JP2012178035A - 車両制御装置のデータ書き換え支援システム及びデータ書き換え支援方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両Cには、管理センター100から書き換え用プログラム110が無線通信にてダウンロードされる。車両Cには、管理センター100からダウンロードした書き換え用プログラム110を、書き換え用データ221に変換する書き換え用データ生成制御装置220が搭載されている。また、車両Cには、CANバス250に送信されるデータの送信状況を監視し、この監視するデータ送信状況に適応させて、書き換え用データ221のデータフレームをCANバス250に送信する書き換え用データ送信制御装置230が搭載されている。
【選択図】図1
Description
請求項1に記載の発明は、車両制御装置を制御するための制御プログラムもしくは制御データとして外部からダウンロードされた書き換え用データを車両ネットワークに通信可能に接続された車両制御装置に送信してそのデータ書き換えを支援する車両制御装置のデータ書き換え支援システムであって、前記車両ネットワークに送信されるデータの送信状況を監視し、該監視するデータ送信状況に適応させて前記ダウンロードされた書き換え用データを該当する車両制御装置に送信する書き換え用データ送信制御装置を備えることを要旨とする。
信フレームリストに登録されているデータの識別子(ID)と上記監視した車両ネットワークの送信データの識別子(ID)との照合を通じて、車両ネットワークに送信されてくるデータが定期的に送信されてくるデータもしくは一時的に送信されてくるデータのいずれであるかを判別することができる。そして、この判別されたデータのデータ長や送信周期に基づけば、車両ネットワークのスケジュールを容易に予測することができる。これにより、車両ネットワークに送信されてくるデータの種別、データ長、送信周期といった要素に基づいて上記予測を高精度かつ容易に行うことができるようになる。
なデータによる車両制御装置の正規プログラムの改ざん等が抑制されるようになる。またこれにより、書き換え用データを外部からダウンロードする過程で不正なデータが車両ネットワークに侵入したとしても、この不正なデータを早期に検出することが可能となる。
記書き換え用データよりも優先して取り扱うことが可能となる。このため、たとえ書き換え用データの送信時に車両データ等が車両ネットワークに送信されたとしても、同車両データ等が優先して送信されることにより、同車両データ等と書き換え用データとの衝突が抑制される。したがって、車両ネットワークが車両データ等の送信に使用されていない空き期間を利用して、書き換え用データを更新対象とする車両制御装置に送信することが可能となる。これにより、車両ネットワークに接続された車両制御装置間での必要データの授受を担保しつつ、車両制御装置に対するデータ書き換えをも円滑に実現することができるようになる。
によれば、フレックス・レイのデータ送信状況を監視し、この監視結果に基づきダイナミック・セグメントに空き期間が存在することが確認できたとき、ダイナミック・セグメントのなかで書き換え用データの送信が行われる。これにより、車両ネットワークとして、高速かつ信頼性の極めて高いデータ伝送が可能なフレックス・レイを採用しながらも、各種車両データの迅速な授受と書き換え用データの円滑な授受とを実現することが可能となる。
以下、本発明にかかる車両制御装置のデータ書き換え支援システム及びデータ書き換え支援方法を具体化した第1の実施の形態について図1〜図5を参照して説明する。なお、本実施の形態では、車両制御装置間での信号の授受を、イベントトリガ方式で各種データが授受されるCAN(コントロール・エリア・ネットワーク)を介して行うものである。
0上のデータの送信状況を監視するとともに、この監視結果に基づいてCANバス250上のデータの送信状況を予測する予測モジュール231を備えている。また、本実施の形態の書き換え用データ送信制御装置230は、書き換え用データ221をCANバス250内での転送ファイル形式であるデータフレームに変換するとともに、同変換したデータフレームを所定のタイミングで更新対象(データ書き換えの対象)とする車両制御装置240(240a)に送信する送信モジュール232を備えている。さらに、本実施の形態の書き換え用データ送信制御装置230は、CANバス250上を流れるデータフレームが予め登録された定期送信フレームリスト233及びイベント送信フレームリスト234を有している。また、書き換え用データ送信制御装置230は、予測モジュール231及び送信モジュール232とCANバス250との間に設けられてデジタル信号/差動電圧の変換処理を実行するトランシーバ235を有している。
たデータフレームの送信タイミングとして決定する。なおこの際、送信モジュール232は、各車両制御装置240等の異常発生に伴うモニタリング負荷、ノイズの発生に伴うエラー負荷、及びイベント送信データフレームによる負荷等を考慮し、CANバス250のトラフィックが最大でも30〜40%以内となるように書き換え用データ221の送信を行う。このため、たとえ書き換え用データ221のデータフレームを送信可能な空き期間がCANバス250に存在したとしても、同データフレームがCANバス250に過剰に送信されることが抑制される。これにより、CANバス250の負荷が過大となることがより確実に抑制されるようになる。
きい値(「0x7FF」)に設定する。この結果、図2からも明かなように、書き換え用データ221のデータフレームに割り当てられるIDの値(「0x7FF」)は、CANバス250を流れるデータフレームのIDのなかで最大の値となる。これにより、書き換え用データ221のデータフレームのCANバス250上での優先度は、同CANバス250を流れるデータフレームのなかで最低レベルに設定される。そのため、各車両制御装置240間で本来授受すべき車両情報等を示すデータフレームが優先して取り扱われることとなり、共有の伝送媒体となるCANバス250上での、各種車両データ等のデータフレームと書き換え用データ221のデータフレームとの衝突の発生が抑制されるようになっている。このように本実施の形態では、優先度に基づく通信調停を通じて、各車両制御装置240間で本来授受すべき車両データ等のデータフレームの授受を的確に行うことが可能となっている。
図3に示すように、本処理ではまず、管理センター100から送信された書き換え用プログラム110を車両Cの車両通信機210が受信すると、上記書き換え用データ生成制御装置220は、管理センター100から取得した書き換え用プログラム110をもとに書き換え用データ221を生成する(ステップS101)。次いで、上記予測モジュール231はCANバス250のデータ送信状況を監視し、この監視結果に基づいて、CANバス250を流れるデータフレームの送信状況を予測する(ステップS102)。こうして、予測モジュール231は、例えば、CANバス250の負荷が低いと予測されるタイミングに関する情報を送信モジュール232に通知する。送信モジュール232は、書き換え用データ221をデータフレームに変換するとともに、同変換したデータフレームを予測モジュール231から通知されたタイミングでCANバス250に送信する(ステップS103)。
書き換え用データ送信制御装置230が書き換え用データ221を取得すると、予測モジュール231は、図4に示すように、定期送信フレームリスト233に登録されているデータフレームのなかで最長の周期よりも長い期間Tw1を監視期間として、CANバス250のデータの送信状況を監視する。この結果、予測モジュール231は、所定のデータ長を有する3種類のデータフレームDfa、Dfb、Dfcが所定の周期でCANバス250上を流れていることを検知する。
て書き換え用データ221のデータフレームの送信を行う。
(1)上記管理センター100からダウンロードした書き換え用プログラム110に基づき生成した書き換え用データ221を、CANバス250のデータ送信状況に適応させて同CANバス250に送信することとした。このため、本来、車両データが授受されるCANバス250を介して書き換え用データ221を更新対象とする車両制御装置240aに送信する上で、CANバス250の負荷が増大することが抑制されるようになる。これにより、CANバス250に接続された車両制御装置240間での各種車両データ等の必要データの授受を担保しつつ、車両制御装置240に対するデータ書き換えをも円滑に実現することができるようになる。
レームの送信タイミングとした。これにより、CANバス250の各種データの送信スケジュールに応じたより的確なタイミングで、書き換え用データ221のデータフレームをCANバス250に送信することが可能となる。
以下、本発明にかかる車両制御装置のデータ書き換え支援システム及びデータ書き換え支援方法を具体化した第2の実施の形態を図6〜図8を参照して説明する。なお、この第2の実施の形態は、上記車両ネットワークとしてタイムトリガ方式のフレックス・レイを採用したものであり、その基本的な構成は先の第1の実施の形態と共通になっている。
a〜Tdsnによって構成される。このダイナミック・セグメントTdsでは、各車両制御装置240間で授受されるデータフレームのうち、例えばイベント送信データフレームDfda〜Dfdcが必要に応じて各ミニスロットTdsa〜Tdscにそれぞれ割り当てられる。また、本実施の形態では、このダイナミック・セグメントTdsを利用して上記書き換え用データ221のデータフレームの送受信が行われる。すなわち、本実施の形態のダイナミック・セグメントTdsは、イベント送信データフレームと書き換え用データ221のデータフレームとを伝送するための期間として用いられる。なお、ダイナミック・セグメントTdsでは、優先順位の高いデータフレームほど、開始位置に近いミニスロットが割り当てられる。したがって本実施の形態では、書き換え用データ221のデータフレームの送信に際しては、その優先度を最低レベルに設定すべく、ダイナミック・セグメントTdsの終了位置に最も近いミニスロットTdsnが書き換え用データ221のデータフレームの送信用に割り当てられる。
まず、上記書き換え用データ送信制御装置230は、上記書き換え用データ生成制御装置220にて生成された書き換え用データ221を取得すると、予測モジュール231にフレックスレイバス260のデータ送信状況を監視させる。本実施の形態では、例えば、各コミュニケーション・サイクル中のダイナミック・セグメントTdsが、書き換え用データ221のデータフレームDrの伝送のための監視期間として設定される。
ム及びデータ書き換え支援方法によれば、前記(1)〜(7)、(9)の効果が得られるとともに、前記(8)に代えて以下の効果が得られるようになる。
以下、本発明にかかる車両制御装置のデータ書き換え支援システム及びデータ書き換え支援方法を具体化した第3の実施の形態を図9を参照して説明する。なお、この第3の実施の形態は、書き換え用データ221のデータフレームの送信を、同データフレームに規定した優先度のみに基づいて行うものであり、その基本的な構成は先の第1の実施の形態と共通になっている。
240に送信する上で、車両データ等の授受をより確実に行うことが可能となる。またこれにより、より簡易な構成でありながら、CANバス250に接続された車両制御装置240間での各種車両データ等の必要データの授受を担保しつつ、車両制御装置240に対するデータ書き換えをも円滑に実現することができるようになる。
・上記第2の実施の形態では、上記フレックス・レイを、一対の非シールドのツイストペアケーブル(UTP)から構成されるシングルチャネル方式のフレックスレイバス260により構成した。これに限らず、例えば2対のツイストペアケーブルによりフレックスレイバスを構成し、チャンネルA及びBの2つのチャンネルを利用するデュアルチャンネル方式により各データの授受を行うようにしてもよい。この場合にはフォールトトレラント性の強化を図ることが可能となり、書き換え用データ送信制御装置230や車両制御装置240間で授受される各データフレームをより確実に送信対象に送ることが可能となる。
トTdsのなかで送信されることから、ダイナミック・セグメントTdsのみを監視対象とすることもできる。よってこの場合には、定期送信フレームリスト233を割愛する構成とし、イベント送信フレームリスト234のみを参照して、ダイナミック・セグメントTdsを利用して送信される各種車両データ(データフレーム)の監視を行うようにしてもよい。
自由度が高められるようになる。
Claims (20)
- 車両制御装置を制御するための制御プログラムもしくは制御データとして外部からダウンロードされた書き換え用データを車両ネットワークに通信可能に接続された車両制御装置に送信してそのデータ書き換えを支援する車両制御装置のデータ書き換え支援システムであって、
前記車両ネットワークに送信されるデータの送信状況を監視し、該監視するデータ送信状況に適応させて前記ダウンロードされた書き換え用データを該当する車両制御装置に送信する書き換え用データ送信制御装置を備える
ことを特徴とする車両制御装置のデータ書き換え支援システム。 - 前記書き換え用データ送信制御装置は、前記監視するデータの送信状況から前記車両ネットワークのスケジュールを予測する予測モジュールを備え、該予測モジュールにより予測されるスケジュールに応じて前記書き換え用データの送信タイミングを決定する
請求項1に記載の車両制御装置のデータ書き換え支援システム。 - 前記書き換え用データ送信制御装置は、前記予測されるスケジュールと前記データ送信状況との比較のもとに前記予測モジュールによる予測結果の妥当性を検証する
請求項2に記載の車両制御装置のデータ書き換え支援システム。 - 前記書き換え用データ送信制御装置は、前記車両ネットワークに定期的に送信される1乃至複数種のデータの識別子及びデータ長及び送信周期が登録された定期送信フレームリストと、前記車両制御装置での送信イベントに伴って前記車両ネットワークに送信される1乃至複数種のデータの識別子及びデータ長が登録されたイベント送信フレームリストとを備え、それら定期送信フレームリスト及びイベント送信フレームリストを参照して前記車両ネットワークのスケジュールを予測する
請求項2または3に記載の車両制御装置のデータ書き換え支援システム。 - 前記書き換え用データ送信制御装置は、前記予測したスケジュールに含まれていないデータが前記車両ネットワークに送信されたとき、
a.当該データが前記定期送信フレームリストに登録されているデータであることを条件に、前記書き換え用データの送信を中断するとともに前記車両ネットワークのスケジュールを再予測する、及び
b.当該データが前記イベント送信フレームリストに登録されているデータであることを条件に、同データを一時的に送信されたデータとみなして前記書き換え用データの送信を継続する、及び
c.当該データが前記定期送信フレームリスト及び前記イベント送信フレームリストのいずれにも登録されていないデータであることを条件に、同データを不正データとみなして前記書き換え用データの送信を中断するとともにエラーモードに移行する処理を実行する、
のいずれかの処理を行うとともに、前記予測したスケジュールに含まれているデータが前記車両ネットワークに送信されなかったとき、前記書き換え用データの送信を中断するとともに前記車両ネットワークのスケジュールを再予測する処理を実行する
請求項4に記載の車両制御装置のデータ書き換え支援システム。 - 前記車両ネットワークに送信されるデータは予め優先度が規定されていて、該規定された優先度にしたがって前記車両ネットワークに送信されるものであり、
前記書き換え用データ送信制御装置は、前記書き換え用データに最低レベルの優先度を設定して前記車両ネットワークに送信する
請求項1〜5のいずれか一項に記載の車両制御装置のデータ書き換え支援システム。 - 車両制御装置を制御するための制御プログラムもしくは制御データとして外部からダウンロードされた書き換え用データを車両ネットワークに通信可能に接続された車両制御装置に送信してそのデータ書き換えを支援する車両制御装置のデータ書き換え支援システムであって、
前記車両ネットワークに送信されるデータは予め優先度が規定されていて、該規定された優先度にしたがって前記車両ネットワークに送信されるものであり、
前記ダウンロードされた書き換え用データに最低レベルの優先度を設定して前記車両ネットワークの該当する車両制御装置に送信する書き換え用データ送信制御装置を備える
ことを特徴とする車両制御装置のデータ書き換え支援システム。 - 前記車両ネットワークは、前記データの送信をイベントトリガ方式にて実行するコントロール・エリア・ネットワークからなり、前記書き換え用データ送信制御装置は、前記書き換え用データを該書き換え用データ以外のデータの送信イベントが発生しないタイミングで送信する
請求項1〜7のいずれか一項に記載の車両制御装置のデータ書き換え支援システム。 - 前記車両ネットワークは、前記データを送信する期間として予めスケジュールされた静的なデータが送信されるスタティック・セグメントとイベントの発生に伴う動的なデータが送信されるダイナミック・セグメントとをコミュニケーション・サイクルとして有するフレックス・レイからなり、前記書き換え用データ送信制御装置は、前記書き換え用データを前記ダイナミック・セグメントのなかで送信する
請求項1〜7のいずれか一項に記載の車両制御装置のデータ書き換え支援システム。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の車両制御装置のデータ書き換え支援システムにおいて、
前記書き換え用データは、管理センターから無線通信にて、もしくは記憶媒体を介した有線通信にてダウンロードされたものである
ことを特徴とする車両制御装置のデータ書き換え支援システム。 - 車両制御装置を制御するための制御プログラムもしくは制御データとして外部からダウンロードした書き換え用データを車両ネットワークに通信可能に接続された車両制御装置に送信してそのデータ書き換えを支援する車両制御装置のデータ書き換え支援方法であって、
前記車両ネットワークに送信されるデータの送信状況を監視する工程と、該監視するデータ送信状況に適応させて前記ダウンロードされた書き換え用データを該当する車両制御装置に送信する工程とを含む
ことを特徴とする車両制御装置のデータ書き換え支援方法。 - 前記データの送信状況を監視する工程は、前記監視するデータの送信状況から前記車両ネットワークのスケジュールを予測する工程を含み、前記書き換え用データを該当する車両制御装置に送信する工程では、前記予測したスケジュールに応じて前記書き換え用データの送信タイミングを決定する
請求項11に記載の車両制御装置のデータ書き換え支援方法。 - 前記予測したスケジュールと前記監視するデータ送信状況との比較のもとに前記予測したスケジュールの妥当性を検証する工程をさらに含む
請求項12に記載の車両制御装置のデータ書き換え支援方法。 - 前記車両ネットワークのスケジュールを予測する工程にて、前記車両ネットワークに定
期的に送信される1乃至複数種のデータの識別子及びデータ長及び送信周期が登録された定期送信フレームリストと、前記車両制御装置での送信イベントに伴って前記車両ネットワークに送信される1乃至複数種のデータの識別子及びデータ長が登録されたイベント送信フレームリストとを参照して前記車両ネットワークのスケジュールを予測する
請求項12または13に記載の車両制御装置のデータ書き換え支援方法。 - 前記予測したスケジュールに含まれていないデータが前記車両ネットワークに送信されたときに実行すべき工程として、
a.当該データが前記定期送信フレームリストに登録されているデータであることを条件に、前記書き換え用データの送信を中断するとともに前記車両ネットワークのスケジュールを再予測する工程、及び
b.当該データが前記イベント送信フレームリストに登録されているデータであることを条件に、同データを一時的に送信されたデータとみなして前記書き換え用データの送信を継続する工程、及び
c.当該データが前記定期送信フレームリスト及び前記イベント送信フレームリストのいずれにも登録されていないデータであることを条件に、同データを不正データとみなして前記書き換え用データの送信を中断するとともにエラーモードに移行する3つの工程を有し、それら3つの工程を選択的に実行するとともに、
前記予測したスケジュールに含まれているデータが前記車両ネットワークに送信されてこなかったときに実行すべき工程として、前記書き換え用データの送信を中断するとともに前記車両ネットワークのスケジュールを再予測する工程を有する
請求項14に記載の車両制御装置のデータ書き換え支援方法。 - 前記車両ネットワークに送信されるデータは予め優先度が規定されていて、該規定された優先度にしたがって前記車両ネットワークに送信されるものであるとき、前記書き換え用データには最低レベルの優先度を設定して前記車両ネットワークに送信する
請求項11〜15のいずれか一項に記載の車両制御装置のデータ書き換え支援方法。 - 車両制御装置を制御するための制御プログラムもしくは制御データとして外部からダウンロードした書き換え用データを車両ネットワークに通信可能に接続された車両制御装置に送信してそのデータ書き換えを支援する車両制御装置のデータ書き換え支援方法であって、
前記車両ネットワークに送信されるデータは予め優先度が規定されていて、該規定された優先度にしたがって前記車両ネットワークに送信されるものであるとき、前記ダウンロードした書き換え用データには最低レベルの優先度を設定して前記車両ネットワークの該当する車両制御装置に送信する
ことを特徴とする車両制御装置のデータ書き換え支援方法。 - 前記車両ネットワークが、前記データの送信をイベントトリガ方式にて実行するコントロール・エリア・ネットワークからなるとき、前記書き換え用データを該書き換え用データ以外のデータの送信イベントが発生しないタイミングで送信する
請求項11〜17のいずれか一項に記載の車両制御装置のデータ書き換え支援方法。 - 前記車両ネットワークが、前記データを送信する期間として予めスケジュールされた静的なデータが送信されるスタティック・セグメントとイベントの発生に伴う動的なデータが送信されるダイナミック・セグメントとをコミュニケーション・サイクルとして有するフレックス・レイからなるとき、前記書き換え用データを前記ダイナミック・セグメントのなかで送信する
請求項11〜17のいずれか一項に記載の車両制御装置のデータ書き換え支援方法。 - 請求項11〜19のいずれか一項に記載の車両制御装置のデータ書き換え支援方法において、
前記書き換え用データとして、管理センターから無線通信にて、もしくは記憶媒体を介した有線通信にてダウンロードされたデータを用いる
ことを特徴とする車両制御装置のデータ書き換え支援方法。
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