JP6369396B2

JP6369396B2 - 車両用情報通信システム

Info

Publication number: JP6369396B2
Application number: JP2015122177A
Authority: JP
Inventors: 吉田　浩之; 浩之吉田; 成司松本; 夏子宮寺
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2015-06-17
Filing date: 2015-06-17
Publication date: 2018-08-08
Anticipated expiration: 2035-06-17
Also published as: JP2017007405A

Description

本発明は、車両情報を車外へ送信する車両用情報通信システムに関する。

乗用車などの車両には、パワートレイン制御、ボディ制御、車両制御などのさまざまな制御を行うためのさまざまな電子制御モジュール（ＥＵＣ：Electronic Control Unit）が搭載されている。また、車両のさまざまな作動状況を記録する運転データレコーダ（ＯＤＲ：Operation Data Recorder）が搭載されていることもある。このような各種車載装置から収集した車両に関する各種情報（車両情報）は、車両の故障診断やメンテナンス管理などに役立つものである。

車両情報はセンター装置などの車外装置において蓄積および解析・加工されるが、センター装置が車両情報を取得するには、ＵＳＢメモリなどのメモリデバイスに車両情報を書き出してＵＳＢメモリをＰＣに接続してＰＣからインターネット経由でセンター装置に車両情報を送信する必要があり不便である。かかる問題に対して、双方向通信が可能な専用の通信モジュールまたは携帯電話機を用いて、走行中の車両のダイアグ情報をセンター装置に送信する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００６−２５０４８号公報

上記の従来技術のように車両情報の送信専用の通信モジュールを車載するよりも、スマートフォンやタブレット端末などの乗車者が所持する携帯端末を車両情報を送信する送信機として用いることがコスト面で有利であり好ましい。しかし、携帯端末は車両情報の送信専用の機器ではないため、携帯端末を車両情報の送信機として使用するにあたって携帯端末特有の事情を考慮する必要がある。

上記問題に鑑み、本発明は、携帯電話機やスマートフォンなどの携帯端末を車両情報の送信機として使用するのに好適な車両用情報システムを提供することを目的とする。

本発明の一局面に従った車両用情報通信システムは、車載機器から車両情報を収集する情報収集部と、車内に持ち込まれた通信機能を有する携帯端末が接続される通信インタフェースと、情報収集部によって収集された車両情報を通信インタフェースを介して携帯端末に転送する制御部とを有する車載情報装置を備え、車両情報には送信優先順位が設定されており、制御部は、携帯端末に転送すべき車両情報が複数存在する場合において、送信優先順位が上位の車両情報から順に携帯端末に転送するように構成されており、車両情報が転送された携帯端末が当該転送された車両情報をセンター装置に転送し、さらに前記制御部は、前記携帯端末から車両情報が前記センター装置に転送されたときには、当該転送された車両情報を前記車載情報装置から削除する一方、前記携帯端末に転送できなかった送信優先順位が下位の車両情報について、前記情報収集部によって前記下位の車両情報に関する新たな車両情報が収集された場合には、前記下位の車両情報を新たに収集された車両情報で上書きするように構成されているものである。

本発明によると、車両情報を車外へ送信する車両用情報システムにおいて携帯電話機やスマートフォンなどの携帯端末を送信機として好適に使用することができる。

一実施形態に係る車両用情報通信システムの概略図一例に係る車載システムの構成図携帯端末の車内通信および車外通信の環境設定画面を示す図車載情報装置、携帯端末、およびセンター装置間での車両情報の転送手順を示すシーケンス図車両用情報通信システムにおける車両情報の送信処理のフローチャート

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者らは、当業者が本発明を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

図１は、一実施形態に係る車両用情報通信システムの概略を示す。本実施形態に係る車両用情報通信システム１００は、車載情報装置（ＣＭＵ：Connectivity Master Unit）１０と、携帯端末２０（ＤＴＵ：Data Transfer Unit）と、センター装置３０とを含む。このうち車載情報装置１０および携帯端末２０は車両１０１の車内に配置され、センター装置３０は車外（遠隔地）に配置される。

車両１０１は、内燃機関エンジン、ハイブリッドエンジン、電動モーターなどの原動機の動力により走行する自動車であり、典型的には乗用車である。

車載情報装置１０は、車両１０１のダッシュボードあるいはセンターコンソールに配置される車載装置である。車載情報装置１０は、タッチパネル機能を有する小型表示装置（図示せず）を備えており、タッチ操作によりカーナビゲーション、車載ＡＶ装置、車内空調、車両設定などの各種操作を行うことができるようになっている。

また、車載情報装置１０は、車両１０１の車両情報を収集する機能を有する。ここでいう車両情報とは、車両１０１の各種車載機器から得られる情報であり、車載機器が検出したそのままの未加工データ（例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）情報や時刻情報など）のほか、車載機器において解析・加工処理された加工データ（例えば、ヒータコントロール解析データやブレーキ解析データなど）も含む。

携帯端末２０は、乗車者が所持する携帯電話機、スマートフォン、タブレット端末、ノートＰＣなどの携帯情報端末あるいは携帯通信機器である。携帯端末２０は、車両１０１の車内に持ち込まれて車載情報装置１０と有線および／または無線で接続される。後述するように、車載情報装置１０に複数の携帯端末２０を同時に接続することができる。また、一つの携帯端末２０が有線および無線の二つの通信インタフェースを使用して車載情報装置１０に接続することもできる。携帯端末２０を車載情報装置１０に接続することで、乗車者は、携帯端末２０の操作を車載情報装置１０側で行うことができる。例えば、携帯端末２０が持つ音楽コンテンツや映像コンテンツやラジオを車載情報装置１０で操作して車載ＡＶ装置で再生したり、ショートメッセージを車載情報装置１０で見たり、車載情報装置１０を使ってハンズフリー通話をしたりすることができる。

携帯端末２０は、３Ｇ、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＧＳＭ（Global System for Mobile communication）などのキャリア通信機能を有している。携帯端末２０において専用のアプリ（アプリケーション）を起動することにより、携帯端末２０は、車載情報装置１０から車両情報を受けて、当該車両情報を電気通信回線１０２を介して無線通信によりセンター装置３０に転送する送信機として機能する。

電気通信回線１０２は、３Ｇ、ＬＴＥ、ＧＳＭなどの電気通信事業者（通信キャリア）が提供する公衆移動体通信網、インターネット、ＷＡＮ（Wide Area Network）、およびＬＡＮ（Local Area Network）などを含む。

センター装置３０は、携帯端末２０から転送される車両情報を電気通信回線１０２を経由して受信し、受信した車両情報を蓄積および解析・加工する装置である。例えば、センター装置３０は、複数のサーバーから構成される。電気通信回線１０２側の末端にはバックエンドサーバー３０Ａが配置される。バックエンドサーバー３０Ａは、主に通信プラットフォームとして機能し、携帯端末２０から転送される車両情報を受信してそれを蓄積する。バックエンドサーバー３０Ａは、ＷＡＮやＬＡＮなどを通じてリージョンサーバー３０Ｂなどのさらに別のサーバーに接続されている。リージョンサーバー３０Ｂは、バックエンドサーバー３０Ａの蓄積情報を適宜読み出して解析・加工する。リージョンサーバー３０Ｂにより解析・加工された情報は車両１０１のメンテナンスや付加価値の高いサービス提供に活用される。

上記のように、本実施形態に係る車両用情報通信システム１００では、車両１０１に車載された専用の通信機器ではなく車両１０１の乗車者が所持するスマートフォンなどの汎用の携帯端末を利用して車両情報をセンター装置３０に転送する。

次に、車両１０１の車載システムの構成例について説明する。図２は、一例に係る車載システムの構成を示す。

車両１０１には、エンジンを含むパワートレインの動作を制御するＰＣＭ（Powertrain Control Module）４１、変速機の制御を行うＴＣＭ（Transmission Control Module）４２、ワイパー、ドアロック、ルームライト、ウィンカー、テールランプ、キーレス、セキュリティなどの電装品を制御するＢＣＭ（Body Control Module）４３、車輪のスリップなどを防止して車両の走行安定性を保つようにエンジントルクの制御を行うＤＳＣ（Dynamic Stability Control）４４などのさまざまな電子制御モジュール（ＥＣＭ：Electronic Control Module）が車載されている。これら車載機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの車載バス５０に接続されている。

車載情報装置１０も車載バス５０に接続されている。具体的には、車載情報装置１０は、情報収集部１１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２、メモリ１３、および通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）１４Ａおよび１４Ｂを備えている。これら構成要素は内部バス１８に接続されている。

情報収集部１１は、上記の各種車載機器から車両情報を収集するモジュールである。情報収集部１１は、ＣＡＮバスインタフェースなどの車載バス５０に接続するためのインタフェースを介して車載バス５０に接続される。

メモリ１３は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などの揮発性メモリと、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュメモリなどの不揮発性メモリとを含む。メモリ１３は、車載情報装置１０を動作させるためのプログラムを保存したり（ＲＯＭやフラッシュメモリの場合）、情報収集部１１が収集した車両情報を一時的に記憶したり（ＲＡＭの場合）、長期間に亘って蓄積したりする（フラッシュメモリの場合）ことができる。

通信インタフェース１４Ａおよび１４Ｂは、車載情報装置１０と携帯端末２０とを接続するインタフェースである。通信インタフェース１４Ａは、ブルートゥース（登録商標）などの近距離無線インタフェースであり、車載情報装置１０と携帯端末２０とは無線２０１により通信する。通信インタフェース１４Ｂは、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの有線インタフェースであり、車載情報装置１０と携帯端末２０とはケーブル２０２で接続され、ケーブル２０２を通じて通信する。

通信インタフェース１４Ａおよび１４Ｂのすべてを用いて複数の携帯端末２０を車載情報装置１０に同時に接続することができる。特に、通信インタフェース１４Ｂは複数のポートを有しており、これら複数のポートに複数の携帯端末２０を同時に接続することができる。図２の例では通信インタフェース１４Ｂは二つのポートを有しており、通信インタフェース１４Ａと合わせて最大で３台の携帯端末２０と接続することができる。

ユーザー（乗車者）は、携帯端末２０を車載情報装置１０からセンター装置３０へ車両情報を送信する送信機として機能させるにあたって、車両情報の通信に係る車内外の通信環境を任意に設定することができる。図３は、携帯端末２０の車内通信および車外通信の環境設定画面を示す。例えば、車内通信として、ブルートゥースおよびＵＳＢのそれぞれについて使用の可否を設定することができる。また、車外通信として、キャリア通信およびＷｉ−Ｆｉ通信のそれぞれについて使用の可否を設定することができる。

図２へ戻り、ＣＰＵ１２は、メモリ１３に格納されたプログラムに従って車載情報装置１０の全体的な動作を制御する。例えば、ＣＰＵ１２は、情報収集部１１が車載機器から車両情報を収集し、収集した情報を必要に応じて解析・加工して所定のデータ構造を有する電子ファイルを生成する。生成された電子ファイルはメモリ１３に保存される。

ＣＰＵ１２は、情報種別に応じて複数の電子ファイル、例えば、走行距離および燃費の累積データを保持するファイル（便宜上、ファイルＡとする）；１ドライブ（イグニッションオンからオフまでの期間）の走行時間、走行距離、燃費、イグニッションオフの場所および時刻を保持するファイル（便宜上、ファイルＢとする）；ワーニングランプ点灯情報、車両系故障コード、およびワーニングランプ点灯の前後数秒間の車両状態情報を保持するファイル（便宜上、ファイルＣとする）；インジケータランプ点灯情報およびインジケータランプ点灯の前後数秒間の車両状態情報を保持するファイル（便宜上、ファイルＤとする）などを生成する。ファイルの生成タイミングは、例えば、ファイルＡおよびファイルＢがイグニッションオフ時であり、ファイルＣがワーニングランプ点灯時であり、ファイルＤがＡＢＳ（Antilock Brake System）などの安全デバイスの作動時である。

また、ＣＰＵ１２は、所定のタイミングでメモリ１３からファイルを読み出して、通信インタフェース１４Ａおよび１４Ｂのうち通信環境設定で使用可能に設定されている方のインタフェースを介して携帯端末２０にファイルを転送する。携帯端末２０は、転送されたファイルを電気通信回線１０２を介してセンター装置３０に転送する。ＣＰＵ１２によるファイルの読み出しおよび送信タイミングは、例えば、ファイルＡがエンジン始動時であり、ファイルＢ、ファイルＣ、およびファイルＤがファイル生成後すぐである。

図４は、車載情報装置１０、携帯端末２０、およびセンター装置３０間での車両情報の転送手順を示すシーケンス図である。同図を参照しながら、車載情報装置１０、携帯端末２０、およびセンター装置３０間での車両情報の転送手順について説明する。なお、携帯端末２０は、通信インタフェース１４Ａまたは１４Ｂに接続されて車載情報装置１０と通信できる状態にあり、また、電気通信回線１０２を介してセンター装置３０と通信できる状態にあるものとする。

車載情報装置１０において車両情報を格納するファイルが生成され、当該ファイルをセンター装置３０に送信すべきトリガーが生じると、車載情報装置１０は、携帯端末２０に対して接続要求をする（Ｓ１１）。携帯端末２０は、当該接続要求を受けると自機が車載情報装置１０と接続できる状態にあるか否かを確認して、接続できる状態にあれば車載情報装置１０に対して接続許可を出す（Ｓ２１）。

車載情報装置１０は、当該接続許可を受けると携帯端末２０に対してファイルの転送要求をする（Ｓ１２）。携帯端末２０は、当該転送要求を受けると車載情報装置１０に対してファイルの転送許可を出す（Ｓ２２）。車載情報装置１０は、当該転送許可を受けると、通信インタフェース１４Ａまたは１４Ｂを介して携帯端末２０に、車両情報を格納したファイルを転送する（Ｓ１３）。

携帯端末２０は、車載情報装置１０からファイルを受信し、車載情報装置１０に受信結果を通知する（Ｓ２３）。続けて、携帯端末２０は、当該受信したファイルを、電気通信回線１０２を介してセンター装置３０に転送する（Ｓ２４）。

センター装置３０は、携帯端末２０からファイルを受信し、携帯端末２０に受信結果を通知する（Ｓ３１）。携帯端末２０は、センター装置３０から通知された受信結果に基づいて、センター装置３０にファイルが転送できたか否かのエラー判定を行う（Ｓ２５）。

もしセンター装置３０にファイルが正しく転送できていなければ、携帯端末２０は、車載情報装置１０に対してファイルの再送要求をする（Ｓ２６）。車載情報装置１０は、当該再送要求を受けると、通信インタフェース１４Ａまたは１４Ｂを介して再び携帯端末２０に、車両情報を格納したファイルを転送する（Ｓ１３）。

一方、もしセンター装置３０にファイルが正しく転送できたならば、センター装置３０は、当該受信したファイルに格納された車両情報を蓄積し、また、解析・加工を行う（Ｓ３２）。また、携帯端末２０は、車載情報装置１０に対して転送に成功したファイルの削除要求をする（Ｓ２７）。

車載情報装置１０は、当該削除要求を受けると、携帯端末２０を経由してセンター装置３０への転送に成功したファイルを削除する（Ｓ１４）。続けて、車載情報装置１０は、携帯端末２０に対して転送に成功したファイルをファイルリストから削除する要求をする（Ｓ１５）。

携帯端末２０は、車載情報装置１０から受信してセンター装置３０へ転送すべきファイルをファイルリストで管理している。携帯端末２０は、当該削除要求を受けると、センター装置３０に転送したファイルのファイル名をファイルリストから削除する（Ｓ２８）。このように、ファイルリストを利用することで、センター装置３０に転送が完了したファイルが車載情報装置１０のメモリ１３から削除されたか否かを携帯端末２０側で把握することができる。

上記の手順により、車両１０１の乗車者が車内に持ち込んだ携帯電話機、スマートフォン、タブレット端末、ノートＰＣなどの携帯端末２０を、車載情報装置１０からセンター装置３０へ車両情報を送信する送信機として機能させることができる。

ここで、携帯端末２０を車両情報の送信機として使用するにあたって携帯端末特有の事情を考慮する必要がある。例えば、携帯端末２０のついて次のような事態が想定される。１．携帯端末２０のバッテリ残量が少なくなっている。
２．携帯端末２０に保存されている音楽コンテンツや映像コンテンツなどを車載ＡＶ装置で再生中であり、車載情報装置１０と携帯端末２０との間の通信負荷が高くなっている。３．通信キャリアの電波強度が弱く、携帯端末２０が電気通信回線１０２に接続できない状態にある。
４．そもそも乗車者が携帯端末２０を所持していない、または所持していても携帯端末２０が車載情報装置１０に接続されていないかまたは切断された。

上記のような事態が発生した場合には、携帯端末２０を車両情報の送信機として使用することを控えて携帯端末２０の本来の使用用途を優先すべき（上記１、２の場合）、または、携帯端末２０を送信機として使用することができない（上記３、４の場合）。すなわち、携帯端末２０は車両情報の送信機として常時使用できるものではなく、携帯端末２０をそのような送信機として使用可能なタイミングは上記事態が生じていないときに限られる。また、携帯端末２０を車両情報の送信機として使用中に上記事態が生じると、送信機としての使用を突然やめなければならないこともある。また、携帯端末２０を車両情報の送信機として使用できるタイミングを車載情報装置１０側で正確に予測することは困難である。

そこで、本実施形態に係る車両用情報通信システム１００では、携帯端末２０が車両情報の送信機として使用可能な限られたタイミングで車載情報装置１０からセンター装置３０へ車両情報を効率よく送信できるようにするために、センター装置３０に送信すべき車両情報に送信優先順位を設定し、その順位に従って車両情報を送信する。

ファイルの送信優先順位の決め方は任意である。一般的には、安全性に関わるものやリアルタイム性が求められるもの（上記例では、ワーニングランプ点灯情報、車両系故障コード、およびワーニングランプ点灯の前後数秒間の車両状態情報を保持するファイルＣ）については送信優先順位を高くし、安全性に直接影響しないもの（上記例では、インジケータランプ点灯情報およびインジケータランプ点灯の前後数秒間の車両状態情報を保持するファイルＤ）については送信優先順位を低くすることが考えられる。

次に、本実施形態に係る車両用情報通信システム１００における車両情報の送信処理について、図５を参照して詳細に説明する。図５は、車両用情報通信システム１００における車両情報の送信処理のフローチャートである。

車載情報装置１０において車両情報を格納したファイルが生成され、当該ファイルをセンター装置３０に送信すべきトリガーが生じると（Ｓ１０１）、ＣＰＵ１２は、メモリ１３に一時的に保存されている携帯端末２０に転送すべきファイルを確認する（Ｓ１０２）。そして、携帯端末２０に転送すべきファイルが一つであれば（Ｓ１０３でＮＯ）、ＣＰＵ１２はメモリ１３から当該ファイルを読み出して携帯端末２０に転送する（Ｓ１０４）。

一方、携帯端末２０に転送すべきファイルがメモリ１３に複数存在することがある。その場合には（Ｓ１０３でＹＥＳ）、ＣＰＵ１２は、メモリ１３に保存されている各ファイルの送信優先順位を確認する（Ｓ１０５）。例えば、車載情報装置１０において生成され得るすべてのファイルについてファイル名と送信優先順位との対応関係をテーブル化してメモリ１３などに保存しておくことで、ＣＰＵ１２は当該テーブルを参照して各ファイルの送信優先順位を知ることができる。

ＣＰＵ１２は、各ファイルの送信優先順位を確認すると、その時点で送信優先順位が上位のファイルを携帯端末２０に転送する（Ｓ１０６）。そして、ＣＰＵ１２は、当該ファイルを携帯端末２０に転送し終えると、再びメモリ１３を確認してすべてのファイルを転送し終えたか否かを確認する。これは、携帯端末２０へのファイル転送中に新たなファイルが生成されてメモリ１３に保存されることがあるからである。

メモリ１３を確認した結果、携帯端末２０に未転送のファイルが残っていれば（Ｓ１０７でＮＯ）、ＣＰＵ１２は、再び、メモリ１３に保存されている各ファイルの送信優先順位を確認する（Ｓ１０５）。そして、ＣＰＵ１２は、その時点で送信優先順位が上位のファイルを携帯端末２０に転送する（Ｓ１０６）。ＣＰＵ１２は、メモリ１３に保存されているすべてのファイルを携帯端末２０に転送し終えるまで以上の処理を続ける。

上記の手順により、携帯端末２０が車両情報の送信機として使用可能な限られたタイミングで車載情報装置１０からセンター装置３０へ重要な車両情報から順に効率よく送信することができる。

なお、車載情報装置１０から携帯端末２０に転送できなかった送信優先順位が下位のファイルには、次に携帯端末２０が車両情報の送信機として使用可能になったときに送信される可能性がある。もし次のタイミングまでに新たな車両情報が収集された場合には、当該ファイルは当該新たな車両情報を格納するファイルに上書きされて、最新の車両情報がセンター装置３０へ送信される。

以上のように、本発明における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本発明における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

１００車両用情報通信システム
１０車載情報装置
１１情報収集部
１２ＣＰＵ（制御部）
１４Ａ通信インタフェース
１４Ｂ通信インタフェース
２０携帯端末
３０センター装置
４１ＰＣＭ（車載機器）
４２ＴＣＭ（車載機器）
４３ＢＣＭ（車載機器）
４４ＤＳＣ（車載機器）

Claims

車載機器から車両情報を収集する情報収集部と、
車内に持ち込まれた通信機能を有する携帯端末が接続される通信インタフェースと、
前記情報収集部によって収集された車両情報を前記通信インタフェースを介して前記携帯端末に転送する制御部とを有する車載情報装置を備え、
車両情報には送信優先順位が設定されており、
前記制御部は、前記携帯端末に転送すべき車両情報が複数存在する場合において、送信優先順位が上位の車両情報から順に前記携帯端末に転送するように構成されており、
車両情報が転送された携帯端末が当該転送された車両情報をセンター装置に転送し、
さらに前記制御部は、前記携帯端末から車両情報が前記センター装置に転送されたときには、当該転送された車両情報を前記車載情報装置から削除する一方、前記携帯端末に転送できなかった送信優先順位が下位の車両情報について、前記情報収集部によって前記下位の車両情報に関する新たな車両情報が収集された場合には、前記下位の車両情報を新たに収集された車両情報で上書きするように構成されている
ことを特徴とする車両用情報通信システム。
前記制御部は、送信優先順位が上位の車両情報を前記携帯端末に転送した後に、未転送で残っている車両情報の優先順位を確認し、その時点で送信優先順位が上位の車両情報を次に前記携帯端末に転送するように構成されている、請求項１に記載の車両用情報通信システム。
前記情報収集部は、車両情報が前記携帯端末に転送されている最中に、新たな車両情報を収集できるように構成されている、請求項１または請求項２に記載の車両用情報通信システム。
前記制御部は、車両情報を格納するファイルのファイル名と送信優先順位との対応関係を表すテーブルを参照して、車両情報の送信優先順位を判断するように構成されている、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車両用情報通信システム。