WO2022158303A1 - 車載通信システム、車載制御装置及び通信方法 - Google Patents

車載通信システム、車載制御装置及び通信方法 Download PDF

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    • G06F15/16—Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
    • G06F15/163—Interprocessor communication
    • G06F15/173—Interprocessor communication using an interconnection network, e.g. matrix, shuffle, pyramid, star, snowflake
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]

Definitions

  • the present disclosure relates to an in-vehicle communication system, an in-vehicle control device, and a communication method.
  • This application claims priority based on Japanese application No. 2021-008819 filed on January 22, 2021, and incorporates all the descriptions described in the Japanese application.
  • the vehicle is equipped with multiple electronic control units (ECU: Electronic Control Unit) connected to the in-vehicle network.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the electronic control unit will be referred to as an ECU or an in-vehicle control device.
  • An in-vehicle communication system is an in-vehicle communication system including a first in-vehicle control device and a second in-vehicle control device that transmit control signals for controlling operations of in-vehicle devices, wherein the second The vehicle-mounted control device has a plurality of ports for receiving the control signal transmitted from the first vehicle-mounted control device and outputting the received control signal as control data conforming to one of a plurality of types of communication protocols.
  • An in-vehicle control device receives a control signal for controlling the operation of an in-vehicle device, and outputs the received control signal as control data conforming to one of a plurality of types of communication protocols.
  • An in-vehicle control device having a plurality of ports, comprising: a plurality of first terminals for inputting the control data output from the plurality of ports; and a plurality of second terminals for outputting the control data
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • An FPGA Field Programmable Gate Array having a circuit capable of changing a connection path between a plurality of first terminals and the plurality of second terminals, is connected to each of the plurality of second terminals, and the plurality of second terminals and a plurality of communication circuits for converting control data output from two terminals into a control signal conforming to one of the plurality of types of communication protocols and outputting the control signal to the vehicle-mounted device.
  • a communication method receives a control signal for controlling the operation of an in-vehicle device, and outputs the received control signal as control data according to one of a plurality of types of communication protocols.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • An FPGA Field Programmable Gate Array having a circuit capable of changing the connection path between the plurality of first terminals and the plurality of second terminals, and the plurality of second terminals are connected to each, preparing a plurality of communication circuits for converting the control data output from the plurality of second terminals into a control signal conforming to one of the plurality of types of communication protocols and outputting the control signal to the in-vehicle device;
  • the communication circuit connected to the port of the in-vehicle control device is switched.
  • the present application can be realized not only as an in-vehicle computer having such a characteristic processor, but also as a computer execution method having such characteristic processing as steps, or as a computer execution method having such characteristic processing as steps. It can also be implemented as a computer program for execution. Moreover, it can be realized as a semiconductor integrated circuit that realizes part or all of the vehicle-mounted computer, or can be realized as another system including the vehicle-mounted computer.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a network configuration of an in-vehicle communication system according to Embodiment 1;
  • FIG. It is a block diagram which shows the structural example of 1ECU.
  • It is a block diagram which shows the structural example of 2ECU.
  • It is a block diagram which shows the structural example of FPGA.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a first example of connection path change; 4 is a flow chart showing procedures of route change processing and device control processing;
  • FIG. 11 is a block diagram showing a second example of changing the connection path;
  • FIG. 11 is a block diagram showing a third example of connection route change;
  • FIG. 7 is a block diagram showing a network configuration of an in-vehicle communication system according to Embodiment 2;
  • An object of the present disclosure is to provide an in-vehicle communication system, an in-vehicle control device, and a communication method that can cope with changes or expansion of in-vehicle equipment installed in a vehicle without changing the hardware configuration of the in-vehicle control device. It is in.
  • an in-vehicle communication system an in-vehicle control device, and a communication method that can cope with changes or expansion of in-vehicle equipment installed in a vehicle without changing the hardware configuration of the in-vehicle control device. can be done.
  • An in-vehicle communication system is an in-vehicle communication system including a first in-vehicle control device and a second in-vehicle control device that transmit control signals for controlling operations of in-vehicle devices,
  • the second vehicle-mounted control device receives the control signal transmitted from the first vehicle-mounted control device, and outputs the received control signal as control data according to one of a plurality of types of communication protocols.
  • a port further comprising: a plurality of first terminals to which the control data output from the plurality of ports are input; and a plurality of second terminals for outputting the control data, the plurality of first terminals;
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • An FPGA Field Programmable Gate Array having a circuit capable of changing a connection path with the plurality of second terminals, and a control output from the plurality of second terminals, which are respectively connected to the plurality of second terminals.
  • a plurality of communication circuits for converting data into a control signal conforming to one of the plurality of types of communication protocols and outputting the control signal to the vehicle-mounted device.
  • the connection path from the port of the second vehicle-mounted control device to the communication circuit can be changed, and the second vehicle-mounted control device communicates with the vehicle-mounted device. Circuit can be changed.
  • the first in-vehicle control device includes a circuit data output unit that outputs circuit data for changing the connection path to the FPGA, and the FPGA outputs the circuit data according to the circuit data output from the circuit data output unit.
  • a configuration is preferable in which connection paths between the plurality of first terminals and the plurality of second terminals are changed.
  • the second vehicle-mounted control device can change the communication circuit for communicating with the vehicle-mounted device.
  • the plurality of first terminals include terminals to which digital data not conforming to the plurality of types of communication protocols output from the first vehicle-mounted control device are input, and the plurality of second terminals are configured to receive the It is preferable that the configuration includes an output circuit that includes a terminal for outputting digital data, is connected to the terminal for outputting the digital data, converts the digital data output from the terminal into an analog signal, and outputs the analog signal to the outside.
  • the plurality of second terminals include terminals to which digital data not conforming to the plurality of types of communication protocols are input; the plurality of first terminals include terminals for outputting the digital data; It is preferable to include an input circuit connected to the terminal to which the digital data is input, converts an externally input analog signal into digital data, and outputs the digital data to the terminal.
  • a second FPGA comprising a plurality of connector terminals and a third terminal connected to the communication circuit, and having a circuit capable of changing a connection path between the plurality of connector terminals and the third terminal; A configuration with such is preferred.
  • the FPGA includes a plurality of connector terminals and a third terminal connected to the communication circuit, and has a circuit capable of changing a connection path between the plurality of connector terminals and the third terminal. is preferred.
  • a second FPGA comprising a plurality of connector terminals and a third terminal connected to the output circuit, and having a circuit capable of changing a connection path between the plurality of connector terminals and the third terminal. A configuration with such is preferred.
  • the FPGA includes a plurality of connector terminals and a third terminal connected to the output circuit, and has a circuit capable of changing a connection path between the plurality of connector terminals and the third terminal. is preferred.
  • a second FPGA comprising a plurality of connector terminals and a third terminal connected to the input circuit, and having a circuit capable of changing a connection path between the plurality of connector terminals and the third terminal. A configuration with such is preferred.
  • the FPGA includes a plurality of connector terminals and a third terminal connected to the input circuit, and has a circuit capable of changing a connection path between the plurality of connector terminals and the third terminal. is preferred.
  • An in-vehicle control device receives a control signal for controlling the operation of an in-vehicle device, converts the received control signal to control data conforming to one of a plurality of types of communication protocols and a plurality of first terminals for inputting the control data output from the plurality of ports, and a plurality of second terminals for outputting the control data.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array having a circuit capable of changing a connection path between the plurality of first terminals and the plurality of second terminals, and an FPGA (Field Programmable Gate Array) that is connected to the plurality of second terminals, and a plurality of communication circuits for converting control data output from a plurality of second terminals into a control signal conforming to one of the plurality of types of communication protocols and outputting the control signal to the vehicle-mounted device.
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • a communication method receives a control signal for controlling the operation of an in-vehicle device, and converts the received control signal into control data conforming to one of a plurality of types of communication protocols.
  • an FPGA Field Programmable Gate Array
  • an FPGA field programmable gate array
  • FIG. 1 is a block diagram showing a network configuration of an in-vehicle communication system according to Embodiment 1.
  • FIG. The in-vehicle communication system according to the first embodiment includes a 1ECU (first in-vehicle control device) 1 and a 2ECU (second in-vehicle control device) 2 that transmit control signals for controlling the operation of the in-vehicle device B, and an FPGA 3 (Field Programmable Gate Array).
  • the connector 1a of the 1ECU1 and the connector 21a of the 2ECU2 are connected by a communication line A.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the first ECU1.
  • the first ECU1 includes a control unit 10, a storage unit 11, a communication unit 12, a circuit data output unit 13, and an input/output I/F14.
  • the storage unit 11 is a non-volatile memory device such as flash memory or EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory).
  • the storage unit 11 stores a control program 11a necessary for controlling the in-vehicle device B.
  • the in-vehicle device B is various sensors such as an in-vehicle camera that captures an image of the outside of the vehicle, a LIDAR (Light Detection And Ranging), and an in-vehicle camera.
  • the in-vehicle device B is an actuator for operating a door locking/unlocking device, a door mirror, a seat, and the like.
  • the in-vehicle device B may be an audio device that outputs entertainment images and sounds.
  • the in-vehicle device B may be an electronic control unit.
  • the control program 11a may be written in the storage unit 11 at the manufacturing stage of the first ECU1, or the control program distributed from an external server device (not shown) may be acquired by the first ECU1 and written in the storage unit 11. It may be an aspect.
  • the first ECU 1 may read out the control program recorded in a computer-readable recording medium such as a memory card or an optical disc and write it in the storage unit 11 .
  • the control program providing method may be provided in the form of distribution via a network, or may be provided in the form of being recorded on a recording medium.
  • the control unit 10 is configured using an arithmetic processing device such as a CPU (Central Processing Unit) or MPU (Micro-Processing Unit), for example, and reads and executes a control program 11a or the like stored in the storage unit 11, Data for controlling the in-vehicle device B is generated.
  • the control unit 10 has a function of converting the generated data into control data conforming to any of a plurality of communication protocols such as Ethernet (registered trademark), CAN, LIN, FlexRay (registered trademark), CXPI, etc.
  • the control data converted so as to comply with the communication protocol is given to the communication unit 12 .
  • the communication unit 12 is, for example, a communication circuit that converts control data given from the control unit 10 into a control signal conforming to a predetermined communication protocol, and transmits the converted control signal to the second ECU2.
  • the communication unit 12 is connected to the second ECU 2 via the connector 1a and the communication line A.
  • the communication circuit is, for example, an Ethernet (registered trademark) PHY unit that performs communication based on a communication protocol such as 100BASE-T1 or 1000BASE-T1. Note that Ethernet (registered trademark) is an example, and the communication unit 12 communicates with communication protocols such as CAN (Controller Area Network), CAN-FD, FlexRay, CXPI (Clock Extension Peripheral Interface), and LIN (Local Interconnect Network). may be a communication circuit that performs
  • the input/output I/F 14 is an interface for communicating with the external communication device 15 and the like.
  • the external communication device 15 is connected to the input/output I/F 14 via a wire harness such as a serial cable.
  • the outside communication device 15 includes an antenna 15a for wireless communication, and performs wireless communication through an Internet communication network such as WiFi (registered trademark), a mobile communication network such as 3G, LTE (registered trademark), 4G, 5G, etc. It is a device.
  • the external communication device 15 is, for example, a telematics control unit (TCU).
  • the control unit 10 can receive the updated control program 11a, the circuit data for rewriting the circuit of the FPGA 3, and the like through the external communication device 15.
  • FIG. In the first embodiment, the external communication device 15 and the 1ECU1 are described as separate bodies, but the 1ECU1 may be configured to have the configuration and function of the external communication device 15.
  • the circuit data output unit 13 is a circuit that is connected to the FPGA3 and outputs circuit data for rewriting the circuit configuration of the FPGA3.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the second ECU2.
  • the 2ECU2 has the same configuration as the 1ECU1, and includes a control unit 20, a storage unit 21, a communication unit 22 and an input/output unit 23.
  • the storage unit 21 is a non-volatile memory device such as flash memory or EEPROM.
  • the storage unit 21 controls the control signal transmitted from the second ECU 2 as control data according to one of a plurality of communication protocols such as Ethernet (registered trademark), CAN, LIN, FlexRay, CXPI, etc. Control the process of outputting to the FPGA 3 A program (not shown) to be executed by the unit 20 is stored.
  • the communication unit 22 is a communication circuit that receives a control signal transmitted from the first ECU 1 and converts it into control data that the control unit 20 can process.
  • the communication unit 22 is connected to the first ECU1 via the connector 21a and the communication line A.
  • the communication circuit is, for example, an Ethernet (registered trademark) PHY unit that performs communication based on a communication protocol such as 100BASE-T1 or 1000BASE-T1. Note that Ethernet (registered trademark) is an example, and the communication unit 12 may be a communication circuit that performs communication using a communication protocol such as CAN, CAN-FD, FlexRay, CXPI, or LIN.
  • the input/output unit 23 includes a plurality of input/output ports 22a..., 22b... that output at least control data to the FPGA3.
  • input/output port 22a..., 22b... can also input the data output from FPGA3 to 2ECU2.
  • the control unit 20 converts the control data obtained by the communication unit 22 receiving the control signal into control data conforming to one of a plurality of communication protocols such as Ethernet (registered trademark), CAN, LIN, FlexRay, and CXPI. It has the function to In FIG. 1, rounded rectangles "CAN” and “LIN”, and “CXPI” shown in FIG. , and the control unit 20 implements the function unit by executing a program stored in the storage unit 21 .
  • the control unit 20 may have a function of converting into control data conforming to communication protocols such as Ethernet (registered trademark) and FlexRay.
  • the control unit 20 executes a process of outputting the control data converted so as to comply with a predetermined communication protocol to the FPGA 3 through any one of the plurality of input/output ports 22a, 22b.
  • the FPGA 3 is a circuit capable of rewriting the connection paths between the plurality of first terminals 31a, 31b, . . . and the plurality of second terminals 32a, 32b, .
  • a CAN communication circuit 41 is connected to the second terminal 32a, and a LIN communication circuit 42 is connected to the second terminal 32b.
  • the CAN communication circuit 41 is a circuit that converts the control data output from the second ECU 2 via the FPGA 3 into a control signal conforming to the CAN communication protocol and outputs the control signal to the in-vehicle device B.
  • the LIN communication circuit 42 is a circuit that converts the control data output from the second ECU 2 via the FPGA 3 into a control signal conforming to the LIN communication protocol and outputs the control signal to the vehicle-mounted device B.
  • FIG. 1 shows a set of CAN communication circuit 41, first terminal 31a, second terminal 32a, and input/output port 22a. , a plurality of sets of CAN communication circuits 41, 41, . . . , first terminals 31a, 31a, .
  • FIG. 1 shows one set of LIN communication circuit 42, first terminal 31b, second terminal 32b, and input/output port 22b.
  • FIG. 1 shows a CAN communication circuit 41 and a LIN communication circuit 42 as examples of communication circuits. may be provided. The greater the number and types of communication circuits connected to the FPGA 3, the more flexible the change and expansion of the in-vehicle device B mounted on the vehicle.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the FPGA3.
  • the FPGA 3 includes a plurality of logic blocks LB arranged in a grid pattern, wiring W arranged vertically and horizontally so as to surround each logic block LB, switch blocks SB, connection blocks CB, and input/output ports for data input/output. block IOB.
  • the logic block LB is a circuit that includes, for example, a LUT (Lookup table) and performs logic operations.
  • the switch block SB is provided at an intersection of the wirings W and includes a transistor that turns on and off the connection path of the wirings W.
  • the connection block CB is provided between the logic block LB and the wiring W, and includes a transistor that turns the connection between the logic block LB and the wiring W on and off.
  • connection block CB is provided between the input/output block IOB and the wiring W, and includes a transistor for turning on/off the connection between the input/output block IOB and the wiring W.
  • FIG. The input/output block IOB is connected to first terminals 31b, 31b, . . . and second terminals 32b, 32b, .
  • the FPGA 3 can rewrite the circuit configuration by turning on and off the transistors that constitute the LUT of the logic block LB, the switch block SB and the connection block CB.
  • the FPGA 3 includes a non-volatile circuit data storage section 30 that stores circuit data that defines the circuit configuration.
  • the FPGA 3 can configure a specific circuit by reading the circuit data stored in the circuit data storage unit 30 and controlling the transistors that configure the LUT of the logic block LB, the switch block SB, and the connection block CB.
  • the FPGA 3 according to the first embodiment can change the connection paths between the first terminals 31b, 31b, . . . and the second terminals 32b, 32b, .
  • FIG. 5 is a block diagram showing a first example of connection route change.
  • the first terminal 31a and the second terminal 32a of the FPGA 3 are connected, and the 2ECU 2 is in a state of being connected to the CAN communication circuit 41 via the FPGA 3.
  • the second 2ECU2 can output CAN control signals to the in-vehicle device B by outputting control data conforming to the CAN communication protocol from the input/output port 22a to the FPGA3.
  • the first ECU1 can rewrite the circuit data stored in the circuit data storage unit 30 of the FPGA3 by outputting the circuit data to the FPGA3. For example, by rewriting the circuit data of the FPGA 3, the first ECU 1 cuts the path between the first terminal 31a and the second terminal 32a, and connects the first terminal 31b and the second terminal 32b, as shown in FIG. , and the second terminals 32b, 32b, . . . can be changed.
  • the first terminal 31b and the second terminal 32b of the FPGA3 are connected, and the 2ECU2 is connected to the LIN communication circuit 42 via the FPGA3.
  • the second 2ECU2 can output the LIN control signal to the in-vehicle device B by outputting the control data conforming to the LIN communication protocol from the input/output port 22b to the FPGA3.
  • FIG. 6 is a flow chart showing the procedure of route change processing and device control processing.
  • the first ECU 1 downloads an update program for changing the hardware (step S11).
  • the update program includes circuit data for rewriting the FPGA3. Further, the update program includes a program for executing processing for transmitting control data to the vehicle-mounted device B newly connected to the LIN communication circuit 42 .
  • the control unit 10 of the first ECU 1 outputs circuit data to the FPGA 3 in order to rewrite the FPGA 3 (step S12).
  • the FPGA 3 stores the circuit data output from the first ECU 1 in the circuit data storage unit 30, thereby rewriting the circuit configuration, that is, the connection paths between the first terminals 31b, 31b, . . . and the second terminals 32b, 32b, . (Step S13). For example, the connection path shown in FIG. 1 is changed to the connection path shown in FIG.
  • the 1ECU1 transmits control data and instruction data to the 2ECU2 (step S31).
  • the control data is data for controlling the operation of the in-vehicle device B.
  • the instruction data includes port designation data indicating the input/output ports 22a . . . , 22b .
  • the second 2ECU2 receives the control data and instruction data transmitted from the first 1ECU1, converts the received control data into control data conforming to the communication protocol specified by the protocol specification data, and specifies the port for the converted control data. Output to the input/output ports 22a, 22b, etc. indicated by the data (step S32).
  • control data conforming to the LIN communication protocol is output from the input/output port 22b to the FPGA3.
  • the control data output from the input/output port 22b is input to the first terminal 31b of the FPGA 3 and output to the LIN communication circuit 42 from the second terminal 32b.
  • the LIN communication circuit 42 converts the control data output from the terminal 32b into a control signal conforming to the LIN communication protocol, and outputs the control signal to the in-vehicle device B.
  • the in-vehicle device B connected via the FPGA 3 is changed, there is no need to change the hardware configuration of the 2ECU2. Further, there is no need to change the program of the second ECU2 for controlling the on-vehicle device B.
  • the second 2ECU 2 only outputs the control data transmitted from the 1ECU from the specified input/output port 22b according to the specified communication protocol according to the instruction data, and the processing content changes before and after the connection path is changed. do not have. In this way, it is possible to cope with changes and additions of the in-vehicle device B only by rewriting the circuit of the FPGA 3 and changing the content of the instruction data transmitted by the first ECU 1 together with the control data.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a second example of connection route change.
  • the communication circuit connected to the FPGA3 even if the communication circuit connected to the FPGA3 is changed, it can be dealt with only by changing the circuit of the FPGA3.
  • the CAN communication circuit 41 connected to the second terminal 32a is changed to the LIN communication circuit 42
  • the LIN communication circuit 42 connected to the second terminal 32b is changed to
  • the hardware is changed by disconnecting the path between the first terminal 31b and the second terminal 32b and connecting the path between the first terminal 31b and the second terminal 32a. can be absorbed. That is, it is possible to control the LIN communication circuit 42 and the in-vehicle device B that have been rearranged without changing the hardware and software of the 1ECU1 and the 2ECU2.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a third example of connection route change.
  • the on-vehicle device B connected to the LIN communication circuit 42 in FIG. 7 is changed to connect to the CXPI communication circuit 43
  • the first terminal 31b and the second terminal Hardware change can be absorbed by cutting off the path to 32a and connecting the path to the first terminal 31b and the second terminal 32b. That is, there is no need to change the hardware of the first 1ECU1 and the second 2ECU2, and only by changing the circuit configuration of the FPGA3, the LIN communication circuit 42 and the in-vehicle device B that have been rearranged can be controlled.
  • the communication circuit for the 2ECU2 to communicate with the in-vehicle device B can be changed.
  • the in-vehicle communication system and communication method according to the second embodiment differs from the first embodiment in that the hardware can be changed to enable input/output of any analog signal to/from the in-vehicle device B.
  • FIG. Since other configurations are the same as those of the in-vehicle communication system according to the first embodiment, etc., the same parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • 9 and 10 are block diagrams showing the network configuration of the in-vehicle communication system according to the second embodiment.
  • the second 2ECU 2 includes input/output ports 22c and 22d for inputting and outputting digital data that does not conform to a communication protocol such as CAN.
  • the digital data is, for example, digital data obtained by AD conversion, DA conversion, filter processing, or the like of an analog signal input/output to/from the in-vehicle device B.
  • FPGA3 has the same configuration as the first embodiment, is further connected to the input/output ports 22c and 22d of the second 2ECU2, the first terminal for inputting and outputting digital data that does not conform to a communication protocol such as CAN 31c and 31d.
  • the FPGA 3 also has second terminals 32 c and 31 d connected to the I/O circuits 45 and 46 .
  • the I/O circuits 45 and 46 are circuits for inputting and outputting analog signals by converting digital data into analog signals and converting analog signals into digital signals.
  • the first I/O circuit 45 is a circuit that converts the digital data output from the second terminal 32c into an analog signal and outputs the analog signal to the in-vehicle device B.
  • a circuit 46 converts an analog signal output from the vehicle-mounted device B into digital data and outputs the digital data to the second terminal 32d.
  • the 1ECU transmits a control signal including digital data and instruction data for generating an analog signal to be output to the vehicle-mounted device B to the 2ECU2.
  • the instruction data includes port designation data indicating the input/output ports 22a, 22b, . . . to output analog data.
  • the 2ECU receives the control signal transmitted from the 1ECU1, filters the digital data contained in the received control signal, and transmits the filtered digital data to the FPGA 3 from the input/output port 22d indicated by the port designation data. Output to the first terminal 31d.
  • the digital data output from 2ECU2 is output to the I/O circuit 45 via the 1st terminal 31d and the 2nd terminal 32c, and is output to the vehicle equipment B from the I/O circuit 45 as an analog signal.
  • the first ECU1 can rewrite the circuit configuration of the FPGA3 by outputting circuit data to the FPGA3. For example, as shown in FIGS. 9 and 10, the path between the first terminal 31d and the second terminal 32c can be blocked and the first terminal 31d and the second terminal 32d can be connected.
  • the circuit configuration is changed as shown in FIG. 10, the analog signal output from the in-vehicle device B is converted into digital data by the I/O circuit 46, and the digital data is transmitted through the second terminal 32d and the first terminal 31d. It is configured to be input to the input/output port 22d via.
  • the second 2ECU2 performs input filter processing on the input digital data, and transmits the input filtered data to the first 1ECU1.
  • FIG. 11 is a flow chart showing the procedure of route change processing and device control processing.
  • the first ECU 1 downloads an update program for changing the hardware (step S51).
  • the update program includes circuit data for rewriting the FPGA3. Further, the update program includes a program for processing a digital signal output from the newly connected vehicle-mounted device B.
  • the control unit 10 of the first ECU 1 outputs circuit data to the FPGA 3 in order to rewrite the FPGA 3 (step S52).
  • the FPGA 3 stores the circuit data output from the first ECU 1 in the circuit data storage unit 30, thereby rewriting the circuit configuration, that is, the connection paths between the first terminals 31b, 31b, . . . and the second terminals 32b, 32b, . (Step S53). For example, the connection path shown in FIG. 9 is changed to the connection path shown in FIG.
  • control unit 10 of the 1ECU1 transmits to the 2ECU2 filter designation data that designates a change in the content of the input filter processing for the digital data from the newly connected vehicle-mounted device B (step S54).
  • the second 2ECU2 receives the filter designation data transmitted from the first 1ECU1, and uses the filter designated by the received filter designation data to perform the input processing of the digital data input from the in-vehicle device B Input processing content is changed (step S55).
  • the circuit configuration of the FPGA3 is changed, and only the content of the filter processing in the second 2ECU2 is changed. , it is possible to cope with changes and additions of such in-vehicle device B.
  • the FPGA3 may be configured to execute the filtering process.
  • the filter circuit may be configured in the FPGA 3 by changing the circuit data.
  • the in-vehicle communication system and communication method according to the third embodiment differs from the second embodiment in that the connector terminal for connecting to the in-vehicle device B can be changed by rewriting the FPGA3. Since other configurations are the same as those of the in-vehicle communication system according to the second embodiment, etc., similar portions are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 12 is a block diagram showing the network configuration of the in-vehicle communication system according to the third embodiment.
  • the in-vehicle communication system according to Embodiment 3 includes a first FPGA3 and a second FPGA5. Since the first FPGA 3 has the same configuration as the FPGA 3 of Embodiments 1 and 2, the same reference numerals are given and the details are omitted.
  • 2nd FPGA5 is a circuit for switching the connector terminal for connecting with the vehicle equipment B.
  • the second FPGA 5 includes a CAN communication circuit 41, a LIN communication circuit 42, an I/O circuit 45, a plurality of third terminals 51a, 51b, 51c, and 51d connected to the terminals of the I/O circuit 45 on the in-vehicle device B side, A plurality of connector terminals 52a, 52b, 52c and 52d are provided.
  • FIG. 12 shows four sets of third terminals 51a, 51b, 51c, 51d and connector terminals 52a, 52b, 52c, 52d, the numbers of terminals and connectors are not particularly limited. . Also, they do not have to be the same number.
  • the circuit configuration of the second FPGA 5 is the same as that of the first FPGA 3, and by rewriting the circuit data, the connection paths between the plurality of third terminals 51a, 51b, 51c and 51d and the plurality of connector terminals 52a, 52b, 52c and 52d are changed. can be changed.
  • the CAN communication circuit 41 is connected to the connector terminal 52a via the third terminal 51a, and the LIN communication circuit 42 is connected to the connector terminal 52c via the third terminal 51b.
  • the first ECU1 when it is desired to change the hardware configuration so that the CAN control signal is input/output using the connector terminal 52b, the first ECU1 outputs the circuit data to the second FPGA 5 to change the circuit configuration, so that the third This can be handled by connecting the terminal 51a and the connector terminal 52b.
  • the CAN communication circuit 41, the LIN communication circuit 42, the I/O circuit 45, and the I/O circuit 46 connector terminals 52a, 52b, 52c, 52d is changed, the connector terminals 52a, 52b, 52c, and 52d for inputting and outputting various control signals and analog signals can be changed only by changing the circuit configuration of the second FPGA 5. Changes and additions can be accommodated.
  • the in-vehicle communication system and communication method according to the fourth embodiment differs from the second embodiment in that the connector terminal for connecting to the in-vehicle device B can be changed by rewriting the FPGA3. Since other configurations are the same as those of the in-vehicle communication system according to the second embodiment, etc., similar portions are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the network configuration of the in-vehicle communication system according to the fourth embodiment.
  • the FPGA 3 according to the fourth embodiment includes a plurality of third terminals 33a, 33b, and 33c connected to terminals of the CAN communication circuit 41, the LIN communication circuit 42, the I/O circuit 45, and the I/O circuit 46 on the in-vehicle device B side. , 33d and a plurality of connector terminals 34a, 34b, 34c, 34d.
  • FIG. 13 shows four sets of third terminals 33a, 33b, 33c and 33d and connector terminals 34a, 34b, 34c and 34d, the numbers of terminals and connectors are not particularly limited. . Also, they do not have to be the same number.
  • the circuit configuration of the FPGA3 is the same as that of the FPGA3, and by rewriting the circuit data, the connection paths between the plurality of third terminals 33a, 33b, 33c, and 33d and the plurality of connector terminals 34a, 34b, 34c, and 34d are changed. be able to.
  • the CAN communication circuit 41 is connected to the connector terminal 34c via the third terminal 33c, and the LIN communication circuit 42 is connected to the connector terminal 34a via the third terminal 33d.
  • the first ECU1 when it is desired to change the hardware configuration so that the CAN control signal is input/output using the connector terminal 34b, the first ECU1 outputs the circuit data to the FPGA3 to change the circuit configuration, so that the third terminal 33d and the connector terminal 34b can be connected.
  • the connector terminals of the CAN communication circuit 41, the LIN communication circuit 42, the I/O circuit 45, and the I/O circuit 46 to which the in-vehicle device B is connected are connected. Even if 52a, 52b, 52c and 52d are changed, only by changing the circuit configuration of FPGA 3, connector terminals 52a, 52b, 52c and 52d for inputting and outputting various control signals and analog signals can be changed, Changes and additions to the in-vehicle device B can be accommodated.
  • the FPGA 3 may be arranged inside the housing of the 2ECU 2.
  • the wiring connecting the 1ECU1 and the FPGA3 may pass through the 2ECU2.
  • the first ECU1 may be configured to transmit the circuit data to the FPGA3 using the communication line A and rewrite the circuit data.
  • Embodiments 1 to 4 the example in which the first ECU 1 rewrites the circuit data of the FPGA 3 has been described, but the configuration is such that the circuit data of the FPGA 3 is rewritten using another in-vehicle device or an external device such as a diagnostic tool. You may In addition, in the assembly process of the vehicle before shipping from the factory, when changing the connection mode to the in-vehicle equipment installed according to the difference in the vehicle type, the presence or absence of options, etc., the circuit using an arbitrary external computer An FPGA 3 with rewritten data may be mounted.

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Abstract

制御信号を送信する第１及び第２車載制御装置を備えた車載通信システムであって、第２車載制御装置は、第１車載制御装置から送信された制御信号を、複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御データとして出力する複数のポートを備え、更に、複数のポートから出力された制御データが入力する複数の第１端子と、制御データを出力する複数の第２端子とを備え、複数の第１及び第２端子間の接続経路を書き換え可能なＦＰＧＡと、複数の第２端子から出力された制御データを、複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御信号に変換して車載機器へ出力する複数の通信回路とを備える。

Description

車載通信システム、車載制御装置及び通信方法
　本開示は、車載通信システム、車載制御装置及び通信方法に関する。
　本出願は、２０２１年１月２２日出願の日本出願第２０２１－００８８１９号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　車両には、車載ネットワークに接続された複数の電子制御ユニット（ECU：Electronic Control Unit）が搭載されている。以下、電子制御ユニットをＥＣＵ又は車載制御装置と呼ぶ。
特開２０２０－１８４６８５号公報 特開２０１９－１０１８６３号公報 特開２０１８－０６０９３４号公報 特開２０１８－０４０６８７号公報 特開２０１５－１０５０５６号公報 特開２０１１－００２９４２号公報 特開２０００－２２９５４６号公報
　本開示の一態様に係る車載通信システムは、車載機器の動作を制御するための制御信号を送信する第１車載制御装置及び第２車載制御装置を備えた車載通信システムであって、前記第２車載制御装置は、前記第１車載制御装置から送信された前記制御信号を受信し、受信した前記制御信号を、複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御データとして出力する複数のポートを備え、更に、前記複数のポートから出力された前記制御データが入力する複数の第１端子と、前記制御データを出力する複数の第２端子とを備え、前記複数の第１端子と、前記複数の第２端子との接続経路を変更可能な回路を有するＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）と、前記複数の第２端子にそれぞれ接続されており、前記複数の第２端子から出力された制御データを、前記複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御信号に変換して前記車載機器へ出力する複数の通信回路とを備える。
　本開示の一態様に係る車載制御装置は、車載機器の動作を制御するための制御信号を受信し、受信した前記制御信号を、複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御データとして出力する複数のポートを備えた車載制御装置であって、前記複数のポートから出力された前記制御データが入力する複数の第１端子と、前記制御データを出力する複数の第２端子とを備え、前記複数の第１端子と、前記複数の第２端子との接続経路を変更可能な回路を有するＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）と、前記複数の第２端子にそれぞれ接続されており、前記複数の第２端子から出力された制御データを、前記複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御信号に変換して前記車載機器へ出力する複数の通信回路とを備える。
　本開示の一態様に係る通信方法は、車載機器の動作を制御するための制御信号を受信し、受信した前記制御信号を、複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御データとして出力する複数のポートを備えた車載制御装置を用いた通信方法であって、前記複数のポートから出力された前記制御データが入力する複数の第１端子と、前記制御データを出力する複数の第２端子とを備え、前記複数の第１端子と、前記複数の第２端子との接続経路を変更可能な回路を有するＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）と、前記複数の第２端子にそれぞれ接続されており、前記複数の第２端子から出力された制御データを、前記複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御信号に変換して前記車載機器へ出力する複数の通信回路とを用意し、前記ＦＰＧＡにおける接続経路を変更することによって、前記車載制御装置の前記ポートに接続される前記通信回路を切り替える。
　なお、本願は、このような特徴的なプロセッサを備える車載コンピュータとして実現することができるだけでなく、上記の通り、かかる特徴的な処理をステップとするコンピュータ実行方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムとして実現したりすることができる。また、車載コンピュータの一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、車載コンピュータを含むその他のシステムとして実現したりすることができる。
実施形態１に係る車載通信システムのネットワーク構成を示すブロック図である。 第１ＥＣＵの構成例を示すブロック図である。 第２ＥＣＵの構成例を示すブロック図である。 ＦＰＧＡの構成例を示すブロック図である。 接続経路変更の第１の例を示すブロック図である。 経路変更処理と機器制御処理の手順を示すフローチャートである。 接続経路変更の第２の例を示すブロック図である。 接続経路変更の第３の例を示すブロック図である。 実施形態２に係る車載通信システムのネットワーク構成を示すブロック図である。 実施形態２に係る車載通信システムのネットワーク構成を示すブロック図である。 経路変更処理と機器制御処理の手順を示すフローチャートである。 実施形態３に係る車載通信システムのネットワーク構成を示すブロック図である。 実施形態４に係る車載通信システムのネットワーク構成を示すブロック図である。
［本開示が解決しようとする課題］
　本開示の目的は、車載制御装置のハードウェア構成を変更すること無く、車両に搭載される車載機器の変更又は拡充に対応することができる車載通信システム、車載制御装置及び通信方法を提供することにある。
［本開示の効果］
　本開示によれば、車載制御装置のハードウェア構成を変更すること無く、車両に搭載される車載機器の変更又は拡充に対応することができる車載通信システム、車載制御装置及び通信方法を提供することができる。
［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
（１）本開示の一態様に係る車載通信システムは、車載機器の動作を制御するための制御信号を送信する第１車載制御装置及び第２車載制御装置を備えた車載通信システムであって、前記第２車載制御装置は、前記第１車載制御装置から送信された前記制御信号を受信し、受信した前記制御信号を、複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御データとして出力する複数のポートを備え、更に、前記複数のポートから出力された前記制御データが入力する複数の第１端子と、前記制御データを出力する複数の第２端子とを備え、前記複数の第１端子と、前記複数の第２端子との接続経路を変更可能な回路を有するＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）と、前記複数の第２端子にそれぞれ接続されており、前記複数の第２端子から出力された制御データを、前記複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御信号に変換して前記車載機器へ出力する複数の通信回路とを備える。
　本態様によれば、ＦＰＧＡの回路構成を書き換えることによって、第２車載制御装置のポートから通信回路への接続経路を変更することができ、第２車載制御装置が車載機器と通信するための通信回路を変更することができる。
（２）第１車載制御装置は、前記接続経路を変更するための回路データを前記ＦＰＧＡへ出力する回路データ出力部を備え、前記ＦＰＧＡは、前記回路データ出力部から出力された前記回路データに従って前記複数の第１端子と、前記複数の第２端子との接続経路を変更する構成が好ましい。
　本態様によれば、第１車載制御装置からＦＰＧＡへ回路データを出力して、ＦＰＧＡの回路構成を書き換えることによって、第２車載制御装置が車載機器と通信するための通信回路を変更することができる。
（３）前記複数の第１端子は、前記第１車載制御装置から出力された、前記複数種類の通信プロトコルに準拠しないデジタルデータが入力される端子を含み、前記複数の第２端子は、前記デジタルデータを出力する端子を含み、更に、前記デジタルデータを出力する端子に接続されており、該端子から出力されたデジタルデータをアナログ信号に変換して外部出力する出力回路を備える構成が好ましい。
　本態様によれば、ＦＰＧＡの回路構成を書き換えるのみで、第２車載制御装置から車載機器へアナログ信号を出力可能なハードウェア構成に変更することができる。
（４）前記複数の第２端子は、前記複数種類の通信プロトコルに準拠しないデジタルデータが入力される端子を含み、前記複数の第１端子は、前記デジタルデータを出力する端子を含み、更に、前記デジタルデータが入力される端子に接続されており、外部入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換して該端子へ出力する入力回路を備える構成が好ましい。
　本態様によれば、ＦＰＧＡの回路構成を書き換えるのみで、車載機器から第２車載制御装置へアナログ信号を入力可能なハードウェア構成に変更することができる。
（５）複数のコネクタ端子と、前記通信回路に接続される第３端子とを備え、前記複数のコネクタ端子と、前記第３端子との接続経路を変更可能な回路を有する第２のＦＰＧＡを備える構成が好ましい。
　本態様によれば、第２のＦＰＧＡの回路構成を書き換えるのみで、第２車載制御装置と、車載機器とを接続する通信回路のコネクタ端子を変更することができる。
（６）前記ＦＰＧＡは、複数のコネクタ端子と、前記通信回路に接続される第３端子とを備え、前記複数のコネクタ端子と、前記第３端子との接続経路を変更可能な回路を有する構成が好ましい。
　本態様によれば、ＦＰＧＡの回路構成を書き換えるのみで、第２車載制御装置と、車載機器とを接続する通信回路のコネクタ端子を変更することができる。
（７）複数のコネクタ端子と、前記出力回路に接続される第３端子とを備え、前記複数のコネクタ端子と、前記第３端子との接続経路を変更可能な回路を有する第２のＦＰＧＡを備える構成が好ましい。
　本態様によれば、第２のＦＰＧＡの回路構成を書き換えるのみで、第２車載制御装置と、車載機器とを接続する出力回路のコネクタ端子を変更することができる。
（８）前記ＦＰＧＡは、複数のコネクタ端子と、前記出力回路に接続される第３端子とを備え、前記複数のコネクタ端子と、前記第３端子との接続経路を変更可能な回路を有する構成が好ましい。
　本態様によれば、ＦＰＧＡの回路構成を書き換えるのみで、第２車載制御装置と、車載機器とを接続する出力回路のコネクタ端子を変更することができる。
（９）複数のコネクタ端子と、前記入力回路に接続される第３端子とを備え、前記複数のコネクタ端子と、前記第３端子との接続経路を変更可能な回路を有する第２のＦＰＧＡを備える構成が好ましい。
　本態様によれば、第２のＦＰＧＡの回路構成を書き換えるのみで、第２車載制御装置と、車載機器とを接続する入力回路のコネクタ端子を変更することができる。
（１０）前記ＦＰＧＡは、複数のコネクタ端子と、前記入力回路に接続される第３端子とを備え、前記複数のコネクタ端子と、前記第３端子との接続経路を変更可能な回路を有する構成が好ましい。
　本態様によれば、ＦＰＧＡの回路構成を書き換えるのみで、第２車載制御装置と、車載機器とを接続する入力回路のコネクタ端子を変更することができる。
（１１）本開示の一態様に係る車載制御装置は、車載機器の動作を制御するための制御信号を受信し、受信した前記制御信号を、複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御データとして出力する複数のポートを備えた車載制御装置であって、前記複数のポートから出力された前記制御データが入力する複数の第１端子と、前記制御データを出力する複数の第２端子とを備え、前記複数の第１端子と、前記複数の第２端子との接続経路を変更可能な回路を有するＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）と、前記複数の第２端子にそれぞれ接続されており、前記複数の第２端子から出力された制御データを、前記複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御信号に変換して前記車載機器へ出力する複数の通信回路とを備える。
　本態様によれば、態様（１）同様、ＦＰＧＡの回路構成を書き換えることによって、第２車載制御装置のポートから通信回路への接続経路を変更することができ、第２車載制御装置が車載機器と通信するための通信回路を変更することができる。
（１２）本開示の一態様に係る通信方法は、車載機器の動作を制御するための制御信号を受信し、受信した前記制御信号を、複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御データとして出力する複数のポートを備えた車載制御装置を用いた通信方法であって、前記複数のポートから出力された前記制御データが入力する複数の第１端子と、前記制御データを出力する複数の第２端子とを備え、前記複数の第１端子と、前記複数の第２端子との接続経路を変更可能な回路を有するＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）と、前記複数の第２端子にそれぞれ接続されており、前記複数の第２端子から出力された制御データを、前記複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御信号に変換して前記車載機器へ出力する複数の通信回路とを用意し、前記ＦＰＧＡにおける接続経路を変更することによって、前記車載制御装置の前記ポートに接続される前記通信回路を切り替える。
　本態様によれば、態様（１）同様、ＦＰＧＡの回路構成を書き換えることによって、第２車載制御装置のポートから通信回路への接続経路を変更することができ、第２車載制御装置が車載機器と通信するための通信回路を変更することができる。
［本開示の実施形態の詳細］
　本開示の実施形態に係る車載通信システム、車載制御装置及び通信方法を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
　以下、本開示をその実施形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
（実施形態１）
　図１は、実施形態１に係る車載通信システムのネットワーク構成を示すブロック図である。本実施形態１に係る車載通信システムは、車載機器Ｂの動作を制御するための制御信号を送信する第１ＥＣＵ（第１車載制御装置）１及び第２ＥＣＵ（第２車載制御装置）２と、ＦＰＧＡ３（Field Programmable Gate Array）とを備える。第１ＥＣＵ１のコネクタ１ａと、第２ＥＣＵ２のコネクタ２１ａとは通信線Ａにて接続されている。
　図２は、第１ＥＣＵ１の構成例を示すブロック図である。第１ＥＣＵ１は、制御部１０、記憶部１１、通信部１２、回路データ出力部１３と、入出力Ｉ／Ｆ１４とを備える。
　記憶部１１は、フラッシュメモリ又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性のメモリ素子である。記憶部１１は、車載機器Ｂを制御するために必要な制御プログラム１１ａを記憶する。車載機器Ｂは、車外を撮像する車載カメラ、ＬＩＤＡＲ（Light Detection And Ranging）、車内カメラ等の各種センサである。また車載機器Ｂは、ドアの施解錠装置、ドアミラー、シート等を動作させるアクチュエータである。車載機器Ｂは、エンターテイメント系の画像、音声を出力するオーディオ装置であっても良い。車載機器Ｂは、電子制御ユニットであっても良い。
　なお、制御プログラム１１ａは、第１ＥＣＵ１の製造段階において記憶部１１に書き込まれる態様でもよいし、外部サーバ装置（不図示）から配信された上記制御プログラムを第１ＥＣＵ１が取得して記憶部１１に書き込む態様であってもよい。また、メモリカード又は光ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された上記制御プログラムを第１ＥＣＵ１が読み出して記憶部１１に書き込む態様であってもよい。上記制御プログラムの提供方法は、上記の通り、ネットワークを介した配信の態様で提供されてもよいし、記録媒体に記録された態様で提供されてもよい。
　制御部１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等の演算処理装置を用いて構成され、記憶部１１に記憶された制御プログラム１１ａ等を読み出して実行することにより、車載機器Ｂを制御するためのデータを生成する。制御部１０は、生成したデータをイーサネット（登録商標）、ＣＡＮ、ＬＩＮ、ＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）、ＣＸＰＩ等の複数の通信プロトコルのいずれかに準じた制御データに変換する機能を有し、所定の通信プロトコルに準拠するように変換された制御データを通信部１２に与える。
　通信部１２は、例えば、制御部１０から与えられた制御データを所定の通信プロトコルに準拠した制御信号に変換し、変換した制御信号を第２ＥＣＵ２へ送信する通信回路である。通信部１２は、コネクタ１ａ及び通信線Ａを介して第２ＥＣＵ２に接続されている。当該通信回路は、例えば、１００ＢＡＳＥ－Ｔ１又は１０００ＢＡＳＥ－Ｔ１等の通信プロトコルに準拠して通信を行うイーサネット（登録商標）ＰＨＹ部である。なお、イーサネット（登録商標）は一例であり、通信部１２は、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＣＡＮ－ＦＤ、ＦｌｅｘＲａｙ、ＣＸＰＩ（Clock Extension Peripheral Interface）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の通信プロトコルで通信を行う通信回路であってもよい。
　入出力Ｉ／Ｆ１４は、車外通信装置１５等と通信するためのインタフェースである。車外通信装置１５は、シリアルケーブル等のワイヤーハーネスを介して入出力Ｉ／Ｆ１４に接続されている。
　車外通信装置１５は、無線通信を行うためのアンテナ１５ａを備え、ＷｉＦｉ（登録商標）等のインターネット通信ネットワーク、３Ｇ、ＬＴＥ（登録商標）、４Ｇ、５Ｇ等のモバイル通信ネットワークを通じて無線通信を行う通信装置である。車外通信装置１５は、例えばテレマティクス制御ユニット（ＴＣＵ）である。制御部１０は、車外通信装置１５にて、更新された制御プログラム１１ａ、ＦＰＧＡ３の回路を書き換えるための回路データ等を受信することができる。なお、本実施形態１は車外通信装置１５と第１ＥＣＵ１が別体であるものとして説明するが、第１ＥＣＵ１が車外通信装置１５の構成ないし機能を有するように構成しても良い。
　回路データ出力部１３は、ＦＰＧＡ３に接続されており、ＦＰＧＡ３の回路構成を書き換えるための回路データを出力する回路である。
　図３は、第２ＥＣＵ２の構成例を示すブロック図である。第２ＥＣＵ２は、第１ＥＣＵ１と同様の構成であり、制御部２０、記憶部２１、通信部２２及び入出力部２３を備える。
　記憶部２１は、フラッシュメモリ又はＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性のメモリ素子である。記憶部２１は、第２ＥＣＵ２から送信された制御信号を、イーサネット（登録商標）、ＣＡＮ、ＬＩＮ、ＦｌｅｘＲａｙ、ＣＸＰＩ等の複数の通信プロトコルのいずれかに準じた制御データとしてＦＰＧＡ３へ出力する処理を制御部２０に実行させるためのプログラム（不図示）を記憶する。
　通信部２２は、第１ＥＣＵ１から送信された制御信号を受信し、制御部２０が処理できる制御データに変換する通信回路である。通信部２２は、コネクタ２１ａ及び通信線Ａを介して第１ＥＣＵ１に接続されている。当該通信回路は、例えば、１００ＢＡＳＥ－Ｔ１又は１０００ＢＡＳＥ－Ｔ１等の通信プロトコルに準拠して通信を行うイーサネット（登録商標）ＰＨＹ部である。なお、イーサネット（登録商標）は一例であり、通信部１２は、ＣＡＮ、ＣＡＮ－ＦＤ、ＦｌｅｘＲａｙ、ＣＸＰＩ、ＬＩＮ等の通信プロトコルで通信を行う通信回路であってもよい。
　入出力部２３は、少なくとも制御データをＦＰＧＡ３へ出力する複数の入出力ポート２２ａ…，２２ｂ…を備える。なお、入出力ポート２２ａ…，２２ｂ…は、ＦＰＧＡ３から第２ＥＣＵ２へ出力されたデータを入力することもできる。
　制御部２０は、通信部２２が制御信号を受信して得た制御データを、イーサネット（登録商標）、ＣＡＮ、ＬＩＮ、ＦｌｅｘＲａｙ、ＣＸＰＩ等の複数の通信プロトコルのいずれかに準じた制御データに変換する機能を有する。図１中、角丸長方形の「ＣＡＮ」、「ＬＩＮ」、図７に示す「ＣＸＰＩ」は、第１ＥＣＵ１からの制御データをＣＡＮ、ＬＩＮ、ＣＸＰＩ等に準拠した制御データに変換する機能部を示しており、制御部２０は、記憶部２１が記憶するプログラムを実行することによって、当該機能部を実現する。もちろん、制御部２０は、イーサネット（登録商標）、ＦｌｅｘＲａｙ等の通信プロトコルに準拠した制御データに変換する機能を備えてもよい。制御部２０は、所定の通信プロトコルに準拠するように変換された制御データを複数の入出力ポート２２ａ…，２２ｂ…のいずれのポートを介してＦＰＧＡ３へ出力する処理を実行する。
　ＦＰＧＡ３は、図１に示すように、第２ＥＣＵ２の複数の入出力ポート２２ａ…，２２ｂ…から出力された制御データが入力する複数の第１端子３１ａ…，３１ｂ…と、制御データを出力する複数の第２端子３２ａ…，３２ｂ…とを備える。ＦＰＧＡ３は、複数の第１端子３１ａ…，３１ｂ…と、複数の第２端子３２ａ…，３２ｂ…との接続経路を書き換え可能な回路である。
　第２端子３２ａにはＣＡＮ通信回路４１が接続され、第２端子３２ｂにはＬＩＮ通信回路４２が接続されている。ＣＡＮ通信回路４１は、第２ＥＣＵ２からＦＰＧＡ３を介して出力された制御データを、ＣＡＮ通信プロトコルに準拠した制御信号に変換して、車載機器Ｂへ出力する回路である。ＬＩＮ通信回路４２は、第２ＥＣＵ２からＦＰＧＡ３を介して出力された制御データを、ＬＩＮ通信プロトコルに準拠した制御信号に変換して、車載機器Ｂへ出力する回路である。
　なお、作図の便宜上、図１には、１組みのＣＡＮ通信回路４１、第１端子３１ａ、第２端子３２ａ，入出力ポート２２ａを図示しているが、本実施形態１に係る車載通信システムは、複数組みのＣＡＮ通信回路４１，４１…、第１端子３１ａ，３１ａ…、第２端子３２ａ，３２ａ…，入出力ポート２２ａ，２２ａ…を備える。同様に図１には、１組みのＬＩＮ通信回路４２、第１端子３１ｂ、第２端子３２ｂ，入出力ポート２２ｂを図示しているが、本実施形態１に係る車載通信システムは、複数組みのＬＩＮ通信回路４２，４２…、第１端子３１ｂ，３１ｂ…、第２端子３２ｂ，３２ｂ…，入出力ポート２２ｂ，２２ｂ…を備える。
　また、図１では、通信回路の一例として、ＣＡＮ通信回路４１及びＬＩＮ通信回路４２を図示しているが、イーサネット（登録商標）ＰＨＹ部、ＦｌｅｘＲａｙ、ＣＸＰＩ（Clock Extension Peripheral Interface）、その他の通信回路を備えてもよい。ＦＰＧＡ３に接続する通信回路の種類及び個数が多い程、車両に搭載される車載機器Ｂの変更及び拡充により柔軟に対応することが可能である。
　図４は、ＦＰＧＡ３の構成例を示すブロック図である。ＦＰＧＡ３は、格子状に配された複数の論理ブロックＬＢと、各論理ブロックＬＢを囲むように縦横に配された配線Ｗと、スイッチブロックＳＢと、コネクションブロックＣＢと、データが入出力する入出力ブロックＩＯＢとを備える。論理ブロックＬＢは、例えばＬＵＴ（Lookup table）を備え、論理演算を行う回路である。スイッチブロックＳＢは、配線Ｗの交点に設けられ、配線Ｗによる接続経路をオンオフするトランジスタを備える。コネクションブロックＣＢは、論理ブロックＬＢと、配線Ｗとの間に設けられ、論理ブロックＬＢと配線Ｗとの接続をオンオフするトランジスタを備える。また、コネクションブロックＣＢは、入出力ブロックＩＯＢと、配線Ｗとの間に設けられ、入出力ブロックＩＯＢと配線Ｗとの接続をオンオフするトランジスタを備える。入出力ブロックＩＯＢは、第１端子３１ｂ，３１ｂ…、第２端子３２ｂ，３２ｂ…に接続されている。
　ＦＰＧＡ３は、論理ブロックＬＢのＬＵＴ、スイッチブロックＳＢ及びコネクションブロックＣＢを構成するトランジスタをオンオフすることによって、回路構成を書き換えることができる。ＦＰＧＡ３は、回路構成を定める回路データを記憶する不揮発性の回路データ記憶部３０を備える。ＦＰＧＡ３は、回路データ記憶部３０が記憶する回路データを読み出して、論理ブロックＬＢのＬＵＴ、スイッチブロックＳＢ及びコネクションブロックＣＢを構成するトランジスタを制御することによって、特定の回路を構成することができる。特に、本実施形態１に係るＦＰＧＡ３は、回路データを書き換えることによって、第１端子３１ｂ，３１ｂ…と、第２端子３２ｂ，３２ｂ…との接続経路を変更することができる。
　図５は、接続経路変更の第１の例を示すブロック図である。ここでは一本の接続経路に着眼して、経路の変更を説明する。
　接続経路変更前の図１に示す車載通信システムにおいては、ＦＰＧＡ３の第１端子３１ａと、第２端子３２ａとが接続され、第２ＥＣＵ２はＦＰＧＡ３を介してＣＡＮ通信回路４１に接続された状態にある。この場合、第２ＥＣＵ２は、ＣＡＮ通信プロトコルに準拠した制御データを入出力ポート２２ａからＦＰＧＡ３へ出力することによって、車載機器Ｂへ、ＣＡＮの制御信号を出力することができる。
　ここで第１ＥＣＵ１は、回路データをＦＰＧＡ３へ出力することによって、ＦＰＧＡ３の回路データ記憶部３０が記憶する回路データを書き換えることができる。例えば、第１ＥＣＵ１は、ＦＰＧＡ３の回路データを書き換えることによって、図５に示すように、第１端子３１ａと、第２端子３２ａとの経路を切断し、第１端子３１ｂと、第２端子３２ｂとが接続されるように、第１端子３１ｂ，３１ｂ…と、第２端子３２ｂ，３２ｂ…との接続経路を変更することができる。
　図５に示す車載通信システムにおいては、ＦＰＧＡ３の第１端子３１ｂと、第２端子３２ｂとが接続され、第２ＥＣＵ２はＦＰＧＡ３を介してＬＩＮ通信回路４２に接続された状態にある。この場合、第２ＥＣＵ２は、ＬＩＮ通信プロトコルに準拠した制御データを入出力ポート２２ｂからＦＰＧＡ３へ出力することによって、車載機器Ｂへ、ＬＩＮの制御信号を出力することができる。
　図６は、経路変更処理と機器制御処理の手順を示すフローチャートである。第１ＥＣＵ１は、図示しない外部サーバからハードウェアの変更要求を受信した場合、ハードウェアを変更するための更新プログラムをダウンロードする（ステップＳ１１）。当該更新プログラムには、ＦＰＧＡ３を書き換えるための回路データが含まれる。また、当該更新プログラムには、新たにＬＩＮ通信回路４２に接続された車載機器Ｂへ制御データを送信する処理を実行するためのプログラムを含む。
　そして、第１ＥＣＵ１の制御部１０は、ＦＰＧＡ３を書き換えるため、回路データをＦＰＧＡ３へ出力する（ステップＳ１２）。ＦＰＧＡ３は、第１ＥＣＵ１から出力された回路データを回路データ記憶部３０に記憶することにより、回路構成、即ち、第１端子３１ｂ，３１ｂ…と、第２端子３２ｂ，３２ｂ…との接続経路を書き換える（ステップＳ１３）。例えば、図１に示すような接続経路から、図５に示すような接続経路に変更される。
　ＦＰＧＡ３の書き換えた後、ＬＩＮ通信回路４２に接続された車載機器Ｂを制御する場合、第１ＥＣＵ１は、制御データ及び指示データを第２ＥＣＵ２へ送信する（ステップＳ３１）。制御データは、車載機器Ｂの動作を制御するためのデータである。指示データは、制御データを出力すべき入出力ポート２２ａ…，２２ｂ…を示すポート指定データと、利用すべき通信プロトコルを示すプロトコル指定データとを含む。
　第２ＥＣＵ２は、第１ＥＣＵ１から送信された制御データ及び指示データを受信し、受信した制御データを、プロトコル指定データによって指定された通信プロトコルに準拠した制御データに変換し、変換した制御データをポート指定データが示す入出力ポート２２ａ…，２２ｂ…へ出力する（ステップＳ３２）。
　図５に示す例では、ＬＩＮ通信プロトコルに準拠した制御データが入出力ポート２２ｂからＦＰＧＡ３出力される。入出力ポート２２ｂから出力された制御データは、ＦＰＧＡ３の第１端子３１ｂに入力し、第２端子３２ｂからＬＩＮ通信回路４２へ出力される。ＬＩＮ通信回路４２は、端子３２ｂから出力された制御データをＬＩＮ通信プロトコルに準拠した制御信号に変換して、車載機器Ｂへ出力する。
　以上の通り、ＦＰＧＡ３を介して接続される車載機器Ｂが変更された場合であっても、第２ＥＣＵ２のハードウェア構成を変更する必要はない。また、当該車載機器Ｂを制御するための第２ＥＣＵ２のプログラムを変更する必要もない。第２ＥＣＵ２は、第１ＥＣＵから送信された制御データを、指示データに従って指定された通信プロトコルによって、指定された入出力ポート２２ｂから出力するのみであり、接続経路が変更される前後で処理内容は変わらない。このように、ＦＰＧＡ３の回路を書き換え、第１ＥＣＵ１が制御データと共に送信する指示データの内容を変更するのみで、車載機器Ｂの変更及び追加に対応することができる。
　図７は、接続経路変更の第２の例を示すブロック図である。図７に示すように、ＦＰＧＡ３に接続される通信回路が変更される場合であっても、ＦＰＧＡ３の回路を変更するのみで対応することができる。具体的には、図５及び図７に示すように第２端子３２ａに接続されていたＣＡＮ通信回路４１がＬＩＮ通信回路４２に変更され、第２端子３２ｂに接続されていたＬＩＮ通信回路４２がＣＸＰＩ通信回路４３に変更された場合、第１端子３１ｂと、第２端子３２ｂとの経路を遮断し、第１端子３１ｂと、第２端子３２ａとの経路を接続することによって、ハードウェア変更を吸収することができる。つまり、第１ＥＣＵ１及び第２ＥＣＵ２のハードウェア及びソフトウェアを変更する必要は無く、配置変更されたＬＩＮ通信回路４２及び車載機器Ｂを制御することができる。
　図８は、接続経路変更の第３の例を示すブロック図である。また、図７においてＬＩＮ通信回路４２に接続されていた車載機器ＢをＣＸＰＩ通信回路４３に接続する変更が行われた場合、図７及び図８に示すように第１端子３１ｂと、第２端子３２ａとの経路を遮断し、第１端子３１ｂと、第２端子３２ｂとの経路を接続することによって、ハードウェア変更を吸収することができる。つまり、第１ＥＣＵ１及び第２ＥＣＵ２のハードウェアを変更する必要は無く、ＦＰＧＡ３の回路構成を変更するのみで、配置変更されたＬＩＮ通信回路４２及び車載機器Ｂを制御することができる。
　以上の通り、実施形態１に係る車載通信システム等によれば、第２ＥＣＵ２のハードウェア構成を変更すること無く、車両に搭載される車載機器Ｂの変更又は拡充に対応することができる。
　具体的には、ＦＰＧＡ３の回路構成を書き換えることによって、第２ＥＣＵ２の入出力ポート２２ｃ，２２ｄから、ＣＡＮ通信回路４１、ＬＩＮ通信回路４２、ＣＸＰＩ通信回路４３等の通信回路への接続経路を変更することができ、第２ＥＣＵ２が車載機器Ｂと通信するための通信回路を変更することができる。
　また、実施形態１によれば、第１ＥＣＵ１からＦＰＧＡ３へ回路データを出力して、ＦＰＧＡ３の回路構成を書き換えることによって、第２ＥＣＵ２が車載機器Ｂと通信するための通信回路を変更することができる。
（実施形態２）
　実施形態２に係る車載通信システム及び通信方法は、車載機器Ｂとの間で任意のアナログ信号を入出力可能にするハードウェア変更ができる点が実施形態１と異なる。その他の構成は、実施形態１に係る車載通信システム等と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
　図９及び図１０は、実施形態２に係る車載通信システムのネットワーク構成を示すブロック図である。
　実施形態２に係る第２ＥＣＵ２は、ＣＡＮ等の通信プロトコルに準拠しないデジタルデータを入出力する入出力ポート２２ｃ，２２ｄを備える。当該デジタルデータは、例えば車載機器Ｂとの間で入出力するアナログ信号をＡＤ変換、ＤＡ変換、フィルタ処理等して得られるデジタルデータである。
　実施形態２に係るＦＰＧＡ３は、実施形態１と同様の構成であり、更に、第２ＥＣＵ２の入出力ポート２２ｃ，２２ｄに接続され、ＣＡＮ等の通信プロトコルに準拠しないデジタルデータを入出力する第１端子３１ｃ，３１ｄを備える。また、ＦＰＧＡ３は、Ｉ／Ｏ回路４５，４６に接続された第２端子３２ｃ，３１ｄを備える。Ｉ／Ｏ回路４５，４６は、デジタルデータをアナログ信号に変換し、またアナログ信号をデジタル信号に変換することによって、アナログ信号を入出力する回路である。本実施形態２では、第１のＩ／Ｏ回路４５は、第２端子３２ｃから出力されたデジタルデータをアナログ信号に変換して車載機器Ｂへ出力する回路であり、第２のＩ／Ｏ回路４６は、車載機器Ｂから出力されたアナログ信号をデジタルデータに変換して第２端子３２ｄへ出力する回路であるものとして説明する。
　図９に示す例では、第１端子３１ｄと、第２端子３２ｃとが接続されている。第１ＥＣＵは、車載機器Ｂへ出力するアナログ信号を生成するためのデジタルデータ及び指示データを含む制御信号を第２ＥＣＵ２へ送信する。指示データは実施形態１と同様、アナログデータを出力すべき入出力ポート２２ａ…，２２ｂ…を示すポート指定データを含む。第２ＥＣＵは、第１ＥＣＵ１から送信された制御信号を受信し、受信した制御信号に含まれるデジタルデータをフィルタ処理し、フィルタ処理されたデジタルデータを、ポート指定データが示す入出力ポート２２ｄからＦＰＧＡ３の第１端子３１ｄへ出力する。第２ＥＣＵ２から出力されたデジタルデータは、第１端子３１ｄ及び第２端子３２ｃを介してＩ／Ｏ回路４５へ出力され、Ｉ／Ｏ回路４５からアナログ信号として車載機器Ｂへ出力される。
　実施形態１と同様、第１ＥＣＵ１は回路データをＦＰＧＡ３へ出力することによって、ＦＰＧＡ３の回路構成を書き換えることができる。例えば、図９及び図１０に示すように、第１端子３１ｄと、第２端子３２ｃとの経路を遮断し、第１端子３１ｄと、第２端子３２ｄとを接続することができる。図１０に示すように回路構成が変更された場合、車載機器Ｂから出力されたアナログ信号はＩ／Ｏ回路４６でデジタルデータに変換され、デジタルデータは、第２端子３２ｄ及び第１端子３１ｄを経由して入出力ポート２２ｄに入力される構成となる。第２ＥＣＵ２は、入力されたデジタルデータに対して入力フィルタ処理を施し、入力フィルタ処理されたデータを第１ＥＣＵ１へ送信する。
　図１１は、経路変更処理と機器制御処理の手順を示すフローチャートである。第１ＥＣＵ１は、図示しない外部サーバからハードウェアの変更要求を受信した場合、ハードウェアを変更するための更新プログラムをダウンロードする（ステップＳ５１）。当該更新プログラムには、ＦＰＧＡ３を書き換えるための回路データが含まれる。また、当該更新プログラムには、新たに接続された車載機器Ｂから出力されたデジタル信号を処理するためのプログラムを含む。
　そして、第１ＥＣＵ１の制御部１０は、ＦＰＧＡ３を書き換えるため、回路データをＦＰＧＡ３へ出力する（ステップＳ５２）。ＦＰＧＡ３は、第１ＥＣＵ１から出力された回路データを回路データ記憶部３０に記憶することにより、回路構成、即ち、第１端子３１ｂ，３１ｂ…と、第２端子３２ｂ，３２ｂ…との接続経路を書き換える（ステップＳ５３）。例えば、図９に示すような接続経路から、図１０に示すような接続経路に変更される。
　また、第１ＥＣＵ１の制御部１０は、新たに接続された車載機器Ｂからのデジタルデータに対する入力フィルタ処理の内容変更を指定するフィルタ指定データを第２ＥＣＵ２へ送信する（ステップＳ５４）。第２ＥＣＵ２は、第１ＥＣＵ１から送信されたフィルタ指定データを受信し、受信したフィルタ指定データが指定するフィルタを用いて、車載機器Ｂから入力されるデジタルデータの入力処理を実行するように入力処理内容を変更する（ステップＳ５５）。
　実施形態２に係る車載通信システム等によれば、アナログ信号を入出力する車載機器Ｂが新たに接続された場合、ＦＰＧＡ３の回路構成を変更し、第２ＥＣＵ２におけるフィルタ処理の内容を変更するのみで、かかる車載機器Ｂの変更及び追加に対応することができる。
　つまり、ＦＰＧＡ３の回路構成を書き換えるのみで、第２ＥＣＵ２から車載機器Ｂへアナログ信号を出力可能なハードウェア構成に変更することができる。
　また、ＦＰＧＡ３の回路構成を書き換えるのみで、車載機器Ｂから第２ＥＣＵ２へアナログ信号を入力可能なハードウェア構成に変更することができる。
　なお、実施形態２では、第２ＥＣＵ２がフィルタ処理を実行する例を説明したが、ＦＰＧＡ３がフィルタ処理を実行するように構成してもよい。つまり、回路データを変更し、ＦＰＧＡ３にフィルタ回路を構成するようにしてもよい。
（実施形態３）
　実施形態３に係る車載通信システム及び通信方法は、ＦＰＧＡ３を書き換えることにより、車載機器Ｂに接続するためのコネクタ端子を変更することができる点が実施形態２と異なる。その他の構成は、実施形態２に係る車載通信システム等と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
　図１２は、実施形態３に係る車載通信システムのネットワーク構成を示すブロック図である。実施形態３に係る車載通信システムは第１ＦＰＧＡ３と、第２ＦＰＧＡ５とを備える。第１ＦＰＧＡ３は、実施形態１及び２のＦＰＧＡ３と同様の構成であるため、同様の符号を付して詳細は省略する。第２ＦＰＧＡ５は、車載機器Ｂと接続するためのコネクタ端子を切り替えるための回路である。
　第２ＦＰＧＡ５は、ＣＡＮ通信回路４１、ＬＩＮ通信回路４２、Ｉ／Ｏ回路４５、Ｉ／Ｏ回路４５の車載機器Ｂ側の端子に接続される複数の第３端子５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと、複数のコネクタ端子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄとを備える。なお、図１２では、４組の第３端子５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと、コネクタ端子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを図示しているが、端子数及びコネクタ数は特に限定されるものでは無い。また、同数である必要もない。第２ＦＰＧＡ５の回路構成は第１ＦＰＧＡ３と同様であり、回路データを書き換えることによって、複数の第３端子５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと、複数のコネクタ端子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄとの接続経路を変更することができる。
　例えば、図１２に示す例では、ＣＡＮ通信回路４１は、第３端子５１ａを介してコネクタ端子５２ａに接続され、ＬＩＮ通信回路４２は第３端子５１ｂを介してコネクタ端子５２ｃに接続されている。
　ここで例えばＣＡＮの制御信号を、コネクタ端子５２ｂを用いて入出力するようにハードウェア構成が変更したい場合、第１ＥＣＵ１は回路データを第２ＦＰＧＡ５へ出力して回路構成を変更することによって、第３端子５１ａと、コネクタ端子５２ｂを接続することによって対応することができる。
　実施形態３に係る車載通信システム等によれば、車載機器Ｂが接続されるＣＡＮ通信回路４１、ＬＩＮ通信回路４２、Ｉ／Ｏ回路４５、Ｉ／Ｏ回路４６のコネクタ端子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄが変更された場合であっても、第２ＦＰＧＡ５の回路構成を変更するのみで、各種制御信号及びアナログ信号を入出力するコネクタ端子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを変更し、かかる車載機器Ｂの変更及び追加に対応することができる。
（実施形態４）
　実施形態４に係る車載通信システム及び通信方法は、ＦＰＧＡ３を書き換えることにより、車載機器Ｂに接続するためのコネクタ端子を変更することができる点が実施形態２と異なる。その他の構成は、実施形態２に係る車載通信システム等と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
　図１３は、実施形態４に係る車載通信システムのネットワーク構成を示すブロック図である。実施形態４に係るＦＰＧＡ３は、ＣＡＮ通信回路４１、ＬＩＮ通信回路４２、Ｉ／Ｏ回路４５、Ｉ／Ｏ回路４６の車載機器Ｂ側の端子に接続される複数の第３端子３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄと、複数のコネクタ端子３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄとを備える。なお、図１３では、４組の第３端子３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄと、コネクタ端子３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄを図示しているが、端子数及びコネクタ数は特に限定されるものでは無い。また、同数である必要もない。ＦＰＧＡ３の回路構成はＦＰＧＡ３と同様であり、回路データを書き換えることによって、複数の第３端子３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄと、複数のコネクタ端子３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄとの接続経路を変更することができる。
　例えば、図１３に示す例では、ＣＡＮ通信回路４１は、第３端子３３ｃを介してコネクタ端子３４ｃに接続され、ＬＩＮ通信回路４２は第３端子３３ｄを介してコネクタ端子３４ａに接続されている。
　ここで例えばＣＡＮの制御信号を、コネクタ端子３４ｂを用いて入出力するようにハードウェア構成が変更したい場合、第１ＥＣＵ１は回路データをＦＰＧＡ３へ出力して回路構成を変更することによって、第３端子３３ｄと、コネクタ端子３４ｂを接続することによって対応することができる。
　実施形態４に係る車載通信システム等によれば、実施形態３と同様、車載機器Ｂが接続されるＣＡＮ通信回路４１、ＬＩＮ通信回路４２、Ｉ／Ｏ回路４５、Ｉ／Ｏ回路４６のコネクタ端子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄが変更された場合であっても、ＦＰＧＡ３の回路構成を変更するのみで、各種制御信号及びアナログ信号を入出力するコネクタ端子５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを変更し、かかる車載機器Ｂの変更及び追加に対応することができる。
　なお、実施形態１～実施形態４では、ＦＰＧＡ３を第２ＥＣＵ２と別体で構成する例を説明したが、ＦＰＧＡ３は第２ＥＣＵ２の筐体内部に配してもよい。
　また、第１ＥＣＵ１と、ＦＰＧＡ３とを接続する配線は、第２ＥＣＵ２を経由するものであってもよい。第１ＥＣＵ１は、通信線Ａを用いて、回路データをＦＰＧＡ３へ送信し、回路データを書き換えるように構成してもよい。
　更に、実施形態１～実施形態４では、第１ＥＣＵ１がＦＰＧＡ３の回路データを書き換える例を説明したが、他の車載装置、ダイアグツール等の車外装置を用いて、ＦＰＧＡ３の回路データを書き換えるように構成してもよい。
　また、工場出荷前の車両の組立工程において、車種の違い、オプションの有無等の相違に応じて搭載される車載機器、第２ＥＣＵ２への接続態様を変更する場合、任意の外部コンピュータを用いて回路データを書き換えたＦＰＧＡ３を搭載するようにしてもよい。
　１　第１ＥＣＵ
　１ａ　コネクタ
　２　第２ＥＣＵ
　３　ＦＰＧＡ（第１ＦＰＧＡ）
　５　第２ＦＰＧＡ
　１０　制御部
　１１　記憶部
　１１ａ　制御プログラム
　１２　通信部
　１３　回路データ出力部
　１４　入出力インタフェース
　１５　車外通信装置
　１５ａ　アンテナ
　２０　制御部
　２１　記憶部
　２１ａ　コネクタ
　２２　通信部
　２２ａ，２２ｂ　入出力ポート
　２３　入出力部
　３０　回路データ記憶部
　３１ａ，３１ｂ　第１端子
　３２ａ，３２ｂ　第２端子
　ＬＢ　論理ボックス
　ＳＢ　スイッチブロック
　ＣＢ　コネクションボックス
　ＩＯＢ　入出力ブロック
　Ｗ　配線
　４１　ＣＡＮ通信回路
　４２　ＬＩＮ通信回路
　４３　ＣＸＰＩ通信回路
　Ａ　通信線
　Ｂ　車載機器
 

Claims (12)

  1. 　車載機器の動作を制御するための制御信号を送信する第１車載制御装置及び第２車載制御装置を備えた車載通信システムであって、
    　前記第２車載制御装置は、前記第１車載制御装置から送信された前記制御信号を受信し、受信した前記制御信号を、複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御データとして出力する複数のポートを備え、
    　更に、
    　前記複数のポートから出力された前記制御データが入力する複数の第１端子と、前記制御データを出力する複数の第２端子とを備え、前記複数の第１端子と、前記複数の第２端子との接続経路を変更可能な回路を有するＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）と、
    　前記複数の第２端子にそれぞれ接続されており、前記複数の第２端子から出力された制御データを、前記複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御信号に変換して前記車載機器へ出力する複数の通信回路と
    　を備える車載通信システム。
  2. 　第１車載制御装置は、
    　前記接続経路を変更するための回路データを前記ＦＰＧＡへ出力する回路データ出力部を備え、
    　前記ＦＰＧＡは、
    　前記回路データ出力部から出力された前記回路データに従って前記複数の第１端子と、前記複数の第２端子との接続経路を変更する
    　請求項１に記載の車載通信システム。
  3. 　前記複数の第１端子は、前記第１車載制御装置から出力された、前記複数種類の通信プロトコルに準拠しないデジタルデータが入力される端子を含み、
    　前記複数の第２端子は、前記デジタルデータを出力する端子を含み、
    　更に、前記デジタルデータを出力する端子に接続されており、該端子から出力されたデジタルデータをアナログ信号に変換して外部出力する出力回路を備える
    　請求項１又は請求項２に記載の車載通信システム。
  4. 　前記複数の第２端子は、前記複数種類の通信プロトコルに準拠しないデジタルデータが入力される端子を含み、
    　前記複数の第１端子は、前記デジタルデータを出力する端子を含み、
    　更に、前記デジタルデータが入力される端子に接続されており、外部入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換して該端子へ出力する入力回路を備える
    　請求項１又は請求項２に記載の車載通信システム。
  5. 　複数のコネクタ端子と、前記通信回路に接続される第３端子とを備え、前記複数のコネクタ端子と、前記第３端子との接続経路を変更可能な回路を有する第２のＦＰＧＡを備える
    　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車載通信システム。
  6. 　前記ＦＰＧＡは、
    　複数のコネクタ端子と、前記通信回路に接続される第３端子とを備え、前記複数のコネクタ端子と、前記第３端子との接続経路を変更可能な回路を有する
    　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車載通信システム。
  7. 　複数のコネクタ端子と、前記出力回路に接続される第３端子とを備え、前記複数のコネクタ端子と、前記第３端子との接続経路を変更可能な回路を有する第２のＦＰＧＡを備える
    　請求項３に記載の車載通信システム。
  8. 　前記ＦＰＧＡは、
    　複数のコネクタ端子と、前記出力回路に接続される第３端子とを備え、前記複数のコネクタ端子と、前記第３端子との接続経路を変更可能な回路を有する
    　請求項３に記載の車載通信システム。
  9. 　複数のコネクタ端子と、前記入力回路に接続される第３端子とを備え、前記複数のコネクタ端子と、前記第３端子との接続経路を変更可能な回路を有する第２のＦＰＧＡを備える
    　請求項４に記載の車載通信システム。
  10. 　前記ＦＰＧＡは、
    　複数のコネクタ端子と、前記入力回路に接続される第３端子とを備え、前記複数のコネクタ端子と、前記第３端子との接続経路を変更可能な回路を有する
    　請求項４に記載の車載通信システム。
  11. 　車載機器の動作を制御するための制御信号を受信し、受信した前記制御信号を、複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御データとして出力する複数のポートを備えた車載制御装置であって、
    　前記複数のポートから出力された前記制御データが入力する複数の第１端子と、前記制御データを出力する複数の第２端子とを備え、前記複数の第１端子と、前記複数の第２端子との接続経路を変更可能な回路を有するＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）と、
    　前記複数の第２端子にそれぞれ接続されており、前記複数の第２端子から出力された制御データを、前記複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御信号に変換して前記車載機器へ出力する複数の通信回路と
    　を備える車載制御装置。
  12. 　車載機器の動作を制御するための制御信号を受信し、受信した前記制御信号を、複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御データとして出力する複数のポートを備えた車載制御装置を用いた通信方法であって、
    　前記複数のポートから出力された前記制御データが入力する複数の第１端子と、前記制御データを出力する複数の第２端子とを備え、前記複数の第１端子と、前記複数の第２端子との接続経路を変更可能な回路を有するＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）と、
    　前記複数の第２端子にそれぞれ接続されており、前記複数の第２端子から出力された制御データを、前記複数種類の通信プロトコルのいずれかに準じた制御信号に変換して前記車載機器へ出力する複数の通信回路と
    　を用意し、
    　前記ＦＰＧＡにおける接続経路を変更することによって、前記車載制御装置の前記ポートに接続される前記通信回路を切り替える
    　通信方法。
     
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004287475A (ja) * 2003-01-27 2004-10-14 Fujitsu Ten Ltd 電子制御装置および電子駆動装置
JP2005327124A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Fujitsu Ten Ltd ポート割付制御システム
JP2019083436A (ja) * 2017-10-31 2019-05-30 株式会社デンソー 送信制御装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004287475A (ja) * 2003-01-27 2004-10-14 Fujitsu Ten Ltd 電子制御装置および電子駆動装置
JP2005327124A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Fujitsu Ten Ltd ポート割付制御システム
JP2019083436A (ja) * 2017-10-31 2019-05-30 株式会社デンソー 送信制御装置

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