特表 2024-522134 遠隔車両通信ビットレートの決定

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-06-11

(54)【発明の名称】遠隔車両通信ビットレートの決定

(51)【国際特許分類】

   H04L 69/28 20220101AFI20240604BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20240604BHJP

【ＦＩ】

H04L69/28

B60R16/02 650J

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023574234

(86)(22)【出願日】2022-05-31

(85)【翻訳文提出日】2024-01-25

(86)【国際出願番号】 US2022072654

(87)【国際公開番号】W WO2022256794

(87)【国際公開日】2022-12-08

(31)【優先権主張番号】63/195,490

(32)【優先日】2021-06-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517425103

【氏名又は名称】リペアリファイ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｒｅｐａｉｒｉｆｙ，Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(74)【代理人】

【識別番号】100142907

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 淳

(72)【発明者】

【氏名】エドガー、マイケル パトリック

(57)【要約】

車両の車載診断（ＯＢＤ）システムと遠隔通信を行う方法は、車両通信装置を車両のＯＢＤシステムのコネクタに接続することと、遠隔通信装置を車両ツール装置のコネクタに接続することと、車両通信装置と遠隔通信装置との間のネットワーク通信リンクを確立することとを含む。車両通信装置は、コネクタを介して車両のＯＢＤシステムから車両通信装置において複数の通信を受信する。ある時間間隔にわたって受信された複数の通信のビットストリームが分析される。ビットストリームの分析に基づいて１つまたは複数のビットパルスの幅が推定される。１つまたは複数のビットパルスの推定された幅に基づいてＯＢＤシステムのビットレートが特定される。ＯＢＤシステムの特定されたビットレートに基づいて、車両通信装置と遠隔通信装置との間の確立されたネットワーク通信リンクを使用して、ＯＢＤシステムとツール装置との間の双方向通信が確立される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の車載診断（ＯＢＤ）システムと遠隔通信を行うための方法であって、
車両通信装置を車両のＯＢＤシステムのコネクタに接続することと、
遠隔ツール側通信装置を車両ツール装置のコネクタに接続することと、
前記車両通信装置と遠隔通信装置との間にネットワーク通信リンクを確立することと、
前記車両側通信装置またはツール側通信装置において、それぞれ接続された前記車両のＯＢＤシステムまたはツール装置から、前記ＯＢＤシステムまたはツール装置のそれぞれの前記コネクタを介して複数の通信を受信することと、
ある時間間隔にわたって受信された前記複数の通信のビットストリームを分析することと、
前記ビットストリームの前記分析に基づいて１つまたは複数のビットパルスの幅を推定することと、
前記１つまたは複数のビットパルスの推定された前記幅に基づいて前記ＯＢＤシステムのビットレートを特定することと、
前記ＯＢＤシステムの特定された前記ビットレートに基づいて、前記車両通信装置と前記遠隔通信装置との間の確立された前記ネットワーク通信リンクを使用して、前記ＯＢＤシステムと前記ツール装置との間の双方向通信を確立することと、を備える方法。

【請求項2】

前記ビットストリームを分析することは、
前記ビットストリームの信号の１つまたは複数の対の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの間の時間差を計算することを含み、
前記ビットレートを特定することは、
計算された前記時間差に基づいて複数の候補ビットレートのうちの１つを選択することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記ビットレートを特定することは、前記ＯＢＤシステムの所定の同期プロトコルに基づく、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記同期プロトコルは、ビットスタッフィングプロトコルを含み、少なくとも１つの極性変化が、前記ＯＢＤシステムからの前記受信された通信における同じ極性の５つの連続するビットの後に前記信号において挿入される、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

計算された前記時間差は、複数対の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの間の複数の時間差を含み、
前記分析することは、
前記複数の時間差を、同じ極性の可能性のある複数の連続ビットの可能性のある総送信時間と比較することを含む、請求項２に記載の方法。

【請求項6】

前記複数の時間差の各々は、１つまたは複数の候補ビットレートと関連し、前記ＯＢＤシステムの前記ビットレートは、前記複数の時間差の組み合わせと単一の候補ビットレートとの関連に基づいて特定される、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記複数の時間差の各々は、１つまたは複数の候補ビットレートと関連し、前記ＯＢＤシステムの前記ビットレートは、前記複数の時間差の組み合わせと複数のビットレートのうちの最も可能性の高いビットレートとの関連に基づいて特定される、請求項５に記載の方法。

【請求項8】

前記ビットストリームの信号の１つまたは複数の対の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの間の時間差を計算することは、前記ＯＢＤシステムのビットレートが特定されるまで、または最大回数の反復が行われるまで反復される、請求項２に記載の方法。

【請求項9】

前記複数の候補ビットレートが、５０ｋＨｚ、１００ｋＨｚ、１２５ｋＨｚ、２５０ｋＨｚ、または５００ｋＨｚのうちの１つまたは複数を含む、請求項２に記載の方法。

【請求項10】

ある時間間隔にわたって前記受信された複数の通信の前記ビットストリームを分析することは、
クロックサイクルをカウントして前記１つまたは複数のビットパルスの前記幅を推定するために前記車両通信装置のオンボードクロックを動作させることを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記双方向通信を確立することは、
前記特定されたビットレートを使用して、前記車両のＯＢＤシステムの前記コネクタを介して前記車両通信装置から通信することと、
前記特定されたビットレートを使用して、前記車両ツール装置の前記コネクタを介して前記遠隔通信装置から通信することと、を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項12】

車載診断（ＯＢＤ）車両通信のためのシステムであって、
車両のＯＢＤシステムに接続するように適合された第１のピンコネクタと、ネットワーク通信を実行するように構成された第１のネットワークインタフェースとを含む車両側通信装置と、
車両ツール装置に接続するように適合された第２のピンコネクタと、前記車両側通信装置とのネットワーク通信を実行するように構成された第２のネットワークインタフェースとを備える遠隔ツール側通信装置と、
前記車両側通信装置またはツール側通信装置のうちの少なくとも１つは、１つまたは複数のプロセッサを含み、該１つまたは複数のプロセッサは、対応する前記車両側通信装置またはツール側通信装置に、
前記対応する車両側通信装置またはツール側通信装置において、対応する前記第１のピンコネクタまたは第２のピンコネクタを介して対応する前記車両のＯＢＤシステムまたは車両ツール装置から通信を受信することと、
ある時間間隔にわたって受信された前記複数の通信のビットストリームを分析することと、
前記ビットストリームの前記分析に基づいて１つまたは複数のビットパルスの幅を推定することと、
前記１つまたは複数のビットパルスの推定された前記幅に基づいて前記ＯＢＤシステムのビットレートを特定することと、
前記ＯＢＤシステムの特定された前記ビットレートに基づいて、前記車両側通信装置と前記遠隔ツール側通信装置との間のネットワーク通信リンクを使用して、前記ＯＢＤシステムと前記車両ツール装置との間の双方向通信を確立することと、を実行させるようにプログラムされ且つ構成されている、システム。

【請求項13】

前記ビットストリームを分析することは、
前記ビットストリームの信号の１つまたは複数の対の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの間の時間差を計算することを含み、
前記ビットレートを特定することは、
計算された前記時間差に基づいて複数の候補ビットレートのうちの１つを選択することを含む、請求項１２に記載のシステム。

【請求項14】

前記ビットレートを特定することは、前記ＯＢＤシステムの所定の同期プロトコルに基づく、請求項１３に記載のシステム。

【請求項15】

前記同期プロトコルは、ビットスタッフィングプロトコルを含み、少なくとも１つの極性変化が、前記ＯＢＤシステムからの前記受信された複数の通信における同じ極性の５つの連続するビットの後に前記信号において挿入される、請求項１４に記載のシステム。

【請求項16】

計算された前記時間差は、複数対の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの間の複数の時間差を含み、
前記分析することは、
前記複数の時間差を、同じ極性の可能性のある複数の連続ビットの可能性のある総送信時間と比較することを含む、請求項１３に記載のシステム。

【請求項17】

前記複数の時間差の各々は、１つまたは複数の候補ビットレートと関連し、前記ＯＢＤシステムの前記ビットレートは、前記複数の時間差の組み合わせと単一の候補ビットレートとの関連に基づいて特定される、請求項１３に記載のシステム。

【請求項18】

前記複数の時間差の各々は、１つまたは複数の候補ビットレートと関連し、前記ＯＢＤシステムの前記ビットレートは、前記複数の時間差の組み合わせと複数のビットレートのうちの最も可能性の高いビットレートとの関連に基づいて特定される、請求項１７に記載のシステム。

【請求項19】

前記ビットストリームの信号の１つまたは複数の対の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの間の時間差を計算することは、前記ＯＢＤシステムのビットレートが特定されるまで、または最大回数の反復が行われるまで反復される、請求項１３に記載のシステム。

【請求項20】

前記複数の候補ビットレートが、５０ｋＨｚ、１００ｋＨｚ、１２５ｋＨｚ、２５０ｋＨｚ、または５００ｋＨｚのうちの１つまたは複数を含む、請求項１３に記載のシステム。

【請求項21】

前記車両通信装置は、オンボードクロックを含み、
ある時間間隔にわたって前記受信された複数の通信の前記ビットストリームを分析することは、
前記１つまたは複数のビットパルスの前記幅を推定するためにクロックサイクルをカウントするために前記オンボードクロックを動作させることを含む、請求項１２に記載のシステム。

【請求項22】

前記双方向通信を確立することは、
前記特定されたビットレートを使用して、前記車両のＯＢＤシステムの前記コネクタを介して前記車両通信装置から通信することと、
前記特定されたビットレートを使用して、前記車両ツール装置の前記コネクタを介して前記遠隔通信装置から通信することと、を含む、請求項１２に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、車両システム通信を実行する方法および装置に関する。

【背景技術】

【0002】

関連技術の説明
車載診断（OBD : On-board diagnostics）システムは、車両所有者または技術者が、車両内の様々なモジュール、システム、およびサブシステムに関する重要な情報にアクセスし、それらをプログラムすることを可能にする。製造業者は、長年にわたって車両にＯＢＤシステムを搭載してきた。従来の修理設定では、技術者は、車両のデータリンクコネクタ（DLC : data link connector）を使用して所与の車両のＯＢＤシステムとインタフェース接続するように適合された専用スキャンツール（scan tool）を利用する。多くのそのようなＯＢＤシステムは、車両の相互接続されたサブシステム間の通信を可能にする車両のコントローラエリアネットワーク（CAN : controller area network）を介して動作する。スキャンツールは、診断目的のために車両のモジュール、システム、およびサブシステムに関するデータを読み出すことができる一方で、モジュール、システム、およびサブシステムのいくつかの再プログラミングも可能にする。典型的には、これらのスキャンツールは、車両のＤＬＣに差し込むことができる一端にプラグを有するケーブルを介して車両に直接接続された独立型ハンドヘルドコンピューティングデバイスである。

【0003】

車両診断システムおよび通信プロトコルのために多数の規格が導入されており、いくつかは、排気制御などの機能を記録（トラッキング : tracking）および検査するために義務付けられている。これらの通信規格は、例えば、ＯＢＤ－１、ＯＢＤ－ＩＩ、ＳＡＥ Ｊ２５３４、ＳＡＥ Ｊ１８５０ ＰＷＭ（パルス幅変調）、ＩＳＯ １５７６５、ＩＳＯ ９１４１－２などを含む。ＯＢＤシステムの１つの共通の標準化された特徴は、典型的には、車両のダッシュボードの下に配置される１６ピンＤＬＣの使用である。多くの車両製造業者は、この接続システムを利用し、基本的な診断および再プログラミング機能を実行するために公衆と共有される前述の通信規格を採用している。

【0004】

多くの製造業者はまた、これらの同じＯＢＤシステムを使用して、車両内の様々な高度なコンピュータ化されたシステムを修理および更新する。パーソナルコンピュータおよび遠隔ネットワーキングシステムを利用することができるいくつかの診断／プログラミングツールが存在する。しかしながら、そのようなシステムを使用することに伴う問題は、所与の車両のＯＢＤシステムと通信するためのプロトコルおよび他のパラメータを特定することであり、それは、複数の車両において大幅に異なる可能性があり、文書から容易に確認できない場合がある。これらのパラメータは、例えば、通信ビットレートを含んでもよい。ネットワーク通信装置などのＯＢＤシステムとの遠隔通信を可能にする前に、ＯＢＤシステムの通信パラメータが特定されなければならない。

【発明の概要】

【0005】

本開示の複数の実施形態は、車載診断（OBD : on board diagnostics）システムと、そのような通信における問題に対処するために設計された遠隔スキャン／プログラミングツールとの間の通信を実装するためのシステムおよび方法を含む。通信システムは、ＯＢＤシステムコネクタ（例えば、ＤＬＣ）に差し込まれるかまたは他の方法で接続されるように構成され、ＯＢＤシステムと複数の遠隔ネットワーク装置との間の双方向通信を可能にするネットワーク通信インタフェースを有する車両（または自動車）側通信装置を含む。このシステムはまた、ツール側（または遠隔）通信装置を含み、このツール側通信装置は、スキャン／プログラミングツールが車両のＯＢＤシステムに対するコネクタであるかのようにツール側通信装置に差し込まれることを可能にするコネクタを有する。ツール側装置はまた、接続されたスキャン／プログラミングツールと、それぞれのネットワーク通信インタフェースを介して自動車側装置に接続されたＯＢＤシステムとの間の双方向通信を可能にするネットワーク通信インタフェースを有する。

【0006】

いくつかの車両通信システムおよび／または車両ツールシステムでは、システムのビットレートは、プロトコル規格（例えば、ＯＢＤ－ＩＩを利用すること）によって設定または決定されることができる。いくつかのシステムでは、システムのビットレートは、（例えば、ＣＡＮプロトコルのいくつかの実装形態では）標準化または公開されていない。いくつかの実施形態では、ビットレートが知られていない（例えば、標準化または公開されていない）場合、車両側装置は、ネットワーク通信を提供する前に、（車両側またはツール側通信装置のいずれかの）ＯＢＤシステムによって使用されるビットレートを特定するように構成されている。いくつかの実施形態では、ビットレートは、ＯＢＤシステム／ツールのＯＢＤコネクタの通信出力（例えば、接続ピン上の信号）を監視し、監視中の経過時間を記録（トラッキング）する車両側装置／ツール側装置のオンボードコンピュータクロック（onboard computer clock）を使用することによって特定される。監視は、ＯＢＤ出力の状態がいつ変化するか（例えば、信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジ）を特定することと、オンボードクロックを使用して、そのような複数のイベント（例えば、複数のパルス幅）間の経過間隔を記録（トラッキング）することとを含む。１つまたは複数の記録（トラッキング）された経過間隔は、対応する通信ビットレートを特定するために分析される。いくつかの場合では、測定された間隔は、複数の候補ビットレート（possible bitrate）のうちの１つのみに対応し、そのビットレートは、次いで、使用のために選択される。いくつかの実施形態では、複数の候補が特定の候補に絞り込まれるまで、どのビットレートが使用されるかの可能性を狭めるために、複数の間隔が測定および分析される。

【0007】

本開示の実施形態は、特に図面を参照して以下に詳細に説明する。この明細書全体を通して、同様の要素は、説明される実施形態がどのようなものであっても、参照され、同じ参照番号によって参照される共通の要素を指す。特定の位置における特定の要素に関する特徴、属性、機能、相互関係は、特に明記しない限り、別の位置において同じ参照番号によって参照される場合にその要素に適用される。さらに、特定の力、重量、強度および同様の要件に適合するための正確な寸法および寸法比率は、以下の説明が読まれ理解された後、当業者の技能の範囲内であろう。

【0008】

全ての図面は、本開示の基本的な教示の説明を容易にするためにのみ描かれており、様々な実施形態の例を形成するための部品の数、位置、関係及び寸法に関する図面の拡張は、本開示が読まれ理解された後に説明されるか、または当業者の技能の範囲内にある。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、いくつかの実施形態による遠隔車両通信システムの説明図である。

【図2A】図２Ａは、いくつかの実施形態による車両側通信装置の説明図である。

【図2B】図２Ｂは、いくつかの実施形態による車両側通信装置の複数の構成要素の例示的なブロック図である。

【図3】図３は、いくつかの実施形態による車載車両診断システムと遠隔通信を行うためのプロセスフロー図である。

【図4】図４は、いくつかの実施形態による車載車両診断システムと遠隔通信を行うためのプロセスフロー図である。

【図5】図５は、いくつかの実施形態による通信装置のビットレートを決定するために使用される複数の信号および複数の装置レジスタの例示的なチャートである。

【図6A】図６Ａは、５ビットスタッフィングプロトコルを使用する例示的なビットストリームを示す。

【図6B】図６Ｂは、ビットレートと、特定の期間中に送信されるそれぞれのビット数との表である。

【図7】図７は、いくつかの実施形態による特定のビット数およびビットレートに対するタイマー増分の表である。

【図8】図８は、いくつかの実施形態による車載車両診断システムの複数の候補ビットレートからビットレートを選択するためのプロセスフロー図である。

【図9】図９は、いくつかの実施形態による車載車両診断システムの選択された複数のビットレートに対する可能性のあるパルス幅の表である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示の複数の実施形態が明確に理解され、容易に実施され得るように、本開示の特定の実施形態を、添付の図面を参照してさらに詳細に説明する。これらの実施形態の説明は、例としてのみ提示され、本開示の範囲を限定するものではない。要素または層が、別の要素または層「の上にある」、「に接続される」、「に結合される」、または「に隣接する」と言及されるとき、それは、他の要素または層の直接的に上にある、他の要素または層に直接的に接続される、結合される、または隣接することができ、あるいは介在する複数の要素または複数の層が存在してもよいことを理解されたい。対照的に、要素が別の要素または層「の直接的に上にある」、「に直接的に接続される」、「に直接的に結合される」、または「に直接的に隣接する」と言及される場合、介在要素または層は存在しない。

【0011】

図１は、いくつかの実施形態による遠隔車両通信システムの説明図である。車両側通信装置１２０は、車両１００の車載診断（OBD : On-Board Diagnostics）システムに接続されている。いくつかの実施形態において、車両側通信装置１２０は、車両１００の内蔵コネクタ（例えば、図２Ａの１６ピンコネクタ２１５）を介して接続されている。車両側通信装置１２０は、ネットワークアダプタなどを介して広域ネットワーク（WAN : wide-area network）１２５（例えば、インターネット）にさらに接続され得る。診断／プログラミングツール１５０（例えば、「スキャンツール（scan tool）」）は、ＷＡＮ１２５にさらに接続されるツール側通信装置１４０に接続される。

【0012】

ツール１５０は、車両のＯＢＤシステムを通じて車両（例えば、車両１００）の診断／プログラミングを実行するように構成された診断／プログラミングソフトウェアがインストールされたコンピュータであり得る。ツール１５０は、複数のタイプの車両と共に使用するために設定可能／選択可能である複数のツールを含むツールシステム（例えば、複数のコンピュータ／複数のデバイスのネットワークシステム）であり得る。ツール１５０は、専用（例えば、モバイル／ハンドヘルド）スキャンツールであってもよい。デバイスおよび／またはソフトウェアは、車両の製造業者（例えば、ＯＥＭスキャンツール）によって認証／生産され、（例えば、内蔵ＯＢＤコネクタを介して直接的に）車両との直接／ローカル双方向接続を確立するように設計され得る。ネットワークサーバー１３０および関連するデータベースシステム１６０は、ツール１５０、車両側通信装置１２０、および／またはツール側通信装置１４０の動作／更新を支援するために、ローカルエリアネットワーク（LAN : local area network）１４５および／またはＷＡＮ１２５を介して接続され得る。データベースシステム１６０は、多種多様な年数／型／モデルの複数の車両およびそれらのＯＢＤシステムに対して診断／プログラミングを実行するために複数の設定および／または複数のツールの配布／保守をするために構成され得る。

【0013】

ツール側装置１４０および車両側装置１２０は、互いに通信するように構成され、それによって、ツール１５０と車両１００のＯＢＤシステムとの間の通信を可能にする。いくつかの実施形態では、ツール側装置１４０と車両側装置１２０との間の接続は、車両１００とツール１５０との間の直接的な有線接続を模倣または再現するように使用される。車両のＯＢＤシステムと通信するために、ツール側装置は、本明細書においてさらに説明されるようなＯＢＤシステムの通信ビットレートを特定するように構成されている。いくつかの実施形態では、ビットレートは、ＯＢＤシステムから送信される複数の通信（communications）を監視し、既知の複数の時間間隔における通信信号のビット状態のトグリング（toggling）を分析することによって決定される。

【0014】

いくつかの実施形態では、追加の複数の遠隔装置（例えば、遠隔装置）が、ＷＡＮ１２５および／またはＬＡＮ１４５を介して、ツール側装置１４０、ツール１５０、サーバー１７０／データベースシステム１６０、車両側装置１２０、および／または車両１００を動作させ、設定し、および／またはそれらと通信するために使用され得る。例えば、遠隔の自動車の店舗は、遠隔のユーザー／店舗装置１１０を使用して、ツール１５０と車両１００との間の遠隔プログラミング／診断セッションを可能にする／監視することができる。

【0015】

図２Ａは、いくつかの実施形態による車両側通信装置の説明図である。車両側装置２００は、車両のＯＢＤシステムなどを通じて車両２１０と通信するように構成されている。車両側装置は、車両のＯＢＤコネクタ（例えば、標準化された１６ピンコネクタ）に直接的に差し込まれるように適合されたケーブルおよびコネクタ２１５を含み得る。車両のＯＢＤシステムは、例えば、「１」または「０」のビットを反映するように、異なる複数のピンを「オン」または「オフ」として信号伝達することによって、コネクタを介して信号を通信し、特定の周波数（またはビットレート）でこれらの状態を変調または維持してもよい。車両側装置２００は、ＯＢＤシステムからの複数の通信を効果的に読み取り、それらをツール側装置（例えば、図１のツール側装置１４０）に転送するために、車両のＯＢＤシステムのビットレートに適合するように設定される。ツール側装置１４０はまた、車両によって使用されるビットレートを反映するように、ツール１５０とのその複数の通信を適合させる必要があり得る。

【0016】

図２Ｂは、いくつかの実施形態による車両側通信装置の複数のコンピューティングコンポーネント（computing components）の例示的なブロック図である。複数のコンピューティングコンポーネント２２０は、マイクロプロセッサ２４０、ディスプレイ２２５、および入力回路２３０を含む。マイクロプロセッサ２４０は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）２４５、メモリレジスタ（memory registers）２５０、およびタイマー回路またはクロック２５５を含み、これらは、本明細書においてさらに説明されるようなこれらのビットレートを特定するために、接続されたＯＢＤシステムからの信号変化のタイミングを監視／記録（トラッキング）するために使用される。

【0017】

車両通信インタフェース２６５は、（例えば、ケーブル及びコネクタ２１５を介して接続するための）ＯＢＤ接続インタフェースを含んでもよい。車両通信インタフェース２６５は、通信される特定の車両／ＯＢＤシステムによって使用される複数のピンに対応するように構成され得る複数の特定のピン（例えば、コネクタ２１５に示されるような１～１６）を介して通信をアクティブ化／非アクティブ化する（activates/deactivates）ピンセレクタ（pin selector）２６０を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ピンセレクタは、特定の車両２１０と接続するための情報（例えば、ＶＩＮおよびピン設定の記録を有するデータベース）に基づいて設定される。ネットワークインタフェース２３５は、ネットワークを介して（例えば、ＷＡＮ１２５を介して）、遠隔ツール側通信装置（例えば、ツール側装置１４０）と、さらに、接続されたプログラミング／診断ツール（例えば、図１のツール１５０）とを含む他のシステムと通信するために利用される。

【0018】

マイクロプロセッサ２４０は、ハードウェア駆動型割込み（hardware-driven interrupts）およびメモリレジスタ２５０を使用することなどによって、車両のＯＢＤシステムから受信される通信のビットレートを特定するための複数の命令でプログラムされ得る。プログラムは、最初にＲＡＭ２７０にロードされ、外部および／または内部記憶デバイス（例えば、ディスクドライブ、クラウドストレージ）から送信され、マイクロプロセッサ２４０によって実行されてもよい。いくつかの実施形態では、装置２００の他のコンポーネントおよび／または外部接続デバイス（例えば、サーバー、ネットワークデバイス、記憶デバイス、および図示されない他のもの）は、単独で、または装置２００と組み合わせて、本明細書において説明される特徴およびプロセスを実装するように構成されてもよい。

【0019】

（例えば、装置２００において示されるような）コンピュータディスプレイ２２５は、通信プロセスおよび／または他の情報についての複数のステータスメッセージを提供するために使用され得る。ユーザー入力／出力（Ｉ／Ｏ）２３０（例えば、マウス、キーボード）は、複数の通信を開始し、複数のパラメータを選択し、および／または他の処理を実行／プログラムするなど、車両通信装置２００を制御するためにオペレータによって使用され得る。いくつかの実施形態では、コンピュータディスプレイ２２５は、Ｉ／Ｏデバイス（例えば、タッチスクリーン）として動作する。

【0020】

車両側装置は、車両２１０からの複数の通信を、ネットワークインタフェース２３５を介して遠隔ツール側装置に通信することができる複数のパケットに変換するように構成されている。同様に、ネットワークインタフェース２３５は、ツール側通信装置／ツールから複数のパケットを受信し、それらのパケットを、コネクタ２１５を介して車両のＯＢＤシステムに送信される対応する複数のピン信号に変換することができる。いくつかの実施形態では、ツール側通信装置は、ツールと通信するために、装置２００と同様に構成されてもよい。

【0021】

図３は、いくつかの実施形態による車載車両診断システムと遠隔通信を行うためのプロセスフロー図である。ブロック３１０において、１つまたは複数の車両側通信装置（例えば、図１の装置１２０）と１つまたは複数のツール側通信装置（例えば、図１の装置１４０）との間の接続が確立される。ネットワークサーバー（例えば、図１のサーバー１３０）は、例えば、（例えば、リンク、パラメータ等を設定するために）装置間の接続を可能にすることを支援し得る。いくつかの実施形態では、多数の車両側装置およびツール側装置が、１つまたは複数のネットワーク（例えば、ＬＡＮ１４５およびＷＡＮ１２５）を介して接続される／利用可能である。ブロック３２０において、車両側通信装置及びツール側通信装置（例えば、通信装置１２０及び１４０）は、（例えば、ツール１５０と車両１００との間の）通信セッションを可能にするために互いにペアリングされる（paired）。このようにして、例えば、通信装置間の互いに宛てられていない通信を無視／却下することができる。

【0022】

ブロック３３０において、車両側通信装置は、ツール側通信装置および車両側通信装置を介して車両とツールとの間の複数の通信を実行するために車両と接続される。接続は、例えば、車両ＯＢＤピンコネクタ、およびコネクタと車両側通信装置との間に延在するケーブルを介してもよい。

【0023】

いくつかの車両診断システムでは、車両またはツールの通信ビットレートは、（例えば、一般的なＣＡＮプロトコルの下で動作する多くのものほど）公開または標準化されていない。いくつかの実施形態では、特定のツールを用いてスキャン／プログラミングを実行することは、車両診断システムおよび／またはツールのビットレートを最初に特定することによって開始する。いくつかの車両診断システムでは、車両ＯＢＤ／ＣＡＮシステムまたはツールのビットレートは、特定の標準化されたプロトコルに準拠する（例えば、ＯＢＤ－ＩＩ規格に準拠する）ものなどで標準化または公開されている。

【0024】

ブロック３４０において、車両側通信装置またはツール側通信装置が車両および／またはツールと通信できるように、車両のＯＢＤシステムおよび／またはツールのビットレートが特定される。いくつかの実施形態では、車両に関する情報（例えば、ＶＩＮ番号、メーカー／モデル／マニュアルエントリ（manual entry））は、車両と通信するための適切なビットレート、プロトコルパラメータ、および／またはツールを使用するように車両側装置／ツール側装置を設定するために利用される。そのような場合には、いくつかの実施形態は、本明細書においてさらに説明されるように、ビットストリームを監視／分析することによってビットレートを独立して特定することなく続行する。いくつかの実施形態では、車両のＯＢＤシステムによって使用されるビットレートは、ＯＢＤシステムについての追加の情報を取得することなく特定されることができない。

【0025】

いくつかの実施形態では、車両のＯＢＤシステムまたはツールのビットレートは、車両のＯＢＤシステムまたはツールからの複数の通信を監視することによって特定される。車両側装置またはツール側装置は、内蔵タイマーおよびレジスタ（例えば、図２Ｂのタイマー２５５およびレジスタ２５０）を備えて構成されてもよく、ＯＢＤシステムからの複数の通信の状態（例えば、複数のピンのビット状態）の変化によって、（例えば、図５に示されるように）通信装置はその変化（例えば、立ち下がりまたは立ち上がり）のタイミングをレジスタに記録する。次に、記録された複数の変化状態のタイミング差を分析して、車両からのＯＢＤ通信のビットレートを特定する。いくつかの実施形態では、車両またはツールによって使用されるプロトコル（例えば、ビットスタッフィングプロトコル（bit-stuffing protocol））に関する情報が、本明細書においてさらに説明されるように、ビットレートを特定するために使用される。

【0026】

ブロック３５０において、特定されたビットレートを使用して通信を可能にするために、ＯＢＤシステムのプロトコルおよび複数のプログラミングパラメータ（programming parameters）が決定される。プロトコルおよびパラメータは、車両に関する既知の情報（例えば、ＶＩＮ番号、メーカー／モデル／マニュアルエントリ）に基づいて、または特定されたビットレートを使用したＯＢＤシステム／ツールからの監視された複数の通信に基づいて決定され得る。例えば、車両／ツールからの特定の複数の通信を監視および解析することは、特定のプロトコルの手がかり（インジケータ）となり得る。

【0027】

ブロック３６０において、まだ選択されていない場合、ツール側装置（例えば、診断スキャンツール、車両プログラミングツール）が、ツール側通信装置と車両側通信装置との間の通信リンクを介して車両に対して診断および／またはプログラミングを実行するために選択される。ツールは、車両のＯＢＤシステムと互換性があるように、特定されたビットレートおよび／またはプログラミング／複数のプロトコルパラメータに基づいて選択（または設定）され得る。

【0028】

ブロック３７０において、車両側装置と車両との間の特定されたビットレートを使用し、かつ選択されたツールを使用して、診断および／またはプログラミングが、ツール側通信装置と車両側通信装置との間の通信リンクを介して実行される。いくつかの実施形態では、ツール側装置とツールとの間のビットレートは、ツールと車両との間の直接的な通信を模倣するように、車両側装置と車両との間で使用されるビットレートと同じになるように（またはその逆に）設定される。

【0029】

図４は、いくつかの実施形態による車載車両診断システムと遠隔通信を行うためのプロセスフロー図である。ブロック４１０において、車両側通信装置とツール側通信装置との間でネットワーク通信が確立される。ツール側装置（および／またはネットワークサーバー）は、固有の識別子（たとえば、車両側通信装置のＲＯＭ内のハードコードされた識別子（hard-coded identifier））によって車両側装置を特定／認証するように構成され得る。

【0030】

ブロック４２０において、車両側通信装置および／またはツール側通信装置が、車両のＯＢＤシステムのコネクタ（例えば、図２Ａの１６ピンコネクタ２１５）に接続される。いくつかの実施形態において、車両側通信装置は、車両のＯＢＤコネクタのコネクタと互換性のあるコネクタ（例えば、１６ピンコネクタ）を有する。複数の通信を遠隔ツールに転送する前に、車両側通信装置は、車両のＯＢＤシステムのビットレートを特定／確認するために使用される。

【0031】

ブロック４３０において、車両側通信装置またはツール側通信装置は、「リスニングモード（listening mode）」においてＯＢＤコネクタから送信される通信を監視する。いくつかの実施形態では、リスニングモード中に車両通信装置によって車両から受信された複数の通信は、ツール側通信装置に転送されない。例えば、車両のビットレートが特定されていない可能性があるので、これらの通信は適切に転送されない場合がある。

【0032】

ブロック４４０において、リスニングモード中に車両から受信された複数のビットは、車両のＯＢＤ／ＣＡＮシステムによって使用されるビットレートを計算／特定するために分析される。これらのビットは、車両の出力チャネル（例えば、ピンコネクタのピン）の状態（例えば、ハイまたはロー）を監視することによって分析され得る。いくつかの実施形態では、車両側通信装置のタイミング回路（例えば、図２Ｂのクロック／回路２５５）は、リスニングモード中にクロックサイクルをインクリメントする（increment）ように動作する（例えば、各インクリメント（increment）はナノ秒の数を表す）。いくつかの実施形態では、車両通信装置／ツール側通信装置は、（たとえば、ハードウェア駆動型割込みによって）トリガーされて、ピンの信号状態がトグルする（toggles）（すなわち、ローからハイに、またはハイからローになる）ときにタイミング回路によってクロックカウントを記録するように構成されている。

【0033】

ブロック４５０において、信号パルスの幅は、ビット状態変化のタイミングの分析に基づいて推定される。例えば、図５は、いくつかの実施形態による、通信装置のビットレートを決定するために使用される信号および装置レジスタの例証的チャートを示す。「Ａ」レジスタは、ピン状態の第１の変化（例えば、ハイからローまたはローからハイ）を記録するために使用され、「Ｂ」レジスタは、ピン状態の次の変化を記録するために使用される。いくつかの実施形態では、割込みハンドラー（interrupt handler）は、複数のレジスタから複数の値を読み出し、それらの差分を計算して、複数のタイマーティック（timer ticks）におけるパルスの幅（およびそれによって総時間）を特定する役割を有する。複数の信号についての複数のパルス幅を計算してもよい。

【0034】

再び図４を参照すると、ブロック４６０において、ブロック４５０において推定された１つまたは複数のビットパルスの１つまたは複数の幅に基づいて、ＯＢＤシステムのビットレートが特定される。いくつかの実施形態では、いくつかのパルス幅が測定された後、特定の複数のビットレートが候補として排除され、単一の候補ビットレートが特定される。例えば、図６Ｂおよび図７の複数の候補において２マイクロ秒のパルス幅が検出された場合、唯一残っている候補は５００ｋＨｚのビットレートである。

【0035】

いくつかの実施形態では、車両ＯＢＤ／ツールシステムによって使用される規格または境界条件に関する情報（例えば、ビットスタッフィングプロトコル）が、ＯＢＤシステムのビットレートを特定するか、またはその決定を促進するために使用される。例えば、特定の車両メーカーおよびモデルが、複数の候補ビットレートのサブセットのみを使用することが知られている場合、この情報を使用して、記録された複数のパルス幅を有する複数のビットレートの候補を絞り込むことができる。

【0036】

図６Ａを参照すると、例えば、ＯＢＤ／ツールシステムは、ビットレートにかかわらず特定の同期プロトコルを使用することが知られている。いくつかのＯＢＤシステムでは、２つのコントローラ間の同期を維持するために、例えば、同じ極性のビットの最大連続／連続数（例えば、５）を設定するビットスタッフィングプロトコルが使用される。図６Ａに示すように、同じ極性の５つの連続するビットの後に、反対の極性のビットが挿入される。このビットは、送信コントローラによって挿入され、受信コントローラにおいて除去され、送信されるデータの一部ではない。図６Ａは、「Ｘ」として示される複数のスタッフビット（stuffed bits）を有する論理レベルビットストリームを示すビットストリームを示す。ビットスタッフィングは同期のために設計されているが、いくつかの実施形態は、ビットレートの特定を促進するために最大数の連続ビットを利用する。

【0037】

図６Ｂは、複数のビットレートと、特定の期間中に送信されるそれぞれのビット数との表である。一実施形態では、選択された数の候補ビットレートが、５ビットスタッフィングプロトコルを利用する所与のＯＢＤシステムに対して可能である。図６Ｂの表は、各所与の候補ビットレートについての送信される特定のビット数に対する時間間隔を示し、図７は、１６ＭＨｚのクロックを用いた対応するクロックサイクルを示す。

【0038】

ブロック４７０では、ブロック４６０において特定されたビットレートを使用して、車両側通信装置および遠隔ツール側通信装置を介して車両とツールとの間で双方向通信が確立される。いくつかの実施形態では、選択されたビットレートは、例えば、選択されたビットレートを利用する複数の通信を監視し、誤ったビットレートを示すエラーが繰り返し発生しないことを判定することによって確認される。

【0039】

図８は、いくつかの実施形態による車載車両診断システムの複数の候補ビットレートからビットレートを選択するためのプロセスフロー図である。ブロック８１０において、車両ＯＢＤ（またはツール）システムのビットレートを特定するためのプロセスは、車両通信装置がＯＢＤシステムに接続された（またはツール側通信装置がツールに接続された）後に開始する。車両通信装置は、（例えば、ＯＢＤコネクタからの）複数のビット信号の状態の変化を監視するように構成されている。ブロック８２０において、既知の周波数（例えば、１６ＭＨｚ）で周期的に動作する（「ティック（ticks）」で動作する）自走クロック（free-running clock）（例えば、図２Ｂのクロック２５５）が始動される。いくつかの実施形態では、使用／選択されるクロックの速度／周波数は、車載診断システムの予想される最大可能ビットレートに基づいている。いくつかの実施形態では、クロック周波数は、車両のＯＢＤシステムの予想される最大可能ビットレートの少なくとも約２倍であるように調整／選択される。例えば、車両のＯＢＤシステムの最大予想周波数が５００ｋＨｚである場合、クロック速度／周波数は少なくとも約１ＭＨｚであるべきであり、ビットレート特定のために、１６ＭＨｚクロックではなく４ＭＨｚクロックが利用され得る。当業者は、様々なクロック速度／周波数を決定し、調整するための様々な方法があることを認識するであろう。

【0040】

ブロック８３０において、複数のビット状態の変化の監視を使用して、ビットストリーム信号の第１の（立ち下がり／立ち上がり）エッジが検出される。エッジが検出されると、クロックサイクル数がコンピュータメモリに記録される。いくつかの実施形態では、割込み駆動型プロセスは、（例えば、図５に示すように）ビットストリーム信号の立ち下がりエッジまたは立ち上がりエッジが検出されたときに、クロックのティックカウント（tick count）をメモリレジスタに記録する。ブロック８４０において、ビットストリーム信号の一対のエッジの第２のエッジが検出され、第２のエッジに関連付けられたクロックサイクル数がメモリに記録される。

【0041】

ブロック８５０において、第２のエッジが割込みに応答して記録された後、記録されたクロックカウントの差分が計算され、１つまたは複数のビットを表すパルスの幅がクロック周波数に基づいて推定される。いくつかの実施形態では、例えば、バス容量、コントローラ間のクロック差、およびＯＢＤシステムのクロック遷移とのパルスの整合性（alignment）を含む種々の要因が、計算されたパルス幅の精度に影響を及ぼし得る。

【0042】

いくつかの実施形態では、複数のパルス幅を推定するときに公差（例えば、±５％公差）が利用され、それらの幅は、予想される可能性のある複数のパルス幅（expected possible pulse widths）へのそれらの近さ（proximity）に基づいて調整され得る。いくつかの実施形態では、推定された幅が可能性のある複数の幅に対して不確か（ambiguous）であるとき、この確かさは、ブロック８６０において行われる計算／推定で考慮される。例えば、可能性のある検出されたパルス幅が、許容誤差に基づいて８マイクロ秒または１０マイクロ秒のいずれかであり得る場合、この確かさは、複数の候補ビットレートの排除／絞り込みにおいて考慮され得る。

【0043】

ブロック８６０において、１つまたは複数のパルスの特定された複数の幅は、それらの幅が単一の候補ビットレートまたは部分集合の複数の候補ビットレートと関連しているかどうかを判定するために分析される。例えば、図９は、検出された複数のパルス幅および対応する複数の候補ビットレートの例示的な表を示す。いくつかの実施形態では、複数の候補ビットレートの選択は、車両に関する情報に基づくか、またはより広くは、自動車産業および／または製造業者内で一般に使用される複数のビットレートに基づいている。

【0044】

いくつかの実施形態において、エッジ検出は、ピン信号の出力をポーリング／監視する（例えば、マルチプロセスプログラムの）プロセスによって実行される。ビット信号状態が変化すると、クロックのクロックカウント数がプロセスによって（例えばメモリレジスタにおいて）記録される。最初の状態変化（例えば、第１のエッジ）が検出された後、プロセスは、追加の状態変化を監視し続ける。第２の状態変化が検出された後、複数のクロックカウントの値が記録され、ブロック８６０において、それぞれのパルス幅を計算／推定し、ビットレートを特定することができるかどうかを判定するために、割込みがコールされる（called）。いくつかの実施形態では、回路（例えば、エッジトリガー（edge-triggered）Ｓ－Ｒ回路）は、（すなわち、ＯＢＤシステムから）入力信号を受信し、立ち上がりまたは立ち下がりエッジが信号において生じるとき、出力（すなわち、トリガー／クロックカウント）をトリガーするように構成されることができる。

【0045】

複数の候補ビットレートの各々が候補として排除された後、プロセスは終了し、ビットレートがブロック８７０において選択される。例えば、図９のる３つの候補ビットレートのうちの２つが排除される場合、残りのビットレートが選択される。いくつかの実施形態では、複数の候補ビットレートが、特定された１つまたは複数のパルス幅と関連している場合、プロセスは、ブロック８５５においてルーチンをリセットし、第１および第２のエッジを記録し、ブロック８３０において始まる追加の１つまたは複数のパルス幅を計算することによって続行する。このサイクルは、複数の候補ビットレートの各々が排除され、単一の候補ビットレートが残って選択されるまで継続することができる。いくつかの実施形態では、プロセスは、最大回数の反復が行われ、単一のビットレートが特定されていない場合に、「タイムアウト」／アボート（abort）し得る。

【0046】

いくつかの実施形態では、特定の数のパルスが記録された後に複数の推定されたパルス幅に基づいて特定の候補ビットレート以外の各候補ビットレートを容易に排除することができない場合、プロセスは、その特定の数のパルスが発生した後に追加の分析を実行することができる。例えば、プロセスは、ビットスタッフィングプロトコルを考慮に入れて、複数の候補をさらに排除することができる。特定の実施形態では、複数の特定のビットレートと直接的に関連する記録された複数のパルス幅は、その特定のビットレートについてのビットスタッフィングプロトコルに準拠するが別の候補ビットレートに準拠しないある幅を超える記録された存在する複数のパルス幅と比較され、それによって、１つまたは複数の候補ビットレートをさらに排除する。このプロセスは、特定の候補ビットレートを除く全ての候補ビットレートが排除されるまで、（所定数のパルス／パルス幅のシーケンスを分析することを）継続することができる。

【0047】

本明細書において説明される複数のプロセス（例えば、図３、図４、および図８のプロセス）は、本明細書において図示および説明されるハードウェアとの使用に限定されない。それらは、任意のコンピューティング環境または処理環境において、コンピュータプログラムを実行することが可能である任意のタイプのマシンまたは一組のマシンとともに適用可能性を見出すことができる。本明細書において説明される複数のプロセスは、ハードウェア、ソフトウェア、またはその２つの組合せで実装されることができる。本明細書において説明される複数のプロセスは、プロセッサ、非一時的機械可読媒体、またはプロセッサによって可読である他の製品（揮発性および不揮発性メモリおよび／または記憶要素を含む）、少なくとも１つの入力デバイス、および１つまたは複数の出力デバイスをそれぞれ含むプログラム可能なコンピュータ／マシン上で実行されるコンピュータプログラムで実施され得る。プログラムコードは、入力デバイスを使用して入力されたデータに適用されて、本明細書において説明される複数のプロセスのいずれかを実行し、出力情報を生成することができる。

【0048】

システムを実装することに関連する（例えば、図３、４、および８のプロセスにおける）複数の処理ブロックは、システムの複数の機能を実行するために１つまたは複数のコンピュータプログラムを実行する１つまたは複数のプログラマブルプロセッサによって実行されてもよい。システムの全部または一部は、例えば、プロセッサ、メモリ、プログラマブル論理デバイス、および／または論理ゲートのうちの少なくとも１つなどの電子デバイスを含む電子ハードウェア回路を使用して実装されてもよい。システムの全部または一部は、特殊用途論理回路（例えば、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）および／またはＡＳＩＣ（application-specific integrated circuit））として実装されてもよい。

【0049】

本明細書において説明される複数のプロセスは、説明される特定の複数の例に限定されない。例えば、図３、図４、８のプロセスは、例示された特定の処理順序に限定されない。むしろ、上述の結果を達成するために、必要に応じて、複数の処理ブロックのいずれかを再順序付けし、組み合わせ、または除去し、並列または直列に実行することができる。

【0050】

本明細書において記載された異なる複数の実施形態の複数の要素を組み合わせて、上記に具体的に記載されていない他の複数の実施形態を形成してもよい。単一の実施形態の文脈において説明される様々な要素はまた、別々に、または任意の適切なサブコンビネーションで提供されてもよい。本明細書に具体的に記載されていない他の複数の実施形態もまた、以下の特許請求の範囲内である。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【国際調査報告】