安全装置の作動のきっかけとなるセンサ値が予め設定した閾値を越えた場合に、制御系システムに予期せぬ動作が発生したと判断してもよい。この場合、例えばＡＢＳ、ＴＣＳでは車輪速センサから得られるスリップ率を見て判断すればよい。またＶＤＣではヨーレートセンサから得られるヨーレートを見て判断すればよい。またプリクラッシュシートベルトではブレーキ圧センサから得られるブレーキ圧を見て判断すればよい。またこれら各センサ値が制御系ネットワーク１２０に流れてない場合には、例えばＤｉａｇｎｏｓｉｔｉｃＯｎＣＡＮなどを用いて各車両制御ＥＣＵに問合せて取得すればよい。

図７は仮記憶テーブルのテーブル構成例である。仮記憶テーブル７００は送信元７０１と制御要求７０２と車両状態７０３とタイマ７０４と発生回数７０５から構成されている。つまり、仮記憶テーブル７００は、フィルタパターン２０３（図５）に対し、タイマ７０４と発生回数７０５が増えている。送信元７０１と制御要求７０２と車両状態７０３はフィルタパターンテーブル５００と同じである。タイマ７０４は制御系システムに送信した制御要求の影響で制御系システムが予期せぬ動作を引き起こしたか否かを判断するためのタイマで、予め制御要求毎に設定されている時間である。発生回数７０５は仮記憶テーブルに登録されている制御要求と車両状態との組合せによって制御系システムに悪影響を引き起こした回数である。発生回数７０５を１回として登録した場合には、一度制御系システムが予期せぬ動作を引き起こすと、以降は登録されている制御要求と車両状態との組合せでは制御系システムに送信できなくなる。偶発的に発生したような場合でも、制御系システムへの送信を全て停止すると逆にサービス性を損なう可能性があり、また登録する発生回数７０５を大きくするとドライバの危険性が増すため、登録する発生回数としては２回や３回程度が望ましい。タイムアウトまでにＡＢＳが１回作動、ＴＣＳが２回作動した場合に発生回数を３回とするように、予防安全装置の種別に関係なく、予防安全装置の作動回数の総和を発生回数としてもよいし、タイムアウトまでにＡＢＳが１回作動、ＴＣＳが２回作動した場合に発生回数を２回とするように、予防安全装置ごとの作動回数のうち最大の回数を発生回数としてもよい。

図７の＃１はカーナビゲーション装置から受信した「シフトダウン」の制御要求を車両状態が「天候：雨」「外気温度：１０度未満」で制御系システムに送信した時の例で、制御要求送信後１００ｍｓのタイマが起動されている。図７＃１の例では既に「シフトダウン」「雨」「１０度未満」の組合せで２回制御系システムに悪影響を及ぼしており、登録する発生回数を３回とすると、再度制御系システムに悪影響を及ぼした場合には＃１に登録されている制御要求と車両状態はフィルタパターンテーブル５００に新たに登録されることになる。

情報系データ受信部２０１が同一または異なる送信元から同一または異なる制御請求を複数連続して、何れの制御要求のタイマもタイムアウトする前に、つまり、連続する複数の制御要求が並列にタイマをカウントしている間に、予防安全装置が作動した場合には、何れの制御要求が予防安全装置の作動に起因しているか不明である。この場合、タイムアウトしていない全ての制御要求の発生回数を１インクリメントする。しかし、全ての制御要求の発生回数を１インクリメントすると、サービス性を損なう。そこで、制御系システム１０２への制御要求に送出から予防安全装置の作動までに時間を要する場合（タイムラグが大きい場合）には、制御系システム１０２へ送出した順番が早い制御要求の発生回数を１インクリメントし、順番が遅い制御要求の発生回数を１インクリメントしないようにしてもよい。これは、例えば、順番が早い制御要求がタイムアウトするまで（ステップ６０２）または発生回数を１インクリメントするまで（ステップ６０４）、順番が早い制御要求に書き込みポインタを固定することで実現可能である。制御系システム１０２への制御要求に送出から予防安全装置の作動までに時間を短い場合（タイムラグが小さい場合）には、制御系システム１０２へ送出した順番が遅い制御要求の発生回数を１インクリメントし、順番が早い制御要求の発生回数を１インクリメントしないようにしてもよい。これは、例えば、制御系システム１０２へ制御要求を送出するごとに、送出した制御要求に書き込みポインタを順次移動させることで実現可能である。または、発生回数が０である制御要求よりも、発生回数が１以上である制御要求のほうが、予防安全装置の作動に寄与したと考えられるため、発生回数が１以上である制御要求の発生回数を１インクリメントし、発生回数が０である制御要求の発生回数はインクリメントしないようにしてもよい。

本実施例では車両状態として天候や外気温を使用しているが、エンジン状態やブレーキ状態や電源状態や走行状態などの情報を使用することによって、より木目細かいフィルタパターンを生成することもできる。状態値がオン／オフのみであれば車両状態としてそのオン／オフを使用してもよいが、状態値が数値であれば車両状態としてその数値範囲を使用するのが好ましい。

以上のように実施例によれば、情報系システムからの制御要求に伴って制御系システムに万一の悪影響を及ぼしたとしても、悪影響を及ぼした制御要求と車両状態のパターンを学習し次回以降同一のパターンで制御系システムに送信することはないため、制御系システムへの悪影響を最小限に抑えることができる。また送信パターンを車載ゲートウェイ装置が学習し自動で登録するため、万一のフィルタパターンの設定不備があった場合においても人手を介すことなしにパターンを再設定することができる。

尚、情報系システム１０１から制御系システム１０２への制御要求は、制御系システム１０２つまり車両の動作に悪影響を及ぼすことがあるため、ゲートウェイ装置１００によって、情報系システム１０１から制御系システム１０２への制御要求を動的に制限するのが好ましい。一方、制御系システム１０２内での制御要求は動的に制限するのが好ましくないため、ゲートウェイ装置１００が干渉しないのが好ましい。

本発明は、車に搭載されるゲートウェイ装置に利用できる。

車載ゲートウェイ装置を介して情報系システムと制御系システムが接続された車両システムの全体構成例である。 車載ゲートウェイ装置のソフトウェア構成例である。 車載ゲートウェイ装置のハードウェア構成例である。 情報系システムから受信したデータを制御系に送信するまでの車載ゲートウェイ装置の処理フローである。 送信フィルタパターンテーブルのテーブル構成例である。 制御系システムにデータを送信してから送信フィルタパターンを新たに学習するまでの車載ゲートウェイ装置の処理フローである。 仮記憶テーブルのテーブル構成例である。

符号の説明

１００‥ゲートウェイ装置、１０１‥情報系システム、１０２‥制御系システム、１１０‥情報系ネットワーク、１１１‥カーナビゲーション装置、１１２‥カメラ、１２０‥情報系ネットワーク、１２１‥ブレーキＥＣＵ、１２２‥プリクラッシュＥＣＵ、１２３‥エンジンＥＣＵ、１２４‥ボディＥＣＵ、１３１‥車輪速センサ、１３２‥ヨーレートセンサ、１３３‥ブレーキ圧センサ、１３４‥ワイパー、１３５‥外気温センサ、１３６‥フォグランプ、１３７‥降雪センサ。

Claims (20)

1. 車両内の情報系システムと制御系システムとの間のデータの送信を仲介する車載ゲートウェイ装置において、
   前記情報系システムから前記制御系システムへの送信を制限するデータの内容と、前記車両の周囲の状態を判断可能な車載センサの検出結果または前記車両の周囲の状態を判断可能な車載デバイスの動作状態との組合せを登録するフィルタパターンを記憶する記憶装置と、
   前記フィルタパターンを参照して、前記情報系システムから受信されたデータを前記制御系システムへ送信するか否かを判定する処理装置とを備え、
   前記処理装置は、複数回、前記データを前記制御系システムへ送信してから予め定められた時間内での車載予防安全装置の作動を検知した場合に、前記データの内容と前記車載センサの検出結果または前記車載デバイスの動作状態との組合せを前記フィルタパターンに新たに登録することを特徴とする車載ゲートウェイ装置。
2. 請求項１記載の車載ゲートウェイ装置において、
   前記処理装置は、
   前記車載センサの検出結果または前記車載デバイスの動作状態を前記情報系システムまたは前記制御系システムから受信し、受信された前記車載センサの検出結果または前記車載デバイスの動作状態を前記記憶装置に順次記憶し、
   前記情報系システムからデータを受信し、
   受信された前記データが前記制御系システムへの制御要求である場合に、前記制御要求の内容と前記記憶装置内の最新の前記車載センサの検出結果または前記車載デバイスの動作状態を、前記記憶装置内の前記フィルタパターンと比較し、前記制御要求の内容と前記車載センサの検出結果または前記車載デバイスの動作状態の組合せが前記フィルタパターンに既に登録されている場合に、前記制御要求の前記制御系システムへの送信を制限し、前記制御要求の内容と前記車載センサの検出結果または前記車載デバイスの動作状態の組合せが前記フィルタパターンに登録されていない場合に、前記制御要求を前記制御系システムへ送信すると共に前記制御要求の内容と前記車載センサの検出結果または前記車載デバイスの動作状態の組合せを前記記憶装置内の仮パターンに登録し、
   前記制御要求を前記制御系システムへ送信してから前記予め定められた時間内に前記車載予防安全装置の作動信号または前記車載予防安全装置の作動を検知可能なセンサ信号を前記制御系システムから受信した場合に、前記仮パターン内の前記制御要求の内容と前記車載センサの検出結果または前記車載デバイスの動作状態の組合せに対応する前記車載予防安全装置の作動回数をインクリメントし、前記車載予防安全装置の作動回数が予め定められた閾値回数以上か否かを判定し（閾値は２以上の所定の整数）、前記車載予防安全装置の作動回数が前記予め定められた閾値回数以上である場合に、前記仮パターン内の前記制御要求の内容と前記車載センサの検出結果または前記車載デバイスの動作状態の組合せを前記記憶装置内の前記フィルタパターンに登録することを特徴とする車載ゲートウェイ装置。
3. 請求項１または２記載の車載ゲートウェイ装置において、
   前記車載センサは、外気温度センサと降雪センサと外光センサとの少なくとも１つを含み、
   前記車載デバイスは、ワイパーとフォグランプとヘッドランプと車載時計との少なくとも１つを含み、
   前記車載予防安全装置は、ＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）とＴＣＳ（Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）とＶＤＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）とプリクラッシュシートベルトとの少なくとも１つを含むことを特徴とする車載ゲートウェイ装置。
4. 車両内の情報系システムと制御系システムを仲介する車載ゲートウェイ装置によって、前記情報系システムから前記制御系システムへのデータの送信をフィルタリングするための送信フィルタ方法において、
   前記車載ゲートウェイ装置の記憶装置が、前記情報系システムから前記制御系システムへの送信を制限するデータの内容と、前記車両の周囲の状態を判断可能な車載センサの検出結果または前記車両の周囲の状態を判断可能な車載デバイスの動作状態との組合せを登録するフィルタパターンを記憶するステップと、
   前記車載ゲートウェイ装置の処理装置が、前記フィルタパターンを参照して、前記情報系システムから受信されたデータを前記制御系システムへ送信するか否かを判定するステップと、
   前記車載ゲートウェイ装置の処理装置が、判定結果に従って、前記データを前記制御系システムへ送信しまたは送信しないステップと、
   前記車載ゲートウェイ装置の処理装置が、複数回、前記データを前記制御系システムへ送信してから予め定められた時間内での車載予防安全装置の作動を検知した場合に、前記データの内容と前記車載センサの検出結果または前記車載デバイスの動作状態との組合せを前記フィルタパターンに新たに登録するステップとを備えることを特徴とする送信フィルタ方法。
5. 車両内の情報系システムと制御系システムを仲介する車載ゲートウェイ装置に、前記情報系システムから前記制御系システムへのデータの送信をフィルタリングさせるためのプログラムにおいて、
   前記車載ゲートウェイ装置の処理装置に、前記情報系システムから前記制御系システムへの送信を制限するデータの内容と、前記車両の周囲の状態を判断可能な車載センサの検出結果または前記車両の周囲の状態を判断可能な車載デバイスの動作状態との組合せを登録するフィルタパターンを前記車載ゲートウェイ装置の記憶装置に記憶するステップを実行させ、
   前記車載ゲートウェイ装置の処理装置に、前記フィルタパターンを参照して、前記情報系システムから受信されたデータを前記制御系システムへ送信するか否かを判定するステップを実行させ、
   前記車載ゲートウェイ装置の処理装置に、判定結果に従って、前記データを前記制御系システムへ送信しまたは送信しないステップを実行させ、
   前記車載ゲートウェイ装置の処理装置に、複数回、前記データを前記制御系システムへ送信してから予め定められた時間内での車載予防安全装置の作動を検知した場合に、前記データの内容と前記車載センサの検出結果または前記車載デバイスの動作状態との組合せを前記フィルタパターンに新たに登録するステップを実行させることを特徴とするプログラム。
6. 車両内の情報系システムと制御系システムとの間のデータの送信を仲介する車載ゲートウェイ装置において、
   前記情報系システムから前記制御系システムへの送信を制限するデータの内容と、天候と外気温度範囲と時間帯の少なくとも１つとの組合せを登録するフィルタパターンを記憶する記憶装置と、
   前記フィルタパターンを参照して、前記情報系システムから受信されたデータを前記制御系システムへ送信するか否かを判定する処理装置とを備え、
   前記処理装置は、複数回、前記データを前記制御系システムへ送信してから予め定められた時間内での車載予防安全装置の作動を検知した場合に、前記データの内容と前記天候と外気温度範囲と時間帯の少なくとも１つとの組合せを前記フィルタパターンに新たに登録することを特徴とする車載ゲートウェイ装置。
7. 車両内の情報系システムと制御系システムを仲介する車載ゲートウェイ装置によって、前記情報系システムから前記制御系システムへのデータの送信をフィルタリングするための送信フィルタ方法において、
   前記車載ゲートウェイ装置の記憶装置が、前記情報系システムから前記制御系システムへの送信を制限するデータの内容と、天候と外気温度範囲と時間帯の少なくとも１つとの組合せを登録するフィルタパターンを記憶するステップと、
   前記車載ゲートウェイ装置の処理装置が、前記フィルタパターンを参照して、前記情報系システムから受信されたデータを前記制御系システムへ送信するか否かを判定するステップと、
   前記車載ゲートウェイ装置の処理装置が、判定結果に従って、前記データを前記制御系システムへ送信しまたは送信しないステップと、
   前記車載ゲートウェイ装置の処理装置が、複数回、前記データを前記制御系システムへ送信してから予め定められた時間内での車載予防安全装置の作動を検知した場合に、前記データの内容と前記天候と外気温度範囲と時間帯の少なくとも１つとの組合せを前記フィルタパターンに新たに登録するステップとを備えることを特徴とする送信フィルタ方法。
8. 車両内の情報系システムと制御系システムを仲介する車載ゲートウェイ装置に、前記情報系システムから前記制御系システムへのデータの送信をフィルタリングさせるためのプログラムにおいて、
   前記車載ゲートウェイ装置の処理装置に、前記情報系システムから前記制御系システムへの送信を制限するデータの内容と、天候と外気温度範囲と時間帯の少なくとも１つとの組合せを登録するフィルタパターンを前記車載ゲートウェイ装置の記憶装置に記憶するステップを実行させ、
   前記車載ゲートウェイ装置の処理装置に、前記フィルタパターンを参照して、前記情報系システムから受信されたデータを前記制御系システムへ送信するか否かを判定するステップを実行させ、
   前記車載ゲートウェイ装置の処理装置に、判定結果に従って、前記データを前記制御系システムへ送信しまたは送信しないステップを実行させ、
   前記車載ゲートウェイ装置の処理装置に、複数回、前記データを前記制御系システムへ送信してから予め定められた時間内での車載予防安全装置の作動を検知した場合に、前記データの内容と前記天候と外気温度範囲と時間帯の少なくとも１つとの組合せを前記フィルタパターンに新たに登録するステップを実行させることを特徴とするプログラム。
9. 車両内の情報系システムと制御系システムを仲介する車載ゲートウェイ装置によって、前記情報系システムから前記制御系システムへの制御要求の送信をフィルタリングするための送信フィルタ方法において、
   前記情報系システムからの制御要求を制御系システムに送信し、現在の車両状態と前記制御要求を記憶するステップと、
   前記制御要求に従って前記制御系システムで制御動作が行われた結果、前記制御系システムに悪影響が及んだ場合には、前記制御要求と前記現在の車両状態の組合せを仮パターンとして記憶するステップと、
   前記仮パターンと同一のパターンによって前記制御系システムに悪影響を及ぼすことが確定した場合には、前記仮パターンを前記送信フィルタパターンとして記憶するステップと、
   次回以降前記情報系システムからの制御要求を前記制御系システムに送信する場合には、新たに記憶された送信フィルタパターンを参照して、前記制御要求を前記制御系システムに送信するか否かを判定するステップとを備えたことを特徴とする送信フィルタ方法。
10. 請求項９記載の送信フィルタ方法において、
    前記仮パターンによって前記制御系システムに悪影響を及ぼすことが複数回発生した場合に、前記仮パターンが前記制御系システムに悪影響を及ぼしていると確定することを特徴とする送信フィルタ方法。
11. 請求項９記載の送信フィルタ方法において、
    ＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｔｅｍ）が作動した場合に、前記制御系システムに悪影響を及ぼしたと判断することを特徴とする送信フィルタ方法。
12. 請求項９記載の送信フィルタ方法において、
    ＡＢＳが作動するまでのスリップ率が予め設定された閾値を超えた場合に、前記制御系システムに悪影響を及ぼしたと判断することを特徴とする送信フィルタ方法。
13. 請求項９記載の送信フィルタ方法において、
    ＴＣＳ（Ｔｒａｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）が作動した場合に、前記制御系システムに悪影響を及ぼしたと判断することを特徴とする送信フィルタ方法。
14. 請求項９記載の送信フィルタ方法において、
    ＴＣＳが作動するまでのスリップ率が予め設定された閾値を超えた場合に、前記制御系システムに悪影響を及ぼしたと判断することを特徴とする送信フィルタ方法。
15. 請求項９記載の送信フィルタ方法において、
    ＶＤＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が作動した場合に、前記制御系システムに悪影響を及ぼしたと判断することを特徴とする送信フィルタ方法。
16. 請求項９記載の送信フィルタ方法において、
    ＶＤＣが作動するまでのヨーレートが予め設定された閾値を超えた場合に、前記制御系システムに悪影響を及ぼしたと判断することを特徴とする送信フィルタ方法。
17. 請求項９記載の送信フィルタ方法において、
    プリクラッシュシートベルトが作動した場合に、前記制御系システムに悪影響を及ぼしたと判断することを特徴とする送信フィルタ方法。
18. 請求項９記載の送信フィルタ方法において、
    プリクラッシュシートベルトが作動するまでのブレーキ液圧が予め設定された閾値を超えた場合に、前記制御系システムに悪影響を及ぼしたと判断することを特徴とする送信フィルタ方法。
19. 請求項９記載の送信フィルタ方法において、
    降雨状態または降雪状態または濃霧状態または外気温の何れかまたは全てを車両状態として記憶することを特徴とする送信フィルタ方法。
20. 車両内の情報系システムと制御系システムを仲介する車載ゲートウェイ装置において、
    前記情報系システムとデータの授受を行う通信手段と、
    前記制御系システムとデータの授受を行う通信手段と、
    前記情報系システムから受信したデータを前記制御系システムに送信してよいか否かを判断する送信フィルタ手段と、
    前記制御系システムに悪影響を及んでいるか否かを判断し、悪影響が及んでいる場合には前期制御系システムに送信するデータをフィルタパターンとして学習する手段とを有することを特徴とする車載ゲートウェイ装置。

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