JP3906735B2 - 車載通信システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載サーバ及びこの車載サーバとの間で車内通信を行う通信機器を備えた車載通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、車両に種々の通信機器を搭載することにより、ユーザ（車両搭乗者）に多くの情報を提供したり、車載機器の機能や使い勝手の向上などを図る試みが行われている。例えば、ＶＩＣＳ（道路交通情報通信システム）のように、道路交通情報を管理センタ１４（ＶＩＣＳセンタ）から光ビーコンやマイクロ波或いはＦＭ波を用いて車両側に提供するシステムがある。このシステムのために車両に搭載されるＶＩＣＳ受信機は、管理センタ１４へ情報を送ることはできないが、これとは別に携帯電話機やデータ通信用のパケット通信機などを設けることにより、車両側において情報の送信並びに受信を行うこともある。また、車両に搭載された機器間で情報の授受を行って、その機能や使い勝手の向上などを図るために、無線ＬＡＮ用通信機や Bluetooth（登録商標）通信機のような近距離通信を行うデータ通信機器を搭載することも一般的になりつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように車両に搭載される各種の通信機器は、ユーザニーズやインフラの整備・拡張などに伴い、そのハードウェア構成を比較的短い期間で次々とアップグレードすることが行われている。従来では、このようなハードウェア仕様の変更を伴うアップグレードについては通信機器の買い替えで対処することになるが、近年における環境問題（ごみ低減、種々のリサイクル法の施行）に対応できるようにするために、資源を無駄使いせず、しかも通信機器を迅速且つ容易にアップグレードできる手段が求められている。特に、車両に搭載された通信機器の場合、頻繁なハードウェアアップグレードに対応しようとするとユーザ側の手間や取付工賃が嵩むことになり、しかも、このような車載通信機器が複数台存在する場合には、その影響が極めて大きくなるため、改善の要求が高いものである。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車載通信機器のコストダウンを実現できると共に、その通信機器のハードウェア構成の変更への対応を当該通信機器が多数台ある場合でも迅速且つ容易にしかもコスト安に行うことができる車載通信システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載した手段を採用できる。この手段によれば、車載通信機器のハードウェア構成に追加機能を付加する場合には、その追加機能に対応したハードウェア仕様を実現するためのハードウェアアップグレードデータを含むアップグレードリソースを外部の情報管理センタからダウンロードし、そのリソース中のハードウェアアップグレードデータを、車載サーバ側に設けられたプログラマブルロジックに定義することになる。このような定義が行われた状態では、車載サーバが、プログラマブルロジックを使用して上記追加機能をエミュレーションするようになる。この結果、車載通信機器には基本ハードウェアアップグレードデータ的なハードウェア構成を搭載しておくだけでハードウェア仕様の変更に対応できる。このため、当該車載通信機器をコストダウンできるようになり、また、通信機器のハードウェア構成の変更への対応を迅速且つ容易に行うことができる。しかも、複数の車載通信機器についてハードウェア構成のアップグレードを行う場合でも、車載サーバ側で一括して対応できるから、アップグレードコストの低減を図る上で有益になる。
【０００６】
請求項２に記載した手段によれば、車載通信機器のハードウェア構成の仕様変更と同時に、そのソフトウエアアップデートも同時に行い得るようになり、実用上において便利になる。
【０００７】
請求項３記載に記載した手段によれば、車載通信機器に搭載する記憶手段の記憶容量が不足するような状況下でも当該車載通信機器のソフトウエアアップデートが可能になる。従って、車載通信機器に比較的小さい記憶容量の記憶手段を搭載しておくだけでソフトウエアアップデートに対応できるようになり、当該車載通信機器の一層のコストダウンを実現できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。
図１には、車載通信システムの構成例が機能ブロックの組み合わせにより示されている。この図１において、本実施例による車載通信システムは、パケット通信機１（車載通信機器に相当）及び車載サーバ２によって構成されている。
【０００９】
パケット通信機１は、外部機関であるアップグレード管理センタ１４（本発明でいう情報管理センタに相当）との間での情報の授受を、例えば携帯電話基地局１５及び通信ネットワーク１６を通じて行うためのもので、携帯電話基地局１５との間のデータ通信（パケット通信）をアンテナ３ａを通じて行うための通信回路３と、この通信回路３による送受信情報の処理などを行うためのデータ処理回路４とを含んで構成されている。このデータ処理回路４は、ＣＰＵを主体に構成されたもので、予め記憶している基本プログラムに基づいた処理動作を実行するものである。また、データ処理回路４には、車載サーバ２との間で信号の授受を行うための外部インタフェース５、例えばＥＥＰＲＯＭのような書き換え可能な記憶素子より成るメモリ６（記憶手段に相当）、通信回路増設ポート７が接続されている。
【００１０】
尚、通信回路増設ポート７は、同じパケット通信機を複数接続したり、異なる仕様の通信機を増設するためのポートであり、異なる周波数帯のアンテナを接続するポートとしても使用できるようになっている。また、パケット通信機１内には、車載電源出力を安定化してデータ処理回路４や通信回路３などに供給するための電源制御回路８が設けられており、この電源制御回路８の動作（オンオフ）状態は、電源制御線９を通じて外部から制御できるようになっている。
【００１１】
車載サーバ２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを搭載したＣＰＵボードより成るメインロジック１０と、これに接続されたプログラマブルロジック１１とを含んで構成されている。このプログラマブルロジック１１は、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）より成る所定個数（本実施例では２個）のバージョンアップロジック１１ａにより構成されている。尚、車両サーバ２には、前記パケット通信機１の他にも種々の車載外部機器が接続されるものであるが、本実施例では、マン−マシンインタフェースに相当する部分、つまり、当該車両サーバ２により制御される表示装置１２及びデータ入力用の操作部１３が示されている。メインロジック１０は、車載サーバ２の基本機能を作動させるためのもので、ユーザによる操作部１３を通じたデータの入出力、表示装置１２を通じたデータ表示、種々のデータ処理、データ演算、車載外部機器群の電源制御、外部機器群とのインタフェースなどを制御する。
【００１２】
さて、パケット通信機１は、その機能を管理センタ１４との間での情報の授受に基づいてアップグレードできる構成となっており、以下においては、そのアップグレードの手順について、関連部分の構成や作用と共に説明する。
図２には、管理センタ１４、パケット通信機１、車載サーバ２、表示装置１２及び操作部１３でそれぞれ実行される処理内容のシークエンスが示されている。この図２において、管理センタ１４側では、所定時期（例えば、パケット通信機１についての仕様変更が行われた後の所定タイミング）にアップグレード情報をパケット通信機１に向けて送信する（ステップＡ１）。パケット通信機１では、アップグレード情報を受信すると共に、その情報を車載サーバ２へ転送するという通信処理を行う（ステップＢ１）。尚、管理センタ１４から送信されるアップグレード情報は、必ずしもパケット通信機１を経由する必要はなく、例えば車載サーバ２に接続された移動体通信機器（携帯電話機など）のような他の通信手段を利用することも可能である。
【００１３】
車載サーバ２は、アップグレード情報を受信したときに、その情報の内容を含む画像表示用のデータを表示装置１２へ出力する処理を行う（ステップＣ１）。この画像表示用データを受けた表示装置１２においては、アップグレード情報の内容を「アップグレードのお知らせ」として表示するようになり（ステップＤ１）、これを確認したユーザ側では、操作部１３を通じてアップグレード依頼する旨の入力操作を行うものであり（ステップＤ２）、そのアップグレード依頼は車載サーバ２へ送信される。車載サーバ２は、アップグレード依頼を受信したときには、アップグレード待機状態を呈すると共に、パケット通信機１に応答指令信号を出力する（ステップＣ２）。この応答指令信号を受けたパケット通信機１では、管理センタ１４ヘ向けてアップグレード要求信号を送信するという通信処理を行う（ステップＢ２）。尚、車載サーバ２は、アップグレード内容を自動更新するモードを設定可能になっており、このようなモード設定となっていた場合には、ステップＣ１、ステップＤ１及びＤ２は実行されずに、ステップＣ２が直ちに実行されることになる（但し、必要に応じてステップＤ１を実行しても良い）。
【００１４】
管理センタ１４側では、パケット通信機１からアップグレード要求信号を受信したときには、アップグレード準備を整え（ステップＡ２）、パケット通信機１に対して、その仕様を問い合わせるという通信機仕様確認処理を行う（ステップＡ３）。この場合、パケット通信機１には、そのハードウェア仕様やデータ処理回路４の基本プログラムのバージョン情報などを含む機器仕様データが記録されており、当該パケット通信機１は、管理センタ１４側からの仕様問い合わせに応答して、上記機器仕様データを自身に固有のＩＤ（例えば、ＩＰアドレス（ＩＰｖ６）や所定長のシリアル信号列より成る）と共にアンサバックするというバージョン応答処理を行う（ステップＢ３）。管理センタ１４側では、通信仕様確認処理ステップＡ３において、アンサバックされた機器仕様データに基づいて、パケット通信機１のハードウェア構成や基本プログラムのバージョンなどの仕様を認識する。
【００１５】
この後、管理センタ１４では、上述のように認識したパケット通信機１の仕様を参照して、当該パケット通信機１をアップグレードするのに必要なコンポーネントを調査し（ステップＡ４）、その調査結果に基いて、通信機１のアップグレードがソフトウエアのみで対応可能か否かを判断する（ステップＡ５）。ソフトウエアのみで対応可能なときには、そのソフトウエアを含むアップグレードリソースをパケット通信機１へ送信する（ステップＡ６）。これを受信したパケット通信機１側では、そのアップグレードリソース中のソフトウエアデータをメモリ６に記憶するというデータセット処理を行う（ステップＢ７）。また、パケット通信機１においては、データセット処理ステップＢ７の実行に応じてアップグレードが完了したときには、アップグレード処理完了信号を管理センタ１４へ送信する動作を行う（ステップＢ８）。
【００１６】
この場合、パケット通信機１において上記のようなデータセットを行う前に、古いバージョンのソフトウエアデータを、メモリ６や車載サーバ２側に記憶しておく構成とすることが望ましく、これにより、必要に応じて旧バージョンのソフトウエアを有効化した状態へ容易に復帰可能にしている。尚、旧バージョンのソフトウエアデータの記憶を車載サーバ２側で行う構成としたほうが、パケット通信機１のメモリ６の容量が小さくて済むから、そのパケット通信機１の構成の簡略化及びコストダウンを図る上で有益になる。
【００１７】
一方、管理センタ１４では、パケット通信機１のアップグレードがソフトウエアのみでは不可能と判断した場合（ステップＡ５で「ＮＯ」）には、ハードウエアアップグレードが必要であることを示す情報と、そのアップグレードに必要なハードウェア仕様情報（車載サーバ２に搭載されたプログラマブルロジック１１に定義するためのデジタル回路の仕様を示す情報）とを含むアップグレードリソース確認依頼信号を、パケット通信機１へ送信する（ステップＡ７）。
【００１８】
このアップグレードリソース確認依頼信号を受信したパケット通信機１では、その信号を車載サーバ２へ転送するという確認依頼処理を行う（ステップＢ４）。アップグレードリソース確認依頼信号を受信した車載サーバ２では、当該確認依頼信号中に含まれるハードウェア仕様情報に基づいて、ハードウェアをアップグレードできるか否かを確認すると共に、その確認結果をパケット通信機１へアンサバックする（ステップＣ３）。尚、車載サーバ２においては、ハードウェア仕様情報に対応したデジタル回路をプログラマブルロジック１１に定義できる場合にアップグレード可能と判断することになり、このように判断した場合には、管理センタ１４からのデータを受信する準備をする。
【００１９】
車載サーバ２から上記確認結果を受信したパケット通信機１では、当該確認結果を管理センタ１４へ送信するという確認応答処理を行う（ステップＢ５）。図２中には示していないが、管理センタ１４側では、受信した確認結果が、ハードウェアのアップグレードが不可能である内容であった場合には、そのままアップグレードを終了する。尚、車載サーバ２側では、ハードウェアのアップグレードが不可能であると確認したときには、その旨を表示装置１２に表示する動作を行うことが望ましい。
【００２０】
これに対して、管理センタ１４が受信した確認結果がハードウェアのアップグレードが可能であるという内容であった場合には、アップグレードリソースをパケット通信機１へ送信する（ステップＡ８）。この場合、上記アップグレードリソースには、パケット通信機１のハードウェア構成のアップグレードに必要なハードウェアアップグレードデータは勿論のこと、そのソフトウエアアップグレードが必要な場合には該当するソフトウエアデータも含まれることになる。
【００２１】
アップグレードリソースを受信したパケット通信機１では、そのアップグレードリソースを車載サーバ２へ送信するための転送処理を行う（ステップＢ６）。この転送処理時には、まず、受信アップグレードリソース中のソフトウエアデータのサイズを確認すると共に、メモリ６の空き容量を確認する。そして、当該ソフトウエアデータの全部をメモリ６に記憶できないと判断した場合には、そのソフトウエアデータをメモリ６に格納する第１のデータと、車載サーバ２側に格納する第２のデータとに分割し、その第２のデータ及び受信リソース中のハードウェアアップグレードデータを車載サーバ２へ送信する処理を行う。また、ソフトウエアデータの全部をメモリ６に記憶できると判断した場合には、受信リソース中のハードウェアアップグレードデータのみを車載サーバ２へ送信する処理を行う。
【００２２】
パケット通信機１では、上記転送処理ステップＢ６の実行後には、前述したデータセット処理ステップＢ７を実行するものであり、この場合には、受信リソース中のソフトウエアデータの全部、若しくは当該ソフトウエアデータのうち車載サーバ２へ転送しなかった第１のデータを、メモリ６に記憶する処理を行う。
【００２３】
一方、パケット通信機１からアップグレードリソース（ハードウェアアップグレードデータの他に、場合によってはソフトウエアデータに対応した第２のデータが含まれる）の転送を受けた車載サーバ２では、ハードウェアの追加機能に対応したハードウェアアップグレードデータをプログラマブルロジック１１に定義すると共に、第２のデータ（ソフトウエアデータ）がある場合に、その第２のデータを自身が有する記憶手段に記憶するというデータ書き込み処理を実行する（ステップＣ４）。このようにプログラマブルロジック１１にハードウェアアップグレードデータが定義された場合、車載サーバ２は、パケット通信機１のための上記追加機能のエミュレーションをプログラマブルロジック１１を使用して実行することになる。尚、車載サーバ２は、上記記憶手段へのパケット通信機１側からのアクセスを許容しており、これによりパケット通信機１においては、アップグレードされたソフトウエアを利用できる構成となっている。
【００２４】
また、上記データ書き込み処理時には、プログラマブルロジック１１に定義されたハードウェア（デジタル回路）を制御するソフトウエアを指定されたメモリ番地に記憶するものであるが、その指定されたメモリ番地とは、定義されたハードウェアで制御されるパケット通信機１について処理動作と、当該パケット通信機１に当初から備えられているハードウェアについて処理動作とがシームレスに行われる番地であり、パケット通信機１からは、車載サーバ２中に定義されたハードウェアの機能が自身の機能として使用できるようにするためのものである。そして、車載サーバ２では、上記データ書き込み処理ステップＣ４が完了したときに、データ書き込み完了信号をパケット通信機１へ送信する（ステップＣ５）。
【００２５】
このデータ書き込み完了信号を受信したパケット通信機１では、データセット処理ステップＢ７が済んでいることを前提に前述したステップＢ８を実行するものであり、これに応じて、当該パケット通信機１から管理センタ１４ヘアップグレード処理完了信号が送信される。
【００２６】
管理センタ１４側では、前述したアップグレード送信ステップＡ６及びＡ８の実行後において、パケット通信機１からアップグレード処理完了信号を受信したときには、内部に構築されたアップグレードデータベースのアップデートを行う（ステップＡ９）。ここで、上記アップグレードデータベースは、多数のパケット通信機１についてのアップグレード履歴を格納したものであり、例えば、各パケット通信機１に固有のＩＤ（ＩＰアドレス（ＩＰｖ６）や所定長のシリアル信号列など）に対応付けてアップグレード履歴を記録する構成となっている。
【００２７】
管理センタ１４側では、アップグレードデータベースのアップデートが済んだ後は、アップグレード完了情報をパケット通信機１に向けて送信する（ステップＡ１０）。パケット通信機１では、アップグレード完了情報を受信すると共に、その情報を車載サーバ２へ転送するという通信処理を行う（ステップＢ９）。尚、管理センタ１４から送信されるアップグレード完了情報は、必ずしもパケット通信機１を経由する必要はなく、例えば車載サーバ２に接続された移動体通信機器（携帯電話機など）のような他の通信手段を利用することも可能である。
【００２８】
車載サーバ２は、アップグレード完了情報を受信したときに、その情報の内容を含む画像表示用のデータを表示装置１２へ出力する処理を行う（ステップＣ１）。この画像表示用データを受けた表示装置１２においては、アップグレード完了情報の内容を「アップグレード完了のお知らせ」として表示するようになり（ステップＤ３）、ユーザ側では、このような表示に基づいて、パケット通信機１のアップグレードが正常に完了したことを確認できる。
【００２９】
要するに上記した本実施例によれば、パケット通信機１のハードウェア構成に追加機能を付加する場合（ハードウェアアップグレードを行う場合）には、その追加機能に対応したハードウェア仕様を実現するためのハードウェアアップグレードデータを含むアップグレードリソースを、管理センタ１４から当該パケット通信機１を通じてダウンロードし、そのアップグレードリソース中のハードウェアアップグレードデータを、車載サーバ２側に設けられたプログラマブルロジック１１に定義することになる。このような定義が行われた状態では、車載サーバ２が、プログラマブルロジック１１を使用して上記追加機能をエミュレーションするようになる。この結果、パケット通信機１には基本的なハードウェア構成を搭載しておくだけでハードウェア仕様の変更（アップグレード）に対応できる。このため、当該パケット通信機１をコストダウンできるようになり、また、パケット通信機器１のハードウェア構成の変更への対応を迅速且つ容易に行うことができる。しかも、パケット通信機１を含む複数の車載通信機器についてハードウェア構成のアップグレードを行う場合でも、車載サーバ２側においてプログラマブルロジック１１の利用により一括して対応できるから、アップグレードコストの低減を図る上で有益になる。
【００３０】
また、管理センタ１４からダウンロードするアップグレードリソースには、パケット通信機１のソフトウエアアップデートを行うためのソフトウエアデータも含まれ、車載サーバ２は、ダウンロードしたアップグレードリソース中のソフトウエアデータに基づいてパケット通信機１のソフトウエアアップデートを実行する構成となっているから、パケット通信機１のハードウェア構成のアップグレードと同時に、そのソフトウエアアップデートも同時に行い得るようになり、実用上において便利になる。
【００３１】
しかも、本実施例では、上記のようなソフトウエアアップデートを行う場合、パケット通信機１においてソフトウエアデータを記憶するためのメモリ６の容量が不足するときには、オーバーフローしたソフトウエアデータが、車載サーバ２側の記憶手段に記憶されると共に、その記憶手段へのパケット通信機１側からのアクセスが許容される構成となっている。このため、パケット通信機１に搭載するメモリ６の容量が不足するような状況下でも当該パケット通信機１のソフトウエアアップデートが可能になる。従って、パケット通信機１に比較的小さい容量のメモリを搭載しておくだけでソフトウエアアップデートに対応できるようになり、そのパケット通信機１をさらにコストダウンできる。
【００３２】
尚、本実施例において、パケット通信機１の大幅なハードウェア仕様の変更が行われて、プログラマブルロジック１１を利用したアップグレード機能だけで対応できない場合には、パケット通信機１の通信回路増設ポート７に増設機器を接続することにより対応できる。この場合には、管理センタ１４側からユーザに対して、通信回路増設ポート７に指定の増設機器を接続すればハードウェア仕様の変更に対応できる旨を伝達すれば良い。また、これに応じて、通信回路増設ポート７に指定の増設機器が接続された場合には、パケット通信機１側で、その接続状態を検知して管理センタ１４へ送信する構成としておけば、管理センタ１４側でパケット通信機１のさらなるアップグレードに対応できるようになる。尚、ソフトウエアアップデート時に、パケット通信機１側のメモリ６の容量が不足する場合に、ユーザに対しメモリ増設の必要を報知する構成としても良い。
【００３３】
その他、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、以下に述べるような変形或いは拡張が可能である。
車載通信機器の例としてパケット通信機１を挙げたが、ＶＩＣＳ受信機、無線ＬＡＮ用通信機、Bluetooth（登録商標）通信機などを対象とすることもできることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す全体の機能ブロック図
【図２】動作内容を示すシークエンス図
【符号の説明】
１はパケット通信機（車載通信機器）、２は車載サーバ、３は通信回路、４はデータ処理回路、６はメモリ（記憶手段）、７は通信回路増設ポート、１０はメインロジック、１１はプログラマブルロジック、１４は管理センタ（情報管理センタ）を示す。

Claims (4)

1. データ通信可能な車載通信機器と、車載外部機器が接続され当該車載外部機器の制御を行うとともに前記車載通信機器と車内通信を行う車載サーバとを備えた車載通信システムにおいて、
   前記車載サーバ側に、複数の前記車載通信機器についてのハードウェア構成を定義可能なプログラマブルロジックを設け、
   前記車載サーバは、前記車載通信機器の追加機能に対応したハードウェア仕様を実現するためのハードウェアアップグレードデータを含むアップグレードリソースを外部の情報管理センタからダウンロードすると共に、そのアップグレードリソース中のハードウェアアップグレードデータを前記プログラマブルロジックに定義し、前記車載通信機器の追加機能のエミュレーションを当該プログラマブルロジックを使用して実行することを特徴とする車載通信システム。
2. 前記アップグレードリソースには、前記車載通信機器のソフトウエアアップデートを行うためのソフトウエアデータも含まれ、
   前記車載サーバは、前記アップグレードリソースをダウンロードしたときに、前記ソフトウエアデータに基づいて前記車載通信機器のソフトウエアアップデートを実行することを特徴とする請求項１記載の車載通信システム。
3. 請求項２記載の車載通信システムにおいて、
   前記車載サーバは、前記車載通信機器のソフトウエアアップデート時に前記ソフトウエアデータを当該車載通信機器が有する記憶手段に記憶する動作を行うように構成され、その記憶手段の記憶容量が不足する場合には、オーバーフローしたソフトウエアデータを、自身が有する記憶手段に記憶すると共にその記憶手段への車載通信機器側からのアクセスを許容することを特徴とする車載通信システム。
4. 前記車載通信機器は、外部機器とデータ通信可能な仕様のものであり、
   前記車載サーバは、前記情報管理センタからの前記アップグレードリソースのダウンロードを前記車載通信機器を通じて行うことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の車載通信システム。

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