JP4934627B2 - Information filtering method and in-vehicle gateway device - Google Patents
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Description
本発明は、情報のフィルタリング方法およびその方法を適用した車両に搭載されるゲートウェイ装置に関する The present invention relates to an information filtering method and a gateway device mounted on a vehicle to which the method is applied.
近年、自動車に対する安全向上の要請が高まっている。現在では、エアバックやABS(Antilock Brake System)などの車両に閉じた予防安全装置の開発ばかりではなく、カーナビゲーション装置などの車載情報系機器から得られる車外の情報を車両制御に活用した情報制御連携による安全技術が導入され始めており、今後はこうした技術の積極的な導入によるドライバの更なる安全向上が期待されている。 In recent years, there has been an increasing demand for improved safety for automobiles. Currently, not only development of preventive safety devices closed to vehicles such as airbags and ABS (Antilock Break System), but also information control utilizing information outside the vehicle obtained from in-vehicle information system equipment such as car navigation devices for vehicle control. Safety technology by cooperation has begun to be introduced, and further improvement of driver safety is expected by aggressive introduction of such technology in the future.
情報システムと制御システムは市場で求められている信頼性が異なるため、信頼性の低い情報系機器からの情報により制御に悪影響を及ぼすことを避けなくてはならない。 Since the reliability required in the market is different between the information system and the control system, it is necessary to avoid adversely affecting the control due to information from information equipment with low reliability.
これに対して、情報システムと制御システムの間でプロトコルの変換を行う車載ゲートウェイ装置が特許文献1に記載されている。
On the other hand,
特許文献1では情報制御連携において制御システムに悪影響を与えないということは実現できる。しかし、情報システムから得られる情報は車両の状態および情報の利用目的によって使用可能な時間は変化するにもかかわらず、このデータの使用可能期間を動的に変化させないため、情報システムから得られる車外の情報を充分に制御に生かすことができない。特に自動車事故の多くを占める衝突事故において情報システムから得られる障害物情報を十分に利用することができない。
In
本発明は次のような情報のフィルタリング方法、及びそのフィルタリング方法を用いた車載ゲートウェイ装置である。車載ゲートウェイ装置は、車両システムを構成する情報システムと制御システムとの間に接続する。フィルタリングする情報は、情報システムから制御システムへの情報系データである。フィルタリングは、情報システムからデータ及びこのデータの取得時刻を入力し、制御システムからデータを入力し、入力した取得時刻及び制御システムからのデータを用いて、情報システムからのデータの取得時刻からの有効時間を設定する。設定した有効時間内ならば、情報システムからのデータの制御システムへの送信を可とするものである。 The present invention is an information filtering method as follows, and an in-vehicle gateway device using the filtering method. The in-vehicle gateway device is connected between an information system constituting the vehicle system and a control system. The information to be filtered is information data from the information system to the control system. Filtering inputs data from the information system and the acquisition time of this data, inputs data from the control system, and uses the input acquisition time and data from the control system to validate the data from the acquisition time of the information system. Set the time. If it is within the set valid time, transmission of data from the information system to the control system is permitted.
本発明の望ましい他の態様は、制御システムからのデータは車両システムを搭載する車両の状態を表す制御機器からの車両情報であって、車両情報が表す前記車両の状態に応じて、情報システムからのデータの制御システムへの送信を否とする。 In another desirable aspect of the present invention, the data from the control system is vehicle information from a control device representing a state of a vehicle on which the vehicle system is mounted, and the data from the information system depends on the state of the vehicle represented by the vehicle information. The transmission of the data to the control system is denied.
本発明の望ましいさらに他の態様は、情報システムからのデータは障害物までの検知距離、取得時刻は障害物の検知時刻、及び車両情報は車両の速度である。この態様において、さらに、車両の速度に応じた空走距離と制動距離とを検知距離から減算したブレーキ開始位置を求め、ブレーキ開始位置までの速度による到達時刻までを有効時間とする。 In another desirable aspect of the present invention, the data from the information system is the detection distance to the obstacle, the acquisition time is the obstacle detection time, and the vehicle information is the vehicle speed. In this aspect, the brake start position obtained by subtracting the idle running distance and the braking distance corresponding to the vehicle speed from the detection distance is obtained, and the time until the arrival time by the speed to the brake start position is set as the effective time.
本発明の望ましいさらに他の態様は、設定した有効時間内ならば、情報システムからのデータの制御システムへの送信を繰り返す。この態様において、さらに、情報システムからの先に入力したデータと同種の新たなデータの入力に応答して、情報システムからの先に入力したデータの制御システムへの送信の繰り返しを停止する。 Still another desirable aspect of the present invention repeats transmission of data from an information system to a control system within a set valid time. In this aspect, the transmission of the previously input data from the information system to the control system is further stopped in response to the input of new data of the same type as the previously input data from the information system.
本発明のさらに他の態様は、車両に搭載され、車両の情報システムと制御システムとに接続した車載ゲートウェイ装置であって、情報システムからのデータ及びそのデータの取得時刻を入力し、入力したデータ及びそのデータの取得時刻の妥当性をチェックする入力診断手段、制御システムからデータを入力し、取得時刻及び制御システムからのデータを用いて、情報システムからのデータの取得時刻からの有効時間を設定し、設定した有効時間内ならば、情報システムからのデータの制御システムへの送信を可とする出力判定手段と、
出力判定手段による情報システムからのデータの前記制御システムへの送信の出力判定手段によるかに応答して、情報システムからのデータを制御システムへ送信する出力抑止手段とを有する。
Still another aspect of the present invention is an in-vehicle gateway device that is mounted on a vehicle and connected to the vehicle information system and the control system, and inputs the data from the information system and the acquisition time of the data, and the input data Input diagnostic means for checking the validity of the data acquisition time, input data from the control system, and set the effective time from the acquisition time of the data from the information system using the acquisition time and data from the control system And an output determination means for allowing transmission of data from the information system to the control system within the set valid time;
In response to whether the output determination means is the output determination means for transmitting the data from the information system to the control system, the output suppression means transmits data from the information system to the control system.
本発明のさらに他の態様は、車両に搭載され、車両の情報システムと第1のネットワークを介して接続し、車両の制御システムとに第2のネットワークを介して接続した車載ゲートウェイ装置であって、第1のネットワークを介して入力した情報システムからのデータ及びそのデータの取得時刻、第2のネットワークを介して入力した制御システムからのデータ、及び第2のネットワークを介して制御システムへ送信する制御系データを格納する記憶装置、及び記憶装置に格納された制御システムからのデータ及びそのデータの取得時刻の妥当性をチェックし、取得時刻及び制御システムからのデータを用いて、情報システムからのデータの取得時刻からの有効時間を情報システムからのデータに係る制御系データに設定し、設定した有効時間内ならば、情報システムからのデータに係る制御系データを、第2のネットワークを介して制御システムへ送信するCPUを有する。 Still another aspect of the present invention is an in-vehicle gateway device mounted on a vehicle, connected to a vehicle information system via a first network, and connected to a vehicle control system via a second network. , Data from the information system input via the first network and the acquisition time of the data, data from the control system input via the second network, and transmission to the control system via the second network Check the validity of the storage device for storing the control system data, the data from the control system stored in the storage device and the acquisition time of the data, and use the acquisition time and the data from the control system to Set the effective time from the data acquisition time to the control system data related to the data from the information system, and set the effective time If, with a CPU to transmit a control system data according to the data from the information system to the control system via a second network.
本発明によれば、情報システムからのデータの有効時間及び制御システムからのデータとによって、情報システムからのデータをフィルタリングするので、制御システムとって価値があるデータとして、情報システムからのデータを利用することができる。 According to the present invention, the data from the information system is filtered based on the effective time of the data from the information system and the data from the control system, so that the data from the information system is used as valuable data for the control system. can do.
本発明の実施形態は、車両システムを構成する情報システムと制御システムとの間に接続する車載ゲートウェイ装置に関し、特に車載ゲートウェイ装置において、情報システムから制御システムへの情報系データをフィルタリングする方法である。情報システムからのデータの制御システムでの利用に当たっては、情報システムからのデータがその価値に時間特性を持つ点に注目する。この時間特性は、制御システムから見ると、情報システムからのデータがある時間(期間)は有効であるが、その時間(期間)外においては無効である(価値を持たない、または制御に用いることで悪影響を及ぼす)というものである。本実施形態では、情報システムからのデータの取得時刻を得て、その取得時刻からの有効時間内において制御システムで利用できるようにする。また有効時間内であっても、情報システムからのデータによっては車両状態に応じて利用しなければならない(車両状態によっては利用してはいけない)状況がある。そこで本実施形態では、有効時間と車両状態とによって、情報システムからのデータをフィルタリングする。 Embodiments of the present invention relate to an in-vehicle gateway device connected between an information system and a control system constituting a vehicle system, and in particular, a method for filtering information data from an information system to a control system in the in-vehicle gateway device. . When using the data from the information system in the control system, pay attention to the fact that the data from the information system has time characteristics in its value. From the viewpoint of the control system, this time characteristic is valid for a certain period (period) of data from the information system, but is invalid outside that period (period) (it has no value or is used for control) Adversely affected). In this embodiment, the acquisition time of data from the information system is obtained, and the data can be used in the control system within the effective time from the acquisition time. Even within the effective time, depending on the data from the information system, there is a situation where the data must be used according to the vehicle state (cannot be used depending on the vehicle state). Therefore, in this embodiment, data from the information system is filtered based on the valid time and the vehicle state.
なお以下では、情報システムから制御システムへのデータとして分かり易い、衝突防止に関するデータを例に説明するが、降雨や降雪の始まりを知らせるデータ、イグニション・オンして一定時間経過後の外気温を知らせるデータなどがある。降雨や降雪の始まりから時間が経過すると、路面状態に応じた駆動、制動を制御システムが制御できるが、降雨や降雪の始まり直後は路面上に土や誇りが残っている状態であり、制御システムだけでは望ましい制御ができない場合がある。また制御システムが制御対象とする各種制御機器は、各部の温度、熱膨張状態が安定するまで所望の性能を得られない場合があり、一般にエンジンのアイドリング状態の時間を設けることにより、性能安定を図っている。外気温を情報システムから得ることにより、制御システムは制御機器の温度や熱膨張が過渡的な状態であっても所望の性能が得られるように制御し、アイドリング時間を短縮できる。 In the following, we will explain the data related to collision prevention, which is easy to understand as data from the information system to the control system, but we will explain the data for preventing the start of rainfall and snowing. There is data. When time has elapsed since the start of rainfall or snowfall, the control system can control driving and braking according to the road surface condition, but immediately after the start of rain or snowfall, soil and pride remain on the road surface. In some cases, it may not be possible to achieve desirable control. In addition, various control devices controlled by the control system may not be able to obtain the desired performance until the temperature and thermal expansion state of each part is stabilized. Generally, it is possible to stabilize the performance by providing the engine idling time. I am trying. By obtaining the outside air temperature from the information system, the control system can perform control so that desired performance can be obtained even when the temperature and thermal expansion of the control device are in a transient state, and the idling time can be shortened.
図1は、車両システムの構成例である。図示するように車両システムは、情報システム110と制御システム120と両システムをつなぐ車載ゲートウェイ装置100からなる。
FIG. 1 is a configuration example of a vehicle system. As shown in the figure, the vehicle system includes an
情報システム110はカーナビゲーション装置112やカメラ113などの車載情報系機器とそれらの機器を接続する情報系ネットワーク111からなる。すなわち、情報システム110は、車外の状況や車外の状況と車両との関係にかかわる情報を処理するシステムである。情報システム110内では情報系ネットワーク111を介して車載情報系機器間での情報のやりとりが行われ、例えばカメラ113から得られる前方障害物の情報を利用してカーナビゲーション装置112の画面に警告を表示するといったようなことが行われる。情報系ネットワーク111とは、例えば、CAN(Controller Area Network)、IEEE1394、MOST(Media Oriented Systems Transport)などの規格に準じたネットワークである。
The
制御システム120はブレーキ制御をするためのBCM(Brake Control Module)122やエンジン制御をするためのECM(Engine Control Module)123などの車両制御系機器とそれらの機器を接続する制御系ネットワーク121からなる。すなわち、制御システム120は、各種車載機器からの情報を処理し、車両の駆動、制動、走行などを制御するシステムである。制御システム120では制御系ネットワーク121を介して車両制御系機器間での情報のやりとりが行われ、例えばBCM122から得られるタイヤのスリップ率の情報を基にBCM122でのブレーキ操作及びECM123でのエンジン停止操作を行うといったことが行われる。制御系ネットワーク121とは例えばCAN、LIN(Local Interconnect Network)、またはFlexRayなどの規格に準じたネットワークである。
The
情報システム110の車載情報系機器と制御システム120の車両制御機器の間では情報系ネットワーク111と車載ゲートウェイ装置100、制御系ネットワーク121を介してデータのやり取りが行われ、安全向上のための車両制御に生かされている。例えば車載情報系機器のカメラ113から得られる、前方の歩行者の検知のデータを基に自動的にブレーキ操作がなされる情報制御連携の機能の場合、まずカメラ113が前方の歩行者を検知するとそのデータが情報系ネットワーク111に出力される。歩行者検知のデータは情報系ネットワーク111を経由して車載ゲートウェイ装置100に入力される。車載ゲートウェイ装置100からは制御系ネットワーク121に出力され、最終的に制御システム120の車両制御系機器であるBCM122に到達しブレーキの自動操作がなされる。車両システム全体ではこのようなデータの流れとなる。
Data is exchanged between the in-vehicle information system device of the
図2は、図1で述べた車載ゲートウェイ装置100のソフトウェア構成を示したものである。車載ゲートウェイ装置100は情報システム110から入力されたデータが正しいかを診断するための入力診断部201と、前記入力データを予め設定された条件にしたがって制御システム120に送信して良いか否かを判定する出力判定部202と、入力診断部201を通過したデータを前記出力判定部202の条件が成立しないかぎり制御システム120に送信しない出力抑止部203と、出力判定に必要な車両情報を収集する車両情報収集部205と、収集された車両情報を蓄積する車両情報データベース204とを有する。
FIG. 2 shows a software configuration of the in-
入力診断部201の診断は情報系データ210の破損チェックや値の妥当性チェックを行う。前者の破損チェックには、例えばチェックサムやCRCチェックなどのチェックコードを用いる。また後者の妥当性チェックは、例えば予め入力される情報系データ210に対して上下限値などの閾値を設定しておき、閾値との関係をチェックする。入力診断部201のチェックにより、カーナビゲーション装置112やカメラ113などの車載情報系機器及び情報系ネットワーク111の誤動作や雑音などによる誤った情報系データ210の車載ゲートウェイ装置100への入力を排除できる。
The diagnosis of the
出力抑止部203は入力診断部201から受け取った情報系データ210を保存し、出力判定部202から条件成立の通知に応じて、指定された情報系データ210を1つのデータセットとした制御系データ220として制御システム120に送信する。情報系データ210は出力抑止部203において同じ種類の情報系データ210が新しく入力されるまで保存される。
The
本実施例では出力判定部202からの条件成立通知は必ず受け付けるが、予め出力判定部202からの条件成立通知を受付けない条件を設定しておき、その条件下では制御システム120にまったく情報システム110からの情報を送信しないようにしても良い。出力抑止部203が出力判定部202からの条件成立通知を受付けない条件として、例えばイグニション・オン後一定時間は条件成立通知を受付けないという条件があげられる。このようにイグニション・オン後一定時間は出力判定部202からの条件成立通知を受付けないと設定すると、イグニション・オン後の制御システム120の制御系機器の電源立ち上げが行われていて電圧も安定していない時に情報システム110から情報が送信されることで制御系機器の動作に異常を発生し車両制御に悪影響を与えることを防ぐことができる。また、例えば一度条件成立通知を受付けると一定時間条件成立通知を受付けないという条件もあげられる。このように一度条件成立通知を受付けると一定時間条件成立通知を受付けないと設定すると、連続処理の要求によって車両制御系機器の処理負荷が増大するのを防ぐことができる。
In the present embodiment, the condition establishment notification from the
出力判定部202では衝突防止の情報制御連携機能に必要な情報系データ210の有効時間を設定し、有効時間内であるかを判定し、また車両情報が一定の条件を満たしているかを判定する。有効時間の設定は車両速度と障害物までの距離を用いて予め決めたアルゴリズムにしたがって決定される。車両情報が一定の条件を満たしているとは、情報系データ210を制御システム120に送信しても良い車両状態を示していることである。
The
車両情報とは制御システム120から入力される車両情報230によって得られるもので、例えばワイパーのON/OFF情報やフォグランプのON/OFF情報、タイヤのスリップ率などがあげられる。判定のための車両状態の条件も情報制御連携機能とその機能に対応する車両情報の条件を示した表に予め設定される。例えば歩行者検知という情報制御連携機能では、雨天でなく霧もでていないということを判断するために車両情報としてワイパーON/OFF情報がOFFでありまたフォグランプON/OFF情報がOFFであるという条件が設定された表である。
The vehicle information is obtained from the
車両情報収集部205では制御システム120から入力されるワイパーON/OFF情報やフォグランプON/OFF情報、スリップ率、車両速度などの車両情報を収集し、車両情報データベース204に常に最新の車両情報を格納しておくようにする。
The vehicle
図3(A)は車載ゲートウェイ装置100のハードウェア構成例である。図3(A)は演算装置であるCPU(Central Processing Unit)301と揮発性の記憶装置であるRAM(Random Access Memory)302、プログラムやデータを格納する不揮発性の記憶装置であるROM(Read Only Memory)303と内部バス306、情報系ネットワーク111を介してデータの送受信を行う第1の通信部304、制御系ネットワーク121を介してデータの送受信を行う第2の通信部305を有する構成をとっている。
FIG. 3A is a hardware configuration example of the in-
前述の入力診断部201と、出力判定部202、出力抑止部203、車両情報収集部205は演算処理を、ROM303に格納されている命令コードをCPU301が実行することで実現する。RAM302は、情報システム110からの情報系データ210、制御システム120からの車両情報230、その他更新の必要がある管理テーブルなどを格納する領域を有する。ROM303は車載ゲートウェイ装置100のプログラムやプログラムが必要とするデータの初期値、その他書き換えの必要がないデータなどを予め格納している。
The
図3(A)において演算処理は一つのCPU301で行われ、プログラムはROM303上に格納されているが、より信頼性を高めるために、冗長性を持たせても良い。たとえば、CPU301やROM303を複数にして、要素冗長のスタンバイシステムを構成しても良い。CPU301、RAM302及びROM303の組を持つ基板を複数設け、システム冗長のスタンバイシステムを構成しても良い。
In FIG. 3A, the arithmetic processing is performed by one
また、高性能化のために、CPU301、RAM302及びROM303の組を持つ基板を複数設け、入力診断部201、出力判定部202、出力抑止部203、車両情報収集部205の処理を異なる基板に分散させ、負荷分散を図っても良い。例えばCPU、RAM、ROMをもつ2つの基板を準備し、第一の基板に情報システムとつながる第一の通信部を設け、第二の基板に制御システムとつながる第二の通信部を設け、第一の基板と第二の基板は外部バスで接続し、第一の基板上で入力診断部201と出力判定部202、車両情報収集部205の演算処理を実行し、第二の基板上で出力抑止部203の演算処理を実行する負荷分散システムを構成しても良い。
In order to improve performance, a plurality of boards having a set of
図3(B)のようにCPU301、RAM302、ROM303、及び第一の通信部304を備えた基板311と第二の通信部305とROM308を備えた基板312を設け、基板311のROM303に入力診断部201と出力判定部202、車両情報収集部205を格納し、基板312のROM308に出力抑止部203を格納しても良い。この場合、CPU301による演算処理は、ROM303及びROM308に跨って格納されたプログラムを実行することになるが、この場合、出力抑止部203のプログラムをROM308に格納しているので、出力抑止部203のプログラムの内容を書き換えるとき又は出力抑止部203以外のプログラムの内容を書き換えるとき(プログラムの保守のとき)、ROM303及びROM308の一方を書き換えればよく、保守性が向上する。
As shown in FIG. 3B, a
図4は情報系データ210の構成例である。情報系データ210は情報系データ210の種類を識別するための情報系データID401と、情報系機器からの制御要求402、制御要求402の発生時刻のタイムスタンプ403からなる。例えばカメラ113から出力される前方歩行者までの距離の情報であれば、情報系データID401にはカメラ113から出力される前方歩行者までの距離であると一意に決まるIDを設定し、制御要求402には前方歩行者までの距離が100mであれば100という値を設定し、タイムスタンプ403にはカメラ113が前方歩行者までの距離を取得した時刻のタイムスタンプを設定することになる。
FIG. 4 is a configuration example of the
図5は制御系データ220の構成例である。制御系データ220は情報制御連携機能を識別するための情報制御連携機能ID411と情報制御連携に必要な制御要求412、情報制御連携に使用しても良い有効時間413からなる。衝突回避の際は、この制御要求412には情報システムから入力される前方障害物との距離を設定したり、単に前方の障害物を検知したという情報を設定する。
FIG. 5 is a configuration example of the
図6は衝突回避のための情報制御連携に必要な情報系データ210を設定するための出力設定テーブル500の構成例である。出力設定テーブル500は衝突回避のための情報制御連携機能の名前を表す情報制御連携機能名501と、情報制御連携の機能を識別するための情報制御連携ID502と、必要な情報系データを示す出力設定部503の欄を有する。図6の例では出力設定部503の情報系データIDはそれぞれ#1はカメラ113による前方歩行者までの距離を表し、#2はカメラ113による前方障害物までの距離を表し、#3はカーナビゲーション装置112による前方カーブまでの距離を表している。
FIG. 6 is a configuration example of an output setting table 500 for setting information-related
出力設定テーブル500は、情報系データ210が入力されたときに、どの衝突回避のための情報制御連携機能が利用されるかを調べるために用いられる。例えば情報系データID#1のカメラ113による前方歩行者までの距離の情報が情報システム110から車載ゲートウェイ装置100に入力された場合、この出力設定テーブル500を参照して、情報制御連携機能は情報制御連携機能ID502が#10の歩行者検知であると認識する。
The output setting table 500 is used to check which information control cooperation function for collision avoidance is used when the
出力設定テーブル500は車両にどのような衝突回避のための情報制御連携機能を持たせるかを決めた段階で情報制御連携機能の要件から設定される。車両に新たに衝突回避のための情報制御連携機能を追加する場合は出力設定テーブル500に新たな情報制御連携機能を追加する。 The output setting table 500 is set based on the requirements of the information control cooperation function at the stage where it is determined what kind of information control cooperation function for collision avoidance is given to the vehicle. When a new information control linkage function for avoiding a collision is added to the vehicle, a new information control linkage function is added to the output setting table 500.
図7は出力抑止部203での情報系データ210の管理をするためのバッファ管理テーブル510の構成例である。バッファ管理テーブル510は情報系データ210の種類を識別するための情報系データID511と、情報系データが有効時間内で存在するかを示すデータ有無部512、保存されている情報系データ210が取得された時刻を示す取得時間部513、情報系データ210の制御要求402が保存されているバッファ上のアドレスを示すアドレス部514の欄を有する。図7の例では3つの情報系データ210を示しており、ここで示す情報系データ210の情報系データID511は図6の出力設定テーブル500の情報系データID503と対応するものである。
FIG. 7 shows a configuration example of the buffer management table 510 for managing the
バッファ管理テーブル510は、情報系データ210が入力されたとき、出力判定部202で衝突回避のための情報制御連携機能に必要な制御要求402が存在しているかを確認するとき、制御システム120にデータを出力するときに必要な制御要求402を取得するときに用いられる。情報系データ210が入力されたとき、該当する情報系データID511の行に関してデータ有無部512に1を設定し、取得時間部513に情報系データ210の取得時間部403の内容を設定し、アドレス部514に制御要求402を保存したバッファのアドレスを設定する。
When the
図8は、出力判定部202で用いる車両情報判定テーブル600の構成例である。車両情報判定テーブル600は、衝突回避のための情報制御連携の機能の名前を表す情報制御連携機能名601と、情報制御連携の機能を識別するための情報制御連携機能ID602と、データの送信を許可するために必要な車両情報の条件を設定した条件設定部603の欄を有する。図8の例では条件設定部603の車両情報IDはそれぞれ車両情報ID#1はワイパーのOn/Off情報を表し、車両情報ID#2はフォグランプのOn/Off情報を表す。
FIG. 8 is a configuration example of the vehicle information determination table 600 used in the
車両情報判定テーブル600は出力判定部202で車両情報に基づく条件が成立するかどうかを判定するときに参照される。例えば、条件が成立するか判定をしたい情報制御連携機能が情報制御連携機能ID602の値が#10の歩行者検知である場合、該当する行の条件設定部603より条件はワイパーOffとフォグランプOffであることがわかる。この場合の条件設定部603は、「歩行者検知」では雨や霧でのカメラ113の誤認識による車両制御への悪影響を防ぐために、ワイパーOff、フォグランプOffを車両情報の条件としている。
The vehicle information determination table 600 is referred to when the
車両情報判定テーブル600は車両にどのような衝突回避のための情報制御連携機能をもたせるかを決めた段階で情報制御連携機能の要件から設定される。車両に情報制御連携機能を追加する場合は車両情報判定テーブル600に新たに情報制御連携機能を追加する。 The vehicle information determination table 600 is set based on the requirements of the information control cooperation function at the stage where it is determined what kind of collision prevention information control cooperation function is given to the vehicle. When an information control cooperation function is added to a vehicle, an information control cooperation function is newly added to the vehicle information determination table 600.
図9は出力判定部202において、入力データ210の有効時間を設定するための衝突回避距離テーブル700の構成例である。衝突回避距離テーブル700は、車両速度(km/hr)を表す車両速度部701、車両速度に対応する制動距離(m)を表す制動距離部702、車両速度に対応する空走距離(m)を表す空走距離部703の欄を有する。本実施例においては速度と制動距離・空走距離の対応を表で求めるようにしているが、これは速度の関数として数式を用いても良い。
FIG. 9 is a configuration example of the collision avoidance distance table 700 for setting the valid time of the
図10は衝突回避のための情報制御連携機能を利用するために有効時間を設定する場合を表している。情報システム110から入力したデータの有効時間t(sec)(710)は、図10のように得られた車両速度をv(m/s)(711)、障害物との距離(検知距離)をL(m)(712)、車両速度vでの制動距離をL1(713)、車両速度vでの空走距離をL2(714)として、この衝突回避距離テーブル700からvに対応する制動距離と空走距離を取得し、障害物との衝突を回避するための、障害物の検知時刻(検知距離の取得時刻)からブレーキ(制動)開始位置までの時間として、
t =(L − L1 − L2)/v
と設定する。
例えば、前方歩行者との距離が100m、車両速度が時速80km(秒速22m)であれば、衝突回避距離テーブル700を参照すると、制動距離は36m、空走距離は33.3mであるので、有効時間は
(100−36−33.3)/22=1.4秒
となる。
FIG. 10 shows a case where an effective time is set in order to use the information control linkage function for collision avoidance. The effective time t (sec) (710) of the data input from the
t = (L − L1 − L2) / v
And set.
For example, if the distance to the forward pedestrian is 100 m and the vehicle speed is 80 km / h (speed 22 m / s), referring to the collision avoidance distance table 700, the braking distance is 36 m and the free running distance is 33.3 m. The time is (100-36-33.3) /22=1.4 seconds.
図11に車載ゲートウェイ装置100の処理フローを示す。まず、入力診断部201が情報システム110から情報系データ210を受信する(801)。入力診断部201では情報系データ210に対し閾値チェックなどの妥当性チェックを行ったり、チェックサムやCRCチェックを用いてデータ破損のチェックを行うことで正しいデータかを診断する。入力診断部201での診断の結果、正しくないデータと診断された場合はデータは破棄され処理を終える。入力診断部201での診断の結果、正しいデータと判定された場合は出力抑止部203へ処理を移す(802)。出力抑止部203では入力された情報系データ210の情報系データID401を基にバッファ管理テーブル510を更新し、出力判定部202に処理を移す(803)。出力判定部202では障害物までの距離と速度を基に有効時間を設定し、データがまだ有効であるかを判定する。さらに車両情報判定テーブル600を参照して制御システム120にデータを送信する条件が成立しているか判定する。制御システム120へのデータ送信の条件が成立であった場合は条件成立を出力抑止部203に伝達する(804)。出力判定部202より制御システム120へのデータ送信の条件成立を伝えられた出力抑止部203は条件が成立した情報制御連携機能の情報制御連携機能ID502を基に出力設定テーブル500とバッファ管理テーブル510を用いて必要な制御要求402を取得し、取得した制御要求402と有効時間710を併せて制御系データ220を作成する。作成した制御系データ220を制御システム120へ送信し、処理を終了する(805)。
FIG. 11 shows a processing flow of the in-
図12に出力判定部202の処理フローを示す。出力抑止部203から処理を移されると、新しく入力された情報系データ210の情報系データID401を取得する(901)。出力設定テーブル500を参照して、新しく入力された情報系データ210を利用する情報制御連携機能の情報制御連携機能ID502を取得する(902)。次に車両情報がデータ送信の条件を満たしているか車両情報判定テーブル600を参照して判定する。条件を満たしていない場合は処理を終了し、満たしている場合は次の処理に進む(903)。車両速度と障害物までの距離から衝突回避距離テーブル700を参照して有効時間を設定する(904)。有効時間内であるかどうか判定し、有効時間外の場合は処理を終了し、有効時間内の場合は次の処理に進む(905)。この有効時間および条件成立通知を出力抑止部203に伝え、処理を終了する(906)。図示していないが、出力判定部202は有効時間内において、条件成立通知後に条件不成立の状態に変化したことを検知した場合は、条件が不成立になったことを出力抑止部203に通知する。
FIG. 12 shows a processing flow of the
なお出力抑止部203は、作成した制御系データ220を制御システム120へ送信し、その後、作成した制御系データ220を有効時間内において周期的に制御システム120へ送信する。この周期的な送信は、制御系データ220の送信に対する車両情報の変化に伴う出力判定部202からの条件不成立の通知、または出力抑止部203に保存されている情報系データ210が新たな同種の情報系データ210の入力により更新されることに応じて停止する。
The
本実施形態によれば、衝突回避処理のサービス性は向上する。例えば、カメラが1/3s周期で定期的に前方歩行者の検知情報を送信するとする。この場合カメラから入力されるデータの有効時間は入力頻度から1/3sで一定とする。今、時速80km(秒速22m)で走っているときにカメラが前方100mに歩行者を検知し、その後ネットワークの情報システムのネットワーク障害によりカメラからの情報が途絶えてしまったとする。この場合、通常は情報システム110からデータが入力されなくなるため、制御システム120にデータが送信されなくなり、歩行者回避のための制御は働かず、そのまま衝突する可能性がある。本実施形態の場合、有効時間は時速80kmでの制動距離、空走距離から
(100−36−33.3)/22=1.4秒
となり、1.4秒間常に(周期的に)制御システム120に衝突の危険性がある警告を情報システム110が流し続けることができ、この警告により制御システム120が車両を減速させると安全に歩行者との衝突を回避することができるようになる。制御システム120は警告の認識に応答して車両を減速させるので、車両情報としての車両速度が低下し、低下した車両速度を判別した出力判定部202からの条件不成立の通知により、周期的な警告が停止する。
According to this embodiment, the serviceability of the collision avoidance process is improved. For example, it is assumed that the camera periodically transmits detection information of a pedestrian in a period of 1/3 s. In this case, the valid time of data input from the camera is fixed to 1/3 s from the input frequency. Now, assume that the camera detects a
このように本実施形態により、車載ゲートウェイ装置100は誤ったデータが情報システム110から入力されても入力診断手段によりデータの正しさを判断するため制御システム120に送信されることはなく、情報システム110に異常が発生しても出力抑止手段により、条件成立が通知されない限り情報システム110のデータが制御システム120に送信されることはないため、制御システム120に異常が伝播することはなく、情報制御連携時の車両制御への悪影響を防ぐことができる。また出力判定手段において情報システム110から入力される障害物までの距離のデータに対し車両速度を用いて衝突回避の処理が意味をなす有効時間を設定するため、制御システム120は、情報システム110からのデータの有効期間内において、そのデータを用いることができる。
As described above, according to the present embodiment, the in-
100:車載ゲートウェイ装置、110:情報システム、111:情報系ネットワーク、112:カーナビゲーション装置、113:カメラ、120:制御システム、121:制御系ネットワーク、122:BCM、123: ECM、201:入力診断部、202:出力判定部、203:出力抑止部、204:車両情報データベース、205:車両情報収集部、210: 情報系データ、220: 制御系データ、230:車両情報、301: 制御系データ、302: RAM、303:ROM、304: 第1の通信部、305: 第2の通信部。 100: In-vehicle gateway device, 110: Information system, 111: Information system network, 112: Car navigation device, 113: Camera, 120: Control system, 121: Control system network, 122: BCM, 123: ECM, 201: Input diagnosis , 202: Output determination unit, 203: Output suppression unit, 204: Vehicle information database, 205: Vehicle information collection unit, 210: Information system data, 220: Control system data, 230: Vehicle information, 301: Control system data, 302: RAM, 303: ROM, 304: first communication unit, 305: second communication unit.
Claims (18)
前記情報システムから第1のデータ及び前記第1のデータの取得時刻を入力し、
前記制御システムから第2のデータを入力し、前記取得時刻及び前記第2のデータを用いて、前記第1のデータの前記取得時刻からの有効時間を設定し、
前記設定した有効時間内ならば、前記第1のデータの前記制御システムへの送信を可とすることを特徴とするフィルタリング方法。 A filtering method for filtering information data from the information system to the control system in an in-vehicle gateway device connected between an information system and a control system constituting a vehicle system,
Input the first data and the acquisition time of the first data from the information system,
The second data is input from the control system, the effective time from the acquisition time of the first data is set using the acquisition time and the second data,
A filtering method characterized in that transmission of the first data to the control system is allowed within the set effective time.
前記情報システムから第1のデータ及び前記第1のデータの取得時刻を入力し、該入力した前記第1のデータ及び前記第1のデータの取得時刻の妥当性をチェックする入力診断手段と、
前記制御システムから第2のデータを入力し、前記取得時刻及び前記第2のデータを用いて、前記第1のデータの前記取得時刻からの有効時間を設定し、前記設定した有効時間内ならば、前記第1のデータの前記制御システムへの送信を可とする出力判定手段と、
前記出力判定手段からの前記第1のデータの前記制御システムへの送信の可に応答して、前記第1のデータを前記制御システムへ送信する出力抑止手段とを有することを特徴とする車載ゲートウェイ装置。 Mounted on a vehicle, connected to the vehicle's information system and control system,
Input diagnosis means for inputting the first data and the acquisition time of the first data from the information system, and checking the validity of the input time of the input first data and the first data;
The second data is input from the control system, and the effective time from the acquisition time of the first data is set using the acquisition time and the second data, and if within the set effective time Output determination means for allowing transmission of the first data to the control system;
An in-vehicle gateway, comprising: output suppression means for transmitting the first data to the control system in response to the transmission of the first data from the output determination means to the control system. apparatus.
前記第1のネットワークを介して入力した前記情報システムからの第1のデータ及び前記第1のデータの取得時刻、前記第2のネットワークを介して入力した前記制御システムからの第2のデータ、及び前記第2のネットワークを介して前記制御システムへ送信する制御系データを格納する記憶装置、及び
前記記憶装置に格納された前記第1のデータ及び前記第1のデータの取得時刻の妥当性をチェックし、前記取得時刻及び前記第2のデータを用いて、前記第1のデータの前記取得時刻からの有効時間を前記第1のデータに係る前記制御系データに設定し、前記設定した有効時間内ならば、前記第1のデータに係る前記制御系データを、前記第2のネットワークを介して前記制御システムへ送信するCPUを有することを特徴とする車載ゲートウェイ装置。 Mounted on a vehicle, connected to the vehicle information system via a first network, and connected to the vehicle control system via a second network;
First data from the information system input via the first network and the acquisition time of the first data, second data from the control system input via the second network, and A storage device that stores control system data to be transmitted to the control system via the second network, and the validity of the acquisition time of the first data and the first data stored in the storage device is checked. Then, using the acquisition time and the second data, an effective time from the acquisition time of the first data is set in the control system data related to the first data, and the effective time is within the set effective time If so, it has a CPU that transmits the control system data related to the first data to the control system via the second network. Tway equipment.
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