JP2022049975A - 車載機器、ソフトウェア更新方法、ソフトウェア更新プログラム、および、車両 - Google Patents

Abstract

【課題】ソフトウェア更新において、効率的に車両の固有の設定値や学習値の引き継ぎができる車載機器を提供する。【解決手段】車載機器は、車載ネットワークに含まれる車載機器であって、ソフトウェアおよびソフトウェアの実行に用いる１つ以上の値を記憶する記憶部と、記憶部の、現在実行対象のソフトウェアおよび１つ以上の値を記憶している第１領域とは異なる第２領域に、車外のサーバーから取得した更新データに基づいて生成されるソフトウェアを更新ソフトウェアとして記憶させ、第２領域に、第１領域に記憶された１つ以上の値を更新ソフトウェアの実行に用いる１つ以上の値として記憶させ、更新ソフトウェアを実行対象のプログラムに変更する制御部とを備える。【選択図】図３

Description

本開示は、車両等に搭載されるネットワークシステムに含まれる車載機器等に関する。

車両には、複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）と呼ばれる車載機器が通信線を介して互いに接続されて構成されたネットワークシステムが搭載されている。各車載機器は、互いにメッセージを送受信して、車両の各機能を分担して実行する。

車載機器は、典型的にはプロセッサと、ＲＡＭのような一時的な記憶部やフラッシュＲＯＭのような不揮発性の記憶部とを備えている。プロセッサが実行するソフトウェア（プログラム）は、不揮発性の記憶部に記憶される。ソフトウェアをより新しいバージョンに書き変えて更新することにより、車載機器の機能の向上、改善を図ることができる。

ソフトウェアの更新には、サーバー（センタ）から無線通信等により更新データを受信するダウンロード、ダウンロードした更新データに基づいて更新ソフトウェアを車載機器の記憶部に書き込むインストールのステップがある。インストールには、車載機器の仕様に応じて、ダウンロードした更新ソフトウェアを、記憶部の記憶領域のうち、ソフトウェア記憶用の領域として定められた１つの領域（１面）に、現在のソフトウェア（旧ソフトウェア）を上書きして書き込む上書きインストールと、ソフトウェア記憶用の領域として定められた２つの領域（２面）のうち、現在のソフトウェア（旧ソフトウェア）が記憶された領域（一面）でないほうの領域（他面）に書き込む他面インストールとがある。ソフトウェア記憶用の領域として定められた２つの領域は、例えば、同一のメモリ部品の相異なるバンク（構成単位）にそれぞれ含まれる領域であってもよいし、あるいは、標準装備のメモリ部品および拡張装備のメモリ部品のような、相異なるメモリ部品のそれぞれの領域であってもよい。

他面インストールの場合は、ソフトウェア更新のステップには、ダウンロード、インストールの各ステップに加えて、インストールした更新ソフトウェアを実行対象のソフトウェアとして有効化するアクティベートのステップがある。

ＥＣＵのソフトウェア更新に関連して、特許文献１は、特定のＥＣＵがマスタＥＣＵとして機能し、サーバーとの通信を行い、マスタＥＣＵ自身や他のＥＣＵのソフトウェアの更新を行うことを開示している。

特開２０１１－１４８３９８号公報

車載機器は、一般に車両に固有の設定値や学習値を用いてソフトウェアを実行する。このような値は、典型的には現在実行対象のソフトウェアが記憶されている領域（第１領域とよぶ）に記憶されている。上述の他面インストールによってソフトウェアの更新を行う場合に、このような値を引き続き利用するためには、更新ソフトウェアを第１領域とは異なる第２領域に書き込む処理とは別に、このような値を第１領域から読み出して第２領域に書き込む処理を行う必要がある。この処理は、従来、例えば専用のツールを用いた作業を要し、効率が低かった。

本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ソフトウェア更新において、効率的に車両の固有の設定値や学習値の引き継ぎができる車載機器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示技術の一局面は、車載ネットワークに含まれる車載機器であって、ソフトウェアおよびソフトウェアの実行に用いる１つ以上の値を記憶する記憶部と、記憶部の、現在実行対象のソフトウェアおよび１つ以上の値を記憶している第１領域とは異なる第２領域に、車外のサーバーから取得した更新データに基づいて生成されるソフトウェアを更新ソフトウェアとして記憶させ、第２領域に、第１領域に記憶された１つ以上の値を更新ソフトウェアの実行に用いる１つ以上の値として記憶させ、更新ソフトウェアを実行対象のプログラムに変更する制御部とを備える、車載機器である。

本開示技術によれば、車載機器がソフトウェア更新を行う場合に、車両の固有の設定値や学習値をコピーするので、別途書き込み等の作業をすることなく、効率的にこれらの値の引き継ぎを行うことができる。

一実施形態に係るネットワークシステムの構成図 一実施形態に係る車載機器の構成図 一実施形態に係る処理を示すシーケンス図

（実施形態）
＜構成＞
図１に、本実施形態に係るネットワークシステム１の構成例を示す。ネットワークシステム１は、車両に搭載される。ネットワークシステム１は、ソフトウェア更新装置５０を含む。ソフトウェア更新装置（ＯＴＡ（Ｏｖｅｒ－Ｔｈｅ－Ａｉｒ）マスタ）５０には、複数のバス１０、２０、３０…が接続されている。複数の車載機器（電子制御ユニット）１１、１２…が、バス１０に接続されている。複数の車載機器２１、２２…が、バス２０に接続されている。複数のアクチュエータ３１、３２…が、バス３０に接続されている。図１および以降の説明においては、バスとして、バス１０、２０、３０を例示し、車載機器として、車載機器１１、１２、２１、２２を例示し、アクチュエータ３１、３２を例示するが、これらの数は限定されない。なお、バス１０、２０、３０、あるいは、車載機器１１、１２、２１、２２には、車両や車両の周辺の状態を取得する各種センサが適宜接続されている。

ソフトウェア更新装置５０は、車外に設置されたサーバー（センタ、外部装置）１００と通信可能な通信部（通信モジュール）５１、各種データを記憶する記憶部（ストレージ）５２、制御部５３を含む。

各車載機器１１、１２、２１、２２は、ネットワークを介して互いに通信を行い、車両の制御のための各種処理を行う。図２に、車載機器１１の構成例を示す。車載機器１１は、フラッシュＲＯＭのような不揮発性の記憶部（ストレージ）１１２と、記憶部１１２からソフトウェアを読み出して実行することで各種処理を行う制御部（プロセッサ、マイクロコントローラ）１１３と、他の車載機器やソフトウェア更新装置５０と通信を行う通信部１１１とを含む。また、図示を省略するがソフトウェアの一部やデータを記憶するＲＡＭのような一時的な記憶部を含む。車載機器１２、２１、２２も同様に構成される。なお、ソフトウェア更新装置５０も同様に記憶部５２にソフトウェア更新装置５０用のソフトウェア（プログラム）を記憶しており、制御部５３（プロセッサ、マイクロコントローラ）がソフトウェアを読み出して実行することで、ソフトウェア更新装置５０の機能を実行することができる。すなわち、各車載機器１１、１２、２１、２２およびソフトウェア更新装置５０は、プロセッサあるいはマイクロコントローラ等を含むコンピューターとして実装可能である。

ソフトウェア更新装置５０の制御部５３は、各バス１０、２０、３０を介して、サーバー１００と各車載機器１１、１２、２１、２２との間の通信、各車載機器１１、１２、２１、２２間の通信、各車載機器１１、１２、２１、２２と各アクチュエータ３１、３２との間の通信の制御や中継を行う。このように、ソフトウェア更新装置５０は、通信を中継する中継装置としても機能する。あるいは、ソフトウェア更新装置５０は、このような中継装置の一部として設けられてもよいし、このような中継装置とは別にバス１０、２０、３０のいずれかに接続されて設けられてもよい。

アクチュエータ３１、３２は、例えばブレーキ、エンジン、あるいはパワーステアリングのように車両やその一部に対して力学的な作用を発生させる車載機器であり、車載機器１１、１２、２１、２２からの指示に基づいて動作する。アクチュエータ３１、３２もまた、プロセッサあるいはマイクロコントローラやメモリ等から構成されるコンピューターを含んでもよい。

ソフトウェア更新装置５０の制御部５４は、車載機器１１、１２、２１、２２のそれぞれの記憶部が記憶しているソフトウェアを更新することができる。すなわち、ソフトウェア更新装置５０は、ダウンロードする制御、インストールする制御、あるいはさらにアクティベートする制御を行う。ダウンロードは、サーバー１００から送信された車載機器１１、１２、２１、２２のいずれかのソフトウェアを更新するための更新データ（配信パッケージ）を受信して記憶する処理である。ダウンロードする制御は、ダウンロード実行だけでなく、ダウンロードの実行可否判断、更新データの検証等、ダウンロードに関する一連の処理の制御を含みうる。インストールは、ダウンロードした更新データに基づいて、更新対象の車載機器の第２記憶部に更新版のソフトウェア（更新ソフトウェア）を書き込む処理である。インストールする制御は、インストール実行だけでなく、インストールの実行可否判断、更新データの転送および更新版のソフトウェアの検証等、インストールに関する一連の処理の制御を含みうる。アクティベートは、インストールした更新版のソフトウェアを実行対象のソフトウェアとして有効化するため、例えばソフトウェアの実行開始アドレスの設定値のコンフィグレーション等を行う処理である。アクティベートする制御は、アクティベート実行だけでなく、アクティベートの実行可否判断、実行結果の検証等、アクティベートに関する一連の制御を含みうる。

インストールする制御においては、更新データが更新ソフトウェア自体を含む場合、制御部５３が、更新ソフトウェアを車載機器に送信することができる。また、更新データが、更新ソフトウェアの圧縮データ、差分データ、あるいは、分割データを含む場合、制御部５３が、更新データの展開あるいは組付け等を行って更新ソフトウェアを生成して車載機器に送信することができる。あるいは、制御部５３が、更新データを車載機器に送信し、車載機器が、更新データの展開あるいは組付け等を行って更新ソフトウェアを生成してもよい。

更新ソフトウェアを車載機器の第２記憶部に書き込むインストール自体の実行は、制御部５３が行ってもよいし、制御部５３の指示を受けた車載機器が行ってもよいし、更新データ（あるいは更新ソフトウェア）を受信した車載機器が、制御部５３の明示の指示がなくても自律的に行ってもよい。

インストールした更新ソフトウェアを有効化するアクティベート自体の実行は、制御部５３が行ってもよいし、制御部５３の指示を受けた車載機器が行ってもよいし、車載機器が、制御部５３の明示の指示がなくても、インストールに引き続いて自律的に行ってもよい。

なお、このようなソフトウェアの更新処理は、複数の車載機器のそれぞれに対して、連続して、あるいは並列的に行うことができる。なお、更新データは、更新ソフトウェアを生成するのに用いられるデータであり、内容や形式は限定されず、上述のように、例えば更新ソフトウェア自体、更新ソフトウェアを生成するための差分データ、あるいは、これら圧縮データまたは分割データ等を含む。また、更新データは、ソフトウェア更新対象の車載機器（ターゲット電子制御ユニット）の識別子（ＥＣＵＩＤ）や更新前のソフトウェアのバージョンの識別子（ＥＣＵ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ＩＤ）を含んでもよい。

サーバー１００は、一例として、特定のセンタ等に設置されたサーバー等のコンピューター装置であり、複数の車両のそれぞれに対して、各車両の車載機器のソフトウェアを更新するためのそれぞれの更新データを送信することができる。サーバー１００はソフトウェア更新装置５０と通信する通信部（通信モジュール）１０１および通信部１０１を制御する制御部１０２を含む。制御部１０２の機能は、プロセッサあるいはマイクロコントローラ等によって実行される。また、サーバー１００は、図示しない記憶部を備え、複数の車載機器のそれぞれのソフトウェアを更新するためのデータを外部から受け付けて記憶することができる。

＜処理＞
以下に、本実施形態に係るソフトウェア更新処理の例を説明する。図３に、本処理の例を示すシーケンス図を示す。本処理は、例えば車両が電源オン（イグニッションオン、パワーオン）の状態で開始される。

（ステップＳ１０１）
ソフトウェア更新装置５０の制御部５３は、通信部５１を制御して、サーバー１００に、更新ソフトウェアの有無の問い合わせを行なう。

（ステップＳ１０２）
サーバー１００の通信部１０１が、問い合わせを受信すると、制御部１０２は、更新ソフトウェアが存在する場合は通信部１０１を制御してソフトウェア更新装置５０に更新あり通知を送信する。制御部１０２は、例えば、ネットワークシステム１に含まれる複数の車載機器の種類や現在のソフトウェアのバージョンを表す情報に基づいて、これらの車載機器用のソフトウェアの更新バージョンである更新ソフトウェアの有無を判定することができる。このような情報は、あらかじめサーバー１００が記憶していてもよいし、ソフトウェア更新装置５０から問い合わせとともに受信してもよい。なお、制御部１０２は、更新ソフトウェアが存在しない場合は通信部１０１を制御してソフトウェア更新装置５０に更新なし通知を送信する。

（ステップＳ１０３）
ソフトウェア更新装置５０の通信部５１が更新あり通知を受信すると、制御部５３は、通信部５１を制御して、サーバー１００に更新データ要求を行う。

（ステップＳ１０４）
サーバー１００の通信部１０１が、更新データ要求を受信すると、サーバー１００の制御部１０２は、サーバー１００に提供されている更新ソフトウェアに基づいて、車両に送信する更新データを生成する。更新データには、ソフトウェアの更新対象となる１つ以上の車載機器（ターゲット電子制御ユニット）のソフトウェアを更新するためのデータが含まれる。

（ステップＳ１０５）
サーバー１００の制御部１０２は、通信部１０１を制御して、更新データを送信する。

（ステップＳ１０６）
ソフトウェア更新装置５０の通信部５１は、更新データを受信し、制御部５３は、更新データを記憶部５２に記憶させる（ダウンロード）。

（ステップＳ１０７）
ソフトウェア更新装置の制御部５３は、インストールあるいはインストールおよびアクティベートの処理を開始する。ここでは、一例として、車載機器１１がソフトウェアの更新対象の車載機器に含まれており、制御部５３は、サーバー１００から受信した更新データに含まれる、車載機器１１のソフトウェアを更新するためのデータを車載機器１１に送信するものとする。また、車載機器１１は、上述の他面インストールタイプの車載機器であるものとする。

（ステップＳ１０８）
車載機器１１の通信部１１１が、データを受信すると、車載機器１１の制御部１１３は、受信したデータに基づいて、上述の他面インストールを行う。すなわち、車載機器１１の制御部１１３は、記憶部１１２のうち、現在実行対象のソフトウェアが記憶されている第１領域とは異なる第２領域に、更新ソフトウェアを書き込む。この処理は、上述したように車載機器１１の制御部１１３、ソフトウェア更新装置５０の制御部５３のいずれが主体となって行ってもよい。なお、第１領域、第２領域は、同一のメモリ部品の相異なるバンクであってもよく、相異なるメモリ部品の各領域であってもよい。

（ステップＳ１０９）
車載機器１１の制御部１１３は、記憶部１１２の第１領域の所定の位置に記憶されている車両に固有の設定値や学習値等の値を読み出し、第２領域の所定の位置に書き込む。すなわち、設定値等を第１領域から第２領域にコピーする。設定値や学習値は、車両の特性やユーザー操作等により、設定あるいは学習された値であり、車種やユーザーの好みに応じて変化しうる車両に固有の値である。例えば、運転モード（スポーティ、エコ等）の指定や空調の設定温度等を表す値である。設定値や学習値の変更は、例えば車載機器１１がソフトウェアを実行することにより行われてもよく、他の車載機器が、車載機器１１に対して要求することにより行われてもよい。本ステップの処理によって、ソフトウェア更新後も、設定値や学習値を引き続き制御に利用することができる。

（ステップＳ１１０）
車載機器１１の制御部１１３は、上述のアクティベートを行う。すなわち、車載機器１１の制御部１１３は、実行対象のソフトウェアを第１領域に記憶されている更新前のソフトウェアから第２領域に記憶されている更新ソフトウェアに切り替え、更新ソフトウェアを有効化する。シーケンスの説明は以上である。

以上の例は、サーバー１００から受信する更新データが、車載機器１１のソフトウェアを更新するためのデータを含んでいる場合の例であるが、他の車載機器のソフトウェアの更新も同様に行うことができる。また、更新対象の車載機器の数は限定されず２以上の車載機器のソフトウェアの更新を行ってもよい。また、ステップＳ１０７においてソフトウェア更新装置５０から車載機器に送信するデータは、上述したように、実体的には更新ソフトウェア自体でもよく、その圧縮データ、あるいは更新前のソフトウェアとの差分データ等であってもよい。

車両の電源がパワーオン（イグニッションオン、アクセサリオン等）の状態（オフ以外の状態）である場合、車載機器１１や他の車載機器が動作し、第１領域に記憶されている設定値や学習値が変更される可能性がある。例えば、電源がオフ以外の状態からオフ状態に遷移したときは、ほとんどの車載機器が動作を停止するので、設定値や学習値の変更が少なく、これらの値を安定的に第２領域にコピーすることができる。したがって、上述のステップＳ１０９の処理は、車両の電源をオフ状態に遷移させてから行ってもよい。

また、ステップＳ１０６でダウンロードされ、ステップＳ１０８で車載機器１１が受信したデータに、設定値や学習値が少なくとも部分的に含まれていてもよく、この場合、車載機器１１の制御部１１３は、ステップＳ１０８で、データに含まれる設定や学習値を第２領域に書き込んでもよい。また、この場合、ステップＳ１０９では、車載機器１１の制御部１１３では第２領域にすでに書き込まれた設定や学習値については第１領域からコピーをしない。このようにすれば、必要に応じて設定値や学習値をいったんリセットして、ダウンロードされた更新データに含まれる設定値や学習値を初期値として更新ソフトウェアを実行することができる。

＜効果＞
本実施形態においては、車載機器がソフトウェア更新を行う場合に、車両の固有の設定値や学習値をコピーするので、別途書き込み等の作業をすることなく、効率的にこれらの値の引き継ぎを行うことができる。

本開示技術は、車載機器、車載機器を含むネットワークシステム、車載機器が備えるコンピューターが実行する方法、プログラムおよびこれを記憶したコンピューター読み取り可能な非一時的記憶媒体、車載機器を備えた車両等として捉えることが可能である。

本開示技術は、車両等に搭載されるネットワークシステムに有用である。

１ ネットワークシステム
１０、２０、３０ バス
１１、１２、２１、２２ 車載機器
３１、３２ アクチュエータ
５０ ソフトウェア更新装置
５１ 通信部
５２ 記憶部
５３ 制御部
１００ サーバー
１０１ 通信部
１０２ 制御部
１１１ 通信部
１１２ 記憶部
１１３ 制御部

Claims (9)

1. 車載ネットワークに含まれる車載機器であって、
   ソフトウェアおよび前記ソフトウェアの実行に用いる１つ以上の値を記憶する記憶部と、
   前記記憶部の、現在実行対象の前記ソフトウェアおよび前記１つ以上の値を記憶している第１領域とは異なる第２領域に、車外のサーバーから取得した更新データに基づいて生成されるソフトウェアを更新ソフトウェアとして記憶させ、
   前記第２領域に、前記第１領域に記憶された前記１つ以上の値を前記更新ソフトウェアの実行に用いる１つ以上の値として記憶させ、
   前記更新ソフトウェアを実行対象のプログラムに変更する制御部とを備える、車載機器。
2. 前記制御部は、前記第１領域に記憶された前記１つ以上の値を前記第２領域に記憶させる処理を、車両の電源がオフの状態において実行する、請求項１に記載の車載機器。
3. 前記制御部は、前記更新データが、前記更新ソフトウェアの実行に用いる１つ以上の値の少なくとも一部の値を含んでいる場合、前記更新データが含んでいる値を、前記第１領域に記憶している値の代わりに前記第２領域に記憶させる、請求項１または２に記載の車載機器。
4. 車載ネットワークに含まれ、ソフトウェアおよび前記ソフトウェアの実行に用いる１つ以上の値を記憶する記憶部を有する車載機器のコンピューターが実行するソフトウェア更新方法であって、
   前記記憶部の、現在実行対象の前記ソフトウェアおよび前記１つ以上の値を記憶している第１領域とは異なる第２領域に、車外のサーバーから取得した更新データに基づいて生成されるソフトウェアを更新ソフトウェアとして記憶させるステップと、
   前記第２領域に前記第１領域に記憶された前記１つ以上の値を前記更新ソフトウェアの実行に用いる１つ以上の値として記憶させ、前記更新ソフトウェアを実行対象のプログラムに変更するステップとを含む、ソフトウェア更新方法。
5. 車載ネットワークに含まれ、ソフトウェアおよび前記ソフトウェアの実行に用いる１つ以上の値を記憶する記憶部を有する車載機器のコンピューターに実行させるソフトウェア更新プログラムであって、
   前記記憶部の、現在実行対象の前記ソフトウェアおよび前記１つ以上の値を記憶している第１領域とは異なる第２領域に、車外のサーバーから取得した更新データに基づいて生成されるソフトウェアを更新ソフトウェアとして記憶させるステップと、
   前記第２領域に前記第１領域に記憶された前記１つ以上の値を前記更新ソフトウェアの実行に用いる１つ以上の値として記憶させ、前記更新ソフトウェアを実行対象のプログラムに変更するステップとを含む、ソフトウェア更新プログラム。
6. 請求項１～３のいずれかに記載の車載機器を備える車両。
7. 車載ネットワークに含まれる電子制御ユニットであって、
   ソフトウェアおよび前記ソフトウェアの実行に用いる１つ以上の値を記憶するストレージと、
   前記ストレージの、現在実行対象の前記ソフトウェアおよび前記１つ以上の値を記憶している第１領域とは異なる第２領域に、センタから取得した更新データに基づいて更新ソフトウェアをインストールし、
   前記第２領域に、前記第１領域に記憶された前記１つ以上の値を前記更新ソフトウェアの実行に用いる１つ以上の値として記憶させ、
   前記更新ソフトウェアをアクティベートするマイクロコントローラとを備える、電子制御ユニット。
8. 車載ネットワークに含まれ、ソフトウェアおよび前記ソフトウェアの実行に用いる１つ以上の値を記憶するストレージを有する電子制御ユニットのマイクロコントローラが実行するソフトウェア更新方法であって、
   前記ストレージの、現在実行対象の前記ソフトウェアおよび前記１つ以上の値を記憶している第１領域とは異なる第２領域に、センタから取得した更新データに基づいて更新ソフトウェアをインストールするステップと、
   前記第２領域に、前記第１領域に記憶された前記１つ以上の値を前記更新ソフトウェアの実行に用いる１つ以上の値として記憶させるステップと、
   前記更新ソフトウェアをアクティベートするステップとを含む、ソフトウェア更新方法。
9. 車載ネットワークに含まれ、ソフトウェアおよび前記ソフトウェアの実行に用いる１つ以上の値を記憶するストレージを有する電子制御ユニットのマイクロコントローラに実行させるソフトウェア更新プログラムであって、
   前記ストレージの、現在実行対象の前記ソフトウェアおよび前記１つ以上の値を記憶している第１領域とは異なる第２領域に、センタから取得した更新データに基づいて更新ソフトウェアをインストールするステップと、
   前記第２領域に、前記第１領域に記憶された前記１つ以上の値を前記更新ソフトウェアの実行に用いる１つ以上の値として記憶させるステップと、
   前記更新ソフトウェアをアクティベートするステップとを含む、ソフトウェア更新プログラム。

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