JP2011218974A - 車載情報収集装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性の向上を図り、かつ、ノードを専有して使用することなく多重バスラインより特定のデータを収集できるようにする。
【解決手段】多重バスライン１に接続され複数の制御ユニット２０、３０の相互間で送受信されるデータを受信する受信ポートＲＸと、多重バスライン１上へデータを送出するための送信ポートＴＸを有し、受信ポートＲＸより受信される特定のデータを収集する処理を実施するＣＰＵ１１を備え、送信ポートＴＸは、多重バスライン１と未接続となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、多重バスラインに接続された複数の制御ユニットの相互間で送受信される特定のデータを収集する車載情報収集装置に関するものである。

従来、車両においては、複数の制御ユニットを多重バスラインに接続し、この多重バスラインを介して各制御ユニットの相互間でデータの送受信を行う車載ＬＡＮが構成されている。このような多重バスラインに接続された各制御ユニットの相互間で送受信されるデータを収集するものとして、送受信を行う複数の制御ユニットとともに、受信専用の制御ユニットを多重バスラインに接続し、多重バスラインを介して送受信を行う複数の制御ユニットの相互間で伝送される特定データを、受信専用の制御ユニットにより収集するようにしたシステムがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−６７３９０号公報

上記特許文献１に記載されたシステムのように、受信専用の制御ユニットを多重バスラインに接続して、多重バスラインより各種データ（例えば、車速、燃料噴射量、エンジン回転数等の車両情報）を収集することで、例えば、収集した車両情報を携帯電話に送信して携帯電話で燃費を管理するなど、各種データを使用した様々なサービスを提供することが可能となる。

しかし、特許文献１に記載されたシステムでは、受信専用の制御ユニットであっても、送受信を行う制御ユニットと同様に、データ送信するための送信ポートが多重バスラインに接続される構成となっている（段落「００３０」、図８等参照）。このため、例えば、受信専用の制御ユニットのＲＯＭに記憶されたプログラムが書き換えられ、送信ポートからデータ送信が可能となってしまうと、送信ポートから多重バスラインに何らかのデータが送出されてしまう危険性がある。したがって、特許文献１に記載されたシステムのような構成では信頼性上問題がある。

また、車載ＬＡＮには、送信データの衝突を回避するため、接続可能なノードの数に制限が設けられている。上記特許文献１に記載された装置は、送受信を行う制御ユニットと同様に、受信専用の制御ユニットの送信ポートが多重バスラインに接続されているため、この受信専用の制御ユニットにより１つのノードが専有され、例えば、既に多重バスラインに接続可能な数の制御ユニットが接続されているような場合、後付けで受信専用の制御ユニットを追加接続することができないといった状況も考えられる。

本発明は上記問題に鑑みたもので、信頼性の向上を図り、かつ、ノードを専有して使用することなく多重バスラインより特定のデータを収集できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、複数の制御ユニットとともに多重バスラインに接続され、当該多重バスラインに接続された複数の制御ユニットの相互間で送受信される特定のデータを収集する車載情報収集装置であって、多重バスラインに接続され複数の制御ユニットの相互間で送受信されるデータを受信する受信ポートと、多重バスライン上へデータを送出するための送信ポートを有し、受信ポートより受信される特定のデータを収集する処理を実施する制御回路を備え、送信ポートは、多重バスラインと未接続となっていることを特徴としている。

このような構成によれば、制御回路の送信ポートは、多重バスラインと未接続となっているので、送信ポートから多重バスラインにデータが送出されてしまうことがなく、信頼性の向上を図ることができる。また、送信ポートから多重バスラインにデータが送出されないので、他の制御ユニットの送出データとの衝突の心配もなく、ノードを専有して使用することなく多重バスラインより特定のデータを収集することができる。

また、請求項２に記載の発明は、複数の入力端子のうちの１つの入力端子が多重バスラインに接続され、複数の入力端子のうちの１つの入力端子と異なる入力端子が送信ポートに接続され、出力端子が受信ポートに接続された論理回路を備え、送信ポートからデータが送出されると、当該データが論理回路を介して受信ポートへ入力されるようになっていることを特徴としている。

このような構成によれば、送信ポートからデータが送出されると、当該データが論理回路を介して受信ポートへ入力されるので、例えば、制御回路のプログラムが更新され、この更新プログラムに従って送信ポートより何らかのデータが送出されるようになっても、送信異常が検出され、送信ポートよりデータを再送し続けるといった状況を回避することができる。

なお、請求項３に記載の発明のように、論理回路は、一方の入力端子が多重バスラインに接続され、他方の入力端子が送信ポートに接続され、出力端子が受信ポートに接続されたオア回路とすることができる。

送信ポートが、多重バスラインと未接続となっている構成では、多重バスラインを介してデータを正常受信したときに送信元へ応答を返送することができない。このため、プログラム書換装置を多重バスライン１に接続して記憶手段に記憶されたプログラムを更新することはできない。

そこで、請求項４に記載の発明は、制御回路は、記憶手段に記憶されたプログラムに従って各種処理を実施するようになっており、記憶手段に記憶されたプログラムを更新するための外部機器と通信するための第１の通信手段を備え、制御回路は、第１の通信手段を介して外部機器より更新プログラムデータを取得し、当該更新プログラムデータを用いて記憶手段に記憶されたプログラムの更新を行うプログラム更新手段と、を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、記憶手段に記憶されたプログラムを更新するための更新プログラムデータを制御回路へ送信するための第１の通信手段を備え、制御回路は、第１の通信手段を介して更新プログラムデータを取得し、当該更新プログラムデータを用いて記憶手段に記憶されたプログラムの更新を行うので、プログラムを最新のプログラムにバージョンアップすることが可能である。

また、請求項５に記載の発明では、特定のデータを外部機器へ送出するための第２の通信手段を備え、制御回路は、第２の通信手段を介して特定のデータを外部機器へ送出することを特徴としている。

このように、特定のデータを外部機器へ送出するための第２の通信手段を介して特定のデータを外部機器へ送出することもできる。

また、請求項６に記載の発明のように、第１の通信手段と、第２の通信手段は、双方向通信を行う同一の通信手段により構成さすることもできる。

また、請求項７に記載の発明のように、複数の制御ユニットの相互間で行われる通信の規格は、ＣＡＮ、ＬＩＮ、ＦｒｅｘＲａｙ、ＭＯＳＴ、ＩＤＢ１３９４のいずれかとすることができる。

本発明の第１実施形態に係る車載情報収集装置の構成を示す図である。 ＣＰＵによるプログラム更新のフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る車載情報収集装置の構成を示す図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る車載情報収集装置の構成を図１に示す。本車載情報収集装置１０は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）規格の車両ＬＡＮに接続された複数の制御ユニットの相互間で送受信されるデータから特定のデータを収集し、収集した特定のデータを外部機器５０へ送信する機能を有している。なお、ＣＡＮ通信で用いられる多重バスライン１は、メタル２線式の差動バスとなっている。

車載情報収集装置１０は、ＣＰＵ１１、ＣＡＮトランシーバ１２および外部機器通信装置１３を備えている。

ＣＰＵ１１は、メモリ１１ａを有し、このメモリ１１ａに記憶されたプログラムに従って各種処理を実施する。また、本実施形態におけるＣＰＵ１１は、ビットスタッフィング、通信調停、ＣＲＣチェック等のＣＡＮプロトコルの機能を実現するための処理も実施する。

ＣＰＵ１１は、多重バスライン１上へデータを送信するための送信ポートＴＸと、多重バスライン１からのデータを受信するための受信ポートＲＸを備えている。

ＣＡＮトランシーバ１２は、差動バスの規格電圧範囲に適合した差動送信信号の生成、差動送信信号の電圧調整、過電圧保護等を行うもので、ＣＰＵ１１と多重バスライン１との間に設けられている。

ＣＡＮトランシーバ１２は、ＣＰＵ１１の送信ポートＴＸからの信号を入力するための送信信号入力端子ＴＸＤ、ＣＰＵ１１の受信ポートＲＸへ信号を送出するための受信信号出力端子ＲＸＤおよび差動バスに接続するためのバスインタフェースを備えている。

多重バスライン１には、車載情報収集装置１０とともに、ボデーＥＣＵ２０、エンジンＥＣＵ３０等の各種制御ユニットが接続されている。なお、本車載情報収集装置１０は受信専用となっており、車載情報収集装置１０以外の各制御ユニットは各種データの送受信が可能となっている。

本実施形態において、ＣＡＮトランシーバ１２の受信信号入力端子ＲＸＤとＣＰＵ１１の受信ポートＲＸとの間は電気配線を介して接続されているが、ＣＰＵ１１の送信ポートＴＸとＣＡＮトランシーバ１２の送信信号入力端子ＴＸＤとの間は未接続となっている。すなわち、ＣＰＵ１１の受信ポートＲＸはＣＡＮトランシーバ１２を介して多重バスライン１に接続されているが、ＣＰＵ１１の送信ポートＴＸは多重バスライン１と未接続となっている。したがって、ＣＰＵ１１から多重バスライン１へデータを送出することは物理的に不可能となっている。なお、図示してないがＣＡＮトランシーバ１２の送信信号入力端子ＴＸＤには、プルアップまたはプルダウンによる空きピン処理が施されている。

外部機器通信装置１３は、外部機器５０と通信するための装置である。本実施形態における外部機器通信装置１３は、無線データ通信（例えば、ブルートゥース）機能を有する外部機器５０（例えば、携帯電話機）と無線データ通信を行うことが可能となっている。

上記した構成において、ＣＰＵ１１は、多重バスライン１に接続されたボデーＥＣＵ２０、エンジンＥＣＵ３０等の各種制御ユニットの相互間で送受信されるデータから特定のデータを収集し、収集した特定のデータを外部機器５０へ送信する。具体的には、多重バスライン１上のデータフレームを監視して、特定のデータを収集し、収集した特定のデータを外部機器通信装置１３を介して外部機器５０へ送信する。特定のデータとしては、例えば、エンジンＥＣＵ３０より送出される車速、燃料噴射量、エンジン回転数等の車両情報等がある。

また、外部機器５０は、これらの車両情報を利用した各種アプリケーションを実行する。例えば、車両情報より燃費を算出して蓄積記憶しておき、燃費履歴をグラフ化して表示するといったアプリケーションを実行する。

また、ボデーＥＣＵ２０、エンジンＥＣＵ３０等の各制御ユニットは、プログラム書換装置（図示せず）を多重バスライン１に接続することにより、多重バスライン１を介したプログラム更新が可能となっている。

このようなプログラム書換装置を用いたプログラム更新では、データを正常受信すると、送信元へデータを正常受信したことを示す応答（ａｃｋ）を返送するようになっている。しかし、本車載情報収集装置１０のようにＣＰＵ１１の送信ポートＴＸと多重バスライン１との間が未接続となっている構成では、多重バスライン１を介してデータを正常受信したときに送信元へ応答（ａｃｋ）を返送することができない。このため、本車載情報収集装置１０は、プログラム書換装置を多重バスライン１に接続し、この多重バスライン１を介してプログラム更新を行うことはできない。

そこで、本車載情報収集装置１０は、外部機器通信装置１３を介してプログラム書換装置と無線データ通信接続し、このプログラム書換装置によるプログラム更新が可能となっている。

図２に、ＣＰＵ１１によるプログラム更新のフローチャートを示す。外部機器通信装置１３を介して外部機器５０との無線データ通信が可能な状態になると、ＣＰＵ１１は、図２に示す処理を開始する。

まず、外部機器５０との接続状態を確認する（Ｓ１００）。具体的には、外部機器通信装置１３を介した外部機器５０との接続状態の正常性を確認するとともに、外部機器５０の種別（携帯電話機、プログラム書換装置等の種別）、メーカ等を確認する。なお、ここで、外部機器５０がプログラム書換装置として確認され、このプログラム書換装置よりメモリ１１ａに格納されているプログラムのバージョンの送出要求があると、メモリ１１ａに格納されているプログラムのバージョンをプログラム書換装置へ送出する。また、このプログラム書換装置は、車載情報収集装置１０のＣＰＵ１１より送出されたプログラムのバージョンを表示部に表示させるようになっている。

次に、更新プログラムを受信する（Ｓ１０２）。すなわち、作業者の操作に応じてプログラム書換装置より送信される最新の更新プログラムデータを受信する。

次に、更新プログラムが正しいものか否かを判定する（Ｓ１０４）。具体的には、更新プログラムに含まれる誤り検出ビットに基づいて受信した更新プログラムが正常であるか否かを判定する。

ここで、受信した更新プログラムに異常がある場合、Ｓ１０４の判定はＮＯとなり、Ｓ１０２へ戻る。また、受信した更新プログラムが正常の場合は、Ｓ１０４の判定はＹＥＳとなり、次に、メモリ１１ａに格納されている既存のプログラムログラムを消去し（Ｓ１０６）、メモリ１１ａに新たな更新プログラムを記憶させてプログラムの更新を行う（Ｓ１０８）。

次に、パリティチェック等のデータ誤り検出を用いてメモリ１１ａに書き込んだデータが正しいか否かを判定する（Ｓ１１０）。

ここで、データ誤りが検出された場合、Ｓ１１０の判定はＮＯとなり、Ｓ１１０へ戻り、再度、プログラムの更新を行う。また、データ誤りが検出されない場合、Ｓ１１０の判定はＹＥＳとなり、本処理を終了する。

上記した構成によれば、ＣＰＵ１１の送信ポートＴＸは、多重バスライン１と未接続となっているので、送信ポートＴＸから多重バスライン１にデータが送出されてしまうことがなく、信頼性の向上を図ることができる。

また、送信ポートＴＸから多重バスライン１にデータが送出されないので、他の制御ユニットの送出データとの衝突の心配もなく、ノードを専有して使用することなく多重バスラインより特定のデータを収集することができる。したがって、例えば、既に多重バスラインに接続可能なノード数分の制御ユニットが接続されているような場合でも、本車載情報収集装置１を後付けで追加接続することが可能である。

また、メモリ１１ａに記憶されたプログラムを更新するための外部機器と通信するための外部機器通信装置１３を備え、ＣＰＵ１１は、外部機器通信装置１３を介して外部機器より更新プログラムデータを取得し、当該更新プログラムデータを用いてメモリ１１ａに記憶されたプログラムの更新を行うので、プログラムを最新のプログラムにバージョンアップすることが可能である。

（第２実施形態）
本実施形態に係る車載情報収集装置の構成を図３に示す。上記第１実施形態に係る車載情報収集装置１０は、ＣＰＵ１１の送信ポートＴＸがオープンとなっているが、本実施形態に係る車載情報収集装置は、論理和ゲートであるオア（ＯＲ）回路１４を備え、ＣＰＵ１１の送信ポートＴＸより出力される信号がオア回路１４を介してＣＰＵ１１の受信ポートＲＸへ入力されるようになっている点が異なる。

すなわち、オア回路１４は、一方の入力端子がＣＡＮトランシーバ１２の受信信号出力端子ＲＸＤに接続され、他方の入力端子がＣＰＵ１１の送信ポートＴＸに接続され、出力端子がＣＰＵ１１の受信ポートＲＸに接続されている。

ＣＰＵ１１は、常時、受信ポートＲＸより受信される多重バスライン１上のデータを監視するようになっている。また、ＣＰＵ１１は、自身が送信ポートＴＸより送出したデータについても、多重バスライン１を介して受信ポートＲＸより正常受信されるかどうかを監視することにより、他の制御ユニットから送出されたデータとの衝突の有無を確認する構成となっている。ここで、自身が送信ポートＴＸより送出したデータが受信ポートＲＸより正常受信されない場合、送信異常が検出され、例えば、送信ポートよりデータを再送し続けるといった状況になる場合がある。

上記した構成では、ＣＰＵ１１の送信ポートＴＸより出力される信号がオア回路１４を介してＣＰＵ１１の受信ポートＲＸへ入力されるようになっているので、例えば、ＣＰＵ１１のメモリ１１ａに記憶されたプログラムが更新され、この更新プログラムに従って送信ポートＴＸより何らかのデータが送出されるようになっても、送信異常が検出され、送信ポートよりデータを再送し続けるといった状況を回避することができる。

（その他の実施形態）
上記第１、第２実施形態では、複数の電子制御装置２０、３０が通信バスラインに接続されており、多重バスラインに接続された電子制御装置の相互間で送受信される特定のデータを収集する構成を示したが、電子制御装置に限定されるものではなく、多重バスラインに接続された各種制御ユニットの相互間で送受信される特定のデータを収集する構成としてもよい。

また、上記第１、第２実施形態では、多重バスライン１に接続された複数の制御ユニットの相互間で送受信されるデータから特定のデータを収集し、収集した特定のデータを外部機器へ送出する構成を示したが、必ずしも収集した特定のデータを外部機器へ送出する必要はなく、例えば、収集した特定のデータをメモリカードのような記憶媒体に記憶させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）規格を例に、多重バスラインに接続された制御ユニットの相互間で送受信される特定のデータを収集する構成を示したが、ＣＡＮ以外の車両ＬＡＮ規格、例えば、ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＦｒｅｘＲａｙ、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）、ＩＤＢ１３９４等、送信ポートと受信ポートの両方を多重バスに接続することを前提とする車両ＬＡＮに適用することもできる。

また、上記第１、第２実施形態では、外部機器通信装置１３を介して外部機器５０と無線データ通信を行う構成を示したが、外部機器通信装置１３を介して外部機器５０と有線データ通信を行う構成としてもよい。

また、上記第１、第２実施形態では、双方向通信を行う外部機器通信装置１３を介して、収集した特定のデータの送出と、更新プログラムの受信を実施する構成を示したが、別々の通信装置を用いて収集した特定のデータの送出と、更新プログラムの受信を実施するように構成してもよい。

また、上記第２実施形態では、オア回路１４を備え、ＣＰＵ１１の送信ポートＴＸより出力される信号がオア回路１４を介してＣＰＵ１１の受信ポートＲＸへ入力されるように構成したが、各ポート等の論理によっては、必ずしもオア回路１４を介してＣＰＵ１１の送信ポートＴＸより出力される信号がＣＰＵ１１の受信ポートＲＸへ入力される構成が好ましいとは限らない。すなわち、複数の入力端子のうちの１つの入力端子が多重バスライン１に接続され、複数の入力端子のうちの１つの入力端子と異なる入力端子が送信ポートＴＸに接続され、出力端子が受信ポートＲＸに接続された論理回路を備え、送信ポートＴＸから信号が送出されると、当該信号が論理回路を介して受信ポートＲＸへ入力されるように構成することができる。

なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、ＣＰＵ１１が制御回路に相当し、外部機器通信装置１３が第１、第２の通信手段に相当し、メモリ１１ａが記憶手段に相当し、図２の処理がプログラム更新手段に相当する。

１ 多重バスライン
１０ 車載情報収集装置
１１ ＣＰＵ
１２ ＣＡＮトランシーバ
１３ 外部機器通信装置
２０ ボデーＥＣＵ
３０ エンジンＥＣＵ
５０ 外部機器

Claims (7)

1. 複数の制御ユニットとともに多重バスラインに接続され、当該多重バスラインに接続された前記複数の制御ユニットの相互間で送受信される特定のデータを収集する車載情報収集装置であって、
   前記多重バスラインに接続され前記複数の制御ユニットの相互間で送受信されるデータを受信する受信ポートと、前記多重バスライン上へデータを送出するための送信ポートを有し、前記受信ポートより受信される特定のデータを収集する処理を実施する制御回路を備え、
   前記送信ポートは、前記多重バスラインと未接続となっていることを特徴とする車載情報収集装置。
2. 複数の入力端子のうちの１つの入力端子が前記多重バスラインに接続され、前記複数の入力端子のうちの１つの入力端子と異なる入力端子が前記送信ポートに接続され、出力端子が前記受信ポートに接続された論理回路を備え、
   前記送信ポートからデータが送出されると、当該データが前記論理回路を介して前記受信ポートへ入力されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の車載情報収集装置。
3. 前記論理回路は、一方の入力端子が前記多重バスラインに接続され、他方の入力端子が前記送信ポートに接続され、出力端子が前記受信ポートに接続されたオア回路であることを特徴とする請求項２に記載の車載情報収集装置。
4. 前記制御回路は、記憶手段に記憶されたプログラムに従って各種処理を実施するようになっており、
   前記記憶手段に記憶された前記プログラムを更新するための外部機器と通信するための第１の通信手段を備え、
   前記制御回路は、前記第１の通信手段を介して前記外部機器より更新プログラムデータを取得し、当該更新プログラムデータを用いて前記記憶手段に記憶された前記プログラムの更新を行うプログラム更新手段と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車載情報収集装置。
5. 前記特定のデータを外部機器へ送出するための第２の通信手段を備え、
   前記制御回路は、前記第２の通信手段を介して前記特定のデータを前記外部機器へ送出することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車載情報収集装置。
6. 前記第１の通信手段と、前記第２の通信手段は、双方向通信を行う同一の通信手段により構成されていることを特徴とする請求項５に記載の車載情報収集装置。
7. 前記複数の制御ユニットの相互間で行われる通信の規格は、ＣＡＮ、ＬＩＮ、ＦｒｅｘＲａｙ、ＭＯＳＴ、ＩＤＢ１３９４のいずれかであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車載情報収集装置。

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