JP6620891B2 - 中継装置、中継方法、およびコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
本出願は、2017年4月12日出願の日本出願第2017−078837号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
ECUの種類には、例えば、アクセル、ブレーキ、ハンドルの操作に対してエンジンやブレーキ、EPS(Electric Power Steering)等の制御を行う走行系に関わるもの、乗員によるスイッチ操作に応じて車内照明やヘッドライトの点灯/消灯と警報器の吹鳴等の制御を行うボディ系ECU、運転席近傍に配設されるメータ類の動作を制御するメータ系ECUなどがある。
ECUの制御プログラムは、車両の仕向け地やグレードなど応じて異なることがあり、制御プログラムのバージョンアップに対応して、旧バージョンの制御プログラムを新バージョンの制御プログラムに書き換える必要がある。また、たとえば地図情報や制御用のパラメータなど、制御プログラムの実行に必要なデータも書き換える必要がある。
特許文献1に開示されているようにオンライン更新を実行する場合、通信負荷の増加や、更新処理のためのメモリの圧迫、などの、オンライン更新に関連する装置構成の負荷をまねくおそれがある。一方で、オンライン更新をすべて不許可とすると、更新のたびにディーラーなどによる更新作業が必要となるために、ユーザの利便性が低下する。
この開示によると、ユーザの利便性の向上と、オンライン更新に関連する装置構成の負荷の回避と、を両立させることができる。
本実施の形態には、少なくとも以下のものが含まれる。すなわち、
(1)本実施の形態に含まれる中継装置は、サーバからダウンロードされる車載制御装置の制御プログラムの更新用プログラムを、車載制御装置に転送する中継装置であって、制御プログラムのサイズと更新用プログラムのサイズとの比率を示す指標値を算出する算出部と、算出された指標値に基づいて、転送の可否を判断する転送制御部と、を備える。
車載制御装置の接続されている車内通信線の使用可能な帯域幅や、車載制御装置のメモリサイズなどの、オンライン更新に関連する装置構成は、車載制御装置の制御プログラムのサイズに関連している場合がある。この場合において、制御プログラムのサイズと更新用プログラムのサイズとの比率を示す指標値に基づいて更新用プログラムの車載制御装置への転送の可否が判断されることによって、オンライン更新に関連する装置構成に応じて転送が実行される。そのため、転送を許容する上記比率を適切に設定することによって、オンライン更新に関連する装置構成の負荷の回避と、ユーザの利便性の向上と、を両立させることができる。
閾値を適切に設定することによって、規模の大きな更新はオンライン更新で実行しないようにし、そうでない更新をオンライン更新で実行するようにできる。これにより、オンライン更新に関連する装置構成の負荷の回避と、ユーザの利便性の向上と、を両立させることができる。
車載制御装置に接続された車内通信線の使用可能な帯域幅に応じて閾値が変更されることによって、転送に用いられる車内通信線に応じた閾値を用いて転送の可否が判断される。閾値を、車内通信線を介した通信への負荷が大きい程度の指標値と設定しておくことで、車内通信線を介した通信への負荷が大きい更新用プログラムの転送を不可とすることができる。そのため、転送による車内通信線への負荷を抑えることができる。
車内通信線に接続された1または複数の車載制御装置の動作状況によって、当該車内通信線の、更新用プログラムの転送に使用可能な帯域幅は変化する。そのため、動作状況に応じて、車内通信線を介した通信への負荷が大きい程度の指標値となるように閾値を変更することによって、更新用データの転送時に車内通信線を介した通信への負荷が大きくなるような更新用プログラムの転送を不可とすることができる。そのため、転送による車内通信線への負荷を抑えることができる。
これにより、先の時点において転送が許容されなかった場合であっても、その後に動作状況が変化することによって閾値が変化し、当該その後の時点においては転送が許容される場合がある。これにより、ユーザの利便性を向上させることができる。
車両の走行速度が速い場合には、より多く情報が車内ネットワーク上でやり取りされることがある。そのため、車両の走行速度に応じた閾値を用いることによって、より高精度で転送の可否を判断することができる。
ユーザインタフェース装置は、たとえば、ディスプレイ、スピーカなどである。制御信号が当該ユーザインタフェース装置に出力されることによって、ユーザインタフェース装置では更新用プログラムが車載制御装置に転送されないこと、つまり、オンライン更新が実行されないことが通知される。この通知によって、ユーザは、制御プログラムの更新のための必要な対処を採ることができる。このため、ユーザの利便性を向上させることができる。
中継装置は、サーバからのダウンロードを開始し、ダウンロードされた更新用プログラムを車載制御装置に転送する。このため、ダウンロードされた更新用プログラムを長期間、保持しておく必要がなく、メモリの圧迫を防止できる。
かかるダウンロード方法は、上記(1)〜(8)の中継装置と同様の効果を奏する。
かかるコンピュータプログラムは、上記(1)〜(8)の中継装置と同様の効果を奏する。
以下に、図面を参照しつつ、好ましい実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらの説明は繰り返さない。
〔システムの全体構成〕
図1は、実施形態にかかるプログラム更新システムの全体構成図である。
図1に示すように、本実施形態のプログラム更新システムは、広域通信網2を介して通信可能な車両1、管理サーバ5およびDL(ダウンロード)サーバ6を含む。
管理サーバ5は、車両1の更新情報を管理する。DLサーバ6は、更新用プログラムを保存する。管理サーバ5およびDLサーバ6は、たとえば、車両1のカーメーカーにより運営されており、予め会員登録されたユーザが所有する多数の車両1と通信可能である。
車内ネットワーク4は複数の車内通信線16A,16Bを有し、車内通信線16A,16Bそれぞれにバス接続された複数のECU30による複数の通信グループを含む。ゲートウェイ10は、通信グループ間の通信を中継している。このため、ゲートウェイ10には車内通信線16A,16Bが接続されている。車内通信線16A,16Bを車内通信線16とも総称する。
ゲートウェイ10は、ECU30から取得した情報を無線通信部15に送信し、無線通信部15は、その情報を管理サーバ5などの車外装置に送信する。
また、ECU30同士は、車内通信線16を介して情報を送受信する。
図1では、ゲートウェイ10が無線通信部15を介して車外装置と通信を行う場合が例示されているが、ゲートウェイ10が無線通信の機能を有する場合には、ゲートウェイ10自身が管理サーバ5などの車外装置と無線通信を行う構成としてもよい。
図2は、ゲートウェイ10の内部構成を示すブロック図である。
図2に示すように、ゲートウェイ10は、CPU11、RAM(Random Access Memory)12、記憶部13、および車内通信部14などを備える。ゲートウェイ10は、無線通信部15と車内通信線を介して接続されているが、これらは一つの装置で構成してもよい。
CPU11は、たとえば時分割で複数のプログラムを切り替えて実行することにより、複数のプログラムを並列的に実行可能である。なお、CPU11は複数のCPU群を代表するものであってもよい。この場合、CPU11の実現する機能は、複数のCPU群が協働して実現するものである。RAM12は、SRAM(Static RAM)またはDRAM(Dynamic RAM)等のメモリ素子で構成され、CPU11が実行するプログラムおよび実行に必要なデータ等が一時的に記憶される。
この点は、後述のECU30のCPU31(図3参照)が実行するコンピュータプログラム、および、後述の管理サーバ5のCPU51(図4参照)が実行するコンピュータプログラムについても同様である。
なお、以降の説明において、上位装置が下位装置にデータを転送(送信)することを「ダウンロードする」ともいう。
車内通信部14は、CPU11から与えられた情報を対象のECU30へ送信するとともに、ECU30から受信した情報をCPU11に与える。車内通信部14は、上記の通信規格だけでなく、車内ネットワーク4に用いる他の通信規格によって通信してもよい。
無線通信部15は、図示しない基地局により形成される広域通信網2を介して、CPU11から与えられた情報を管理サーバ5等の車外装置に送信するとともに、車外装置から受信した情報をCPU11に与える。
別の通信装置と管理サーバ5等の車外装置とが広域通信網2を通じた無線通信が可能である場合には、車外装置→別の通信装置→有線通信部→ゲートウェイ10の通信経路により、車外装置とゲートウェイ10とが通信可能になる。
図3は、ECU30の内部構成を示すブロック図である。
図3に示すように、ECU30は、CPU31、RAM32、記憶部33、および通信部34などを備える。ECU30は、車両1に搭載された対象機器を個別に制御する車載制御装置である。ECU30の種類には、たとえば、電源制御ECU、エンジン制御ECU、ステアリング制御ECU、およびドアロック制御ECUなどがある。
RAM32は、SRAMまたはDRAM等のメモリ素子で構成され、CPU31が実行するプログラムおよび実行に必要なデータ等が一時的に記憶される。
記憶部33は、CPU31が読み出して実行するプログラムを格納する。記憶部33が記憶する情報には、たとえば、車内の制御対象である対象機器を制御するための情報処理をCPU31に実行させるためのコンピュータプログラムや、パラメータや地図情報などの、当該プログラムを実行する際に用いるデータである制御プログラムが含まれる。
通信部34は、CPU31から与えられた情報をゲートウェイ10へ送信するとともに、ゲートウェイ10から受信した情報をCPU31に与える。通信部34は、上記の通信規格だけなく、車載ネットワークに用いる他の通信規格によって通信してもよい。
ここで、通常モードとは、ECU30のCPU31が、対象機器に対する本来的な制御(たとえば、燃料エンジンに対するエンジン制御や、ドアロックモータに対するドアロック制御など)を実行する制御モードのことである。
すなわち、リプログラミングモードは、CPU31が、記憶部33のROM領域に対して、制御プログラムのデータの消去や書き換えを行う制御モードのことである。CPU31は、この制御モードのときにのみ、記憶部33のROM領域に格納された制御プログラムを新バージョンに更新することが可能となる。
起動部35は、上記のベリファイ処理の完了後に、CPU31を更新後の制御プログラムによって動作させる。
DLサーバ6からゲートウェイ10を介してECU30に更新用プログラムがダウンロードされ、当該更新用プログラムを用いて制御プログラムを更新することを、オンライン更新とも称する。
図4は、管理サーバ5の内部構成を示すブロック図である。
図4に示すように、管理サーバ5は、CPU51、ROM52、RAM53、記憶部54、および通信部55などを備える。
RAM53は、SRAMまたはDRAM等のメモリ素子で構成され、CPU51が実行するプログラムおよび実行に必要なデータ等が一時的に記憶される。
通信部55は、所定の通信規格に則って通信処理を実行する通信装置よりなり、携帯電話網等の広域通信網2に接続されて当該通信処理を実行する。通信部55は、CPU51から与えられた情報を、広域通信網2を介して外部装置に送信するとともに、広域通信網2を介して受信した情報をCPU51に与える。
図5は、本実施形態のプログラム更新システムにおいて実行される、制御プログラムのオンライン更新の流れの一例を示すシーケンス図である。DLサーバ6に1または複数の更新用プログラムが格納され、一例として、管理サーバ5が、予め登録された車両1について、当該車両1のECUの制御プログラムを更新するタイミングを決定する。更新のタイミングは、たとえば、車両1のカーメーカーなどによって設定されてもよい。
図2を参照して、ゲートウェイ10のCPU11は、ダウンロード制御処理を実行するための機能として、算出部111およびダウンロード(DL)制御部112を含む。これら機能は、CPU11が記憶部13に記憶されている1つまたは複数のプログラムを読み出して実行することによって、CPU11において実現される機能である。しかしながら、少なくとも一部機能が、電子回路などのハードウェアによって実現されてもよい。
図6は、第1の実施の形態にかかるプログラム更新システムにおけるダウンロード制御処理の具体的な内容を表したフローチャートである。図6のフローチャートに表された処理は、ゲートウェイ10のCPU11が、記憶部13に記憶された1つまたは複数のプログラムをRAM12上に読み出して実行することによって算出部111およびDL制御部112の機能を実現することで実行される。図6の処理は、CPU11が起動中において、所定の時間間隔など、予め規定されたタイミングで繰り返し実行される。
第1の実施の形態にかかるプログラム更新システムでは、更新用プログラムのサイズΔXが更新対象の制御プログラムのサイズXに対して小さい場合、つまり、更新の規模が所定規模よりも小さい場合にECU30に更新用プログラムが転送され、当該制御プログラムが更新される。更新の大きい場合には当該更新用プログラムはECU30に転送されず、オンライン更新では更新が実行されない。
上記の閾値Thは、更新用プログラムの転送に用いる、ECU30が接続された車内通信線16の使用可能な帯域幅に応じて異なってもよい。言い換えると、複数の車内通信線16A,16Bの中には、使用可能な帯域幅の異なる車内通信線16が含まれていてもよい。車内通信線16の使用可能な帯域幅は、ゲートウェイ10との通信における通信容量の制限(残容量)が考慮されてもよい。
第1の実施の形態にかかるプログラム更新システムでは、ゲートウェイ10が閾値Thを予め記憶している。しかしながら、更新用プログラムの転送に使用可能な車内通信線16の帯域幅は、転送先のECU30に接続された車内通信線16に接続された1または複数のECU30の動作状況に応じて変化する。上記動作状況は、たとえば、車両1の走行速度、動作しているECU30の種類や数、1または複数のECU30の稼動レベル、その組み合わせ、などである。
図7は、第2の実施の形態にかかるプログラム更新システムにおけるダウンロード制御処理の具体的な内容を表したフローチャートである。図7のフローチャートに表された処理もまた、ゲートウェイ10のCPU11が、記憶部13に記憶された1つまたは複数のプログラムをRAM12上に読み出して実行することによって算出部111およびDL制御部112の機能を実現することで実行される。図7のフローチャートにおいて、図6のフローチャートと同じステップ番号が付された動作は内容が同じである。図6のフローチャートとは異なる点について説明する。
第2の実施の形態にかかるプログラム更新システムでは、先の判断時点で更新用プログラムの転送が許容されなかった場合であっても、更新用プログラムが所定の保留条件を満たす期間に、再度、転送の可否が判断される。当該プログラム更新システムでは、保留条件を満たす期間内に生じた、ECU30とともに車内通信線16に接続された1または複数のECU30の動作状況の変化に応じて閾値Thを変更する。その結果、指標値ΔX/Xが閾値Th以下となると、後の判断時点において当該更新用プログラムの転送が許容される。その場合、当該後の判断時点でDLサーバ6からのダウンロードが実行される。そのため、ユーザの利便性を向上させることができるとともに、通信負荷の増大やメモリの圧迫などのオンライン更新に関連する装置構成の負荷を回避して制御プログラムの更新が可能になる。
第1の実施の形態および第2の実施の形態にかかるプログラム更新システムにおいて、ECU30への更新用プログラムの転送は、DLサーバ6からゲートウェイ10への当該更新用プログラムのダウンロードに引き続いて行われる。そのため、転送が許容される場合にDLサーバ6からのダウンロードが開始され、転送が許容されない場合にはDLサーバ6からダウンロードが実行されない。言い換えると、第1の実施の形態および第2の実施の形態にかかるプログラム更新システムでは、更新用プログラムの転送の可否の判断は、DLサーバ6からのダウンロードの可否の判断でもあり、転送の開始はダウンロードの開始に相当している。そのため、ゲートウェイ10は、DL制御処理(ステップS2)をDLサーバ6からECU30に更新用プログラムをダウンロードする前、すなわちステップS3の前に実行している(図5)。これにより、ゲートウェイ10の記憶部13に更新用プログラムが長期間保持されて、メモリを圧迫することを防止できる。
2 広域通信網
4 車内ネットワーク
5 管理サーバ
6 DLサーバ
7 ユーザインタフェース装置
10 ゲートウェイ(中継装置)
15 無線通信部
16,16A,16B 車内通信線
11 CPU
12 RAM
13 記憶部
14 車内通信部
30 ECU(車載制御装置)
31 CPU
32 RAM
33 記憶部
34 通信部
35 起動部
51 CPU
52 ROM
53 RAM
54 記憶部
55 通信部
111 算出部
112 DL制御部(転送制御部)
Claims (9)
- 車載制御装置の制御プログラムの更新用プログラムを中継する装置であって、
サーバからダウンロードされる前記更新用プログラムを前記車載制御装置に転送する車内通信部と、
前記制御プログラムのサイズに対する前記更新用プログラムのサイズの比率を示す指標値を算出する算出部と、
算出された前記指標値に基づいて、前記車載制御装置に対する前記更新用プログラムの転送の可否を判断する転送制御部と、を備え、
前記転送制御部は、前記指標値が閾値以下の場合に前記転送を開始し、前記指標値が前記閾値より大きい場合には前記転送を開始しない、中継装置。 - 前記車内通信部は、前記車載制御装置と車内通信線を介して接続され、
前記転送制御部は、前記車内通信線の使用可能な帯域幅に応じて前記閾値を変更する、請求項1に記載の中継装置。 - 前記車内通信部は、前記車載制御装置と車内通信線を介して接続され、
前記転送制御部は、前記車内通信線に接続された1または複数の車載制御装置の動作状況に応じて前記閾値を変更する、請求項1に記載の中継装置。 - 前記転送制御部は、前記指標値が前記閾値より大きい場合には、前記更新用プログラムが所定の保留条件を満たす期間に、再度、前記動作状況に応じて前記閾値を変更して、前記転送の可否を判断する、請求項3に記載の中継装置。
- 前記動作状況は、前記車載制御装置が搭載された車両の走行速度を含む、請求項3または請求項4に記載の中継装置。
- 前記車載制御装置には、ユーザインタフェース装置用の制御装置が含まれ、
前記転送制御部は、前記転送を許容しない場合に前記ユーザインタフェース装置に前記転送が許容されないことの通知を行わせるための制御信号を前記制御装置に出力する、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の中継装置。 - 前記転送制御部は、前記車載制御装置に対する転送を許容する場合に限り、前記サーバに対するダウンロード要求を開始する、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の中継装置。
- 車載制御装置の制御プログラムの更新用プログラムを中継する方法であって、
サーバからダウンロードされる前記更新用プログラムを前記車載制御装置に転送するステップと、
前記制御プログラムのサイズに対する前記更新用プログラムのサイズの比率を示す指標値を算出するステップと、
算出された前記指標値に基づいて、前記車載制御装置に対する前記更新用プログラムの転送の可否を判断するステップと、を備え、
前記転送の可否を判断するステップにおいて、前記指標値が閾値以下の場合に前記転送を開始し、前記指標値が前記閾値より大きい場合には前記転送を開始しない、中継方法。 - 車載制御装置の制御プログラムの更新用プログラムを中継する装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータを、
サーバからダウンロードされる前記更新用プログラムを前記車載制御装置に転送する車内通信部、
前記制御プログラムのサイズに対する前記更新用プログラムのサイズの比率を示す指標値を算出する算出部、及び、
算出された前記指標値に基づいて、前記車載制御装置に対する前記更新用プログラムの転送の可否を判断する転送制御部、として機能させ、
前記転送制御部は、前記指標値が閾値以下の場合に前記転送を開始し、前記指標値が前記閾値より大きい場合には前記転送を開始しない、コンピュータプログラム。
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