JP2022168931A - 車両制御システム - Google Patents

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Hiroshi Aizawa
航貴 荒内
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【課題】ユーザー毎に条件設定が異なる機能に対して、ユーザーが乗車前に個別の条件設定を行うことができる車両制御システムを提供する。【解決手段】車両統合ECU10と、車載LAN21a・・・21nと、車外通信ECU20を含む複数の車載ECU22a・・・22pとで構成されている。車両統合ECUは、通信装置20bから入手したユーザーIDとメモリ12に保存された登録ユーザーのユーザーIDとの照合を行い、通信装置から入手したユーザーIDと登録ユーザーのユーザーIDとが一致した場合は一致した登録ユーザー毎に個別に設定されたアクチュエータ設定値を車両アクチュエータインターフェース17a・・・17qに送る。【選択図】図1

Description

本願は、車両制御システムに関する。
現在の自動車においては、エンジン、ブレーキ、ドアロック、前照灯、空調機、ナビゲーション、オーディオなどのあらゆる機器が電子制御されている。これらの機器は、その機器ごとに電子制御ユニット(Electronic Control Unit:以下ECUと記す)で制御されている。現在市販されている自動車では、少なくとも数十個のECUが搭載されている。これらのECUは、車両制御システムとして一括で制御されている。
車両に搭載されたバッテリーには容量に限りがある。そのため、ユーザーが車両の電源をオフにしたときはバッテリーの容量低下を避けるために、通常車載制御システムの電源はオフとなる。しかしながら、ユーザーが車両の電源をオンにしたときに車載制御システムの電源がオンになると、車両の外部から通信で送られてくるナビゲーションのデータ、音楽データなどの入手はその時点から開始される。そのため、ユーザーの利便性は低下する。
このような問題に対応した従来の車両制御システムとして、車載LAN(Local Area Network)を経由して複数の車載ECUと通信して統合制御する車載ゲートウェイが開示されている。この車両制御システムにおいては、ゲートウェイ内に配置された通信装置は車外のユーザーがもつ通信手段から指示があった場合は、自動でゲートウェイの電源をオンにする。電源がオンになったゲートウェイは、ユーザーが車内に乗り込む前にナビゲーションのデータ、音楽データなどを入手することでユーザーの利便性を向上させている(例えば、特許文献1参照)。
特開2002-261790号公報
車両を利用するユーザーは一人とは限らず、複数のユーザーが同じ車両を利用する場合がある。従来の車両制御システムにおいては、ユーザーの乗車前に準備できる機能は、ナビゲーションのデータなど複数のユーザーに共通な機能に限られており、個別のユーザーに対して異なる条件設定が必要な機能は含まれていない。そのため、ユーザー毎に条件設定が異なる機能に対して個別の条件設定を行うことができなかった。
本願は、上述の課題を解決するためになされたもので、ユーザー毎に条件設定が異なる機能に対して、ユーザーの乗車前に個別の条件設定を行うことができる車両制御システムを提供することを目的とする。
本願の車両制御システムは、車両統合ECUと、車載LANと、車載LANに接続された車外通信ECUを含む複数の車載ECUとで構成されている。そして、車両統合ECUは、演算処理部とメモリと電源供給インターフェースと複数の車載LANインターフェースと複数の車両アクチュエータインターフェースとを有しており、車外通信ECUを介してユーザーが操作する通信装置から電源オンの指示を受け取ると電源供給インターフェースを介してバッテリーから車両制御システムへの電源供給を開始する、および車両の電源スイッチから電源オンの指示を受け取ると電源供給インターフェースを介してバッテリーから車外通信ECUへの電源供給を開始すると共に、通信装置から入手したユーザーIDとメモリに保存された登録ユーザーのユーザーIDとの照合を行い、通信装置から入手したユーザーIDと登録ユーザーのユーザーIDとが一致した場合は一致した登録ユーザー毎に個別に設定されたアクチュエータ設定値を読み出して車両アクチュエータインターフェースに送信している。
本願の車両制御システムにおいては、車両統合ECUが通信装置から入手したユーザーIDと登録ユーザーのユーザーIDとが一致した場合は、一致した登録ユーザー毎に個別に設定されたアクチュエータ設定値を読み出して車両アクチュエータインターフェースに送信しているので、ユーザー毎に条件設定が異なる機能に対して、ユーザーの乗車前に個別の条件設定を行うことができる。
実施の形態1に係る車両制御システムのブロック図である。 実施の形態1に係る車両制御システムにおけるシーケンス図である。 実施の形態1に係る車両制御システムにおけるシーケンス図である。 実施の形態1に係る車両制御システムにおけるユーザーの認証およびユーザー別のアクチュエータ設定値の適用の手順を示すフローチャートである。 実施の形態1に係る車両制御システムのハードウェアの一例を示す模式図である。
以下、本願を実施するための実施の形態に係る車両制御システムについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一符号は同一もしくは相当部分を示している。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る車両制御システムのブロック図である。図1に示すように、本実施の形態の車両制御システム1は、車両統合ECU10が中心的な役割を担っている。車両統合ECU10は、演算処理部であるマイコン11と、メモリ12と、電源供給インターフェース13と、電源スイッチインターフェース14と、複数の車載LANインターフェース15a、15b・・・15nと、複数の車両スイッチインターフェース16a、16b・・・16mと、複数の車両アクチュエータインターフェース17a、17b・・・17pとで構成されている。車両制御システム1は、車両統合ECU10と後述する各種のECUとで構成されている。
マイコン11は、演算処理を行うCPU11a、車両統合ECU10の制御プログラムが保存されたROM11bおよびCPU11aでの演算結果を一時的に保存するRAM11cなどで構成されている。メモリ12は、車両情報、ユーザー情報などが保存された不揮発性の記憶装置である。電源供給インターフェース13は、ユーザーから電源オンの指示が出されたときに電源スイッチインターフェース14を介してバッテリー50から車両統合ECU10に電力を供給する役割をもつ。電源スイッチインターフェース14は、電源スイッチ60に接続されている。電源スイッチ60は、車両のバッテリー50に接続されており、車両統合ECU10を含め車両に電力を供給するためのトリガー信号となる。電源スイッチインターフェース14は、ユーザーによって電源スイッチ60が操作されたときにバッテリー50から車両統合ECU10に電力を供給する役割をもつ。
複数の車載LANインターフェース15a、15b・・・15nには、それぞれ車載LAN21a、21b・・・21nが接続されている。そして、車載LAN21a、21b・・・21nには、車外通信ECU20および1つ以上のECU22a、22b・・・22pが接続されている。車外通信ECU20は、アンテナ20aを介して、ユーザーが所持する通信装置20bと通信する機能を備えている。また、ECU22a、22b・・・22pは、例えばエンジン制御のECU、車速の計測表示のECU、ブレーキ制御のECUなどである。車載LANインターフェース15a、15b・・・15nは、車両統合ECU10と車載LAN21a、21b・・・21nとの間で通信するためのインターフェース回路または通信プロトコルを反映したソフトウェアである。通信プロトコルの例としてはCAN(Controller Area Network)、CANFD(CAN with Flexible Data rate)、LIN(Local Interconnect Network)、FlexRay(登録商標)、RS-232C、Ethernet(登録商標)などがある。
複数の車両スイッチインターフェース16a、16b・・・16mには、それぞれ車両スイッチ31a、31b・・・31mが接続されている。車両スイッチ31a、31b・・・31mは、車両に搭載されている車両スイッチ類全般を指す。例えば、方向指示器、ホーン、ハイビームなどのスイッチである。車両スイッチインターフェース16a、16b・・・16mは、それぞれ車両スイッチ31a、31b・・・31mに入力された情報を処理し、その情報を車両統合ECU10でデータとして扱うためのインターフェースである。
複数の車両アクチュエータインターフェース17a、17b・・・17qには、それぞれアクチュエータ32a、32b・・・32qが接続されている。アクチュエータ32a、32b・・・32qは、電動ステアリングダンパ、電動サスペンションなどが挙げられる。車両アクチュエータインターフェース17a、17b・・・17qは、CPU11aで演算された設定値をアクチュエータ32a、32b・・・32qに対してそのアクチュエータが動作可能な情報に変換する回路またはソフトウェアのモジュールである。
電源供給インターフェース13と車外通信ECU20とは、通信配線とこの通信配線とは別の電源配線18でも接続されている。また、電源供給インターフェース13とバッテリー50とは専用の電源配線19で接続されている。電源供給インターフェース13は、ユーザーが電源スイッチ60を操作したときには、電源スイッチインターフェース14および電源配線19を介して車両統合ECU10の電源をオンにする役割をもつ。そして、電源が投入された車両統合ECU10は、マイコン11からの指令に基づいて、電源供給インターフェース13および電源配線18を介して車外通信ECU20に電力を供給する。また、電源供給インターフェース13は、車外通信ECU20からも車両統合ECU10の電源をオンにすることが可能である。ユーザーが所持する通信装置20bから車外通信ECU20が電源オンの指令を受信すると、電源供給インターフェース13は、バッテリー50と接続された専用の電源配線19を利用して車両統合ECU10に電力を供給することが可能である。
図2は、ユーザーが所持する通信装置20bから車外通信ECU20が電源オンの指示を受け取ったときの、車両統合ECU10が電源オンの判定からユーザーに応じたアクチュエータの設定値を取得するまでの動作を示したシーケンス図である。
ユーザーが所持する通信装置20bから電源オンの指示が送信される。このとき通信装置20bは、ユーザーIDを車外通信ECU20に送信する(フロー1)。車外通信ECU20は、予め設定された距離内において通信装置20bから送信されたユーザーIDを受信すると、メモリ12に保存されている登録ユーザーのユーザーIDと一致するか否かの判定を行う(フロー2)。車外通信ECU20は、受信したユーザーIDが登録ユーザーのユーザーIDと一致したと判定した場合、車両統合ECU10内の電源供給インターフェース13に対して、起動信号を送信する(フロー3)。電源供給インターフェース13は、起動信号を受信するとバッテリー50と接続された専用の電源配線19を利用して車両統合ECU10に電力を供給する。次に、車両統合ECU10は、電源オン通知とユニット認証要求を車外通信ECU20へ送信する(フロー4)。ここで、ユニットとは、車両統合ECUに係るECUのことである。
次に車外通信ECU20は、ユニット認証要求に対してECUのIDを車両統合ECU10に送信する(フロー5)。車両統合ECU10は、受信したECUのIDが当該車両統合ECU10のIDと一致するか否かのユニット認証を行う(フロー6)。このとき、予め設定された時間内に通信が確立しない場合、あるいは通信が確立したとしてもECUのIDが送受信されない場合は、車両統合ECU10は車外通信ECU20を介して通信装置20bへ警告の通知を行う。次に、車外通信ECU20は、ユーザーIDを車両統合ECU10に送信する(フロー7)。
車両統合ECU10は、メモリ12に保存されている登録ユーザーのユーザーIDの照合を行う(フロー8)。次に車両統合ECU10は、受信したユーザーIDに対応したアクチュエータの設定値の送信をメモリ12に要求する(フロー9)。メモリ12は、要求されたアクチュエータの設定値を車両統合ECU10に送信する(フロー10)。
図3は、ユーザーの電源スイッチの操作によって電源オンの指示を受け取ったときの、車両統合ECU10が電源オンの判定からユーザーに応じたアクチュエータの設定値を取得するまでの動作を示したシーケンス図である。
ユーザーが電源スイッチ60をオンにする(フロー1)。車両統合ECU10は、電源供給インターフェース13および電源スイッチインターフェース14を介してバッテリー50から電力が供給される。電力が供給された車両統合ECU10は、マイコン11からの指令に基づいて、電源供給インターフェース13および電源配線18を介して車外通信ECU20に電力を供給する。次に、車両統合ECU10は、電源オン通知とユニット認証要求を車外通信ECU20へ送信する(フロー2)。車外通信ECU20が起動されると、車外通信ECU20は、ユーザーの通信装置20bからユーザーIDを取得する(フロー3)。車外通信ECU20は、通信装置20bから送信されたユーザーIDを受信すると、メモリ12に保存されている登録ユーザーのユーザーIDと一致するか否かの判定を行う(フロー4)。車外通信ECU20は、受信したユーザーIDが登録ユーザーのユーザーIDと一致したと判定した場合、車外通信ECU20は、ユニット認証要求に対してECUのIDを車両統合ECU10に送信する(フロー5)。車両統合ECU10は、受信したECUのIDが当該車両統合ECU10のIDと一致するか否かのユニット認証を行う(フロー6)。このとき、予め設定された時間内に通信が確立しない場合、あるいは通信が確立したとしてもECUのIDが送受信されない場合は、車外通信ECU20は車外通信ECU20を介して通信装置20bへ警告の通知を行う。次に、車外通信ECU20は、ユーザーIDを車両統合ECU10に送信する(フロー7)。
車両統合ECU10は、メモリ12に保存されている登録ユーザーのユーザーIDの照合を行う(フロー8)。次に車両統合ECU10は、受信したユーザーIDに対応したアクチュエータの設定値の送信をメモリ12に要求する(フロー9)。メモリ12は、要求されたアクチュエータの設定値を車両統合ECU10に送信する(フロー10)。
図4は、本実施の形態の車両制御システムにおけるユーザーの認証およびユーザー別のアクチュエータ設定値の適用の手順を示すフローチャートである。なお、図4において、車両のユーザーは2名登録されており、ユーザーAのユーザーIDを1、ユーザーBのユーザーIDを2とする。
車両統合ECU10は、ステップS1において、メモリ12から登録されたユーザーのユーザーIDを読み込む。次に車両統合ECU10は、ステップS2において、ユーザーが所持する通信装置20bからユーザーIDを入手し、そのユーザーIDが1であるか否かを判定する。ステップS2においてユーザーIDが1であった場合(YES)、車両統合ECU10は、ステップS3へ進む。車両統合ECU10は、ステップS3において、ユーザーAに対応したアクチュエータ設定値をメモリ12から読み込んで、車両アクチュエータインターフェースを介して該当するアクチュエータに適用する。一方、ステップS2においてユーザーIDが1でなかった場合(NO)、車両統合ECU10は、ステップS4へ進む。車両統合ECU10は、ステップS4において、ユーザーIDが2であるか否かを判定する。ステップS4においてユーザーIDが2であった場合(YES)、車両統合ECU10は、ステップS5へ進む。車両統合ECU10は、ステップS5において、ユーザーBに対応したアクチュエータ設定値をメモリ12から読み込んで、車両アクチュエータインターフェースを介して該当するアクチュエータに適用する。一方、ステップS4においてユーザーIDが2でなかった場合(NO)、車両統合ECU10は、ステップS6へ進む。車両統合ECU10は、ステップS6において、車両を使用するユーザーは登録ユーザーには該当しなかったと判断し、アクチュエータの設定値として初期設定値を採用する。
このように構成された車両制御システムにおいては、ユーザー毎に条件設定が異なる機能に対して、ユーザーの乗車前に個別の条件設定を行うことができる。なお、本実施の形態においては、個別に条件設定を行う機能としてアクチュエータを例として示したが、アクチュエータに限らず、車載LAN21a、21b・・・21nが接続されたECU22a、22b・・・22pに関係する機能も含まれる。個別に条件設定を行う機能は、自動二輪車で例を挙げると、シートヒータの温度設定、グリップヒータの温度設定、電動サスペンションの硬さ設定、エンジン出力設定などである。
なお、本実施の形態の車両制御システムにおいては、ユーザーの認証を通信装置20bから入手したユーザーIDで行っているが、他の方法で行ってもよい。他の方法としては、例えば指紋認証、顔認証などの生体認証などが挙げられる。また、認証したユーザーが登録ユーザーに含まれていない場合、アクチュエータの設定値として初期設定値を採用するとしているが、登録ユーザーに含まれていない場合はユーザー認証ができないとしてアクチュエータの動作を禁止してもよい。
なお、実施の形態1に係る車両制御システム1は、ハードウェアの一例を図5に示すように、プロセッサ100と記憶装置101から構成される。記憶装置101は、図示していないが、ランダムアクセスメモリなどの揮発性記憶装置と、フラッシュメモリなどの不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を具備してもよい。プロセッサ100は、記憶装置101から入力されたプログラムを実行する。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ100にプログラムが入力される。また、プロセッサ100は、演算結果などのデータを記憶装置101の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。
本願は、例示的な実施の形態が記載されているが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
したがって、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。
1 車両制御システム、10 車両統合ECU、11 マイコン、11a CPU、11b ROM、11c RAM、12 メモリ、13 電源供給インターフェース、14 電源スイッチインターフェース、15a、15b、15n 車載LANインターフェース、16a、16b、16m 車両スイッチインターフェース、17a、17b、17p 車両アクチュエータインターフェース、18、19 電源配線、20 車外通信ECU、20a アンテナ、20b 通信装置、21a、21b、21n 車載LAN、31a、31b、31m 車両スイッチ、32a、32b、32q アクチュエータ、50 バッテリー、60 電源スイッチ、100 プロセッサ、101 記憶装置。
本願の車両制御システムは、車両統合ECUと、車載LANと、車載LANに接続された車外通信ECUを含む複数の車載ECUとで構成されている。そして、車両統合ECUは、演算処理部とメモリと電源供給インターフェースと複数の車載LANインターフェースと複数の車両アクチュエータインターフェースとを有しており、車外通信ECUを介してユーザーが操作する通信装置からユーザーIDおよび電源オンの指示を受け取ると電源供給インターフェースを介してバッテリーから車両制御システムへの電源供給を開始する、および車両の電源スイッチから電源オンの指示を受け取ると電源供給インターフェースを介してバッテリーから車外通信ECUへの電源供給を開始すると共に、通信装置から入手したユーザーIDとメモリに保存された登録ユーザーのユーザーIDとの照合を行い、通信装置から入手したユーザーIDと登録ユーザーのユーザーIDとが一致した場合は一致した登録ユーザー毎に個別に設定されたアクチュエータ設定値を読み出して車両アクチュエータインターフェースに送信している。
1 車両制御システム、10 車両統合ECU、11 マイコン、11a CPU、11b ROM、11c RAM、12 メモリ、13 電源供給インターフェース、14 電源スイッチインターフェース、15a、15b、15n 車載LANインターフェース、16a、16b、16m 車両スイッチインターフェース、17a、17b、17q 車両アクチュエータインターフェース、18、19 電源配線、20 車外通信ECU、20a アンテナ、20b 通信装置、21a、21b、21n 車載LAN、31a、31b、31m 車両スイッチ、32a、32b、32q アクチュエータ、50 バッテリー、60 電源スイッチ、100 プロセッサ、101 記憶装置。

Claims (4)

  1. 車両統合ECUと、車載LANと、前記車載LANに接続された車外通信ECUを含む複数の車載ECUとで構成された車両制御システムであって、
    前記車両統合ECUは、演算処理部とメモリと電源供給インターフェースと複数の車載LANインターフェースと複数の車両アクチュエータインターフェースとを有しており、前記車外通信ECUを介してユーザーが操作する通信装置から電源オンの指示を受け取ると前記電源供給インターフェースを介してバッテリーから前記車両統合ECUへの電源供給を開始する、および車両の電源スイッチから電源オンの指示を受け取ると前記電源供給インターフェースを介して前記バッテリーから前記車外通信ECUへの電源供給を開始すると共に、前記通信装置から入手したユーザーIDと前記メモリに保存された登録ユーザーのユーザーIDとの照合を行い、前記通信装置から入手したユーザーIDと前記登録ユーザーのユーザーIDとが一致した場合は一致した前記登録ユーザー毎に個別に設定されたアクチュエータ設定値を読み出して前記車両アクチュエータインターフェースに送信することを特徴とする車両制御システム。
  2. 前記車両統合ECUは、前記車両統合ECUに電源供給が開始されたことを示す信号およびユニット認証要求信号を前記車外通信ECUへ送ることを特徴とする請求項1に記載の車両制御システム。
  3. 前記車両統合ECUは、前記通信装置から入手したユーザーIDが前記メモリに保存された前記登録ユーザーのユーザーIDと一致しない場合は、前記アクチュエータ設定値を初期設定値とすることを特徴とする請求項1または2に記載の車両制御システム。
  4. 前記電源供給インターフェースと前記バッテリーとは、専用配線で接続されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車両制御システム。
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