JP2019034652A - 制御装置、制御方法、およびコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
ECUの種類には、例えば、アクセル、ブレーキ、ハンドルの操作に対してエンジンやブレーキ、EPS(Electric Power Steering)等の制御を行う走行系に関わるもの、乗員によるスイッチ操作に応じて車内照明やヘッドライトの点灯/消灯と警報器の吹鳴等の制御を行うボディ系ECU、運転席近傍に配設されるメータ類の動作を制御するメータ系ECUなどがある。
ECUの制御プログラムは、車両の仕向け地やグレードなど応じて異なることがあり、制御プログラムのバージョンアップに対応して、旧バージョンの制御プログラムを新バージョンの制御プログラムに書き換える必要がある。また、たとえば地図情報や制御用のパラメータなど、制御プログラムの実行に必要なデータも書き換える必要がある。
第1パターン:第1の電源が電力供給状態であり、かつ、第2の電源が非電力供給状態であるパターン
第2パターン:第1の電源および第2の電源が電力供給状態であるパターン
第1パターン:第1の電源が電力供給状態である、かつ、第2の電源が非電力供給状態であるパターン
第2パターン:第1の電源および第2の電源が電力供給状態であるパターン
第1パターン:第1の電源が電力供給状態であり、かつ、第2の電源が非電力供給状態であるパターン
第2パターン:第1の電源および第2の電源が電力供給状態であるパターン
本実施の形態には、少なくとも以下のものが含まれる。すなわち、
(1)本実施の形態に含まれる制御装置は車載制御装置と車内通信線を介して通信する制御装置であって、車載の第1の電源および第2の電源を、電力供給状態または非電力供給状態のいずれかの状態に切り替える切替部と、車載制御装置が動作状態であるか非動作状態であるかを示す動作情報を取得する取得部と、第1の電源および第2の電源の状態の組合せが下記の第1パターンから第2パターンに変化する場合に、第1パターンにおける動作情報に基づいて、第1の電源が電力供給可能な車載制御装置の、第2パターンにおける状態を決定する起動制御を実行する制御部と、を備える。
第1パターン:第1の電源が電力供給状態であり、かつ、第2の電源が非電力供給状態であるパターン
第2パターン:第1の電源および第2の電源が電力供給状態であるパターン
制御部が、第1パターンでの動作情報に基づいて第2パターンに変化した際に車載制御装置の動作状態を決定することによって、電源状態の切替後に各装置を適切な動作状態とすることができる。
これにより、車載制御装置が第1パターンで非動作状態であった場合に、第2パターンに変化した際に起動することなく、状態が維持される。そのため、電源状態の切替後に各装置を適切な動作状態とすることができる。
電力供給を遮断することで、車載制御装置を確実に非動作状態とすることができる。
上記指示によって車載制御装置は動作停止状態に移行する。これにより、簡易な制御によって車載制御装置を非動作状態とすることができる。
これにより、機能ごとに動作停止状態に移行可能な車載制御装置の場合には、機能ごとに電源状態の切替後に適切な動作状態とすることができる。
これにより、対象の車載制御装置を直接制御していない場合であっても、当該車載制御装置を非動作状態とすることができる。
制御プログラムの更新を実行する際には、処理対象の車載制御装置に電力供給が必要となり、電源状態が切り替わる。その際に起動制御が実行されることによって、制御プログラムの更新の際の電源状態の切替後に、当該処理対象の車載制御装置以外の車載制御各装置を適切な動作状態とすることができる。
かかる制御方法は、上記(1)〜(7)の制御装置と同様の効果を奏する。
かかるコンピュータプログラムは、上記(1)〜(7)の制御装置と同様の効果を奏する。
以下に、図面を参照しつつ、好ましい実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらの説明は繰り返さない。
〔システムの全体構成〕
図1は、本発明の実施形態にかかるプログラム更新システムの全体構成図である。
図1に示すように、本実施形態のプログラム更新システムは、広域通信網2を介して通信可能な車両1、管理サーバ5およびDL(ダウンロード)サーバ6を含む。
管理サーバ5は、車両1の更新情報を管理する。DLサーバ6は、更新用プログラムを保存する。管理サーバ5およびDLサーバ6は、たとえば、車両1のカーメーカーにより運営されており、予め会員登録されたユーザが所有する多数の車両1と通信可能である。
車両1には、共通の車内通信線にバス接続された複数のECU30による通信グループが存在し、ゲートウェイ10は、通信グループ間の通信を中継している。
ゲートウェイ10は、ECU30から取得した情報を無線通信部15に送信し、無線通信部15は、その情報を管理サーバ5などの車外装置に送信する。
また、ECU30同士は、車内通信線を介して情報を送受信する。
図1では、ゲートウェイ10が無線通信部15を介して車外装置と通信を行う場合が例示されているが、ゲートウェイ10が無線通信の機能を有する場合には、ゲートウェイ10自身が管理サーバ5などの車外装置と無線通信を行う構成としてもよい。
図2は、ゲートウェイ10の内部構成を示すブロック図である。
図2に示すように、ゲートウェイ10は、CPU11、RAM(Random Access Memory)12、記憶部13、および車内通信部14などを備える。ゲートウェイ10は、無線通信部15と車内通信線を介して接続されているが、これらは一つの装置で構成してもよい。
CPU11は、たとえば時分割で複数のプログラムを切り替えて実行することにより、複数のプログラムを並列的に実行可能である。なお、CPU11は複数のCPU群を代表するものであってもよい。この場合、CPU11の実現する機能は、複数のCPU群が協働して実現するものである。RAM12は、SRAM(Static RAM)またはDRAM(Dynamic RAM)等のメモリ素子で構成され、CPU11が実行するプログラムおよび実行に必要なデータ等が一時的に記憶される。
この点は、後述のECU30のCPU31(図3参照)が実行するコンピュータプログラム、および、後述の管理サーバ5のCPU51(図4参照)が実行するコンピュータプログラムについても同様である。
なお、以降の説明において、上位装置が下位装置にデータを転送(送信)することを「ダウンロードする」ともいう。
車内通信部14は、CPU11から与えられた情報を対象のECU30へ送信するとともに、ECU30から受信した情報をCPU11に与える。車内通信部14は、上記の通信規格だけでなく、車内ネットワーク4に用いる他の通信規格によって通信してもよい。
無線通信部15は、図示しない基地局により形成される広域通信網2を介して、CPU11から与えられた情報を管理サーバ5等の車外装置に送信するとともに、車外装置から受信した情報をCPU11に与える。
別の通信装置と管理サーバ5等の車外装置とが広域通信網2を通じた無線通信が可能である場合には、車外装置→別の通信装置→有線通信部→ゲートウェイ10の通信経路により、車外装置とゲートウェイ10とが通信可能になる。
図3は、ECU30の内部構成を示すブロック図である。
図3に示すように、ECU30は、CPU31、RAM32、記憶部33、および通信部34などを備える。ECU30は、車両1に搭載された対象機器を個別に制御する車載制御装置である。ECU30の種類には、たとえば、電源制御ECU、エンジン制御ECU、ステアリング制御ECU、およびドアロック制御ECUなどがある。
RAM32は、SRAMまたはDRAM等のメモリ素子で構成され、CPU31が実行するプログラムおよび実行に必要なデータ等が一時的に記憶される。
記憶部33は、CPU31が読み出して実行するプログラムを格納する。記憶部33が記憶する情報には、たとえば、車内の制御対象である対象機器を制御するための情報処理をCPU31に実行させるためのコンピュータプログラムや、パラメータや地図情報などの、当該プログラムを実行する際に用いるデータである制御プログラムが含まれる。
通信部34は、CPU31から与えられた情報をゲートウェイ10へ送信するとともに、ゲートウェイ10から受信した情報をCPU31に与える。通信部34は、上記の通信規格だけなく、車載ネットワークに用いる他の通信規格によって通信してもよい。
ここで、通常モードとは、ECU30のCPU31が、対象機器に対する本来的な制御(たとえば、燃料エンジンに対するエンジン制御や、ドアロックモータに対するドアロック制御など)を実行する制御モードのことである。
すなわち、リプログラミングモードは、CPU31が、記憶部33のROM領域に対して、制御プログラムのデータの消去や書き換えを行う制御モードのことである。CPU31は、この制御モードのときにのみ、記憶部33のROM領域に格納された制御プログラムを新バージョンに更新することが可能となる。
起動部35は、上記のベリファイ処理の完了後に、CPU31を更新後の制御プログラムによって動作させる。
DLサーバ6からゲートウェイ10を介してECU30に更新用プログラムがダウンロードされ、当該更新用プログラムを用いて制御プログラムを更新することを、オンライン更新とも称する。
図4は、管理サーバ5の内部構成を示すブロック図である。
図4に示すように、管理サーバ5は、CPU51、ROM52、RAM53、記憶部54、および通信部55などを備える。
RAM53は、SRAMまたはDRAM等のメモリ素子で構成され、CPU51が実行するプログラムおよび実行に必要なデータ等が一時的に記憶される。
通信部55は、所定の通信規格に則って通信処理を実行する通信装置よりなり、携帯電話網等の広域通信網2に接続されて当該通信処理を実行する。通信部55は、CPU51から与えられた情報を、広域通信網2を介して外部装置に送信するとともに、広域通信網2を介して受信した情報をCPU51に与える。
図5は、本実施形態のプログラム更新システムにおいて実行される、制御プログラムのオンライン更新の流れの一例を示すシーケンス図である。DLサーバ6に1または複数の更新用プログラムが格納され、一例として、管理サーバ5が、予め登録された車両1について、当該車両1のECUの制御プログラムを更新するタイミングを決定する。更新のタイミングは、たとえば、車両1のカーメーカーなどによって設定されてもよい。
切替処理:更新処理に必要な装置に電力供給がされるように、各電源の状態を電力供給可能状態/非電力供給状態に切り替える処理
取得処理:電力供給状態である電源が電力供給可能なECUが、動作状態であるか非動作状態であるかを示す動作情報を取得する処理
判定処理:電源の状態が切り替えられた際に、動作情報に基づいて、非動作状態とするECUを判定する処理
起動制御処理:判定されたECUを非動作状態とする処理
更新要求処理:更新用プログラムを対象ECUに渡すとともに、対象ECUに制御プログラムの更新を要求する処理
動作状態:電力供給され、かつ動作している状態
非動作状態:電力供給されていない状態、電力供給されていても起動していない状態、および、電力供給され、かつ起動していても、動作停止している状態、のいずれかの状態
図6は、車両1の、電源構成も含めた構成の一例を表わした概略図である。図6において、点線は電力線を示している。
組合せX:常時電源18AがON状態、かつ、ACC電源18BおよびIG電源18CがOFF状態の組合せ
組合せY:常時電源18AおよびACC電源18BがON状態、かつ、IG電源18CがOFF状態の組合せ
組合せZ:常時電源18A、ACC電源18BおよびIG電源18CがON状態の組合せ
図2を参照して、ゲートウェイ10のCPU11は、更新制御処理を実行するための機能として、更新制御部111を含む。更新制御部111は、切替処理を実行する切替部112と、起動制御処理を実行する起動制御部113と、取得処理を実行する取得部114と、判定処理を実行する判定部115と、を含む。
図8は、図5のステップS4の更新制御処理の具体例を表したフローチャートである。図8のフローチャートに表された処理は、ゲートウェイ10のCPU11が、記憶部13に記憶された1つまたは複数のプログラムをRAM12上に読み出して実行することによって図2に示された各機能を実現することで実行される。図8の処理は、ゲートウェイ10の記憶部13にDLサーバ6からダウンロードした未処理の更新用プログラムが格納されているときに実行される。
第1の実施の形態にかかるプログラム更新システムでは、制御プログラムの更新のために各電源のON状態/OFF状態が切り替えられた結果、電源状態の組合せのパターンが変化した場合に、パターン変化前後の両方でON状態である電源から電力供給可能な各ECUの動作状態/非動作状態が、パターン変化前の状態に維持される。すなわち、制御プログラムの更新の開始によって、ユーザの意図しないECUが動作を開始することがない。そのため、たとえば、更新のタイミングで、ワイパーなどユーザの意図しない機能が動作し始めることを防止できる。つまり、各ECUの動作状態を適切な状態とすることができる。
第1の実施の形態では、ECUごとに個別に電源に対して通電状態/遮断状態に切替可能な給電リレー19が設けられているECUについて、当該給電リレー19によって電力供給を遮断することによって非動作状態としている。これにより、当該ECUを確実に非動作状態とすることができる。
なお、第1の実施の形態での起動制御と第2の実施の形態での起動制御とを組み合わせてもよい。すなわち、起動制御部113は、給電リレー19が設けられているECUについては、当該ECUへの電力供給を遮断することで非動作状態とし、給電リレー19の設けられていないECUについては、動作停止状態を指示することで非動作状態としてもよい。
起動制御が、非動作状態とするECUに対して動作停止状態を指示することである場合であって、ECUが個別に動作停止状態に移行可能な複数の機能を有する場合には、当該ECUの機能ごとに非動作状態/動作状態が制御されてもよい。たとえば、図7に表されたように、ナビ制御ECU30Cは、オーディオ出力(音声出力)機能の動作停止と、マップ表示(画像表示)機能に関する機構の動作停止とが個別に管理されてもよい。
これにより、より柔軟にECUを非動作状態とすることができる。
なお、以上の説明では、対象ECUにおいて制御プログラムの更新処理を実行する際の電源状態の変化に応じて起動制御が行われるものとしている。しかしながら、対象ECUで実行される処理は更新処理に限定されない。その他の処理であっても、同様に、当該処理のために電源状態が変化した場合に起動制御が行われてもよい。
2 広域通信網
4 車内ネットワーク
5 管理サーバ
6 DLサーバ
10,10A,10B ゲートウェイ
11 CPU
12 RAM
13 記憶部
14 車内通信部(通信部)
15 無線通信部
16 車内通信線
17 電力線
18 電源リレー
18A 常時電源
18B ACC電源
18C IG電源
19 給電リレー
30 ECU
30A ボディ制御ECU
30B リレー制御ECU
30C ナビ制御ECU
30D エアコン制御ECU
30E オートライト制御ECU
30F ワイパー制御ECU
31 CPU
32 RAM
33 記憶部
34 通信部
35 起動部
51 CPU
52 ROM
53 RAM
54 記憶部
55 通信部
111 更新制御部
112 切替部
113 起動制御部(制御部)
114 取得部
115 判定部(制御部)
Claims (9)
- 車載制御装置と車内通信線を介して通信する制御装置であって、
車載の第1の電源および第2の電源を、電力供給状態または非電力供給状態のいずれかの状態に切り替える切替部と、
前記車載制御装置が動作状態であるか非動作状態であるかを示す動作情報を取得する取得部と、
前記第1の電源および前記第2の電源の状態の組合せが下記の第1パターンから第2パターンに変化する場合に、前記第1パターンにおける前記動作情報に基づいて、前記第1の電源が電力供給可能な車載制御装置の、前記第2パターンにおける状態を決定する起動制御を実行する制御部と、を備える、制御装置。
第1パターン:第1の電源が電力供給状態であり、かつ、第2の電源が非電力供給状態であるパターン
第2パターン:第1の電源および第2の電源が電力供給状態であるパターン - 前記起動制御は、
前記第1パターンにおいて非動作状態である前記車載制御装置を第2パターンにおいて非動作状態とする制御を含む、請求項1に記載の制御装置。 - 前記車載制御装置を非動作状態とする制御は、前記第1の電源から前記車載制御装置への電力供給を遮断する制御を含む、請求項2に記載の制御装置。
- 前記車載制御装置を非動作状態とする制御は、前記車載制御装置に動作停止状態への移行を指示する制御を含む、請求項2に記載の制御装置。
- 前記車載制御装置は、個別に動作停止状態に移行可能な複数の機能を有し、
前記制御部は、
前記車載制御装置の機能ごとに前記起動制御を実行する、請求項4に記載の制御装置。 - 前記制御部は、
前記動作停止状態への移行の前記指示の送信を、前記車載制御装置を制御する他の車載制御装置に指示する、請求項4または請求項5に記載の制御装置。 - 前記切替部は、
前記第2の電源が電力供給可能な車載制御装置において制御プログラムを更新する際に前記電源の状態の組合せが前記第1パターンであった場合に、前記第2の電源を前記電源供給状態に切り替えて、前記第1パターンを前記第2パターンに変化させる、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の制御装置。 - 車載制御装置と車内通信線を介して通信する制御装置による、前記車載制御装置の制御方法であって、
車載の第1の電源および第2の電源を、電力供給状態または非電力供給状態のいずれかの状態に切り替えるステップと、
前記車載制御装置が動作状態であるか非動作状態であるかを示す動作情報を取得するステップと、
前記第1の電源および前記第2の電源の状態の組合せが下記の第1パターンから第2パターンに変化する場合に、前記第1パターンにおける前記動作情報に基づいて、前記第1の電源が電力供給可能な車載制御装置の、前記第2パターンにおける状態を決定する起動制御を実行するステップと、を備える、制御方法。
第1パターン:第1の電源が電力供給状態である、かつ、第2の電源が非電力供給状態であるパターン
第2パターン:第1の電源および第2の電源が電力供給状態であるパターン - 車載制御装置と車内通信線を介して通信する制御装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータを、
車載の第1の電源および第2の電源を、電力供給状態または非電力供給状態のいずれかの状態に切り替える切替部と、
前記車載制御装置が動作状態であるか非動作状態であるかを示す動作情報を取得する取得部と、
前記第1の電源および前記第2の電源の状態の組合せが下記の第1パターンから第2パターンに変化する場合に、前記第1パターンにおける前記動作情報に基づいて、前記第1の電源が電力供給可能な車載制御装置の、前記第2パターンにおける状態を決定する起動制御を実行する制御部、として機能させる、コンピュータプログラム。
第1パターン:第1の電源が電力供給状態であり、かつ、第2の電源が非電力供給状態であるパターン
第2パターン:第1の電源および第2の電源が電力供給状態であるパターン
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