JP2024115795A - 車両制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】プログラムのインストール時に、対象ソフトウェアの追加機能の有無やバージョン違いに関係なく、プログラムをインストールできる車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置1は、メモリおよびプロセッサを備え、メモリは、制御ソフトウェアを格納する第1メモリ領域と、第1メモリ領域と異なり、追加機能のプログラムを書き込むための第2メモリ領域と、を有し、プロセッサは、第1メモリへの追加機能の書き込み要否を判定し、追加機能の書き込み要と判定した場合、第2メモリ領域に記憶された情報を、第1メモリ領域の一部に上書き処理する。【選択図】図1
Description
本開示は、車両制御装置に関する。
特許文献1には、対象プログラムのインストール時に、バージョン違いソフトウェアもしくは同バージョンソフトウェアがインストール済みであるか否かを判断し、バージョン違いソフトウェアおよび同バージョンソフトウェアどちらもインストール済みでないと判断した場合に、対象プログラムをインストールする技術が開示されている。この技術では、バージョン違いソフトウェアがインストール済みであると判断した場合に、インストール済みのバージョン違いソフトウェアをアンインストールせずに対象プログラムをインストールする。
しかしながら、特許文献1では、ソフトウェア全体を更新する場合、インストールした対象ソフトウェア(以下、単に「追加機能」と記載)が上書きされるため、この追加機能を再度インストールする必要がある。さらに、特許文献1では、インストール時に旧バージョンのソフトウェアがインストール済みである場合、旧バージョンのソフトウェアをアンインストールするまで追加機能をインストールすることができないという問題点があった。
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、プログラムのインストール時に、追加機能の有無やバージョン違いに関係なく、プログラムをインストールでき、かつ追加機能が含まれるプログラムが書き換えられた場合であっても、追加機能が自動的に再適用されることで、プログラムのアンインストールが不要で、追加機能の再適用に関して追加機能が含まれるソフトウェアが書き換えられてもユーザが再度追加機能をインストールする必要がない車両制御装置を提供することを目的とする。
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る車両制御装置は、メモリおよびプロセッサを備える車両制御装置であって、前記メモリは、制御ソフトウェアを格納する第1メモリ領域と、前記第1メモリ領域と異なり、追加機能のプログラムを書き込むための第2メモリ領域と、を有し、前記プロセッサは、前記第1メモリ領域への前記追加機能の書き込み要否を判定し、前記追加機能の書き込み要と判定した場合、前記第2メモリ領域に記憶された情報を、前記第1メモリ領域の一部に上書き処理する。
本開示によれば、追加機能が含まれるプログラムのインストール時に、対象ソフトウェアの追加機能の有無やバージョン違いに関係なく、プログラムをインストールでき、かつプログラムが書き換えられても追加機能が再適用されるという効果を奏する。
以下、本開示の実施の形態に係る車両制御装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態により本開示が限定されるものでない。また、以下において、同一の部分には、同一の符号を付して説明する。
〔車両制御装置の概要〕
図1は、一実施の形態に係る車両制御装置の概略構成を示す図である。図1に示す車両制御装置1は、車両に搭載される。この車両は、HEV(Hybrid Electric Vehicle)、PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)、BEV(Battery Electric Vehicle)およびFCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)等が想定される。
図1は、一実施の形態に係る車両制御装置の概略構成を示す図である。図1に示す車両制御装置1は、車両に搭載される。この車両は、HEV(Hybrid Electric Vehicle)、PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)、BEV(Battery Electric Vehicle)およびFCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)等が想定される。
車両制御装置1は、プロセッサを有するハードウェアを用いて実現される。そのハードウェアは、例えばメモリ、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)およびGPU(Graphics Processing Unit)等のプロセッサを有する。車両制御装置1は、通信インターフェース2と、記憶部3と、ECU(Electronic Control Unit)4と、を備える。
通信インターフェース2は、CPU4の制御のもと、有線または無線により外部機器と通信接続する。
記憶部3は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)およびSSD(Solid State Drive)等を用いて構成される。記憶部3は、少なくとも、制御ソフトを格納(記憶)する第1メモリ領域と、この第1メモリ領域と異なり、追加機能のプログラムを書き込むための第2メモリ領域と、を有する。また、記憶部3は、車載制御装置1と直接またはゲートウェイ等を介して間接的にデータの授受ができれば場所は問わない。例えば、記憶部3をCPU4内に設けてもよいし、車両制御装置1の中になくてもよい。また、別の車両制御装置内やサーバ等に設けてもよい。
図2は、記憶部3のメモリマップの一例を示す図である。図2に示すメモリマップM100は、ソフトウェアを起動するためのブート領域M11、車両を制御するための制御ソフトウェア領域M12、オプション機能を書き込むためのオプション領域M13~M16および予備領域M17を有する。なお、ブート領域M11、制御ソフトウェア領域M12、オプション領域M13~M16および予備領域M17の順番および数量は、これに限定されることなく、適宜変更することができる。また、一実施の形態では、制御ソフトウェア領域M12が第1メモリ領域として機能し、オプション領域M13~M16の各々が第2メモリ領域として機能する。ここで、制御ソフトウェアとは、車両の制御等を行うものであり、制御ロジックの他に適合定数などのデータを含んでもよい。また、追加機能とは、車両の一部制御を変更したり、異なる適合定数に変更したりする等を別のセクションに有したものである。
また、オプション領域M13,M14の領域M131,M141に示すように、オプション領域M13~M16の各々は、CPU4によるオプション機能の書き換え可否を判定するため、書き換え可否可能なことを示す書き換え可否情報を有する。例えば、一実施の形態では、制御ソフトウェア領域M12のソフトウェアバーションが任意または特定のバージョン以降であること等が挙げられるが、オプション機能を制御ソフトウェア領域M12に書き込んでよいか否かを判定できれば内容を問わない。また、オプション領域の書き換え可否を判定するための情報を含めばよく、制御ソフトM12への書き込みや書き換え可否判定ロジックは、オプション領域M13~16に含まなくてもよい。例えば、ブートソフトM11や制御ソフトM12内のロジックを使用して書き換え可否を判定してもよいし、サブルーチンのように複数のメモリ領域を跨いでもよい。
また、オプション領域M13~M16の各々は、制御ソフトウェア領域M12に書き込む位置および書き換え内容をさらに有している。オプション領域M13の領域M131に示すように、オプション領域M13の内容を制御ソフトウェア領域M12に書き込む位置としては、先頭アドレスおよびサイズをもとに制御ソフトウェア領域M12の一部の領域を特定し、書き換え内容を書き込むことができる情報を有する。例えば、後述するCPU4は、適合定数を書き換えることでメモリマップM100を変更することなどが想定される。CPU4による書き込む位置は、絶対位置ではなく相対位置でもよい。例えば、制御ソフトウェア領域M12に含まれる情報をもとにオフセットを加えてもよい。
また、オプション領域M13~M16から制御ソフトウェア領域M12に書き込む位置および書き換え内容を特定できれば、オプション領域M13の領域M131に例示する先頭アドレスおよびサイズに限らない。オプション領域M141に示すように、機能名や定数名などの制御ソフトウェア領域M12上の書き換え対象を特定するための情報と、その有効/無効値等のフラグ情報を用いても良い。
図1に戻り、車両制御装置1の構成の説明を続ける。
CPU4は、プロセッサを有するハードウェアを用いて実現される。そのハードウェアは、例えばメモリ、CPU、DSPおよびFPGA等である。CPU4は、第2メモリであるオプション領域M13~M16から制御ソフトM12への追加機能の書き込み要否を判定し、この追加機能の書き込み要と判定した場合、第2メモリ領域であるオプション領域M13~M16のいずれかに記憶された情報を、第1メモリ領域である制御ソフトウェア領域M12の一部に上書き処理する。
CPU4は、プロセッサを有するハードウェアを用いて実現される。そのハードウェアは、例えばメモリ、CPU、DSPおよびFPGA等である。CPU4は、第2メモリであるオプション領域M13~M16から制御ソフトM12への追加機能の書き込み要否を判定し、この追加機能の書き込み要と判定した場合、第2メモリ領域であるオプション領域M13~M16のいずれかに記憶された情報を、第1メモリ領域である制御ソフトウェア領域M12の一部に上書き処理する。
〔オプション書き換え処理〕
次に、車両制御装置1が実行するオプション書き換え処理について説明する。図3は、車両制御装置1が実行するオプション書き換え処理の概要を示すフローチャートである。
次に、車両制御装置1が実行するオプション書き換え処理について説明する。図3は、車両制御装置1が実行するオプション書き換え処理の概要を示すフローチャートである。
本例では、追加機能のプログラムをユーザがDCMなどの通信回線を介しインストールするものとして説明する。
図3に示すように、まず、CPU4は、通信インターフェース2を経由して、外部から追加機能のプログラムを受信して更新を行う。制御ソフトウェアが変更されたまたは制御ソフト領域があることを検知した場合、オプション領域M13~M16のいずれかに追加機能である既存オプション機能があるか否かを判定する(ステップS1)。CPU4は、オプション領域M13~M16のいずれかに追加機能である既存オプション機能がないと判定した場合(ステップS1:No)、追加機能のプログラムの書き込み先を先頭オプションにセットする(ステップS2)。具体的には、CPU4は、追加機能のプログラムの書き込み先をオプション領域M13にセットする。ステップS2の後、CPU4は、ステップS4へ移行する。これに対して、CPU4は、オプション領域M13~M16のいずれかに追加機能である既存オプション機能があると判定した場合(ステップS1:Yes)、追加機能のプログラムの書き込み先を空きオプションにセットする(ステップS3)。具体的には、具体的には、CPU4は、追加機能のプログラムの書き込み先を、オプション領域M13~M16のうち空き領域があるオプション領域にセットする。ステップS3の後、CPU4は、ステップS4へ移行する。
続いて、CPU4は、外部から受信した追加機能のプログラムをオプション領域に書き込みを行い(ステップS4)、追加機能のプログラムの書き込みチェックを行い(ステップS5)、追加機能のプログラムの書き込みチェックが正常である場合(ステップS5:Yes)、ステップS6へ移行する。これに対して、CPU4は、追加機能のプログラムの書き込みチェックが正常でない場合(ステップS5:No)、ステップS7へ移行する。
ステップS6において、CPU4は、追加機能のプログラムを有効化する書き換えオプション有効化処理を実行する。ステップS6の後、CPU4は、オペレータ等に追加機能のプログラムが正常にインストールされた旨の情報を表示して終了する正常終了する。
ステップS7において、CPU4は、追加機能のプログラムを無効化する書き換えオプション無効化処理を実行する。ステップS7の後、CPU4は、ユーザ等に追加機能のプログラムが正常にインストールされなかった旨の情報を表示して終了する異常終了する。前記正常にインストールされなかった旨の情報は、DCMなどの通信回線を介して外部に通知しても良い。例えば、ユーザが使用している販売店や整備工場に通知する、外部サーバを介してユーザのスマートフォンなどに通知しても良い。
〔追加機能書き換え処理〕
次に、車両制御装置1が実行する追加機能書き換え処理について説明する。図4は、車両制御装置1が実行する追加機能書き換え処理の概要をフローチャートである。
次に、車両制御装置1が実行する追加機能書き換え処理について説明する。図4は、車両制御装置1が実行する追加機能書き換え処理の概要をフローチャートである。
図4に示すように、まず、CPU4は、有効オプションがあるか否かを判定し(ステップS11)、有効オプションがあると判定した場合(ステップS11:Yes)、ステップS12へ移行し、有効オプションがないと判定した場合(ステップS11:No)、本処理を終了する。例えば、CPU4は、車両始動時に追加機能書き換え処理を行う場合は、本処理の終了後に制御ソフト起動などを行う。
ステップS12において、CPU4は、オプションが有効であるか否かを判定し、オプションが有効であると判定した場合(ステップS12:Yes)、ステップS13へ移行し、オプションが有効でないと判定した場合(ステップS12:No)、本処理を終了する。
続いて、CPU4は、書き換え前処理を実行し(ステップS13)、オプションから制御ソフトへ上書きを行う(ステップS14)。
その後、CPU4は、オプションの書き込みチェックが正常であるか否かを判定し(ステップS15)、オプションの書き込みチェックが正常であると判定した場合(ステップS15:Yes)、正常に書き換え完了したと判定して本処理を終了し、オプションの書き込みチェックが正常でないと判定した場合(ステップS15:No)、正常に書き換えできなかったものとして本処理を終了する。本処理の完了後に行う処理は、任意である。例えば、車両の起動時に本処理が正常完了した場合は制御ソフトを起動する、車両の終了時に本処理が正常完了した場合は制御装置をシャットダウンするなどを行ってもよい。また、本処理が異常完了した場合の例としては、制御ソフトの起動を禁止しリカバリを行わせてもよい。
以上説明した一実施の形態によれば、CPU4が第2メモリであるオプション領域M13から第1メモリ領域である制御ソフトウェア領域M12追加機能への書き込み要否を判定し、追加機能の書き込み要と判定した場合、第2メモリ領域であるオプション領域M13に記憶された情報を、第1メモリ領域である制御ソフトウェア領域M12の一部に上書き処理する。これにより、プログラムのインストール時に、制御ソフトウェア領域M12内の対象ソフトウェアの追加機能の有無やバージョン違いに関係なく、プログラムをインストールできる。
また、一実施の形態によれば、CPU4が制御ソフトウェアの変更を検知した場合、外部からのユーザの操作有無に関わらず、追加機能の書き込み要否を判定し、記追加機能の書き込み要と判定した場合、第2メモリ領域であるオプション領域M13に記憶された情報を、再度、第1メモリ領域である制御ソフトウェア領域M12の一部に上書き処理する。これにより、対象ソフトウェアの追加機能の有無やバージョン違いに関係なく、プログラムをインストールできる。
また、一実施の形態によれば、CPU4が第2メモリ領域であるオプション領域M13から第1メモリ領域である制御ソフトウェア領域M12へ書き込むためのアドレスを、任意のオフセットによって書き込み先をさらに変更することができる。
また、一実施の形態によれば、CPU4が第1メモリ領域の制御ソフトウェア猟奇M12の一部に、第2メモリ領域であるオプション領域M13に格納された情報を上書き処理する前に、第1メモリ領域である制御ソフトウェア領域M12の一部に格納された格納済み情報を、別のメモリ領域に退避してから前記上書き処理し、この格納済み情報を第1メモリ領域である制御ソフトウェア領域M12の一部に、再度、書き込み処理するため、失敗時のリカバリを行うことができる。
また、一実施の形態によれば、追加機能の書き込み要否の判定と、第2メモリ領域であるオプション領域M13に記憶された情報を、第1メモリ領域である制御ソフトウェア領域M12の一部に上書き処理する機能と、別のメモリ領域に退避する機能と、リカバリ処理のタイミングは問わず、例えば、始動後、終了処理後、使用中などを問わない。また、別々のタイミングに行っても、一つの処理を複数の処理に分割してもよい。例えば、CPU4は、ユーザが車両を使用中に追加機能の書き込み要否を判定し、走行距離や始動回数毎に別のメモリ領域に退避させる機能の処理を分割して行い、ユーザが車両を駐車または充電中など車両を使用していない時に追加機能の書き込み要否の判定と、第2メモリ領域であるオプション領域M13に記憶された情報を、第1メモリ領域である制御ソフトウェア領域M12の一部に上書き処理を行ってもよい。
また、一実施の形態によれば、制御ソフト内に追加機能をはじめから設ける場合は、制御ソフトをアップデートする際に追加機能の有無の組み合わせ分の多くの種類の制御ソフトを準備し、ユーザの使用している追加機能を判断して書き分ける必要があるが、制御ソフトをOTA(Over The Air)方式または整備工場で書き換えた時に、ユーザの追加機能を残すことができる。
また、一実施の形態によれば、適合定数をユーザの趣向に応じて特注制作した場合は、ユーザ数分の制御ソフトを準備する必要があるが、追加機能を別に記憶しておくことで、制御ソフトが書き替えられた際に、制御ソフトの書き換え後に追加機能のセクションに記憶されている適合定数を制御ソフトの適合定数へ上書きし、制御ソフトが更新されてもユーザの追加機能を自動で適用できる。これにより、制御ソフトを追加機能の組み合わせ分用意しなくてもよいし、追加機能がある場合は、制御ソフトから特定領域を追加機能上のメモリを参照するようにしてもよい。従って、追加機能と制御ソフトを別々に管理し、別々に更新やロールバックなどが行えるようになる。
また、一実施の形態によれば、CPU4は、追加機能を上書きしてもよいし、制御ソフトから追加機能のメモリ領域を参照するようにしてもよい。なお、CPU4は、上書きする場合、書き込み先の記憶内容と追加機能の内容をスワップまたは追加機能内に書き込み先の記憶内容を退避し、元の状態に戻せるようにしても良い。さらに、CPU4は、上書き、退避を日時指定しておき、指定された日付以降に制御ソフトへ上書きして機能を有効化させたり、指定された日付以降にあらかじめ退避した記憶情報を制御ソフトへ書き戻ししたり、機能を無効化したりしてもよい。例えば、CPU4は、サブスクリプション契約をした機能や、特定の日付以降に有効化したい機能を公衆ネットワーク回線などからの指令がなくても有効・無効を適用できる。従って、機能有効無効日などに公衆ネットワーク回線に多数のトラフィックの渋滞を回避させることができる。
また、一実施の形態では、制御マップをスポーツ仕様としたオプションを用意し、ユーザが購入することで適合定数を書き換える後から制御ソフトを更新しても、更新後に購入済みの制御マップを自動で書き戻すことができる。
また、一実施の形態では、安全機能の感度を高めたり、アクセルペダル感度を低下させたり、最高出力を抑制したり、ブレーキアシストトルクの増加したり等を追加したご高齢者様向けの機能をユーザ希望によって配信し、制御ソフトウェアを書き換えた後から制御ソフトを更新しても、追加機能を制御ソフトウェアに上書きすることができる。
また、一実施の形態では、ユーザニーズにあわせてカスタマイズした機能を配信することができる。
なお、一実施の形態では、特定の日時に、追加機能を有効化してもよい。この場合、オプション領域M13は、オプション領域M13に含まれる書き換え可否情報に、日付を特定できる情報をさらに有してもよい。この場合、CPU4は、予め設定した日付以降になったときに、書き換え可否情報に基づいて、書き換え可否を判定する。これにより、CPU4は、追加機能を有効にする日以降に追加機能を制御ソフトウェア領域M12に上書きすることで有効化することができる。また、CPU4は、追加機能が許可する日以前にオプション領域M13へ書き込んでおいてもよい。この結果、ユーザがオプション機能をダウンロードするタイミングを分散することができる。これにより、ネットワークトラフィックを分散しながら、ユーザが機能有効とできる日を合わせることができる。
また、一実施の形態では、オプション機能を削除またはオプション機能を制御ソフトウェア領域12へ書き込む途中で失敗した場合、リカバリしてもよい。この場合、CPU4は、オプション領域M13に含まれる記憶情報を制御ソフトウェア領域M12へ上書きする前に、この上書きする前の記憶情報を別のオプション領域M14~M16または予備領域M17へ退避させ、オプション機能を無効化した際に制御ソフトウェア領域M12に上書き前の状態に戻せばよい。または、CPU4は、オプション領域M13に上書き前の記憶情報をさらに上書きしてもよい。例えば、CPU4は、メモリの読み込み・書き込み単位ごとに制御ソフトウェア領域M12とオプション領域M13を読み出し、下記の順にスワップするように書き換えてもよい。この場合は、CPU4は、失敗を検知した場合に書き込み済みの領域のみを書き戻してリカバリを行う。CPU4は、電源断などで一時的に保持している記憶情報が揮発する場合は、不揮発記憶の一時メモリを別に使用してもよい。
(1)読み書き位置のオフセットを0に設定処理
(2)書き込みステータスを無しに設定処理
(3)制御ソフトウェア領域M12の上書き先を、読み書き位置オフセットから最小読み書き単位のサイズ(データS)で読み出す読出処理
(4)オプション領域M13~M16の記憶情報を、読み書き位置オフセットから最小読み書き単位のサイズ(データD)で読み出す読出処理
(5)データDを制御ソフトウェア領域M12の読み書き位置オフセットへ書き込み、書き込みステータスをデータDの書き込み完了に設定処理
(6)データSをオプション領域M13の読み書き位置オフセットへ書き込み、書き込みステータスをデータSに書き換える書き込み完了に設定処理
(7)(1)に戻り、最終データまで繰り返す処理
(1)読み書き位置のオフセットを0に設定処理
(2)書き込みステータスを無しに設定処理
(3)制御ソフトウェア領域M12の上書き先を、読み書き位置オフセットから最小読み書き単位のサイズ(データS)で読み出す読出処理
(4)オプション領域M13~M16の記憶情報を、読み書き位置オフセットから最小読み書き単位のサイズ(データD)で読み出す読出処理
(5)データDを制御ソフトウェア領域M12の読み書き位置オフセットへ書き込み、書き込みステータスをデータDの書き込み完了に設定処理
(6)データSをオプション領域M13の読み書き位置オフセットへ書き込み、書き込みステータスをデータSに書き換える書き込み完了に設定処理
(7)(1)に戻り、最終データまで繰り返す処理
また、一実施の形態では、リカバリ処理を書き込み失敗時のみならず、指定した日にリカバリ処理を行うことで、制御ソフトウェア領域M12へ書き込んだ追加機能を無効化してもよい。例えば、追加機能の使用可能期間を定めている場合などに適用でき、使用可能期間終了時にDCMなどを介した外部サーバとの通信手段が通信圏外などで失われていても、追加機能を無効化できる。
(その他の実施の形態)
また、一実施の形態に係る行制御装置が車両に設けられていたが、車両制御装置の機能の一部をサーバによって実現してもよい。
また、一実施の形態に係る行制御装置が車両に設けられていたが、車両制御装置の機能の一部をサーバによって実現してもよい。
また、一実施の形態に係る車両制御装置では、上記してきた「部」は、「手段」や「回路」などに読み替えることができる。例えば、駆動制御部は、駆動制御手段または駆動制御回路に読み替えることができる。
また、一実施の形態に係る車両制御装置に実行させるプログラムは、USB媒体等のフラッシュメモリやCD-Rなど、更新対象の車両制御装置のある車両に直接取り付けるものの他、無線や有線による通信を介して提供される。通信を介した例としては、DCMを介した無線通信や、車両同士の無線通信、充電スタンドの充電装置からの有線通信、ユーザの所有するスマートフォンやコンピュータからの無線または有線通信によって提供されるがこれに問わない。
なお、本明細書におけるフローチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」等の表現を用いてステップ間の処理の前後関係を明示していたが、本実施の形態を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。即ち、本明細書で記載したフローチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施の形態に限定されるものではない。従って、添付のクレームおよびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
以上、本願の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、本発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。
1 車両制御装置;2 通信インターフェース;3 記憶部;4 CPU
Claims (1)
- メモリおよびプロセッサを備える車両制御装置であって、
前記メモリは、
制御ソフトウェアを格納する第1メモリ領域と、
前記第1メモリ領域と異なり、追加機能のプログラムを書き込むための第2メモリ領域と、
を有し、
前記プロセッサは、
前記第1メモリ領域への前記追加機能の書き込み要否を判定し、
前記追加機能の書き込み要と判定した場合、前記第2メモリ領域に記憶された情報を、前記第1メモリ領域の一部に上書き処理する、
車両制御装置。
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