JP2018018186A - 車両制御装置、車載ネットワークシステム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施形態1に係る更新システムの構成図である。更新システムは、車両1、サーバ2、インターネット回線3、無線基地局4を備える。車両1は、インターネット回線3および無線基地局4を介し、無線通信によりサーバ2と接続し、相互に通信する。無線通信は、例えば、3G/LTEなどの公衆回線による携帯電話網やWiFiなどの回線を用いて実現される。サーバ2は、車両1が実行する制御プログラムの更新版である更新版制御プログラムを、車両1に対して配信する。車両1が搭載している車両制御装置は、その更新版制御プログラムを書き込む。
演算部111は、ゲートウェイ12からリプログラミング命令を受け取ると、本フローチャートを開始して書換プログラム1122を起動する(S600)。演算部111は、リプログラミングモードに遷移する(S601)。
書換プログラム1122は、書込先エリアのデータを消去する(S602)。書換プログラム1122は、図5で説明した手順にしたがって更新データD13をゲートウェイ12から受け取り、復元プログラム1126を用いて更新版制御プログラムを復元し、復元した更新版制御プログラムを書込先エリア(図3においては第2エリア1125)へ書き込む(S603)。書換プログラム1122は、書き込んだ更新版制御プログラムの正当性をチェックする(S604)。
書換プログラム1122は、S604における正当性チェックの判定結果をもって、更新版制御プログラムが正常に書き込み終了したか否かを判断する。正常終了した場合は、更新版制御プログラムが書き込まれたエリア(図3においては第2エリア1125)の番号を管理データ1123に書き込む。更新版制御プログラムの書き込みに失敗した場合は、管理データ1123を更新せず、現行バージョンを格納しているエリア番号がそのまま残った状態となる(図3においては第1エリア1124)。
本ステップにより、演算部111が制御プログラムを次回起動する際、起動プログラム1121は、管理データ1123を参照するだけで、正常に更新された制御プログラムを確実に起動することができる。さらには、更新版制御プログラムの書き込みに失敗した場合であっても、現行バージョンを引き続き実行することができる。
以上の処理により更新シーケンスが完了し、演算部111は通常モードへ遷移する。
書換プログラム1122は、ゲートウェイ12から更新プログラム書込要求メッセージを受信すると、本フローチャートを開始する。図5においては、「更新プログラム書込」が同メッセージに対応する。
書換プログラム1122は、管理データ1123の現行バージョン格納エリア番号11231に基づき、書込先エリアアドレスを算出するためのオフセット値を取得する。図3においては、書込先エリアは第2エリア1125であるので、第2エリアアドレスオフセット値11233を取得する。
書換プログラム1122は、受信した書込先エリア先頭アドレスM704と取得した第2エリアアドレスオフセット値11233から、書込先エリアである第2エリア1125のアドレスを算出する。例えばM704を基準としてさらに第2エリアアドレスオフセット値11233だけアドレスをオフセットすることにより、第2エリア1125の先頭アドレスを求めることができる。
書換プログラム1122は、データ種別M702に基づき、書込データが圧縮データなのか、差分データなのか、更新版制御プログラムそのものなのか判断する。データ種別M702が差分データであればステップS804へ進み、圧縮データであればステップS806へ進み、更新版制御プログラムそのものであればステップS807へスキップする。
書換プログラム1122は、現行プログラムD11が格納されるアドレスを算出し(S804)、受信した差分データと現行プログラムD11を復元プログラム1126へ入力して、更新版制御プログラムを復元する(S805)。現行プログラムD11のアドレスは、受信した書込先エリア先頭アドレスM704と現行プログラムD11が格納されている格納エリアのアドレスオフセット値(図3においては第1エリアアドレスオフセット値11232)から求めることができる。
書換プログラム1122は、受信した圧縮データを復元プログラム1126へ入力して更新版制御プログラムを伸張する。
書換プログラム1122は、復元した更新版制御プログラムを、S802で求めたFlashROM112の書込先エリアの先頭アドレスから書込データサイズM703分書き込み、本フローチャートを終了する。データ種別M702が更新版制御プログラムそのものである場合は、復元処理は必要ないので、受け取った更新版制御プログラムをそのまま格納先エリアへ書き込めばよい。
書換プログラム1122は、ゲートウェイ12からデータの正当性チェックコマンドを受信すると本フローチャートを開始する。図5においては、「データの正当性チェック」が同コマンドに対応する。
書換プログラム1122は、管理データ1123の現行バージョン格納エリア番号11231に基づき、更新版制御プログラムをいずれのエリアに対して書き込むべきかを判断する(S1001)。書換プログラム1122は、書き込まれた更新版制御プログラムのデータに誤りがないか(更新データが正しく書き込まれたか)を検証する(S1002またはS1003)。具体的には、CRC(Cyclic Redundancy Check)やハッシュ値を用いた妥当性チェックによってこれを実施できる。
書換プログラム1122は、上述の妥当性チェックの結果を判断する(S1004またはS1006)。妥当性チェックの結果が正常である場合は、現行プログラム格納エリア番号11231を書込先エリア番号に更新する(S1005またはS1007)。妥当性チェックの結果が異常である場合は、管理データ1123を更新することなく本フローチャートを終了する。
制御プログラムが正常に更新されなかった場合は、現行プログラム格納エリア番号11231を更新しないので、正常に格納されなかった制御プログラムを次回起動させないようにすることができる。
演算部111は、例えば割込信号などによってイグニッションがONされた旨を検知すると、本フローチャートを開始して起動プログラム1121を起動する。
起動プログラム1121は、管理データ1123の現行バージョン格納エリア番号11231を取得し、第1エリア1124と第2エリア1125のいずれが現行バージョンエリアであるかを判断する(S1101)。起動プログラム1121は、そのエリアに格納されている制御プログラムを実行する(S1102またはS1103)。
なお、実施形態1においては、制御プログラムが第1エリア1124と第2エリア1125のいずれかに格納されるが、プログラム起動時、RAMの固定エリアに展開してから実行されるので、実行プログラムを第1エリア用・第2エリア用それぞれ作成する必要はない。
本実施形態1に係る車両制御装置11は、FlashROM112内に第1エリア1124と第2エリア1125を設け、差分データなどの更新データをいずれかのエリアに対して書き込むとともに、現行バージョン格納エリア番号11231をその書込先エリア番号に更新する。これにより、更新処理にともなってユーザが車両を使用できない時間を低減するとともに、更新データの書き込みが失敗しても制御を継続することができる。
図12は、本発明の実施形態2に係る車両制御装置11の構成図である。本実施形態2においては、第1エリア1124(実行エリア)は実行する制御プログラムを格納するためのみに使用され、第2エリア1125(副エリア)は制御プログラムの更新時において更新版制御プログラムを書き込むためのみに使用される。本実施形態2においては、FlashROM112が格納している制御プログラムをFlashROM112上で実行するので、更新データを展開するためのDRAMは必ずしも必要ない。その他構成は実施形態1と同様であるので、以下では第1エリア1124と第2エリア1125の用途に関連する差異点を中心に説明する。
書換プログラム1122は、ゲートウェイ12からデータの正当性チェックコマンドを受信すると本フローチャートを開始する。図14においては、「データの正当性チェックa」「データの正当性チェックb」が同コマンドに対応する。
書換プログラム1122は、最初にコピー状態フラグ11234をチェックする。コピー状態フラグ11234の状態遷移については図17で改めて説明する。コピー状態フラグ11234が「実行エリア正常」であれば本フローチャートを終了する。コピー状態フラグ11234が「未実施」であればステップS1602へ進む。コピー状態フラグ11234が「コピー完了」であればステップS1607へ進む。
書換プログラム1122は、第2エリア1125に書込まれた更新版制御プログラムの妥当性をチェックする(S1602)。妥当性チェックの結果が正常である場合はステップS1604へ進み、異常であれば本フローチャートを終了する(S1603)。
書換プログラム1122は、第1エリア1124のデータを消去する(S1604)。消去が終了したら、第2エリア1125から第1エリア1124に更新版制御プログラムをコピーする(S1605)。書換プログラム1122は、コピー状態フラグ11234に「コピー完了」を格納する。
書換プログラム1122は、第1エリア1124に書き込まれた制御プログラムの妥当性をチェックする(S1607)。妥当性チェックの結果が正常である場合はコピー状態フラグ11234に「実行エリア正常」を格納し(S1609)、異常である場合は本フローチャートを終了する(S1608)。
本フローチャートによれば、コピー状態フラグ11234を用いて第2エリア1125から第1エリア1124へのコピーを制御することができる。万一、何らかの要因でコピー中に処理が中断した場合であっても、コピー状態フラグ11234を参照することにより中断時の状態からコピーをリトライすることもできる。
本実施形態2に係る車両制御装置11は、実施形態1と同様に更新処理にともなってユーザが車両を使用できない時間を低減することができる。なお、本実施形態2のように制御プログラムの実行エリアを固定化(本実施例では、第1エリア1124)することで、実行プログラムは、それ用のみ作成すればよく、第1エリアと第2エリアいずれかに格納された状態で実行する場合にくらべ、制御プログラムの出荷前検査を2重に検証する必要がない。
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換える事が可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について他の構成の追加・削除・置換をすることができる。
2:サーバ
3:インターネット回線
4:無線基地局
11:車両制御装置
1121:起動プログラム
1122:書換プログラム
1123:管理データ
1124:第1エリア
1125:第2エリア
1126:復元プログラム
12:ゲートウェイ
13:車載ネットワーク
D11:現行プログラム
D12:新プログラム
D13:更新データ
Claims (15)
- 車両の動作を制御する処理を実装した制御プログラムを格納する不揮発メモリ、
前記制御プログラムを実行する演算部、
を備え、
前記不揮発メモリは、第1記憶領域と第2記憶領域を有し、
前記不揮発メモリはさらに、前記第1記憶領域と前記第2記憶領域のうちいずれが現在実行すべき現行版制御プログラムを格納しているかを表す管理データを格納し、
前記演算部は、前記現行版制御プログラムの更新版である更新版制御プログラムと前記現行版制御プログラムとの間の差分を表す差分データ、前記更新版制御プログラムを圧縮した圧縮データ、または前記更新版制御プログラムのうちいずれかを用いて前記更新版制御プログラムのイメージを復元し、
前記演算部は、前記第1記憶領域と前記第2記憶領域のうち前記管理データが指定していない側である一方に対して前記更新版制御プログラムのイメージを書き込むとともに、前記更新版制御プログラムの書込みが正常に完了した場合は、前記管理データを前記第1記憶領域と前記第2記憶領域のうち前記管理データが指定していない側を表すデータに書き換え、前記更新版制御プログラムの書込みが正常でない場合は、前記管理データを書き換えない
ことを特徴とする車両制御装置。 - 前記管理データはさらに、前記不揮発メモリ上の所定の基準アドレスを基準として、前記第1記憶領域と前記第2記憶領域それぞれの相対アドレスを記述しており、
前記演算部は、前記基準アドレスに対して前記更新版制御プログラムを書き込むよう指示する更新命令を受け取り、
前記演算部は、前記更新命令を受け取ると、前記基準アドレスと前記相対アドレスを用いて、前記更新版制御プログラムを書き込むべきアドレスを算出し、その算出したアドレスに対して前記更新版制御プログラムを書き込む
ことを特徴とする請求項1記載の車両制御装置。 - 前記演算部は、前記更新命令を受け取るとともに、前記差分データ、前記圧縮データ、および前記更新版制御プログラムのいずれかを更新データとして受け取り、
前記更新命令は、前記更新データが、前記差分データ、前記圧縮データ、および前記更新版制御プログラムのいずれであるかを示すデータ種類フラグを記述しており、
前記演算部は、前記データ種類フラグが前記差分データを示している場合は、前記現行版制御プログラムと前記差分データとから、前記更新版制御プログラムのイメージを復元する
ことを特徴とする請求項2記載の車両制御装置。 - 前記演算部は、前記更新命令を受け取るとともに、前記差分データ、前記圧縮データ、および前記更新版制御プログラムのいずれかを更新データとして受け取り、
前記更新命令は、前記更新データが、前記差分データ、前記圧縮データ、および前記更新版制御プログラムのいずれであるかを示すデータ種類フラグを記述しており、
前記演算部は、前記データ種類フラグが前記圧縮データを示している場合は、前記圧縮データを伸長することにより前記更新版制御プログラムのイメージを復元する
ことを特徴とする請求項2記載の車両制御装置。 - 前記演算部は、前記更新命令を受け取るとともに、前記差分データ、前記圧縮データ、および前記更新版制御プログラムのいずれかを更新データとして受け取り、
前記更新命令は、前記更新データが、前記差分データ、前記圧縮データ、および前記更新版制御プログラムのいずれであるかを示すデータ種類フラグを記述しており、
前記演算部は、前記データ種類フラグが前記更新版制御プログラムを示している場合は、受け取った前記更新版制御プログラムをそのまま前記更新版制御プログラムのイメージとして用いる
ことを特徴とする請求項2記載の車両制御装置。 - 前記演算部は、前記第1記憶領域と前記第2記憶領域のうち、前記管理データが前記現行版制御プログラムを格納している旨を示している方の記憶領域から、前記現行版制御プログラムを読み出して実行する
ことを特徴とする請求項1記載の車両制御装置。 - 車両の動作を制御する処理を実装した制御プログラムを格納する不揮発メモリ、
前記制御プログラムを実行する演算部、
を備え、
前記不揮発メモリは、現在実行すべき現行版制御プログラムを格納する第1記憶領域と、前記現行版制御プログラムの更新版である更新版制御プログラムを格納する第2記憶領域とを有し、
前記演算部は、前記更新版制御プログラムと前記現行版制御プログラムとの間の差分を表す差分データ、前記更新版制御プログラムを圧縮した圧縮データ、または前記更新版制御プログラムのうちいずれかを用いて前記更新版制御プログラムのイメージを復元するとともに、そのイメージを前記第2記憶領域に格納し、
前記不揮発メモリはさらに、前記第2記憶領域から前記第1記憶領域へ前記更新版制御プログラムをコピー完了したか否かを表す管理データを格納し、
前記演算部は、前記第2記憶領域から前記第1記憶領域に対して前記更新版制御プログラムのイメージをコピーするとともに、コピー完了した旨を示す完了フラグを前記管理データに書き込む
ことを特徴とする車両制御装置。 - 前記演算部は、前記第2記憶領域に対して前記更新版制御プログラムを正常に書込完了した場合は、コピー未実施である旨を示す未実施フラグを前記管理データに書き込み、
前記演算部は、前記管理データが前記未実施フラグを表している場合は、前記第2記憶領域に対して前記更新版制御プログラムが正常に書き込まれているか否かをチェックし、
前記演算部は、前記第2記憶領域に対して前記更新版制御プログラムが正常に書き込まれている場合は、前記第2記憶領域から前記第1記憶領域に対して前記更新版制御プログラムのイメージをコピーするとともに、前記完了フラグを前記管理データに書き込み、
前記演算部は、前記第2記憶領域に対して前記更新版制御プログラムが正常に書き込まれていない場合は、前記更新版制御プログラムのイメージのコピーを行わず、かつ前記完了フラグを前記管理データに書き込みしない
ことを特徴とする請求項7記載の車両制御装置。 - 前記演算部は、前記管理データが前記完了フラグを表している場合は、前記第1記憶領域に対して前記更新版制御プログラムが正常に書き込まれているか否かをチェックし、
前記演算部は、前記第1記憶領域に対して前記更新版制御プログラムが正常に書き込まれている場合は、前記第1記憶領域が正常である旨を示す正常フラグを前記管理データに書き込み、
前記演算部は、前記第1記憶領域に対して前記更新版制御プログラムが正常に書き込まれていない場合は、前記第1記憶領域が正常である旨を示す正常フラグを前記管理データに書き込みしない
ことを特徴とする請求項7記載の車両制御装置。 - 請求項1記載の車両制御装置、
前記車両制御装置と接続された車載ネットワーク、
前記車両制御装置が前記車載ネットワークを介して他装置と通信する際に通信データを中継するゲートウェイ装置、
を有し、
前記ゲートウェイ装置は、前記車両制御装置に対して、前記差分データ、前記圧縮データ、または前記更新版制御プログラムのうちいずれかを送信する
ことを特徴とする車載ネットワークシステム。 - 前記ゲートウェイ装置は、前記更新版制御プログラムのイメージを前記不揮発メモリに対して正常に書き込み完了したか否かを確認するよう要求する正当性チェックリクエストを、前記車両制御装置に対して送信し、
前記車両制御装置は、前記正当性チェックリクエストを受け取ると、前記管理データの記述にしたがって前記更新版制御プログラムを書き込んだ記憶領域の妥当性をチェックするとともに、その結果を前記正当性チェックリクエストに対する返信として前記ゲートウェイ装置に対して送信する
ことを特徴とする請求項10記載の車載ネットワークシステム。 - 請求項7記載の車両制御装置、
前記車両制御装置と接続された車載ネットワーク、
前記車両制御装置が前記車載ネットワークを介して他装置と通信する際に通信データを中継するゲートウェイ装置、
を有し、
前記ゲートウェイ装置は、前記車両制御装置に対して、前記差分データ、前記圧縮データ、または前記更新版制御プログラムのうちいずれかを送信する
ことを特徴とする車載ネットワークシステム。 - 前記ゲートウェイ装置は、前記更新版制御プログラムのイメージを前記第2記憶領域に対して正常に書き込み完了したか否かを確認するよう要求する第1正当性チェックリクエストを、前記車両制御装置に対して送信し、
前記車両制御装置は、前記第1正当性チェックリクエストを受け取ると、前記第2記憶領域の妥当性をチェックするとともに、その結果を前記第1正当性チェックリクエストに対する返信として前記ゲートウェイ装置に対して送信する
ことを特徴とする請求項12記載の車載ネットワークシステム。 - 前記ゲートウェイ装置は、前記更新版制御プログラムのイメージを前記第1記憶領域に対して正常にコピー完了したか否かを確認するよう要求する第2正当性チェックリクエストを、前記車両制御装置に対して送信し、
前記車両制御装置は、前記第2正当性チェックリクエストを受け取ると、前記第1記憶領域の妥当性をチェックするとともに、その結果を前記第2正当性チェックリクエストに対する返信として前記ゲートウェイ装置に対して送信する
ことを特徴とする請求項12記載の車載ネットワークシステム。 - 前記ゲートウェイ装置は、前記車両制御装置が前記更新版制御プログラムのイメージを前記第2記憶領域から前記第1記憶領域へコピーする処理が中断したことを検出すると、前記第2正当性チェックリクエストを前記車両制御装置に対して再送信する
ことを特徴とする請求項14記載の車載ネットワークシステム。
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