JP2020040613A

JP2020040613A - 車載器のソフトウェア更新システム、車載器及び情報処理装置

Info

Publication number: JP2020040613A
Application number: JP2018171511A
Authority: JP
Inventors: 祥平藤原; Shohei Fujiwara
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2020-03-19

Abstract

【課題】更新用ソフトウェアを記憶する記憶領域が搭載されていない車載器であってもソフトウェア更新を行うことができるようにする。【解決手段】ＰＣ２００は、複数のＥＣＵ１００と並列接続された状態で、ハンドシェイク通信によりＥＣＵ１００に格納されているソフトウェアを直接更新する。これにより、ネットワーク経由よりも高速の近接通信により並列処理を行うことができるので、複数のＥＣＵ１００に対して迅速にソフト更新を行うことができる。【選択図】図１

Description

本発明は車載器のソフトウェア更新システム、車載器及び情報処理装置に関する。

近年、メーターやディスプレイ等の車載器において、ソフトウェア（以下、ソフトと称する場合がある）で実現する機能の割合が増えてきている。このような機能が搭載された車載器において、市場販売前や市場販売後にソフト更新を行う頻度が高くなりつつあり、この作業の効率化が課題となってきている。

ソフトウェア更新が必要なケースとして、以下がある。
（１）バージョンアップ等により市場で機能を追加したり更新したりする。
（２）車載器生産工場において製品出荷時に最新ソフトへ更新する。
（３）ディーラー、倉庫、ヤード等において市場不具合により車両搭載状態で対策ソフトへ更新する。

特開２０１４−８８０６２号公報

近年、ネットワークを介したソフト更新（Firmware/Software update Over the Air）技術が発展してきており（特許文献１参照）、ソフト更新の効率化が図られつつあるが、上記（１）のケースのみ対応可能である。上記（２）と（３）のケースに対しては対応できず、車載器１台毎にソフト更新を行う必要があり、効率化が課題として残されている。

上記（２）と（３）のケースでは、ＰＣを車載器に接続してソフト更新を行う方法と、更新ソフトを記憶したメモリ媒体（ＵＳＢメモリやＳＤカード等）を車載器に接続してソフト更新を行う方法とがある。

ＰＣを接続したソフト更新処理は、次の手順で行われる。
図９に示すように、車載器１には、ソフト更新検知部２、ソフト更新処理部３、ソフト記憶部４、更新ソフト記憶部５が設けられている。一方、ＰＣ６には更新ソフト記憶部７が設けられている。

ＰＣ６から車載器１に対して、ソフト更新モードへ移行する指示を発行すると、車載器１は指示を検知し、車載器１をソフト更新モードへ変更する。
車載器１がソフト更新処理部３にソフト更新モードへ変更したことを通知すると、ソフト更新処理部３は、ＰＣ６から更新ソフトを受信して更新ソフト記憶部５に格納する。そして、ソフト更新処理部３は、更新ソフト記憶部５に格納した更新ソフトをもとに旧ソフトを更新する。

メモリ媒体を接続したソフト更新処理は、次の手順で行われる。
図１０に示すように、更新ソフト記憶部５を有したメモリ媒体８を車載器１に接続した際、車載器１はメモリ媒体８内に有効なソフト更新データがあるかを検知する。有効なデータがある場合、車載器１は有効なデータを検知し、車載器１をソフト更新モードへ変更する。

車載器１はソフト更新処理部３に通知し、ソフト更新処理部３は、メモリ媒体８内のデータを取得し、車載器１内に更新ソフトを格納する。そして、ソフト更新処理部３は、車載器１内部に格納した更新ソフトをもとに旧ソフトを更新する。

ここで、車載器１の起動中に使用中のソフトモジュール（ＯＳやドライバソフトなど）は上書き更新できないため、従来のソフト更新処理は、更新モジュールを車載器１の特定のメモリ領域に書き込み、車載器１の次回起動時に更新モジュールを使用するように設定し、次回起動時に不要となった旧ソフトモジュールを削除するといった仕組みで行っている。

しかしながら、車載器１では搭載しているメモリ容量が少ない構成が多く、更新用ソフトウェアを格納しておくメモリ領域が搭載されていない構成もある。このような構成では、上記のようなソフト更新の仕組みを実現できない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、更新用ソフトウェアを記憶する記憶領域が搭載されていない車載器であってもソフトウェア更新を行うことができる車載器のソフトウェア更新システム、車載器及び情報処理装置を提供することにある。

請求項１の発明によれば、情報処理装置（２００）のソフトウェア更新処理部（２０１）は、車載器（１）が有している通常機能動作用の通常ソフトウェアを更新する場合は車載器（１）に対して通常ソフトウェアが起動している通常モードからソフト更新モードへ移行することを要求する。

車載器（１）のソフトウェア更新検知部（１０１）は、通常モードからソフト更新モードへ移行することが要求された場合は、通常ソフトウェアから離脱して保守ソフトウェアを起動することにより保守機能を動作させるソフト更新モードへ移行する。

情報処理装置（２００）のソフトウェア更新処理部（２０１）は、車載器（１）がソフト更新モードへ移行した場合は、通常ソフトウェアを更新してから通常モードへ移行することを要求する。

車載器（１）のソフトウェア更新検知部（１０１）は、通常モードへ移行することが要求された場合は、通常ソフトウェアを起動することにより通常モードへ移行する。
以上の動作により、更新用ソフトウェアを記憶する記憶領域が搭載されていない車載器であってもソフト更新を行うことができる。

一実施形態におけるソフト更新システムを示す機能ブロック図ＰＣと車載器との概略的な動作を示すシーケンス図ＰＣと車載器との動作を示すフローチャートＰＣと車載器との具体的な動作を示すシーケンス図バックアップデータの退避・復元を説明するための図ＰＣと接続されたＥＣＵのＩＤを示す図ソフト更新処理の進捗度を示す図エラー通知を示す図従来例の構成を示すブロック図（その１）従来例の構成を示すブロック図（その２）

以下、一実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、ソフト更新システムは、車両に搭載されるＥＣＵ（車載器に相当）１００とＰＣ（Personal Computer）２００（情報処理装置に相当）とから構成されており、それらの間はハンドシェイク通信可能に接続されている。ＥＣＵ１００は車両に搭載されたままの場合もあるし車外に外されている場合もある。

ハンドシェイク通信とは、ＵＳＢハブ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ経由等の有線通信や、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉ−Ｆｉ（登録商標）等の無線通信により近接通信可能に接続された状態で、ＥＣＵ１００とＰＣ２００とが時間遅れなく情報交換することができることを意味する。つまり、インターネットのようなネットワークを介した情報交換は大幅な時間遅れを生じることがあることから、ハンドシェイク通信として採用することはできない。

ＥＣＵ１００は、通常のＥＣＵとしての機能に加えて、ソフト更新検知部１０１（第１起動部、第２起動部、退避部、復帰部に相当）、通信制御部１０２、ソフト記憶部１０３を有して構成されている。

ソフト更新検知部１０１は、ＰＣ２００と通信制御部１０２を介してハンドシェイク通信可能に接続された状態で、ＰＣ２００から通常モードからソフト更新モードへ移行することが要求された場合は通常ソフトウェアから離脱して保守ソフトウェアを起動することにより保守機能を動作させるソフト更新モードへ移行する。また、通常モードへ移行することが要求された場合は通常ソフトウェアを起動することにより通常モードへ移行する。

ＰＣ２００は、通常の機能に加えて、ソフト更新処理部２０１（第１発行部、更新部、第２発行部に相当）、通信制御部２０２、更新ソフト記憶部２０３を有して構成されている。

ソフト更新処理部２０１は、ＥＣＵ１００と通信制御部２０２を介してハンドシェイク通信可能に接続された状態で、ＥＣＵ１００に対して当該ＥＣＵ１００が有している通常機能動作用の通常ソフトウェア（旧ソフトと称する場合がある）を更新する場合は当該ＥＣＵ１００に対して当該通常ソフトウェアが起動している通常モードからソフト更新モードへ移行することを要求し、ＥＣＵ１００がソフト更新モードへ移行した場合は通常ソフトウェアを更新してから通常モードへ移行することを要求する。

ところで、起動中に使用中のソフトモジュール（ＯＳやドライバソフトなど）は、上書き更新できない。そこで、本実施形態では、ＥＣＵ１００を最低限の機能で起動するソフト更新モードで起動させ、使用中のソフトモジュールを書換える仕組みを実現した。

図１に示すようにＰＣ２００を複数の車載器（１）〜（Ｎ）に並列接続した状態で、図２に示すようにＰＣ２００から各車載器（１）〜（Ｎ）に対してモードを変更することを要求するモード変更要求を発行する。

車載器（１）〜（Ｎ）のソフト更新検知部１０１は、ＰＣ２００からのモード変更要求に応じて通常モードからソフト更新モードへ移行する。ソフト更新モードとは、通常のＯＳに代えて保守ＯＳが起動することで実行されるモードである。

保守ＯＳは、車載器（１）〜（Ｎ）を起動させるための最低限の機能、例えばリプログラムのためのＰＣ２００と接続する機能、リプログラムを行うための通信機能、パスワード認証機能等しかなく、ソフト更新する機能を有していない。このため、ＰＣ２００によるソフト更新処理をハンドシェイク通信により直接行う必要がある。

ＰＣ２００は、各車載器（１）〜（Ｎ）に格納されている旧ソフトに対してハンドシェイク通信によりソフト更新処理（１）〜（Ｎ）を直接行い、完了後、各車載器（１）〜（Ｎ）に更新完了応答（１）〜（Ｎ）を送信することで通常モードへ戻す処理を行う。通常モードとは、通常のＯＳで起動し、ソフト更新の要求があってもソフト更新処理動作を実行できないモードである。

以上のように、ＥＣＵ１００がソフト更新モードである場合は通常機能を動作させることはないので、通常モードを動作させるための旧ソフトを上書きすることで更新することができる。

以下、ＥＣＵ１００とＰＣ２００との間のハンドシェイク通信動作について具体的に説明する。
ＰＣ２００は、複数のＥＣＵ１００を並列接続すると、図６に示すように接続されたＥＣＵ１００の一覧を表示する。つまり、「ＥＣＵ」列にＰＣ２００に接続されているＥＣＵ１００の名称の一覧を表示し、「ＩＤ」列に各ＥＣＵ１００のＩＤ（シリアルＮｏ．等）を表示する。

図３に示すように、ＰＣ２００は、ソフト更新処理を実行する場合は、各ＥＣＵ１００に対して、モード変更要求を発行する（Ｓ１０１）。
ＥＣＵ１００は、モード変更要求を受信すると（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、モード変更可否を確認する（Ｓ２０２）。つまり、例えば走行中やＩＧＮＯＦＦ中はモード変更できないので、このような車載器特有の制約事項を確認するのである。

モード変更可の場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、バックアップデータを特定のバックアップ領域に退避させる（Ｓ２０３）。このバックアップ領域は、リプログラムによって上書きされない領域である。バックアップデータは、図示しない指定部に対するユーザ操作により指定されたもので、例えばユーザが指定した任意の情報や平均燃費情報等である。

バックアップデータの退避動作について説明する。図５に示すように、ソフト記憶部１０３のメモリ領域として、通常状態で通常ＯＳ（通常ソフトウェアに相当）が使用するＯＳ、ドライバ、アプリケーションデータ等が使用する通常領域７ａと、バックアップデータが記憶されるバックアップデータ退避領域７ｂとが設けられている。

ソフト更新を行う場合は、まず、バックアップデータをバックアップデータ退避領域７ｂに退避してから、ソフト更新を行う。このとき、バックアップデータは初期化されるので、退避したバックアップデータを戻すことで復元することができる。
以上の動作により、ソフト更新に関わらずバックアップデータを継続使用することができる。

次にＥＣＵ１００は、次回起動時保守ＯＳで起動するよう指定し、ＥＣＵ１００自身を再起動する（Ｓ２０４）。これにより、ＥＣＵ１００は、保守ＯＳで起動してから（Ｓ２０５）、モード変更完了通知を送信する（Ｓ２０６）。
ＰＣ２００は、モード変更完了通知を受信すると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、ソフト更新データを送信する（Ｓ１０３）。

ＥＣＵ１００は、自身に搭載されている各ソフトモジュールの場所を特定し、受信したソフト更新データによりデータを上書きする。このように、ＰＣ２００は、ＥＣＵ１００が更新開始すると、接続された各ＥＣＵに対して自動的にソフト更新処理を行い、そのソフト更新状況を図７に示すように棒グラフで表示する。

ＥＣＵ１００は、何らかの要因でソフトモジュールを受信できず受信中断となった場合は（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、ソフト更新処理中断通知を送信してから（Ｓ２１５）、次回起動時、通常起動するよう指定して再起動する（Ｓ２１３）。これにより、通常モード（通常ＯＳ）で起動するようになる（Ｓ２１４）。

ＰＣ２００は、ソフト更新データを送信した場合は、ソフト更新中断通知を受信したか（Ｓ１０４：ＮＯ）、ソフト更新データ受信完了通知を受信したかを判断するようになる（Ｓ１０５：ＮＯ）。ソフト更新中断通知を受信した場合は（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、エラー通知する（Ｓ１０９）。

エラー通知では、ＰＣ２００の画面上に、図７に示すように接続しているＥＣＵ１００の内、エラー応答があるＥＣＵ１００を例えば赤色（図中に網掛で示す）で識別表示すると同時に図８に示すようにエラーメッセージをポップアップ表示する。

ＥＣＵ１００は、上述したようにソフト更新処理中断通知を送信した場合は（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、次回起動時、通常起動するよう指定して再起動する（Ｓ２１５）。一方、ＰＣ２００から全てのデータを受信完了した場合（Ｓ２０８：ＮＯ）、ソフト更新データ受信完了通知を送信してから（Ｓ２０９）、ソフト更新処理を実行する（Ｓ２１０）。

ＥＣＵ１００側が何らかの要因でソフト更新できず更新中断となった場合は（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、ソフト更新処理中断通知を送信してから（Ｓ２１５）、次回起動時、通常起動するよう指定して再起動する（Ｓ２１３）。これにより、通常モード（通常ＯＳ）で起動するようになる（Ｓ２１４）。

ＰＣ２００は、ソフト更新データ受信完了通知を送信した場合は（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、ソフト更新中断通知を受信したか（Ｓ１０６：ＮＯ）、ソフト更新処理完了通知を受信したかを判断するようになる（Ｓ１０７：ＮＯ）。ソフト更新中断通知を受信した場合は（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、エラー通知する（Ｓ１０９）。
以上のようにして、ソフト更新処理を実行することができる。

ここで、ソフト更新処理シーケンスについて説明する。
図４に示すように、ＰＣ２００から接続された各車載器（１）…（Ｎ）に対してセキュリティを確保するためにパスワード認証等により正規の車載器であることを確認してから、モード変更通知を発行する。

ＥＣＵ１００は、ソフト更新モードへ変更可能かの可否を判定し、変更可の場合、各ＥＣＵ１００はソフト更新モードへ遷移させ、ＰＣ２００に対して可否応答を行う。
ＰＣ２００は、モード変更可応答があったＥＣＵ１００に対してソフト更新処理を順次行う。
以上のようにして、各ＥＣＵ１００に対するソフト更新処理を実行することができる。

上述したように、本実施形態では、ＥＣＵ１００に対して、ＰＣ２００が有するソフト更新処理部２０１がソフト更新処理を直接行う。ソフト更新処理では、ソフト更新データをＥＣＵ１００へコピーし、旧ソフトを更新データで書換える。具体的には、ＯＳの更新、ドライバソフトの更新、アプリケーションソフトの更新、設定ファイルの更新等を行う。

ＥＣＵ１００は、以上のようにしてソフト更新処理が完了した場合は（Ｓ２１２：ＮＯ）、ソフト更新完了通知を送信する（Ｓ２１２）。完了通知はＥＣＵ１００側から所定のコマンド、例えば更新処理：ＯＫ等で通知する。

ＰＣ２００は、ソフト更新完了通知を受信した場合は（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、モード変更要求を発行する（Ｓ１０８）。
ＥＣＵ１００は、モード変更要求に応じて次回起動時に通常ＯＳを指定して再起動するので（Ｓ２１３）、通常モード（通常ＯＳ）で起動するようになる（Ｓ２１４）。

上記の一連の処理は、ＰＣ２００上から複数のＥＣＵ１００に対して一括して行うことができる。ＥＣＵ１００が応答する場合は、自分の車載器ＩＤをＰＣ２００に対して送信し、いずれのＥＣＵ１００からの応答かをＰＣ２００側が識別可能となっており、ＰＣ１は、複数のＥＣＵ１００に対してソフト更新処理を並列に行うことができる。

このような実施形態によれば、次のような効果を奏する
ＰＣ２００は、複数のＥＣＵ１００と並列接続された状態で、ハンドシェイク通信によりＥＣＵ１００に格納されているソフトウェアを直接更新するので、ネットワーク経由よりも高速の近接通信により並列処理を行うことができ、複数のＥＣＵ１００に対して迅速にソフト更新を行うことができる。

ＥＣＵ１００自身がデータ書き込みを行わないため、ＥＣＵ１００に更新ソフトを記録するメモリ領域を確保する必要がなくなり、ＥＣＵ１００のメモリサイズを小さくできる。
上記の効果は、従来のネットワーク経由のソフト更新よりもＥＣＵ１００が安価で実現できるので、書き込みには高速のＰＣを用いることで効率を高めることができる。

高速のＰＣ２００が認識できた複数台のＥＣＵ１００についてソフト更新を行うようにしているので、ＰＣ２００の台数を増加させれば、ＥＣＵ１００の台数が増えても対応できる。

（その他の実施形態）
再起動することで設定されているソフトウェアを起動するようにしたが、通常ソフトウェアと保守ソフトウェアとの間で移行可能とし、保守ソフトウェアを実行している間に通常ソフトウェアを更新してから通常ソフトウェアに移行するようにしても良い。

ＥＣＵ１００の通信制御部とＰＣ２００の通信制御部とが通信することでＥＣＵ１００に格納されている旧ソフトを更新するようにしたが、ＰＣ２００の通信制御部にインターフェース回路を接続し、そのインターフェース回路とＥＣＵ１００のメモリとを直接接続することで通信ソフトウェアを直接更新するようにしても良い。
車載器としてはＥＣＵに限定されることなく、ソフトウェアにより動作する車載器であれば対象となる。

本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

図面中、１００はＥＣＵ（車載器）、２００はＰＣ（情報処理装置）、１０１はソフト更新検知部（第１起動部、第２起動部、退避部、復帰部）、２０１はソフト更新処理部（第１発行部、更新部、第２発行部）である。

Claims

車載器（１００）と情報処理装置（２００）との間をハンドシェイク通信可能に接続され、前記情報処理装置により前記車載器が有しているソフトウェアを更新する車載器のソフトウェア更新システムであって、
前記情報処理装置は、
前記車載器が有している通常機能動作用の通常ソフトウェアを更新する場合は当該車載器に対して当該通常ソフトウェアが起動している通常モードからソフト更新モードへ移行することを要求し、前記車載器が前記ソフト更新モードへ移行した場合は前記通常ソフトウェアを更新してから前記通常モードへ移行することを要求するソフトウェア更新処理部（２０１）を備え、
前記車載器は、
前記通常モードから前記ソフト更新モードへ移行することが要求された場合は前記通常ソフトウェアから離脱して保守ソフトウェアを起動することにより保守機能を動作させるソフト更新モードへ移行し、前記通常モードへ移行することが要求された場合は前記通常ソフトウェアを起動することにより前記通常モードへ移行するソフトウェア更新検知部（１０１）を備えた車載器のソフトウェア更新システム。
前記車載器の前記ソフトウェア更新検知部は、
前記ソフト更新モードへ変更することが要求された場合は、前記通常ソフトウェアに代えて前記保守ソフトウェアを起動するように設定してから再起動することにより前記通常ソフトウェアから離脱して前記保守ソフトウェアを起動する請求項１に記載の車載器のソフトウェア更新システム。
前記情報処理装置の前記ソフトウェア更新処理部は、
前記通常ソフトウェアを更新する場合は、前記車載器に対してモード変更要求を発行する第１発行部（２０１）と、
前記車載器からモード変更完了通知を受信した場合は、当該車載器の前記通常ソフトウェアを更新する更新部（２０１）と、
前記車載器から更新完了通知を受信した場合は、前記車載器に対して前記モード変更要求を発行する第２発行部（２０１）と、を備え、
前記車載器の前記ソフトウェア更新検知部は、
前記モード変更要求を受信した場合はモード変更可能であることを条件として次回起動時に前記保守ソフトウェアを起動することを設定してから再起動し、再起動した場合はモード変更完了通知を送信する第１起動部（１０１）と、
前記通常ソフトウェアの更新が終了した場合は更新完了通知を送信し、前記モード変更要求を受信した場合は次回起動時に前記通常ソフトウェアを起動するように設定してから再起動する第２起動部（１０１）と、を備えた請求項２の車載器のソフトウェア更新システム。
前記車載器の前記ソフトウェア更新検知部は、
前記保守ソフトウェアで再起動する場合に継続して使用する必要があるバックアップデータをソフトウェア更新の対象とならないバックアップ領域に退避してからデータ退避完了通知を送信する退避部（１０１）と、
前記通常モードで起動した場合は前記バックアップデータを復帰する復帰部（１０１）と、を備え、
前記情報処理装置の前記ソフトウェア更新処理部は、
前記車載器からデータ退避完了通知を受信することを条件として前記通常ソフトウェアを更新する請求項１から３のいずれか一項に記載の車載器のソフトウェア更新システム。
前記車載器は、
ユーザが前記バックアップデータを指定可能な指定部を備え、
前記退避部は、前記指定部により指定された前記バックアップデータを前記バックアップ領域に退避する請求項４に記載の車載器のソフトウェア更新システム。
情報処理装置（２００）とハンドシェイク通信可能に接続され、前記情報処理装置により自身が有しているソフトウェアを更新する車載器であって、
前記情報処理装置は、前記車載器が有している通常機能動作用の通常ソフトウェアを更新する場合は当該車載器に対して当該通常ソフトウェアが起動している通常モードからソフト更新モードへ移行することを要求し、前記車載器が前記ソフト更新モードへ移行した場合は前記通常ソフトウェアを更新してから前記通常モードへ移行することを要求するソフトウェア更新処理部（２０１）を備えて構成されており、
前記情報処理装置により前記通常モードから前記ソフト更新モードへ移行することが要求された場合は前記通常ソフトウェアから離脱して保守ソフトウェアを起動することにより保守機能を動作させる前記ソフト更新モードへ移行し、前記通常モードへ移行することが要求された場合は前記通常ソフトウェアを起動することにより前記通常モードへ移行するソフトウェア更新検知部（１０１）を備えた車載器。
車載器（１００）とハンドシェイク通信可能に接続され、前記車載器が有しているソフトウェアを更新する情報処理装置であって、
前記車載器は、通常モードからソフト更新モードへ移行することが要求された場合は通常ソフトウェアから離脱して保守ソフトウェアを起動することにより保守機能を動作させる前記ソフト更新モードへ移行し、前記通常モードへ移行することが要求された場合は前記通常ソフトウェアを起動することにより前記通常モードへ移行するソフトウェア更新検知部（１０１）を備えて構成されており、
前記車載器が有している通常機能動作用の前記通常ソフトウェアを更新する場合は当該車載器に対して当該通常ソフトウェアが起動している前記通常モードから前記ソフト更新モードへ移行することを要求し、前記車載器が前記ソフト更新モードへ移行した場合は前記通常ソフトウェアを更新してから前記通常モードへ移行することを要求するソフトウェア更新処理部（２０１）を備えた情報処理装置。