JP4480449B2 - 車載電子制御装置の通信装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両に搭載されかつ通信ラインを介して相互に接続されている複数の電子制御ユニットが記憶している制御プログラムの書き換えを行う車載電子制御装置の通信装置に関するものである。

従来、通信ライン（ＣＡＮバス）を介して互いに接続され、それぞれ制御ユニット（ＣＡＮコントローラユニット）を有する複数の電子制御ユニット（ノード）間においてデータ通信を行うＣＡＮ通信システムが知られている。ＣＡＮ通信は、差動のシリアルバスを介して双方向のシリアル通信を行うプロトコルである（例えば、特許文献１参照）。

かかるＣＡＮ通信システムにおいて、各ノードは、自己のノードの識別ＩＤコードを付したデータをＣＡＮバスに向けて送り出し、データが送信される際にＣＡＮバスが他のノードによるデータに専有されていない場合には、ノードから送り出されるデータはＣＡＮバスを流れて他のノードに受信される。一方、ＣＡＮバスが他のノードによるデータに専有されている場合には、ノードから送り出されるべきデータはＣＡＮコントローラユニットにおいて待機状態となる。そして、待機状態のノードのデータが唯一つの場合には、ＣＡＮバスが空いた際に、そのノードのデータがＣＡＮバスを流れる。一方、待機状態のノードのデータが複数存在する場合には、それらのうちＩＤコードに基づく優先順位の最も高いノードのデータが他の待機データよりも先にＣＡＮバスを流れる。

特開２００１−１４２７９６号公報

ところで、生産効率改善のために、車両に搭載される複数の電子制御ユニットのハードウエアの仕様は車種や仕向け地によらず統一した構成とし、生産ラインにおいて車種や仕向け地に応じた制御プログラムを電子制御ユニットのメモリに記憶させることが検討されている。また、生産された車両の性能等に不具合が生じた場合などには、搭載されている電子制御ユニットの制御プログラムの変更が必要になる場合がある。

このような場合に、ＣＡＮ通信システムを用いて電子制御ユニットの制御プログラムの書き換えを行うことができるが、多数の電子制御ユニット（ノード）が共通の通信ライン（ＣＡＮバス）を用いて通信を実施しているため、通信ラインの空き時間が少なく、電子制御ユニットの制御プログラムの書き換えの場合のように、多量のデータを通信ラインを介して送信する必要がある場合には、非常に長い時間を要することになる。また、制御プログラムの書き換え中は、書き換えの対象となっている制御プログラムを記憶している電子制御ユニットは、通常、作動停止状態となるため、他の電子制御ユニットが異常を検知することがあるという問題があった。

この発明が解決しようとする課題は、通信ラインを介して相互に接続されている複数の電子制御ユニットのなかの１つが記憶している制御プログラムの書き換えを行う場合に、他の電子制御ユニットが異常を検知することによる誤動作を防止し、高速に制御プログラムの書き換えを行う車載電子制御装置の通信装置を提供することである。

この発明の車載電子制御装置の通信装置は、車両に搭載されかつ通信ラインを介して相互に接続されている複数の電子制御ユニットが記憶している制御プログラムの書き換えを通信ラインに接続された外部ツールを用いて行う車載電子制御装置の通信装置において、書き換え対象となっている制御プログラムが記憶されている書換対象電子制御ユニットは、外部ツールからの書き込み開始要求信号に基づいて、自己診断の停止を行い、書換対象電子制御ユニット以外の第１の非書換対象電子制御ユニットは、外部ツールからの書き込み開始要求信号及び書換対象電子制御ユニットからの自己診断停止要求信号に基づいて自己診断の停止を行い、書換対象電子制御ユニット以外の第２の非書換対象電子制御ユニットは、書換対象電子制御ユニットからの自己診断停止要求信号及び第１の非書換対象電子制御ユニットからの自己診断結果送信停止信号に基づいて自己診断の停止を行い、外部ツールは、書換対象電子制御ユニット及び第１及び第２の非書換対象電子制御ユニットにおける自己診断の停止の後に、書換対象電子制御ユニットに対してデータの送信を行い制御プログラムの書き換えを行うことを特徴とする。

また、この発明の車載電子制御装置の通信装置は、書換対象電子制御ユニット及び第１及び第２の非書換対象電子制御ユニットが自己診断停止時に情報の送信の停止を行うことを特徴とする。

また、この発明の車載電子制御装置の通信装置は、車両に搭載されかつ通信ラインを介して相互に接続されている複数の電子制御ユニットが記憶している制御プログラムの書き換えを通信ラインに接続された外部ツールを用いて行う車載電子制御装置の通信装置において、外部ツールは、書き換え対象となっている制御プログラムが記憶されている書換対象電子制御ユニット及び該書換対象電子制御ユニット以外の少なくとも１つの非書換対象電子制御ユニットに対して書き込み開始要求を送信する書込開始要求送信手段と、書換対象電子制御ユニットから準備完了信号を受信する準備完了信号受信手段と、準備完了信号を受信した場合に、書換対象電子制御ユニットに対してデータの送信を行うデータ送信手段とを備え、書換対象電子制御ユニットは、書き込み開始要求を受信した場合に、該書換対象電子制御ユニットの自己診断を停止し、少なくとも２つの非書換対象電子制御ユニットに対して自己診断の停止を要求する自己診断停止要求信号送信手段と、非書換対象電子制御ユニットから自己診断結果送信停止信号を受信する自己診断結果送信停止信号受信手段と、自己診断結果送信停止信号を受信した場合に自己診断結果の送信を停止し、外部ツールに対して、準備完了信号を送信する準備完了信号送信手段とを備え、非書換対象電子制御ユニットは、書き込み開始要求を受信する書き込み開始要求受信手段と、書換対象電子制御ユニットから送信された自己診断停止要求信号を受信する自己診断停止要求信号受信手段と、書き込み開始要求及び自己診断停止要求信号を受信した場合に、該非書換対象電子制御ユニットの自己診断を停止し、書換対象電子制御ユニット及び他の非書換対象電子制御ユニットに対して自己診断結果の送信を停止することを示す自己診断結果送信停止信号送信手段とを備えることを特徴とする。

この発明の車載電子制御装置の通信装置によれば、通信ラインに接続されている電子制御ユニットの中で、書き換え対象の制御プログラムを記憶している電子制御ユニット（書換対象電子制御ユニット）の制御プログラムの書き換えを行う場合に、外部ツールは、書換対象電子制御ユニット及び書き換え対象の制御プログラムを記憶している電子制御ユニット以外の電子制御ユニット（非書換対象電子制御ユニット）における自己診断の停止の後に、書換対象電子制御ユニットに対してデータの送信を行い制御プログラムの書き換えを行っている。即ち、非書換対象電子制御ユニットが自己診断を停止するため、自己診断に起因して非書換対象電子制御ユニットが異常を検知することによる誤動作を防止することができると共に、自己診断に関するデータの送信を低減して通信ラインを外部ツールと書換対象電子制御ユニットとの間におけるデータの送信を優先させることで高速で制御プログラムの書き換えを行うことができる。

また、非書換対象電子制御ユニットは、外部ツールからの書き込み開始要求信号及び書換対象電子制御ユニットからの自己診断停止要求信号、又は書換対象電子制御ユニットからの自己診断停止要求信号及び他の非書換対象電子制御ユニットからの自己診断結果送信停止信号に基づいて自己診断の停止及び自己診断結果の送信の停止を行っていることから的確に自己診断の停止及び自己診断結果の送信の停止を行うことができ、データ送信の信頼性を向上させることができる。

また、この発明の車載電子制御装置の通信装置は、書換対象電子制御ユニットが自己診断を停止した後、所定時間経過した後に自己診断結果の送信を停止することを特徴とする。

この発明の車載電子制御装置の通信装置によれば、書換対象電子制御ユニットが自己診断を停止した後、所定時間経過した後に自己診断結果の送信を停止することから、非書換対象電子制御ユニットにおいて異常が検出されるのを確実に防止することができる。

この発明によれば、通信ラインに接続されている電子制御ユニットの中で、書換対象電子制御ユニットの制御プログラムの書き換えを行う場合に、外部ツールは、書換対象電子制御ユニット及び非書換対象電子制御ユニットにおける自己診断の停止及び自己診断結果の送信の停止の後に、書換対象電子制御ユニットに対してデータの送信を行い制御プログラムの書き換えを行っている。即ち、通信ラインを外部ツールと書換対象電子制御ユニットとの間におけるデータの送信に専有することができる状態にして制御プログラムの送信を行っている。従って、非書換対象電子制御ユニットが異常を検知することによる誤動作を防止することができると共に、高速で制御プログラムの書き換えを行うことができる。

また、非書換対象電子制御ユニットは、外部ツールからの書き込み開始要求信号及び書換対象電子制御ユニットからの自己診断停止要求信号、又は書換対象電子制御ユニットからの自己診断停止要求信号及び他の非書換対象電子制御ユニットからの自己診断結果送信停止信号に基づいて自己診断の停止及び自己診断結果の送信の停止を行っていることから的確に自己診断の停止及び自己診断結果の送信の停止を行うことができ、データ送信の信頼性を向上させることができる。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態に係る車載電子制御ユニットの通信装置を用いて行う制御プログラム書換について説明する。

図１は、実施の形態に係る車載電子制御ユニットの通信装置を用いて制御プログラムの書き換えを行う電子制御ユニット及びその他の電子制御ユニットが通信ラインを介して接続されている状態を示す図である。即ち、車両に搭載されているエンジン電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）１０、オートマチック・トランスミッション電子制御ユニット（ＡＴ・ＥＣＵ）１２、アンチロックブレーキ電子制御ユニット（ＡＢＳ・ＥＣＵ）１４が通信ライン（ＣＡＮバス）１８を介して接続されている。なお、図１においては、各電子制御ユニット１０，１２，１４が記憶している制御プログラムの書換えを行う際に通信ライン１８に接続される外部ツール２０が接続された状態が示されている。

ここで、エンジンＥＣＵ１０は、エンジンの出力等の制御を記憶部１０ａに記憶している制御プログラムに基づいて制御する。また、ＡＴ・ＥＣＵは、オートマチック・トランスミッションの制御を記憶部１２ａに記憶している制御プログラムに基づいて制御する。更に、ＡＢＳ・ＥＣＵ１４は、アンチロックブレーキ装置の制御を記憶部１４ａに記憶している制御プログラムに基づいて制御する。

また、各電子制御ユニット１０，１２，１４には、イグニッションスイッチ（ＩＧ・ＳＷ）２２がオンされた場合に、電源２４から電力の供給が行われ、各電子制御ユニット１０，１２，１４が動作状態となる。各電子制御ユニット１０，１２，１４が動作状態となった場合には、各電子制御ユニット１０，１２，１４間において、一定周期で所定のデータの通信が行われる。例えば、エンジンＥＣＵ１０は、所定の周期でエンジン回転数をＡＴ・ＥＣＵ１２及びＡＢＳ・ＥＣＵ１４に対して送信している。また、ＡＢＳ・ＥＣＵ１４は、所定の周期で車速をエンジンＥＣＵ１０に対して送信している。

次に、図２に示すフローチャートを参照して、電子制御ユニットが記憶している制御プログラムの書換えについて説明する。なお、以下の説明においては、エンジンＥＣＵ１０が記憶している制御プログラムの書き換えを行う場合を例として説明する。また、この説明においては、エンジンＥＣＵ１０をノードＡ（書換え対象電子制御ユニット）とし、ＡＴ・ＥＣＵ１２をノードＢ（非書換え対象電子制御ユニット）とし、ＡＢＳ・ＥＣＵ１４をノードＣ（非書換え対象電子制御ユニット）として説明を行う。

まず、ＩＧ・ＳＷ２２をオンにした状態で、外部ツール２０は、ノードＡ及びノードＢに対して書き込み開始要求を送信する（ステップＳ１０）。即ち、書き換え対象となっている制御プログラムが記憶されているノード及び書き換え対象となっている制御プログラムが記憶されているノード以外の少なくとも１つのノードに対して書き込み開始要求を送信する。

ノードＡにおいては、外部ツール２０から書き込み開始要求を受信すると（ステップＳ２０）、自己故障診断を停止し（ステップＳ２１）、ノードＢ及びノードＣに対して自己故障診断の停止を要求する自己診断停止要求信号を送信する（ステップＳ２２）。即ち、書き換え対象となっている制御プログラムが記憶されているノード以外の少なくとも２つのノードに対して自己故障診断の停止を要求する自己診断停止要求信号を送信する。

ノードＢにおいては、外部ツール２０から書き込み開始要求を受信し（ステップＳ３０）、ノードＡから自己診断停止要求信号を受信すると（ステップＳ３１）、自己故障診断を停止する（ステップＳ３２）。そして、ノードＡ及びノードＣに対して自己故障診断結果の送信を停止することを示す自己診断結果送信停止信号を送信し（ステップＳ３３）、他のノードに対する自己診断の結果の送信を停止する（ステップＳ３４）。

ノードＣにおいては、ノードＡから自己診断停止要求信号を受信し（ステップＳ４０）、ノードＢから自己診断結果送信停止信号を受信すると（ステップＳ４１）、自己故障診断を停止する（ステップＳ４２）。そして、他のノードに対する自己故障診断の結果の送信を停止する（ステップＳ４３）。

また、ノードＡにおいては、ノードＢから自己診断結果送信停止信号を受信すると（ステップＳ２３）、自己故障診断結果の送信を停止する（ステップＳ２４）。ここで自己故障診断結果の送信の停止は、ノードＡが自己故障診断を停止した後、所定時間経過した後に行う。これによりノードＢ、ノードＣにおいて異常が検出されるのを確実に防止することができる。そして、外部ツール２０に対して、制御プログラムの書き換え準備が完了したこと示す準備完了信号を送信する（ステップＳ２５）。即ち、通信ライン１８に接続されている各ノードにおける自己故障診断及び自己診断結果の送信が停止され通信ライン１８を外部ツール２０とノードＡとの間の通信に専有することができる状態になったこと示す準備完了信号を送信する。

外部ツール２０においては、ノードＡから準備完了信号を受信すると（ステップＳ１１）、ノードＡに対して書き換え用の制御プログラムの送信を行う（ステップＳ１２）。ノードＡにおいては、外部ツール２０からの制御プログラムに基づいて、記憶部１０ａに記憶されている制御プログラムの書き換えを行う。なお、ノードＡに対する制御プログラムの送信が完了した場合には、ＩＧ・ＳＷ２２を一度、オフとし再度オンにすることにより、各ノードは、通常の動作状態に復帰する。

この実施の形態に係る車載電子制御装置の通信装置を用いた制御プログラムの書き換えにおいては、通信ラインに接続されている電子制御ユニットの中で、書き換え対象の制御プログラムを記憶している電子制御ユニット（書換対象電子制御ユニット）の制御プログラムの書き換えを行う場合に、外部ツールは、書換対象電子制御ユニット及び書換え対象の制御プログラムを記憶している電子制御ユニット以外の電子制御ユニット（非書換対象電子制御ユニット）における自己診断の停止及び自己診断結果の送信の停止の後に、書換対象電子制御ユニットに対してデータの送信を行い制御プログラムの書き換えを行っている。即ち、通信ラインを外部ツールと書換対象電子制御ユニットとの間におけるデータの送信に専有することができる状態にして制御プログラムの送信を行っている。従って、非書換対象電子制御ユニットが異常を検知することによる誤動作を防止することができると共に、高速で制御プログラムの書換えを行うことができる。

また、非書換対象電子制御ユニットは、外部ツールからの書き込み開始要求信号及び書換対象電子制御ユニットからの自己診断停止要求信号、又は書換対象電子制御ユニットからの自己診断停止要求信号及び他の非書換対象電子制御ユニットからの自己診断結果送信停止信号に基づいて自己診断の停止及び自己診断結果の送信の停止を行っていることから的確に自己診断の停止及び自己診断結果の送信の停止を行うことができ、データ送信の信頼性を向上させることができる。

更に、多数の電子制御ユニットが車両に搭載されている場合に、それぞれの電子制御ユニットに対する制御プログラムの書き換えを速やかに実施することができ、生産ラインの工程設計上の制約を軽減することができる。また、市場において制御プログラムの書き換えが必要になった場合においても書き換え時間の短縮を図ることができ、不具合対策費用を減少させることができる。

なお、上述の実施の形態では、非書換対象電子制御ユニットにおける自己診断結果の送信を停止して非書換対象電子制御ユニットにおける異常を検出することによる誤動作を防止しているが、自己診断結果に限らず、制御ユニットが異常を検出するおそれがある通信ライン上を伝送される情報の送信を停止しても良い。例えば、任意の電子制御ユニットの制御プログラムの書き換え時にＡＢＳ・ＥＣＵ１４から送信される車速情報、エンジンＥＣＵ１０から送信されるエンジン回転数情報等の送信を停止することで、非書換対象電子制御ユニットが異常を検出することによる誤動作等を防止することができると共に高速で制御プログラムの書き換えを行うことができる。

実施の形態に係る電子制御ユニット、通信ライン及び外部ツールを示すブロック図である。 実施の形態に係る車載電子制御ユニットの制御プログラムの書換え方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０…エンジンＥＣＵ、１２…ＡＴ・ＥＣＵ、１４…ＡＢＳ・ＥＣＵ、１８…通信ライン、２０…外部ツール、２２…ＩＧ・ＳＷ、２４…電源。

Claims (4)

1. 車両に搭載されかつ通信ラインを介して相互に接続されている複数の電子制御ユニットが記憶している制御プログラムの書き換えを前記通信ラインに接続された外部ツールを用いて行う車載電子制御装置の通信装置において、
   書き換え対象となっている制御プログラムが記憶されている書換対象電子制御ユニットは、前記外部ツールからの書き込み開始要求信号に基づいて、自己診断の停止を行い、
   前記書換対象電子制御ユニット以外の第１の非書換対象電子制御ユニットは、前記外部ツールからの書き込み開始要求信号及び前記書換対象電子制御ユニットからの自己診断停止要求信号に基づいて自己診断の停止を行い、
   前記書換対象電子制御ユニット以外の第２の非書換対象電子制御ユニットは、前記書換対象電子制御ユニットからの自己診断停止要求信号及び前記第１の非書換対象電子制御ユニットからの自己診断結果送信停止信号に基づいて自己診断の停止を行い、
   前記外部ツールは、前記書換対象電子制御ユニット及び前記第１及び第２の非書換対象電子制御ユニットにおける自己診断の停止の後に、前記書換対象電子制御ユニットに対してデータの送信を行い前記制御プログラムの書き換えを行うことを特徴とする車載電子制御装置の通信装置。
2. 前記書換対象電子制御ユニット及び前記第１及び第２の非書換対象電子制御ユニットは、自己診断停止時に情報の送信の停止を行うことを特徴とする請求項１記載の車載電子制御装置の通信装置。
3. 車両に搭載されかつ通信ラインを介して相互に接続されている複数の電子制御ユニットが記憶している制御プログラムの書き換えを前記通信ラインに接続された外部ツールを用いて行う車載電子制御装置の通信装置において、
   前記外部ツールは、
   書き換え対象となっている制御プログラムが記憶されている書換対象電子制御ユニット及び該書換対象電子制御ユニット以外の少なくとも１つの非書換対象電子制御ユニットに
   対して書き込み開始要求を送信する書込開始要求送信手段と、
   前記書換対象電子制御ユニットから準備完了信号を受信する準備完了信号受信手段と、
   前記準備完了信号を受信した場合に、前記書換対象電子制御ユニットに対してデータの送信を行うデータ送信手段と
   を備え、
   前記書換対象電子制御ユニットは、
   前記書き込み開始要求を受信した場合に、該書換対象電子制御ユニットの自己診断を停止し、少なくとも２つの前記非書換対象電子制御ユニットに対して自己診断の停止を要求する自己診断停止要求信号送信手段と、
   前記非書換対象電子制御ユニットから自己診断結果送信停止信号を受信する自己診断結果送信停止信号受信手段と、
   前記自己診断結果送信停止信号を受信した場合に自己診断結果の送信を停止し、前記外部ツールに対して、準備完了信号を送信する準備完了信号送信手段と
   を備え、
   前記非書換対象電子制御ユニットは、
   前記書き込み開始要求を受信する書き込み開始要求受信手段と、
   前記書換対象電子制御ユニットから送信された自己診断停止要求信号を受信する自己診断停止要求信号受信手段と、
   前記書き込み開始要求及び前記自己診断停止要求信号を受信した場合に、該非書換対象電子制御ユニットの自己診断を停止し、前記書換対象電子制御ユニット及び他の前記非書換対象電子制御ユニットに対して自己診断結果の送信を停止することを示す自己診断結果送信停止信号送信手段と、
   を備えることを特徴とする車載電子制御装置の通信装置。
4. 前記書換対象電子制御ユニットは、
   自己診断を停止した後、所定時間経過した後に自己診断結果の送信を停止することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の車載電子制御装置の通信装置。

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