特開 2024-165964 車両用制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024165964

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】車両用制御装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/28 20060101AFI20241121BHJP

   B60R 16/023 20060101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

H04L12/28 200Z

B60R16/023 P

H04L12/28 100A

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023082591

(22)【出願日】2023-05-18

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井上 大地

(72)【発明者】

【氏名】西川 和久

【テーマコード（参考）】

5K033

【Ｆターム（参考）】

5K033BA06

5K033CB06

5K033DA05

5K033DB18

(57)【要約】

【課題】複数の電子制御装置間のデータ転送を、既存のＥＣＵを用いて、ＢＳＷの変更を行うことなく、低コストで実現可能とする車両用制御装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る車両用制御装置は、ＦＩＦＯ（First In First Out）が実装されていない車両用制御装置であって、第一の電子制御装置から受信した受信データの送信周期を判断する判断部と、受信データを取り込み、送信周期が所定の送信周期未満である場合、イベント送信で受信データの第二の電子制御装置に対する送信制御を行うＡＰＬ層と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＦＩＦＯ（First In First Out）が実装されていない車両用制御装置であって、
第一の電子制御装置から受信した受信データの送信周期を判断する判断部と、
前記受信データを取り込み、前記送信周期が所定の送信周期未満である場合、イベント送信で前記受信データの第二の電子制御装置に対する送信制御を行うＡＰＬ層と、
を備える車両用制御装置。

【請求項2】

前記ＡＰＬ層は、前記送信周期が前記所定の送信周期以上である場合、定期送信で前記受信データを前記第二の電子制御装置に対する送信制御を行う、請求項１に記載の車両用制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載された複数の電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を相互に接続する車載ＬＡＮ（Local Area Network）が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平７－７５０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、複数の電子制御装置間においてデータ転送が必要となる場合、ＦＩＦＯ（Fist In First Out）が実装されたＥＣＵを用いることが望ましいが、様々な制約により、既存のＥＣＵを用いなければならない場合がある。しかしながら、一般的なＥＣＵには、ＦＩＦＯが実装されていないため、ＦＩＦＯを実装する場合は、ＢＳＷ（Basic Software）の変更を伴い、多大なコストがかかってしまう。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の電子制御装置間のデータ転送を、既存のＥＣＵを用いて、ＢＳＷの変更を行うことなく、低コストで実現可能とする車両用制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両用制御装置は、ＦＩＦＯ（First In First Out）が実装されていない車両用制御装置であって、第一の電子制御装置から受信した受信データの送信周期を判断する判断部と、受信データを取り込み、送信周期が所定の送信周期未満である場合、イベント送信で受信データの第二の電子制御装置に対する送信制御を行うＡＰＬ層と、を備える。

【0007】

この構成によれば、複数の電子制御装置間のデータ転送を、既存のＥＣＵを用いて、ＢＳＷの変更を行うことなく、低コストで実現可能となる。

【0008】

また、本発明に係る車両用制御装置は、ＡＰＬ層は、送信周期が所定の送信周期以上である場合、定期送信で受信データを第二の電子制御装置に対する送信制御を行う。

【0009】

この構成によれば、受信データの送信による車両用制御装置の処理負荷を軽減させることができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明にかかる車両用制御装置は、複数の電子制御装置間のデータ転送を、既存のＥＣＵを用いて、ＢＳＷの変更を行うことなく、低コストで実現可能とする、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本実施形態にかかる車両用制御装置を適用した車両制御システムの構成の一例を示す図である。

【図2】図２は、本実施形態にかかる車両用制御装置の機能構成の一例を示す図である。

【図3】図３は、本実施形態にかかる車両用制御装置における受信データの送受信処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本発明にかかる車両用制御装置の一例を図面に基づいて詳細に説明する。

【0013】

図１は、本実施形態にかかる車両用制御装置を適用した車両制御システムの構成の一例を示す図である。まず、図１を用いて、本実施形態にかかる車両制御システム１の構成の一例について説明する。

【0014】

本実施形態にかかる車両制御システム１は、車両システム１１、ゲートウェイ１２、車両用制御装置１３、およびＥＶシステム１４を有する。車両システム１１とＥＶ（Electric Vehicle）システム１４とは、ゲートウェイ１２および車両用制御装置１３を介して、相互に接続されている。

【0015】

ゲートウェイ１２は、通信手順（例えば、プロトコル）が異なる二者間またはネットワーク間の通信を中継する機器またはソフトウェアである。

【0016】

車両システム１１は、Ａ／Ｃ ＥＣＵ１１１、ＢＤＹ ＥＣＵ１１２、ＶＳＣ ＥＣＵ１１３、Ａ／Ｂ ＥＣＵ１１４、ＥＰＳ ＥＣＵ１１５等の電子制御装置を備える。Ａ／Ｃ ＥＣＵ１１１は、車両に搭載される空調装置を制御するＥＣＵである。ＢＤＹ ＥＣＵ１１２は、メータ、ワイパ、ライト等のいわゆるボデー系を制御するものであり、車両のイグニッションスイッチがオフの状態でも動作の必要がある左右の各ウィンカおよびドアロックモータ等を制御するＥＣＵである。ＶＳＣ（Vehicle Stability Control） ＥＣＵ１１３は、車両の制動装置の制御および当該制動装置の制御により車両の横滑りを抑制するＥＣＵである。Ａ／Ｂ ＥＣＵ１１４は、エアバックなどの乗員保護装置の作動を制御するＥＣＵである。ＥＰＳ（Electric Power Steering） ＥＣＵ１１５は、舵角センサからの検出信号を入力し、車両の操舵装置を制御するＥＣＵである。

【0017】

ＥＶシステム１４は、ＥＶ ＥＣＵ１４１、電池ＥＣＵ１４２等の電子制御装置を備え、駆動モータに関する制御を行う。ＥＶ ＥＣＵ１４１は、各センサおよびコンピュータからの信号を基に、ＢＥＶ（Battery Electric Vehicle）システムの出力制御を行う。また、ＥＶ ＥＣＵ１４１は、ＥＶサプライバッテリの状態（例えば、ＳＯＣ（State Of Charge）、バッテリ電圧、電流値、温度）を監視する。また、ＥＶ ＥＣＵ１４１は、充電コネクタを接続した場合、充電ケーブル（ＥＶチャージャケーブルＡＳＳＹ）からの信号に基づいてＢＥＶコントロールシステムを停止する。また、ＥＶ ＥＣＵ１４１は、ＤＣ－ＤＣコンバータを制御する。また、ＥＶ ＥＣＵ１４１は、インバータウォータポンプ(ウォータポンプＡＳＳＹ)の吐出量を可変制御する。また、ＥＶ ＥＣＵ１４１は、エアバッグコンピュータＡＳＳＹからのエアバッグ展開信号を受信した場合、ＳＭＲ（System Main Relay）を作動させ高電圧回路の電源を遮断する。電池ＥＣＵ１４２は、各種情報をＥＶコントロールコンピュータへ送信する。また、電池ＥＣＵ１４２は、ウォータテンパラチャセンサ、バッテリクーラントヒータＡＳＳＹ内ヒータサーミスタおよびサテライトバッテリモジュール(ＳＢＭ)からのバッテリ温度センサ情報を基に、昇温リレーを駆動する。

【0018】

車両用制御装置１３は、ＦＩＦＯが実装されていない車両用制御装置の一例である。車両用制御装置１３は、シリアル通信プロトコルの一例であるＣＡＮ（Controller Area Network）送受信機能を用いて、車両システム１１とＥＶシステム１４間におけるデータ転送を実現する。具体的には、車両用制御装置１３は、送信周期の早いデータを、ＡＰＬ層により最速周期で取り込み、既存機能であるイベント送信を活用して、即時、当該データを送信する。

【0019】

これにより、データの送信周期に基づいて、イベント送信の要否を判別することで、ＥＣＵの処理負荷を軽減できる。また、既存のＥＣＵを使用できるので、ＢＳＷの変更が不要であり、低コストで実現できる。また、一般的な車両ＥＣＵでありかつＣＡＮ送受信機能があるＥＣＵであれば、どのＥＣＵでも実現できる。

【0020】

図２は、本実施形態にかかる車両用制御装置の機能構成の一例を示す図である。次に、図２を用いて、本実施形態にかかる車両用制御装置１３の機能構成の一例について説明する。

【0021】

本実施形態にかかる車両用制御装置１３は、図２に示すように、メッセージボックス１３１、ＢＳＷ１３２、ＲＴＥ１３３、およびＡＰＬ層１３４を有する。

【0022】

メッセージボックス１３１は、車両システム１１またはＥＶシステム１４が有するＥＣＵ（第一の電子制御装置）から受信したデータ（受信データ）が格納される。その際、メッセージボックス１３１は、受信した順番に受信データが格納される。また、メッセージボックス１３１は、車両システム１１またはＥＶシステム１４が有するＥＣＵ（第二の電子制御装置）に対して送信する受信データが格納される。ここで、第二の電子制御装置は、第一の電子制御装置とは異なるＥＣＵである。本実施形態では、メッセージボックス１３１は、ＣＡＮ送受信機能により送受信する受信データが格納される。

【0023】

ＢＳＷ（Basic Software）１３２は、基本ソフトウェアであり、各種機能を提供するソフトウェアモジュール群である。具体的には、ＢＳＷ１３２は、ＳＶＬ（Services Layer）１３２ａ、ＥＡＬ（ECU Abstraction Layer）１３２ｂ、ＣＯＭ（Complex Drivers）１３２ｃ、およびＭＣＡＬ（Microcontroller Abstraction Layer）１３２ｄを有する。

【0024】

ＳＶＬ１３２ａは、ＯＳ（Operating System）、ネットワーク、各種のＥＣＵの状態管理等を行う。ＥＡＬ１３２ｂは、ＭＣＡＬ１３２ｄとのインタフェースとなり、周辺機器やデバイスへのアクセスを担う。

【0025】

ＭＣＡＬ１３２ｄは、デバイスドライバに相当し、周辺機器の違いを吸収し、上位ソフトウェアをマイコンに依存させないようにする。具体的には、ＭＣＡＬ１３２ｄは、車両システム１１またはＥＶシステム１４が有する別のＥＣＵから受信した受信データの送信周期を判断する判断部として機能する。ここで、別のＥＣＵとは、車両用制御装置１３の外部のＥＣＵであっても良い。本実施形態では、ＣＯＭ１３２ｃは、受信データ（例えば、ＣＡＮ信号）のＩＤに基づいて、当該受信データの優先順位を判断し、当該判断した優先順位に基づいて、受信データの送信周期を判断しても良い。

【0026】

また、ＭＣＡＬ１３２ｄは、受信データの送信周期が早いか否か、言い換えると、受信データの送信周期が所定の送信周期未満であるか否かを判断する。ここで、所定の送信周期は、予め設定され、受信データの送信周期が早いと判断する送信周期であっても良い。または、ＭＣＡＬ１３２ｄは、受信データの優先順位が所定の優先順位より高いか否かを判断しても良い。ここで、所定の優先順位は、予め設定され、受信データの送信周期が判断する優先順位であっても良い。

【0027】

また、ＭＣＡＬ１３２ｄは、別のＥＣＵからＣＡＮ送受信機能により受信データを受信し、受信した順番で受信データをメッセージボックス１３１に格納する。また、ＭＣＡＬ１３２ｄは、メッセージボックス１３１に格納された受信データをＣＡＮ送受信機能により別のＥＣＵに送信する。

【0028】

また、ＭＣＡＬ１３２ｄは、ＡＰＬ層１３４により受信データに対してイベント送信要求が発行された場合、送信キューに受信データを格納し、かつ、送信キューに格納した受信データを、送信周期のタイミングでメッセージボックス１３１に格納する。また、ＭＣＡＬ１３２ｄは、ＡＰＬ層１３４により受信データに対してイベント送信要求が発行されない場合、送信キューに受信データを格納し、かつ、送信キューに格納した受信データを定周期（定期送信）のタイミングでメッセージボックス１３１に格納する。

【0029】

ＣＯＭ１３２ｃは、高応答性が求められる場合等に、上位レイヤからマイコンにダイレクトにアクセスする際に使用する。具体的には、ＣＯＭ１３２ｃは、ＣＡＮ送受信機能による受信データの受信をトリガーにして、メッセージボックス１３１に格納された受信データを受信バッファに格納する。ただし、判断した送信周期が所定の送信周期未満の受信データを受信バッファに格納する場合、ＣＯＭ１３２ｃは、他の受信データの受信バッファへの格納に割り込んで、当該送信周期が所定の送信周期より早い受信データを受信バッファに格納する。

【0030】

本実施形態では、ＣＯＭ１３２ｃは、受信データの送信周期に基づいて、他の受信データに割り込んで受信データを受信バッファに格納しているが、受信データのＩＤに基づく優先順位に基づいて、他の受信データに割り込んで受信データを受信バッファに格納しても良い。具体的には、ＣＯＭ１３２ｃは、受信データのＩＤに基づく優先順位が所定の優先順位より高い場合、他の受信データに割り込んで受信データの受信バッファに格納する。

【0031】

また、ＣＯＭ１３２ｃは、ＡＰＬ層１３４により取り込まれた受信データを送信バッファに格納する。また、ＡＰＬ層１３４により受信データに対してイベント送信要求が発行された場合には、ＣＯＭ１３２ｃは、即時、当該取り込まれた受信データを送信バッファに格納する。

【0032】

ＲＴＥ（Runtime Environment）１３３は、ＡＰＬ層１３４とＢＳＷ１３２とを接続する。

【0033】

ＡＰＬ層（Application Layer）１３４は、具体的なシステムや必要な機能を実装する層であり、制御等の各種機能を実現する。具体的には、ＡＰＬ層１３４は、受信バッファから受信データを取り込む。次に、ＡＰＬ層１３４は、取り込んだ受信データの送信周期が所定の送信周期未満の場合、ＡＰＬ最速周期での受信データの送信制御処理を実行する。

【0034】

これにより、送信周期の早い受信データはＡＰＬ層１３４へ最速周期で取り込み、既存機能であるイベント送信を活用して、即時、データ送信を行うことができる。その結果、車両用制御装置１３にＦＩＦＯが実装されていなくても、ＡＰＬ層１３４により受信データの送信制御を行って、当該受信データの送信遅れを抑制しかつＦＩＦＯのように受信データを送信できる。また、複数の電子制御装置間のデータ転送を、既存のＥＣＵを用いて、ＢＳＷの変更を行うことなく、低コストで実現できる。

【0035】

ここで、ＡＰＬ最速周期での受信データの送信制御処理は、イベント送信での受信データの車両システム１１またはＥＶシステム１４が有するＥＣＵに対する送信制御であっても良い。イベント送信は、受信データを即時送信する処理であり、例えば、送信周期が１ｍｓの送信処理であっても良い。本実施形態では、ＡＰＬ最速周期での受信データの送信制御処理では、ＣＯＭ１３２ｃに対して、イベント送信で受信データの送信を要求するイベント送信要求（例えば、ヘッドライトの点灯要求）を発行する処理を含む。

【0036】

また、ＡＰＬ層１３４は、取り込んだ受信データの送信周期が所定の送信周期以上である場合、定周期（定期送信）での受信データの送信制御処理を実行する。これにより、イベント送信要求が発行されない場合には、定周期で受信データの送信制御が行われ、受信データの送信周期によってイベント送信の要否を分けることができるので、受信データの送信による車両用制御装置１３の処理負荷を軽減させることができる。ここで、定周期での受信データの送信制御処理は、イベント送信より長い送信周期（例えば、８ｍｓ）での受信データの車両システム１１またはＥＶシステム１４が有するＥＣＵに対する送信制御であっても良い。

【0037】

図３は、本実施形態にかかる車両用制御装置における受信データの送受信処理の流れの一例を示すフローチャートである。次に、図３を用いて、本実施形態にかかる車両用制御装置１３における受信データの送受信処理の流れの一例について説明する。

【0038】

ＭＣＡＬ１３２ｄは、例えば、ＣＡＮバスのｃｈ１により、別のＥＣＵから受信データを受信する（ステップＳ３０１）。次に、ＭＣＡＬ１３２ｄは、受信データの送信周期が所定の送信周期より早いか否か、若しくは、受信データの優先順位が所定の優先順位より高いか否かを判断する（ステップＳ３０２）。受信データの送信周期が所定の送信周期より早い場合若しくは受信データの優先順位が所定の優先順位より高い場合（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、ＭＣＡＬ１３２ｄは、受信データをメッセージボックス１３１に格納する（ステップＳ３０３）。

【0039】

次に、ＣＯＭ１３２ｃは、他の受信データの受信バッファへの格納に割り込んで、送信周期が所定の送信周期より早い受信データまたは優先順位が所定の優先順位より高い受信データを受信バッファに格納する（ステップＳ３０４）。次に、ＡＰＬ層１３４は、受信バッファから受信データを取り込み、取り込んだ受信データの送信周期が所定の送信周期未満の場合、ＡＰＬ最速周期での受信データの送信制御処理を実行する（ステップＳ３０５）。ＣＯＭ１３２ｃは、ＡＰＬ層１３４によりイベント送信要求が発行された場合、即時、取り込まれた受信データを送信バッファに格納する（ステップＳ３０６）。

【0040】

そして、ＡＰＬ層１３４によりイベント送信要求が発行された場合（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）、ＭＣＡＬ１３２ｄは、イベント送信処理によって、すなわち、受信データの送信周期のタイミングで、受信データをメッセージボックス１３１に格納する（ステップＳ３０８）。その後、ＭＣＡＬ１３２ｄは、メッセージボックス１３１に格納された受信データを、例えば、ＣＡＮバスのｃｈ２により、別のＥＣＵに送信する（ステップＳ３０９）。

【0041】

一方、受信データの送信周期が所定の送信周期以上の場合若しくは受信データの優先順位が所定の優先順位以下の場合（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、ＭＣＡＬ１３２ｄは、受信データをメッセージボックス１３１に格納する（ステップＳ３１０）。次に、ＣＯＭ１３２ｃは、メッセージボックス１３１に格納された受信データを受信バッファに格納する（ステップＳ３１１）。次に、ＡＰＬ層１３４は、受信バッファから受信データを取り込み、取り込んだ受信データの送信周期が所定の送信周期以上である場合、定周期での受信データの送信制御処理（ＡＰＬ定周期処理）を実行する（ステップＳ３１２）。ＣＯＭ１３２ｃは、ＡＰＬ層１３４により取り込まれた受信データを送信バッファに格納する（ステップＳ３０６）。

【0042】

そして、ＡＰＬ層１３４によりイベント送信要求が発行されていない場合（ステップＳ３０７：Ｎｏ）、ＭＣＡＬ１３２ｄは、定周期で受信データをメッセージボックス１３１に格納する（ステップＳ３１３）。その後、ＭＣＡＬ１３２ｄは、メッセージボックス１３１に格納された受信データを、例えば、ＣＡＮバスのｃｈ２により、別のＥＣＵに送信する（ステップＳ３０９）。

【0043】

このように、本実施形態にかかる車両用制御装置１３によれば、ＡＰＬ層１３４により、受信バッファから受信データを取り込み、取り込んだ受信データの送信周期が所定の送信周期未満の場合、ＡＰＬ最速周期での受信データの送信制御処理を実行することにより、送信周期の早い受信データはＡＰＬ層１３４へ最速周期で取り込み、既存機能であるイベント送信を活用して、即時、データ送信を行うことができるので、車両用制御装置１３にＦＩＦＯが実装されていなくても、ＡＰＬ層１３４により受信データの送信制御を行って、当該受信データの送信遅れを抑制しかつＦＩＦＯのように受信データを送信できる。また、複数の電子制御装置間のデータ転送を、既存のＥＣＵを用いて、ＢＳＷの変更を行うことなく、低コストで実現できる。

【0044】

また、本実施形態にかかる車両用制御装置１３によれば、取り込んだ受信データの送信周期が所定の送信周期以上である場合、ＡＰＬ層１３４により、定周期での受信データの送信制御処理を実行することにより、イベント送信要求が発行されない場合には、定周期で受信データの送信制御が行われ、受信データの送信周期によってイベント送信の要否を分けることができるので、受信データの送信による車両用制御装置１３の処理負荷を軽減させることができる。

【符号の説明】

【0045】

１ 車両制御システム
１１ 車両システム
１２ ゲートウェイ
１３ 車両用制御装置
１４ ＥＶシステム
１３１ メッセージボックス
１３２ ＢＳＷ
１３２ａ
１３２ｂ
１３２ｃ
１３２ｄ
１３３ ＲＴＥ
１３４ ＡＰＬ層

【図1】

【図2】

【図3】