WO2016042588A1 - 車載制御装置及びこの車載制御装置のシミュレーション装置 - Google Patents

Abstract

　本発明は、デバイスから取得した情報と、制御情報とを記憶するデータベース部と、デバイスにアクセスするタイミング示すアクセスタイミングと、制御情報の送信タイミングとを記憶したパラメータテーブル部と、パラメータテーブル部に記憶されたアクセスタイミングに基づいていずれかのデバイスにアクセスし、アクセスしたデバイスから情報を取得してデータベース部に記憶する入力制御部と、アクセスタイミングに基づいて起動してデータベース部に記憶されたデバイスから取得した情報を取得し、取得した情報に基づいてデバイスを制御するための制御情報を生成してデータベース部に記憶する複数のアプリケーション部と、データベース部に記憶された制御情報をパラメータテーブル部に記憶された送信タイミングに基づいていずれかのデバイスに送信してデバイスを制御する出力制御部と、を備える。

Description

車載制御装置及びこの車載制御装置のシミュレーション装置

　本発明は、車両に搭載されたデバイスを制御する車載制御装置及びこの車載制御装置の動作をシミュレーションするシミュレーション装置に関する。

　従来、車両に搭載されるセンサやアクチュエータ等のデバイスを制御するためのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）と呼ばれる車載制御装置は、単一のアプリケーションを備えていた（例えば特許文献１）。このアプリケーションは、アプリケーションに規定されたタイミングでデバイスにアクセスして情報を取得し、この情報に基づいてデバイスを制御するための情報（以下、制御情報とする）を生成する。また、アプリケーションは、制御情報の演算が終了すると、外部のデバイスに制御情報を送信する。すなわち、アプリケーションのアクセス、演算、及び制御情報送信のタイミングは、このアプリケーションのアクセスタイミングに依存する。

　一方、近年では車載制御装置の計算能力が向上している。したがって、単一の車載制御装置内に複数のアプリケーションが集約されることが想定される。しかしながら、複数のアプリケーションが単一の車載制御装置内に集約されることを想定した場合、各アプリケーションは、別個独立したタイミングで外部のデバイスにアクセスし、このアクセスタイミングで演算を開始する。したがって、各アプリケーションがアクセスを繰り返すうちに、各アプリケーション同士でデバイスへのアクセスタイミングが重なることが想定される。このような場合、各アプリケーションの演算タイミングについても重なりが生じ、各アプリケーションが使用するＣＰＵリソースの競合が発生するおそれがある。ＣＰＵリソースの競合が発生した場合、車載制御装置は演算を行うアプリケーションのうち一方のアプリケーションの処理を優先して実行する等の処理を行うことが想定され、これに伴い各アプリケーションの処理に遅延が発生する。したがって、各アプリケーションは、デバイスに対してアクセスするタイミングのずれや、デバイスを制御する制御情報を送信するタイミングのずれを生じるおそれがある。

　デバイスにアクセスするタイミングがずれると、アクセスされたデバイスから情報を取得するタイミングにもずれが生じ、アプリケーションは、設計者が意図したタイミングでデバイスが保有する情報を得ることができない。例えば、デバイスが車速センサである場合、アプリケーションは、設計時に設定されたタイミングとは異なるタイミングでデバイスがセンシングしたセンサ値を取得することとなり、生成する制御情報の精度が低下する。また、制御情報の送信タイミングにずれが生じると、アプリケーションは、デバイスを意図したタイミングで制御することができない。例えば、デバイスがブレーキを電子制御するためのアクチュエータである場合、アクチュエータは、設計時に設定された間隔でブレーキに制動力をかけて減速制御するが、アプリケーションの演算遅延が発生した場合にアプリケーションから送信される制御情報の送信タイミングがずれると、ブレーキの減速タイミングがずれて、安定して減速できない等の問題が生じる。このような問題から、従来の車載制御装置は、アプリケーションを複数有する場合には、精度の高いデバイス制御を行うことができなかった。

特開２０１０－２３１４０７号公報

　本発明の車載制御装置は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複数のアプリケーションを有し、演算遅延が生じた場合であっても、予め定められたタイミングでデバイスから情報を取得し、予め定められたタイミングでデバイスに制御情報を送信し、精度の高いデバイス制御を実現することを目的とする。

　本発明の車載制御装置は、車両に搭載されたデバイスのうちいずれかのデバイスにアクセスし、アクセスした該デバイスから取得した情報に基づいて前記車両に搭載されたデバイスを制御するための制御情報を生成し、該制御情報を該デバイスに送信して該デバイスを制御する車載制御装置において、前記デバイスから取得した情報と、前記制御情報とを記憶するデータベース部と、前記デバイスにアクセスするタイミング示すアクセスタイミングと、前記制御情報を生成する処理が遅延した場合の時間に基づいて設定される前記制御情報の送信タイミングとを記憶したパラメータテーブル部と、前記パラメータテーブル部に記憶された前記アクセスタイミングに基づいていずれかの前記デバイスにアクセスし、アクセスした該デバイスから情報を取得して前記データベース部に記憶する入力制御部と、前記アクセスタイミングに基づいて起動して前記データベース部に記憶された前記デバイスから取得した情報を取得し、取得した該情報に基づいて前記デバイスを制御するための制御情報を生成して前記データベース部に記憶する複数のアプリケーション部と、前記データベース部に記憶された前記制御情報を前記パラメータテーブル部に記憶された前記送信タイミングに基づいていずれかの前記デバイスに送信して該デバイスを制御する出力制御部と、を備えることを特徴とする。

　本発明の車載制御装置は、アクセスタイミングと、アプリケーション部の演算が遅延した場合の時間に基づいて設定される制御情報の送信タイミングとに基づいて、外部のデバイスにアクセスして情報を取得する入力制御部、及び外部のデバイスに制御情報を送信する出力制御部を備える。また、入力制御部が取得した情報と、アプリケーション部が生成した制御情報とをデータベースに記憶する。したがって、複数のアプリケーション部を備える車載制御装置において、予め定められたタイミングでデバイスから情報を入力し、予め定められたタイミングでデバイスに制御情報を送信することが可能となり、アプリケーション部の演算遅延が発生した場合においても、精度の高いデバイス制御を実現することができる。

実施の形態１に係る車載制御装置の構成図である。 実施の形態１に係るパラメータテーブル部に記憶されるパラメータテーブルの一例である。 実施の形態１に係る入出力データベース部に記憶される入出力データベースの一例である。 実施の形態１に係る車載制御装置がアプリケーションと入出力データベース部との間で情報を入出力する動作のフローチャートである。 実施の形態１に係る車載制御装置が各デバイスと入出力データベース部との間で情報を入出力する動作を説明するフローチャートである。 実施の形態２に係る車載制御装置の構成図である。 実施の形態２に係る車載制御装置がアプリケーションと入出力データベース部との間で情報を入出力する動作のフローチャートである。 実施の形態２に係る車載制御装置が各デバイスと入出力データベース部との間で情報を入出力する動作を説明するフローチャートである。 実施の形態３に係るシミュレーション装置の構成図である。

　実施の形態１．
　以下、図１を用いて実施の形態１に係る車載制御装置１００について説明する。図１は実施の形態１に係る車載制御装置１００の構成図である。

　車載制御装置１００は後述するアプリケーション１０１、１０２の処理内容に応じてデイバス制御又はネットワーク通信を行う装置である。デバイス３００、３０１は、車両に搭載された装置であって、例えば、センサ、ライト、及びパワーウィンドウ等である。ネットワーク２００は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＥｔｈｅｒｎｅｔ(登録商標）に対応した通信ケーブルを介して他の車載制御装置１００やデバイス３００、３０１と接続する。以下の説明において、デバイスには、車載制御装置１００と通信ネットワーク２００を介して接続されるＥＣＵ等の装置が含まれるものとする。また、図１においては、デバイス３００、３０１の２つのみ記載したが、２つ以上のデバイスを備えていてもよい。さらに、図１において、車載制御装置１００は、１つのネットワーク２００と接続されている例を示しているが、複数のネットワーク２００と接続されるように構成してもよい。

　アプリケーション部１０１（以下、アプリ１０１とする）及びアプリケーション部１０２（以下、アプリ１０２とする）は、デバイス３００、３０１又はネットワーク２００を介して接続されたデバイスを制御するプログラムである。アプリ１０１及び１０２は、各デバイスから情報を取得し、取得した情報を元に演算し、これらのデバイスを制御するための制御情報を生成する。また、アプリ１０１及び１０２は、これらの制御情報を各デバイスに送信して各デバイスを制御する。例えば、アプリ１０１は、デバイス３００、３０１を制御するアプリケーションのプログラムでスイッチ等のデバイスから入力された情報を用いてライト、パワーウィンドウ等のデバイスを制御するボディ系制御アプリケーションのプログラムである。また、アプリ１０２は、デバイス３００、３０１を制御するプログラムで、ネットワーク２００からセンサ情報や車両情報を取得し、エンジンのインジェクタやスロットルバルブを制御するための情報をネットワーク２００へ送信するパワートレイン系制御アプリケーションのプログラムである。なお、本実施の形態においては、ボディ系制御アプリケーションであるアプリ１０１とパワートレイン系制御アプリケーションであるアプリ１０２を有する車載制御装置１００を例に説明する。ただし、車載制御装置１００が有するアプリケーションはボディ系制御アプリケーション及びパワートレイン系制御アプリケーションに限らず、あらゆる車載向けのアプリケーションを対象とする。

　デバイス制御部１１１はデバイス３０１、３０２と情報の入出力を行う電子回路である。デバイス制御部１１１は、アプリ１０１及び１０２が演算に必要な情報を各デバイスから取得する。また、デバイス制御部１１１は、アプリ１０１及び１０２が演算して生成した制御情報を各デバイスのいずれかに送信する。

　通信部１１０は、ＣＡＮコントローラやＥｔｈｅｒｎｅｔ(登録商標)コントローラといった通信制御を行う電子回路でネットワーク２００を介して接続されたデバイスと情報の入出力を行う。通信部１１０は、アプリ１０１及び１０２が演算する際に必要な情報をネットワーク２００から取得する。また、通信部１１０は、アプリ１０１及び１０２が演算して生成した制御情報をネットワーク２００に送信する。

　デバイス制御部１１１及び通信部１１０は、後述する入力制御部１０７又は出力制御部１０８からの要求により、各デバイスにアクセスする。アクセスされた各デバイスは、保有する情報をアクセスされたタイミングでデバイス制御部１１１又は通信部１１０に送信する。

　パラメータテーブル部１０６は、車載制御装置１００が各デバイスにアクセスするタイミング（アクセスタイミング）及び各デバイスに対して制御情報を送信するタイミング（送信タイミング）に関する情報を有するパラメータテーブル４００を記憶する記憶素子である。例えば、フラッシュメモリがこれに該当する。すなわち、パラメータテーブル部１０６は、車載制御装置１００が各デバイスから情報を取得する際に、後述する入力制御部１０７がデバイスにアクセスするアクセスタイミングと、各デバイスに対して後述する出力制御部１０８が各デバイスに制御情報を送信する送信タイミングとを記憶している。なお、この送信タイミングは、アプリ１０１、１０２の演算遅延が発生した場合の演算時間、すなわち、アプリ１０１、１０２が制御情報を生成するための処理が遅延した場合の時間に基づいて、余分に時間間隔をあけて設定される。

　入出力データベース部１０３は、通信部１１０及びデバイス制御部１１１が各デバイスから取得した情報と、アプリ１０１及びアプリ１０２が演算して生成した制御情報とを記憶する記憶素子である。入出力データベース部１０３は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶素子がこれに該当する。

　入力部１０４は、アプリ１０１又は１０２からの要求に従い、入出力データベース部１０３から情報を取得して、アプリ１０１又はアプリ１０２に入力するプログラムである。

　出力部１０５は、アプリ１０１やアプリ１０２が生成した制御情報を入出力データベース部１０３に出力して記憶するプログラムである。

　入力制御部１０７は、パラメータテーブル部１０６に記憶されたアクセスタイミングに従い、デバイス制御部１１１又は通信部１１０を介して各デバイスにアクセスし、入出力データベース部１０３にデバイスが保持する情報を入力するプログラムである。

　出力制御部１０８はパラメータテーブル部１０６に記憶された送信タイミングに従い、入出力データベース部１０３から取得した制御情報をデバイス制御部１１１又は通信部１１０を介して各デバイスに送信するプログラムである。

　スケジューラ部１０９は、パラメータテーブル部１０６のアクセスタイミング及び送信タイミングに従い、アプリ１０１、アプリ１０２、入力部１０４、出力部１０５、入力制御部１０７及び出力制御部１０８の起動タイミングを制御するプログラムである。

　以下、図２を用いて実施の形態１に係るパラメータテーブル部１０６のパラメータテーブル４００について詳細に説明する。図２は、実施の形態１に係るパラメータテーブル部１０６に記憶されるパラメータテーブル４００の一例である。

　パラメータテーブル４００は、対象のアプリ１０１、１０２を特定するアプリＩＤの項、アプリ１０１、１０２が実施する処理の種類を特定する処理ＩＤの項、デバイスにアクセスする周期を規定するトリガの項、アクセスの実行時間を特定するタイミングの項、アプリ１０１、１０２が取得する情報又は出力する情報の有効期限を規定する期限の項、アプリ１０１、１０２が処理に使用する情報の取得先（ネットワーク又はデバイス）の種類を特定するアクセス種別の項、アプリ１０１、１０２が処理に使用するネットワーク又はデバイスを特定するアクセス対象の項、対応づけられたアクセスタイミングに関する情報がアプリ１０１、１０２に入力されるタイミングであるかデバイスに送信されるタイミングであるかを特定する方向の項からなる。

　アプリＩＤはそれぞれのアプリ１０１、１０２に対して固有の名称で、記号や数字でもよい。処理ＩＤは１つのアプリケーションの中で固有の名称で、記号や数字でもよい。トリガの項には時間を契機とするのみならず、デバイス３００、３０１からのアクセス、ネットワーク２００からのデータ受信を契機としてよい。タイミングは、トリガに規定された周期の先頭から実際に入出力を行うタイミング（以下、オフセットとする）を規定するものである。タイミングの項は、トリガが時間を契機とするものであるときには周期の先頭からのオフセット時間としたが、トリガがデバイスやネットワーク２００からのアクセスを契機とするときには、契機とするデバイスやネットワーク２００を特定する名称や記号としてよい。期限の項は入出力データベース部１０３に記憶された情報の有効期限である。アクセス対象の項はデバイスやネットワーク２００を特定する名称や記号や通信の識別子としてよい。

　パラメータテーブル４００は、例えばパラメータ４０１から４０４のように構成される。パラメータ４０１は、アプリ１０１が処理ＩＤ１で示される処理を行う際のアクセスタイミングについて示したものであって、アプリ１０１が処理ＩＤ１の処理を行うために、入力制御部１０７がデバイス制御部１１１を介して１０ｍｓ周期かつオフセット０ｍｓで、アクセス対象がデバイスの１つを示すＤＩＯ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｉｎｐｕｔ　Ｏｕｔｐｕｔ）、及びアクセス対象がデバイス３００であるデバイス３００にアクセスして情報を取得し、この情報を入出力データベース部１０３に入力することを表す。また、パラメータ４０２は、アプリ１０１が処理ＩＤ２で示される処理を行う際にデバイス３０１に対して処理ＩＤ２で示される処理を行う際の送信タイミングについて示すものであって、出力制御部１０８が１０ｍｓ周期かつオフセット３ｍｓでアクセス種別ＤＩＯ、及びアクセス対象デバイス３０１に基づいて、入出力データベース１０３に記憶された制御情報をデバイス３０１に送信することを表す。パラメータ４０３は、アプリ１０２が処理ＩＤ１の処理を行うために、入力制御部１０７がネットワーク２００の１つを示すＣＡＮから１０ｍｓ周期かつオフセット３ｍｓで０ｘ１００のＩＤを持つ情報を受信し、入力データベース部１０３に入力することを表す。パラメータ４０４は、アプリ１０２が処理ＩＤ２の処理を行うために、出力制御部１０８がＣＡＮに対して１０ｍｓ周期かつオフセット７ｍｓにおいて０ｘ１０１のＩＤを持つ情報を送信する処理を表す。なお、アクセスタイミング及び送信タイミングには、トリガの項、及びタイミングの項に規定されたタイミングを含むものとする。

　以下、図３を用いて実施の形態１に係る入出力データベース部１０３に記憶される入出力データベース５００について詳細に説明する。図３は、実施の形態１に係る入出力データベース部１０３に記憶される入出力データベース５００の一例である。

　入出力データベース５００は対象のアプリ１０１、１０２を特定するアプリＩＤの項、アプリ１０１、１０２が実施する処理の種類を特定する処理ＩＤの項、アプリ１０１、１０２が処理を実行した時間を示す処理時間の項、処理により記憶された情報を示すデータの項からなる。アプリＩＤの項と処理ＩＤの項はパラメータテーブル４００と同様、処理を行ったアプリ１０１、１０２を特定するために設定される。処理時間の項は標準的な時刻の他にカウンタ値といった数値でもよい。データの項は数値の他に文字列などのデータ形式でもよい。

　入出力データベース５００は、例えば、入出力データ５０１から５０４から構成される。入出力データ５０１はアプリ１０１の処理ＩＤ１の処理により、２０１４年６月１３日１０時３４分３０秒０００ミリ秒０００マイクロ秒に情報０ｘ０１を記憶したことを示す。入出力データ５０２はアプリ１０１の処理ＩＤ２の処理により、２０１４年６月１３日１０時３４分３０秒００１ミリ秒３００マイクロ秒に情報０ｘ００を記憶したことを示す。入出力データ５０３はアプリ１０２の処理ＩＤ１の処理により、２０１４年６月１３日１０時３４分３０秒００３ミリ秒１００マイクロ秒に情報０ｘ１２３４５６７８を記憶したことを示す。入出力データ５０４はアプリ１０２の処理ＩＤ２の処理により、２０１４年６月１３日１０時３４分３０秒００６ミリ秒１００マイクロ秒に情報０ｘ８７６５４３２１を記憶したことを示す。なお、入出力データベース５００は入出力データ５０１から５０４においてそれぞれ１つずつ情報を記憶しているが、複数の情報を蓄積するようにしてもよい。

　以下、実施の形態１に係る車載制御装置１００の動作について説明する。なお、以下の説明においては、入出力データベース部１０３とアプリケーション１０１、１０２との情報の入出力に関する動作について説明する。図４は実施の形態１に係る車載制御装置１００がアプリケーション１０１、１０２と入出力データベース部１０３との間で情報を入出力する動作のフローチャートである。なお、実施の形態１に係る車載制御装置１００の動作において、入出力データベース部１０３とアプリケーション１０１、１０２との情報の入出力に関する動作と、各デバイスと入出力データベース部１０３との間でデータを入出力する動作は独立して実行される。すなわち、入力制御部１０７及び出力制御部１０８の動作は、アプリ１０１、１０２の演算遅延によって遅延するものではない。

　Ｓ１００において、スケジューラ部１０９がパラメータテーブル部１０６のパラメータテーブル４００を参照し、アプリ１０１又はアプリ１０２のトリガ、タイミングに基づいて該当のアプリケーションを起動する。なお、スケジューラ１０９は、アプリ１０１又は１０２がトリガ、タイミングにより、アプリ１０１又はアプリ１０２を起動するタイミングでないと判断した場合には、起動すべきタイミングとなるまで休止する。具体的には、スケジューラ部１０９はパラメータテーブル部１０６が保持するパラメータテーブル４００に記憶されたトリガとタイミングに基づいてアプリ１０１又はアプリ１０２を起動する。なお、スケジューラ部１０９は、車載制御装置１００内の処理時間を考慮し、パラメータテーブル部１０６のパラメータテーブル４００のトリガ、タイミングにより示される時間よりも、予め定められた時間だけ前に起動してもよい。また、スケジューラ部１０９は、パラメータテーブル部１０６に記憶された周期の先頭にアプリ１０１及びアプリ１０２を起動するように構成してもよい。この場合、アプリ１０１又は１０２の演算タイミングが重なるおそれがあるが、パラメータテーブル４００のトリガとタイミングの項を参照して、より先に演算処理を行うべきアプリケーションの処理を先に実行し、処理を実行したアプリの処理終了後、他のアプリを起動（優先度制御）するように構成すればよい。さらに、パラメータテーブル部１０６は、パラメータテーブル４００に記憶された入力制御部１０７のアクセスタイミング及び出力制御装置１０８の送信タイミングに対応したアプリ１０１及びアプリ１０２の起動タイミングを示すパラメータテーブルを別途記憶するように構成してもよい。この場合、スケジューラ部１０９は、アプリケーションごとに定められた起動タイミングでアプリ１０１又は１０２を起動する。いずれにせよ、スケジューラ部１０９は、パラメータテーブル４００のトリガ、タイミングで示されるタイミングと同時又はこれより早いタイミングでアプリ１０１又は１０２を起動し、入出力データベース部１０３から情報を取得可能又は入出力データベース部１０３に出力可能な状態としておく必要がある。また、スケジューラ部１０９は、入力部１０４及び出力部１０５についても、パラメータテーブル部１０６のパラメータテーブル４００に基づいて起動する。スケジューラ部１０９は、パラメータテーブル４００の方向の項が入力であれば入力部１０４を起動し、出力であれば出力部１０５を起動する。

　Ｓ１０１において、アプリ１０１又はアプリ１０２は処理を開始する。

　Ｓ１０２において、アプリ１０１又は１０２は、スケジューラ部１０９により起動されたことに起因して、続いて入力処理（Ｓ１０３）の実行を開始する。アプリ１０１、１０２は、後述する図５のＳ２０２の動作において入力制御部１０７がデバイス３００、３０１又はネットワーク２００から取得して記憶した情報を入出力データベース１０３から取得する処理を行う。具体的には、まず、アプリ１０１、１０２は、入力部１０４にアクセスする。すなわち、アプリ１０１、１０２は、入力部１０４に自身のアプリＩＤと処理ＩＤを渡して情報の取得要求を行う。

　Ｓ１０３において、入力部１０４は、取得したアプリＩＤと処理ＩＤに基づいて、入出力データベース５００において該当するアプリＩＤと処理ＩＤにおける処理時間と、パラメータテーブル４００における該当するアプリＩＤと処理ＩＤにおける期限との和が、現在時刻を超えていなければ、S１０４の処理を実施する。一方、入力部１０４は、入出力データベース５００において該当するアプリＩＤと処理ＩＤにおける処理時間とパラメータテーブル４００における該当するアプリＩＤと処理ＩＤにおける期限との和が現在時刻を超えていれば、入力制御部１０７によって処理時間が更新されるまで待機する。例えば、起動時にアプリ１０１が実行されて入力部１０４にアクセスする場合、図３に示す入出力データベース５００の入出力データ５０１はアプリＩＤがアプリ１０１、処理ＩＤが１であるため、アプリ１０１は入出力データ５０１にアクセスする。現在時刻が「２０１４年６月１３日１０:３４:３０．００１０００」である場合に、アプリ１０１は、入出力データ５０１の処理時間「２０１４年６月１３日１０:３４:３０．００００００」と図２のパラメータ４０１の期限「３ｍｓ」の和「２０１４年６月１３日１０:３４:３０．００３０００」が現在時刻「２０１４年６月１３日１０:３４:３０．００１０００」を超えていないため、有効な情報であるとしてＳ１０４を実行する。

　Ｓ１０４において、入力部１０４は、入出力データベース部１０３の入出力データベース４００におけるアプリＩＤと処理ＩＤに対応する情報をアプリ１０１又は１０２に返す。例えば、起動時にアプリ１０１からアクセスされ、アプリＩＤ１０１、処理ＩＤ１を取得した入力部１０４は、入出力データベース部１０３にアクセスし、情報０ｘ０１を取得して、アプリ１０１に情報を出力する。また、アプリ１０１、１０２は、入力部１０４から取得した情報に基づいて演算を開始し、デバイス３００、３０１又はネットワーク２００で接続されるデバイスを制御するための制御情報を生成する。

　Ｓ１０５において、アプリ１０１又は１０２は、出力部１０５にアプリＩＤと処理ＩＤと制御情報を渡して出力要求を行う。出力部１０５は、出力要求を受けて、入出力データベース１０３を参照して該当するアプリＩＤと処理ＩＤの項に制御情報を記憶する。

　Ｓ１０２～Ｓ１０５までの処理が完了したアプリ１０１又は１０２は、終了処理を実行し、休止する。なお、アプリ１０１、１０２は、Ｓ１００からＳ１０５の処理を繰り返し実行する。

　次に、各デバイスと入出力データベース部１０３との間における情報の入出力について説明する。図５は、実施の形態１に係る車載制御装置１００が各デバイスと入出力データベース部１０３との間でデータを入出力する動作を説明するフローチャートである。

　Ｓ２００において、スケジューラ部１０９は、パラメータテーブル４００のトリガ、タイミングの項を参照して、入力制御部１０７又は出力制御部１０８を起動する。いずれのアプリケーションについても処理のタイミングでない場合には、待機する。

　Ｓ２０１において、スケジューラ部１０９は、パラメータテーブル４００において、アクセスタイミングであると判定したアプリＩＤの項に対応する「方向」の項を参照し、入力処理又は出力処理を選択する。スケジューラ部１０９は、「方向」の項が入力である場合には入力制御部１０７を起動し、Ｓ２０２の処理を実行する。一方、スケジューラ部１０９は、「方向」の項が出力である場合には出力制御部１０８を起動し、Ｓ２０３の処理を実行する。例えば、スケジューラ部１０９がパラメータ４０１のアクセスタイミングで起動した場合、「方向」の項は「入力」であるため、スケジューラ部１０９は入力制御部１０７を起動する。

　Ｓ２０２において、入力制御部１０７は、パラメータテーブル４００に記憶されているアクセス種別、アクセス対象、方向の情報に基づいて、ネットワーク２００又はデバイス３００、３０１にアクセスして情報を取得し、取得した情報を入出力データベース５００のデータの項に記憶する。入力制御部１０７が各デバイスにアクセスする際、入力制御部１０７は、デバイス制御部１１１又は通信部１１０を介してトリガ、タイミングの情報に基づいたアクセスタイミングでアクセスする。アクセスされたデバイス３００、３０１又はネットワーク２００を介して接続されるデバイスは、アクセスされたタイミングで自身の保持する情報をデバイス制御部１１１又は通信部１１０に送信する。

　例えば、Ｓ２０２において、スケジューラ部１０９が図２に示すパラメータテーブル４００のパラメータ４０１を参照した場合、入力制御部１０７は、このパラメータ４０１のトリガ及びタイミングに基づいてアクセス対象のデバイス３００に対してデバイス制御部１１１を介してアクセスし、デバイス３００から情報を取得する。また、入力制御部１０７は、入出力データベース５００の入出力データ５０１のデータの項に取得した情報を記憶する。この時、入出力データベース５００に記憶された情報が前述した図４のＳ１０４でアプリ１０１に入力される情報となる。

　このように、車載制御装置１００は、アプリ１０１及び１０２が行うアクセスを、入力制御部１０７がパラメータテーブル部１０６に記憶されたアクセスタイミングに基づいて各デバイスに対してアクセスする構成としたので、アプリ１０１、１０２の演算遅延が発生した場合においても、入力制御部１０７がアプリ１０１、１０２の演算遅延とは関係なく、予め定められたタイミングで各デバイスにアクセスすることが可能になり、このアクセスタイミングに応じたタイミングにおいて各デバイスが保有している情報を取得することができる。さらに、この構成によれば、アプリ１０１又はアプリ１０２以外のアプリを追加した場合においても、パラメータテーブル１０６に記憶されたパラメータテーブル４００に新たに追加したアプリのアクセスタイミング及び送信タイミングを追加又は書き換えることにより、装置構成を変更することなく、各デバイスからのデータ入力のタイミングを制御することが可能である。

　一方、Ｓ２０３において、起動された出力制御部１０８は入出力データベース部１０３の入出力データベース５００の該当するアプリＩＤ、処理ＩＤの項の情報を参照して、パラメータテーブル４００にて設定されているアクセス種別、アクセス対象、方向に基づいて通信ケーブル２００を介して接続されるデバイス又はデバイス３００、３０１に入出力データベース部１０３に記憶された情報を出力する。この時、入出力データベース部１０３に記憶されていた情報は、前述した図４のＳ１０５でアプリ１０１又は１０２が出力部１０５を介して入出力データベース部１０３に記憶した情報である。

　このように、車載制御装置１００は、アプリ１０１及び１０２が出力した制御情報を入出力データベース部１０３に記憶し、パラメータテーブル部１０６に記憶された送信タイミングに基づいて制御情報を取り出して各デバイスに送信するので、アプリ１０１、１０２の演算遅延が発生した場合においても、出力制御部１０８がアプリケーションの演算遅延とは関係なく、予め定められたタイミングで各デバイスに制御情報を送信することが可能となる。

　以上のように、実施の形態１に係る車載制御装置１００は、アクセスタイミングと、アプリ１０１、１０２の演算が遅延した場合の時間に基づいて設定される制御情報の送信タイミングに基づいて、外部のデバイスにアクセスして情報を取得する入力制御部１０７、及び外部のデバイスに制御情報を送信する出力制御部１０８を備える。また、入力制御部１０７が取得した情報と、アプリ１０１、１０２が生成した制御情報とをデータベースに記憶する。したがって、複数のアプリケーション部を備える車載制御装置において、予め定められたタイミングでデバイスから情報を入力し、予め定められたタイミングでデバイスに制御情報を送信することが可能となり、アプリ１０１、１０２の演算遅延が発生した場合においても、精度の高いデバイス制御を実現することができる。

　実施の形態２.
　以下、図６を用いて実施の形態２に係る車載制御装置１００について説明する。図６は実施の形態２に係る車載制御装置１００の構成図である。以下の説明において、図１～図３において説明した構成と同じ構成については同じ番号を付して説明を省略する。

　本実施の形態において、車載制御装置１００は異常動作の検出条件と異常動作を検出した際の処理内容を記憶するエラー設定部１１２を備える。エラー設定部１１２は、異常動作の検出条件と異常動作時の処理の内容を保持する記憶素子である。

　ここで、異常動作とは、車載制御装置１００内で通常行われる動作を行うことができない異常が発生したことを示す。例えば、入力部１０４が入出力データベース部１０３からアプリ１０１、１０２が演算するために必要な情報を所定時間内（入力タイムアウト時間内）に取得できないタイムアウトエラー、出力部１０５が各デバイスを制御するための制御情報をパラメータテーブル４００に示される送信タイミングまでに取得できないタイムオーバーエラー、アプリ１０１、１０２が入力部１０４又は出力部１０５にアクセスする際に出力したアプリＩＤや処理ＩＤがパラメータテーブル部１０６のパラメータテーブル４００又は入出力データテーブル５００に存在しないアプリアクセスエラー、入力制御部１０７又は出力制御部１０８がネットワーク２００、デバイス３００、３０１にアクセスする際に使用するパラメータテーブル４００のアクセス種別、アクセス対象などが実際に車載制御装置１００と接続している機器と異なるリソースアクセスエラー等である。

　また、異常動作の検出条件は、異常動作と判断するための条件である。例えば、タイムアウトエラーにおける入力タイムアウト時間等がこれにあたる。

　異常動作時の処理は、異常動作を検出した際のアプリ１０１、１０２の処理を規定したものである。例えば、タイムオーバーエラーの発生時、出力部１０５が制御情報をパラメータテーブル４００に示される送信タイミングまでに取得出来なかった場合に、エラー設定部１１２は、各デバイスに制御情報を送信しない又は遅れて送信するか等を設定することができる。また、タイムアウトエラー発生時には、入力部１０４が入力要求を受け付けない又は遅れて情報をアプリ１０１又は１０２に出力するか等が設定される。なお、エラー設定部１１２に設定される異常動作の検出条件、異常動作時の処理は、これらに限られず、車載制御装置１００内で起こりうる異常動作に関する情報であればよい。

　次に、実施の形態２に係る車載制御装置１００の動作について説明する。実施の形態１に係る車載制御装置１００の動作の説明と同様、まず入出力データベース１０３とアプリ１０１、１０２との情報の入出力に関する動作を図７を用いて説明する。図７は、実施の形態２に係る車載制御装置１００がアプリケーション１０１、１０２と入出力データベース部１０３との間で情報を入出力する動作のフローチャートである。なお、以下の説明において、Ｓ１００～Ｓ１０２、Ｓ１０３～Ｓ１０５の動作（Ｓ１０３ａ、Ｓ１０４ａを除く）については、図４と同様の動作であるため説明を省略する。

　Ｓ１０２ａにおいて、アプリ１０１又はアプリ１０２が入力部１０４に入力要求した際に、入力部１０４は、エラー設定部１１２に記憶された異常動作の検出条件を参照し、異常動作の検出処理を行う。異常動作を検出した場合、入力部１０４は、エラー通知をアプリ１０１又は１０２に通知する。エラー通知を受けたアプリ１０１又は１０２は、エラー設定部１１２に記憶された異常動作検出条件に対応する異常動作時の処理を実行する。例えば、エラー通知を受けたアプリ１０１又は１０２は、処理をＳ１０１に戻す。すなわち、入力部１０４は入出力データベース部１０３に記憶された情報をアプリ１０１及び１０２に出力することなく、アプリ１０１及び１０２にＳ１０１の処理を実行させる。なお、この例においては、異常動作が検出された場合にＳ１０１に戻り、再度アプリの処理開始動作を繰り返すものとしたが、本実施の形態に係る車載制御装置１００の動作はこの例に限らず、アプリ１０１又は１０２が通知された異常動作の内容に応じて、処理を停止したり、処理を修正するといった異常動作時の処理を行うように構成してもよい。この場合、エラー設定部１１２には、異常動作時の処理として予めアプリ１０１及び１０２の処理を停止すること又は処理を修正することを記憶しておく必要がある。例えば、Ｓ１０２ａで検出される異常動作の例として、アクセスエラーがある。アクセスエラーの検出処理では、入力部１０４は、アプリ１０１又はアプリ１０２から取得したアプリＩＤ及び処理ＩＤがパラメータテーブル４００に存在するか判定する。存在していない場合は異常動作と判定し、存在している場合は正常と判定する。一方、入力部１０４がエラー設定部１１２に記憶された異常動作を検出しない場合はＳ１０３を実施する。

　Ｓ１０３において、入力部１０４は、例えば、タイムアウトエラーを検出する。入力部１０４は、入出力データベース部１０３からアプリ１０１、１０２が演算するために必要な情報をエラー設定部１１２に記憶された入力タイムアウト時間内に取得できない場合、すなわち、入出力データベース５００において該当するアプリＩＤと処理ＩＤにおける処理時間と、パラメータテーブル４００における該当するアプリＩＤと処理ＩＤにおける期限との和が、現在時刻を超えている場合、タイムアウトエラーとしてアプリ１０１またはアプリ１０２にエラー通知を出力し、処理Ｓ１０３ａを実行する。なお、タイムアウトエラーでない場合、Ｓ１０４を実行する。

　Ｓ１０３ａにおいて、アプリ１０１又は１０２は、エラー設定部１１２を参照し、異常動作時の処理が処理停止であれば、処理をＳ１００に戻す。一方、アプリ１０１又は１０２は、異常動作時の処理が処理継続であれば、処理をＳ１０４に移す。

　一方、Ｓ１０４ａにおいて、アプリ１０１又はアプリ１０２が出力部１０５にアクセスする際、出力部１０５は、記憶された異常動作の検出条件を参照し、異常動作の検出処理を行う。異常動作を検出した場合、出力部１０５は、エラーをアプリ１０１又は１０２に通知する。エラーが通知されたアプリ１０１又は１０２は、エラー設定部１１２に記憶されたエラー検出条件に対応する異常動作時の処理を実行する。例えば、エラーが通知されたアプリ１０１又は１０２は、処理をＳ１０１に戻す。なお、エラー検出時の動作は、Ｓ１００に戻ることに限られず、エラーが通知されたアプリ１０１又は１０２は、通知されたエラーの内容に応じて、処理継続（Ｓ１０５を実行）、処理を修正、処理停止（Ｓ１００を実行）するといった異常動作時の処理を実行してもよい。アプリ１０１及び１０２は、エラーが通知されなかった場合又は、異常動作時の処理内容が処理継続であった場合、処理をＳ１０５に移す。例えば、アクセスエラーの検出処理では、出力部１０５は、アプリ１０１又はアプリ１０２から取得したアプリＩＤ及び処理ＩＤがパラメータテーブル４００に存在するか判定する。出力部１０５は、取得したアプリＩＤ及び処理ＩＤが存在しない場合は異常動作とし、存在している場合は正常と判定する。また、例えば、タイムオーバーエラーの検出処理では、アプリ１０１又はアプリ１０２が出力部１０５にアクセスした時刻が、パラメータテーブル４００においてアプリＩＤと処理ＩＤに対応するタイミングを既に経過していたら、タイムオーバーエラーと判定する。そうでなければ、正常と判定する。

　次に、図８を用いて実施の形態２に係る車載制御装置１００における各デバイスと入出力データベース部１０３との間における情報の入出力について説明する。図８は、実施の形態２に係る車載制御装置１００が各デバイスと入出力データベース１０３との間で情報を入出力する動作を説明するフローチャートである。なお、図８においてＳ２００～Ｓ２０３（Ｓ２０１ａ、Ｓ２０１ｂを除く）の動作は、図５で説明した動作と同様のため、同じ符号を付して説明を省略する。

　Ｓ２０１ａにおいて、入力制御部１０７は、パラメータテーブル４００に処理実施予定のアプリＩＤおよび処理ＩＤの処理に対応するアクセス種別とアクセス対象が存在しないリソースアクセスエラーと判断した場合、デバイス３００及び３０１にアクセスせず、Ｓ２００に戻る。そうでなければ、Ｓ２０２を実施する。

　一方、Ｓ２０１ｂにおいて、出力制御部１０８は、パラメータテーブル４００に処理実施予定のアプリＩＤおよび処理ＩＤの処理に対応するアクセス種別とアクセス対象が存在しないリソースアクセスエラーと判断した場合、デバイス３００及び３０１にアクセスせず、Ｓ２００に戻る。そうでなければ、Ｓ２０３を実施する。

　以上のように、実施の形態２に係る車載制御装置１００は、異常動作の検出条件と、この異常動作の検出条件に該当する異常動作の処理とを記憶するエラー設定部１１２を備えるので、車載制御装置１００に異常動作が発生した場合にも、異常動作に対応する処理をアプリ１０１、１０２に行わせることができる。

　実施の形態３.
　以下、実施の形態３に係るシミュレーション装置６００について説明する。図９は実施の形態３に係るシミュレーション装置６００の構成図である。なお、図１～３及び図６で説明した構成と同じものについては同じ番号を付して説明を省略する。

　シミュレーション装置６００はアプリ１０１、アプリ１０２を車載制御装置１００で動作させた場合における起動処理、入力処理、出力処理、終了処理といった動作を模擬的に確認する装置である。

　パーサ部６０１はアプリ１０１、１０２のソースコードを読み取るプログラムである。パーサ部６０１は、ソースコードを読み取り、コンピュータで処理可能なデータ形式に変換する。なお、パーサ部６０１は、ソースコードを読み取るものとしたが、ソースコードに限らず、オブジェクトコードやスクリプトコードなどを読み取ることも可能である。

　フロー解析部６０２は、パーサ部６０１で読み取ったアプリ１０１、１０２の情報を解析し、アプリ１０１、１０２が入力部１０４にアクセスする入力要求や出力部１０５にアクセスする出力要求等のタイミングに関する情報（以下、フロー情報とする）を抽出するプログラムである。すなわち、フロー解析部６０２は、車載制御装置１００内でアプリ１０１、及び１０２が入出力データベース部１０３から情報を取得するタイミング及び入出力データベース部１０３に制御情報を出力するタイミングを取得する。

　時間データ部６０３は、アプリ１０１、１０２がデバイスから取得した情報に基づいて制御情報を生成するための時間に関する情報を記憶する記憶素子である。

　通信模擬部６０５はネットワーク２００における通信パターンのモデルを設定するプログラムである。通信模擬部６０５は、車載制御装置１００がネットワーク２００にアクセスした際に取得すると想定されるデータを記憶している。また、デバイス模擬部６０６はセンサやアクチュエータといったデバイス３００、３０１のセンサ値の入力パターンやアクチュエータの応答パターンのモデルを設定するプログラムである。デバイス模擬部６０６は、車載制御装置１００がアクセスした際に取得すると予想されるデータを記憶している。以下、通信模擬部６０５及びデバイス模擬部６０６を総称してデータ模擬部６１０とする。また、通信模擬部６０５及びデバイス模擬部６０６が送信する情報を模擬情報と定義する。

　パラメータテーブル部１０６は、図１及び図６で示したパラメータテーブル部１０６と同様、車載制御装置１００のアクセスタイミング及び送信タイミングに関する情報を有するパラメータテーブル４００を記憶する記憶素子である。

　シミュレーション部６０４は、フロー解析部６０２からフロー情報と、データ模擬部６１０から模擬情報と、パラメータテーブル部１０６からデバイスへのアクセスタイミングと、時間データ部から制御情報を生成するための時間に関する情報を取得し、模擬的に車載制御装置１００を動作させ、アプリ１０１、１０２の起動処理、入力処理、出力処理、終了処理といった処理が実行されるタイミングを演算するプログラムである。

　結果出力部６０７はシミュレーション部６０４において演算したアプリ１０１やアプリ１０２の起動処理、入力処理、出力処理、終了処理のタイミングといった演算結果を記憶し、シミュレーション装置６００の使用者に表示する装置である。

　コンフィグ部６０８はシミュレーションを実行する期間等の設定を行うプログラムである。

　以上のように、実施の形態３に係る車載制御装置のシミュレーション装置は、アクセスタイミングと、アプリ１０１又は１０２の演算が遅延した場合の時間に基づいて設定される制御情報の送信タイミングが記憶されたパラメータテーブル部１０６を備えるので、このパラメータテーブルに基づいて動作する車載制御装置１００の動作確認を実機を用いることなく行うことができる。

１０１、１０２　アプリケーション部、１０３　入出力データベース部、１０６　パラメータテーブル部、１０７　入力制御部、１０８　出力制御部、１０９　スケジューラ部、１１０　通信部、１１１　デバイス制御部、２００　ネットワーク、３００、３０１　デバイス

Claims (3)

1. 車両に搭載されたデバイスのうちいずれかのデバイスにアクセスし、アクセスした該デバイスから取得した情報に基づいて前記車両に搭載されたデバイスを制御するための制御情報を生成し、該制御情報を該デバイスに送信して該デバイスを制御する車載制御装置において、
   前記デバイスから取得した情報と、前記制御情報とを記憶するデータベース部と、
   前記デバイスにアクセスするタイミング示すアクセスタイミングと、前記制御情報を生成する処理が遅延した場合の時間に基づいて設定される前記制御情報の送信タイミングとを記憶したパラメータテーブル部と、
   前記パラメータテーブル部に記憶された前記アクセスタイミングに基づいていずれかの前記デバイスにアクセスし、アクセスした該デバイスから情報を取得して前記データベース部に記憶する入力制御部と、
   前記アクセスタイミングに基づいて起動して前記データベース部に記憶された前記デバイスから取得した情報を取得し、取得した該情報に基づいて前記デバイスを制御するための制御情報を生成して前記データベース部に記憶する複数のアプリケーション部と、
   前記データベース部に記憶された前記制御情報を前記パラメータテーブル部に記憶された前記送信タイミングに基づいていずれかの前記デバイスに送信して該デバイスを制御する出力制御部と、
   を備えることを特徴とする車載制御装置。
2. 前記車載制御装置の異常動作の検出条件と、該検出条件に対応する異常動作時の処理に関する情報が記憶されたエラー設定部を備え、
   前記アプリケーション部は、前記エラー設定部の前記検出条件に該当する異常動作を検出した場合には、前記エラー設定部に記憶された前記検出条件に対応する異常動作時の処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の車載制御装置。
3. 請求項１に記載の車載制御装置の動作をシミュレートするシミュレーション装置において、
   前記パラメータ制御部と、
   前記複数のアプリケーション部と、
   前記複数のアプリケーション部を解析し、前記アプリケーション部が前記データベース部から情報を取得するタイミング、及び前記データベース部に情報を送信するタイミングに関するフロー情報を抽出するフロー解析部と、
   前記アプリケーション部の前記制御情報を生成するための時間に関する情報を記憶する時間データ部と、
   前記デバイスが保有する情報を模擬した模擬情報を送信するデータ模擬部と、
   前記パラメータテーブル部から取得する前記アクセスタイミング及び前記送信タイミングに関する情報と、前記フロー解析部から取得するフロー情報と、前記時間データ部から取得する前記制御情報を生成するための時間に関する情報と、前記データ模擬部から取得する前記模擬情報とに基づいて、前記車載制御装置の動作を確認するシミュレーション部とを備えることを特徴とするシミュレーション装置。

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