JP7403730B2 - 車両用制御装置 - Google Patents
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Description
ソフトウェアが書き込まれた記憶装置、
ソフトウェアを更新する更新ソフトウェアを受信する受信部、
バッテリの電源残容量を検出する電源残容量検出部、
バッテリの電源残容量の低下量を検出する電源残容量低下検出部、
更新ソフトウェアを記憶装置に書き込むためのソフトウェア更新電力を算出するソフトウェア更新電力算出部、
電源残容量検出部によって検出されたバッテリの残容量が、ソフトウェア更新電力算出部によって算出されたソフトウェア更新電力よりも大きい場合に、ソフトウェアの更新開始を許可するソフトウェア更新開始許可部、
バッテリの電源残容量の低下量が予め定められた低下判定値よりも小さい場合にソフトウェアの更新継続を許可するソフトウェア更新継続許可部、
ソフトウェア更新開始許可部によってソフトウェアの更新開始を許可された場合に更新ソフトウェアの記憶装置への書き込みを開始し、更新ソフトウェアの記憶装置への書き込み中にソフトウェア更新継続許可部によってソフトウェアの更新継続を許可された場合に更新ソフトウェアの記憶装置への書き込みを継続し、ソフトウェア更新開始許可部またはソフトウェア更新継続許可部の判定が不許可の場合は更新ソフトウェアの記憶装置への書き込みを中止するソフトウェア更新制御部、を備えたものである。
<車両用制御装置の構成>
図1は、実施の形態1に係る車両用制御装置100の構成図である。車両に搭載された車両用制御装置100は、通信部99、ソフトウェア更新制御部11、ソフトウェア更新電力算出部12、ソフトウェア更新開始許可部13、ソフトウェア更新継続許可部14、電源残容量検出部15、電源残容量低下検出部16を有し、バッテリ20に接続している。
車両用制御装置100の通信部99は、受信部18と送信部19を有し、外部と通信を行ってソフトウェア更新のためのデータを受信する。通信部99が通信を行う対象は、車両内の別の制御装置、車両のダイアグノシスコネクタに一時的に接続された再プログラミング装置、広域通信網を介して相互通信可能とした車外のサーバであってもよい。
<ソフトウェア更新電力算出>
車両用制御装置100の受信部18はサーバから更新用ソフトウェアを受信する。この更新用ソフトウェアに対し、ソフトウェア更新電力算出部12にて記憶装置への書き換え実行に必要な出力であるソフトウェア更新電力EPrvを算出する。ソフトウェア更新電力EPrvを確保できなければ、更新ソフトウェアの書き換えが完了できない。
車両に備えられたバッテリ20は、車両用制御装置100をはじめ、車内の様々な機器に電力を供給する。バッテリ20に接続された電源残容量検出部15は、バッテリの電源残容量EPrを検出する。
ソフトウェア更新開始許可部13は、電源残容量検出部15によって検出された電源残容量EPrと、ソフトウェア更新電力算出部12によって算出されたソフトウェア更新電力EPrvを比較する。電源残容量EPrがソフトウェア更新電力EPrvよりも大きい場合に、ソフトウェア更新開始許可部13は、ソフトウェアの更新開始を許可する。
バッテリ20に接続された電源残容量低下検出部16は、バッテリ20の電源残容量低下量ΔEPrを検出する。バッテリ20は、経年劣化、電極への電界物質の付着、車両の電力消費の急増などの様々な要因によって容量が急減する場合がある。電源残容量低下検出部16は、このような場合の電源残容量低下量ΔEPrを検出することによって、バッテリ20の状態の予想外の変化に対応を可能とする。
ソフトウェア更新継続許可部14は、電源残容量低下検出部16によって検出された電源残容量低下量ΔEPrをあらかじめ定められた低下判定値ΔEPjと比較する。電源残容量低下量ΔEPrが低下判定値ΔEPj以下であれば、ソフトウェア更新継続許可部14はバッテリ20の電源残容量がソフトウェア更新完了まで維持できると判断し、ソフトウェアの書き換え継続を許可する。
図2は、実施の形態1に係る車両用制御装置100のハードウェア構成図である。車両用制御装置100の各機能は、車両用制御装置100が備えた処理回路により実現される。具体的には、車両用制御装置100は、図2に示すように、処理回路として、CPU(Central Processing Unit)などの演算処理装置90(コンピュータ)、演算処理装置90とデータのやり取りする記憶装置91、演算処理装置90に外部の信号を入力する入力回路92、演算処理装置90から外部に信号を出力する出力回路93、及び通信路98を介してデータを送受信する通信部99などのインターフェースを備えている。
図3は、実施の形態1に係る車両用制御装置100のソフトウェア更新開始処理を示すフローチャートである。図3のフローチャートでは、車両用制御装置100の各機能ブロックが動作する流れについて説明する。
図4は、実施の形態1に係る車両用制御装置100のソフトウェア更新継続処理を示すフローチャートである。図4のフローチャートでは、ソフトウェア更新を実施中の車両用制御装置100の各機能ブロックが動作する流れについて説明する。
実施の形態2に係る車両用制御装置は図1、図2に示す車両用制御装置100の構成をそのまま適用できるので、符号をそのまま使用して説明する。ソフトウェアの変更のみによって、実施の形態2に係る車両用制御装置100を実現できるが、ハードウェアの変更を伴っていてもよい。
ソフトウェア更新継続許可部14は、電源残容量低下検出部16によって検出された電源残容量低下量ΔEPrをあらかじめ定められた低下判定値ΔEPjと比較する。電源残容量低下量ΔEPrが低下判定値ΔEPjよりも大きければ、ソフトウェア更新継続許可部14はバッテリ20の電源残容量がソフトウェア更新を完了できない可能性があると判断し、ソフトウェアの書き換え継続を許可しない。
図5は、実施の形態2に係る車両用制御装置100のソフトウェア更新継続処理を示す第一のフローチャートである。図6は、実施の形態2に係る車両用制御装置100のソフトウェア更新継続処理を示す第二のフローチャートである。図6のフローチャートは図5のフローチャートの続きを示している。
実施の形態3に係る車両用制御装置は図1、図2に示す車両用制御装置100の構成をそのまま適用できるので、符号をそのまま使用して説明する。ソフトウェアの変更のみによって、実施の形態3に係る車両用制御装置100を実現できるが、ハードウェアの変更を伴っていてもよい。
実施の形態3に係る車両用制御装置100は、実施の形態2に対してソフトウェア更新継続処理において、電源残容量低下検出部16の検出をバッテリ20の電源電圧Vb、電源電圧低下量ΔVbに基づいて実施する。この場合について具体的に説明する。電源電圧低下量ΔVbは、ソフトウェア更新開始時点の電源電圧からの電圧低下量である。ここでは、バッテリ20の電源電圧低下量判定値ΔVbng、上側電圧Vbh、下側電圧Vblを予め定めておくこととする。
図7は、実施の形態3に係る車両用制御装置100のソフトウェア更新継続処理を示す第一のフローチャートである。図7のフローチャートの続きは、実施の形態2に係る図6のフローチャートをそのまま流用する。
実施の形態4に係る車両用制御装置は図1、図2に示す車両用制御装置100の構成をそのまま適用できるので、符号をそのまま使用して説明する。ソフトウェアの変更のみによって、実施の形態4に係る車両用制御装置100を実現できるが、ハードウェアの変更を伴っていてもよい。
実施の形態4に係る車両用制御装置100は、実施の形態2に対してソフトウェア更新継続処理において、電源残容量低下検出部16の検出をバッテリ20のコールドクランキング電流であるCCAに基づいて実施する。この場合について具体的に説明する。
図8は、実施の形態4に係る車両用制御装置100のソフトウェア更新継続処理を示す第一のフローチャートである。図8のフローチャートの続きは、実施の形態2に係る図6のフローチャートをそのまま流用する。
実施の形態5に係る車両用制御装置は図1、図2に示す車両用制御装置100の構成をそのまま適用できるので、符号をそのまま使用して説明する。ソフトウェアの変更のみによって、実施の形態5に係る車両用制御装置100を実現できるが、ハードウェアの変更を伴っていてもよい。
実施の形態5に係る車両用制御装置100は、実施の形態2に対してソフトウェア更新継続処理において、電源残容量低下検出部16の検出をバッテリ20のバッテリ液比重SGに基づいて実施する。この場合について具体的に説明する。
図9は、実施の形態5に係る車両用制御装置100のソフトウェア更新継続処理を示す第一のフローチャートである。図9のフローチャートの続きは、実施の形態2に係る図6のフローチャートをそのまま流用する。
実施の形態6に係る車両用制御装置100は図1、図2に示す車両用制御装置100の構成をそのまま適用できるので、符号をそのまま使用して説明する。ソフトウェアの変更のみによって、実施の形態6に係る車両用制御装置100を実現できるが、ハードウェアの変更を伴っていてもよい。
実施の形態6に係る車両用制御装置100は、実施の形態2に対してソフトウェア更新継続処理において、電源残容量低下検出部16の検出をバッテリの使用年数、バッテリ上がり履歴、走行状況に基づいて実施する。この場合について具体的に説明する。
車両用の鉛蓄電池に代表されるバッテリは、電源残容量が過小となって電圧低下を生じる程度まで放電すると、電池内部に不可逆的変化が発生して再充電しても当初の性能まで復帰できない場合がある。このような状況を考慮して、バッテリ上がりの履歴を2回以上有する場合はバッテリの劣化が想定できる。この場合も、ソフトウェアの更新時に電源残容量EPrの急激な低下が発生する可能性がある。
車両の使用状況によって、バッテリ20の状態は大きく変化する。1か月以上車両を動かしていない場合は、車両の原動機によってバッテリ20を充電する機会がなく、電源残容量が大きく低下している場合が想定できる。また、車両を走行させている場合であっても、走行距離が2km以内の移動を連続10回以上行っている場合は、車両の原動機によってバッテリ20を充分に充電する機会がなく、同じく電源残容量が大きく低下している場合が想定できる。この場合も、ソフトウェアの更新時に電源残容量EPrの急激な低下が発生する可能性がある。
図10は、実施の形態6に係る車両用制御装置100のソフトウェア更新継続処理を示す第三のフローチャートである。図10のフローチャートは、実施の形態2に係る図6の第二のフローチャートのステップS228の手前に挿入される。図10のフローチャートの前には図5の第一のフローチャートが設けられており、図10のフローチャートの後には図6の第二のフローチャートが設けられている。図5、図10、図6のフローチャートの順に処理が実行される。図5、図6はそのまま流用するので、ここでは図10について説明する。
実施の形態7に係る車両用制御装置100は図1、図2に示す車両用制御装置100の構成をそのまま適用できるので、符号をそのまま使用して説明する。ソフトウェアの変更のみによって、実施の形態7に係る車両用制御装置100を実現できるが、ハードウェアの変更を伴っていてもよい。
実施の形態7に係る車両用制御装置100は、実施の形態1に対してソフトウェア更新継続処理において、ソフトウェア書き込み完了までの時間Trvを算出し、この時間Trvが予め定めた書き込み完了時間Tcmp以下で完了する場合は、ソフトウェア更新中のソフトウェア更新継続許可部14による、継続可否の判断を行わない。書き込み完了時間Tcmpは例えば2分に設定してもよい。書き込み完了時間Tcmpは、実験またはシミュレーションによって適切な値を設定してもよい。
図11は、実施の形態7に係る車両用制御装置のソフトウェア更新継続処理を示すフローチャートである。実施の形態1に係る図4のソフトウェア更新継続処理を示すフローチャートのステップS201とステップS202の間に、新たにステップS271とステップS272を追加した部分のみが異なる。追加した部分を説明する。
実施の形態8に係る車両用制御装置100は図1、図2に示す車両用制御装置100の構成をそのまま適用できるので、符号をそのまま使用して説明する。ソフトウェアの変更のみによって、実施の形態8に係る車両用制御装置100を実現できるが、ハードウェアの変更を伴っていてもよい。
実施の形態8に係る車両用制御装置100は、実施の形態1に対してソフトウェア更新継続処理において、ソフトウェア更新開始処理において算出したソフトウェア更新電力EPrvに予め定めた過剰電力EPexを加えた電力よりも、電源残容量EPrのほうが大きいかどうか判定する。電源残容量EPrが、ソフトウェア更新電力EPrvよりも充分余裕を持っていれば(過剰電力EPex分余裕を持つ)、ソフトウェア更新中のソフトウェア更新継続許可部14による、継続可否の判断を行わない。過剰電力EPexは例えばバッテリ20の完全充電時の電源残容量の20%に設定してもよい。過剰電力EPexは、実験またはシミュレーションによって適切な値を設定してもよい。
図12は、実施の形態8に係る車両用制御装置のソフトウェア更新継続処理を示すフローチャートである。実施の形態1に係る図4のソフトウェア更新継続処理を示すフローチャートのステップS201とステップS202の間に、新たにステップS281を追加した部分のみが異なる。追加した部分を説明する。
実施の形態9に係る車両用制御装置100は図1、図2に示す車両用制御装置100の構成をそのまま適用できるので、符号をそのまま使用して説明する。ソフトウェアの変更のみによって、実施の形態9に係る車両用制御装置100を実現できるが、ハードウェアの変更を伴っていてもよい。
実施の形態9に係る車両用制御装置100は、実施の形態1に係るソフトウェア更新継続処理において、ポーリング区間に基づいた電源残容量低下の監視を実行する場合を示す。ここでは、ポーリング周期Tpが30秒の場合にポーリングを実行して、ソフトウェア更新継続処理を実行する。
図15は、実施の形態9に係る車両用制御装置のソフトウェア更新継続処理を示すフローチャートである。実施の形態1に係る図4のソフトウェア更新継続処理を示すフローチャートのステップS202とステップS203の間に、新たにステップS291からステップS293を追加した部分のみが異なる。追加した部分を中心に説明する。
実施の形態10に係る車両用制御装置100は図1、図2に示す車両用制御装置100の構成をそのまま適用できるので、符号をそのまま使用して説明する。ソフトウェアの変更のみによって、実施の形態10に係る車両用制御装置100を実現できるが、ハードウェアの変更を伴っていてもよい。
実施の形態10に係る車両用制御装置100は、実施の形態1に係るソフトウェア更新開始処理の前処理として、ソフトウェア更新開始前処理を実施する。車両用制御装置100は、サーバから更新ソフトウェアのデータを受信する前に、更新ソフトウェアに関する情報である更新ソフトウェア情報を受信する。
図16は、実施の形態10に係る車両用制御装置のソフトウェア更新開始前処理を示すフローチャートである。実施の形態1に係る図3のソフトウェア更新開始処理を示すフローチャートに先立って実行される処理である。
Claims (16)
- ソフトウェアが書き込まれた記憶装置、
前記ソフトウェアを更新する更新ソフトウェアを受信する受信部、
バッテリの電源残容量を検出する電源残容量検出部、
バッテリの電源残容量の低下量を検出する電源残容量低下検出部、
前記更新ソフトウェアを前記記憶装置に書き込むためのソフトウェア更新電力を算出するソフトウェア更新電力算出部、
前記電源残容量検出部によって検出された前記バッテリの残容量が、前記ソフトウェア更新電力算出部によって算出された前記ソフトウェア更新電力よりも大きい場合に、前記ソフトウェアの更新開始を許可するソフトウェア更新開始許可部、
前記バッテリの電源残容量の低下量が予め定められた低下判定値よりも小さい場合に前記ソフトウェアの更新継続を許可するソフトウェア更新継続許可部、
前記ソフトウェア更新開始許可部によってソフトウェアの更新開始を許可された場合に前記更新ソフトウェアの前記記憶装置への書き込みを開始し、前記更新ソフトウェアの前記記憶装置への書き込み中に前記ソフトウェア更新継続許可部によってソフトウェアの更新継続を許可された場合に前記更新ソフトウェアの前記記憶装置への書き込みを継続し、前記ソフトウェア更新開始許可部または前記ソフトウェア更新継続許可部の判定が不許可の場合は前記更新ソフトウェアの前記記憶装置への書き込みを中止するソフトウェア更新制御部、を備えた車両用制御装置。 - 前記電源残容量低下検出部は、前記バッテリの電源電圧、コールドクランキング電流またはバッテリ液の比重の少なくとも一つに応じて前記電源残容量の低下量を検出する請求項1に記載の車両用制御装置。
- 前記更新ソフトウェアの前記記憶装置への書き込み中に、書き込み完了までに消費されるソフトウェア更新継続電力を算出するソフトウェア更新継続電力算出部を備え、
前記ソフトウェア更新継続許可部は、前記電源残容量の低下量が前記低下判定値よりも小さくかつ、予め定めた第二の低下判定値よりも大きい場合は前記ソフトウェア更新継続電力算出部によって求められた前記ソフトウェア更新継続電力をあらかじめ定めた低下時増大割合だけ増大させて要求電源残容量を算出し、前記電源残容量の低下量が第二の低下判定値以下の場合は前記電源残容量の低下量に応じて前記ソフトウェア更新継続電力を増大させて前記要求電源残容量を算出し、前記バッテリの残容量が前記要求電源残容量よりも大きい場合に前記更新ソフトウェアの更新継続を許可する請求項1または2に記載の車両用制御装置。 - 前記電源残容量低下検出部は、前記バッテリの電源電圧に応じて前記電源残容量の低下量を検出し、
前記ソフトウェア更新継続許可部は、前記バッテリの電源電圧が11.5V未満の場合に前記ソフトウェア更新継続電力を100%増大させて前記要求電源残容量を算出し、前記バッテリの電源電圧が11.5V以上かつ12.5V未満の場合に、前記バッテリの電源電圧が12.5Vから0.1V低下するごとに前記ソフトウェア更新継続電力を5%ずつ増大させて前記要求電源残容量を算出する請求項3に記載の車両用制御装置。 - 前記電源残容量低下検出部は、前記バッテリのコールドクランキング電流に応じて前記電源残容量の低下量を検出し、
前記ソフトウェア更新継続許可部は、前記コールドクランキング電流が初期値の70%未満の場合に前記ソフトウェア更新継続電力を100%増大させて前記要求電源残容量を算出し、前記コールドクランキング電流が初期値の70%以上かつ100%未満の場合に、前記コールドクランキング電流が100%から低下した割合だけ、前記ソフトウェア更新継続電力を増大させて前記要求電源残容量を算出する請求項3に記載の車両用制御装置。 - 前記電源残容量低下検出部は、前記バッテリのバッテリ液の比重に応じて前記電源残容量の低下量を検出し、
前記ソフトウェア更新継続許可部は、前記バッテリ液の比重が1.21未満の場合に、前記ソフトウェア更新継続電力を100%増大させて前記要求電源残容量を算出し、前記バッテリ液の比重が1.21以上かつ1.28未満の場合に、前記バッテリ液の比重が1.28から0.01低下するごとにソフトウェア更新継続電力を7%ずつ増大させて前記要求電源残容量を算出する請求項3に記載の車両用制御装置。 - 前記ソフトウェア更新継続許可部は、前記バッテリの使用可能年数を5年以上超えて使用している場合に、前記要求電源残容量を100%増大させて算出する請求項3から6のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
- 前記ソフトウェア更新継続許可部は、前記バッテリが2回以上のバッテリ上がりの履歴を有している場合に、前記要求電源残容量を100%増大させて算出する請求項3から7のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
- 前記ソフトウェア更新継続許可部は、車両が1カ月以上継続して停止している場合、または移動距離2km未満の走行を10回以上連続して実施している場合に、前記要求電源残容量を100%増大させて算出する請求項3から8のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
- 前記ソフトウェア更新制御部は、前記ソフトウェア更新開始許可部によってソフトウェアの更新開始可能と判定された場合に前記更新ソフトウェアの前記記憶装置への書き込みを開始し、前記更新ソフトウェアの前記記憶装置への書き込みが予め定めた書き込み完了時間以内に完了する場合は、前記ソフトウェア更新継続許可部の判定に拘らず前記更新ソフトウェアの前記記憶装置への書き込みを継続する請求項1から9のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
- 前記ソフトウェア更新制御部は、前記更新ソフトウェアの前記記憶装置への書き込みが2分以内に完了する場合は、前記ソフトウェア更新継続許可部の判定に拘らず前記更新ソフトウェアの前記記憶装置への書き込みを継続する請求項10に記載の車両用制御装置。
- 前記ソフトウェア更新制御部は、前記ソフトウェア更新開始許可部によってソフトウェアの更新開始可能と判定された場合に前記更新ソフトウェアの前記記憶装置への書き込みを開始し、前記電源残容量検出部によって検出された前記バッテリの残容量が、前記ソフトウェア更新電力算出部によって算出された前記ソフトウェア更新電力と予め定めた過剰電力の和よりも大きい場合は、前記ソフトウェア更新継続許可部の判定に拘らず前記更新ソフトウェアの前記記憶装置への書き込みを継続する請求項1から11のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
- 前記ソフトウェア更新制御部は、前記電源残容量検出部によって検出された前記バッテリの残容量が、前記ソフトウェア更新電力算出部によって算出された前記ソフトウェア更新電力と前記バッテリの初期電力容量の20%の和よりも大きい場合は、前記ソフトウェア更新継続許可部の判定に拘らず前記更新ソフトウェアの前記記憶装置への書き込みを継続する請求項12に記載の車両用制御装置。
- 前記電源残容量低下検出部は、予め定めたポーリング周期ごとに前記バッテリの電源残容量の低下量を検出し、
ソフトウェア更新継続許可部は、前記ポーリング周期と前記更新ソフトウェアの前記記憶装置への書き込み開始から完了までの予定時間との比である経過時間比率を算出し、前記ポーリング周期間の前記電源残容量の低下量が前記ソフトウェア更新電力と前記経過時間比率の積の予め定めた係数倍よりも大きい場合は、前記ソフトウェアの更新継続を不許可と判定する請求項1から13のいずれか一項に記載の車両用制御装置。 - ソフトウェア更新継続許可部は、前記ポーリング周期間の前記電源残容量の低下量が前記ソフトウェア更新電力と前記経過時間比率の積の2倍よりも大きい場合は、前記ソフトウェアの更新継続を不許可と判定する請求項14に記載の車両用制御装置。
- 前記受信部は、前記更新ソフトウェアに関する情報である更新ソフトウェア情報を受信し、前記更新ソフトウェア情報に基づいて前記更新ソフトウェアの本体である更新ソフトウェアデータを受信するための更新ソフトウェア受信電力を算出し、前記更新ソフトウェア情報に基づいて前記ソフトウェア更新電力算出部によって算出された前記ソフトウェア更新電力と前記更新ソフトウェア受信電力との和であるソフトウェア受信更新電力を算出し、前記電源残容量検出部によって検出された前記バッテリの電源残容量が前記ソフトウェア受信更新電力より大きければ前記更新ソフトウェアデータを受信し、前記バッテリの電源残容量が前記ソフトウェア受信更新電力以下であれば前記更新ソフトウェアデータの受信を拒否する、請求項1から15のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
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- 2021-11-16 WO PCT/JP2021/042001 patent/WO2023089652A1/ja active Application Filing
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JP2019036140A (ja) | 2017-08-16 | 2019-03-07 | 住友電気工業株式会社 | 制御装置、制御方法、およびコンピュータプログラム |
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Non-Patent Citations (1)
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山本 達也,「携帯情報端末」,デンソー公開技報,株式会社デンソー 知的財産部,2006年04月15日,No. 151,pp. 13-13R (整理番号151-013),ISSN 1342-7970 |
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