JP7230760B2 - 中継装置および外部装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両等に搭載されるネットワークシステムに含まれる中継装置および外部装置に関する。

車両には、複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）と呼ばれる車載機器がバスを介して互いに接続されたネットワークシステムが搭載されている。各車載機器は、互いにバスを介してメッセージを送受信して、車両の各機能を分担して実行する。ネットワークシステムは、典型的には複数のバスを備え、ゲートウェイと呼ばれる中継装置が異なるバス間の通信を中継する。

車載機器は、典型的にはプロセッサと、ＲＡＭのような一時的な記憶部やフラッシュＲＯＭのような不揮発性の記憶部とを備えている。プロセッサが実行するプログラムは、不揮発性の記憶部に記憶される。このようなプログラムは、例えば、工場での車両の製造時に記憶部に新規に書き込まれたり、車両の出荷後の点検時等にサービスステーションで、記憶部にすでに書き込まれているものより新しいバージョンに書き変えられて更新されたりする。

特許文献１は、中継装置が無線通信によって、複数の車載機器の更新プログラムを受信し、各車載機器に送信することを開示している。特許文献１の中継装置は、相異なるバスに接続された車載機器の更新プログラムをそれぞれのバスに同時並行的に送信することで、各更新プログラムを１つずつ送信する場合に比べ、効率化を図り更新の所要時間を短くする。

特開２０１８－１８１３７７号公報

特許文献１の中継装置は各車載機器用の更新プログラムをいったん内部の記憶装置に記憶するので、記憶装置が多くの記憶領域を備える必要があり、コストがかかる。また、中継装置は、更新プログラムを受信して記憶する処理の後、各車載機器に送信する処理を実行するので、総所要時間は、各処理時間の合計以上となり、効率化に限界がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、車載機器のプログラム書き込みや更新を効率的に行う中継装置および外部装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一局面は、車外通信バス、および、それぞれ１つ以上の車載機器が接続可能な複数の車内通信バスに接続された中継装置であって、外部装置と、車外通信バスを介して通信する車外通信部と、各車内通信バスに接続された車載機器と、車内通信バスを介して通信する車内通信部と、車外通信部および車内通信部の制御を行う制御部とを備え、車外通信部は、外部装置から、１つの車載機器のプログラムを、新規に書き込むための情報、または、更新するための情報を、所定単位で分割されたデータの列として順次受信し、または、複数の車載機器のプログラムを、それぞれ新規に書き込むための情報、または、それぞれ更新するための情報を、それぞれ所定単位で分割され時分割多重化されたデータの列として、順次受信し、制御部は、車外通信部によるデータの受信順に、データの転送先の車内通信バスを特定するとともに、転送先の車内通信バスに対応したプロトコルに応じてデータを変換し、変換した順に、変換後のデータを転送先の車内通信バスに順次送信するよう、車内通信部を制御する、中継装置である。

上記課題を解決するために、本発明の他の局面は、車外通信バス、および、それぞれ１つ以上の車載機器が接続されている複数の車内通信バスに接続される中継装置に、車載機器のプログラムを、新規に書き込むための情報、または、更新するための情報を、車外通信バスを介して送信する外部装置であって、中継装置と通信する通信部と、通信部の制御を行う制御部とを備え、制御部は、車載機器のプログラムを新規に書き込むための情報、または、更新するための情報を、所定単位で分割したデータの列として、中継装置宛てに順次送信するよう、通信部を制御するデータ送信処理を、互いに異なる車内通信バスに接続された複数の車載機器について並列実行することにより、複数のデータの列を時分割多重化して送信する、第１送信制御と、データ送信処理を、１つの車載機器について実行する、第２送信制御とを実行可能な、外部装置である。

本発明によれば、車載機器のプログラム書き込みや更新を効率的に行う中継装置および外部装置を提供することができる。

本発明の第１～第３実施形態に係るネットワークシステムの構成図 本発明の第１実施形態に係る処理を示すシーケンス図 本発明の第１実施形態に係る処理を示すフローチャート 本発明の第１実施形態に係る処理を示すフローチャート 本発明の第２実施形態に係る処理を示すシーケンス図 本発明の第２実施形態に係る処理を示すフローチャート 本発明の第２実施形態に係る処理を示すフローチャート 本発明の第３実施形態に係る処理を示すシーケンス図 本発明の第３実施形態に係る処理を示すフローチャート 本発明の第３実施形態に係る処理を示すフローチャート 本発明の第３実施形態に係る処理を示すフローチャート

本発明に係る中継装置は、車外通信バスから受信したプログラムの書き込みまたは更新用の情報を分割したデータを、受信した順に転送先の車内通信バスに送信する。これにより、車載機器ごとにデータがすべて揃うまで記憶する場合に比べて、一時記憶用の記憶領域を小さくすることができコストを低減することができる。また、車載機器ごとにデータをすべて受信してから、車載機器に送信する場合に比べて、所要時間を短縮することができる。また、本発明に係る外部装置は、複数の車載機器宛ての情報を時分割多重化して混在させたデータ列として並行的に中継装置に送信することができる。中継装置は、このデータ列を車外通信バスから受信し、複数の車内通信バスのうち、宛先の車載機器が接続された車内通信バスごとに分配して転送する。そのため、車外通信バスのデータ通信速度を、各車内通信のデータ通信速度より速くすることができ、所要時間をより短縮することができる。以下に本発明の各実施形態を説明する。

（第１実施形態）
＜構成＞
図１に、本実施形態に係るネットワークシステム１の構成を示す。ネットワークシステム１は、一例として車両に搭載される。ネットワークシステム１は、中継装置５０を含む。中継装置５０には、複数の車内通信バス１０、２０、…と、車外通信バス６０とが接続されている。また、複数の車載機器１１、１２、２１、２２、…が、それぞれ車内通信バス１０、２０、…のいずれかに接続されている。図１および以降の説明においては、車内通信バスとして、第１車内通信バス１０、第２車内通信バス２０を例示し、車載機器として、第１車内通信バス１０に接続された車載機器１１、１２と、第２車内通信バス２０に接続された車載機器２１、２２とを例示する。車外通信バス６０は、コネクタ６１を介して、外部装置１００と接続することが可能である。

中継装置５０は、各バスを介して、外部装置１００と各車載機器１１、１２、２１、２２との間の通信や、各車載機器間の通信を中継する機能を有する。中継装置５０は、車外通信バス６０を介した通信を行う車外通信部５１と、車内通信バス１０、２０を介した通信を行う車内通信部５２と、これらを制御する制御部５３とを含む。

各車載機器１１、１２、２１、２２は、互いに通信を行い、車両の制御のための各種処理を行う。これらの車載機器は、フラッシュＲＯＭのような不揮発性の記憶部と、不揮発性の記憶部からプログラムを読み出して実行することで各種処理を行う制御部と、プログラムの一部やデータを記憶するＲＡＭのような一時的な記憶部とを含む。なお、中継装置５０も同様にプログラムを記憶した不揮発性の記憶部を備え、制御部５３がプログラムを読み出して実行することで、処理を行うことができる。

外部装置１００は、例えば、所定の権限を持った作業員が使用する端末装置である。外部装置１００は、コネクタ６１に接続することで、中継装置５０に、各車載機器１１、１２、２１、２２の記憶部に記憶させるプログラムを有線通信によって提供することができる。外部装置１００は、中継装置５０と通信を行う通信部１０１と、通信部１０１を制御する制御部１０２とを含む。また、外部装置１００は他の装置から各車載機器に提供するプログラムを受け取って一時的に記憶する記憶部を含んでもよい。

外部装置１００は、例えば、工場での車両の製造時に、記憶部に新規にプログラムを書き込んだり、車両の出荷後の点検時等にサービスステーションで、すでに記憶部に書き込まれているプログラムを、更新されたバージョンのプログラムに書き変えたりするのに用いることができる。なお、外部装置１００は、端末装置の代わりに車外の所定のサービスセンターに設置されたサーバーでもよい。この場合、中継装置５０は、車外通信バス６０を介して車両が備える無線通信機に接続し、外部装置１００は、プログラムを、無線通信機を介した無線通信によって、中継装置５０に提供することができる。

＜シーケンス＞
以下に、本実施形態に係る、プログラムの新規書き込み、あるいは、更新書き込みの処理を説明する。ここでは、いずれの処理もまとめてプログラミングと呼ぶことにする。図２に、本処理のシーケンス図を示す。

（ステップＳ１０１）：外部装置１００と中継装置５０とが通信可能な状態となると、認証処理が行われる。本ステップにおいて、中継装置５０が、例えばチャレンジレスポンス方式によって、外部装置１００を正規の機器であることを認証する。認証に失敗した場合は、以降の処理を行わない。

（ステップＳ１０２）：外部装置１００と中継装置５０とは、車載機器のプログラミングを、複数の車載機器について並行的に実行したり、１つの車載機器について単一的実行したりすることが可能な動作状態であるプログラミングモードに遷移する。

（ステップＳ１０３）：本実施形態では、相異なる車内通信バスに接続された複数の車載機器のプログラミングを並行的に実行することができる（並行プログラミング）。本ステップでは、一例として、第１車内通信バス１０に接続された１つの車載機器のプログラミング（ループＬ１）と第２車内通信バス２０に接続された１つの車載機器のプログラミング（ループＬ２）とを並行的に行う。車内通信バスの数が３以上あれば、これに合わせて、このようなループを３以上並行的に実行し、３以上の車内通信バスにそれぞれ接続された車載機器のプログラミングを並行的に実行してもよい。

ループＬ１について説明する。外部装置１００は、第１車内通信バス１０に接続された１つの車載機器のプログラミングのための情報を送信する。この情報は、プログラムまたはプログラムを圧縮したものである。あるいは更新書き込みの場合は、更新前のプログラムと更新後のプログラムとの差分を表す情報またはこれを圧縮したものであってもよい。この情報は、車外通信バス６０の通信プロトコルに従って分割され適宜ヘッダ等の付加情報が付与されたフレーム単位のデータの列として、順次送信される。中継装置５０は、車外通信バス６０経由でデータを受信し、第１車内通信バス１０にデータを順次送信することで、データを転送する。中継装置５０はデータの転送の際、必要であれば、第１車内通信バス１０の通信プロトコルに従って、データの形式を変換する。

ループＬ２について説明する。外部装置１００は、第１車内通信バス１０とは異なる第２車内通信バス２０に接続された１つの車載機器のプログラミングのための情報を送信する。この情報は、ループＬ１と同様、プログラムや差分情報あるいはこれらを圧縮したものである。この情報は、ループＬ１と同様、車外通信バス６０の通信プロトコルに従って分割され適宜ヘッダが付与されたフレーム単位のデータの列として、順次送信される。中継装置５０は、車外通信バス６０経由でデータを受信し、第２車内通信バス２０にデータを順次送信することで、データを転送する。中継装置５０はデータの転送の際、必要であれば、第２車内通信バス２０の通信プロトコルに従って、データの形式を変換する。

本ステップにおいては、中継装置５０は、車外通信バス６０から受信したデータを受信した順に車内通信バス１０、２０のいずれかに送信するので、車載機器ごとにデータがすべて揃うまで記憶する場合に比べて、一時記憶用の記憶領域を小さくすることができコストを低減することができる。また、車載機器ごとにデータをすべて受信してから、車載機器に送信する場合に比べて、所要時間を短縮することができる。

外部装置１００が送信するデータの列には、上述のループＬ１、Ｌ２が並行的に実行される結果、各ループで送信されたデータが混在する。そのため、中継装置５０は、車外通信バス６０から、複数の車載機器宛てのデータがほぼ均等に混在した形でデータ列を受け取る。このデータ列に含まれる各データは、中継装置５０によって、宛先に応じて複数の車内通信バス１０、２０のいずれかに分配されて転送される。すなわち、各車内通信バス１０、２０に送信されるデータ列は、車外通信バス６０から受信されるデータ列からそれぞれ間欠的に取り出された一部である。そのため、車外通信バス６０のデータ通信速度を各車内通信バス１０、２０のそれぞれのデータ通信速度より一定程度速くしても、中継装置５０は、各車内通信バス１０、２０のデータ通信速度が遅いことを理由とする送信待ちをすることなく、受信したデータを転送することができる。このように本ステップにおいて、車外通信バス６０のデータ通信速度を各車内通信バス１０、２０のそれぞれのデータ通信速度より速くすれば、所要時間をより短くすることができ好ましい。車外通信バス６０のデータ通信速度は、並行的にプログラミングする車載機器の数、データの混在比、各車内通信バスの通信速度、各車載機器のデータ処理速度、中継装置５０のデータ転送処理速度等に基づいて、適宜設定することができる。

本実施形態では、プログラミング対象の車載機器のうち、かつ、相異なる車内通信バスにそれぞれ接続された複数の車載機器の組があれば、その組のプログラミングを本ステップのように優先的に並行的に実行する。これにより、所要時間をより短縮することができ好ましい。

（ステップＳ１０４）：本ステップでは、１つの車載機器のプログラミングを行う。図示する例では、一例として、第２車内通信バス２０に接続された１つの車載機器のプログラミングを行う。この処理（ループＬ３）は、上述のループＬ２の処理と同様である。本実施形態では、例えば、同一の車内通信バスに接続された複数の車載機器のプログラミングについては、並行的に実行しない。同一の車内通信バスに接続された複数の車載機器については、プログラミングを並行的に実行しても、１つの車載機器ずつプログラミングを行う場合と同じく、車内通信バスの通信速度がボトルネックとなる（車内通信バスの通信速度に依存した所要時間がかかる）と想定され、所要時間短縮の効果は得られにくいからである。更に、同一の車内通信バスに並行してプログラミングが通信されると、車内通信バスの通信量が多くなった結果、通信が滞留してしまい、車載機器のプログラミングが正常に完了しない可能性があるからである。また、車載機器がいずれの車内通信バスに接続されているか不明である場合も本ステップでプログラミングを行う。この場合、中継装置５０は、データを全ての車内通信バス１０、２０に送信する。

本実施形態では、プログラミング対象の車載機器のうちプログラミング未実施の車載機器があるが、その中から相異なる車内通信バスにそれぞれ接続された複数の車載機器の組を作ることができる間は、ステップＳ１０３を繰り返し、その後、ステップＳ１０４を繰り返す。

（ステップＳ１０５）：外部装置１００と中継装置５０とは、プログラミング対象の車載機器のすべてのプログラミングが終了すると、プログラミングモードを終了する。

＜外部装置の処理＞
上述のシーケンスにおける、外部装置１００の処理を以下に説明する。図３に、本処理のフローチャートを示す。

（ステップＳ２０１）：外部装置１００の制御部１０２は、通信部１０１を制御して、中継装置５０と通信を行い、中継装置５０による外部装置１００の認証を要求し、その後、中継装置５０から認証を受ける。

（ステップＳ２０２）：制御部１０２は、通信部１０１を制御して、中継装置５０と通信を行い、プログラミングモードへの遷移要求を行い、外部装置１００もプログラミングモードに遷移する。

プログラミングモードへの遷移後、以降のステップＳ２１１～ステップ２１３の処理と、ステップＳ２２１～ステップ２２３の処理とが、並行的に実行される（第１送信制御）。処理の並行化は、例えば、制御部１０２が、「プロセス」と呼ばれる処理の実行単位を新たに生成するｆｏｒｋ処理によって行うことができる。

（ステップＳ２１１）：制御部１０２は、並行プログラミング可能な車載機器があるか否かを判定する。判定の方法は後述する。並行プログラミング可能な車載機器がある場合ステップＳ２１２に進み、並行プログラミング可能な車載機器がない場合、後述のステップＳ２２１～Ｓ２２３のような他の「プロセス」が終了するのを待って、ステップＳ２５１に進む。

（ステップＳ２１２）：制御部１０２は、並行プログラミング可能な車載機器を１つ選択する。

（ステップＳ２１３）：制御部１０２は、ステップＳ２１２で選択した車載機器のプログラミングに必要な情報を、通信部１０１に、データ列として順次送信させる。制御部１０２は、データに、付加情報として、宛先の車載装置を特定できるＩＤ（識別子）を付加する。制御部１０２は、この処理を、情報をすべて送信するまで繰り返す。その後、ステップＳ２１１に進む。

（ステップＳ２２１～Ｓ２２３）：制御部１０２は、新たに「プロセス」を生成し、この「プロセス」において上述のステップＳ２１１～Ｓ２１３と同様の処理を行う。ただし、ステップＳ２２１において、並行プログラミング可能な車載機器がない場合は、制御部１０２は本「プロセス」を終了し、上述のステップＳ２１１から継続する「プロセス」によって、次のステップＳ２５１以降のステップが実行される。

ステップＳ２１１、Ｓ２１２あるいはステップＳ２２１、Ｓ２２２において、並行プログラミング可能な車載機器があるか否かの判定と、車載機器の選択とは、例えば、予め定められた情報に基づいて行うことができる。この場合、情報には、例えば、並行プログラミング可能となるように好適に定められた、車載機器やその組み合わせごとのプログラミングの順序を特定する更新手順を表す情報が含まれる。上述の各プロセスにおいて、制御部１０２は、この情報に従って、判定および選択を行うことができる。

あるいは、予め定められた情報には、プログラミング対象の車載機器とその車載機器が接続された車内通信バスを特定する情報が含まれてもよい。このような情報がある場合、外部装置１００と中継装置５０とによって共有される。この場合、制御部１０２は、例えば、プログラミング対象の車載機器のうち、プログラミング未開始の車載機器があり、かつ、その車載機器が接続された車内通信バスに現在プログラミング中の他の車載機器がない場合、そのプログラミング未開始の車載機器を、並行プログラミング可能であると判定して選択することができる。

なお、ステップＳ２１３、Ｓ２２３が並行的に実行されても、通信部１０１は、それぞれのステップで送信されるデータ列が混信しないよう、適宜、通信期間をそれぞれのステップで送信されるデータ用に時分割して、各データ列を適切に多重化する。

また、互いに並行的に実行される「プロセス」は３つ以上でもよい。「プロセス」の数は、例えば外部装置１００の制御部１０２や通信部１０１の処理能力や、ネットワークシステム１の車内通信バスの数に応じて定めることができる。また、並行的に実行できれば処理単位の実装態様は「プロセス」に限定されない。

（ステップＳ２５１）：制御部１０２は、プログラミング対象の車載機器があるか否かを判定する。プログラミング対象の車載機器のうち、上述の並行処理でプログラミングしなかった車載機器がある場合ステップＳ２５２に進み、ない場合ステップＳ２５４に進む。

（ステップＳ２５２）：制御部１０２は、プログラミング可能な車載機器を１つ選択する。ステップＳ２５１の判定および本ステップの選択も、上述したように予め定めた情報に基づいて行うことができる。なお、本ステップで選択される車載機器は、並行的にプログラミングすることができなかった車載機器であるが、その中には、いずれの車内通信バスに接続されているか不明であるため、並行的にプログラミングすることができるか否かの判定自体ができなかった車載機器が含まれうる。

（ステップＳ２５３）：制御部１０２は、ステップＳ２１２で選択した車載機器のプログラミングに必要な情報を、通信部１０１に、上述と同様、ＩＤを付加したデータの列として順次送信させる（第２送信制御）。このデータ列は、いずれかの車内通信バスに全て転送される。車外通信バス６０のデータ通信速度が、各車内通信バスのデータ通信速度より速い場合は、データ送信を遅らせるため、一方法として、所定数のデータを送信した後、送信を中断し、宛先の車載機器からの応答を中継装置５０経由で受信すると、データの送信を再開するようにしてもよい。この場合、車載機器には、所定数のデータを受信したのち、新たなデータの受信が可能になるとそのことを表す応答を送信するようにさせる。あるいは、他の方法として、本ステップの第２送信制御においては、上述の第１送信制御の場合に比べて、車外通信バス６０のデータ通信速度を遅くし各車内通信バスのデータ通信速度と同程度としてもよい。制御部１０２は、この処理を、情報をすべて送信するまで繰り返す。

（ステップＳ２５４）：制御部１０２は、通信部１０１を制御して、中継装置５０と通信を行い、プログラミングモードの終了を要求し、外部装置１００もプログラミングモードを終了する。

＜中継装置の処理＞
上述のシーケンスにおける、中継装置５０の処理を以下に説明する。図４に、本処理のフローチャートを示す。

（ステップＳ３０１）：中継装置５０の制御部５３は、車外通信部５１を制御して、外部装置１００と通信を行い、外部装置１００からの認証要求に応じて外部装置１００の認証を行う。

（ステップＳ３０２）：制御部５３は、外部装置１００からのプログラミングモードへの遷移要求に応じてプログラミングモードに遷移する。

（ステップＳ３０３）：車外通信部５１が、外部装置１００から車載機器のプログラミング用のデータを受信する。または、車内通信部５２が、複数の車載機器１１、１２、２１、２２、…からプログラミングの応答通信を受信する。

（ステップＳ３０４）：制御部５３は、ステップＳ３０３で受信したデータに付加されたＩＤに基づいて、データの宛先が車載機器である場合は、その車載機器が接続されている車内通信バスを、転送先のバスとして特定し、データの宛先が外部装置１００である場合は、転送先のバスとして、車外通信バスを特定する。特定できた場合ステップＳ３０５に進み、そうでない場合ステップＳ３０７に進む。

（ステップＳ３０５）：制御部５３は、ステップＳ３０３で受信したデータを、転送先の車内通信バス、または、車外通信バスの通信プロトコルに応じて、形式変換し送信用のデータとする。データの変換には付加情報を付け替えたり、形式を変更したり、複数フレームの受信データを１つのフレームのデータにまとめたり、１つのフレームの受信データを複数フレームのデータに分割したりすることを含むことができる。なお、例えば、車外通信バス６０と転送先の車内通信バスとが同一の通信プロトコルを用いている場合には、受信したデータの変換を行わず、そのまま送信用のデータとすればよい。

（ステップＳ３０６）：制御部５３は、車内通信部５２、または、車外通信部５１を制御して、送信用のデータを、転送先の車内通信バス、または、車外通信バスに送信させる。その後、ステップＳ３０３に進む。

（ステップＳ３０７）：制御部５３は、ステップＳ３０３で受信したデータを、車内通信バス１０、２０と車外通信バス６０のそれぞれの通信プロトコルに応じて、形式変換しそれぞれ送信用のデータとする。データの変換の内容は、上述のステップＳ３０５と同様である。また、受信データが転送先のバスと同一の通信プロトコルを用いている場合には、その転送先については受信したデータの変換を行わず、そのまま送信用のデータとすればよい。

（ステップＳ３０８）：制御部５３は、車内通信部５２と車外通信部５１とを制御して、送信用のデータを、それぞれの転送先の車内通信バスと車外通信バスに送信させる。本ステップによって全ての車内通信バス１０、２０と車外通信バスを転送先として、データを送信するので、いずれかの車内通信バスに接続されているデータの宛先である車載機器に転送することができる。ステップＳ３０７、Ｓ３０８が実行されるのは、例えば、ステップＳ３０４においてデータの宛先の車載機器が接続された車内通信バスが特定できない場合である。このような車載機器は、並行的にプログラミング可能と判定されることはない。そのため、このようなデータは、上述のステップＳ２５３において送信されたデータであるので、本ステップ実行時に、複数の車載機器が並行的にプログラミング実行中であることはない。そのため、全ての車内通信バス１０、２０にデータを送信しても、他の車載機器のプログラミングに影響を与えることはない。その後、ステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０３～Ｓ３０８の処理は、中継装置５０がプログラミングモードである間、繰り返される。プログラミングモードは、車外通信部５１が、外部装置１００からプログラミングモードの終了要求を受信した場合に、制御部５３が終了させる。あるいは、プログラミングモードは、外部装置１００からデータを一定時間受信しない場合に、制御部５３が終了させてもよい。

＜効果＞
上述したように、本実施形態に係る中継装置５０は、車外通信バス６０から受信したデータを受信した順に転送先の車内通信バスに送信する。これにより、車載機器ごとにデータがすべて揃うまで記憶する場合に比べて、一時記憶用の記憶領域を小さくすることができコストを低減することができる。また、車載機器ごとにデータをすべて受信してから、車載機器に送信する場合に比べて、所要時間を短縮することができる。また、本実施形態に係る外部装置１００は、複数の車載機器宛てのデータを並行的に中継装置５０に送信することができるので、中継装置５０は、複数の車載機器のプログラミングを並行的に行い、車外通信バス６０のデータ通信速度を、各車内通信バス１０、２０のデータ通信速度より速くすることができ、所要時間をより短縮することができる。

また、中継装置５０は、外部装置１００から受信したデータに付加されたＩＤに基づいて転送先の車内通信バスを特定できない場合でも、全ての車内通信バスに転送するので、宛先の車載機器にデータを転送することができる。そのため、いずれの車内通信バスに接続されているか不明な車載機器があっても、その車載機器に対するプログラミングが可能である。

（第２実施形態）
＜構成＞
本実施形態に係るネットワークシステム１の構成は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。以降、第１実施形態との差異を中心に説明する。

＜シーケンス＞
第１実施形態においては、プログラミングモードにおいて、並行的に複数の車載機器のプログラミングを行い、その後、単一の車載機器のプログラミングを行う。これに対し、本実施形態においては、動作状態として並行プログラミングモードと単一プログラミングモードとを設け、並行プログラミングモードにおいて、並行的に複数の車載機器のプログラミングを行い、その後、単一プログラミングモードに遷移し、単一の車載機器のプログラミングを行う。単一プログラミングモードにおいては、外部装置１００が、対象の車載機器が接続された車内通信バスと同じプロトコルでデータを送信するので、中継装置５０によるデータの形式変換の省略を可能にする。図５に、本処理のシーケンス図を示す。図５には、第１実施形態から変更がある箇所を太枠で示す。

本実施形態においては、ステップＳ１０３において並行的に複数の車載機器のプログラミングを行ったあと、ステップＳ１０３’において、外部装置１００と中継装置５０とは、車載機器のプログラミングを単一的に実行することが可能な動作状態である単一プログラミングモードに遷移する。

ステップＳ１０４において、外部装置１００は、プログラミング対象の車載機器が接続された車内通信バスのプロトコルと同一のプロトコルを用いて、データを生成して送信する。図示する例では、外部装置１００は、第２車内通信バス２０のプロトコルを用いる。中継装置５０は、車外通信バス６０から受信したデータを、そのまま、各車内通信バス１０、２０に送信する。このように単一プログラミングモードにおいては、外部装置１００が、車外通信バス６０を用いて送信するデータの形式を、プログラミング対象である１つの車載機器が接続された車内通信バスのプロトコルに対応させるので、中継装置５０がプロトコルに応じてデータの形式変換を行う必要をなくし中継装置５０の処理負荷を低減することができる。図示する例では、各車内通信バス１０、２０に送信されたデータは、第２車内通信バス２０に接続されたプログラミング対象の車載機器によって受信される。

ステップＳ１０５において、外部装置１００と中継装置５０とは、プログラミング対象の車載機器のすべてのプログラミングが終了すると、単一プログラミングモードを終了する。

＜外部装置の処理＞
上述のシーケンスにおける、外部装置１００の処理を以下に説明する。図６に、本処理のフローチャートを示す。図６には、第１実施形態から変更がある箇所を太枠で示す。

ステップＳ２１１において、並行プログラミング可能な車載機器がない場合、ステップＳ２１４に進む。ステップＳ２１４において、制御部１０２は、通信部１０１を制御して、中継装置５０と通信を行い、単一プログラミングモードへの遷移を要求し、外部装置１００も単一プログラミングモードに遷移する。

ステップＳ２５３において、制御部１０２は、ステップＳ２５２で選択した車載機器が接続されている車内通信バスのプロトコルを特定し、通信部１０１に、特定したプロトコルでデータを生成して送信させる。制御部１０２は、例えば、予め与えられた、各車載機器とその車載機器が接続されている車内通信バスのプロトコルとを対応付けた情報に基づいて、この処理を行う。

ステップＳ２５４において、制御部１０２は、通信部１０１を制御して、中継装置５０と通信を行い、単一プログラミングモードの終了を要求し、外部装置１００も単一プログラミングモードを終了する。

＜中継装置の処理＞
上述のシーケンスにおける、中継装置５０の処理を以下に説明する。図７に、本処理のフローチャートを示す。図７に示していないが、第１実施形態からステップＳ３０４、Ｓ３０７、Ｓ３０８が削除されている。他の変更、追加した事項は、図７に太枠で示す。

本実施形態においては、並行プログラミングモードであるステップＳ３０３において受信したデータは、すべて転送先の車内通信バス、または、車外通信バスが特定でき、特定された車内通信バス、または、車外通信バスに送信されるデータである。そのため、ステップＳ３０４、Ｓ３０７、Ｓ３０８の処理が省略される。ステップＳ３０３、Ｓ３０５、Ｓ３０６のループは、中継装置５０が並行プログラミングモードである間、繰り返されるが、車外通信部５１が、外部装置１００から単一プログラミングモードへの遷移要求を受信した場合に、制御部５３が終了させる。

ステップＳ３０９において、制御部５３は、外部装置１００からの単一プログラミングモードへの遷移要求に応じて単一プログラミングモードに遷移する。

ステップＳ３１０において、制御部５３は、車外通信部５１がデータを受信すると、車内通信部５２および車外通信部５１を制御して、受信したデータをそのまま、全ての車内通信バス１０、２０と車外通信バスに送信させる。なお、受信したデータに付加されたＩＤ等に基づいて転送先の車内通信バスが特定できる場合は、特定した車内通信バスにのみデータを送信するようにしてもよい。

ステップＳ３１０の処理は、中継装置５０が単一プログラミングモードである間、繰り返される。単一プログラミングモードは、車外通信部５１が、外部装置１００から単一プログラミングモードの終了要求を受信した場合に、制御部５３が終了させる。あるいは、単一プログラミングモードは、外部装置１００からデータを一定時間受信しない場合に、制御部５３が終了させてもよい。

＜効果＞
本実施形態に係る中継装置５０においても、第１実施形態と同様にコスト低減およびプログラミング処理の所要時間短縮を図ることができる。また、本実施形態においては、単一プログラミングモードにおいては、上述したように、中継装置５０において、プロトコルに応じたデータの形式変換を行う必要がないので、処理負荷を低減し、処理時間をより短縮することができる。

（第３実施形態）
＜構成＞
本実施形態に係るネットワークシステム１の構成は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。以降、第１実施形態との差異を中心に説明する。本実施形態は、第１実施形態にステップＳ１０２’を追加したものであるが、第２実施形態に適用してもよい。

＜シーケンス＞
第３実施形態においては、プログラミングモードにおいて、プログラミングを行う前に、外部装置１００が、プログラミング対象の車載機器が接続されている車内通信バスを表す情報を、中継装置５０から取得する。中継装置５０もまた、この情報を、実際に各車載機器との通信に基づいて生成する。これにより、各車載機器が接続されている車内通信バスが当初は不明であっても、正確に特定して好適に並行プログラミングを行うことができる。図８に、本処理のシーケンス図を示す。図８には、第１実施形態から変更がある箇所を太枠で示す。

本実施形態においては、ステップＳ１０２においてプログラミングモードに遷移したあと、ステップＳ１０２’において、プログラミング対象の車載機器がそれぞれ接続されている車内通信バスを特定する処理を行う。外部装置１００、中継装置５０は、特定結果に基づいて、ステップＳ１０３、Ｓ１０４の処理を行う。

＜外部装置の処理＞
上述のシーケンスにおける、外部装置１００の処理を以下に説明する。図９に、本処理のフローチャートを示す。図７には、第１実施形態から変更がある箇所を太枠で示す。本実施形態では、ステップＳ２０２のあとステップＳ２０２’の接続バス特定処理が実行される。図１０に、ステップＳ２０２’のフローチャートを示す。以下、図１０を参照して、接続バス特定処理を説明する。

（ステップＳ２６１）：外部装置１００の制御部１０２は。プログラミング対象の車載機器のうち未選択のものを１つ選択する。

（ステップＳ２６２）：制御部１０２は、通信部１０１に、選択した車載機器宛てに接続確認要求を表すデータを送信させる。データには、宛先の車載機器を特定できるＩＤ（後述の要求通信ＩＤ）が付加される。

（ステップＳ２６３）：通信部１０１は、中継装置５０から、ステップＳ２６２で送信したデータのＩＤと、そのＩＤが特定する車載機器が接続されている車内通信バスとを表す情報を受信する。

（ステップＳ２６４）：通信部１０１は、ステップＳ２６２で送信したデータの宛先の車載機器から、そのデータの応答として送信されたデータを、中継装置５０から受信する。

（ステップＳ２６５）：制御部１０２は、ステップＳ２６３で受信した情報に基づいて、以下の表１に例示するようなテーブルを更新する。テーブルにおいて、要求通信ＩＤとは、外部装置１００から車載機器宛てに送信するデータに付加されるＩＤであり、応答通信ＩＤとは、車載機器から外部装置１００宛てに送信されるデータに付加されるＩＤである。相異なる車載機器に同じＩＤが対応することはない。また、いずれの車載機器についても、要求通信ＩＤと応答通信ＩＤのいずれかが特定できれば、他方も特定できるようにＩＤの生成規則が定められている。表１に示す例では、要求通信ＩＤに８を加算すると応答通信ＩＤとなる。テーブルには、車載機器ごとに、これらのＩＤとそのＩＤが特定する車載機器が接続されている車内通信バスとが対応づけられて記録される。本ステップでは、ステップＳ２６１で選択した車載機器が接続されている車内通信バスがあらたに記録される。

以上のステップＳ２６１～Ｓ２６５の処理を、プログラミング対象の車載機器の全てについて実行する。これにより、表１に示すようなテーブルが完成し、上述のステップＳ２１１、Ｓ２１２、Ｓ２２１、Ｓ２２２、Ｓ２５２の処理は、このテーブルに基づいて、行うことができる。なお、テーブルは、プログラミングモードの終了時に破棄し、プログラミングモードに遷移するごとに新規に作成することで、他の車両に対応することができる。

＜中継装置の処理＞
上述のシーケンスにおける、中継装置５０の処理を以下に説明する。図１１に、本処理のフローチャートを示す。図１１には、第１実施形態から変更がある箇所を太枠で示す。

本実施形態においては、中継装置５０は、各車載機器１１、１２、２１、２２から受信する応答データに基づいて、車載機器が接続されている車内通信バスを特定する。

本実施形態の特徴である、接続バス特定処理に沿って処理を説明する。

接続バス特定処理においては、ステップＳ３０３で、中継装置５０は、まず、外部装置１００から、上述のステップＳ２６２において送信された接続確認要求を表すデータを受信する。この段階では、制御部５３は、ステップＳ３０３’－１で、新規に接続先を知得したとは判定せず、ステップＳ３０４に進む。

中継装置５０においても、当初は、要求通信ＩＤに基づいて、その要求通信ＩＤに対応する車載機器が接続されている車内通信バスが不明であるので、ステップＳ３０４において、接続確認要求を表すデータは、特定の車内通信バスに送信するデータではないと判定され、ステップＳ３０７、Ｓ３０８の処理が実行され、全ての車内通信バスおよび車外通信バスに送信される。

接続確認要求を表すデータは、いずれかの車内通信バスに接続された宛先の車載機器に受信されると、車載機器は、外部装置１００宛ての応答データを中継装置５０に送信する。この際、車載機器は、応答データに応答通信ＩＤを付加する。

次に、ステップＳ３０３で、中継装置５０は、応答データを受信する。

制御部５３は、応答データを受信することにより、応答データに含まれる応答通信ＩＤと、応答データを受信した車内通信バスとの対応付けが得られるので、ステップＳ３０３’－１において、応答通信ＩＤによって特定できる車載機器が、その車内通信バスに接続されていることを新規に知得したと判定し、ステップＳ３０３’－２に進む。

中継装置５０も、上述の表１のようなテーブルを保持しており、ステップＳ３０３’－２において、制御部５３は、このテーブルを更新する。

制御部５３は、ステップＳ３０３’－３において、応答データに含まれる応答通信ＩＤから求めた要求通信ＩＤと、応答データを受信した車内通信バスとを表す情報を含む接続先バス情報のデータを車外通信バスのプロトコルに応じて生成し、車外通信部５１に、外部装置１００宛てに送信させる。

制御部５３は、ステップＳ３０４～Ｓ３０８の処理によって、応答データを、車外通信部５１に、外部装置１００宛てに送信させる。なお、ステップＳ３０３において車内通信バス経由で受信したデータは、ステップＳ３０３’－１において新規に接続先の車内通信バスを知得したと判定されたか否かにかかわらず、ステップＳ３０４～Ｓ３０８の処理によって、受信したデータの転送先のバスが特定できた場合には、特定された転送先のバスを介して、宛先の機器（すなわち、外部装置１００あるいは特定の車載機器）に、受信したデータが送信され、特定できなかった場合には、全ての車内通信バスと車外通信バスとを介して、車載機器および外部装置１００に、受信したデータが送信される。これにより、各車載機器１１、１２、２１、２２から外部装置１００宛てに送信されるデータは、応答データも応答データ以外のデータも全て中継装置５０によって、データの転送先のバスへ転送されるので、必要に応じて、各車載機器から各車載機器や、外部装置１００への通信を行うことができる。

上述の処理が繰り返されテーブルの更新が終了すると、接続バス特定処理は終了となり、その後、外部装置１００から送信されるデータは、ステップＳ３０４で、テーブルを用いた判定を経て、ステップＳ３０５、Ｓ３０６の処理が行われることとなる。テーブルは、プログラミングモードの終了時に破棄し、プログラミングモードに遷移するごとに、新規に作成することで、ネットワークシステム１の車載機器の接続態様の変更に対応することができる。

＜効果＞
本実施形態に係る中継装置５０においても、第１実施形態と同様にコスト低減およびプログラミング処理の所要時間短縮を図ることができる。また、本実施形態においては、各車載機器が接続されている車内通信バスが不明であっても、正確に特定して好適に並行プログラミングを行うことができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、各実施形態の特徴を適宜変形、組み合わせて実施してもよい。例えば、第２実施形態の単一プログラミングモードの特徴と第３実施形態の接続バス特定処理の特徴とを組み合わせてもよい。

本発明は、中継装置、外部装置だけでなく、中継装置を含むネットワークシステム、外部装置とネットワークシステムとを含むシステム、中継装置や外部装置が備えるコンピュータが実行する方法、プログラムおよびこれを記憶したコンピュータ読み取り可能な非一時的記憶媒体、ネットワークシステムを備えた車両等として捉えることが可能である。本発明は、車両に搭載されるネットワークシステム以外のネットワークシステムにも適用できる。

本発明は、車両等に搭載されるネットワークシステムに有用である。

１ ネットワークシステム
１０ 第１車内通信バス
１１、１２、２１、２２ 車載機器
２０ 第２車内通信バス
５０ 中継装置
５１ 車外通信部
５２ 車内通信部
５３ 制御部
６０ 車外通信バス
６１ コネクタ
１００ 外部装置
１０１ 通信部
１０２ 制御部

Claims (9)

1. 車外通信バス、および、それぞれ１つ以上の車載機器が接続可能な複数の車内通信バスに接続された中継装置であって、
   外部装置と、前記車外通信バスを介して通信する車外通信部と、
   各前記車内通信バスに接続された前記車載機器と、前記車内通信バスを介して通信する車内通信部と、
   前記車外通信部および前記車内通信部の制御を行う制御部とを備え、
   前記車外通信部は、前記外部装置から、１つの前記車載機器のプログラムを、新規に書き込むための情報、または、更新するための情報を、所定単位で分割されたデータの列として順次受信し、または、複数の前記車載機器のプログラムを、それぞれ新規に書き込むための情報、または、それぞれ更新するための情報を、それぞれ所定単位で分割され時分割多重化されたデータの列として、順次受信し、
   前記制御部は、
   前記車外通信部による前記データの受信順に、前記データの転送先の車内通信バスを特定するとともに、前記転送先の車内通信バスに対応したプロトコルに応じて前記データを変換し、変換した順に、変換後の前記データを前記転送先の車内通信バスに順次送信するよう、前記車内通信部を制御し、
   前記データの転送先の車内通信バスを特定できない場合、各前記車内通信バスにそれぞれ対応したプロトコルに応じて前記データを変換し、変換後の各前記データを各前記車内通信バスに送信する、中継装置。
2. 前記制御部は、前記車外通信部が前記データを受信する場合の前記データの通信速度を、前記車内通信部が各前記車内通信バスに前記データを送信する場合の前記データの通信速度より速くすることが可能な、請求項１に記載の中継装置。
3. 前記制御部は、前記車外通信部が、前記外部装置から、前記車載機器が接続されている前記車内通信バスを特定する情報の要求を受信すると、前記車載機器が接続されている前記車内通信バスを特定し、特定結果を含む情報を前記外部装置に送信するよう、前記車外通信部を制御する、請求項１または２に記載の中継装置。
4. 車外通信バス、および、それぞれ１つ以上の車載機器が接続されている複数の車内通信バスに接続される中継装置に、前記車載機器のプログラムを、新規に書き込むための情報、または、更新するための情報を、前記車外通信バスを介して送信する外部装置であって、
   前記中継装置と通信する通信部と、
   前記通信部の制御を行う制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記車載機器のプログラムを新規に書き込むための情報、または、更新するための情報を、所定単位で分割したデータの列として、前記中継装置宛てに順次送信するよう、前記通信部を制御するデータ送信処理を、互いに異なる前記車内通信バスに接続された複数の前記車載機器について並列実行することにより、複数の前記データの列を時分割多重化して送信する第１送信制御と、
   前記データ送信処理を、１つの前記車載機器について実行する、第２送信制御とを実行可能であり、
   プログラムの新規書き込み対象または更新対象の前記車載機器ごとに前記第１送信制御および前記第２送信制御のいずれを行うかを、予め定めた情報の通りに決定する、外部装置。
5. 車外通信バス、および、それぞれ１つ以上の車載機器が接続されている複数の車内通信バスに接続される中継装置に、前記車載機器のプログラムを、新規に書き込むための情報、または、更新するための情報を、前記車外通信バスを介して送信する外部装置であって、
   前記中継装置と通信する通信部と、
   前記通信部の制御を行う制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記車載機器のプログラムを新規に書き込むための情報、または、更新するための情報を、所定単位で分割したデータの列として、前記中継装置宛てに順次送信するよう、前記通信部を制御するデータ送信処理を、互いに異なる前記車内通信バスに接続された複数の前記車載機器について並列実行することにより、複数の前記データの列を時分割多重化して送信する第１送信制御と、
   前記データ送信処理を、１つの前記車載機器について実行する、第２送信制御とを実行可能であり、
   プログラムの新規書き込み対象または更新対象の前記車載機器ごとに前記第１送信制御および前記第２送信制御のいずれを行うかを、各前記車載機器が接続されている前記車内通信バスを特定する情報に基づいて決定する、外部装置。
6. 前記制御部は、前記通信部に、前記車載機器の接続されている前記車内通信バスを特定する情報の要求を前記中継装置に送信させ、前記中継装置から、前記車内通信バスを特定する情報を受信させる、請求項５に記載の外部装置。
7. 前記制御部は、前記第２送信制御の実行時は、前記通信部に、所定数の前記データを前記中継装置宛てに送信させるごとに、前記通信部が、前記中継装置から応答を受信するまで、前記データの送信を中断する、請求項４～６のいずれかに記載の外部装置。
8. 前記制御部は、前記第２送信制御の実行時は、前記第１送信制御の実行時に比べて、前記通信部による前記データの通信速度を遅くする、請求項４～６のいずれかに記載の外部装置。
9. 前記制御部は、前記第１送信制御が可能である場合、前記第１送信制御を前記第２送信制御より優先的に実行する、請求項４～８のいずれかに記載の外部装置。

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