JP7224472B2 - 車両制御装置、更新プログラム、プログラム更新システム、及び書込み装置 - Google Patents

車両制御装置、更新プログラム、プログラム更新システム、及び書込み装置 Download PDF

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Description

本発明は、車両制御装置に関する。
車両制御装置は、演算装置(例えばマイクロコンピュータ)と、制御プログラムを格納するFlash ROM(Read Only Memory)などの記憶装置を有する。従来は、車両を販売店に持ち込み、専門の整備員がプログラム書込み装置を車両に接続して、制御プログラムを更新することが多かった。しかし、クルマがインターネットに常時接続する、いわゆる「コネクティッド・ビークル」の普及により、カーナビゲーションシステムにおける機能追加や地図データの更新にとどまらず、車両の制御プログラムも、無線を介して更新することが想定されている。
一方、プログラムの書込み処理中に何らかの要因(通信の途絶、ハードウェア異常発生など)で更新が失敗した場合、新バージョン及び旧バージョンのソフトウェアが使用不能又は機能不全となり、最悪の場合、車両が動作しいことが想定される。
本技術分野の背景技術として、以下の先行技術がある。特許文献1(特開2006-301960号公報)には、自動車上に搭載される電子機器の制御処理を司る制御用ソフトウェアを格納するとともに、記憶内容が電気的に書換え可能であって、外部からのリセット信号を受けても当該記憶内容を保持する不揮発性メモリと、該制御用ソフトウェアの実行メモリとなるRAMと、前記制御用ソフトウェアの実行に基づいて前記電子機器の制御処理を行なうCPUとを備え、前記不揮発性メモリは、前記制御用ソフトウェアの現在使用中のバージョンプログラムである現行バージョンプログラムを格納するための主格納エリアと、前記現行バージョンプログラムからの更新点を含む更新バージョンプログラムを格納するための副格納エリアとを有し、さらに、外部から取得した前記更新バージョンプログラムを前記副格納エリアに格納するプログラム格納処理と、前記更新バージョンプログラムの前記副格納エリアへの書き込みに成功した場合は、現在主格納エリアとして使用されているメモリ領域に代え、前記更新バージョンプログラムの格納が完了した前記副格納エリアを、新たな主格納エリアとして切り替える一方、前記副格納エリアへの書き込みに失敗した場合は当該切替えを行わないメモリ切替え処理とを含むプログラム書換え処理とを実行するプログラム書換え手段を有してなることを特徴とする自動車用制御ユニットが記載されている。
特開2006-301960号公報
前述した特許文献1に記載された自動車用制御ユニットは、制御プログラムの現行バージョンを格納する主格納エリアと、更新バージョンを格納する副格納エリアとをFlash ROMに設け、プログラム更新の際、そのエリアを交互に使用することにより、万一更新バージョンプログラムの書き込みに失敗しても、旧バージョンは引き続き使用可能としている(2面ROM更新)。
また、一般的に、車両制御装置の制御プログラムには、処理を実行する制御コード(制御プログラムの命令コードそのもの)と制御時に参照されるデータマップや特性データなどの制御に使われる各種データ(以降、制御用データと呼ぶ)があり、いずれのデータも書換え可能な不揮発記憶装置内に格納することが多い。
このような構成における制御プログラムの更新では、制御コードは同じ状態(同じバージョン)で、制御コードの実行時に参照される制御用データの一部を変更する要求がある。これは、必要の無い更新を省いて、制御プログラムの更新時間を短縮したいからである。
このような場合、従来、制御コードと制御用データとをFlash ROMの異なる物理ブロックに区別して配置して、制御用データをのみを指定して更新を行い、変更のない制御コードの更新は行わない方法が採用されることがある。
しかし、特許文献1に記載された自動車用制御ユニットでは、主格納エリアと副格納エリアを交互に使って制御プログラムを更新するので、更新先の格納エリアには、現在動作している制御プログラムの1つ前の古いバージョンが格納されている。このため、前述したような制御用データのみを更新できず、制御コードと制御用データとをペアで更新する必要があり、結果、制御プログラムの更新時間が長くなり、使い勝手が悪くなる。
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、制御コードと制御用データとから構成される制御プログラムを不揮発メモリに複数格納する車両制御装置において、短時間でかつ安全に制御プログラムを更新する手段を提供することで、車両制御装置の制御プログラムの更新に係る使い勝手の向上を目的とする。
本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、書込み装置から提供される更新内容に基づいて、格納している制御プログラムを更新可能な車両制御装置であって、前記制御プログラムは、制御コードと、前記制御コードの実行時に参照される制御用データとを含み、前記制御コード及び前記制御用データの各々はバージョン情報を有し、前記車両制御装置は、前記制御コードと前記制御用データとの両方を各々格納する第1のメモリ領域と第2のメモリ領域を切り替えて使用可能な不揮発メモリと、前記書込み装置からの更新要求が、前記制御コードと前記制御用データとの両方の更新が必要か、又は前記制御用データのみの更新かを判定する更新要求判定部とを備え、前記更新要求判定部は、前記車両制御装置から受信した制御コードのバージョン情報と更新版の制御コードのバージョン情報とを比較して、更新する対象を判定し、両者のバージョンが同じであり、かつ、前記不揮発メモリに格納されている現在アクティブな制御プログラムに含まれる制御コードと、更新版の制御用データとの関連付けが正しい場合、現在アクティブな制御プログラムが格納されるいずれかのメモリ領域に受信した更新版の制御用データを書き込むことを特徴とする。
本発明によれば、短時間でかつ安全に制御プログラムを更新できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。
実施例1に係るプログラム更新システムの構成図である。 車両が有する車載ネットワークシステムの構成図である。 車両制御装置の構成図である。 Flash ROMの内部の構成を示す図である。 更新パッケージをサーバからゲートウェイにダウンロードする手順を示すシーケンス例である。 ゲートウェイがサーバから取得する更新パッケージの構成例を示す図である。 車両制御装置が制御プログラムを更新する手順の例を示すシーケンス図である。 制御コードの更新処理(S703)及び制御用データの更新処理(S704)の詳細なシーケンス図である。 正当性検証処理(S705)の詳細なシーケンス図である。 車両制御装置からゲートウェイに送信されるメッセージ(M702)の構成例を示す図である。 ゲートウェイから車両制御装置に送信される通信メッセージの構成例を示す図である。 データ転送開始要求処理(S801)の詳細なフローチャートである。 データ書込み処理(S802)の詳細なフローチャートである。 制御コード書込み処理(S80202)の詳細なフローチャートである。 制御用データを書込み処理(S80210)の詳細なフローチャートである。 正当性検証処理(S803)の詳細なフローチャートである。 実施例2に係るゲートウェイの構成図である。 実施例2に係る車両制御装置が制御プログラムを更新する手順の例を示すシーケンス図である。 更新要求判定処理(S710)の詳細なフローチャートである。
<実施例1>
以下に、本発明の一実施例に係るプログラム更新システムについて、各図を参照して説明する。
図1は、本発明の実施例1に係るプログラム更新システムの構成図である。実施例1のプログラム更新システムは、車両1、サーバ2、インターネット回線3、及び無線基地局4を有する。車両1は、インターネット回線3及び無線基地局4等のネットワークを介し、無線通信によりサーバ2と接続し、相互に通信する。無線通信は、例えば、3G/LTEなどの公衆回線による携帯電話網やWiFiなどの回線を用いることができる。サーバ2は、車両1が有する車両制御装置11の制御プログラムの更新に必要な更新パッケージ5を、車両1に配信する。車両1の車両制御装置11は、その更新パッケージ5を用いて制御プログラムを書き換える。
図2は、車両1が有する車載ネットワークシステムの構成図である。車両制御装置11は、車両1の動作を制御する制御プログラムを実行する装置であり、車載ネットワーク13(例えばCAN(Controller Area Network))を介してゲートウェイ12(プログラム書込み装置)と接続されている。車両制御装置11は、ゲートウェイ12を介して他の車両制御装置11と通信できる。
また、ゲートウェイ12は、車両制御装置11に対して制御プログラムの更新を制御するプログラム書込み装置としての役割も有する。ゲートウェイ12は、サーバ2から更新パッケージ5を受信し、車両制御装置11に対して制御プログラムの更新命令(リプログラミング命令)及び更新用の制御プログラムそのものを送信する。ゲートウェイ12とは別に、プログラム書込み装置を設けてもよい。
ゲートウェイ12は、演算部121、Flash ROM(Read Only Memory)122、SRAM(Static Random Access Memory)123、及び、CANトランシーバ及び無線通信モジュールを含む通信装置124を有する。演算部121は、FlashROM122に格納されたプログラムを実行することによって、車載ネットワーク13上の車両制御装置11やサーバ2との間で通信する。
また、車両制御装置11の制御プログラムの更新時に、ゲートウェイ12は、サーバ2から更新パッケージ5を受信してFlash ROM122に一時的に格納し、更新制御部1221が、この更新パッケージ5を用いて車両制御装置11の制御プログラムを更新する。
また、HMI(Human-Machine Interface)14は、例えば、車両1のダッシュボート中央に埋め込まれた各種表示用の液晶ディスプレイ装置、その近傍に配置された操作スイッチ類及び車載スピーカなどで構成される。HMI14は、車両1の乗員に各種表示を行ったり、各種入力操作を処理したりする。また、HMI14は、車両制御装置11の制御プログラムの更新に係る表示をし、操作入力を受け付ける。
図3は、車両制御装置11の構成図である。車両制御装置11は、演算部111、Flash ROM112、SRAM113、通信装置114(例えばCANトランシーバ)を有する。
演算部111は、Flash ROM112に格納されている制御プログラムを実行する、例えばマイクロコンピュータなどの演算装置である。以下では記載の便宜上、各プログラムを動作主体として説明する場合があるが、実際にこれらプログラムを実行するのは演算部111である。
Flash ROM112は、書き換え可能な不揮発メモリであって、更新処理部1122と、第1の記憶領域としての第1エリア1123と、第2の記憶領域としての第2エリア1124と、第3の記憶領域としての第3エリアとを有する。以下、その構成について図4を用いて説明する。
図4は、Flash ROM112の内部の構成を示す図である。Flash ROM112は、複数の物理ブロックで構成され、制御プログラムそのものが格納される第1エリア1123と、第2エリア1124と、制御プログラムの更新の際、作業用エリアとして使われる第3エリアとを含む。ここで、ブロックとは、Flash ROM112の消去及び書換えの単位である。また、制御プログラムは、実行用のプログラム本体である制御コードD11及びD21と、プログラムを制御する際に参照される制御用データD12及びD22とから構成される。
更に、Flash ROM112は、ゲートウェイ12と通信を行い、制御プログラムの更新処理を行う更新処理部1122を格納する。図4に示す状態では、第1エリア1123に格納された制御プログラムが現在動作しており、制御コードD11のバージョン情報は「101」であり、制御用データD12のバージョン情報は「11」である。第2エリア1124には一つ前のバージョンの制御プログラム(バージョン「100」の制御コードD21と、バージョン「01」の制御用データD22)が格納されている。また、バージョン情報は、制御コードや制御用データと同様に、車両制御装置11の不揮発領域に格納される。また、現在動作している制御プログラムが格納されているエリアを「Active面」、動作していないエリアを「非Active面」と呼ぶ。図4に示す状態では、第1エリアが「Active面」、第2エリアが「非Active面」である。なお、「非Active面」はプログラム更新を行う際には、制御プログラムの更新対象エリアとなる。
図5は、更新パッケージ5をサーバ2からゲートウェイ12にダウンロードする手順を示すシーケンス例である。
車両制御装置11の制御プログラムの修正や機能追加が行われると、ソフト更新の準備として、更新パッケージ5がサーバ2へ登録される。
車両のイグニッションをONにしたタイミングなどで、ゲートウェイ12は、現行の制御プログラムの部品番号の要求メッセージを、車両制御装置11に送信する(M501)。車両制御装置11は、その要求に対し、車両制御装置11の部品番号と現行プログラムのバージョン情報を応答する(M502)。部品番号は、車両制御装置11を一意に識別する番号である。現行プログラムのバージョン情報は、現在のActive面の情報と、Active面に格納される制御コードと制御用データの両方のバージョンを含む。
次に、ゲートウェイ12は、更新パッケージ取得要求メッセージを、サーバ2に送信する(M503)。更新パッケージ取得要求メッセージM503には、車両制御装置11の部品番号と現行の制御プログラムのバージョン情報が含まれる。サーバ2は、ステップS501で、更新データ取得要求メッセージの部品番号と現行プログラムバージョン情報に基づいて、登録されている更新パッケージ5の中から該当するパッケージを選択し、ターゲットの車両へ配信する(M504)。なお、配信する更新パッケージ5は、該更新パッケージ5を書き込む面(第1エリア、第2エリア)を指定する情報を含む。
ゲートウェイ12では、配信された更新パッケージ5を蓄積し(S502)、ダウンロードが完了する。全てのデータの蓄積が完了したら、サーバ2に対して完了メッセージを送信する(M505)。この後、ゲートウェイ12は、受信した更新パッケージ5に基づいて、ソフト更新を実行する。更新パッケージ5の構成やメッセージの構成は後述する。
図6は、ゲートウェイ12がサーバ2から取得する更新パッケージ5の構成例を示す図である。更新パッケージ5は、制御コードファイル61及び制御データファイル62を含む。
制御コードファイル61は、開始アドレス611、転送サイズ612、バージョン情報613、紐付け情報614、及び制御コード615を含む。開始アドレス611は、制御プログラム更新で、制御データの書込み先の車両制御装置11のFlash ROM112の開始アドレスを示す情報である。また、転送サイズ612は、制御コードの容量(バイト数)の情報である。バージョン情報613は、添付される制御コード615のバージョン情報であり、紐付け情報614は、制御コード615と制御用データ625とを関連付ける情報であり、具体的には制御コード615と制御用データ625とのバージョン情報で記述される。紐付け情報614は、制御コード615と制御用データ625とが1対1で関連付けられるものや、両者が1対多や多対1で関連付けられる場合もある。
例えば、あるバージョンの制御コードで使用できる制御用データのバージョン情報を格納することによって、誤ったペアでは制御用データを使えないようにできる。制御データファイル62の構成は制御コードファイル61と同じであるため、その説明は省略する。
図7は、車両制御装置11が制御プログラムを更新する手順の例を示すシーケンス図である。以下、図7~図9を使い、実施例1における更新シーケンスについて説明する。
配信された更新パッケージ5の蓄積(S502)が完了すると、制御プログラムの更新が開始する。具体的には、ゲートウェイ12は、更新制御部1221を起動し、車両制御装置11に対して現行の制御プログラムの情報を要求する(M701)。車両制御装置11は、ステップS701で、現行の制御プログラムの情報取得処理を実行し、結果を応答する(M702)。ステップS701で取得される情報は、たとえば、ECU IDや現行制御プログラムの制御コードのバージョン情報、制御用データのバージョン情報等である。
ゲートウェイ12は、ステップS702で受信した情報応答(M702)に誤りが無いか判定し、誤りが無ければ、車両制御装置11を通常モードからリプログラミングモードに遷移させ、制御プログラムの更新処理を開始する。
例えば、ここで、ゲートウェイ12は、HMI14と連携し、車両制御装置11から受信したECU IDや制御プログラムのバージョン情報、又は、ゲートウェイ12が保持する更新版の制御プログラムのバージョン情報をHMI14に表示要求したり、制御プログラムの更新処理の開始判断をユーザに確認してもよい。
プログラム更新処理は、制御コードの更新処理(S703)、制御用データの更新処理(S704)、正当性検証処理(S705)の順に処理を実行する。それぞれの処理の詳細なシーケンスは、図8及び図9で説明する。ゲートウェイ12は、正当性検証処理S705が完了したら、リプログラミングモードを終了して通常モードへ遷移し、車両制御装置11へリセット要求(M703)を送信する。車両制御装置11は、リセット要求に従って再起動することによって、更新版の制御プログラムが適用される。
次に、図8を使って、制御コードの更新処理(S703)及び制御用データの更新処理(S704)の詳細なシーケンスを説明する。ステップS703及びステップS704は同じシーケンスにて更新処理を実行することから、ここでは、制御コードの更新処理を例として説明する。
ゲートウェイ12の更新制御部1221は、車両制御装置11に制御コードのデータ転送開始要求(M801)を送信する。データ転送開始要求は、制御コードの書込み先を示す書込み先アドレスや、送信予定のデータサイズの情報を含む。車両制御装置11の更新処理部1122は、ステップS801で、データ転送開始要求処理を実行する。ここで、更新処理部1122は、受信したデータに基づいて、ゲートウェイ12から送信しようとする更新データが制御コードか制御用データかを判定する。そして、ゲートウェイ12に受諾応答(M802)を送信する。この受諾応答は、車両制御装置11が一度に受信可能なデータサイズ等の情報を含む。
次に、ゲートウェイ12の更新制御部1221は、S502でサーバ2からダウンロードし蓄積された制御コードのデータを車両制御装置11が一度に受信可能なデータサイズに分割し、データ転送メッセージ(M803)として車両制御装置11に送信する。車両制御装置11の更新処理部1122は、データ転送メッセージ(M803)を受信すると、ステップS802でデータ書込み処理を実行する。データ書込み処理(S802)は、最初に更新要求判定機能11221にて、制御コードを更新するかを判定し、その判定結果に基づいて処理を行う。本判定処理の詳細は後述する。ゲートウェイ12と車両制御装置11は、更新データの転送がすべて完了するまでデータ書込み処理(S802)を実行する。更新データの転送がすべて完了したら、車両制御装置11は、ゲートウェイ12に完了応答(M804)を送信する。
その後、ゲートウェイ12は、車両制御装置11へデータ転送完了要求(M805)を通知する。車両制御装置11は、ゲートウェイ12に受諾応答(M806)を送信する。以上で、制御コードの更新処理(S703)が完了する。
制御コードの更新処理(S703)が完了したら、続いてステップS704で、制御用データの更新処理を実施する。制御用データの更新処理のシーケンス手順は、前述の制御コードの更新処理(S703)と同じシーケンスを使う。処理の詳細は、制御コードの更新処理とまとめて後述する。
図9を使って、正当性検証処理(S705)の詳細シーケンスを説明する。
ゲートウェイ12は、車両制御装置11に対して、書き込んだデータの正当性をチェックするように正当性検証要求メッセージ(M811)を送信する。車両制御装置11の更新処理部1122は、正当性検証要求メッセージ(M811)を受信すると、ステップS803で、データ書込み処理(S802)で書き込んだ制御プログラムの正当性を検証する(S803)。この検証処理は、データ書込み処理(S802)で更新したエリアに基づいて、更新先エリアに書き込まれた更新版の制御プログラムのデータに誤りがないかを検証する。本検証処理の詳細は、後述する。車両制御装置11は検証結果をゲートウェイ12へ応答する(M812)。検証手段は、チェックサム、CRC(Cyclic Redundancy Check)、ハッシュ値などを用いた誤り検出や誤り訂正によって実施できる。
図10は、前記制御プログラムの更新シーケンス(図7)において、車両制御装置11が、ゲートウェイ12からの現行プログラム情報要求メッセージ(M701)を受信した際に応答するメッセージ(M702)の構成例を示す図である。応答メッセージM702は、コマンドM7021、車両制御装置11のECU IDM7022、制御コードのバージョン情報M7023、及び制御用データのバージョン情報M7024を含む。
図11は、前記制御コード及び制御用データの更新処理(図8)及び正当性検証処理(図9)において、ゲートウェイ12から車両制御装置11に送信される通信メッセージの構成例を示す図である。
データ転送開始要求(M801)は、コマンドM8011、更新データ種別フラグM8012、書込み先アドレスM8013、送信データサイズM8014を含む。
データ転送(M803)は、更新データM8032を車両制御装置11へ転送するメッセージであり、付属する更新データM8032は、更新データのバージョン情報M80321、紐付け情報M80322及び、更新データそのものである制御コード又は制御用データM80323を含む。紐付け情報は、制御コードと制御用データとを関連付ける情報である。
データ転送完了要求(M805)は、更新データの転送終了を示す命令である。
正当性検証要求(M811)は、更新先のエリアに書き込まれた更新版の制御プログラムのデータに誤りがないかの検証を要求する命令である。
以上のような更新シーケンスにて、実施例1の制御プログラムが更新される。次に、図12~図15を用いて、制御プログラムの更新処理において車両制御装置11が実行する処理を説明する。
図12は、データ転送開始要求処理(S801)の詳細なフローチャートである。以下、図12の各ステップについて説明する。
(図12:ステップS801)
車両制御装置11の演算部111は、ゲートウェイ12からデータ転送開始要求M801を受信すると、図12に示す処理を開始する。
(図12:ステップS80101)
演算部111は、受信したデータ転送開始要求M801に含まれる書込み先アドレスM8013に基づいて、ゲートウェイ12から送信された更新データが制御コードか制御用データかを判定し、判定結果を更新データ種別として保持する。ここで、書き込み先アドレスに基づいて更新データ種別を判定するが、別の手段として、本データをゲートウェイ12から更新データ種別フラグを取得してもよい。なお、データ転送開始要求M801の更新データ種別フラグM8012を使用して、更新データが制御コードか制御用データかを判定してもよい。
(図12:ステップS80102)
次に、演算部111は、ゲートウェイ12へ許諾応答を送信し、処理を終了する。
図13は、データ書込み処理(S802)の詳細なフローチャートである。以下、図13の各ステップについて説明する。
(図13:ステップS802)
車両制御装置11の演算部111は、ゲートウェイ12からデータ転送要求M803を受信すると、 図13に示す処理を開始する。
(図13:ステップS80201~S80202、S80210)
演算部111は、S80101で求めた更新データ種別が制御コードか判定する(S80201)。更新データ種別が制御コードである場合は、ステップS80202で制御コードを書き込む。一方、更新データ種別が制御用データである場合は、ステップS80210で制御用データを書き込む。
図14は、制御コード書込み処理(S80202)の詳細なフローチャートである。本処理は、制御コードのデータ転送要求M803をゲートウェイ12から受信した際に実行される。以下、図14の各ステップについて説明する。
(図14:ステップS802021)
ステップS80202の制御コードの書込み処理では、最初に、演算部111は、ステップS802021で受信した更新データM8032に含まれる制御コードのバージョン情報M80321を抽出する。
(図14:ステップS802022~S802024)
次に、演算部111は、ステップS802022で、上で抽出した更新版の制御コードのバージョンと現行の制御コードのバージョンが同じかを比較する。比較の結果、更新版の制御コードのバージョンと現行の制御コードのバージョンが同じである場合は、制御コードのそれ以降のデータ受信をスキップし、以後のデータを更新しない(S802023)。更に、制御コードの更新処理をスキップする内容のメッセージをゲートウェイ12へ通知する(S802024)。
(図14:ステップS802025)
ステップS802022の比較の結果、更新版の制御コードのバージョンと現行の制御コードのバージョンが異なる場合は、制御コードのデータ受信を継続し、データ転送開始要求M801に含まれる書込み先のアドレス(M8013)から、データサイズ(M8014)分、Flash ROM112へのデータ書き込みを繰り返し実行する(S802025)。
本処理によって、車両制御装置11は、更新データが現在Activeな制御プログラムの制御コードと同じバージョンである場合は、制御コードの更新処理を行わなくて済む。
図15は、制御用データを書込み処理(S80210)の詳細なフローチャートである。本処理は、制御用データのデータ転送要求M803をゲートウェイ12から受信した際に実行される。以下図15の各ステップについて説明する。
(図15:ステップS802101)
ステップS80210制御用データの書込み処理では、最初に、演算部111は、ステップS802101で、制御コードの更新処理ステップS703がスキップされたかを判定する。
(図15:ステップS802102~S802106)
制御コードの更新処理がスキップされている場合は、ステップS802102で、ゲートウェイ12から受信した更新データM8032に含まれる制御用データのバージョン情報M80321と紐付け情報M80322を抽出し、ステップS802103で、車両制御装置11の現在Activeな制御プログラムと受信した制御用データとの紐付け関係が妥当かを判定する。前述した通り、紐付け情報は、制御コードと制御用データとを関連付ける情報である。ここでは、受信する制御用データを車両制御装置11のFlash ROM112のActive面へ書き込むための前処理として、現在Active面に書き込まれている制御コードのバージョンと受信する制御用データのバージョンの関係が妥当であるかを判定する。バージョンの関係が妥当であると判定した場合は、ステップS802104で、受信した制御用データを第3のエリアへ書き込み、書き込みが完了した後に、ゲートウェイ12へ完了応答を送信する(S802105)。ステップS802103で、バージョンの関係が妥当でないと判定した場合は、ゲートウェイ12へエラーを応答する(S802106)。
(図15:ステップS802107)
ステップS802101の判定で、制御コードの更新処理ステップS703が実行されている場合、車両制御装置11の演算部111は、受信される制御用データをデータ転送開始要求M801に含まれる書込み先のアドレス(M8013)から、データサイズ(M8014)分、Flash ROM112の非Active面へ書き込む。書込み処理は、更新データの転送がすべて完了するまで実行する。
本処理によって、車両制御装置11は、更新データが現在Activeな制御プログラムの制御コードと同じバージョンである場合は、一旦、制御用データを第3エリア1125に書き込み、バージョンが異なる場合は、非Active面へ書き込むことができる。
図16は、正当性検証処理(S803)の詳細なフローチャートである。以下図16の各ステップについて説明する。
(図16:ステップS803)
車両制御装置11の演算部111は、ゲートウェイ12から正当性検証要求M811を受信すると、 図16に示す処理を開始する。
(図16:ステップS80301)
演算部111は、まず、ステップS80301で、データ書込み処理S802において、更新制御プログラムの書込み先のエリアを判定する。
(図16:ステップS80302~S80303)
第3エリア1125に制御用データを書き込んでいる場合は、ステップS80302で、第3エリア1125へ書き込んだデータの正当性をチェックする。非Active面のエリアへ書き込んでいる場合は、ステップS80303で、該当するエリア(第1エリア1123又は第2エリア1124)の制御コードと制御用データ両方の正当性をチェックする。
(図16:ステップS80304~S80306)
第3エリアへ書き込んだデータの正当性チェック(S80302)の結果が妥当である場合、演算部111は、ステップS80304で、第3エリア1125に格納される制御用データをFlash ROM112のActive面の制御用データ格納領域へコピーする。そして、コピーが完了したら、ゲートウェイ12へ完了応答を送信する(S80305)。一方、第3エリアへ書き込んだデータの正当性チェック(S80302)が異常である場合は、ゲートウェイ12へ異常応答を送信する(S80306)。
(図16:ステップS80307)
非Active面に格納された更新データの正当性チェック(S80303)が妥当である場合は、ゲートウェイ12へ完了応答を送信し(S80305)、異常である場合は、ゲートウェイ12へ異常応答を送信する(S80306)。
なお、ステップS80304の処理を実行するタイミングは、必ずしも前述でなくてもよく、データの正当性が確認されれば、たとえば、イグニッションOFFのタイミング、車両が停止している状態、又は車両制御装置11が動作していないタイミング等の安全な状況で実行してもよい。
<実施例1:まとめ>
以上に説明したように、実施例1に係る車両制御装置11は、Flash ROM112内に第1エリア1123と第2エリア1124を持ち、制御プログラムの更新を交互に行う2面ROM構成のプログラム更新方式において、更新版の制御プログラムの制御コードが、車両制御装置11のActive面に格納されている制御プログラムと同じバージョンであれば、Active面のエリアへ制御用データのみを更新する(制御コードは更新しない)ことができる。これにより、制御プログラムの更新時間を短縮できる。また、制御用データのみの更新時に、制御用データを直接上書きすることなく、ゲートウェイ12から受信するデータを第3エリア1125に書き込んだ後、受信したデータの内容の正当性を確認した後に、Active面の記憶領域へ格納することで、安全に制御用データを更新できる。
<実施例2>
実施例1において、車両制御装置11が更新要求判定機能11221を有し、ゲートウェイ12からデータを受信して制御用データのみを更新する手段について述べた。しかし、ゲートウェイ12が更新要求判定機能を有すれば、制御コードの更新が必要ない場合には、要求そのものを送信しなくてもよい。以下に実施例2の手段の一例を説明する。
図17は、本発明の実施例2に係るゲートウェイ12の構成図である。
実施例2においては、Flash ROM112の更新制御部1221に、更新要求判定機能12211を有する。実施例2では、ゲートウェイ12が、更新要求判定機能12211を用いて、車両制御装置11の制御用データのみを更新するか、それとも、制御コードと制御用データの両方を更新するかを判定する。それ以外は、実施例1の車両制御装置11の構成図と同じなので、それらの説明は省略する。
図18は、本発明の実施例2に係る車両制御装置が制御プログラムを更新する手順の例を示すシーケンス図である。実施例2においては、ゲートウェイ12の更新要求判定機能12211が、ステップS710で、車両制御装置11の制御用データのみを更新するか、それとも、制御コードと制御用データの両方を更新するかを判定する。
図19は、更新要求判定処理(S710)の詳細なフローチャートである。以下、図19の各ステップについて説明する。
(図19:ステップS710)
ゲートウェイ12の演算部121は、リプログラミングモードが開始され、更新データを送信する前に図19に示す処理を実行する。
(図19:ステップS71001)
最初に、ゲートウェイ12の演算部121は、ステップS71001で、車両制御装置11より受信した応答メッセージM702より現行の制御プログラムの制御コードのバージョン情報M7023と制御用データのバージョン情報M7024を抽出する。
(図19:ステップS71002)
次に、演算部121は、ステップS71002で、サーバ2より受信した更新パッケージ5より、更新版の制御プログラムの制御コードのバージョン情報613と制御用データのバージョン情報623を抽出する。
(図19:ステップS71003、S71007)
演算部121は、ステップS71003で、更新版の制御コードのバージョンと現行版の制御コードのバージョンが同じかを判定する。両者の制御コードのバージョンが異なる場合は、ステップS71007で、制御コードと制御用データの両方を更新する。
(図19:ステップS71004~S71006)
一方、ステップS71003で、両者の制御コードのバージョンが同じだと判定された場合、更に、ステップS71004で、更新版の制御用データのバージョンと現行版の制御用データのバージョンが同じかを判定する。更新版と現行版の制御コードのバージョンが同じである場合は、制御コードも制御用データもバージョンが同じなので、どちらの更新処理を実施しない(S71005)。更新版と現行版の制御用データのバージョンが異なる場合は、制御コードのバージョンが同じなので、制御コードの更新処理はスキップし、制御用データの更新処理のみ実行する(S71006)。
<実施例2:まとめ>
以上に説明したように、本実施例2に係るゲートウェイ12は、更新版の制御プログラムの制御コードが、車両制御装置11のActive面に格納される制御プログラムの制御コードと同じバージョンであれば、制御コードの更新処理(S703)をスキップし、制御用データの更新処理のみを実施するよう制御する。これにより、車両制御装置側で、制御コードの更新要否を判定する処理(図14のS802022-S802023)が不要になり、車両制御装置での付加を軽減しつつ、更新時間を短縮できる。
<本発明の変形例について>
本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を有するものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。
実施例1及び2においては、制御プログラムを格納するエリアとしてFlash ROM112を例示したが、その他の不揮発記憶装置を用いてもよい。
実施例1及び2においては、Flash ROM112が第1エリア1123と第2エリア1124に分かれている構成例を説明したが、第1エリア1123と第2エリア1124を二つの記憶装置によって実現してもよい。また、記憶領域(又は記憶装置)を三つ以上設け、実施例1と同様の構成を実現してもよい。この場合、例えば各記憶領域(又は記憶装置)に順番に制御プログラムを格納することになる。
更新シーケンスにおいては、制御プログラムの最新版を書き込むのが通常であるが、諸事情によってはダウンバージョンした制御プログラムで更新する可能性もある。この場合、制御プログラムの更新版とはそのダウンバージョンした制御プログラムである。すなわち制御プログラムの更新版とは、直前の更新シーケンスによって書き込まれた制御プログラムである。
また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。また構成上同一の機能が複数存在する場合、各機能を実現するハードウェア或いはソフトウェアは別個に実装されていても良いし、実装された一つのハードウェア或いはソフトウェアを時間多重で使用して複数の処理を行っても良い。また構成上単一の機能であっても、同一の機能を持つ複数のハードウェア或いはソフトウェアを用いて分散処理を行っても良い。
各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記憶装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に格納することができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。
以上に説明したように、本実施例の車両制御装置は、制御コード615と制御用データ625との両方を各々格納する複数のブロックを有する第1のメモリ領域(第1エリア1123)と第2のメモリ領域(第2エリア1124)を切り替えて使用可能な不揮発メモリ(Flash ROM112)と、書込み装置(ゲートウェイ12)からの更新要求が、制御コード615と制御用データ625との両方の更新が必要か、又は制御用データ625のみの更新かを判定する更新要求判定部(更新要求判定機能11221)とを備え、更新要求判定部11221は、制御用データ625のみの更新であると判定した場合、受信した制御用データ625を現在アクティブな制御プログラムが格納される前記不揮発メモリの指定の領域(アクティブ面)に書き込むので、必要に応じて制御用データのみを更新でき、制御プログラムの更新時間を短くできる。
また、不揮発メモリ112は、制御用データ625を一時的に記憶する第3のメモリ領域(第3エリア1125)を含み、更新要求判定部11221は、制御用データ625のみの更新と判定した場合、受信した制御用データを第3のメモリ領域1125に書き込み、制御用データ625が第3のメモリ領域1125に正常に書込まれたことを確認した後に、第3のメモリ領域1125から現在アクティブな制御プログラムが格納される不揮発メモリ112の指定の領域(アクティブ面)へ制御用データを書き込むので、動作中の制御用データを直接上書きすることなく、制御用データを安全に更新できる。
また、制御コード615及び制御用データ625の各々はバージョン情報を有し、更新要求判定部11221は、車両制御装置11から受信した制御コード615のバージョン情報と更新版の制御コード615のバージョン情報とを比較して、更新する対象を判定するので、制御コード615と制御用データ625とで別体系のバージョン情報を設定したので、制御用データのみの更新が可能となり、制御プログラムの更新時間を短くできる。
また、更新要求判定部11221は、現在アクティブな制御コード615のバージョン情報と更新版の制御コード615のバージョン情報とを比較し、両者の制御コード615のバージョンが同じである場合、制御用データ625のみを更新し、両者の制御コード615のバージョンが異なる場合、制御コード615と制御用データ625との両方を更新するので、必要に応じて制御用データのみを更新でき、制御プログラムの更新時間を短くできる。
また、車両制御装置11は、制御用データ625のみを更新する場合、不揮発メモリ112に格納されている現在アクティブな制御プログラムに含まれる制御コード615と、更新する制御用データ625との関連付けを確認し、前記関連付けが正しい場合に更新する制御用データ625を不揮発メモリ112に書き込むので、制御用データの更新による誤動作を防止し、制御用データを安全に更新できる。
また、制御用データ625を現在アクティブな制御プログラムが格納される前記不揮発メモリの指定の領域(アクティブ面)に格納するタイミングは、車両のイグニッションOFFの検出、及び車両の停止中の少なくとも一つとしたので、安全な状態で制御用データを更新できる。
また、少なくともユーザに対して情報を提示する入出力装置(HMI14)を備え、前記制御プログラムの更新時に、前記制御コードのバージョン情報及び前記制御用データのバージョン情報の少なくとも一方をユーザに提示するので、ユーザ指示をトリガとして制御プログラムを更新でき、誤った更新を抑制できる。
また、本実施例の書込み装置(ゲートウェイ12)は、車両制御装置11から制御プログラムのバージョン情報を取得する手段と、制御プログラムの更新が、制御コード615と制御用データ625との両方の更新が必要か、又は制御用データ625のみの更新かを判定する更新要求判定部(更新要求判定機能12211)とを備え、更新要求判定部12211は、制御用データ625のみの更新であると判定した場合、受信した制御用データ625を現在アクティブな制御プログラムが格納される前記不揮発メモリの指定の領域(アクティブ面)に格納するので、車両制御装置の付加を軽減しつつ、制御プログラムの更新時間を短くできる。
1 車両、2 サーバ、3 インターネット回線、4 無線基地局、5 更新パッケージ、11 車両制御装置、111 演算部、112 Flash ROM、1122 更新処理部、1123 第1エリア、1124 第2エリア、1125 第3エリア、12 ゲートウェイ(プログラム書込み装置)、13 車載ネットワーク、14 HMI(Human Machine Interface)、D11 現行プログラムの制御コード、D12 現行プログラムの制御用データ

Claims (9)

  1. 書込み装置から提供される更新内容に基づいて、格納している制御プログラムを更新可能な車両制御装置であって、
    前記制御プログラムは、制御コードと、前記制御コードの実行時に参照される制御用データとを含み、
    前記制御コード及び前記制御用データの各々はバージョン情報を有し、
    前記車両制御装置は、
    前記制御コードと前記制御用データとの両方を各々格納する第1のメモリ領域と第2のメモリ領域を切り替えて使用可能な不揮発メモリと、
    前記書込み装置からの更新要求が、前記制御コードと前記制御用データとの両方の更新が必要か、又は前記制御用データのみの更新かを判定する更新要求判定部とを備え、
    前記更新要求判定部は、
    前記車両制御装置から受信した制御コードのバージョン情報と更新版の制御コードのバージョン情報とを比較して、更新する対象を判定し、
    両者のバージョンが同じであり、かつ、前記不揮発メモリに格納されている現在アクティブな制御プログラムに含まれる制御コードと、更新版の制御用データとの関連付けが正しい場合、現在アクティブな制御プログラムが格納されるいずれかのメモリ領域に受信した更新版の制御用データを書き込むことを特徴とする車両制御装置。
  2. 請求項1に記載の車両制御装置であって、
    前記不揮発メモリは、前記制御用データを一時的に記憶する第3のメモリ領域を含み、
    前記更新要求判定部は、
    前記制御用データのみの更新と判定した場合、受信した制御用データを前記第3のメモリ領域に書き込み、
    前記制御用データが前記第3のメモリ領域に正常に書き込まれたことを確認した後に、前記第3のメモリ領域から現在アクティブな制御プログラムが格納されるメモリ領域前記受信した更新版の制御用データを書き込むことを特徴とする車両制御装置。
  3. 請求項1に記載の車両制御装置であって、
    前記更新要求判定部は、前記車両制御装置から受信した制御コードのバージョンと前記更新版の制御コードのバージョンが異なる場合、前記制御コードと前記制御用データとの両方を更新することを特徴とする車両制御装置。
  4. 請求項1に記載の車両制御装置であって、
    前記制御用データを前記いずれかのメモリ領域に格納するタイミングは、車両のイグニッションOFFの検出、及び車両の停止中の少なくとも一つであることを特徴とする車両制御装置。
  5. 請求項1に記載の車両制御装置であって、
    前記制御プログラムの更新時に、前記制御コードのバージョン情報及び前記制御用データのバージョン情報の少なくとも一方をユーザに提示するために出力することを特徴とする車両制御装置。
  6. 書込み装置から提供される更新内容に基づいて、格納している制御プログラムを更新可能な車両制御装置において実行される更新プログラムであって、
    前記制御プログラムは、制御コードと、前記制御コードの実行時に参照される制御用データとを含み、
    前記制御コード及び前記制御用データの各々はバージョン情報を有し、
    前記車両制御装置は、前記制御コードと前記制御用データとの両方を各々格納する第1のメモリ領域と第2のメモリ領域を切り替えて使用可能な不揮発メモリを有し、
    前記更新プログラムは、
    前記書込み装置からの更新要求が、前記制御コードと前記制御用データとの両方の更新が必要か、又は前記制御用データのみの更新かを判定する手順と、
    前記車両制御装置から受信した制御コードのバージョン情報と更新版の制御コードのバージョン情報とを比較して、更新する対象を判定する手順と、
    両者のバージョンが同じであり、かつ、前記不揮発メモリに格納されている現在アクティブな制御プログラムに含まれる制御コードと、更新版の制御用データとの関連付けが正しい場合、現在アクティブな制御プログラムが格納されるいずれかのメモリ領域に受信した更新版の制御用データを書き込む手順とを、前記車両制御装置に実行させるための更新プログラム。
  7. 車両を制御する制御プログラムを更新するプログラム更新システムであって、
    前記車両に搭載され、格納している制御プログラムを更新可能な車両制御装置と、
    前記車両に搭載され、前記制御プログラムの更新を制御する書込み装置と、
    前記制御プログラムの差分データを含む更新パッケージを前記書込み装置に配信する外部装置とを備え、
    前記制御プログラムは、制御コードと、前記制御コードの実行時に参照される制御用データとを含み、
    前記制御コード及び前記制御用データの各々はバージョン情報を有し、
    前記車両制御装置は、
    前記制御コードと前記制御用データとの両方を各々格納する第1のメモリ領域と第2のメモリ領域を切り替えて使用可能な不揮発メモリと、
    前記書込み装置からの更新要求が、前記制御コードと前記制御用データとの両方の更新が必要か、又は前記制御用データのみの更新かを判定する更新要求判定部と、を備え、
    前記更新要求判定部は、
    前記車両制御装置から受信した制御コードのバージョン情報と更新版の制御コードのバージョン情報とを比較して、更新する対象を判定し、
    両者のバージョンが同じであり、かつ、前記不揮発メモリに格納されている現在アクティブな制御プログラムに含まれる制御コードと、更新版の制御用データとの関連付けが正しい場合、現在アクティブな制御プログラムが格納されるいずれかのメモリ領域に受信した更新版の制御用データを書き込むことを特徴とするプログラム更新システム。
  8. 請求項7に記載のプログラム更新システムであって、
    少なくともユーザに対して情報を提示する入出力装置を備え、
    前記制御プログラムの更新時に、前記制御コードのバージョン情報及び前記制御用データのバージョン情報の少なくとも一方をユーザに提示することを特徴とするプログラム更新システム。
  9. 車両制御装置に格納される制御プログラムの更新を制御する書込み装置であって、
    前記制御プログラムは、制御コードと、前記制御コードの実行時に参照される制御用データとを含み、
    前記制御コード及び前記制御用データの各々はバージョン情報を有し、
    前記書込み装置は、
    前記車両制御装置から制御プログラムのバージョン情報を取得する手段と、
    前記制御プログラムの更新が、前記制御コードと前記制御用データとの両方の更新が必要か、又は前記制御用データのみの更新かを判定する更新要求判定部と、を備え、
    前記更新要求判定部は、
    前記車両制御装置から受信した制御コードのバージョン情報と更新版の制御コードのバージョン情報とを比較して、更新する対象を判定し、
    両者のバージョンが同じであり、かつ、前記車両制御装置の不揮発メモリに格納されている現在アクティブな制御プログラムに含まれる制御コードと、更新版の制御用データとの関連付けが正しい場合、現在アクティブな制御プログラムが格納されるいずれかのメモリ領域に受信した更新版の制御用データを書き込むことを特徴とする書込み装置。
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