JP6394678B2 - 制御装置、制御プログラムの更新可否の決定方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
機器が車両に搭載されている。従って、車両には、各車載機器を制御するための制御装置
である、所謂ECU(Electronic Control Unit)が多数搭載されている。
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に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。
特許文献1の車両制御装置によれば、ECUの制御処理が行われない車両走行時にプログラム更新が実行されるので、プログラム更新を早期に実行できる。
従って、走行中にプログラム更新を実施するため、車両のユーザが想定しない走行ルートが設定されることがあり、ユーザに煩わしさを感じさせる可能性がある。
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
(1) 本実施形態の制御装置は、車両に搭載された対象機器を制御する複数種類の車載制御装置の制御プログラムの更新可否を決定する制御装置であって、車両走行時における前記車載制御装置の制御機能の利用可能性を対応する前記車載制御装置ごとに取得する取得部と、取得した前記利用可能性の多寡に基づいて、前記車載制御装置についての前記制御プログラムの更新可否を決定する制御部と、を備える。
従って、ある制御機能をユーザが利用している最中に、当該制御機能に対応する車載制御装置の制御プログラムの更新を勧められることにより、ユーザが不便に感じるのを未然に防止することができる。
この場合、制御部が、車載制御装置の制御プログラムの更新可否を、ユーザごとの利用可能性に基づいて実行できる。従って、ユーザが不便に感じない適切なタイミングで、車載制御装置による更新処理を許容することができる。
このようにすれば、自動運転中の車両についても、利用可能性の多寡に基づいて車載制御装置についての制御プログラムの更新可否を決定できるようになる。
従って、本実施形態の制御方法は、上述の(1)〜(4)のいずれかに記載の制御装置と同様の作用効果を奏する。
従って、本実施形態のコンピュータプログラムは、上述の(1)〜(4)のいずれかに記載の制御装置と同様の作用効果を奏する。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、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。
図1は、本発明の実施形態に係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及びDL(ダウンロード)サーバ6を含む。
管理サーバ5及びDLサーバ6は、例えば、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。
各車両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、CPU(Central Processing Unit)11、RAM(Random Access Memory)12、記憶部13、及び車内通信部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1つの装置で構成してもよい。
CPU11は、例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。
RAM12は、SRAM(Static RAM)又は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及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、及び、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。
記憶部13は、CPU11が実行するプログラム及び実行に必要なデータ等を記憶する記憶領域を有する。記憶部13は、DLサーバ6から受信した各ECU30の更新プログラムなども記憶する。
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、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、例えば、エンジン、ブレーキ及び操舵機能などに関する走行系ECU、ヘッドライトやドアロックなどのボディ系制御ECU、レーンキープアシストなどの自動走行系ECUなどがある。
RAM32は、SRAM又はDRAM等のメモリ素子で構成され、CPU31が実行するプログラム及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、例えば、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(例えば、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、及び通信部55などを備える。
RAM53は、SRAM又はDRAM等のメモリ素子で構成され、CPU51が実行するプログラム及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。
サービス管理テーブルは、例えば、登録会員が所有する車両1の車両識別番号(VIN)と、車両識別番号ごとのECU30の種別と、各ECU30が実行する制御プログラムのバージョン情報の履歴とを纏めた参照テーブルよりなる。
DLサーバ6が保持する更新プログラムは、当該ECU30にインストールさせる最新バージョンの制御プログラムそのものであってもよいし、旧バージョンの制御プログラムと新バージョンの制御プログラムとの差分プログラム(以下、差分プログラムよりなる更新プログラムを「Δ」と記載することがある。)であってもよい。
管理サーバ5のCPU51は、ゲートウェイ10から受信した通信パケットに含まれる制御プログラムのバージョン情報が最新バージョンであるか否かを、サービス管理テーブルを参照して判定する。
上記の通信パケットを受信したゲートウェイ10は、管理サーバ5から通知されたURLと、リプログラミングを実行すべきECU30の種別とを含むダウンロード要求をDLサーバ6に送信する。
更新プログラムを受信したゲートウェイ10のCPU31は、受信した更新プログラムをECU30に転送し、制御プログラムを最新バージョンに更新する処理をECU30に実行させる。
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、対象ECU30A〜30C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。
図5において、「対象ECU」は、制御プログラムの更新対象のECU30のことである。「情報系ECU」は、カーナビゲーション装置、同装置の液晶ディスプレイ(表示装置)及び入力デバイスなどの情報系の対象機器を制御するECU30のことである。
管理サーバ5は、受信した通信パケットに含まれるバージョン情報と車両識別番号に基づいて、前述のサービス管理テーブルを探索することにより、対象ECU30A〜30Cに関する制御プログラムの更新の必要性を判定する。
この場合、管理サーバ5は、パケット送信元のゲートウェイ10宛てに、対象ECU30A〜30Cの更新プログラムの保存先URL(DLサーバ6における更新プログラム格納フォルダのURL)を含むダウンロード要求を送信する(ステップS2)。
更新プログラムのダウンロードが完了すると、ゲートウェイ10は、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し、ダウンロード完了通知を管理サーバ5に送信する(ステップS5)。
現時点の車両情報には、例えば、ユーザID、運転状況(駐車/停車/走行のいずれか。)、現在位置、現在時刻、OD(Origin-Destination)情報(走行経路を含む。)、及びバッテリ残量などが含まれる。
例えば、1台の車両1を3人のユーザ(車両1の所有者とその配偶者とその長男など)が共用する場合、1つの車両識別情報(VIN)に対応する3つのスマートキー情報の値を各人のユーザIDとすればよい。
この判定処理は、対象ECU30A〜30Cが担う制御機能の利用可能性に応じて、制御プログラムの更新可否を判定する処理である。対象ECU30A〜30Cの制御機能の利用可能性は、管理サーバ5が予め記憶する利用パターンに基づいて判定される。なお、利用パターンに基づくリプロ実行可否の判定処理(図6)の詳細については後述する。
実行要求を受信したゲートウェイ10は、更新プログラムΔを用いた制御プログラムの更新の実行要否をユーザに確認させるため、情報系ECU30Dに確認要求を送信する(ステップS8)。
この確認画面には、例えば、「対象ECU30A〜30Cの制御プログラムを更新しますか?」、「対象ECU30A〜30Cの制御プログラムを更新可能です。今すぐ実行? 後で実行?」など、制御プログラムの更新を実行するか否かをユーザが選択可能な表示が含まれる。
この場合、更新実行の入力信号が情報系ECU30Dに送信され、情報系ECU30Dがゲートウェイ10に更新許可を送信する(ステップS10)。更新許可を受信したゲートウェイ10は、対象ECU30A〜30Cに制御プログラムの更新要求を送信するともに(ステップS11)、対象ECU30A〜30Cに更新プログラムΔを転送する。
具体的には、対象ECU30A〜30CのCPU31の起動部35が、自機の制御モードを通常モードからリプロモードに切り替え(図3参照)、受信した更新プログラムΔを展開して旧バージョンの制御プログラムに適用することにより、制御プログラムが旧バージョンから新バージョンに書き換えられる。
上記の完了通知を受信すると、ゲートウェイ10は、自車両の車両識別番号と、対象ECU30A,30Bの更新処理が完了した旨の完了通知を、管理サーバ5に送信する(ステップS14)。
具体的には、管理サーバ5は、ゲートウェイ10から受信した完了通知に含まれる車両識別番号を探索し、当該識別番号に関連づけられた対象ECU30A〜30Cの制御プログラムのバーション情報を新バージョンに更新する。
図6は、管理サーバ5のCPU51が実行する、リプロ実行可否の判定処理の一例を示すフローチャートである。
図6に示すように、管理サーバ5のCPU51は、ゲートウェイ10からダウンリンク完了通知を受信したか否かを継続的に判定している(ステップST10)。
利用パターンとは、例えば、特定のユーザ又はユーザ全般が、どのような状況の場合にECU30の制御対象を利用するか或いは利用しないかなど、車両1のユーザによるECU30の制御対象の利用傾向のことを意味する。
具体的には、CPU51は、例えば、利用パターンに基づく対象ECU30A〜30Cの利用可能性が所定の閾値(例えば5%)以下の場合は、利用可能性が低いと判定し、所定の閾値を超える場合は、利用可能性が高いと判定する。
上記の実行要求を受信したゲートウェイ10は、前述の通り、自車両の情報系ECU30Dに確認要求を送信する(図5のステップS8)。これにより、車両1のユーザに、対象ECU30A〜30Cの実行要否が通知される(図5のステップS9)。
上記の待機指令は、例えば、所定時間(例えば、1時間〜1日程度)の経過後にダウンロード完了通知の再送を指令する通信パケットよりなる。従って、管理サーバ5のCPU51は、所定時間経過後にゲートウェイ10から受信するダウンロード完了通知を契機として、リプロ実行可否の判定処理(図6)を再度実行する。
(判定方法の具体例1)
判定方法の具体例1では、対象ECU30Aが更新する制御機能が「オートライト」(照度に応じてヘッドライト等を点灯又は消灯する機能)である場合を想定する。
この場合、管理サーバ5のCPU51は、ゲートウェイ10のダウンロード完了通知に含まれるユーザIDが「ユーザ1」である場合には、対象ECU30Aの利用可能性が低いと判定し(ステップST13でYes)、対象ECU30Aに関する更新の実行要求を送信する(ステップST14)。
この場合、管理サーバ5のCPU51は、ゲートウェイ10から通知されたユーザIDが「ユーザ1」であり、現在時刻が昼間以外の時間帯である場合には、対象ECU30Aの利用可能性が高いと判定し(ステップST13でNo)、対象ECU30Aに関する更新の待機要求を送信する(ステップST15)。
この場合、管理サーバ5のCPU51は、ゲートウェイ10から通知されたユーザIDが「ユーザ1」であり、現在時刻及びOD情報からトンネル区間の走行が予想される場合には、対象ECU30Aの利用可能性が高いと判定し(ステップST13でNo)、対象ECU30Aに関する更新の待機要求を送信する(ステップST15)。
判定方法の具体例2では、対象ECU30Bが更新する制御機能が「レーンキープアシスト」(車線をキープするように自動操舵する機能:以下、「LKA」ともいう。)である場合を想定する。
この場合、管理サーバ5のCPU51は、ゲートウェイ10のダウンロード完了通知に含まれるユーザIDが「ユーザ2」であり、現在時刻、現在位置及びOD情報などから所定の道路区間の走行が予想される場合には、対象ECU30Bの利用可能性が低いと判定し(ステップST13でYes)、対象ECU30Bに関する更新の実行要求を送信する(ステップST14)。
判定方法の具体例3では、対象ECU30Cが更新する制御機能が「ワイパー制御」である場合を想定する。
この場合、管理サーバ5のCPU51は、ゲートウェイ10のダウンロード完了通知に含まれるユーザIDが「ユーザ3」であり、現時点の天候が晴れの場合は、対象ECU30Cの利用可能性が高いと判定し(ステップST13でNo)、対象ECU30Cに関する更新の待機要求を送信する(ステップST15)。
図7は、管理サーバ5のCPU51が実行する、利用パターンの生成処理の一例を示す説明図である。「利用パターンの生成処理」とは、車両1から取得する車両情報、及び管理サーバ5が車両1以外から取得可能な情報(天候、道路種別など)から、所定のECU制御機能の利用パターン(利用傾向)を生成する処理である。
車両情報データベース56には、複数の「車両情報管理テーブル」が含まれる。この管理テーブルに含める車両情報は、管理サーバ5が車両1のゲートウェイ10から所定時間(例えば1〜5秒)ごとに受信する通信パケットから抽出される。
1つの車両情報管理テーブルには、1つの車両識別番号に関するユーザIDごとの運転状況や現在位置などが含まれる。
管理サーバ5のCPU51は、データベース56に蓄積した車両情報に所定の統計処理を実行し、ユーザごとの利用パターンのデータベース57を生成する。
更に、CPU51は、車両情報データベース56に含まれるユーザ3の車両情報管理テーブルから、所定の制御機能(例えば、ワイパー制御)の稼働状況に影響する説明変数を抽出することにより、ワイパー制御に関するユーザ3の利用パターン3を生成する。
上述の通り、本実施形態の管理サーバ5によれば、記憶部54が、車両走行時における対象ECU30A〜30Cの制御機能の利用パターンを取得しており、CPU51が、取得した利用パターンに基づいて、対象ECU30A〜30Cによる制御プログラムの更新可否を判定するので、対象ECU30A〜30Cが制御機能を実行しない走行ルートを設定しなくても、車両走行中における制御プログラムの更新可否を適切に判定することができる。
従って、ある制御機能(例えば、上述の「オートライト」、「LKA」及び「ワイパー制御」など)をユーザが利用している最中に、当該制御機能に対応する対象ECU30A〜30Cの制御プログラムの更新を勧められることにより、ユーザが不便に感じるのを未然に防止することができる。
このため、CPU51が、対象ECU30A〜30Cの制御プログラムの更新可否の判定を、ユーザ1〜3ごとの利用パターン1〜3に基づいて実行できる。従って、各ユーザ1〜3が不便に感じない適切なタイミングで更新処理の実行要求(図5のステップS7)を送信することができる。
上述の実施形態では、同じ車両1を運転する複数の運転者のユーザIDを、スマートキー情報などを利用して定義しているので、ユーザIDで識別するユーザは、車両1を実際に運転する人間に限られる。
しかし、ほぼ完全な自動運転が将来的に実用化され得ることを想定すると、ユーザIDには、車両1が自動運転である場合の識別情報が含まれていることが好ましい。
このようにすれば、自動運転中の車両1についても、利用パターンに基づいてECU30A〜30Cについての制御プログラムの更新可否を決定できるようになる。
上述の実施形態では、管理サーバ5は、制御プログラムを更新するか否かを車両1のユーザに問い合わせるために、実行要求を車両1のゲートウェイ10に送信している(図5のステップS7)。
もっとも、タクシー会社やバス会社など、複数の業務用車両を有する企業体の業務用サーバが存在し、この業務用サーバが業務用車両の制御プログラムを一括管理している場合には、実行要求を業務用サーバに送信することにしてもよい。
上述の実施形態では、利用パターンに基づいて対象ECU30A〜30Cについての制御プログラムの更新可否を決定する処理を、管理サーバ5のCPU51が実行しているが、この処理をゲートウェイ10のCPU11が実行することにしてもよい。すなわち、更新可否の決定の実行主体は、ゲートウェイ10であってもよい。
この場合、自車両のユーザに関するECU30の制御機能の利用パターンを、ゲートウェイ10が自身で作成してもよいし、管理サーバ5から受信してもよい。
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(制御部)
12 RAM
13 記憶部(取得部)
14 車内通信部
15 無線通信部
30 ECU(車載制御装置)
30A 対象ECU(車載制御装置)
30B 対象ECU(車載制御装置)
30C 対象ECU(車載制御装置)
30D 情報系ECU
31 CPU
32 RAM
33 記憶部
34 通信部
35 起動部
51 CPU(制御部)
52 ROM
53 RAM
54 記憶部(取得部)
55 通信部
56 車両情報データベース
57 利用パターンデータベース
Claims (7)
- 車両に搭載された対象機器を制御する複数種類の車載制御装置の制御プログラムの更新可否を決定する制御装置であって、
車両走行時における前記車載制御装置の制御機能の利用可能性を対応する前記車載制御装置ごとに取得する取得部と、
取得した前記利用可能性の多寡に基づいて、前記車載制御装置についての前記制御プログラムの更新可否を決定する制御部と、を備える制御装置。 - 前記制御部は、前記利用可能性が所定の閾値以下である場合に、前記制御プログラムの更新が可能であると判定する請求項1に記載の制御装置。
- 前記利用可能性には、前記車両を運転し得るユーザの識別情報ごとに設定された利用可能性が含まれる請求項1又は請求項2に記載の制御装置。
- 前記ユーザの識別情報には、前記車両が自動運転である場合の識別情報が含まれる請求項3に記載の制御装置。
- 前記制御機能の稼働状況の蓄積に基づいて、前記利用可能性を生成する生成部を更に備える請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の制御装置。
- 車両に搭載された対象機器を制御する複数種類の車載制御装置の制御プログラムの更新可否を決定する方法であって、
車両走行時における前記車載制御装置の制御機能の利用可能性を対応する前記車載制御装置ごとに取得するステップと、
取得した前記利用可能性の多寡に基づいて、前記車載制御装置についての前記制御プログラムの更新可否を判定するステップと、を含む制御方法。 - 車両に搭載された対象機器を制御する複数種類の車載制御装置の制御プログラムの更新可否を決定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、
車両走行時における前記車載制御装置の制御機能の利用可能性を対応する前記車載制御装置ごとに取得する取得部、及び、
取得した前記利用可能性の多寡に基づいて、前記車載制御装置についての前記制御プログラムの更新可否を判定する制御部、として機能させるコンピュータプログラム。
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