JP7327325B2 - 車載機器、情報生成方法、情報生成プログラム、および、車両 - Google Patents

Description

本開示は、車両等に搭載されるネットワークシステムに含まれる車載機器等に関する。

車両には、複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）と呼ばれる車載機器が通信線を介して互いに接続されて構成されたネットワークシステムが搭載されている。各車載機器は、互いにメッセージを送受信して、車両の各機能を分担して実行する。

車載機器は、典型的にはプロセッサと、ＲＡＭのような一時的な記憶部やフラッシュＲＯＭのような不揮発性の記憶部とを備えている。プロセッサが実行するソフトウェア（プログラム）は、不揮発性の記憶部に記憶される。ソフトウェアをより新しいバージョンに書き変えて更新することにより、車載機器の機能の向上、改善を図ることができる。

ソフトウェアの更新には、サーバー（センタ）から無線通信等により更新データを受信するダウンロード、ダウンロードした更新データに基づいて更新ソフトウェアを車載機器の記憶部に書き込むインストールのステップがある。インストールには、車載機器の仕様に応じて、ダウンロードした更新ソフトウェアを、記憶部の記憶領域のうち、ソフトウェア記憶用の領域として定められた１つの領域（１面）に、現在のソフトウェア（旧ソフトウェア）を上書きして書き込む上書きインストールと、ソフトウェア記憶用の領域として定められた２つの領域（２面）のうち、現在のソフトウェア（旧ソフトウェア）が記憶された領域（一方の面）でないほうの領域（他面）に書き込む他面インストールとがある。ソフトウェア記憶用の領域として定められた２つの領域は、例えば、同一のメモリ部品の相異なるバンク（構成単位）にそれぞれ含まれる領域であってもよいし、あるいは、標準装備のメモリ部品および拡張装備のメモリ部品のような、相異なるメモリ部品のそれぞれの領域であってもよい。

他面インストールの場合は、ソフトウェア更新のステップには、ダウンロード、インストールの各ステップに加えて、インストールした更新ソフトウェアを実行対象のソフトウェアとして有効化するアクティベートのステップがある。

ＥＣＵのソフトウェア更新に関連して、特許文献１は、特定のＥＣＵがマスタＥＣＵとして機能し、サーバーとの通信を行い、マスタＥＣＵ自身や他のＥＣＵのソフトウェアの更新を行うことを開示している。

特開２０１１－１４８３９８号公報

ソフトウェアの更新中、例えば、ソフトウェアの上書きインストール中、あるいは、他面インストールしたソフトウェアのアクティベート中は、その車載機器がソフトウェアを実行することができないため動作ができず、車両の機能が制限されるおそれがある。

そのため、ソフトウェアの更新によって、ユーザーの利便性が損なわれるおそれがある。

本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、ソフトウェア更新において、利便性低下を抑制できる車載機器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示技術の一局面は、車載ネットワークに含まれ、１つ以上の他の車載機器と通信可能であり、自機器のソフトウェアの更新のための処理を他の車載機器との通信中に実行可能な車載機器であって、当該処理を行っていないときは、第１情報として、ソフトウェアの実行によって他の車載機器に送信する情報を生成し、当該処理を行っているときは、第２情報として、ソフトウェアの実行によらずに他の車載機器に送信する情報を生成する、制御部を備える、車載機器である。

本開示技術によれば、車載機器がソフトウェア更新を行う場合に、他の車載機器の機能を停止させないようにでき、利便性低下を抑制できる。

一実施形態に係るネットワークシステムの構成図 一実施形態に係る車載機器の構成図 一実施形態に係る処理を示すシーケンス図

（実施形態）
＜構成＞
図１に、本実施形態に係るネットワークシステム１の構成例を示す。ネットワークシステム１は、車両に搭載される。ネットワークシステム１は、ソフトウェア更新装置５０を含む。ソフトウェア更新装置（ＯＴＡ（Ｏｖｅｒ－Ｔｈｅ－Ａｉｒ）マスタ）５０には、複数のバス１０、２０、３０…が接続されている。複数の車載機器（電子制御ユニット）１１、１２…が、バス１０に接続されている。複数の車載機器２１、２２…が、バス２０に接続されている。複数のアクチュエータ３１、３２…が、バス３０に接続されている。図１および以降の説明においては、バスとして、バス１０、２０、３０を例示し、車載機器として、車載機器１１、１２、２１、２２を例示し、アクチュエータ３１、３２を例示するが、これらの数は限定されない。なお、バス１０、２０、３０、あるいは、車載機器１１、１２、２１、２２には、車両や車両の周辺の状態を取得する各種センサが適宜接続されている。

ソフトウェア更新装置５０は、車外に設置されたサーバー（センタ、外部装置）１００と通信可能な通信部（通信モジュール）５１、各種データを記憶する記憶部（ストレージ）５２、制御部５３を含む。

各車載機器１１、１２、２１、２２は、ネットワークを介して互いに通信を行い、車両の制御のための各種処理を行う。図２に、車載機器１１の構成例を示す。車載機器１１は、フラッシュＲＯＭのような不揮発性の記憶部（ストレージ）１１２と、記憶部１１２からソフトウェアを読み出して実行することで各種処理を行う制御部（プロセッサ、マイクロコントローラ）１１３と、他の車載機器やソフトウェア更新装置５０と通信を行う通信部１１１とを含む。また、図示を省略するがソフトウェアの一部やデータを記憶するＲＡＭのような一時的な記憶部を含む。車載機器１２、２１、２２も同様に構成される。なお、ソフトウェア更新装置５０も同様に記憶部５２にソフトウェア更新装置５０用のソフトウェア（プログラム）を記憶しており、制御部５３（プロセッサ、マイクロコントローラ）がソフトウェアを読み出して実行することで、ソフトウェア更新装置５０の機能を実行することができる。すなわち、各車載機器１１、１２、２１、２２およびソフトウェア更新装置５０は、プロセッサあるいはマイクロコントローラー等を含むコンピューターとして実装可能である。

ソフトウェア更新装置５０の制御部５３は、各バス１０、２０、３０を介して、サーバー１００と各車載機器１１、１２、２１、２２との間の通信、各車載機器１１、１２、２１、２２間の通信、各車載機器１１、１２、２１、２２と各アクチュエータ３１、３２との間の通信の制御や中継を行う。このように、ソフトウェア更新装置５０は、通信を中継する中継装置としても機能する。あるいは、ソフトウェア更新装置５０は、このような中継装置の一部として設けられてもよいし、このような中継装置とは別にバス１０、２０、３０のいずれかに接続されて設けられてもよい。

アクチュエータ３１、３２は、例えばブレーキ、エンジン、あるいはパワーステアリングのように車両やその一部に対して力学的な作用を発生させる車載機器であり、車載機器１１、１２、２１、２２からの指示に基づいて動作する。アクチュエータ３１、３２もまた、プロセッサあるいはマイクロコントローラーやメモリ等から構成されるコンピューターを含んでもよい。

ソフトウェア更新装置５０の制御部５４は、車載機器１１、１２、２１、２２のそれぞれの記憶部が記憶しているソフトウェアを更新することができる。すなわち、ソフトウェア更新装置５０は、ダウンロードする制御、インストールする制御、あるいはさらにアクティベートする制御を行う。ダウンロードは、サーバー１００から送信された車載機器１１、１２、２１、２２のいずれかのソフトウェアを更新するための更新データ（配信パッケージ）を受信して記憶する処理である。ダウンロードする制御は、ダウンロード実行だけでなく、ダウンロードの実行可否判断、更新データの検証等、ダウンロードに関する一連の処理の制御を含みうる。インストールは、ダウンロードした更新データに基づいて、更新対象の車載機器の第２記憶部に更新版のソフトウェア（更新ソフトウェア）を書き込む処理である。インストールする制御は、インストール実行だけでなく、インストールの実行可否判断、更新データの転送および更新版のソフトウェアの検証等、インストールに関する一連の処理の制御を含みうる。アクティベートは、インストールした更新版のソフトウェアを実行対象のソフトウェアとして有効化するため、例えばソフトウェアの実行開始アドレスの設定値のコンフィグレーション等を行う処理である。アクティベートする制御は、アクティベート実行だけでなく、アクティベートの実行可否判断、実行結果の検証等、アクティベートに関する一連の制御を含みうる。

インストールする制御においては、更新データが更新ソフトウェア自体を含む場合、制御部５３が、更新ソフトウェアを車載機器に送信することができる。また、更新データが、更新ソフトウェアの圧縮データ、差分データ、あるいは、分割データを含む場合、制御部５３が、更新データの展開あるいは組付け等を行って更新ソフトウェアを生成して車載機器に送信することができる。あるいは、制御部５３が、更新データを車載機器に送信し、車載機器が、更新データの展開あるいは組付け等を行って更新ソフトウェアを生成してもよい。

更新ソフトウェアを車載機器の第２記憶部に書き込むインストール自体の実行は、制御部５３が行ってもよいし、制御部５３の指示を受けた車載機器が行ってもよいし、更新データ（あるいは更新ソフトウェア）を受信した車載機器が、制御部５３の明示の指示がなくても自律的に行ってもよい。

インストールした更新ソフトウェアを有効化するアクティベート自体の実行は、制御部５３が行ってもよいし、制御部５３の指示を受けた車載機器が行ってもよいし、車載機器が、制御部５３の明示の指示がなくても、インストールに引き続いて自律的に行ってもよい。

なお、このようなソフトウェアの更新処理は、複数の車載機器のそれぞれに対して、連続して、あるいは並列的に行うことができる。なお、更新データは、更新ソフトウェアを生成するのに用いられるデータであり、内容や形式は限定されず、上述のように、例えば更新ソフトウェア自体、更新ソフトウェアを生成するための差分データ、あるいは、これら圧縮データまたは分割データ等を含む。また、更新データは、ソフトウェア更新対象の車載機器（ターゲット電子制御ユニット）の識別子（ＥＣＵＩＤ）や更新前のソフトウェアのバージョンの識別子（ＷＣＵ Ｓｏｆｔｗａｒｅ ＩＤ）を含んでもよい。

サーバー１００は、一例として、特定のセンタ等に設置されたサーバー等のコンピューター装置であり、複数の車両のそれぞれに対して、各車両の車載機器のソフトウェアを更新するためのそれぞれの更新データを送信することができる。サーバー１００はソフトウェア更新装置５０と通信する通信部（通信モジュール）１０１および通信部１０１を制御する制御部１０２を含む。制御部１０２の機能は、プロセッサあるいはマイクロコントローラー等によって実行される。また、サーバー１００は、図示しない記憶部を備え、複数の車載機器のそれぞれのソフトウェアを更新するためのデータを外部から受け付けて記憶することができる。

＜処理＞
以下に、本実施形態に係るソフトウェア更新処理の例を説明する。図３に、本処理の例を示すシーケンス図を示す。本処理は、例えば車両が電源オン（イグニッションオン、パワーオン）の状態で開始される。

（ステップＳ１０１）
ソフトウェア更新装置５０の制御部５３は、通信部５１を制御して、サーバー１００に、更新ソフトウェアの有無の問い合わせを行なう。

（ステップＳ１０２）
サーバー１００の通信部１０１が、問い合わせを受信すると、制御部１０２は、更新ソフトウェアが存在する場合は通信部１０１を制御してソフトウェア更新装置５０に更新あり通知を送信する。制御部１０２は、例えば、ネットワークシステム１に含まれる複数の車載機器の種類や現在のソフトウェアのバージョンを表す情報に基づいて、これらの車載機器用のソフトウェアの更新バージョンである更新ソフトウェアの有無を判定することができる。このような情報は、あらかじめサーバー１００が記憶していてもよいし、ソフトウェア更新装置５０から問い合わせとともに受信してもよい。なお、制御部１０２は、更新ソフトウェアが存在しない場合は通信部１０１を制御してソフトウェア更新装置５０に更新なし通知を送信する。

（ステップＳ１０３）
ソフトウェア更新装置５０の通信部５１が更新あり通知を受信すると、制御部５３は、車載機器の１つであるＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）装置に、更新データをダウンロードする許諾を求める表示を行う。ユーザーがＨＭＩ装置に許諾する操作を行うと、制御部５３は通信部５１を制御して、サーバー１００に更新データ要求を行う。

（ステップＳ１０４）
サーバー１００の通信部１０１が、更新データ要求を受信すると、サーバー１００の制御部１０２は、サーバー１００に提供されている更新ソフトウェアに基づいて、車両に送信する更新データを生成する。更新データには、ソフトウェアの更新対象となる１つ以上の車載機器（ターゲット電子制御ユニット）のソフトウェアを更新するためのデータが含まれる。

（ステップＳ１０５）
サーバー１００の制御部１０２は、通信部１０１を制御して、更新データを送信する。

（ステップＳ１０６）
ソフトウェア更新装置５０の通信部５１は、更新データを受信し、制御部５３は、更新データを記憶部５２に記憶させる（ダウンロード）。

（ステップＳ１０７）
ソフトウェア更新装置の制御部５３は、インストールあるいはインストールおよびアクティベートの処理を開始する。ここでは、一例として、車載機器１１がソフトウェアの更新対象の車載機器に含まれており、制御部５３は、サーバー１００から受信した更新データに含まれる、車載機器１１のソフトウェアを更新するためのデータを車載機器１１に送信するものとする。

（ステップＳ１０８）
車載機器１１の制御部１１３は、上述のステップＳ１０１～Ｓ１０７と並行して、記憶部１１２に記憶しているソフトウェアを実行して、他の車載機器に送信するデータである第１情報を生成し、通信部１１１を制御して、第１情報を他の車載機器に送信する。図示する例では、車載機器１１は、車載機器１２が利用する情報として第１情報を生成し、車載機器１２に送信するが、他の車載機器が利用する情報として第１情報を生成し、他の車載機器に送信してもよい。また、他の複数の車載機器が利用する情報として第１情報を生成し、複数の車載機器に送信してもよい。さらにまた、他の複数の車載機器のそれぞれが利用する相異なる情報を、それぞれの車載機器用の第１情報として生成し、それぞれの車載機器に送信してもよい。第１情報は他の車載機器がその機能を実行するのに必要な情報であり、例えば、各種の制御値、要求等である。第１情報を送信するタイミングは限定されず、周期的であってもよいし、とくに必要がある場合のみであってもよい。第１情報は、ソフトウェア実行による高度な処理によって算出され、他の車載機器が好適に機能を発揮するため利用する情報である。なお、ここでいう車載機器とは、上述のアクチュエータ３１、３２も含みうる。

（ステップＳ１０９）
車載機器１２は、上述のステップＳ１０１～Ｓ１０７と並行して、第１情報を受信し、第１情報に基づいて、動作する。

（ステップＳ１１０）
車載機器１１は、データを受信すると、受信したデータに基づいて、ソフトウェアを更新する。すなわち、車載機器１１が、上書きインストールを行うタイプである場合、車載機器１１は、上述した上書きインストールを行う。また、車載機器１１が、上述の他面インストールを行うタイプである場合、車載機器１１は、上述した他面インストールとアクティベートとをこの順に行う。これらの処理は、上述したように車載機器１１の制御部１１３、ソフトウェア更新装置５０の制御部５３のいずれが主体となって行ってもよい。

（ステップＳ１１１）
車載機器１１の制御部１１３は、ステップＳ１１０と並行して、上書きインストールの処理中または他面インストールの後のアクティベートの処理中は、ソフトウェアの実行によらずに第２情報を生成し、通信部１１１を制御して、第２情報を他の車載機器に送信する。第２情報は、第１情報を一時的に代替する情報である。第２情報は、例えば、各種の制御値の標準値として定められた固定値のような所定値であり、他の車載機器の機能を例えば少なくとも限定的、一時的に発揮させることができる。あるいは、第２情報は、他の車載機器に対して機能が限定された動作モードで動作することを要求する要求等であってもよい。またあるいは、第２情報は、他の車載機器が実行するソフトウェアであってよい。このソフトウェアを他の車載機器が実行することにより、他の車載機器は、車載機器１１が第１情報を生成する機能を少なくとも一時的あるいは部分的に実行することができ、機能が完全に停止することを回避できる。なお、他面インストールを行う場合は、アクティベートの処理の前は、制御部１１３は、更新前のソフトウェアを実行することができるので、第１情報を生成することができる。

（ステップＳ１１２）
車載機器１２は、ステップＳ１１０と並行して、第２情報を受信し、第２情報に基づいて、少なくとも一時的あるいは部分的に動作する。これにより、車載機器１２は、車載機器１１がインストールあるいはアクティベートの処理をしている場合であっても、機能が完全に停止することはない。

（ステップＳ１１３）
車載機器１１の制御部１１３は、上述のステップＳ１１０の上書きインストールの処理、あるいは、他面インストールおよびアクティベートの処理が終了すると、記憶部１１２に記憶している更新されたソフトウェアを実行して、第１情報を生成し、通信部１１１を制御して、第１情報を他の車載機器に送信する。

（ステップＳ１１４）
車載機器１２は、第１情報を受信し、第１情報に基づいて、動作する。以降、ステップＳ１１３、Ｓ１１４が適宜繰り返される。シーケンスの説明は以上である。

以上の例は、サーバー１００から受信する更新データが、車載機器１１のソフトウェアを更新するためのデータを含んでいる場合の例であるが、他の車載機器のソフトウェアの更新も同様に行うことができる。また、更新対象の車載機器の数は限定されず２以上の車載機器のソフトウェアの更新を行ってもよい。また、ステップＳ１０７においてソフトウェア更新装置５０から車載機器に送信するデータは、上述したように、実体的には更新ソフトウェア自体でもよく、その圧縮データ、あるいは更新前のソフトウェアとの差分データ等であってもよい。

他の車載機器も、上述の車載機器１１と同様に第１情報、第２情報を送信するよう構成し、同様の処理を行うことができる。このようにすれば、複数の車載機器は、ソフトウェアの更新によって互いに与える影響を低減して、車両の機能の制限によるユーザーの利便性の低下を抑制できる。むろん、ソフトウェア更新を行う車載機器に種類によっては、このような方法によっても車両の安全性の確保が困難な場合もありうるが、その場合は、例えばユーザーに通知し承諾を得たうえで、走行禁止等の機能制限を行い、機能制限中にソフトウェア更新を行えばよい。

なお、車載機器１１は、２つ以上のソフトウェアを記憶部１１２に記憶しておき、第１情報を生成するソフトウェアを更新する場合、他のソフトウェアを実行することにより第２情報を生成してもよい。

また、車載機器１１が、２つ以上のソフトウェアを記憶部１１２に記憶しておき、第１情報を生成するソフトウェアの更新は、車両の停止中等、他の車載機器が動作しておらず他の車載機器に影響が生じにくいときに実行し、第１情報を生成しないソフトウェアの更新は、車両の走行中を含む任意のタイミングで実行するようにしてもよい。この態様では、第２情報を生成しなくてよい。

＜効果＞
本実施形態においては、車載機器がソフトウェア更新を行う場合に、第２情報を生成して、他の車載機器の機能を完全に停止させないようにでき、利便性低下を抑制できる。

本開示技術は、車載機器、車載機器を含むネットワークシステム、車載機器が備えるコンピューターが実行する方法、プログラムおよびこれを記憶したコンピューター読み取り可能な非一時的記憶媒体、車載機器を備えた車両等として捉えることが可能である。

本開示技術は、車両等に搭載されるネットワークシステムに有用である。

１ ネットワークシステム
１０、２０、３０ バス
１１、１２、２１、２２ 車載機器
３１、３２ アクチュエータ
５０ ソフトウェア更新装置
５１ 通信部
５２ 記憶部
５３ 制御部
１００ サーバー
１０１ 通信部
１０２ 制御部
１１１ 通信部
１１２ 記憶部
１１３ 制御部

Claims (7)

1. 車載ネットワークに含まれ、１つ以上の他の車載機器と通信可能であり、自機器のソフトウェアの更新のための処理を前記他の車載機器との通信中に実行可能な車載機器であって、
   前記処理を行っていないときは、第１情報として、前記自機器のソフトウェアの実行によって前記他の車載機器に送信する情報を生成し、
   前記処理を行っているときは、第２情報として、前記自機器のソフトウェアの実行によらずに前記他の車載機器に送信する情報を生成する、制御部を備え、
   前記第２情報は、前記他の車載機器に対して所定の動作モードでの動作要求、もしくは、前記他の車載機器が実行する他機器のソフトウェアである、車載機器。
2. 車載ネットワークに含まれ、１つ以上の他の車載機器と通信可能であり、自機器のソフトウェアの更新のための処理を前記他の車載機器との通信中に実行可能な車載機器のコンピューターが実行する情報生成方法であって、
   前記処理を行っていないときは、第１情報として、前記自機器のソフトウェアの実行によって前記他の車載機器に送信する情報を生成するステップと、
   前記処理を行っているときは、第２情報として、前記自機器のソフトウェアの実行によらずに前記他の車載機器に送信する情報を生成するステップとを含み、
   前記第２情報は、前記他の車載機器に対して所定の動作モードでの動作要求、もしくは、前記他の車載機器が実行する他機器のソフトウェアである、情報生成方法。
3. 車載ネットワークに含まれ、１つ以上の他の車載機器と通信可能であり、自機器のソフトウェアの更新のための処理を前記他の車載機器との通信中に実行可能な車載機器のコンピューターに実行させる、前記自機器のソフトウェアとは異なる情報生成プログラムであって、
   前記処理を行っているときに、前記他の車載機器に送信する情報を生成するステップを含み、
   前記情報は、前記他の車載機器に対して所定の動作モードでの動作要求、もしくは、前記他の車載機器が実行する他機器のソフトウェアである、情報生成プログラム。
4. 請求項１に記載の車載機器を備える、車両。
5. 車載ネットワークに含まれ、１つ以上の他の電子制御ユニットまたはアクチュエータと通信可能であり、自ユニットのソフトウェアの更新のためのインストールまたはアクティベートの処理を前記他の電子制御ユニットまたはアクチュエータとの通信中に実行可能な電子制御ユニットであって、
   前記処理を行っていないときは、第１情報として、前記自ユニットのソフトウェアの実行によって前記他の電子制御ユニットまたはアクチュエータに送信する情報を生成し、
   前記処理を行っているときは、第２情報として、前記自ユニットのソフトウェアの実行によらずに前記他の電子制御ユニットまたはアクチュエータに送信する情報を生成する、制御部を備え、
   前記第２情報は、前記他の電子制御ユニットまたはアクチュエータに対して所定の動作モードでの動作要求、もしくは、前記他の電子制御ユニットまたはアクチュエータが実行する他ユニットのソフトウェアである、車載機器。
6. 車載ネットワークに含まれ、１つ以上の他の電子制御ユニットまたはアクチュエータと通信可能であり、自ユニットのソフトウェアの更新のためのインストールまたはアクティベートの処理を前記他の電子制御ユニットまたはアクチュエータとの通信中に実行可能な電子制御ユニットのコンピューターが実行する情報生成方法であって、
   前記処理を行っていないときは、第１情報として、前記自ユニットのソフトウェアの実行によって前記他の電子制御ユニットまたはアクチュエータに送信する情報を生成するステップと、
   前記処理を行っているときは、第２情報として、前記自ユニットのソフトウェアの実行によらずに前記他の電子制御ユニットまたはアクチュエータに送信する情報を生成するステップとを含み、
   前記第２情報は、前記他の電子制御ユニットまたはアクチュエータに対して所定の動作モードでの動作要求、もしくは、前記他の電子制御ユニットまたはアクチュエータが実行する他ユニットのソフトウェアである、情報生成方法。
7. 車載ネットワークに含まれ、１つ以上の他の電子制御ユニットまたはアクチュエータと通信可能であり、自ユニットのソフトウェアの更新のためのインストールまたはアクティベートの処理を前記他の電子制御ユニットまたはアクチュエータとの通信中に実行可能な電子制御ユニットのコンピューターに実行させる、前記自ユニットのソフトウェアとは異なる情報生成プログラムであって、
   前記処理を行っているときに、前記他の電子制御ユニットまたはアクチュエータに送信する情報を生成するステップを含み、
   前記情報は、前記他の電子制御ユニットまたはアクチュエータに対して所定の動作モードでの動作要求、もしくは、前記他の電子制御ユニットまたはアクチュエータが実行する他ユニットのソフトウェアである、情報生成プログラム。

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