JP2013203236A - 車両用データ出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】診断に関連するデータの送信を高速化する。
【解決手段】車両の保守支援システム１は、複数の制御装置１１−１５を含む車載制御システム２と、複数の診断ツール３、４とを備える。制御装置１５は、ゲートウェイ機能を有する。データ中継部２１は、診断ツール３、４からの要求ＲＱを他の制御装置１１−１４に転送する。さらに、データ中継部２１は、他の制御装置１１−１４からの診断データを診断ツール３、４へ送信する。キャッシュ管理部２２は、特定の診断データをキャッシュ記憶部２３に保存する。診断ツール３、４は、保存された特定の診断データの送信を求める場合がある。この場合、キャッシュ管理部２２は、他の制御装置１１−１４に要求を中継することなく、キャッシュ記憶部２３に保存された特定の診断データによって診断ツール３、４へ応答する。これにより診断データの送信が高速化される。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の電子制御装置を含む車載システムに適用される車両用データ出力装置に関する。

特許文献１および特許文献２は、複数の電子制御装置（Electronic Control Unit、以下ＥＣＵという）が通信回線によって互いにデータ通信可能に接続された車載システムを開示している。車載システムは、複数のＥＣＵの診断に関連するデータを通信できるように構成されている。さらに、車載システムは、車両の外部に設けられた外部装置にデータを送信可能に構成されている。例えば、修理工場などにおいて車両の故障の診断を支援するために、診断に関連するデータを外部装置に出力する構成が知られている。

特開２００３−８７１７４号公報 特開２０１１−２０３０８２号公報

車載システムには複数のＥＣＵが含まれている。しかも、それぞれのＥＣＵは、車両に搭載された機器を制御する本来の制御機能を提供する必要がある。このため、外部装置へ診断に関連するデータを送信するために長い時間を要する場合があった。

また、車載システムの通信回線は、車両の制御のためのデータを通信する本来の機能を提供する必要がある。このため、診断に関連するデータを送受信するために長い時間を要する場合があった。さらに、別の観点では、診断に関連するデータを送受信するために通信回線のトラフィックが増加することは望ましくない。

また、他の観点では、車載システムと外部装置との間のデータ通信を可能とするために、それら両者が共通の通信規格に適合する必要があった。ところが、車載システムと外部装置には、それらの製造者の選択によって異なる通信規格が用いられることがある。例えば、外部装置が汎用のマイクロコンピュータによって提供される場合、汎用の通信規格を利用できることが望ましい。したがって、車載システムには、複数の通信規格への対応が求められている。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、診断に関連するデータの送信を高速化することができる車両用データ出力装置を提供することである。

本発明の他の目的は、異なる通信規格間での通信を可能とするゲートウェイ機能を備える制御装置によって、診断に関連するデータの送信を高速化することができる車両用データ出力装置を提供することである。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示された発明のひとつは、車両の外部に設けられた診断ツール（３、４）とデータ通信可能に構成されるとともに、診断ツールからの要求（ＲＱ）に応答して特定診断データを出力する車載の制御装置（１１−１４）ともデータ通信可能に構成された車両用データ出力装置（１５）であって、特定診断データを保存するキャッシュ記憶部（２３）と、制御装置から出力された特定診断データをキャッシュ記憶部（２３）に保存するキャッシュ保存部（２４）と、診断ツールからの要求が、特定診断データを求める要求である場合、キャッシュ記憶部に保存された特定診断データを読出し、この保存された特定診断データに基づいて診断ツールへ応答するキャッシュ読出部（２５）を備えることを特徴とする。

この構成によると、キャッシュ保存部によって特定診断データが記憶部に保存される。キャッシュ保存部による保存処理の後に、診断ツールから特定診断データを求める要求が送られる場合がある。この場合、キャッシュ読出部は、キャッシュ記憶部に保存された特定診断データを読出し、この保存された特定診断データに基づいて診断ツールへ応答する。よって、診断ツールから見て、制御装置よりも、診断ツールに近い車両用データ出力部から特定診断データが供給される。この結果、診断に関連するデータの送信が高速化される。

本発明を適用した第１実施形態のシステムを示すブロック図である。 第１実施形態のキャッシュ記憶部の構造を示すブロック図である。 第１実施形態の送受信処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の応答処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の更新処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態の収集処理を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態の収集処理の一部を示すフローチャートである。 第３実施形態の収集処理の一部を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態の送受信処理を示すフローチャートである。

以下に、図面を参照しながら開示された発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。また、後続の実施形態においては、先行する実施形態で説明した事項に対応する部分に百以上の位だけが異なる参照符号を付することにより対応関係を示し、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
図１において、車両用の保守支援システム１は、車両に搭載された車載制御システム（ＶＨ−ＳＹＳ）２と、診断ツール（ＤＩＡＧ−ＴＬ１、ＤＩＡＧ−ＴＬ２）３、４とを備える。診断ツール３、４は、車両の販売事業所または修理工場に設置されている。診断ツール３、４は、車載制御システム２から診断に関連するデータ（以下、診断データと呼ぶ）を取得する。診断ツール３、４は、診断データに基づいて車両の保守作業を支援する。例えば、診断ツール３、４は、診断データを作業者に対して表示することにより保守作業を支援する。また、診断ツール３、４は、予め設定された条件判定機能によって、診断データに基づいて車載制御システム２の健全性を自動的に診断してもよい。この場合、診断ツールは、診断結果を作業者に対して表示する。診断ツール３、４は、第１の診断ツール３と、第２の診断ツール４とを含むことができる。

保守作業には、車載制御システム２が健全であるか否かを判定する診断を含むことができる。また、保守作業には、車載制御システム２の故障個所を探索する診断を含むことができる。また、保守作業には、車載制御システム２の故障を修理する作業を含むことができる。

診断データには、車両の保守作業に貢献することができる種々のデータを含むことができる。例えば、診断データには、現在の制御装置の作動状態を示すリアルタイムデータを含むことができる。診断データには、特定の事象が発生した時の車載制御システム２の作動状態を示す記録データを含むことができる。記録データは、過去の作動状態を示すデータであって、比較的大容量であるとともに、変更されることなく記録される。記録データが記録される事象として、例えば、何らかの異常、特定の運転状態、または特定の運転操作を用いることができる。また、診断データには、車載制御システム２内において得られた自己診断結果を示すデータを含むことができる。

第１の診断ツール３は、有線または無線の接続によって車載制御システム２に接続される。第１の診断ツール３と車載制御システム２との間には、ケーブルとコネクタを含む有線接続装置、または無線通信のための送受信システムを設けることができる。第１の診断ツール３は、特定の通信プロトコルによって有線接続によるデータ通信を提供する。第１の診断ツール３は、例えば、車両用ＬＡＮ（Local Area Network）として利用されているＣＡＮ（Controller Area Network）またはＬＩＮ（Local Interconnect Network）に準拠することができる。よって、第１の診断ツール３は、特定の車両用通信規格に適合した専用インターフェースを有する専用ツールと呼ぶことができる。

第２の診断ツール４は、外部の通信回線５を経由する有線または無線の接続によって車載制御システム２に接続される。通信回線５と車載制御システム２との間には、ケーブルとコネクタを含む有線接続装置、または無線通信のための送受信システムを設けることができる。通信回線５は、携帯電話回線、またはインターネットによって提供することができる。第２の診断ツール４は、特定の通信プロトコルによって通信回線５を経由するデータ通信を提供する。第２の診断ツール４は、例えば、Ethernet（登録商標）と呼ばれる汎用の通信規格に準拠することができる。よって、第２の診断ツール４は、汎用の通信規格に適合した汎用インターフェースを有する汎用ツールと呼ぶことができる。

診断ツール３、４は、制御装置１１−１４のひとつに対して診断データを要求するための要求信号ＲＱを車載制御システム２に向けて送信する。診断ツール３、４は、複数の種類の診断データの中のひとつである特定診断データを要求する場合にも、要求信号ＲＱを車載制御システム２に向けて送信する。診断ツール３、４は、診断データＤＡＴＡを車載制御システム２から受信する。さらに、診断ツール３、４は、要求信号ＲＱに対する応答が遅れていることを示す保留信号ＤＦを受信する。

車載制御システム２は、複数の車載の制御装置（ＥＣＵ）１１−１５を備える。複数の制御装置１１−１５は、電子制御装置（Electronic Control Unit）によって提供されている。電子制御装置は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納している。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクによって提供されうる。プログラムは、電子制御装置によって実行されることによって、電子制御装置をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される制御方法を実行するように電子制御装置を機能させる。電子制御装置が提供する手段は、所定の機能を達成する機能的ブロック、またはモジュールとも呼ぶことができる。

複数の制御装置１１−１５は、車両に搭載された内部の通信回線１６によって直接的に、または間接的に、互いにデータ通信ができるように接続されている。通信回線１６は、ＣＡＮまたはＬＩＮといった車両用ネットワークによって提供される。制御装置１１、１３、１４および１５は、直接的に通信回線１６に接続されている。制御装置１２は、制御装置１１を介して間接的に通信回線１６に接続されている。車載制御システム２は、図示される数より多い複数の制御装置を備えることができる。

制御装置１１−１４は、要求信号ＲＱを受信すると、予め定められた診断処理を実行する。制御装置１１−１４が提供する診断処理のひとつは、要求信号ＲＱに応答して、診断データを含む応答データを返信する。制御装置１１−１４は、要求信号ＲＱが特定の診断データを要求する場合、特定の診断データを含む応答データを返信する。

制御装置（ＥＣＵ１）１１と制御装置（ＥＣＵ２）１２とは、車両の動力源を制御する動力源制御システムを提供する。例えば、制御装置１１はエンジンを制御するエンジン制御装置である。制御装置１２は、エンジンに付随する機器を制御する従属的な制御装置である。制御装置（ＥＣＵ３）１３は、例えば、ドアロック装置、灯火機器、メータ機器などの車両のボディ機器を制御する制御装置である。制御装置（ＥＣＵｎ）１４は、例えば、車両の空調装置を制御する制御装置である。

制御装置（ＥＣＵ５）１５は、通信回線１６を経由して他の制御装置１１−１４と通信可能に構成されている。さらに、制御装置１５は、診断ツール３、４とも通信可能に構成されている。制御装置１５は、車載制御システム２に設けられ、車載制御システム２の外へデータを出力するための車両用データ出力装置を提供する。

制御装置１５は、複数の通信規格に適合しており、それら複数の通信規格の間でのデータ通信を提供する。制御装置１５は、複数の通信規格の間のデータ交換を提供するゲートウェイ機能を提供する。制御装置１５は、ゲートウェイ制御装置（ＧＷ−ＥＣＵ）、または外部接続用制御装置とも呼ばれる。例えば、制御装置１５は、診断ツール３との間においてＣＡＮに準拠した通信を提供する。制御装置１５は、通信回線１６との間においてＣＡＮに準拠した通信を提供する。さらに、制御装置１５は、診断ツール４、すなわち通信回線５との間でEthernet（登録商標）に準拠した通信を提供する。

制御装置１５は、ゲートウェイ機能を提供するデータ中継部（ＤＡＴＡ−ＴＲＦ）２１を備える。データ中継部２１は、診断ツール３、４と通信回線１６との間における異種通信規格間の通信を提供する。データ中継部２１は、互いに異なる通信規格に準拠する診断ツール３、４と制御装置１１−１４との間においてデータを中継するゲートウェイ機能をもつ。この構成によると、診断ツール３、４の通信規格と制御装置１１−１４の通信規格とが異なっていても、データ中継部２１がもつケートウェイ機能によって、相互間のデータ通信が提供される。このため、ゲートウェイ機能を備える制御装置１５によって、診断に関連するデータの送信を高速化することができる。

制御装置１５は、キャッシュ管理部（ＣＡＳＨ−ＭＮＧ）２２と、キャッシュ記憶部（ＣＡＳＨ−ＭＲＤ）２３とを備える。キャッシュ管理部２２は、キャッシュ保存部（ＣＡＳＨ−ＩＮ）２４とキャッシュ読出部（ＣＡＳＨ−ＯＵＴ）２５とを備える。

キャッシュ保存部２４は、データ中継部２１が通信回線１６を経由して制御装置１１−１４から受信するデータを監視する。さらに、キャッシュ保存部２４は、データ中継部２１が受信する複数のデータから、特定のデータだけを選び出し、特定のデータだけをキャッシュ記憶部２３に書込むことによって保存する。

キャッシュ読出部２５は、データ中継部２１が診断ツール３、４から受信するデータを監視する。キャッシュ保存部２４は、データ中継部２１が受信するデータによって要求される特定の診断データが、キャッシュ記憶部２３に保存されているか否かを判定する。さらに、キャッシュ読出部２５は、診断ツール３、４から要求され、かつキャッシュ記憶部２３に保存されている特定のデータをキャッシュ記憶部２３から読出す。キャッシュ読出部２５は、読み出した特定のデータをデータ中継部２１を経由して診断ツール３、４に送信する。

キャッシュ記憶部２３に保存される特定のデータは、複数の種類の診断データの中の一部の固定的かつ大容量の特定診断データだけを含むことができる。すなわち、制御装置１１−１４は、特定診断データを含む複数の種類の診断データを出力するよう構成されている。しかし、キャッシュ保存部２４は、特定診断データだけをキャッシュ記憶部２３に保存する。よって、キャッシュ記憶部２３の容量が抑制される。特定診断データは、時間の経過によって変化することが求められないデータである。特定診断データの典型的な一例は、特定の時点において記録された履歴データである。固定されたデータだけがキャッシュ記憶部２３に保存されるから、時間が経過してもキャッシュ記憶部２３に保存されたデータを利用することができる。

診断ツール３、４と車載制御システム２とは、ひとつのデータ通信システムを構成する。このデータ通信システムにおいては、末端の制御装置１１−１４において得られた診断データが診断ツールに送信される。キャッシュ管理部２２とキャッシュ記憶部２３とは、データ通信システムの中においては、診断ツール３、４から見て、末端の制御装置１１−１４よりも、近接した位置に配置されている。キャッシュ管理部２２とキャッシュ記憶部２３とは、予備的に、診断データを保存し、要求に応答して診断データを返送する。よって、キャッシュ管理部２２とキャッシュ記憶部２３とは、診断ツール３、４から見て、近接した位置に配置されたプロキシデータ提供部とも呼ぶことができる。

図２に図示されるように、キャッシュ記憶部２３は、複数の診断データＤＡＴＡをキャッシュしている。複数の診断データＤＡＴＡは、それらを特定するための複数のインデックス情報をもつことができる。図示の例においては、診断データの発生源となる制御装置を示すソース情報２３ａと、診断データの種別を示すサービス情報２３ｂとによって、診断データ２３ｃが特定される。例えば、キャッシュ記憶部２３には、発生源がＥＣＵ１であり、サービスＩＤが０２であるフリーズフレームデータ（ＦＦＤ）が記憶される。キャッシュ記憶部２３には、発生源がＥＣＵ２であり、サービスＩＤが０Ａであるフリーズフレームデータ（ＦＦＤ）が記憶される。キャッシュ記憶部２３には、発生源がＥＣＵ１であり、サービスＩＤがＡＢであるＲＯＢデータ（ＲＯＢ）が記憶される。キャッシュ記憶部２３には、発生源がＥＣＵ３であり、サービスＩＤがＡ４である作動要因データ（ＵＯＤ）が記憶される。

フリーズフレームデータは、制御装置において異常が検出されたときの車両の状態を記録したひとかたまりのデータである。フリーズフレームデータには、異常が検出された日時情報、異常の種類を示す情報、対応する制御装置の作動状態を示す信号、複数のセンサからの信号、通信回線１６の信号などが含まれる。

ＲＯＢデータは、制御装置において異常以外の事象が検出されたときの車両の状態を記録したひとかたまりのデータである。ＲＯＢデータは、レコードオフビヘイビアとも呼ばれ、車両が所定の挙動を示したときに記録されたデータを含む。例えば、ＲＯＢデータには、事象が検出された日時情報、異常の種類を示す情報、対応する制御装置の作動状態を示す信号、複数のセンサからの信号、通信回線１６の信号などが含まれる。

作動要因データは、車両の利用者の特定の操作が検出されたときの車両の状態を記録したひとかたまりのデータである。作動要因データには、事象が検出された日時情報、異常の種類を示す情報、対応する制御装置の作動状態を示す信号、複数のセンサからの信号、通信回線１６の信号などが含まれる。

フリーズフレームデータと、ＲＯＢデータと、作動要因データとは、診断データである。さらに、フリーズフレームデータと、ＲＯＢデータと、作動要因データとは、診断データの中でも、キャッシュの対象となる特定の診断データである。これら特定の診断データは、通信回線１６を経由して通信されるデータの中では比較的大きいデータ容量を有する。このため、特定の診断データは、対応する制御装置から通信回線１６を経由して送信されるために比較的長い所定の時間を要する。特定の診断データは、固定されたデータであって、それ自体が変更されることはない。ただし、それらが記録される要因の数に対応して、複数の特定の診断データが生成される場合がある。

図３は、制御装置１５によって実行される送受信処理１４０を示す。送受信処理１４０は、データ中継部２１を提供する中継処理と、キャッシュ保存部２４を提供する保存処理と、キャッシュ読出部２５を提供する読出処理とを含む。

ステップ１４１では、制御装置１５は、診断ツール３、４から要求ＲＱを受信する。ステップ１４２では、制御装置１５は、要求ＲＱがキャッシュ処理の対象となっている特定診断データを求めているか否かを判定する。要求ＲＱが求めるデータがキャッシュ対象ではない場合、ステップ１４３へ進む。

ステップ１４３では、制御装置１５は、要求ＲＱを対象となっている制御装置、すなわちデータの発生源である制御装置に転送する。例えば、要求ＲＱが制御装置１１のデータを求める場合、制御装置１５は、通信回線１６を経由して制御装置１１に要求ＲＱを転送する。例えば、要求ＲＱが制御装置１２のデータを求める場合、制御装置１５は、通信回線１６を経由して制御装置１１に要求ＲＱを転送する。さらに、制御装置１１は、要求ＲＱを制御装置１２に転送する。ステップ１４３では、制御装置１５は、異なる通信規格の間でのデータ交換を提供する。例えば、Ethernet（登録商標）に適合した診断ツール４からの要求ＲＱを、ＣＡＮに準拠した要求ＲＱに変換し、変換された要求ＲＱを通信回線１６に送出する。

ステップ１４４では、制御装置１５は、要求ＲＱに応答した応答データを受信したか否かを判定する。対象となっている制御装置から応答データが戻ってきた場合、ステップ１４５へ進む。対象となっている制御装置から応答データが戻ってきていない場合、ステップ１４８へ進む。

ステップ１４５では、制御装置１５は、受信された応答データがキャッシュ対象であるか否か、すなわち受信された応答データが特定診断データであるか否かを判定する。応答データがキャッシュ対象ではない場合、ステップ１４６へ進む。応答データがキャッシュ対象である場合、ステップ１４７へ進む。

ステップ１４６では、制御装置１５は、受信された応答データを診断ツール３、４へ送信する。ステップ１４６では、制御装置１５は、異なる通信規格の間でのデータ交換を提供する。例えば、ＣＡＮに適合した応答データを、Ethernet（登録商標）に準拠した応答データに変換し、変換された応答データを通信回線５に送出する。

ステップ１４４へ戻り、制御装置１５が応答データを受信するまでに長い時間を要する場合がある。車載制御システム２は、複数の制御装置１１−１４を含んでいる。また、車載制御システム２内における通信経路、通信優先度は複雑である。例えば、制御装置１１は、通信回線１６だけを経由して応答データを返信することができる。しかし、制御装置１２は、制御装置１１を経由して、さらに通信回線１６を経由して応答データを返信する。このため、制御装置１５が応答データを受信するまでに長い時間を要する場合がある。また、特定診断データは、比較的大容量のデータである。このため、通信回線１６を経由して送信するために長い時間を要する場合がある。応答データが特定診断データである場合、制御装置１５が応答データを受信するまでに長い時間を要することとなる。

ステップ１４８および１４９により、応答データが受信されるまでに長時間を要した場合に、診断ツール３、４に対してデータ通信の保留を示す保留応答を送信する補修処理が提供される。ステップ１４８では、制御装置１５は、ステップ１４４の継続時間が所定の規定時間を超過したか否かを判定する。規定時間を超過するまではステップ１４４が繰り返される。規定時間を超過するとステップ１４９へ進む。ステップ１４９では、制御装置１５は、保留応答ＤＦを診断ツール３、４に送信する。

ステップ１４８およびステップ１４９は、診断ツール３、４からの要求に対する応答の時間が規定の時間を超える場合に、診断ツール３、４に応答の保留ＤＦを送信する保留応答部を提供する。これにより、応答に長時間を要する場合であっても、他の制御装置１１−１４に依存することなく、データ出力装置である制御装置１５から保留応答を提供することができる。

ステップ１４１、１４２、１４３、１４５、１４６を経由する処理によって、キャッシュ対象ではない診断データに対する中継処理が提供される。この中継処理は、特定診断データ以外の診断データに対する中継処理である。

ステップ１４２に戻り、要求ＲＱが求めるデータがキャッシュ対象である場合、ステップ１５０へ進む。ステップ１５０では、制御装置１５は、要求ＲＱが示す特定診断データが既にキャッシュ済みであるか否か、すなわち、キャッシュ記憶部２３に記憶されているか否かを判定する。要求ＲＱが求めるデータがキャッシュ対象であり、かつそのデータがまだキャッシュされていない場合、ステップ１４３へ進む。以後、上述のステップ１４３−１４５が実行される。ステップ１４２からステップ１５０を経由してステップ１４３へ戻る場合、応答データはキャッシュ対象である。処理は、ステップ１４５からステップ１４７へ分岐する。

ステップ１４７では、制御装置１５は、受信された応答データをキャッシュ記憶部２３に保存する。言い換えると、ステップ１４７では、制御装置１５は、受信された応答データを保存することにより、キャッシュ処理を実行する。この後、ステップ１４６へ進み、受信された応答データが診断ツール３、４へ送信される。

ステップ１４１、１４２、１５０、１４３、１４５、１４７、１４６を経由する処理によって、ひとつの特定診断データを最初に中継した場合の中継処理と保存処理とが提供される。ステップ１４５および４７は、キャッシュ保存部２４を提供する。ステップ１４５および１４７は、診断ツール３、４からの要求に応答して制御装置１１−１４から送信される特定診断データを受信し、キャッシュ記憶部２３に保存する。このため、診断ツール３、４からの要求を利用して特定診断データが収集される。

ステップ１５０に戻り、要求ＲＱが求めるデータがキャッシュ対象であり、かつそのデータがキャッシュ済である場合、ステップ１５１へ進む。ステップ１５１では、制御装置１５は、キャッシュ記憶部２３から、要求ＲＱによって求められており、かつ、保存されている特定診断データを読み出す。この後、ステップ１４６へ進み、読み出されたデータが診断ツール３、４へ送信される。すなわち、キャッシュ処理された特定診断データを用いて、診断ツール３、４へ特定診断データが送信される。この場合、制御装置１５は、中継処理を実行することなく、予備的に保存された特定診断データによって診断ツール３、４からの要求に応答する。言い換えると、制御装置１５は、特定診断データの発生源である制御装置１１−１４に要求ＲＱを転送することなく、診断ツール３、４からの要求に応答する。すなわち、制御装置１５は、発生源である制御装置１１−１４にアクセスすることなく、診断ツール３、４からの要求に応答する。

ステップ１４１、１４２、１５０、１５１、１４６を経由する処理によって、保存された特定診断データが要求された場合の読出処理と応答処理とが提供される。

図４は、制御装置１１−１４のそれぞれによって実行される応答処理１６０を示す。ステップ１６１では、制御装置１１−１４は、制御装置１５によって中継された要求ＲＱを受信する。ステップ１６２では、制御装置１１−１４は、応答データを制御装置１５に向けて送信する。ここで送信される応答データは、診断データである。

図５は、制御装置１５によって実行される更新処理１７０を示す。更新処理１７０には、キャッシュ記憶部２３に保存された特定診断データを消去する消去処理が含まれている。さらに、更新処理１７０には、キャッシュ記憶部２３に保存された特定診断データに基づいて、発生源である制御装置におけるデータを復元するリカバリ処理が含まれている。

ステップ１７１では、制御装置１５は、各種の信号を入力する。ここで入力される信号には、車載制御システム２または診断ツール３、４から入力される指令信号、および複数の制御装置１１−１４の状態を示す状態信号が含まれる。指令信号は、キャッシュ記憶部２３に保存されたデータの消去を求める指令信号が含まれる。状態信号には、制御装置１１−１４における初期化処理を示す信号と、制御装置１１−１４における故障を示す信号とが含まれる。

ステップ１７２では、制御装置１５は、入力された信号がキャッシュ記憶部２３の消去を要求しているか否かを判定する。キャッシュ記憶部２３の消去が要求されている場合、ステップ１７３へ進む。ステップ１７３では、制御装置１５は、キャッシュ記憶部２３に保存された特定診断データを消去する。

ステップ１７２を経由した後のステップ１７３は、診断ツール３、４からの要求に応答して、キャッシュ記憶部２３に保存された特定診断データを消去する消去部を提供する。この構成によると、キャッシュ記憶部２３に保存された特定診断データを消去することができる。

ステップ１７２において、キャッシュ記憶部２３の消去が要求されていない場合、ステップ１７４へ進む。ステップ１７４では、制御装置１５は、他の制御装置１１−１４のいずれかにおいて初期化処理が実行されたか否かを判定する。例えば、他の制御装置１１−１４への電源供給が一時的に遮断されると、初期化処理が実行される場合がある。他の制御装置１１−１４が初期化されると、それら制御装置１１−１４に保存されたデータが消去される。さらに、ステップ１７５では、制御装置１５は、他の制御装置１１−１４に何らかの故障が発生して、それら制御装置１１−１４に保存されたデータが破壊されたか否かを判定する。例えば、メモリ装置の故障に起因してデータが破壊される場合がある。他の制御装置１１−１４において初期化処理が実行されるか、またはデータが破壊されるような故障が発生した場合、ステップ１７６へ進む。初期化処理も故障も発生しない場合、処理を終了する。

ステップ１７４またはステップ１７５を経由した後のステップ１７３は、制御装置１１−１４において特定診断データが失われた場合、キャッシュ記憶部２３に保存された特定診断データを消去する消去部を提供する。この構成によると、制御装置１１−１４に保存されるオリジナルの特定診断データとキャッシュ記憶部２３に保存された特定診断データとの不一致を回避することができる。

ステップ１７６では、制御装置１５は、リカバリ処理が要求されているか否かを判定する。リカバリ処理は、キャッシュ記憶部２３に保存された特定診断データによって、他の制御装置１１−１４に保存されるべき特定診断データを復元する処理である。リカバリ処理の要否は、制御装置１５において予め設定することができる。また、リカバリ処理の要否は、診断ツール３、４から入力されてもよい。リカバリ処理が要求されていない場合、ステップ１７３へ進む。リカバリ処理が要求されている場合、ステップ１７７へ進む。

ステップ１７７では、制御装置１５は、リカバリ処理を実行する。リカバリ処理においては、制御装置１５は、キャッシュ記憶部２３に保存された特定診断データを、対象となっている他の制御装置１１−１４に送信する。対象となっている他の制御装置１１−１４は、特定診断データを受信し、受信した特定診断データを自らに保存する。これにより、キャッシュとして保存された特定診断データによって、発生源である制御装置における特定診断データを復元することができる。

ステップ１７７は、制御装置１１−１４において特定診断データが失われた場合、キャッシュ記憶部２３に保存された特定診断データに基づいて、制御装置１１−１４における特定診断データを復元する復元部を提供する。この構成により、キャッシュ記憶部２３に保存された特定診断データを用いて、制御装置１１−１４における特定診断データを復元することができる。

この実施形態によると、キャッシュ管理部２２とキャッシュ記憶部２３とは、特定のデータに関して、キャッシュ機能を提供する。このキャッシュ機能においては、特定のデータの発生源へアクセスすることなく、特定のデータが提供される。キャッシュ機能には、特定のデータを予備的に保存する段階が含まれる。また、キャッシュ機能には、特定のデータが要求されたことを判定する段階が含まれる。さらに、キャッシュ機能には、特定のデータの発生源へアクセスすることなく、予備的に保存された特定のデータによって要求に応える段階が含まれる。制御装置１５にキャッシュ機能を設けることにより、診断ツール３、４からの要求に対して、高速に診断データを提供することが可能となる。

しかも、制御装置１５は、ゲートウェイ機能を有しているから、通信回線１６の通信規格とは異なる通信規格に適合した診断ツール４とデータ通信することができる。しかも、制御装置１５は、診断ツール３とのデータ通信、および診断ツール４とのデータ通信を提供できる。このような制御装置１５にキャッシュ機能を設けることにより、通信回線１６のトラフィックを増加させることなく、高速に診断データを提供することが可能となる。

また、診断ツール４は、インターネットのような汎用の通信回線５を経由して車載制御システム２に接続される。このような構成では、車両の運転状態に関係なく診断ツール４からの要求が入力されることがある。例えば、車両が走行状態にあり、車載制御システム２内における演算処理の負荷が高く、通信回線１６のトラフィックが大きいときでも、診断ツール４からの要求が入力されることが想定される。しかし、この実施形態では、診断ツール４から見て近接した制御装置１５にキャッシュ機能が設けられている。よって、汎用性の高い診断ツール４との接続を許容した構成であっても、車載制御システム２内の機能への影響を抑制しながら、高速に診断データを提供することができる。

（第２実施形態）
上記実施形態では、キャッシュ管理部２２は、キャッシュ処理の対象となるべき特定診断データが最初に中継されるときに、その特定診断データをキャッシュ記憶部２３に保存した。すなわち、キャッシュ管理部２２は、特定診断データを受動的に収集する収集部を提供した。上記実施形態に加えて、または、上記実施形態に代えて、キャッシュ管理部２２は、キャッシュ処理の対象となるべき特定診断データを積極的に収集する収集部を提供してもよい。

図６は、制御装置１５によって実行される収集処理２８０を示す。収集処理２８０は、収集部を提供する。

ステップ２８１では、制御装置１５は、他の制御装置１１−１４に対して特定診断データの送信を要求する。他の制御装置１１−１４は、上述の応答処理を実行することにより応答データを返信する。ステップ２８２では、制御装置１５は、他の制御装置１１−１４から応答データを受信したか否かを判定する。応答データが受信されるとステップ２８３へ進む。ステップ１８３では、制御装置１５は、受信した特定診断データをキャッシュ記憶部２３に保存する。

制御装置１５は、所定の事象をトリガとして、ステップ２８１を実行するように構成される。例えば、制御装置１５は、車両の運行単位ごとに、ステップ２８１を実行するように構成することができる。運行単位は、例えばトリップと呼ばれる。運行単位は、車両の電源がＯＮ状態に操作されてからＯＦＦ状態に操作されるまでの期間とすることができる。

収集処理２８０は、キャッシュ保存部２４を提供する。収集処理２８０は、診断ツール３、４からの要求に依存することなく、制御装置１１−１４に特定診断データの送信を要求し、受信した特定診断データをキャッシュ記憶部２３に保存する。この構成によると、特定診断データが自動的に収集される。

この構成によると、制御装置１５は、車両の運行単位ごとに、応答データの容量が所定の容量を超えるような診断サービスだけを他の制御装置１１−１４へ要求することとなる。応答データを受信した制御装置１５は、応答データをキャッシュ記憶部２３に保存する。この後に、診断ツール３、４から上記診断サービスが要求されると、制御装置１５は、他の制御装置１１−１４に診断サービスを求めることなく、キャッシュ記憶部２３に保存されたデータによって診断ツール３、４への応答を実行する。よって、診断データの送信が高速化される。

（第３実施形態）
上記実施形態では、キャッシュ処理の対象となるべき特定診断データは、キャッシュ管理部２２からの要求によって収集された。上記実施形態に加えて、または、上記実施形態に代えて、キャッシュ管理部２２は、他の制御装置１１−１４から強制的に送信される特定診断データを受信し収集するプッシュ通信による収集部を提供してもよい。

図７および図８は、制御装置１５および他の制御装置１１−１４によって実行される収集処理３９０を示す。図７は、他の制御装置１１−１４によって実行される送信処理を示す。図８は、制御装置１５によって実行される受信処理を示す。収集処理３９０は、収集部を提供する。

ステップ３９１では、他の制御装置１１−１４は、特定診断データが発生したか否かを判定する。特定診断データ、すなわちキャッシュ処理の対象となるデータが発生した場合、ステップ３９２へ進む。ステップ３９２では、他の制御装置１１−１４は、発生した特定診断データを制御装置１５に向けて送信する。

ステップ３９３では、制御装置１５は、データを受信する。ステップ３９４では、制御装置１５は、受信したデータがキャッシュ処理の対象であるか否かを判定する。受信したデータがキャッシュ処理の対象ではない場合、処理は終了する。受信したデータがキャッシュ処理の対象である場合、ステップ３９５へ進む。ステップ３９５では、制御装置１５は、受信したデータ、すなわち特定診断データをキャッシュ記憶部２３に保存する。

収集処理３９０は、キャッシュ保存部２４を提供する。収集処理３９０は、所定の事象に応答して制御装置１１−１４から送信される特定診断データを受信し、キャッシュ記憶部２３に保存する。この構成によると、特定診断データが自動的に収集される。

この構成によると、他の制御装置１１−１４は、所定の容量を超えるような容量をもつ診断データが発生した場合に、その診断データを強制的に制御装置１５へ送信する。この診断データを受信した制御装置１５は、受信した診断データをキャッシュ記憶部２３に保存する。この後に、診断ツール３、４から上記診断サービスが要求されると、制御装置１５は、他の制御装置１１−１４に診断サービスを求めることなく、キャッシュ記憶部２３に保存されたデータによって診断ツール３、４への応答を実行する。よって、診断データの送信が高速化される。

（第４実施形態）
上記実施形態では、特定診断データを応答するために長時間を要する場合に、制御装置１５から保留応答が実行された。これに代えて、または加えて、診断ツール３、４から特定診断データが要求される場合に、長時間を経過する前に、診断ツール３、４に応答の保留を送信してもよい。

図９において、送受信処理４４０は、ステップ１５０とステップ１４３との間にステップ４５２を有する。ステップ４５２では、制御装置１５は、診断ツール３、４に応答の保留を送信する。ステップ４５２は、ステップ１４２からＹＥＳに分岐した後に設けられている。よって、ステップ４５２は、診断ツール３、４から特定診断データが要求される場合に実行される。また、ステップ４５２は、ステップ１４３の前に設けられている。よって、ステップ４５２は、制御装置１５が他の制御装置１１−１４に要求信号ＲＱを転送し、特定診断データを要求する前に実行される。ステップ４５２は、事前保留応答部を提供する。

この構成によると、応答に長時間を要する可能性が高い特定診断データが要求された場合に、長時間を経過する前に、応答の保留を診断ツールに知らせることができる。

（他の実施形態）
以上、開示された発明の好ましい実施形態について説明したが、開示された発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、開示された発明の技術的範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。開示された発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

例えば、制御装置が提供する手段と機能は、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置をアナログ回路によって構成してもよい。

１ 保守支援システム、
２ 車載制御システム、 ３ 診断ツール、 ４ 診断ツール、
５ 通信回線、
１１−１５ 制御装置、 １６ 通信回線、
２１ データ中継部、 ２２ キャッシュ管理部、 ２３ キャッシュ記憶部、
２４ キャッシュ保存部、 ２５ キャッシュ読出部。

Claims (12)

1. 車両の外部に設けられた診断ツール（３、４）とデータ通信可能に構成されるとともに、前記診断ツールからの要求（ＲＱ）に応答して特定診断データを出力する車載の制御装置（１１−１４）ともデータ通信可能に構成された車両用データ出力装置（１５）であって、
   前記特定診断データを保存するキャッシュ記憶部（２３）と、
   前記制御装置から出力された前記特定診断データを前記キャッシュ記憶部（２３）に保存するキャッシュ保存部（２４）と、
   前記診断ツールからの要求が、前記特定診断データを求める要求である場合、前記キャッシュ記憶部に保存された特定診断データを読出し、この保存された特定診断データに基づいて前記診断ツールへ応答するキャッシュ読出部（２５）を備えることを特徴とする車両用データ出力装置。
2. 前記制御装置（１１−１４）は、前記特定診断データを含む複数の種類の診断データを出力するよう構成されており、
   前記キャッシュ保存部（２４）は、前記特定診断データだけを前記キャッシュ記憶部（２３）に保存することを特徴とする請求項１に記載の車両用データ出力装置。
3. 前記特定診断データは固定されたデータであることを特徴とする請求項２に記載の車両用データ出力装置。
4. 互いに異なる通信規格に準拠する前記診断ツールと前記制御装置との間においてデータを中継するゲートウェイ機能をもつデータ中継部（２１）を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両用データ出力装置。
5. さらに、前記診断ツールからの要求に応答して、前記キャッシュ記憶部（２３）に保存された前記特定診断データを消去する消去部（１７１、１７２、１７３）を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両用データ出力装置。
6. さらに、前記制御装置において前記特定診断データが失われた場合、前記キャッシュ記憶部（２３）に保存された前記特定診断データを消去する消去部（１７１、１７２、１７４、１７５、１７３）を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の車両用データ出力装置。
7. さらに、前記制御装置において前記特定診断データが失われた場合、前記キャッシュ記憶部（２３）に保存された前記特定診断データに基づいて、前記制御装置における前記特定診断データを復元する復元部（１７１、１７２、１７４、１７５、１７６、１７７）を備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の車両用データ出力装置。
8. 前記キャッシュ保存部（２４、１４５、１４７）は、前記診断ツールからの要求に応答して前記制御装置（１１−１４）から送信される前記特定診断データを受信し、前記キャッシュ記憶部（２３）に保存することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の車両用データ出力装置。
9. さらに、前記診断ツールから前記特定診断データが要求される場合に、前記制御装置に前記特定診断データを要求する前に、前記診断ツールに応答の保留を送信する事前保留応答部（４５２）を備えることを特徴とする請求項８に記載の車両用データ出力装置。
10. さらに、前記診断ツールからの要求に対する応答の時間が規定の時間を超える場合に、前記診断ツールに応答の保留を送信する保留応答部（１４８、１４９）を備えることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の車両用データ出力装置。
11. 前記キャッシュ保存部（２４、２８０）は、前記診断ツールに依存することなく、前記制御装置（１１−１４）に前記特定診断データの送信を要求し、受信した前記特定診断データを前記キャッシュ記憶部（２３）に保存することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の車両用データ出力装置。
12. 前記キャッシュ保存部（２４、３９０）は、所定の事象に応答して前記制御装置（１１−１４）から送信される前記特定診断データを受信し、前記キャッシュ記憶部（２３）に保存することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の車両用データ出力装置。

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