JP2016124455A - 車載中継装置及び中継方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】車輌の動作状態に応じて、低消費電力での動作と高処理能力での動作とを切り替えることが可能な車載中継装置及び中継方法を提供する。
【解決手段】ゲートウェイは、各通信バスを介して受信したデータを他の通信バスへ送信することにより、通信バス間の通信を中継する。ゲートウェイは、中継処理の際に各通信バスを介して受信したデータに基づいて、車輌の動作状態を判定する。ゲートウェイは、判定した動作状態に応じて、プロセッサが制御プログラムを実行する際の実行条件を決定し、決定した実行条件での処理に切り替える。
【選択図】図1
【解決手段】ゲートウェイは、各通信バスを介して受信したデータを他の通信バスへ送信することにより、通信バス間の通信を中継する。ゲートウェイは、中継処理の際に各通信バスを介して受信したデータに基づいて、車輌の動作状態を判定する。ゲートウェイは、判定した動作状態に応じて、プロセッサが制御プログラムを実行する際の実行条件を決定し、決定した実行条件での処理に切り替える。
【選択図】図1
Description
本発明は、車載機器がそれぞれ接続された複数の通信線間の通信を中継する車載中継装置及び該車載中継装置による中継方法に関する。
従来、車輌に搭載される車載機器の増加に伴って、車載機器間で情報を送受信するための車内ネットワークが大規模化している。このため、車内ネットワークを複数に分割し、ゲートウェイ等の車載中継装置を用いて車内ネットワーク間における情報の送受信を中継することが行われている。
ところで、各車載機器には、車輌のエンジン動作中はエンジンにより発電される電力が供給されるが、エンジン停止中はバッテリに蓄電された電力が供給される。よって、エンジン停止中は、不要な車載機器を停止させることにより、車載機器による消費電力の削減が行われている。また、エンジン停止中に車載機器内のクロック周波数を下げて車載機器における処理速度を低下させることにより、車載機器による消費電力を低減する構成が提案されている(例えば特許文献1参照)。特許文献1に開示された構成では、イグニッションスイッチに対してオン状態への操作又はオフ状態への操作が行われた場合に、車載機器内のクロック周波数が増減される。
しかしながら、複数の車内ネットワーク間を中継するゲートウェイでは、イグニッションスイッチを備えていない場合が多い。イグニッションスイッチを備えないゲートウェイ等の車載機器では、イグニッションスイッチに対する操作に応じてクロック周波数を変更できない。従って、このような車載機器においては消費電力の低減に限界があった。
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものである。そして、その目的とするところは、車載機器における消費電力の更なる低減が可能である車載中継装置及び中継方法を提供することにある。
本発明に係る車載中継装置は、複数のプロセッサコアを有し、該プロセッサコアの少なくとも1つにて所定のクロック周波数で制御プログラムを実行するプロセッサを備え、少なくとも1つの車載機器がそれぞれ接続された複数の通信線間の通信を中継する車載中継装置において、前記通信線を介して情報を取得する取得部と、該取得部が取得した情報に基づいて、自装置を搭載する車輌の動作状態を検出する検出部と、該検出部が検出した動作状態に応じて、前記プロセッサが制御プログラムを実行する際に用いるプロセッサコアのコア数及び/又はクロック周波数を決定する決定部と、該決定部が決定したコア数のプロセッサコア及び/又はクロック周波数での制御プログラムの実行を前記プロセッサに指示する実行制御部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、複数の通信線間の通信を中継する車載中継装置は、複数のプロセッサコアを有するプロセッサを備える。車載中継装置は、通信線を介して取得する情報に基づいて車輌の動作状態を検出し、検出した動作状態に応じて、プロセッサが制御プログラムを実行する際のプロセッサコアのコア数及び/又はクロック周波数を切り替える。使用するプロセッサコアが少ない場合又はクロック周波数が低い場合、車載中継装置による消費電力の低減が可能である。また、使用するプロセッサコアが多い場合又はクロック周波数が高い場合、車載中継装置の処理能力が高いので制御プログラムの確実な実行が可能となる。よって、車輌の動作状態に応じて、省電力性を優先するか、制御プログラムの実行の確実性を優先するかを切り替えることができる。
本発明に係る車載中継装置の前記検出部は、前記車載機器の動作状態に係る情報に基づいて、前記車輌の動作状態を検出するようにしてあることを特徴とする。
本発明によれば、車載中継装置は、複数の通信線間において、車載機器の動作状態に係る情報の送受信を中継する。車載中継装置は、このような情報に基づいて車輌の動作状態を検出する。よって、車載中継装置は、車載機器の動作状態に基づいて検出された車輌の動作状態に応じて、低消費電力での動作と高処理能力での動作との切り替えが可能である。
本発明に係る車載中継装置の前記検出部は、前記車輌のイグニッションスイッチ、ブレーキペダル、又はシフトレバーに対する操作に係る情報に基づいて、前記車輌の動作状態を検出するようにしてあることを特徴とする。
本発明によれば、車載中継装置は、複数の通信線間において、車輌のイグニッションスイッチ、ブレーキペダル、又はシフトレバーに対する操作に係る情報の送受信を中継する。車載中継装置は、このような情報に基づいて車輌の動作状態を検出する。イグニッションスイッチ、ブレーキペダル、又はシフトレバーに対する操作が行われた場合、車輌の電源状態(電力供給状態)が遷移する。例えば、エンジン停止中にブレーキペダルが踏まれた状態でイグニッションスイッチがオン操作された場合、エンジンが駆動する。また、エンジン停止中にブレーキペダルが踏まれていない状態でイグニッションスイッチがオン操作された場合、カーオーディオ及びカーナビゲーション装置等の車載機器に電力が供給される状態となる。よって、車輌の電源状態を含む動作状態に応じて、低消費電力での動作と高処理能力での動作との切り替えが可能となる。
本発明に係る車載中継装置は、前記車載機器にて実行される制御プログラムを書き換える書換プログラムを出力する出力装置の接続が可能な接続部を更に備え、前記検出部は、前記接続部に前記出力装置が接続された場合、前記車載機器にて実行される制御プログラムの書き換えが行われる状態であることを検出するようにしてあることを特徴とする。
本発明によれば、車載中継装置は、車載機器にて実行される制御プログラムを書き換える書換プログラムを出力する出力装置の接続が可能である。車載中継装置は、接続部に出力装置が接続された場合、制御プログラムの書き換えが行われる状態であることを検出し、検出した動作状態に応じたプロセッサコアのコア数及び/又はクロック周波数に切り替える。よって、制御プログラムの書き換えが行われる場合に、書き換え処理に適したコア数及び/又はクロック周波数での処理が可能となる。
本発明に係る中継方法は、複数のプロセッサコアを有し、該プロセッサコアの少なくとも1つにて所定のクロック周波数で制御プログラムを実行するプロセッサを備える車載中継装置が、少なくとも1つの車載機器がそれぞれ接続された複数の通信線間の通信を中継する中継方法において、前記車載中継装置が、前記通信線を介して取得した情報に基づいて、自装置を搭載する車輌の動作状態を検出するステップと、前記車載中継装置が、検出した動作状態に応じて、前記プロセッサが制御プログラムを実行する際に用いるプロセッサコアのコア数及び/又はクロック周波数を決定するステップと、前記車載中継装置が、決定したコア数のプロセッサコア及び/又はクロック周波数での制御プログラムの実行を前記プロセッサに指示するステップとを含むことを特徴とする。
本発明によれば、車輌の動作状態に応じて、車載中継装置において、低消費電力での動作と高処理能力での動作とを切り替えることができる。
本発明では、複数の通信線間の通信を中継する車載中継装置においても消費電力の低減が可能である。また、車輌の動作状態に応じて、低消費電力での動作と高処理能力での動作とを切り替えることができる車載中継装置を実現できる。
以下に、本発明に係る車載中継装置及び中継方法について、その実施形態を示す図面に基づいて詳述する。図1は、本発明に係る車載中継装置を含む車載通信システムの構成例を示すブロック図である。本実施形態の車載通信システムは、複数の通信バス(通信線)2〜5、それぞれの通信バス2〜5に接続された複数のECU(Electronic Control Unit)2a〜2c,3a〜3c,4a〜4c,5a〜5c、通信バス2〜5間の通信を中継するゲートウェイ(車載中継装置)1等を含む。図1に示す例では、4つの通信バス2〜5が設けてあり、各通信バス2〜5にはそれぞれ3つのECU(車載機器)2a〜2c,3a〜3c,4a〜4c,5a〜5cが接続してある。しかし、通信バスの数は2つ以上であれば4つに限らず、各通信バス2〜5に接続されるECUの数は1つ以上であれば3つに限らない。以下では、ECU2a〜2c,3a〜3c,4a〜4c,5a〜5cを単にECUと記載することもある。
通信バス2〜5を介した通信は、例えばCAN(Controller Area Network)又はLIN(Local Interconnect Network)等の通信規格に基づいて行われる。それぞれの通信バス2〜5は、接続されるECUの制御対象の種類で区分されている。例えば、通信バス2〜5のそれぞれには、エンジン制御機構、変速機構等の制御を行う制御系のECU、動力制御機構、走行制御機構等の制御を行うシャシー系のECU、ドアロック機構、パワーウィンドウ、ランプ制御機構等の制御を行うボディ系のECU、カーオーディオ、カーナビゲーション装置等の制御を行う情報系のECU、衝突回避機構等の先進運転支援システムの制御を行うADAS(Advanced Driver Assistance System)系のECU等が接続されている。それぞれの通信バス2〜5に接続されたECUは、通信バス2〜5を介して相互にデータ交換することにより、種々の処理を実現している。各通信バス2〜5には、ECUだけでなく、各種のモータ、アクチュエータ及びセンサ等の車載機器が接続されていてもよい。
ECUのそれぞれは、マイクロコンピュータ(以下、マイコンという)及び通信インタフェース等(図示せず)を備え、通信インタフェースを介して通信バス2〜5に接続されている。各ECUのマイコンは、MPU(Micro Processing Unit)又はCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ、プロセッサが各ECUとしての動作を実現するための制御プログラムを記憶しているメモリ等(図示せず)を備える。各マイコンのプロセッサは、メモリに記憶されている制御プログラムを実行することにより、それぞれのECUとしての動作を実現する。
また各ECUのマイコンは、通信コントローラ機能を有し、それぞれの通信バス2〜5を介して伝送されてくるデータの受信、及び伝送すべきデータの送信を行う。各ECUには、センサ又はアクチュエータ等(図示せず)が接続してある場合がある。この場合、各ECUのマイコンは、センサ等にて取得した情報を含むデータを通信バス2〜5へ送信し、通信バス2〜5を介して受信したデータに含まれる情報に基づいてアクチュエータ等の動作を制御する。
また各ECUのマイコンは、通信コントローラ機能を有し、それぞれの通信バス2〜5を介して伝送されてくるデータの受信、及び伝送すべきデータの送信を行う。各ECUには、センサ又はアクチュエータ等(図示せず)が接続してある場合がある。この場合、各ECUのマイコンは、センサ等にて取得した情報を含むデータを通信バス2〜5へ送信し、通信バス2〜5を介して受信したデータに含まれる情報に基づいてアクチュエータ等の動作を制御する。
図1に示す例では、ECU5aにイグニッションスイッチ(IGスイッチ)6が接続してあり、ECU5bにブレーキペダル7が接続してあり、ECU5cにシフトレバー8が接続してある。なお、ブレーキペダル7及びシフトレバー8については、実際には、ブレーキペダル7に対する操作を検出するセンサがECU5bに接続してあり、シフトレバー8に対する操作を検出するセンサがECU5cに接続してある。また車輌がシフトレバー8のパーキングポジションの代わりにパーキングスイッチ(パーキングボタン)を備える場合、パーキングスイッチもECU5cに接続してある。図1に示す構成では例えば、ECU5aはイグニッションスイッチ6に対して操作が行われたことを検知した場合、イグニッションスイッチ6が操作されたことを示すデータを通信バス5へ送信する。ECU5bはブレーキペダル7に対して操作が行われているか否かを検知し、ブレーキペダル7が操作されているか否か(踏み込まれているか否か)を示すデータを通信バス5へ送信する。なお、ブレーキペダル7の踏み込み量を検出できるセンサがECU5bに接続してある場合、ECU5bは、ブレーキペダル7に対する踏み込み量を示すデータを通信バス5へ送信してもよい。ECU5cはシフトレバー8に対して操作が行われたことを検知した場合、操作後のシフトレバー8のシフトポジションを示すデータを通信バス5へ送信する。
イグニッションスイッチ6は、例えば押しボタン式のスイッチであり、車輌のエンジンを始動するためのスイッチである。イグニッションスイッチ6は段階的な操作が可能に構成してある。例えば、イグニッションスイッチ6がオフの状態(エンジン停止状態)でイグニッションスイッチ6が操作(押下)された場合、エンジンは始動せずに車輌に搭載されたカーオーディオ及びカーナビゲーション装置等の車載機器に電力が供給されて起動される状態に遷移する。この状態からイグニッションスイッチ6が再度操作された場合、エンジンは始動せずに更に空調装置及びパワーウィンドウ等の車載機器に電力が供給されて起動される状態に遷移する。また、ブレーキペダル7が踏まれた状態でイグニッションスイッチ6が操作された場合、エンジンが始動する。イグニッションスイッチ6、ブレーキペダル7、シフトレバー8は同一の通信バス5に接続されたECU5a〜5cに接続される構成に限らず、それぞれ異なる通信バス2〜5に接続されたECUに接続されてもよい。
ゲートウェイ1は、制御部10、記憶部15、通信インタフェース16等を備え、各部はバスを介して接続されている。
制御部10は、プロセッサ11、ROM(Read Only Memory)12、RAM(Random Access Memory)13、クロック生成部14等を有する。プロセッサ11は、MPU又はCPU等で構成されており、複数のプロセッサコアを有するマルチプロセッサである。図1に示す例では、本実施形態のプロセッサ11は、第1コア〜第3コアの3つのプロセッサコアを有するが、プロセッサ11が有するプロセッサコアの数は3つに限定されない。
制御部10は、プロセッサ11、ROM(Read Only Memory)12、RAM(Random Access Memory)13、クロック生成部14等を有する。プロセッサ11は、MPU又はCPU等で構成されており、複数のプロセッサコアを有するマルチプロセッサである。図1に示す例では、本実施形態のプロセッサ11は、第1コア〜第3コアの3つのプロセッサコアを有するが、プロセッサ11が有するプロセッサコアの数は3つに限定されない。
プロセッサ11は、3つのプロセッサコアのうちの少なくとも1つを用いて、ROM12又は記憶部15に記憶してある制御プログラムをRAM13に読み出して実行する。これにより、プロセッサ11は、ゲートウェイ1の各部の動作を制御し、ゲートウェイ1としての動作を実現する。
ROM12は、マスクROM又はEEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)等の不揮発性メモリであり、プロセッサ11がゲートウェイ1としての動作を実現するための制御プログラム及び各種データを予め記憶している。RAM13は、DRAM(Dynamic RAM)、SRAM(Static RAM)等の書き換え可能なメモリであり、プロセッサ11による制御プログラムの実行時に発生するデータを一時的に記憶する。
ROM12は、マスクROM又はEEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)等の不揮発性メモリであり、プロセッサ11がゲートウェイ1としての動作を実現するための制御プログラム及び各種データを予め記憶している。RAM13は、DRAM(Dynamic RAM)、SRAM(Static RAM)等の書き換え可能なメモリであり、プロセッサ11による制御プログラムの実行時に発生するデータを一時的に記憶する。
クロック生成部14は例えば、水晶振動子又はセラミック振動子等を利用した発振回路と、発振回路にて生成されたクロック信号を分周する分周回路とを備える。クロック生成部14は、分周回路にて所定のクロック周波数に分周されたクロック信号をゲートウェイ1の各部へ供給する。なお、図1では、クロック生成部14からプロセッサ11へのクロック信号の供給経路のみを示す。プロセッサ11は、クロック生成部14から供給されるクロック信号に従って制御プログラムを実行する。
またクロック生成部14は、プロセッサ11からの指示に従って、出力するクロック信号のクロック周波数を変更できるようにしてある。クロック周波数の変更は例えば、分周回路によるクロック信号の分周数を変更することにより行われる。
またクロック生成部14は、プロセッサ11からの指示に従って、出力するクロック信号のクロック周波数を変更できるようにしてある。クロック周波数の変更は例えば、分周回路によるクロック信号の分周数を変更することにより行われる。
記憶部15は、EEPROM又はフラッシュメモリ等であり、プロセッサ11が実行すべき制御プログラム、及び実行条件テーブル15a等の各種データを記憶している。図2は、実行条件テーブル15aの構成例を示す模式図である。実行条件テーブル15aには、本実施形態の車載通信システムが搭載された車輌の動作状態に対応付けて、プロセッサ11が制御プログラムを実行する際に用いるプロセッサコアのコア数及びクロック周波数(2つ合わせて実行条件という)が記憶されている。図2に示す例では、車輌の動作状態として、イグニッションスイッチ6がオフの状態(IG−OFF)、カーオーディオ及びカーナビゲーション装置等の車載機器に電力が供給される状態(ACC)、更に空調装置及びパワーウィンドウ等の車載機器に電力が供給される状態(IG−ON)、エンジンが駆動している状態(START)、各ECU又はゲートウェイ1のプロセッサ11が実行する制御プログラムの書き換えが行われている状態(プログラム書換時)がある。車輌の動作状態はこれらの状態に限らず、例えば電力が供給される車載機器の種類又は数等が異なる各状態を用いてもよい。クロック周波数は、例えば3段階の切り替えが可能であり、図2に示す例では、それぞれの動作状態に低レベル(例えば4MHz未満)、中レベル(4MHz以上20MHz未満)、高レベル(20MHz以上)のいずれかが対応付けられている。また、本実施形態ではプロセッサ11は3つのプロセッサコアを有するので、図2に示す例では、それぞれの動作状態に応じたコア数として1つ、2つ又は3つが対応付けられている。なお、クロック周波数は3段階で切り替える構成に限らず、各クロック周波数は上記の周波数に限らない。実行条件テーブル15aは、予め記憶部15に記憶されているが、例えばゲートウェイ1に接続可能な外部機器によって書き換えできるようにしてもよい。
通信インタフェース16は、通信バス2〜5のそれぞれが接続される接続部を有し、接続された各通信バス2〜5を介して各ECUとの間でデータを送受信する。通信インタフェース16は、通信バス2〜5を介して受信したデータを制御部10(プロセッサ11)へ送出し、制御部10(プロセッサ11)から与えられたデータを通信バス2〜5のいずれか(少なくとも1つの通信バス2〜5)へ送信する。従って、ゲートウェイ1は、通信バス2〜5のいずれかを介して受信した情報を他の通信バス2〜5へ送信することにより、それぞれの通信バス2〜5間の通信を中継する。例えば、ゲートウェイ1は、ECU2aが送信した情報を通信バス2を介して受信し、必要に応じて通信バス3へ送信する。この場合、通信バス2に接続されたECU2aと、通信バス3に接続されたECU3a〜3cとの通信(情報の送受信)が可能となる。
また、通信インタフェース16には、外部機器の接続が可能な外部機器接続部(接続部)17が接続してある。外部機器接続部17は、例えば接続ケーブルを介して外部機器を接続できるようにしてある。外部機器は例えば、ゲートウェイ1の記憶部15又は各ECUのメモリに記憶してある制御プログラムの書き換えを行う書換プログラムを出力する書換装置(出力装置)9である。書換装置9は、例えばパーソナルコンピュータであり、接続ケーブルを介して外部機器接続部17に接続される接続部、MPU又はCPU等の制御部、書換プログラムを記憶する記憶部等を備える。書換装置9が接続ケーブルを介してゲートウェイ1(外部機器接続部17)に接続された場合、書換装置9の制御部とゲートウェイ1の制御部10との間でデータの送受信が行われる。これにより、ゲートウェイ1は、外部機器接続部17に書換装置9が接続されたことを検知できる。書換装置9は、外部機器接続部17及び通信インタフェース16を介してゲートウェイ1の記憶部15又は各ECUのメモリへ書換プログラムを出力し、記憶部15又は各ECUのメモリに記憶してある制御プログラムの書き換えを行う。なお、ゲートウェイ1は、書換装置9から取得した書換プログラムをプロセッサ11が実行することにより、記憶部15の制御プログラムを書き換える構成でもよい。同様に各ECUも、書換装置9から取得した書換プログラムをマイコンのプロセッサが実行することにより、メモリの制御プログラムを書き換える構成でもよい。
ゲートウェイ1と書換装置9とは接続ケーブルを介して接続される構成に限らず、無線通信を行うように構成されていてもよい。
ゲートウェイ1と書換装置9とは接続ケーブルを介して接続される構成に限らず、無線通信を行うように構成されていてもよい。
以下に、上述した構成のゲートウェイ1において、プロセッサ11がROM12又は記憶部15に記憶してある制御プログラムを実行することによって実現する機能について説明する。図3は、ゲートウェイ1の機能構成例を示すブロック図である。ゲートウェイ1のプロセッサ11は、制御プログラムを実行することによって中継処理部11a、動作状態判定部11b、実行条件切替部11cの各機能を実現する。
プロセッサ11は、RAM13を受信バッファ13a及び送信バッファ13bとして使用する。プロセッサ(取得部)11は、通信インタフェース16が通信バス2〜5を介して受信したデータを取得し、受信バッファ13aに記憶する。
プロセッサ11は、RAM13を受信バッファ13a及び送信バッファ13bとして使用する。プロセッサ(取得部)11は、通信インタフェース16が通信バス2〜5を介して受信したデータを取得し、受信バッファ13aに記憶する。
中継処理部11aは、受信バッファ13aに記憶されたデータから通信バス2〜5へ送信すべきデータを生成し、送信バッファ13bに記憶する。送信バッファ13bに記憶されたデータは所定のタイミングでいずれかの通信バス2〜5(少なくとも1つの通信バス2〜5)へ送信される。よって、通信バス2〜5を介して受信して受信バッファ13aに記憶されたデータが、送信データとして送信バッファ13bに記憶されて通信バス2〜5へ送信されるので、各通信バス2〜5間の通信が中継される。中継処理部11aは、いずれかの通信バス2〜5を介して受信して受信バッファ13aに記憶されたデータをそのまま送信バッファ13aに記憶する処理、異なる複数の通信バス2〜5を介してそれぞれ受信した複数のデータをまとめて1つの送信データとして送信バッファ13bに記憶する処理等を行う。また中継処理部11aは、受信バッファ13aに記憶されたデータに対して、送信先の通信バス2〜5又はECUに応じた処理を行い、処理後のデータを送信バッファ13bに記憶する構成を有してもよい。
動作状態判定部(検出部)11bは、受信バッファ13aに記憶されたデータに基づいて、車輌の動作状態を判定する。具体的には、動作状態判定部11bは、現在の車輌の状態と、いずれかの通信バス2〜5を介して受信したデータとに基づいて、これから遷移すべき動作状態を判定する。本実施形態の動作状態判定部11bは、図2に示す実行条件テーブル15aに記憶してある動作状態のいずれに遷移するかを判定する。例えば、車輌のイグニッションスイッチ6がオフの状態(エンジン停止状態)の時に、イグニッションスイッチ6が操作されたことを示すデータを受信した場合、動作状態判定部11bは、カーオーディオ及びカーナビゲーション装置等に電力が供給される状態(ACC)へ遷移すると判定する。また、ACCの状態の時に、イグニッションスイッチ6が更に操作されたことを示すデータを受信した場合、動作状態判定部11bは、空調装置及びパワーウィンドウ等に電力が供給される状態(IG−ON)へ遷移すると判定する。また、ブレーキペダル7が操作されている(踏み込まれている)ことを示すデータと、イグニッションスイッチ6が操作されたことを示すデータとを受信した場合、動作状態判定部11bは、エンジンが駆動している状態(START)へ遷移すると判定する。また、シフトレバー8がパーキングポジションに操作されたことを示すデータを受信した場合、動作状態判定部11bは、エンジン停止状態(駐車状態)へ遷移すると判定する。
また、通信インタフェース16が受信するデータには、外部機器接続部17に接続された書換装置9から送信されたデータも含まれる。よって、動作状態判定部11bは、書換装置9から送信されたデータを受信した場合、即ち、書換装置9が接続されたことを検知した場合、書換装置9による制御プログラムの書き換え処理が行われる状態へ遷移すると判定する。また、書換装置9の制御部は、制御プログラムの書き換え処理が終了した場合(具体的には、書換プログラムの送信が完了した場合)、書き換え処理の終了を示すデータをゲートウェイ1へ送信する。これにより、ゲートウェイ1は、書換装置9による制御プログラムの書き換え処理が終了したことを検知できる。
動作状態判定部11bは、判定した動作状態を実行条件切替部11cに通知する。
動作状態判定部11bは、判定した動作状態を実行条件切替部11cに通知する。
実行条件切替部(決定部)11cは、実行条件テーブル15aの内容に基づいて、動作状態判定部11bによって判定された動作状態に対応する実行条件(クロック周波数及びコア数)を決定する。実行条件切替部(実行制御部)11cは、決定した実行条件を実行条件テーブル15aから読み出し、読み出したコア数のプロセッサコアを用い、読み出したクロック周波数のクロック信号に従って制御プログラムを実行するように中継処理部11aに指示する。具体的には、実行条件切替部11cは、実行条件テーブル15aから読み出したクロック周波数のクロック信号の生成をクロック生成部14に指示する。これにより、中継処理部11aだけでなく、ゲートウェイ1の各部が、実行条件切替部11cによって切り替えられたクロック周波数のクロック信号に従った処理を開始する。また、中継処理部11aは、実行条件切替部11cから指示されたコア数のプロセッサコアを用いた制御プログラムの実行を開始する。例えば、プロセッサ11は、実行条件切替部11cにて指示されたコア数のプロセッサコアを用いて、中継処理部11a、動作状態判定部11b及び実行条件切替部11cの各機能の動作を行う構成を有する。具体的には、実行条件切替部11cにて2つのプロセッサコアを用いた処理への切り替えを指示された場合、プロセッサ11は、例えば第1コア及び第2コアの2つのプロセッサコアを用いて各機能の動作を行う構成に切り替える。また、プロセッサ11は、例えば第1コアにて動作状態判定部11b及び実行条件切替部11cの動作を行い、実行条件切替部11cにて指示されたコア数のプロセッサコアを用いて、中継処理部11aの動作を行う構成でもよい。この場合、中継処理部11aの動作のみが、実行条件切替部11cにて指示されたコア数のプロセッサコアを用いた処理に切り替えられる。
以下に、本実施形態のゲートウェイ1が行う処理についてフローチャートに基づいて詳述する。図4は、ゲートウェイ1が行う処理の手順を示すフローチャートである。ゲートウェイ1は、通信バス2〜5間の中継処理を行いつつ、以下の処理を行う。また、ゲートウェイ1は現在の車輌の動作状態を把握しているものとする。
ゲートウェイ1の制御部10は、通信インタフェース16がいずれかの通信バス2〜5を介してデータを受信したか否かを判断しており(S1)、受信していないと判断した場合(S1:NO)、受信するまで待機する。
ゲートウェイ1の制御部10は、通信インタフェース16がいずれかの通信バス2〜5を介してデータを受信したか否かを判断しており(S1)、受信していないと判断した場合(S1:NO)、受信するまで待機する。
通信インタフェース16がデータを受信したと判断した場合(S1:YES)、制御部10は、受信したデータを受信バッファ13aに記憶する。そして、制御部10(動作状態判定部11b)は、受信バッファ13aに記憶したデータに基づいて、車輌の動作状態を判定する(S2)。動作状態判定部11bは、現在の車輌の動作状態と、受信したデータとに基づいて、これから遷移すべき動作状態を判定する。制御部10は、予め把握している車輌の動作状態(現在の動作状態)と、ステップS2で判定した動作状態とに基づいて、車輌の動作状態が遷移するか否かを判断する(S3)。動作状態が遷移しないと判断した場合(S3:NO)、制御部10は、ステップS1に処理を戻す。
動作状態が遷移すると判断した場合(S3:YES)、制御部10は、遷移後の動作状態が、書換装置9による制御プログラムの書き換え処理が行われる状態であるか否かを判断する(S4)。遷移後の動作状態が、書き換え処理が行われる状態ではないと判断した場合(S4:NO)、制御部10(実行条件切替部11c)は、ステップS2で判定した動作状態に対応する実行条件を実行条件テーブル15aに基づいて決定し、決定した実行条件での処理に切り替える(S5)。その後、制御部10は、ステップS1の処理に戻る。遷移後の動作状態が、書き換え処理が行われる状態であると判断した場合(S4:YES)、制御部10(実行条件切替部11c)は、書き換え処理が行われる状態に対応する実行条件を実行条件テーブル15aに基づいて決定し、決定した実行条件での処理に切り替える(S6)。
制御部10(動作状態判定部11b)は、書換装置9による制御プログラムの書き換え処理が終了したか否かを判断する(S7)。例えば制御部10は、書換装置9から受信したデータに基づいて、書換装置9による書き換え処理が終了したか否かを判断する。また制御部10は、例えば、接続ケーブルを介した外部機器接続部17と書換装置9との接続(通信)が途絶えたことを検知した場合、書換装置9による書き換え処理が終了したと判断してもよい。書き換え処理が終了していないと判断した場合(S7:NO)、制御部10は、書き換え処理が終了するまで待機する。書き換え処理が終了したと判断した場合(S7:YES)、制御部10は、ステップS6で切り替えた実行条件を切り替え前の実行条件に戻し(S8)、その後、ステップS1の処理に戻る。なお、書換装置9による書き換え処理が行われる状態への遷移を検知した場合、制御部10は、遷移前の動作状態又はこの動作状態に対応する実行条件をRAM13に記憶しておく。これにより、書き換え処理が終了した後に、元の実行条件での処理に戻すことができる。
上述したように、ゲートウェイ1は、通信バス2〜5を介して受信したデータを他の通信バス2〜5へ送信することにより、通信バス2〜5間の通信を中継する。ゲートウェイ1は、通信を中継する際に各通信バス2〜5を介して受信したデータに基づいて、車輌の動作状態(具体的には、これから遷移する動作状態)を判定する。そして、ゲートウェイ1は、車輌の動作状態に応じて、制御部10のプロセッサ11が制御プログラムを実行する際の実行条件(プロセッサコアのコア数及びクロック周波数)を切り替える。
車輌の動作状態が遷移した場合、電力が供給されて動作する車載機器の数が異なる。例えば、ACC状態ではカーオーディオ及びカーナビゲーション装置等の車載機器に電力が供給され、IG−ON状態では更に空調装置及びパワーウィンドウ等の車載機器に電力が供給される。動作する車載機器の数が多いほど、ゲートウェイ1が中継すべきデータ量が増加する。従って、動作する車載機器の数が多い状態では、ゲートウェイ1のプロセッサ11が制御プログラムを実行する際に使用するプロセッサコアのコア数を多く、また、クロック周波数を高くすることにより、ゲートウェイ1の処理能力を高める。よって、制御プログラムの確実な実行が可能となる。また、動作する車載機器の数が少ない状態では、ゲートウェイ1のプロセッサ11が制御プログラムを実行する際に使用するプロセッサコアのコア数を少なく、また、クロック周波数を低くすることにより、ゲートウェイ1による消費電力を低減する。よって、ゲートウェイ1は、通信バス2〜5間の中継性能を維持しつつ、不要な消費電力を低減でき、車輌の燃費向上に貢献できる。このように、車輌の動作状態に応じて、ゲートウェイ1のプロセッサ11が制御プログラムを実行する際の実行条件を切り替えることにより、車輌の動作状態に最適な条件にてプロセッサ11を動作させることができる。
車輌の動作状態が遷移した場合、電力が供給されて動作する車載機器の数が異なる。例えば、ACC状態ではカーオーディオ及びカーナビゲーション装置等の車載機器に電力が供給され、IG−ON状態では更に空調装置及びパワーウィンドウ等の車載機器に電力が供給される。動作する車載機器の数が多いほど、ゲートウェイ1が中継すべきデータ量が増加する。従って、動作する車載機器の数が多い状態では、ゲートウェイ1のプロセッサ11が制御プログラムを実行する際に使用するプロセッサコアのコア数を多く、また、クロック周波数を高くすることにより、ゲートウェイ1の処理能力を高める。よって、制御プログラムの確実な実行が可能となる。また、動作する車載機器の数が少ない状態では、ゲートウェイ1のプロセッサ11が制御プログラムを実行する際に使用するプロセッサコアのコア数を少なく、また、クロック周波数を低くすることにより、ゲートウェイ1による消費電力を低減する。よって、ゲートウェイ1は、通信バス2〜5間の中継性能を維持しつつ、不要な消費電力を低減でき、車輌の燃費向上に貢献できる。このように、車輌の動作状態に応じて、ゲートウェイ1のプロセッサ11が制御プログラムを実行する際の実行条件を切り替えることにより、車輌の動作状態に最適な条件にてプロセッサ11を動作させることができる。
本実施形態では、クロック周波数の増減だけでなく、使用するプロセッサコアのコア数も増減させるので、ゲートウェイ1において、より高処理能力での動作と、より低消費電力での動作とが可能となる。なお、ゲートウェイ1は、車輌の動作状態に応じてクロック周波数のみを増減させる構成でもよく、また、使用するプロセッサコアのコア数のみを増減させる構成でもよい。
本実施形態では、書換装置9によって制御プログラムの書き換え処理が行われる場合に、適切な実行条件でゲートウェイ1のプロセッサ11が制御プログラムを実行するので、より確実に制御プログラムの書き換え処理が可能となる。また、ゲートウェイ1は、書換装置9による書き換え処理の際の実行条件を、書換装置9から出力される書換プログラムのデータ量に応じて切り替える構成を更に備えてもよい。この場合、ゲートウェイ1の制御部10は、書換装置9から書換プログラムのデータ量を取得し、データ量に応じた実行条件に切り替える。これにより、ゲートウェイ1(プロセッサ11)は、書換装置9から出力される書換プログラムのデータ量に応じた処理能力での動作が可能となる。また、ゲートウェイ1は、書換プログラムのデータ量だけでなく、この時点での車輌の動作状態を考慮した実行条件での処理を行う構成でもよい。
本実施形態のゲートウェイ1は例えば、イグニッションスイッチ6が操作されたことを示すデータを受信した場合に、ACC状態又はIG−ON状態へ遷移することを検知していた。ゲートウェイ1は、イグニッションスイッチ6が操作されたか否かを示すデータだけでなく、ブレーキペダル7が操作されたか否かを示すデータ、及び/又は、シフトレバー8が操作されたか否かを示すデータに基づいて車輌の動作状態を判定してもよい。また、ゲートウェイ1は、いずれかの車載機器が操作されたか否かを示すデータに基づいて車輌の動作状態を判定してもよい。例えば、カーオーディオ及びカーナビゲーション装置等の車載機器への電力供給が可能であるACC状態において、カーオーディオ又はカーナビゲーション装置に対して動作開始指示の操作が行われたか否かに応じて、異なる動作状態と判定してもよい。これにより、同じACC状態であっても、カーオーディオ又はカーナビゲーション装置が動作中であるか非動作中であるかに応じてゲートウェイ1(プロセッサ11)における実行条件を切り替えることができる。また、ゲートウェイ1は、いずれかの車載機器が操作されたか否かを示すデータの代わりに、いずれかの車載機器が動作中であるか否かを示すデータに基づいて車輌の動作状態を判定してもよい。車載機器は、動作開始指示の操作が行われた場合に動作を開始するので、このようなデータを用いた場合であっても同様にゲートウェイ1(プロセッサ11)における実行条件を切り替えることが可能となる。
また、信号待ち等で停車している場合に自動的にエンジンを停止させるアイドリングストップ機能を有する車輌や、ドアがロック状態の駐車中にドアがアンロックされた場合に自動的にACC状態に遷移する機能を有する車輌がある。このような車輌の場合例えば、ゲートウェイ1は、アイドリングストップ機能によってエンジンが停止されたことを示すデータに基づいて、車輌がエンジン停止状態に遷移することを検知できる。また、ゲートウェイ1は、アンロック操作が行われたことを示すデータ、又はアンロックが実行されたことを示すデータに基づいて、車輌がACC状態に遷移することを検知できる。よって、車輌の動作状態が自動的に変更される構成であっても、変更後の車輌の動作状態に応じてゲートウェイ1(プロセッサ11)における実行条件を切り替えることが可能となる。
上述した実施形態では、書換装置9は、ゲートウェイ1の外部機器接続部17に接続される構成であるが、このような構成に限らない。例えば、通信バス2〜5のいずれかに外部機器接続部17が設けてあり、書換装置9は外部機器接続部17を介していずれかの通信バス2〜5に接続される構成でもよい。また、いずれかのECUに外部機器接続部17が設けてあり、書換装置9は外部機器接続部17を介していずれかのECUに接続され、接続されたECUを介していずれかの通信バス2〜5に接続される構成でもよい。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許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。
1 ゲートウェイ(車載中継装置)
2〜5 通信バス(通信線)
9 書換装置(出力装置)
11 プロセッサ(取得部)
11b 動作状態判定部(検出部)
11c 実行条件切替部(決定部、実行制御部)
17 外部機器接続部(接続部)
2a〜2c,3a〜3c,4a〜4c,5a〜5c ECU(車載機器)
2〜5 通信バス(通信線)
9 書換装置(出力装置)
11 プロセッサ(取得部)
11b 動作状態判定部(検出部)
11c 実行条件切替部(決定部、実行制御部)
17 外部機器接続部(接続部)
2a〜2c,3a〜3c,4a〜4c,5a〜5c ECU(車載機器)
Claims (5)
- 複数のプロセッサコアを有し、該プロセッサコアの少なくとも1つにて所定のクロック周波数で制御プログラムを実行するプロセッサを備え、少なくとも1つの車載機器がそれぞれ接続された複数の通信線間の通信を中継する車載中継装置において、
前記通信線を介して情報を取得する取得部と、
該取得部が取得した情報に基づいて、自装置を搭載する車輌の動作状態を検出する検出部と、
該検出部が検出した動作状態に応じて、前記プロセッサが制御プログラムを実行する際に用いるプロセッサコアのコア数及び/又はクロック周波数を決定する決定部と、
該決定部が決定したコア数のプロセッサコア及び/又はクロック周波数での制御プログラムの実行を前記プロセッサに指示する実行制御部と
を備えることを特徴とする車載中継装置。 - 前記検出部は、前記車載機器の動作状態に係る情報に基づいて、前記車輌の動作状態を検出するようにしてあることを特徴とする請求項1に記載の車載中継装置。
- 前記検出部は、前記車輌のイグニッションスイッチ、ブレーキペダル、又はシフトレバーに対する操作に係る情報に基づいて、前記車輌の動作状態を検出するようにしてあることを特徴とする請求項1に記載の車載中継装置。
- 前記車載機器にて実行される制御プログラムを書き換える書換プログラムを出力する出力装置の接続が可能な接続部を更に備え、
前記検出部は、前記接続部に前記出力装置が接続された場合、前記車載機器にて実行される制御プログラムの書き換えが行われる状態であることを検出するようにしてあることを特徴とする請求項1から3までのいずれかひとつに記載の車載中継装置。 - 複数のプロセッサコアを有し、該プロセッサコアの少なくとも1つにて所定のクロック周波数で制御プログラムを実行するプロセッサを備える車載中継装置が、少なくとも1つの車載機器がそれぞれ接続された複数の通信線間の通信を中継する中継方法において、
前記車載中継装置が、前記通信線を介して取得した情報に基づいて、自装置を搭載する車輌の動作状態を検出するステップと、
前記車載中継装置が、検出した動作状態に応じて、前記プロセッサが制御プログラムを実行する際に用いるプロセッサコアのコア数及び/又はクロック周波数を決定するステップと、
前記車載中継装置が、決定したコア数のプロセッサコア及び/又はクロック周波数での制御プログラムの実行を前記プロセッサに指示するステップと
を含むことを特徴とする中継方法。
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