WO2020050315A1 - 車両制御システム - Google Patents

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WO2020050315A1
WO2020050315A1 PCT/JP2019/034774 JP2019034774W WO2020050315A1 WO 2020050315 A1 WO2020050315 A1 WO 2020050315A1 JP 2019034774 W JP2019034774 W JP 2019034774W WO 2020050315 A1 WO2020050315 A1 WO 2020050315A1
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WO
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communication
vehicle
application
data
hcu
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/034774
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English (en)
French (fr)
Inventor
金森　賢樹
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle control system that controls a vehicle.
  • Patent Document 1 describes a computer system incorporated in an automobile or the like.
  • a human-machine interface control device that controls a display device installed in a cockpit of a vehicle
  • an operating system hereinafter referred to as a mobile terminal OS
  • the mobile terminal OS is often updated every year, and this update expands the functions installed in the mobile terminal OS. For this reason, the functions of the applications installed in the mobile terminal OS also increase, and accordingly, it is necessary to improve the performance of the hardware installed in the mobile terminal.
  • the present disclosure facilitates the performance improvement of the vehicle control system after the vehicle is shipped.
  • One embodiment of the present disclosure is a vehicle control system including a first electronic control device and a second electronic control device mounted on a vehicle.
  • the first electronic control device includes a first control unit, a first communication unit, and a housing.
  • the first control unit is configured to execute a first operating system that operates a first application that controls a device mounted on the vehicle.
  • the first communication unit is configured to perform data communication with the outside of the first electronic control device.
  • the housing houses the first control unit and the first communication unit inside.
  • the second electronic control device includes a second control unit and a second communication unit.
  • the second control unit is configured to execute a second operating system that operates a second application that controls a device mounted on the vehicle.
  • the second communication unit is configured to perform data communication with the first communication unit.
  • the vehicle control system according to the present disclosure configured as described above causes the first communication unit and the second communication unit to perform data communication between the first electronic control device and the second electronic control device, and is mounted on the vehicle.
  • Device can be controlled. Since the first application operating on the first electronic control device is different from the second application operating on the second electronic control device, the first application and the second application are used while exchanging each other. There is little data to do. For this reason, the vehicle control system according to the present disclosure can suppress an increase in the amount of data transmitted and received between the first electronic control device and the second electronic control device. Thereby, the vehicle control system according to the present disclosure allows the first electronic control device and the second electronic control device to communicate with each other using communication having lower communication performance than communication using the communication bus inside the first control unit and the second control unit. By connecting, devices mounted on the vehicle can be controlled.
  • the second electronic control device is exchanged, and a new second electronic control device is connected to the first electronic control device by communication. Can be exchanged. For this reason, the vehicle control system according to the present disclosure can improve the performance of the vehicle control system as a whole by connecting the second electronic control device having higher performance than before the replacement to the first electronic control device.
  • the second electronic control unit can be connected to the first electronic control unit by communication between the first communication unit and the second communication unit. Accordingly, the vehicle control system according to the present disclosure opens the part of the housing of the first electronic control device, and accommodates the new second electronic control device in the housing of the first electronic control device. There is no need to perform an exchange operation of connecting the control device and the second electronic control device. For this reason, the vehicle control system according to the present disclosure uses the first electronic control device and the first electronic control device in a simple method of connecting the second electronic control device to the first electronic control device through communication between the first communication unit and the second communication unit. Two electronic control units can be connected.
  • the vehicle control system according to the present disclosure can easily improve the performance of the vehicle control system.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a vehicle control system according to first to fourth embodiments.
  • FIG. 3 is a functional block diagram illustrating a functional configuration of the vehicle control system according to the first to fourth embodiments. It is a flowchart which shows a process at the time of starting.
  • FIG. 3 is a diagram showing a data flow in the first embodiment. It is a figure showing the flow of data in a 2nd embodiment. It is a figure showing the flow of data in a 3rd embodiment. It is a figure showing the flow of data in a 4th embodiment. It is a block diagram showing the composition of the vehicle control system of a 5th embodiment. It is a functional block diagram showing the functional composition of the vehicle control system of a 5th embodiment.
  • the vehicle control system 1 of the present embodiment is mounted on a vehicle, and includes a human-machine interface control device 2 (hereinafter, HCU 2) and a USB module 3, as shown in FIG.
  • HCU human-machine interface control device 2
  • USB is an abbreviation of Universal Serial Bus.
  • the HCU 2 is a semiconductor integrated circuit composed of, for example, an SoC, and includes a housing 11, a control unit 12, and an external input / output circuit 13 for inputting and outputting signals between the outside of the HCU 2 and the control unit 12.
  • SoC is an abbreviation for System ⁇ on ⁇ a ⁇ Chip.
  • the housing 11 is a metal member formed in a box shape, and houses the control unit 12 and the external input / output circuit 13 therein.
  • the control unit 12 includes a CPU 21, a ROM 22, a RAM 23, an input / output port 24, a communication circuit 25, and a bus line 26 connecting these components to each other.
  • the CPU 21 executes various processes for controlling the HCU 2 based on a program stored in the ROM 22.
  • the ROM 22 is a non-volatile memory, and stores a program to be executed by the CPU 21 and data referred to when the program is executed.
  • the RAM 23 is a volatile memory, and temporarily stores calculation results of the CPU 21 and the like.
  • the input / output port 24 is a circuit for inputting and outputting signals between the outside of the control unit 12 and the control unit 12.
  • the communication circuit 25 transmits and receives data to and from a communication circuit connected via a USB connector 14 mounted on the outer surface of the housing 11 in a system conforming to the USB standard.
  • the various functions of the control unit 12 are realized by the CPU 21 executing a program stored in a non-transitional substantive recording medium.
  • the ROM 22 corresponds to a non-transitional substantial recording medium storing a program.
  • a method corresponding to the program is executed. Note that some or all of the functions executed by the CPU 21 may be configured in hardware by one or a plurality of ICs or the like.
  • the USB module 3 is a semiconductor integrated circuit formed of, for example, an SoC, and has a housing 31, a control unit 32, and an external device for inputting and outputting signals between the outside of the USB module 3 and the control unit 32.
  • An input / output circuit 33 is provided.
  • the housing 31 is a metal member formed in a box shape, and houses the control unit 32 and the external input / output circuit 33 inside.
  • the control unit 32 includes a CPU 41, a ROM 42, a RAM 43, an input / output port 44, a communication circuit 45, and a bus line 46 connecting these components to each other.
  • the CPU 41 executes various processes for controlling the USB module 3 based on the program stored in the ROM 42.
  • the ROM 42 is a non-volatile memory, and stores a program to be executed by the CPU 41 and data referred to when the program is executed.
  • the RAM 43 is a volatile memory, and temporarily stores the calculation result of the CPU 41 and the like.
  • the CPU 41 has higher processing performance than the CPU 21. That is, when the same arithmetic processing is executed by the CPU 21 and the CPU 41, the CPU 41 can complete the arithmetic processing in a shorter time than the CPU 21.
  • the input / output port 44 is a circuit for inputting / outputting a signal between the outside of the control unit 32 and the control unit 32.
  • the communication circuit 45 transmits and receives data to and from the communication circuit 25 connected via the USB connector 14 according to the USB standard.
  • control unit 32 Various functions of the control unit 32 are realized by the CPU 41 executing a program stored in a non-transitional substantial recording medium.
  • the ROM 42 corresponds to a non-transitional substantial recording medium storing a program.
  • this program by executing this program, a method corresponding to the program is executed. Note that some or all of the functions executed by the CPU 41 may be configured in hardware by one or a plurality of ICs or the like.
  • a center display 51, a meter display 52, a head-up display 53, an air conditioner controller display 54, and a speaker 55 are connected to the HCU 2.
  • the center display 51 is arranged in front of the driver's seat and the passenger seat.
  • the center display 51 is used as a display screen of various in-vehicle devices such as navigation and audio, and is also used as a display screen of an application.
  • the meter display 52 is arranged in front of the steering wheel and displays various meters and the like.
  • the head-up display 53 displays various information on a windshield disposed in front of the driver.
  • the air conditioner controller display 54 displays information about the air conditioner controller that controls the onboard air conditioner (for example, a current set temperature or the like).
  • the speaker 55 is installed in the vehicle interior, and outputs a sound indicated by the sound data input from the HCU 2.
  • a camera 61, a microphone 62, a position detection device 63, a tuner 64, a driver status monitor 65 (hereinafter, DSM 65), a LIDAR 66, and a radar 68 are connected to the HCU 2.
  • DSM is an abbreviation for Driver ⁇ Status ⁇ Monitor.
  • LIDAR is an abbreviation for Light ⁇ Detection ⁇ and ⁇ Ranging.
  • the camera 61 is, for example, attached to the rear side of the vehicle, and continuously captures the situation behind the vehicle.
  • the microphone 62 is installed in the vehicle interior, and inputs a voice spoken by an occupant of the vehicle.
  • the microphone 62 outputs audio data indicating the input audio.
  • the position detecting device 63 includes a GPS receiver and a gyro sensor.
  • GPS is an abbreviation for Global ⁇ Positioning ⁇ System.
  • the GPS receiver receives a GPS positioning signal transmitted from a GPS satellite and outputs the received GPS positioning signal.
  • the gyro sensor detects an angular velocity of rotation about an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other.
  • the tuner 64 receives a radio broadcast signal of AM broadcast and FM broadcast.
  • the DSM 65 detects the state of the driver by performing image analysis on a face image obtained by capturing the driver's face.
  • the LIDAR 66 detects the position of an object existing around the vehicle by transmitting and receiving laser light.
  • the radar 68 detects the position of an object present around the vehicle by transmitting and receiving radar waves in the millimeter wave band.
  • the wireless communication device 71 is connected to the USB module 3.
  • the wireless communication device 71 includes a BT communication unit and a Wi-Fi communication unit.
  • the BT communication unit performs short-range wireless communication by a method based on the Bluetooth standard.
  • Bluetooth is a registered trademark.
  • the Wi-Fi communication unit performs short-range wireless communication by a method based on the Wi-Fi standard. Wi-Fi is a registered trademark.
  • the HCU 2 includes a hypervisor 81, a service bus 82, an operating system 83 (hereinafter, OS83), a real-time operating system 84 (hereinafter, real-time OS 84), a meter processing unit 85, and an HMI process.
  • OS is an abbreviation for Operating @ System.
  • HMI is an abbreviation for Human ⁇ Machine ⁇ Interface.
  • the hypervisor 81 has a function of managing a plurality of operating systems so that the plurality of operating systems can be executed in parallel on the CPU 21. That is, the hypervisor 81 manages the OS 83 and the real-time OS 84.
  • the service bus 82 is an application that bridges data between an application layer and a lower layer representing an arbitrary layer below the presentation layer.
  • the service bus 82 exchanges data so that the HCU 2 and the USB module 3 that communicate via the USB connector 14 can exchange data as if they were one device.
  • the service bus 82 includes a database for associating data used in the lower layer with data used in the application layer. By referring to this database, data is transferred between the application layer and the lower layer. Convert the format of
  • the OS 83 is basic software installed on the HCU 2 to operate various applications.
  • the OS 83 is an android. Android is a registered trademark.
  • the OS 83 operates the radio application 101, the air conditioner application 102, the navigation application 103, and the voice recognition application 104.
  • the radio application 101 executes a process for outputting audio based on the radio broadcast signal received by the tuner 64.
  • the air conditioner application 102 controls an air conditioner mounted on the vehicle.
  • the navigation application 103 executes processing for displaying the current position of the vehicle and processing for guiding a route from the current position to the destination based on the position information detected by the position detecting device 63.
  • the voice recognition application 104 executes a process for recognizing the voice detected by the microphone 62, a process for responding based on the recognition result, and the like.
  • the real-time OS 84 has a function of managing the HMI processing unit 86 and the meter processing unit 85 so that the HMI processing unit 86 and the meter processing unit 85 can be executed in parallel on the CPU 21.
  • the real-time OS 84 manages the HMI processing unit 86 and the meter processing unit 85 so that real-time processing by the HMI processing unit 86 and the meter processing unit 85 can be ensured.
  • the meter processing unit 85 operates the meter application 111, the head-up display application 112, and the back camera application 113.
  • the meter application 111 executes a process for controlling display on the meter display 52.
  • the head-up display application 112 executes a process for controlling display by the head-up display 53.
  • the back camera application 113 executes a process for controlling the display of a captured image by the camera 61.
  • the HMI processing unit 86 executes processing for controlling display by the center display 51, the meter display 52, the head-up display 53, and the air conditioner controller display 54 based on video data input from outside the HMI processing unit 86. In addition, the HMI processing unit 86 performs a process of controlling the audio output by the speaker 55 based on the audio data input from outside the HMI processing unit 86.
  • the firewall 87 restricts unauthorized access to the OS 83 from outside the OS 83. Further, the firewall 87 restricts unauthorized access to the real-time OS 84 from outside the real-time OS 84.
  • the USB module 3 includes an operating system 91 (hereinafter, OS91).
  • the OS 91 is basic software installed on the USB module 3 to operate various applications.
  • the OS 91 is an android.
  • the OS 91 operates the mobile device communication application 121.
  • the mobile device communication application 121 executes a process of transmitting and receiving data to and from the mobile device by short-range wireless communication using the wireless communication device 71 and transmitting the received data to the HCU 2.
  • the startup process is a process that is started when a power supply voltage is applied to the HCU 2.
  • the USB module 3 is connected to the HCU 2 via the USB connector 14, when the power supply voltage is applied to the HCU 2, the power supply voltage is also applied to the USB module 3 via the USB connector 14.
  • the CPU 41 of the USB module 3 starts, and the CPU 41 starts the OS 91.
  • the CPU 21 of the HCU 2 executes a startup process for starting the CPU 21 in S10 as shown in FIG.
  • the CPU 21 When the CPU 21 is activated, the CPU 21 loads the BSP program in S20.
  • BSP is an abbreviation for Board ⁇ Support ⁇ Package.
  • the BSP program is a program required to execute the OS on the SoC configuring the HCU 2, and includes, for example, a program for executing hardware initialization processing.
  • the CPU 21 activates the hypervisor 81. Further, in S40, CPU 21 activates service bus 82. Thereafter, in S50, the CPU 21 activates the OS 83 and the real-time OS 84. In S60, CPU 21 executes a process for connecting an external OS (that is, OS 91) to service bus 82.
  • an external OS that is, OS 91
  • the CPU 21 determines whether or not the service bus 82 is connected to the external OS of the HCU 2 (that is, the OS 91). Here, when it is not connected to the external OS, the CPU 21 ends the startup process. On the other hand, when the CPU 21 is connected to the external OS, the CPU 21 allocates resources to the external OS in S80, and ends the startup processing. Specifically, the CPU 21 sets a storage area in the RAM 23 for temporarily storing data received from the USB module 3.
  • data obtained by photographing with the camera 61 is input to the meter processing unit 85.
  • the back camera application 113 mounted on the meter processing unit 85 creates display data to be displayed on the center display 51 using the input data. Then, the back camera application 113 outputs the created display data to the HMI processing unit 86 via the service bus 82.
  • the HMI processing unit 86 outputs the display data input from the meter processing unit 85 to the center display 51.
  • a broken line L1 indicated by a dashed line indicates a data path from the camera 61 to the center display 51.
  • @Data indicating the sound detected by the microphone 62 is input to the OS 83.
  • the voice recognition application 104 mounted on the OS 83 performs voice recognition processing based on the input voice data, determines necessary output processing, determines an output voice to be output from the speaker 55, and indicates the determined output voice.
  • the data is output to the HMI processing unit 86 via the service bus 82.
  • the HMI processing unit 86 outputs data input from the OS 83 to the speaker 55.
  • a broken line L2 indicated by a broken line indicates a data path from the microphone 62 to the OS 83.
  • the data indicating the position detected by the position detecting device 63 is input to the OS 83.
  • the navigation application 103 mounted on the OS 83 creates display data to be displayed on the center display 51 based on the input position data. Then, the navigation application 103 outputs the created display data to the HMI processing unit 86 via the service bus 82.
  • the HMI processing unit 86 outputs the display data input from the OS 83 to the center display 51.
  • a broken line L3 indicated by a broken line indicates a data path from the position detection device 63 to the center display 51.
  • the data indicating the radio broadcast signal received by the tuner 64 is input to the OS 83.
  • the radio application 101 installed in the OS 83 creates data indicating an output sound to be output from the speaker 55 based on the input data, and outputs the created data to the HMI processing unit 86 via the service bus 82. I do.
  • the HMI processing unit 86 outputs data input from the OS 83 to the speaker 55.
  • a broken line L4 indicated by a broken line indicates a data path from the tuner 64 to the speaker 55.
  • the air conditioner application 102 mounted on the OS 83 creates display data to be displayed on the center display 51. Then, the air conditioner application 102 outputs the created display data to the HMI processing unit 86 via the service bus 82.
  • the HMI processing unit 86 outputs the display data input from the OS 83 to the air conditioner controller display 54.
  • a broken line L5 indicated by a broken line indicates a data path from the OS 83 to the air conditioner controller display 54.
  • the head-up display application 112 mounted on the meter processing unit 85 creates display data to be displayed on the head-up display 53. Then, the head-up display application 112 outputs the created display data to the HMI processing unit 86 via the service bus 82.
  • the HMI processing unit 86 outputs the display data input from the meter processing unit 85 to the head-up display 53.
  • a broken line L6 indicated by a dashed line indicates a data path from the meter processing unit 85 to the head-up display 53.
  • the meter application 111 installed in the meter processing unit 85 creates display data to be displayed on the meter display 52. Then, the meter application 111 outputs the created display data to the HMI processing unit 86 via the service bus 82.
  • the HMI processing unit 86 outputs the display data input from the meter processing unit 85 to the meter display 52.
  • a broken line L7 indicated by a dashed line indicates a data path from the meter processing unit 85 to the meter display 52.
  • the data received by the wireless communication device 71 is input to the OS 91.
  • the mobile device communication application 121 installed in the OS 91 creates display data to be displayed on the center display 51.
  • the portable device communication application 121 outputs the created display data to the HMI processing unit 86 via the service bus 82.
  • the HMI processing unit 86 outputs the display data input from the OS 91 to the center display 51.
  • a polygonal line L8 indicated by a solid line indicates a data path from the wireless communication device 71 to the center display 51.
  • the vehicle control system 1 configured as described above includes the HCU 2 and the USB module 3.
  • the HCU 2 includes a control unit 12, a communication circuit 25, a housing 11, and a USB connector 14.
  • the control unit 12 executes the OS 83 that operates the radio application 101, the air conditioner application 102, the navigation application 103, and the voice recognition application 104.
  • the radio application 101 controls a speaker 55 mounted on a vehicle.
  • the air conditioner application 102 controls the air conditioner controller display 54 mounted on the vehicle.
  • the navigation application 103 controls the center display 51 mounted on the vehicle.
  • the voice recognition application 104 controls a speaker 55 mounted on the vehicle.
  • the communication circuit 25 performs wired data communication with the outside of the HCU 2.
  • the housing 11 houses the control unit 12 and the communication circuit 25 therein.
  • the USB connector 14 is attached to the outside of the housing 11 and is electrically connected to the communication circuit 25.
  • the USB module 3 includes a control unit 32 and a communication circuit 45.
  • the control unit 32 executes an OS 91 that operates a mobile device communication application 121 that controls the center display 51 mounted on the vehicle.
  • the communication circuit 45 is connected to the communication circuit 25 by wire via the USB connector 14, and performs data communication with the communication circuit 25.
  • the USB module 3 can be connected to the HCU 2 via the USB connector 14 by wire.
  • the vehicle control system 1 can control the devices mounted on the vehicle by performing data communication between the HCU 2 and the USB module 3. Since the application that operates on the HCU 2 (hereinafter, the first application) is different from the application that operates on the USB module 3 (hereinafter, the second application), the first application and the second application are mutually reciprocal. Few data are used while exchanging. For this reason, the vehicle control system 1 can suppress an increase in the amount of data transmitted and received between the HCU 2 and the USB module 3. Thereby, the vehicle control system 1 is mounted on the vehicle by connecting the HCU 2 and the USB module 3 using wired communication having lower communication performance than communication by the bus lines 26 and 46 inside the control units 12 and 32. Device can be controlled.
  • the vehicle control system 1 can improve the performance of the vehicle control system 1 as a whole by connecting the USB module 3 having higher performance than before the replacement to the HCU 2.
  • the USB module 3 can be connected to the HCU 2 via the USB connector 14 attached to the outside of the housing 11 of the HCU 2.
  • the vehicle control system 1 performs an exchange operation of connecting the HCU 2 and the USB module 3 by opening a part of the housing 11 of the HCU 2 and housing the new USB module 3 inside the housing 11 of the HCU 2. There is no need to perform this operation, and the HCU 2 and the USB module 3 can be connected by a simple method of connecting the USB module 3 to the USB connector 14.
  • the vehicle control system 1 can easily improve the performance of the vehicle control system 1.
  • the control unit 32 has higher processing performance than the control unit 12.
  • the HCU 2 can also update software by OTA or the like.
  • OTA is an abbreviation for Over @ The @ Air.
  • the HCU 2 corresponds to a first electronic control device
  • the USB module 3 corresponds to a second electronic control device.
  • the control unit 12 corresponds to a first control unit
  • the communication circuit 25 corresponds to a first communication unit
  • the USB connector 14 corresponds to a communication connector.
  • the radio application 101, the air conditioner application 102, the navigation application 103, and the voice recognition application 104 correspond to a first application, and the OS 83 corresponds to a first operating system.
  • the control unit 32 corresponds to a second control unit
  • the communication circuit 45 corresponds to a second communication unit.
  • the mobile device communication application 121 corresponds to a second application, and the OS 91 corresponds to a second operating system.
  • the vehicle control system 1 of the second embodiment differs from the first embodiment in that the position detection device 63 is not connected to the HCU 2 but is connected to the USB module 3, as shown in FIG.
  • the data indicating the position detected by the position detection device 63 is input to the OS 91.
  • the navigation application mounted on the OS 91 creates display data to be displayed on the center display 51 based on the input position data. Then, the navigation application outputs the created display data to the HMI processing unit 86 via the service bus 82.
  • the HMI processing unit 86 outputs the display data input from the OS 91 to the center display 51.
  • a polygonal line L9 indicated by a solid line indicates a data path from the position detection device 63 to the center display 51 through the OS 91.
  • the vehicle control system 1 differs from the second embodiment in that the microphone 62 is not connected to the HCU 2 but is connected to the USB module 3, as shown in FIG.
  • Data indicating the sound detected by the microphone 62 is input to the OS 91.
  • the voice recognition application installed in the OS 91 determines the output voice to be output from the speaker 55 based on the input voice data, and outputs data indicating the determined output voice to the OS 83 via the service bus 82. .
  • the OS 83 outputs data input from the OS 91 to the HMI processing unit 86.
  • the HMI processing unit 86 outputs the data input from S83 to the speaker 55.
  • a polygonal line L10 indicated by a solid line indicates a data path from the microphone 62 to the OS 83 through the OS 91.
  • the vehicle control system 1 of the fourth embodiment differs from the first embodiment in that the position detection device 63 and the microphone 62 are also connected to the USB module 3, as shown in FIG.
  • the data indicating the position detected by the position detection device 63 is input to the OS 91.
  • the navigation application mounted on the OS 91 creates display data to be displayed on the center display 51 based on the input position data.
  • the navigation application installed in the OS 91 can display map data with higher accuracy than the navigation application installed in the OS 83.
  • the navigation application outputs the created display data to the HMI processing unit 86 via the service bus 82.
  • the HMI processing unit 86 outputs the display data input from the OS 91 to the center display 51.
  • a polygonal line L9 indicated by a solid line indicates a data path from the position detection device 63 to the center display 51 through the OS 91.
  • Data indicating the sound detected by the microphone 62 is input to the OS 91.
  • the voice recognition application installed in the OS 91 determines the output voice to be output from the speaker 55 based on the input voice data, and outputs data indicating the determined output voice to the OS 83 via the service bus 82.
  • the speech recognition application installed in the OS 91 has higher speech recognition accuracy than the speech recognition application installed in the OS 83.
  • the OS 83 outputs the data input from the OS 91 to the HMI processing unit 86.
  • the HMI processing unit 86 outputs the data input from S83 to the speaker 55.
  • a polygonal line L10 indicated by a solid line indicates a data path from the microphone 62 to the OS 83 through the OS 91.
  • the vehicle control system 1 of the fifth embodiment differs from the first embodiment in that an extension module 4 is provided instead of the USB module 3 as shown in FIG.
  • the HCU 2 of the fifth embodiment differs from the first embodiment in that the USB connector 14 is omitted and that the HCU 2 includes a Wi-Fi communication unit 28 instead of the communication circuit 25.
  • the Wi-Fi communication unit 28 performs short-range wireless communication by a method based on the Wi-Fi standard.
  • the extension module 4 of the fifth embodiment is a semiconductor integrated circuit composed of, for example, an SoC, and performs signal input / output between the housing 31, the control unit 32, and the outside of the extension module 4 and the control unit 32. And an external input / output circuit 33 for performing the operation.
  • the control unit 32 of the fifth embodiment includes a CPU 41, a ROM 42, a RAM 43, an input / output port 44, a Wi-Fi communication unit 48, and a bus line 46 for connecting these components to each other.
  • the Wi-Fi communication unit 48 performs short-range wireless communication with the Wi-Fi communication unit 28 in a method based on the Wi-Fi standard.
  • the HCU 2 includes a hypervisor 81, a service bus 82, an OS 83, a real-time OS 84, a meter processing unit 85, an HMI processing unit 86, and a firewall 87.
  • the hypervisor 81, OS 83, real-time OS 84, meter processing unit 85, HMI processing unit 86, and firewall 87 of the fifth embodiment are the same as those of the first embodiment.
  • the service bus 82 of the fifth embodiment is different from that of the first embodiment.
  • the HCU 2 and the extension module 4 that communicate via the Wi-Fi communication units 28 and 48 can exchange data as if they are one device. In this way, data is transferred.
  • the extension module 4 includes the OS 91, like the USB module 3.
  • a security authentication function is provided on the extension module 4 side so that the HCU 2 can determine whether the connection is with the mobile terminal or the extension module 4.
  • the startup process of the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment except that the USB module 3 is changed to the extension module 4.
  • the power supply voltage is also applied to the USB module 3 via the USB connector 14, whereby the CPU 41 of the USB module 3 is activated.
  • the CPU 41 starts the OS 91.
  • the fifth embodiment when the power supply voltage is separately applied to the extension module 4, the CPU 41 of the extension module 4 starts, and the CPU 41 starts the OS 91.
  • the vehicle control system 1 configured as described above includes the HCU 2 and the extension module 4.
  • the HCU 2 includes a control unit 12, a Wi-Fi communication unit 28, and the housing 11.
  • the control unit 12 executes the OS 83 that operates the radio application 101, the air conditioner application 102, the navigation application 103, and the voice recognition application 104.
  • the Wi-Fi communication unit wirelessly performs data communication with the outside of the HCU 2.
  • the housing 11 houses the control unit 12 and the Wi-Fi communication unit 28 therein.
  • the extension module 4 includes a control unit 32 and a Wi-Fi communication unit 48.
  • the control unit 32 executes an OS 91 that operates a mobile device communication application 121 that controls the center display 51 mounted on the vehicle.
  • the Wi-Fi communication unit 48 performs wireless data communication with the Wi-Fi communication unit 28.
  • the vehicle control system 1 controls the devices mounted on the vehicle by causing the Wi-Fi communication unit 28 and the Wi-Fi communication unit 48 to perform data communication between the HCU 2 and the extension module 4.
  • the hardware of the extension module 4 can be exchanged by exchanging the extension module 4 and connecting the new extension module 4 to the HCU 2 by communication. Therefore, the vehicle control system 1 can improve the performance of the vehicle control system 1 as a whole by connecting the extension module 4 having higher performance than before the replacement to the HCU 2.
  • the extension module 4 can be connected to the HCU 2 by communication between the Wi-Fi communication unit 28 and the Wi-Fi communication unit 48. Accordingly, the vehicle control system 1 performs a replacement operation of connecting the HCU 2 and the expansion module 4 by opening a part of the housing 11 of the HCU 2 and housing the new expansion module 4 inside the housing 11 of the HCU 2. No need to do. For this reason, the vehicle control system 1 can connect the HCU 2 and the extension module 4 by a simple method of connecting the extension module 4 to the HCU 2 through communication between the Wi-Fi communication unit 28 and the Wi-Fi communication unit 48. it can.
  • the vehicle control system 1 can easily improve the performance of the vehicle control system 1.
  • the extension module 4 corresponds to a second electronic control unit
  • the Wi-Fi communication unit 28 corresponds to a first communication unit
  • the Wi-Fi communication unit 48 corresponds to a second communication unit.
  • USB communication For example, in the first embodiment, the form in which the USB communication is performed between the HCU 2 and the USB module 3 has been described. However, the present invention is not limited to the USB communication, and the communication may be performed by, for example, PCI-Ex. .
  • the function of one component in the above embodiment may be shared between a plurality of components, or the function of a plurality of components may be exerted on one component. Further, a part of the configuration of the above embodiment may be omitted. Further, at least a part of the configuration of the above-described embodiment may be added to or replaced with the configuration of another above-described embodiment.
  • a system including the HCU 2 and the modules 3 and 4 as components, a program for causing a computer to function as the HCU 2 and the modules 3 and 4, a medium on which the program is recorded, and an apparatus performance improvement method For example, the present disclosure can be realized in various forms.

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Abstract

車両制御システム（１）は、第１電子制御装置（２）および第２電子制御装置（３，４）を備える。第１電子制御装置は、第１制御部（１２）と、第１通信部（２５，２８）と、筐体（１１）とを備える。第１制御部は、第１アプリケーション（１０１，１０２，１０３，１０４）を動作させる第１オペレーティングシステム（８３）を実行する。筐体は、第１制御部および第１通信部を内部に収容する。第２電子制御装置は、第２制御部（３２）と、第２通信部（４５，４８）とを備える。第２制御部は、第２アプリケーション（１２１）を動作させる第２オペレーティングシステム（９１）を実行する。第２通信部は、第１通信部との間でデータ通信を行う。

Description

車両制御システム 関連出願の相互参照
　本国際出願は、２０１８年９月６日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１８－１６６９０７号と、２０１９年５月２８日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１９－９９３２６号とに基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１８－１６６９０７号の全内容と、日本国特許出願第２０１９－９９３２６号の全内容とを参照により本国際出願に援用する。
　本開示は、車両を制御する車両制御システムに関する。
　特許文献１には、自動車等に組み込まれるコンピュータシステムが記載されている。車両のコクピットに設置される表示装置を制御するヒューマンマシンインタフェース制御装置では、携帯端末で使用されているオペレーティングシステム（以下、携帯端末用ＯＳ）が急速に普及している。携帯端末用ＯＳは年毎に更新されることが多く、この更新により、携帯端末用ＯＳに搭載される機能が拡張される。このため、携帯端末用ＯＳに搭載されるアプリケーションの機能も増加し、それに伴い、携帯端末に搭載されるハードウェアの性能向上が必要となる。
特許第６１３０６１７号公報
　しかし、発明者の詳細な検討の結果、車両に搭載される電子制御装置においては、車両出荷後において一年毎または数年毎にハードウェアを交換するという対応が困難であるという課題が見出された。
　本開示は、車両出荷後における車両制御システムの性能向上を容易にする。
　本開示の一態様は、車両に搭載される第１電子制御装置および第２電子制御装置を備える車両制御システムである。
　第１電子制御装置は、第１制御部と、第１通信部と、筐体とを備える。第１制御部は、車両に搭載された機器を制御する第１アプリケーションを動作させる第１オペレーティングシステムを実行するように構成される。第１通信部は、第１電子制御装置の外部との間でデータ通信を行うように構成される。筐体は、第１制御部および第１通信部を内部に収容する。
　第２電子制御装置は、第２制御部と、第２通信部とを備える。第２制御部は、車両に搭載された機器を制御する第２アプリケーションを動作させる第２オペレーティングシステムを実行するように構成される。第２通信部は、第１通信部との間でデータ通信を行うように構成される。
　このように構成された本開示の車両制御システムは、第１通信部と第２通信部とによって第１電子制御装置と第２電子制御装置との間でデータ通信を行わせて、車両に搭載された機器を制御することができる。そして、第１電子制御装置で動作する第１アプリケーションと、第２電子制御装置で動作する第２アプリケーションとは異なっているため、第１アプリケーションと第２アプリケーションとの間で相互に交換しながら利用するデータは少ない。このため、本開示の車両制御システムは、第１電子制御装置と第２電子制御装置との間で送受信されるデータ量の増加を抑制することができる。これにより、本開示の車両制御システムは、第１制御部および第２制御部の内部の通信バスによる通信よりも通信性能が低い通信を用いて第１電子制御装置と第２電子制御装置とを接続することにより、車両に搭載された機器を制御することができる。
　そして、本開示の車両制御システムでは、第２電子制御装置を交換して、新たな第２電子制御装置を通信により第１電子制御装置に接続することにより、第２電子制御装置のハードウェアを交換することができる。このため、本開示の車両制御システムは、交換する前よりも高性能な第２電子制御装置を第１電子制御装置に接続することにより、車両制御システム全体としての性能向上を図ることができる。
　さらに、本開示の車両制御システムでは、第１通信部と第２通信部との通信により第２電子制御装置を第１電子制御装置に接続することができる。これにより、本開示の車両制御システムは、第１電子制御装置の筐体の一部分を開けて新たな第２電子制御装置を第１電子制御装置の筐体の内部へ収容することにより第１電子制御装置と第２電子制御装置とを接続するという交換作業を行う必要が無い。このため、本開示の車両制御システムは、第１通信部と第２通信部との通信により第２電子制御装置を第１電子制御装置に接続するという簡便な方法で第１電子制御装置と第２電子制御装置とを接続することができる。
　以上より、本開示の車両制御システムは、車両制御システムの性能向上を容易にすることができる。
第１～４実施形態の車両制御システムの構成を示すブロック図である。 第１～４実施形態の車両制御システムの機能的な構成を示す機能ブロック図である。 起動時処理を示すフローチャートである。 第１実施形態におけるデータの流れを示す図である。 第２実施形態におけるデータの流れを示す図である。 第３実施形態におけるデータの流れを示す図である。 第４実施形態におけるデータの流れを示す図である。 第５実施形態の車両制御システムの構成を示すブロック図である。 第５実施形態の車両制御システムの機能的な構成を示す機能ブロック図である。
　　（第１実施形態）
　以下に本開示の第１実施形態を図面とともに説明する。
　本実施形態の車両制御システム１は、車両に搭載され、図１に示すように、ヒューマンマシンインタフェース制御装置２（以下、ＨＣＵ２）と、ＵＳＢモジュール３とを備える。ＨＣＵは、Human Machine Interface Control Unitの略である。ＵＳＢは、Universal Serial Busの略である。
　ＨＣＵ２は、例えばＳｏＣで構成された半導体集積回路であり、筐体１１と、制御部１２と、ＨＣＵ２の外部と制御部１２との間で信号の入出力を行わせるための外部入出力回路１３とを備える。ＳｏＣは、System on a Chipの略である。
　筐体１１は、箱状に形成された金属製の部材であり、内部に、制御部１２と外部入出力回路１３と収容する。
　制御部１２は、ＣＰＵ２１と、ＲＯＭ２２と、ＲＡＭ２３と、入出力ポート２４と、通信回路２５と、これらを相互に接続するバスライン２６とを備える。
　ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に記憶されたプログラムに基づいて、ＨＣＵ２を制御するための各種処理を実行する。ＲＯＭ２２は、不揮発性メモリであり、ＣＰＵ２１が実行するプログラムと、プログラムの実行時に参照されるデータとを記憶する。ＲＡＭ２３は、揮発性メモリであり、ＣＰＵ２１の演算結果等を一時的に記憶する。
　入出力ポート２４は、制御部１２の外部と制御部１２との間で信号の入出力を行わせるための回路である。通信回路２５は、ＵＳＢ規格に準拠した方式で、筐体１１の外面上に取り付けられたＵＳＢコネクタ１４を介して接続された通信回路との間でデータの送受信を行う。
　制御部１２の各種機能は、ＣＰＵ２１が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、ＲＯＭ２２が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、ＣＰＵ２１が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。
　ＵＳＢモジュール３は、例えばＳｏＣで構成された半導体集積回路であり、筐体３１と、制御部３２と、ＵＳＢモジュール３の外部と制御部３２との間で信号の入出力を行わせるための外部入出力回路３３とを備える。
　筐体３１は、箱状に形成された金属製の部材であり、内部に、制御部３２と外部入出力回路３３と収容する。
　制御部３２は、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ４２と、ＲＡＭ４３と、入出力ポート４４と、通信回路４５と、これらを相互に接続するバスライン４６とを備える。
　ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２に記憶されたプログラムに基づいて、ＵＳＢモジュール３を制御するための各種処理を実行する。ＲＯＭ４２は、不揮発性メモリであり、ＣＰＵ４１が実行するプログラムと、プログラムの実行時に参照されるデータとを記憶する。ＲＡＭ４３は、揮発性メモリであり、ＣＰＵ４１の演算結果等を一時的に記憶する。
　なお、ＣＰＵ４１は、ＣＰＵ２１より処理性能が高い。すなわち、ＣＰＵ２１とＣＰＵ４１とで同一の演算処理を実行した場合に、ＣＰＵ４１は、ＣＰＵ２１よりも短時間で演算処理を完了することができる。
　入出力ポート４４は、制御部３２の外部と制御部３２との間で信号の入出力を行わせるための回路である。通信回路４５は、ＵＳＢ規格に準拠した方式で、ＵＳＢコネクタ１４を介して接続された通信回路２５との間でデータの送受信を行う。
　制御部３２の各種機能は、ＣＰＵ４１が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、ＲＯＭ４２が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、ＣＰＵ４１が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。
　ＨＣＵ２には、センタディスプレイ５１、メータディスプレイ５２、ヘッドアップディスプレイ５３、エアコンコントローラディスプレイ５４およびスピーカ５５が接続される。
　センタディスプレイ５１は、運転席と助手席との間の前方に配置される。センタディスプレイ５１は、ナビゲーションおよびオーディオ等の各種車載機器の表示画面として使用されるとともに、アプリケーションの表示画面として使用される。メータディスプレイ５２は、ステアリングの前方に配置されて、各種メータ等を表示する。ヘッドアップディスプレイ５３は、運転者の前方に配置されているウィンドシールドに各種情報を表示する。エアコンコントローラディスプレイ５４は、車載エアコンディショナを制御するエアコンコントローラに関する情報（例えば、現在の設定温度等）を表示する。スピーカ５５は、車室内に設置され、ＨＣＵ２から入力された音声データが示す音声を出力する。
　ＨＣＵ２には、カメラ６１、マイク６２、位置検出装置６３、チューナ６４、ドライバステータスモニタ６５（以下、ＤＳＭ６５）、ＬＩＤＡＲ６６およびレーダ６８が接続される。ＤＳＭは、Driver Status Monitorの略である。ＬＩＤＡＲは、Light Detection and Rangingの略である。
　カメラ６１は、例えば、車両の後側に取り付けられており、車両の後方の状況を連続して撮影する。マイク６２は、車室内に設置され、車両の乗員が発話した音声を入力する。マイク６２は、入力した音声を示す音声データを出力する。
　位置検出装置６３は、ＧＰＳ受信機と、ジャイロセンサとを備える。ＧＰＳは、Global Positioning Systemの略である。ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ測位信号を受信して、受信したＧＰＳ測位信号を出力する。ジャイロセンサは、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を中心とした回転の角速度を検出する。
　チューナ６４は、ＡＭ放送およびＦＭ放送のラジオ放送信号を受信する。ＤＳＭ６５は、運転者の顔を撮影した顔画像の画像解析により、運転者の状態を検出する。ＬＩＤＡＲ６６は、レーザ光を送受信することで、車両の周囲に存在する物体の位置を検出する。レーダ６８は、ミリ波帯のレーダ波を送受信することで、車両の周囲に存在する物体の位置を検出する。
　ＵＳＢモジュール３には、無線通信装置７１が接続される。無線通信装置７１は、ＢＴ通信部と、Ｗｉ－Ｆｉ通信部とを備える。ＢＴ通信部は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に準拠した方式で近距離無線通信を行う。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは登録商標である。Ｗｉ－Ｆｉ通信部は、Ｗｉ－Ｆｉ規格に準拠した方式で近距離無線通信を行う。Ｗｉ－Ｆｉは登録商標である。
　図２に示すように、ＨＣＵ２は、ハイパーバイザ８１と、サービスバス８２と、オペレーティングシステム８３（以下、ＯＳ８３）と、リアルタイムオペレーティングシステム８４（以下、リアルタイムＯＳ８４）と、メータ処理部８５と、ＨＭＩ処理部８６と、ファイアウォール８７とを備える。ＯＳは、Operating Systemの略である。ＨＭＩは、Human Machine Interfaceの略である。
　ハイパーバイザ８１は、複数のオペレーティングシステムをＣＰＵ２１上で並列に実行可能とするために複数のオペレーティングシステムを管理する機能を有する。すなわち、ハイパーバイザ８１は、ＯＳ８３およびリアルタイムＯＳ８４を管理する。
　サービスバス８２は、アプリケーション層と、プレゼンテーション層以下の下位の任意の層を表す下位層との間のデータの橋渡しを行うアプリケーションである。サービスバス８２は、ＵＳＢコネクタ１４を介して通信を行うＨＣＵ２とＵＳＢモジュール３とが、あたかも１つの装置であるかのようにデータのやりとりを行うことができるように、データの受け渡しを行う。このために、サービスバス８２は、下位層で用いるデータと、アプリケーション層で用いるデータとの対応付けを行うためのデータベースを備え、このデータベースを参照することによってアプリケーション層と下位層との間でデータの形式を変換する。
　ＯＳ８３は、各種アプリケーションを動作させるためにＨＣＵ２に搭載された基本ソフトウェアである。本実施形態では、ＯＳ８３は、アンドロイドである。アンドロイドは登録商標である。
　本実施形態では、ＯＳ８３は、ラジオアプリケーション１０１、エアコンアプリケーション１０２、ナビゲーションアプリケーション１０３および音声認識アプリケーション１０４を動作させる。
　ラジオアプリケーション１０１は、チューナ６４が受信したラジオ放送信号に基づいて音声を出力するための処理を実行する。エアコンアプリケーション１０２は、車両に搭載されたエアコンディショナの制御を実行する。
　ナビゲーションアプリケーション１０３は、位置検出装置６３が検出した位置情報に基づいて、車両の現在地を表示するための処理、および、現在地から目的地までの経路を案内するための処理などを実行する。
　音声認識アプリケーション１０４は、マイク６２が検出した音声を認識するための処理、および、認識結果に基づいて応答するための処理などを実行する。
　リアルタイムＯＳ８４は、ＨＭＩ処理部８６とメータ処理部８５とをＣＰＵ２１上で並列に実行可能とするためにＨＭＩ処理部８６およびメータ処理部８５を管理する機能を有する。リアルタイムＯＳ８４は、ＨＭＩ処理部８６およびメータ処理部８５による処理のリアルタイム性を確保することができるように、ＨＭＩ処理部８６およびメータ処理部８５を管理する。
　メータ処理部８５は、メータアプリケーション１１１、ヘッドアップディスプレイアプリケーション１１２およびバックカメラアプリケーション１１３を動作させる。
　メータアプリケーション１１１は、メータディスプレイ５２による表示を制御するための処理を実行する。ヘッドアップディスプレイアプリケーション１１２は、ヘッドアップディスプレイ５３による表示を制御するための処理を実行する。バックカメラアプリケーション１１３は、カメラ６１による撮影画像の表示を制御するための処理を実行する。
　ＨＭＩ処理部８６は、ＨＭＩ処理部８６の外部から入力された映像データに基づいて、センタディスプレイ５１、メータディスプレイ５２、ヘッドアップディスプレイ５３およびエアコンコントローラディスプレイ５４による表示を制御する処理を実行する。またＨＭＩ処理部８６は、ＨＭＩ処理部８６の外部から入力された音声データに基づいて、スピーカ５５による音声出力を制御する処理を実行する。
　ファイアウォール８７は、ＯＳ８３の外部からのＯＳ８３に対する不正なアクセスを制限する。またファイアウォール８７は、リアルタイムＯＳ８４の外部からのリアルタイムＯＳ８４に対する不正なアクセスを制限する。
　ＵＳＢモジュール３は、オペレーティングシステム９１（以下、ＯＳ９１）を備える。ＯＳ９１は、各種アプリケーションを動作させるためにＵＳＢモジュール３に搭載された基本ソフトウェアである。本実施形態では、ＯＳ９１は、アンドロイドである。ＯＳ９１は、携帯機器通信アプリケーション１２１を動作させる。
　携帯機器通信アプリケーション１２１は、無線通信装置７１を用いた近距離無線通信により携帯機器との間でデータを送受信し、受信したデータをＨＣＵ２へ送信する処理を実行する。
　次に、ＨＣＵ２が実行する起動時処理の手順を説明する。起動時処理は、ＨＣＵ２に電源電圧が印加されたときに開始される処理である。なお、ＵＳＢモジュール３がＵＳＢコネクタ１４を介してＨＣＵ２に接続されている場合には、ＨＣＵ２に電源電圧が印加されるとＵＳＢコネクタ１４を介して電源電圧がＵＳＢモジュール３にも印加される。これにより、ＵＳＢモジュール３のＣＰＵ４１が起動し、ＣＰＵ４１はＯＳ９１を起動する。
　起動時処理が実行されると、ＨＣＵ２のＣＰＵ２１は、図３に示すように、まずＳ１０にて、ＣＰＵ２１を起動させる起動処理を実行する。そして、ＣＰＵ２１が起動すると、ＣＰＵ２１は、Ｓ２０にて、ＢＳＰプログラムをロードする。ＢＳＰは、Board Support Packageの略である。ＢＳＰプログラムは、ＨＣＵ２を構成するＳｏＣ上でＯＳを実行させるために必要なプログラムであり、例えば、ハードウェアの初期化処理を実行するためのプログラムを含む。
　次にＳ３０にて、ＣＰＵ２１は、ハイパーバイザ８１を起動する。さらにＳ４０にて、ＣＰＵ２１は、サービスバス８２を起動する。その後、Ｓ５０にて、ＣＰＵ２１は、ＯＳ８３とリアルタイムＯＳ８４を起動する。またＳ６０にて、ＣＰＵ２１は、サービスバス８２に外部ＯＳ（すなわち、ＯＳ９１）を接続するための処理を実行する。
　そしてＳ７０にて、ＣＰＵ２１は、サービスバス８２がＨＣＵ２の外部ＯＳ（すなわち、ＯＳ９１）に接続されたか否かを判断する。ここで、外部ＯＳに接続されていない場合には、ＣＰＵ２１は、起動時処理を終了する。一方、外部ＯＳに接続された場合には、ＣＰＵ２１は、Ｓ８０にて、外部ＯＳに対してリソースを割り当て、起動時処理を終了する。具体的には、ＣＰＵ２１は、ＵＳＢモジュール３から受信したデータを一時的に記憶する記憶領域をＲＡＭ２３内に設定する。
　次に、ＨＣＵ２によるセンタディスプレイ５１、メータディスプレイ５２、ヘッドアップディスプレイ５３、エアコンコントローラディスプレイ５４およびスピーカ５５の制御について説明する。
　図４に示すように、カメラ６１が撮影することにより取得されたデータは、メータ処理部８５に入力される。メータ処理部８５に搭載されているバックカメラアプリケーション１１３は、入力されたデータを用いて、センタディスプレイ５１に表示させるための表示用データを作成する。そしてバックカメラアプリケーション１１３は、作成した表示用データを、サービスバス８２を介してＨＭＩ処理部８６へ出力する。ＨＭＩ処理部８６は、メータ処理部８５から入力された表示用データをセンタディスプレイ５１へ出力する。一点鎖線で示す折れ線Ｌ１は、カメラ６１からセンタディスプレイ５１へ至るデータの経路を示す。
　マイク６２により検出された音声を示すデータは、ＯＳ８３に入力される。ＯＳ８３に搭載されている音声認識アプリケーション１０４は、入力された音声データに基づいて、音声認識処理を行い、必要な処理を行ってスピーカ５５から出力させる出力音声を決定し、決定した出力音声を示すデータを、サービスバス８２を介してＨＭＩ処理部８６へ出力する。ＨＭＩ処理部８６は、ＯＳ８３から入力されたデータをスピーカ５５へ出力する。破線で示す折れ線Ｌ２は、マイク６２からＯＳ８３へ至るデータの経路を示す。
　位置検出装置６３により検出された位置を示すデータは、ＯＳ８３に入力される。ＯＳ８３に搭載されているナビゲーションアプリケーション１０３は、入力された位置データに基づいて、センタディスプレイ５１に表示させるための表示用データを作成する。そしてナビゲーションアプリケーション１０３は、作成した表示用データを、サービスバス８２を介してＨＭＩ処理部８６へ出力する。ＨＭＩ処理部８６は、ＯＳ８３から入力された表示用データをセンタディスプレイ５１へ出力する。破線で示す折れ線Ｌ３は、位置検出装置６３からセンタディスプレイ５１へ至るデータの経路を示す。
　チューナ６４で受信されたラジオ放送信号を示すデータは、ＯＳ８３に入力される。ＯＳ８３に搭載されているラジオアプリケーション１０１は、入力されたデータに基づいて、スピーカ５５から出力させる出力音声を示すデータを作成し、作成したデータを、サービスバス８２を介してＨＭＩ処理部８６へ出力する。ＨＭＩ処理部８６は、ＯＳ８３から入力されたデータをスピーカ５５へ出力する。破線で示す折れ線Ｌ４は、チューナ６４からスピーカ５５へ至るデータの経路を示す。
　ＯＳ８３に搭載されているエアコンアプリケーション１０２は、センタディスプレイ５１に表示させるための表示用データを作成する。そしてエアコンアプリケーション１０２は、作成した表示用データを、サービスバス８２を介してＨＭＩ処理部８６へ出力する。ＨＭＩ処理部８６は、ＯＳ８３から入力された表示用データをエアコンコントローラディスプレイ５４へ出力する。破線で示す折れ線Ｌ５は、ＯＳ８３からエアコンコントローラディスプレイ５４へ至るデータの経路を示す。
　メータ処理部８５に搭載されているヘッドアップディスプレイアプリケーション１１２は、ヘッドアップディスプレイ５３に表示させるための表示用データを作成する。そしてヘッドアップディスプレイアプリケーション１１２は、作成した表示用データを、サービスバス８２を介してＨＭＩ処理部８６へ出力する。ＨＭＩ処理部８６は、メータ処理部８５から入力された表示用データをヘッドアップディスプレイ５３へ出力する。一点鎖線で示す折れ線Ｌ６は、メータ処理部８５からヘッドアップディスプレイ５３へ至るデータの経路を示す。
　メータ処理部８５に搭載されているメータアプリケーション１１１は、メータディスプレイ５２に表示させるための表示用データを作成する。そしてメータアプリケーション１１１は、作成した表示用データを、サービスバス８２を介してＨＭＩ処理部８６へ出力する。ＨＭＩ処理部８６は、メータ処理部８５から入力された表示用データをメータディスプレイ５２へ出力する。一点鎖線で示す折れ線Ｌ７は、メータ処理部８５からメータディスプレイ５２へ至るデータの経路を示す。
　無線通信装置７１で受信したデータは、ＯＳ９１に入力される。ＯＳ９１に搭載されている携帯機器通信アプリケーション１２１は、センタディスプレイ５１に表示させるための表示用データを作成する。そして携帯機器通信アプリケーション１２１は、作成した表示用データを、サービスバス８２を介してＨＭＩ処理部８６へ出力する。ＨＭＩ処理部８６は、ＯＳ９１から入力された表示用データをセンタディスプレイ５１へ出力する。実線で示す折れ線Ｌ８は、無線通信装置７１からセンタディスプレイ５１へ至るデータの経路を示す。
　このように構成された車両制御システム１は、ＨＣＵ２およびＵＳＢモジュール３を備える。ＨＣＵ２は、制御部１２と、通信回路２５と、筐体１１と、ＵＳＢコネクタ１４とを備える。
　制御部１２は、ラジオアプリケーション１０１、エアコンアプリケーション１０２、ナビゲーションアプリケーション１０３および音声認識アプリケーション１０４を動作させるＯＳ８３を実行する。ラジオアプリケーション１０１は、車両に搭載されたスピーカ５５を制御する。エアコンアプリケーション１０２は、車両に搭載されたエアコンコントローラディスプレイ５４を制御する。ナビゲーションアプリケーション１０３は、車両に搭載されたセンタディスプレイ５１を制御する。音声認識アプリケーション１０４は、車両に搭載されたスピーカ５５を制御する。
　通信回路２５は、ＨＣＵ２の外部との間で有線によりデータ通信を行う。筐体１１は、制御部１２および通信回路２５を内部に収容する。ＵＳＢコネクタ１４は、筐体１１の外側に取り付けられており、通信回路２５と電気的に接続される。
　ＵＳＢモジュール３は、制御部３２と、通信回路４５とを備える。制御部３２は、車両に搭載されたセンタディスプレイ５１を制御する携帯機器通信アプリケーション１２１を動作させるＯＳ９１を実行する。通信回路４５は、ＵＳＢコネクタ１４を介して有線により通信回路２５と接続され、通信回路２５との間でデータ通信を行う。
　このように車両制御システム１では、ＵＳＢコネクタ１４を介して有線によりＵＳＢモジュール３をＨＣＵ２に接続することができる。これにより、車両制御システム１は、ＨＣＵ２とＵＳＢモジュール３との間でデータ通信を行わせて、車両に搭載された機器を制御することができる。そして、ＨＣＵ２で動作するアプリケーション（以下、第１アプリケーション）と、ＵＳＢモジュール３で動作するアプリケーション（以下、第２アプリケーション）とは異なっているため、第１アプリケーションと第２アプリケーションとの間で相互に交換しながら利用するデータは少ない。このため、車両制御システム１は、ＨＣＵ２とＵＳＢモジュール３との間で送受信されるデータ量の増加を抑制することができる。これにより、車両制御システム１は、制御部１２，３２の内部のバスライン２６，４６による通信よりも通信性能が低い有線通信を用いてＨＣＵ２とＵＳＢモジュール３とを接続することにより、車両に搭載された機器を制御することができる。
　そして、車両制御システム１では、ＵＳＢモジュール３を交換して、新たなＵＳＢモジュール３をＨＣＵ２に接続することにより、ＵＳＢモジュール３のハードウェアを交換することができる。このため、車両制御システム１は、交換する前よりも高性能なＵＳＢモジュール３をＨＣＵ２に接続することにより、車両制御システム１全体としての性能向上を図ることができる。
　さらに、車両制御システム１では、ＨＣＵ２の筐体１１の外側に取り付けられているＵＳＢコネクタ１４を介してＵＳＢモジュール３をＨＣＵ２に接続することができる。これにより、車両制御システム１は、ＨＣＵ２の筐体１１の一部分を開けて新たなＵＳＢモジュール３をＨＣＵ２の筐体１１の内部へ収容することによりＨＣＵ２とＵＳＢモジュール３とを接続するという交換作業を行う必要が無く、ＵＳＢモジュール３をＵＳＢコネクタ１４に接続するという簡便な方法でＨＣＵ２とＵＳＢモジュール３とを接続することができる。
　以上より、車両制御システム１は、車両制御システム１の性能向上を容易にすることができる。
　また制御部３２は、制御部１２より処理性能が高い。これにより、車両出荷時においてＨＣＵ２およびＵＳＢモジュール３に搭載されているハードウェアが最新であった場合であっても、車両出荷後においてＵＳＢモジュール３を交換するときには、車両出荷時よりも処理性能が高いハードウェアに交換される。従って、車両制御システム１は、車両出荷時においてＨＣＵ２およびＵＳＢモジュール３に搭載されているハードウェアが最新であった場合であっても、車両出荷後において、ＵＳＢモジュール３の交換により車両制御システム１の性能を向上させることができる。
　なお、ＨＣＵ２は、ＯＴＡ等により、ソフトウェアをアップデートすることもできる。ＯＴＡは、Over The Airの略である。
　以上説明した実施形態において、ＨＣＵ２は第１電子制御装置に相当し、ＵＳＢモジュール３は第２電子制御装置に相当する。
　また、制御部１２は第１制御部に相当し、通信回路２５は第１通信部に相当し、ＵＳＢコネクタ１４は通信用コネクタに相当する。
　また、ラジオアプリケーション１０１、エアコンアプリケーション１０２、ナビゲーションアプリケーション１０３および音声認識アプリケーション１０４は第１アプリケーションに相当し、ＯＳ８３は第１オペレーティングシステムに相当する。
　また、制御部３２は第２制御部に相当し、通信回路４５は第２通信部に相当する。
　また、携帯機器通信アプリケーション１２１は第２アプリケーションに相当し、ＯＳ９１は第２オペレーティングシステムに相当する。
　　（第２実施形態）
　以下に本開示の第２実施形態を図面とともに説明する。なお第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分を説明する。共通する構成については同一の符号を付す。
　第２実施形態の車両制御システム１は、図５に示すように、位置検出装置６３が、ＨＣＵ２に接続されず、ＵＳＢモジュール３に接続される点が第１実施形態と異なる。
　位置検出装置６３により検出された位置を示すデータは、ＯＳ９１に入力される。ＯＳ９１に搭載されているナビゲーションアプリケーションは、入力された位置データに基づいて、センタディスプレイ５１に表示させるための表示用データを作成する。そしてナビゲーションアプリケーションは、作成した表示用データを、サービスバス８２を介してＨＭＩ処理部８６へ出力する。ＨＭＩ処理部８６は、ＯＳ９１から入力された表示用データをセンタディスプレイ５１へ出力する。実線で示す折れ線Ｌ９は、位置検出装置６３からＯＳ９１を通ってセンタディスプレイ５１へ至るデータの経路を示す。
　　（第３実施形態）
　以下に本開示の第３実施形態を図面とともに説明する。なお第３実施形態では、第２実施形態と異なる部分を説明する。共通する構成については同一の符号を付す。
　第３実施形態の車両制御システム１は、図６に示すように、マイク６２が、ＨＣＵ２に接続されず、ＵＳＢモジュール３に接続される点が第２実施形態と異なる。
　マイク６２により検出された音声を示すデータは、ＯＳ９１に入力される。ＯＳ９１に搭載されている音声認識アプリケーションは、入力された音声データに基づいて、スピーカ５５から出力させる出力音声を決定し、決定した出力音声を示すデータを、サービスバス８２を介してＯＳ８３へ出力する。ＯＳ８３は、ＯＳ９１から入力されたデータをＨＭＩ処理部８６へ出力する。ＨＭＩ処理部８６は、Ｓ８３から入力されたデータをスピーカ５５へ出力する。実線で示す折れ線Ｌ１０は、マイク６２からＯＳ９１を通ってＯＳ８３へ至るデータの経路を示す。
　　（第４実施形態）
　以下に本開示の第４実施形態を図面とともに説明する。なお第４実施形態では、第１実施形態と異なる部分を説明する。共通する構成については同一の符号を付す。
　第４実施形態の車両制御システム１は、図７に示すように、位置検出装置６３およびマイク６２がＵＳＢモジュール３にも接続される点が第１実施形態と異なる。
　位置検出装置６３により検出された位置を示すデータは、ＯＳ９１に入力される。ＯＳ９１に搭載されているナビゲーションアプリケーションは、入力された位置データに基づいて、センタディスプレイ５１に表示させるための表示用データを作成する。なお、ＯＳ９１に搭載されているナビゲーションアプリケーションは、ＯＳ８３に搭載されているナビアプリケーションよりも、高精度な地図データを表示することができる。
　そしてナビゲーションアプリケーションは、作成した表示用データを、サービスバス８２を介してＨＭＩ処理部８６へ出力する。ＨＭＩ処理部８６は、ＯＳ９１から入力された表示用データをセンタディスプレイ５１へ出力する。実線で示す折れ線Ｌ９は、位置検出装置６３からＯＳ９１を通ってセンタディスプレイ５１へ至るデータの経路を示す。
　マイク６２により検出された音声を示すデータは、ＯＳ９１に入力される。ＯＳ９１に搭載されている音声認識アプリケーションは、入力された音声データに基づいて、スピーカ５５から出力させる出力音声を決定し、決定した出力音声を示すデータを、サービスバス８２を介してＯＳ８３へ出力する。なお、ＯＳ９１に搭載されている音声認識アプリケーションは、ＯＳ８３に搭載されている音声認識アプリケーションよりも、音声認識精度が高い。
　そしてＯＳ８３は、ＯＳ９１から入力されたデータをＨＭＩ処理部８６へ出力する。ＨＭＩ処理部８６は、Ｓ８３から入力されたデータをスピーカ５５へ出力する。実線で示す折れ線Ｌ１０は、マイク６２からＯＳ９１を通ってＯＳ８３へ至るデータの経路を示す。
　　（第５実施形態）
　以下に本開示の第５実施形態を図面とともに説明する。なお第５実施形態では、第１実施形態と異なる部分を説明する。共通する構成については同一の符号を付す。
　第５実施形態の車両制御システム１は、図８に示すように、ＵＳＢモジュール３の代わりに拡張モジュール４を備える点が第１実施形態と異なる。
　第５実施形態のＨＣＵ２は、ＵＳＢコネクタ１４が省略された点と、通信回路２５の代わりにＷｉ－Ｆｉ通信部２８を備える点とが第１実施形態と異なる。Ｗｉ－Ｆｉ通信部２８は、Ｗｉ－Ｆｉ規格に準拠した方式で近距離無線通信を行う。
　第５実施形態の拡張モジュール４は、例えばＳｏＣで構成された半導体集積回路であり、筐体３１と、制御部３２と、拡張モジュール４の外部と制御部３２との間で信号の入出力を行わせるための外部入出力回路３３とを備える。
　第５実施形態の制御部３２は、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ４２と、ＲＡＭ４３と、入出力ポート４４と、Ｗｉ－Ｆｉ通信部４８と、これらを相互に接続するバスライン４６とを備える。Ｗｉ－Ｆｉ通信部４８は、Ｗｉ－Ｆｉ規格に準拠した方式で、Ｗｉ－Ｆｉ通信部２８との間で近距離無線通信を行う。
　図９に示すように、ＨＣＵ２は、ハイパーバイザ８１と、サービスバス８２と、ＯＳ８３と、リアルタイムＯＳ８４と、メータ処理部８５と、ＨＭＩ処理部８６と、ファイアウォール８７とを備える。
　第５実施形態のハイパーバイザ８１、ＯＳ８３、リアルタイムＯＳ８４、メータ処理部８５、ＨＭＩ処理部８６およびファイアウォール８７は、第１実施形態と同じである。第５実施形態のサービスバス８２は、第１実施形態と異なる。
　第５実施形態のサービスバス８２は、Ｗｉ－Ｆｉ通信部２８，４８を介して通信を行うＨＣＵ２と拡張モジュール４とが、あたかも１つの装置であるかのようにデータのやりとりを行うことができるように、データの受け渡しを行う。
　拡張モジュール４は、ＵＳＢモジュール３と同様に、ＯＳ９１を備える。
　なお、ＨＣＵ２側で、携帯端末の接続であるか、拡張モジュール４の接続であるかを区別するために、拡張モジュール４側に、セキュリティ認証の機能が搭載されている。
　第５実施形態の起動時処理は、ＵＳＢモジュール３を拡張モジュール４に変更した点以外は第１実施形態と同じである。なお、第１実施形態では、上述のように、ＨＣＵ２に電源電圧が印加されるとＵＳＢコネクタ１４を介して電源電圧がＵＳＢモジュール３にも印加され、これにより、ＵＳＢモジュール３のＣＰＵ４１が起動し、ＣＰＵ４１はＯＳ９１を起動する。一方、第５実施形態では、拡張モジュール４に電源電圧が別途印加されることにより、拡張モジュール４のＣＰＵ４１が起動し、ＣＰＵ４１はＯＳ９１を起動する。
　このように構成された車両制御システム１は、ＨＣＵ２および拡張モジュール４を備える。ＨＣＵ２は、制御部１２と、Ｗｉ－Ｆｉ通信部２８と、筐体１１とを備える。
　制御部１２は、ラジオアプリケーション１０１、エアコンアプリケーション１０２、ナビゲーションアプリケーション１０３および音声認識アプリケーション１０４を動作させるＯＳ８３を実行する。
　Ｗｉ－Ｆｉ通信部２８は、ＨＣＵ２の外部との間で無線によりデータ通信を行う。筐体１１は、制御部１２およびＷｉ－Ｆｉ通信部２８を内部に収容する。
　拡張モジュール４は、制御部３２と、Ｗｉ－Ｆｉ通信部４８とを備える。制御部３２は、車両に搭載されたセンタディスプレイ５１を制御する携帯機器通信アプリケーション１２１を動作させるＯＳ９１を実行する。Ｗｉ－Ｆｉ通信部４８は、Ｗｉ－Ｆｉ通信部２８との間で無線によりデータ通信を行う。
　このように車両制御システム１は、Ｗｉ－Ｆｉ通信部２８とＷｉ－Ｆｉ通信部４８とによってＨＣＵ２と拡張モジュール４との間でデータ通信を行わせて、車両に搭載された機器を制御することができる。そして、ＨＣＵ２で動作するアプリケーション（以下、第１アプリケーション）と、拡張モジュール４で動作するアプリケーション（以下、第２アプリケーション）とは異なっているため、第１アプリケーションと第２アプリケーションとの間で相互に交換しながら利用するデータは少ない。このため、車両制御システム１は、ＨＣＵ２と拡張モジュール４との間で送受信されるデータ量の増加を抑制することができる。これにより、車両制御システム１は、制御部１２，３２の内部のバスライン２６，４６による通信よりも通信性能が低い通信を用いてＨＣＵ２と拡張モジュール４とを接続することにより、車両に搭載された機器を制御することができる。
　そして、車両制御システム１では、拡張モジュール４を交換して、新たな拡張モジュール４を通信によりＨＣＵ２に接続することにより、拡張モジュール４のハードウェアを交換することができる。このため、車両制御システム１は、交換する前よりも高性能な拡張モジュール４をＨＣＵ２に接続することにより、車両制御システム１全体としての性能向上を図ることができる。
　さらに、車両制御システム１では、Ｗｉ－Ｆｉ通信部２８とＷｉ－Ｆｉ通信部４８との通信により拡張モジュール４をＨＣＵ２に接続することができる。これにより、車両制御システム１は、ＨＣＵ２の筐体１１の一部分を開けて新たな拡張モジュール４をＨＣＵ２の筐体１１の内部へ収容することによりＨＣＵ２と拡張モジュール４とを接続するという交換作業を行う必要が無い。このため、車両制御システム１は、Ｗｉ－Ｆｉ通信部２８とＷｉ－Ｆｉ通信部４８との通信により拡張モジュール４をＨＣＵ２に接続するという簡便な方法でＨＣＵ２と拡張モジュール４とを接続することができる。
　以上より、車両制御システム１は、車両制御システム１の性能向上を容易にすることができる。
　以上説明した実施形態において、拡張モジュール４は第２電子制御装置に相当し、Ｗｉ－Ｆｉ通信部２８は第１通信部に相当し、Ｗｉ－Ｆｉ通信部４８は第２通信部に相当する。
　以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。
　［変形例１］
　例えば上記第１実施形態では、ＨＣＵ２とＵＳＢモジュール３との間でＵＳＢ通信を行う形態を示したが、ＵＳＢ通信に限定されるものではなく、例えばＰＣＩ－Ｅｘにより通信を行うようにしてもよい。
　また、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。
　上述したＨＣＵ２およびモジュール３，４の他、ＨＣＵ２およびモジュール３，４を構成要素とするシステム、ＨＣＵ２およびモジュール３，４としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、装置性能向上方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

Claims (4)

  1. 　車両に搭載される第１電子制御装置（２）および第２電子制御装置（３，４）を備え、
    　前記第１電子制御装置は、
    　前記車両に搭載された機器を制御する第１アプリケーション（１０１，１０２，１０３，１０４）を動作させる第１オペレーティングシステム（８３）を実行するように構成された第１制御部（１２）と、
    　前記第１電子制御装置の外部との間でデータ通信を行うように構成された第１通信部（２５，２８）と、
    　前記第１制御部および前記第１通信部を内部に収容する筐体（１１）とを備え、
    　前記第２電子制御装置は、
    　前記車両に搭載された機器を制御する第２アプリケーション（１２１）を動作させる第２オペレーティングシステム（９１）を実行するように構成された第２制御部（３２）と、
    　前記第１通信部との間でデータ通信を行うように構成された第２通信部（４５，４８）とを備える車両制御システム（１）。
  2. 　請求項１に記載の車両制御システムであって、
    　前記第１通信部（２５）は、前記第１電子制御装置の外部との間で有線によりデータ通信を行うように構成され、
    　前記第１電子制御装置は、前記筐体の外側に取り付けられており、前記第１通信部と電気的に接続される通信用コネクタ（１４）を備え、
    　前記第２通信部（４５）は、前記通信用コネクタを介して有線により前記第１通信部と接続され、前記第１通信部との間でデータ通信を行うように構成される車両制御システム。
  3. 　請求項１に記載の車両制御システムであって、
    　前記第１通信部（２８）および前記第２通信部（４８）は、無線により互いにデータ通信を行うように構成される車両制御システム。
  4. 　請求項１～請求項３の何れか１項に記載の車両制御システムであって、
    　前記第２制御部は、前記第１制御部より処理性能が高い車両制御システム。
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