JP6323219B2 - 通信機能バイパス装置 - Google Patents
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Description
本発明は、シリアルバスと電子制御ユニットとの間の信号ラインをバイパスして電子制御ユニットに付加する新機能のプロトタイピングを実現するための通信機能バイパス装置に関する。
近年、車載の電子制御ユニット（ＥＣＵ）の開発に掛かる時間や労力を軽減するために、電子制御ユニットに付加する新機能のプロトタイピングを実現するラピッドプロトタイピング手法が広く活用されている。具体的には、専用メーカが提供している専用ハードウェアを利用して電子制御ユニットを置き換えたりバイパスしたりして新機能を評価することが行われている。
しかしながら、専用ハードウェアによる置き換えやバイパスのためには、その対象となる電子制御ユニットに対応する専用インタフェースを準備する必要があり、その準備には少なからず時間や労力が消費されていることから、これらの消費を削減したいという要求がある。
また、近年の電子制御ユニットは、高機能化しており、故障診断機能に代表される様々な付加的機能を搭載していることが多く、その全てを専用ハードウェアでエミュレートしようとすると、少なからず時間や労力が掛かるため、新機能を評価する際の効率が低下してしまうし、その一部のみを専用ハードウェアでエミュレートしようとすると、既に電子制御ユニットが備えている既存の機能が損なわれることになるため、専用ハードウェアと他の電子制御ユニットとの連携を確認することができなくなってしまう。
更に、電子制御ユニットは、一般的には、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）を始めとするシリアル通信プロトコルを使用して、センサ、アクチュエータ、及び他の電子制御ユニット等との間でシリアルバスを介して相互に入出力情報の伝送を行っているため、専用ハードウェアによる置き換えやバイパスのためには、専用ハードウェアの入出力仕様をその対象となる電子制御ユニットの入出力仕様に統一する必要がある。
ところが、プロトタイプのソフト機能を評価する際には、必ずしも全ての入出力情報が必要となる訳で無く、寧ろ全ての入出力情報が必要となる状況は極めて稀であり、例えば、アクチュエータから電子制御ユニットへの入力情報をそのまま使用すると共に制御アルゴリズムを変更することにより、電子制御ユニットからアクチュエータへの出力情報のうちアクチュエータに対する指示値のみを変更したいという要求が多い。
そこで、本発明の目的は、専用インタフェースの準備で消費される時間や労力を削減し、しかも電子制御ユニットに搭載されている全ての機能のエミュレートを伴わずに既に電子制御ユニットが備えている既存の機能を発揮することができ、新機能を評価したい出力情報のみを変更して電子制御ユニットに付加する新機能の効率的なプロトタイピングを実現することが可能な通信機能バイパス装置を提供することにある。
この目的を達成するために創案された本発明は、シリアルバスと電子制御ユニットとの間の信号ラインをバイパスして前記電子制御ユニットに付加する新機能のプロトタイピングを実現するための通信機能バイパス装置であって、前記シリアルバスから前記電子制御ユニットへの入力情報に関して、全ての入力情報を変更せずに前記電子制御ユニットに転送する第１の転送回路と、前記電子制御ユニットから前記シリアルバスへの出力情報に関して、新機能を評価したい出力情報を新機能に対応する情報で上書きして前記シリアルバスに転送し、それ以外の出力情報を変更せずに前記シリアルバスに転送する第２の転送回路と、を備える通信機能バイパス装置である。
前記第２の転送回路は、新機能を評価したい出力情報の出力タイミングをトリガとして新機能を評価したい出力情報を新機能に対応する情報で上書きして前記シリアルバスに転送すると良い。
前記第２の転送回路は、新機能を評価したい出力情報のうち予め設定された部分のみを新機能に対応する情報で上書きして前記シリアルバスに転送すると良い。
前記新機能に対応する情報は、別体のラピッドプロトコントローラで生成されて前記第２の転送回路に送信されると良い。
本発明によれば、専用インタフェースの準備で消費される時間や労力を削減し、しかも電子制御ユニットに搭載されている全ての機能のエミュレートを伴わずに既に電子制御ユニットが備えている既存の機能を発揮することができ、新機能を評価したい出力情報のみを変更して電子制御ユニットに付加する新機能の効率的なプロトタイピングを実現することが可能な通信機能バイパス装置を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
図１に示すように、本発明の好適な実施の形態に係る通信機能バイパス装置１００は、シリアルバス１０１と電子制御ユニット１０２との間の信号ライン１０３をバイパスして電子制御ユニット１０２に付加する新機能のプロトタイピングを実現するための装置である。
この通信機能バイパス装置１００は、シリアルバス１０１から電子制御ユニット１０２に入力されるデータとしての入力情報をシリアルバス１０１から電子制御ユニット１０２に転送する第１の転送回路１０４と、電子制御ユニット１０２からシリアルバス１０１に出力されるデータとしての出力情報を電子制御ユニット１０２からシリアルバス１０１に転送する第２の転送回路１０５と、を備えている。
シリアルバス１０１は、コントローラエリアネットワークを始めとするシリアル通信プロトコルを使用して、電子制御ユニット１０２とセンサとの間、電子制御ユニット１０２とアクチュエータとの間、又は電子制御ユニット１０２と他の電子制御ユニット１０２との間等で相互に入出力情報の伝送を行うための通信経路である。これらの間でシリアルバス１０１を介して相互に入出力情報の伝送が行われることにより、複数の機器が連動する協調制御が実現される。
電子制御ユニット１０２は、エンジン等を制御するための電子機器であり、近年の高機能化により、故障診断機能に代表される様々な付加的機能を搭載している。
信号ライン１０３は、コントローラエリアネットワークを始めとするシリアル通信プロトコルを使用して、シリアルバス１０１と電子制御ユニット１０２との間で相互に入出力情報の伝送を行うための通信経路である。この信号ライン１０３は、通信機能バイパス装置１００でバイパスされている。
第１の転送回路１０４は、シリアルバス１０１から電子制御ユニット１０２への入力情報に関して、全ての入力情報を変更せずに電子制御ユニット１０２に転送するための電子回路である。
第２の転送回路１０５は、電子制御ユニット１０２からシリアルバス１０１への出力情報に関して、新機能を評価したい出力情報Ａを新機能に対応する情報Ｂで上書きしてシリアルバス１０１に転送し、それ以外の出力情報Ｃを変更せずにシリアルバス１０１に転送するための電子回路である。
例えば、所定のコントローラエリアネットワークフレームが入力情報として入力されたときに、所定の制御アルゴリズムに基づいてアクチュエータへの指示値を求め、その指示値を含むコントローラエリアネットワークフレームが出力情報としてシリアルバス１０１に出力される電子制御ユニット１０２に対して、制御アルゴリズムを変更することにより、現在とは異なる指示値を含むコントローラエリアネットワークフレームが出力される新機能を付加したい場合を考える。
この場合、通信機能バイパス装置１００は、電子制御ユニット１０２から出力されるコントローラエリアネットワークフレームを監視し、そのコントローラエリアネットワークフレームがアクチュエータへの指示値を含んでいるか否かを判定する。
この判定にて、コントローラエリアネットワークフレームがアクチュエータへの指示値を含んでいないと判定された場合には、第２の転送回路１０５により、そのコントローラエリアネットワークフレームを変更せずにシリアルバス１０１に転送し、コントローラエリアネットワークフレームがアクチュエータへの指示値を含んでいると判定された場合には、第２の転送回路１０５により、そのコントローラエリアネットワークフレームのうちアクチュエータへの指示値に関係のある、即ち上書き対象であるデータビットのみを新しい制御アルゴリズムに基づいて求めた指示値で上書きすると共に、その他のアクチュエータへの指示値に関係のない、即ち上書き対象でないデータビットについては変更せずにシリアルバス１０１に転送する。
このように、通信機能バイパス装置１００は、シリアルバス１０１から受信した入力情報に関しては、その入力情報の内容に依存せずに常に入力情報を中継して電子制御ユニット１０２に遅滞なく転送するように振る舞うが、電子制御ユニット１０２から受信した出力情報に関しては、その出力情報が新機能を評価したい出力情報Ａである場合には、その出力情報Ａを新機能に対応する情報Ｂで上書きした後にシリアルバス１０１に転送し、その出力情報が新機能を評価したい出力情報Ａでない出力情報Ｃである場合には、その出力情報Ｃを中継してシリアルバス１０１に遅滞なく転送するように振る舞うことになる。
このとき、第２の転送回路１０５は、新機能を評価したい出力情報Ａの出力タイミングをトリガとして新機能を評価したい出力情報Ａを新機能に対応する情報Ｂで上書きしてシリアルバス１０１に転送することが好ましい。
これにより、電子制御ユニット１０２を専用ハードウェアで置き換えたりバイパスしたりしなくても、シリアルバス１０１から見れば、電子制御ユニット１０２にあたかも新機能が付加されているように見える。
また、第２の転送回路１０５は、新機能を評価したい出力情報Ａのうち予め設定された部分のみを新機能に対応する情報Ｂで上書きしてシリアルバス１０１に転送することが好ましい。
これにより、既存の電子制御ユニット１０２から出力された出力情報Ａのうち新機能に関係の無い部分をエミュレートする必要が無くなり、そのエミュレートに費やされる時間や労力を削減することが可能となる。
更に、新機能に対応する情報は、別体のラピッドプロトコントローラ１０６で生成されて第２の転送回路１０５に送信されることが好ましい。
例えば、複数の電子制御ユニット１０２のそれぞれに対して新機能の評価を同時に行う場合には、複数の電子制御ユニット１０２のそれぞれとシリアルバス１０１との間の信号ライン１０３をバイパスするために複数の通信機能バイパス装置１００を使用する必要があり、新機能に対応する情報を生成することができる性能を複数の通信機能バイパス装置１００のそれぞれに持たせなければならず、通信機能バイパス装置１００が高価になり、新機能の評価に掛かるコストが膨大になってしまう。
これに対して、新機能に対応する情報を生成することができる性能を持ったラピッドプロトコントローラ１０６を１台だけ使用し、出力情報を所定の情報で上書きすることができるだけの性能を複数の通信機能バイパス装置１００のそれぞれに持たせることにより、通信機能バイパス装置１００が安価になり、新機能の評価に掛かるコストを低減することが可能となる。
これまで説明してきたように、通信機能バイパス装置１００を使用することにより、専用ハードウェアによる電子制御ユニット１０２の置き換えやバイパスが不要となり、専用インタフェースの準備で消費される時間や労力を削減することができる。
また、通信機能バイパス装置１００は、電子制御ユニット１０２から受信した出力情報に関しては、その出力情報が新機能を評価したい出力情報Ａである場合には、その出力情報Ａを新機能に対応する情報Ｂで上書きした後にシリアルバス１０１に転送し、その出力情報が新機能を評価したい出力情報Ａでない出力情報Ｃである場合には、その出力情報Ｃを中継してシリアルバス１０１に遅滞なく転送するように振る舞うため、通信機能バイパス装置１００を採用することにより、電子制御ユニット１０２に搭載されている全ての機能のエミュレートを伴わずに既に電子制御ユニット１０２が備えている既存の機能を発揮することができ、新機能を評価したい出力情報のみを変更して電子制御ユニット１０２に付加する新機能の効率的なプロトタイピングを実現することが可能となる。
１００ 通信機能バイパス装置
１０１ シリアルバス
１０２ 電子制御ユニット
１０３ 信号ライン
１０４ 第１の転送回路
１０５ 第２の転送回路
１０６ ラピッドプロトコントローラ
Ａ 新機能を評価したい出力情報
Ｂ 新機能に対応する情報
Ｃ 新機能を評価したい出力情報以外の出力情報
１０１ シリアルバス
１０２ 電子制御ユニット
１０３ 信号ライン
１０４ 第１の転送回路
１０５ 第２の転送回路
１０６ ラピッドプロトコントローラ
Ａ 新機能を評価したい出力情報
Ｂ 新機能に対応する情報
Ｃ 新機能を評価したい出力情報以外の出力情報
Claims (4)
- シリアルバスと電子制御ユニットとの間の信号ラインをバイパスして前記電子制御ユニットに付加する新機能のプロトタイピングを実現するための通信機能バイパス装置であって、
前記シリアルバスから前記電子制御ユニットへの入力情報に関して、全ての入力情報を変更せずに前記電子制御ユニットに転送する第１の転送回路と、
前記電子制御ユニットから前記シリアルバスへの出力情報に関して、新機能を評価したい出力情報を新機能に対応する情報で上書きして前記シリアルバスに転送し、それ以外の出力情報を変更せずに前記シリアルバスに転送する第２の転送回路と、
を備えることを特徴とする通信機能バイパス装置。 - 前記第２の転送回路は、新機能を評価したい出力情報の出力タイミングをトリガとして新機能を評価したい出力情報を新機能に対応する情報で上書きして前記シリアルバスに転送する請求項１に記載の通信機能バイパス装置。
- 前記第２の転送回路は、新機能を評価したい出力情報のうち予め設定された部分のみを新機能に対応する情報で上書きして前記シリアルバスに転送する請求項１又は２に記載の通信機能バイパス装置。
- 前記新機能に対応する情報は、別体のラピッドプロトコントローラで生成されて前記第２の転送回路に送信される請求項１から３の何れか一項に記載の通信機能バイパス装置。
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