JP6332580B1 - 制御装置、プログラム更新方法、およびコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2016年10月27日出願の日本出願第2016−210154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。
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。
制御プログラムを更新するECUに電力を供給するバッテリの電圧が低下するとECUが正常に動作せず、更新が正常に行われない。制御プログラムの更新が中断したり、この中断によってプログラムが破壊されたりする可能性もある。この問題に対して、特開2007−237905号公報(特許文献2)は、メインバッテリとメインバッテリよりも電圧の低いサブバッテリとを搭載したハイブリット型車両において、ECUに電力を供給するサブバッテリの電圧が更新可能な電圧よりも低い場合には更新処理を実行せず、メインバッテリから充電するシステムを開示している。
この開示によると、複数の電源を搭載した車両において、制御プログラムを、確実に更新することができる。
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、本実施の形態に含まれる制御装置は、複数の電源を備える車両に搭載された対象機器を制御する車載制御装置の制御プログラムの更新を制御する制御装置であって、対象機器に電力供給する複数の電源それぞれの状態を検出する検出部と、検出部によって検出された複数の電源の状態が、複数の電源のうちの少なくとも2つの電源が制御プログラムを更新するために必要な電力を出力できる場合に制御プログラムの更新が可能であると判定する判定部と、を備える。
この構成によれば車載制御装置での制御プログラムの更新の際に、制御プログラムの更新に必要な電力が供給可能な状態である電源が2つ以上存在する。そのため、制御プログラムの更新中に1つの電源の電力が低下した場合であっても、他の電源から電力の供給が可能となる。それ故、制御プログラムの更新が中断されることなく、確実に更新が実行される。
これにより、容易に、かつ、高精度で制御プログラムの更新の可否を判定することができる。
これにより、容易に、かつ、高精度で制御プログラムの更新の可否を判定することができる。
これにより、制御プログラムの更新中に1つの電源の電力が低下した場合であっても、他の蓄電池から電力の供給が可能となる。それ故、制御プログラムの更新が中断されることなく、確実に更新が実行される。
これにより、制御プログラムの更新中に1つの電源の電力が低下した場合であっても、駆動中である発電機から電力の供給が可能となる。それ故、制御プログラムの更新が中断されることなく、確実に更新が実行される。
この構成によれば車載制御装置での制御プログラムの更新の際に、制御プログラムの更新に必要な電力が供給可能な状態である電源が2つ以上存在する。そのため、制御プログラムの更新中に1つの電源の電力が低下した場合であっても、他の電源から電力の供給が可能となる。それ故、制御プログラムの更新が中断されることなく、確実に更新が実行される。
この構成によれば車載制御装置での制御プログラムの更新の際に、制御プログラムの更新に必要な電力が供給可能な状態である電源が2つ以上存在する。そのため、制御プログラムの更新中に1つの電源の電力が低下した場合であっても、他の電源から電力の供給が可能となる。それ故、制御プログラムの更新が中断されることなく、確実に更新が実行される。
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、第1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。このため、ゲートウェイ10には、複数の車内通信線が接続されている。
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。
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と車内通信線と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。
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。
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(以下、「制御プログラム」という。)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。
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、ECUに対する制御プログラムの更新の一例を示すシーケンス図である。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。
これにより、ゲートウェイ10は、ECU30のための更新プログラムをDLサーバ6からダウンロードする(ステップS2)。ゲートウェイ10は、受信した更新プログラムを自装置の記憶部13に一時的に格納して保存する。
図6は、車両1の電源構成の一例を表わした概略図である。図6は、コンベンショナル車とも呼ばれる、ハイブリット型車両ではない従来型の車両の電源構成の一例を表わしている。図6を参照して、車両1は、メインバッテリである第1のバッテリ21と、サブバッテリである第2のバッテリ22と、オルタネータ(ALT)23と、を含む。これらは、車両1に搭載される複数の電源である。
ゲートウェイ10のCPU11は、車両1に搭載される複数の電源の状態に基づいて、対象となるECUでの制御プログラムの更新が可能であるか否かを判断する。CPU11は、記憶部13に記憶されている1つまたは複数のプログラムを読み出して実行することによって、上の判断を行なう判定部として機能する。
図8は、図5のステップS5Aの、制御プログラムの更新の可否の判定処理の具体的な内容を表したフローチャートである。図8は、図6の電源構成である車両1に搭載されたゲートウェイ10において判定する場合の制御プログラムの更新の可否の判定処理の具体例を表している。図8のフローチャートに表された処理は、当該ゲートウェイ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、主にCPU11により実現される。
第1の実施の形態にかかるプログラム更新システムによれば、車両1に搭載された、ECUに電力供給する少なくとも2つの電源が制御プログラムの更新に要する電力を出力できる場合に、制御プログラムの更新が可能と判定する。それによって、2つ以上の電源が出力できる電力が制御プログラムの更新に要する電力を出力できる場合に制御プログラムの更新が開始され、そうでない場合、すなわち、制御プログラムの更新に必要な電力が出力できる電源が2つ未満である場合には制御プログラムの更新が行われない。
第2の実施の形態にかかるプログラム更新システムでは、電源制御ECU30AのCPU31は、通常モードとリプロモードとに応じてリレー29A,29BのON/OFFを変化させて、電力供給の状態を変化させる。また、電源制御ECU30AのCPU31は、バッテリの蓄電量が規定量以下となると他の電源から電力を供給するためにリレー29A,29BのON/OFFを変化させて、電力供給の状態を変化させてもよい。つまり、第2の実施の形態において、電源制御ECU30AのCPU31は、通常モードとリプロモードとに応じて、および/またはバッテリの蓄電量に応じてリレー29A,29BのON/OFFを制御する。
車両1に複数の電源が搭載され、かつ、各電源について通常モードにおいて電力を供給する1つまたは複数のECUが規定されている場合であっても、第2の実施の形態にかかるプログラム更新システムにおいては、リプロモードと通常モードとの間で、各電源の電力の供給先を変更可能とする。これにより、制御プログラムを更新するECUに電力を供給するバッテリの電力低下が防がれ、該ECUでの制御プログラムの更新が中断することが回避される。このように、本実施の形態にかかる制御プログラム更新システムにおいても、制御プログラムの更新を確実に行うことができる。
第1〜第2の実施の形態にかかるプログラム更新システムでは、プログラムの更新の可否をゲートウェイ10で判定する。しかしながら、プログラムの更新の可否はゲートウェイ10とは異なる装置で判定されてもよい。他の例として、管理サーバ5が判定してもよい。第3の実施の形態にかかる管理サーバ5は、図5のステップS5Bのタイミングで更新の可否を判定する。すなわち、管理サーバ5は、ゲートウェイ10から更新プログラムのダウンロードの完了が通知されると、次に、更新の可否を判定し(ステップS5B)、更新可能と判断されたタイミングでゲートウェイ10に対して更新を要求する(ステップS4)。
なお、第1〜第3の実施の形態では、車両1の電源構成が図6の電源構成である場合を例にして説明している。しかしながら、車両1はいわゆるコンベンショナル車と呼ばれるエンジン車に限定されない。図9は、車両1の電源構成の他の例の概略図である。図9は、ハイブリット型車両の電源構成の一例の概略図である。図9を参照して、車両1は、複数の電源として、たとえば48Vのメインバッテリである第1のバッテリ21、たとえば12Vなど第1のバッテリ21よりも低電圧のサブバッテリである第2のバッテリ22、および発電装置(MG)25と、を含む。
ゲートウェイ10のCPU11または管理サーバ5のCPU51において制御プログラムの更新の可否を判定する処理の方法は、判定テーブルを用いる方法に限定されない。他の例として、ECUに電力供給する複数の電源それぞれの状態に応じて所定値を出力するように定義された判定関数Fを用いて判定してもよい。
x:第1のバッテリ21の状態を表す変数
x=1→残電力有り、x=0→残電力小
y:第2のバッテリ22の状態を表す変数
y=1→残電力有り、x=0→残電力小
z:ALT23の状態を表す変数
z=1→駆動中 z=0→停止中
F(x、y、z)≧2 …制御プログラムの更新可能
F(x、y、z)<2 …制御プログラムの更新不可
2 広域通信網
5 管理サーバ(制御装置)
6 DLサーバ
10 ゲートウェイ(制御装置)
11 CPU(判定部)
12 RAM
13 記憶部
14 車内通信部
15 無線通信部
20 制御回路
21 第1のバッテリ
22 第2のバッテリ
23 ALT
24 スタータ
25 MG
26 DC/DCコンバータ
29A,29B リレー
30,30A〜30D ECU(車載制御装置)
30A 電源制御ECU(検出部)
31 CPU
32 RAM
33 記憶部
34 通信部
35 起動部
51 CPU(判定部)
52 ROM
53 RAM
54 記憶部
55 通信部
Claims (7)
- 複数の電源を備える車両に搭載された対象機器を制御する車載制御装置の制御プログラムの更新を制御する制御装置であって、
前記対象機器に電力供給する前記複数の電源それぞれの状態を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記複数の電源の状態が、前記複数の電源のうちの少なくとも2つの電源が前記制御プログラムを更新するために必要な電力を出力できる場合に前記制御プログラムの更新が可能であると判定する判定部と、を備える、制御装置。 - 前記判定部は、前記複数の電源の状態の組み合わせごとに前記制御プログラムの更新の可否の判定結果を予め定義した判定テーブルを参照して、前記制御プログラムの更新の可否を判定する、請求項1に記載の制御装置。
- 前記判定部は、前記複数の電源の状態ごとに所定値を出力するように定義された判定関数を用いて、前記制御プログラムの更新の可否を判定する、請求項1に記載の制御装置。
- 前記複数の電源は蓄電池を含み、
前記検出部が検出する前記電源の状態は、当該蓄電池の残電力量を含む、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記複数の電源は発電機を含み、
前記検出部が検出する前記電源の状態は、当該発電機が駆動中であるか否かを含む、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の制御装置。 - 複数の電源を備える車両に搭載された対象機器を制御する車載制御装置の制御プログラムの更新方法であって、
前記対象機器に電力供給する前記複数の電源それぞれの状態を検出するステップと、
検出された前記複数の電源の状態が、前記複数の電源のうちの少なくとも2つの電源が前記制御プログラムを更新するために必要な電力を出力できる場合に前記制御プログラムの更新が可能であると判定するステップと、を備える、プログラム更新方法。 - 複数の電源を備える車両に搭載された対象機器を制御する車載制御装置の制御プログラムの更新を制御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、
前記対象機器に電力供給する前記複数の電源それぞれの状態を検出する検出部、および
前記検出部によって検出された前記複数の電源の状態が、前記複数の電源のうちの少なくとも2つの電源が前記制御プログラムを更新するために必要な電力を出力できる場合に前記制御プログラムの更新が可能であると判定する判定部、として機能させる、コンピュータプログラム。
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