JP2004028000A - 通信による車載ｅｃｕのメモリ書き換え装置 - Google Patents
通信による車載ｅｃｕのメモリ書き換え装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】車載ＥＣＵの制御プログラムの書き換えを、確実・容易に実施することができる、通信による車載ＥＣＵのメモリ書換え装置を提供する。
【解決手段】プログラムデータを送信するデータ通信装置１とデータの送受信を行う送受信回路２２、前記データに付加されたＩＤ確認用コードに基づいて書き換え対象車両か否かを確認するＩＤ確認用回路２３、通信に適した状態か否かを判定する通信状態判定装置２４、受信されたプログラムデータを車載ＥＣＵのメモリ（３１）に書き込む制御を行うと共に、データの書き換え前及び書き換え中に、通信に適さない状態であると判定された場合に、データの書き換え未完了を通知し、通信に適した状態であると判定された場合にデータの書き換え後にデータ通信装置へ書き換え完了を通知する制御手段（ＭＰＵ２５）とを備える。
【選択図】 図２
【解決手段】プログラムデータを送信するデータ通信装置１とデータの送受信を行う送受信回路２２、前記データに付加されたＩＤ確認用コードに基づいて書き換え対象車両か否かを確認するＩＤ確認用回路２３、通信に適した状態か否かを判定する通信状態判定装置２４、受信されたプログラムデータを車載ＥＣＵのメモリ（３１）に書き込む制御を行うと共に、データの書き換え前及び書き換え中に、通信に適さない状態であると判定された場合に、データの書き換え未完了を通知し、通信に適した状態であると判定された場合にデータの書き換え後にデータ通信装置へ書き換え完了を通知する制御手段（ＭＰＵ２５）とを備える。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車載ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御装置）の制御プログラムの変更を容易に実施することができるようにするための通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エレクトロニクス技術、特にマイクロコンピュータ応用技術の進歩を背景として、自動車等の車両においても多くのＥＣＵが搭載されるようになってきている。例えば、エンジン制御用ＥＣＵや、トランスミッション制御用ＥＣＵ（以後、Ａ／Ｔ−ＥＣＵと称する）、ナビゲーション用ＥＣＵ等である。
【０００３】
これらのＥＣＵのマイコンには、開発時の段階で最適と思われる「制御用データ」及び「制御用プログラム」が記憶されている。例えば、エンジン制御用ＥＣＵでは以下のようなデータが記憶されている。
・（エンジン出力を向上させる為の）連続可変バルブタイミング装置（ＶＶＴ）の駆動タイミング制御用データ
・（排ガスをよりクリーンとする為の）空燃比制御のデータ
・（エンジン出力を向上させる為の）点火時期のデータ
及びこれらを使用してエンジンや変速機を制御する制御プログラムといったものである。また、ナビゲーション用ＥＣＵには、「地図データ」、「経路検索プログラム」を始めとするデータやプログラムが記憶されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これらの制御用ＥＣＵに関して、開発完了後生産された後でもデータや制御ロジックの見直しなどで、初期の開発時の段階よりもさらに最適なデータや、より適切な制御プログラムが得られる場合がある。このような場合、製造後の市場に出たＥＣＵのプログラムを変更する事は極めて困難である。すなわち、製品の生産完了後、車両を回収し、車両１台ずつメモリの書き換えをするのは非常に手間がかかる作業である。よって、初期型の生産済み車両に対して新しいデータを用いることは出来ず、マイナーチェンジ以降の生産車両についてのみ新データが搭載される事になる。その結果、ハードウェア的には全く同じであるにもかかわらず、旧型の制御データの搭載された車両は、燃費や排気ガス対策、環境保全などの面で最新データの優位性を享受できない、という問題点が発生しうる。
【０００５】
このような問題点に絡み、通信によりプログラムのバージョンアップを行う、という方法が考えられる。従来の技術として、オーディオ間連のＥＣＵ用の、通信によるバージョンアップに関する発明の１例として、特開平１１−１４３７２０号公報が挙げられる。この先行技術では、ＥＣＵのバージョンアップについて、隠しコマンドボタンを押下することで通信を許可し、無線通信によりバージョンアップを実施する、という方法について述べられている。しかし、この先行技術では、書き換え対象車両に対し、隠しコマンドボタンの押下という作業が伴う為、作業者に手間を取らせる上、通信中のノイズによる誤動作などの通信不良が発生した際の対策が施されていない、という問題点があった。また、通信中に障害が発生する可能性のある環境を判別する手段について述べられておらず、通信障害を予防できない。
【０００６】
ＥＣＵに記憶されたデータを書き換えるとき、バッテリ電圧の低下や、この原因を招く運転者のキースイッチ操作によって、電気的誤動作や通信信号の破壊が生じる場合がある。また、車両が走行中に様々な外乱を受け、正常なデータ通信が妨害される場合があった。
【０００７】
この発明は上述した点に鑑みてなされたもので、通信による車載ＥＣＵのプログラム書き換えを、容易にかつ確実に実行可能な通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置を得ることを目的とする。なお、通信による車載ＥＣＵのプログラム書き換えは、バージョンアップのみならず、別車種用または別機能プログラムへの書き換えを含むことは言うまでもない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明に係る通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置は、プログラムデータを送信するデータ通信装置とデータの送受信を行う送受信回路と、前記プログラムデータに付加されたＩＤ確認用コードに基づいて書き換え対象車両であるか否かを確認するＩＤ確認用回路と、前記データ通信装置との通信に適した状態か否かを判定する通信状態判定装置と、前記ＩＤ確認用回路の出力に基づいて書き換え対象車両と確認された場合に、前記送受信回路により受信されたプログラムデータを車載ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）のメモリに書き込む制御を行うと共に、データの書き換え前及び書き換え中に、前記通信状態判定装置により通信に適さない状態と判定された場合に、前記データ通信装置へ書き換え未完了を通知し、通信に適した状態であると判定された場合に、データの書き換え後に前記データ通信装置へ書き換え完了を通知する制御手段とを備えたものである。
【０００９】
また、前記通信状態判定装置は、バッテリ電圧が所定値以下の状態を通信に不適と判定することを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記通信状態判定装置は、キースイッチＯＮの状態を通信に不適と判定することを特徴とするものである。
【００１１】
また、前記通信状態判定装置は、エンジン駆動中の状態を通信に不適と判定することを特徴とするものである。
【００１２】
また、前記通信状態判定装置は、車両走行中の状態を通信に不適と判定することを特徴とするものである。
【００１３】
また、前記通信状態判定装置は、通信不良状態を通信に不適と判定することを特徴とするものである。
【００１４】
また、前記通信状態判定装置は、スタータスイッチＯＮの状態を通信に不適と判定することを特徴とするものである。
【００１５】
また、前記車載ＥＣＵとして、バージョンアップできるプログラムデータが記憶されたメモリを有するエンジン制御用ＥＣＵ、トランスミッション制御用ＥＣＵ、ナビゲーション用ＥＣＵ、盗難防止用ＥＣＵのいずれかを対象とすることを特徴とするものである。
【００１６】
また、前記制御手段によりデータの書き換え実施または完了を車両内で報知する報知部をさらに備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、前記制御手段は、前記通信状態判定装置により通信に適さない状態の判定がなされたときに、当該判定後、所定時間経過するまでは、メモリ書き換えを禁止することを特徴とするものである。
【００１８】
また、前記車載ＥＣＵのＩＤを対象機種毎にグループ分けして登録してなることを特徴とするものである。
【００１９】
さらに、前記データの書き換え確認用ＩＤを、盗難防止装置のＩＤコードと同じコードに設定することを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この発明の実施の形態１を示すシステム構成図である。図１において、１はデータ通信装置、Ｓはこの発明のシステムが搭載された車両全体を示す。２は、この発明のメモリ書き換え装置、Ｉは盗難防止装置ＥＣＵ（図面では、盗難防止装置をイモビと略称する）、３はエンジン制御ＥＣＵ、４はＡ／Ｔ−ＥＣＵ、５はナビゲーション用ＥＣＵ、ＬはこれらのシステムＳによるメモリ書き換えを実現すべくＥＣＵ間を接続するバスを示している。なお、１１と２１はアンテナを示す。
【００２１】
図２は、メモリ書き換え装置２の内部構成を示すと共に、図１のシステムＳにおいて、いずれかの車載用機器の制御プログラムをバージョンアップする場合の手順を、エンジン制御用ＥＣＵ３を例にして説明するための図である。まず、図１において、データ通信装置１から書き換えの為のバージョンアップ用プログラムデータがアンテナ１１を通して送信される。この発明のメモリ書き換え装置２が搭載された車両システムＳは、アンテナ２１を通して、そのデータを受信する。
【００２２】
次に、図２において、バージョンアップ用プログラムデータは、メモリ書き換え装置２内にある送受信回路２２により受信される。以下、メモリ書き換え装置２内の制御手段となるＭＰＵ２５を主とする動作を図３に示すフローチャートを参照して説明する。受信されるバージョンアップデータには、バージョンアップ対象車である事を示すＩＤ確認用コードが付属されており、ＩＤ確認用回路２３が、そのコードを確認する（ステップ３００）。このコードは、イモビライザＥＣＵＩで使用される、その車両特有のＩＤ確認用コードと同一のコードである。受信したデータに付属されたコードをＩＤ確認用回路２３が車両特有のＩＤコードと照合して確認する事により、その車両が書き換え対象車両であるかどうかを確認する（ステップ３０１）。
【００２３】
書き換え対象車両であると確認された時、メモリ書き換え装置２内のマイコン（ＭＰＵ）２５は、コントロールラインＬ２を介して、エンジン制御用ＥＣＵ３内のバージョンアップ用ＭＰＵであるマイコン（ＭＰＵ）３２へ、書き込みモードに設定するように指示する信号を送る。さらに、マイコン２５は、アンテナ２１及び送受信回路２２を介して受信されるデータをデータラインＬ１に導くことができるように、切替えスイッチ２６の接続をＯＮさせる。
【００２４】
そして、データ通信装置１から送られてきたエンジン制御用ＥＣＵ３の新しい制御プログラムデータが、アンテナ２１、送受信回路２２及びスイッチ２６並びにデータラインＬ１を介して、エンジン制御用ＥＣＵ３のフラッシュＲＯＭ３１に書き込まれる。
【００２５】
データの書き換え中は、通信状態判定装置２４により、データの通信に適した状態かどうかを判定し（ステップ３０３）、バッテリ電圧低下、キースイッチＯＮ、エンジン駆動中、走行中、スタータスイッチＯＮ、または通信不良である、と判定された時（ステップ３０４）、マイコン２５は、データの書き換えを中止すべく、切替えスイッチ２６の接続をＯＦＦする。
【００２６】
即ち、以下のような場合について対応することができる。
バッテリの劣化や充電不足、過充電、エンジン始動、あるいは発電機の故障などによってバッテリ電圧が所定値以下に低下した場合、ＥＣＵの動作不良や、送受信回路の誤動作を引き起こす場合がある。このような場合の通信障害を回避する為には、バッテリ電圧を監視し、バッテリ電圧が所定値を上回っている場合のみ通信を許可することが役立つ。
【００２７】
キースイッチＯＮ時は、エンジン駆動中の状態も含め、車両が運転される可能性が高い、もしくは既に走行中であるケースを示し、この場合、始動動作によるバッテリ電圧の低下や、車両の移動による通信状態の悪化の可能性がある、キースイッチＯＮ時はデータの書き換えを禁止することで、このような可能性を排除できる。
【００２８】
エンジン駆動中は、エンジンの回転数信号からこれを認識することができるが、エンジン駆動中は、エンジンノイズ等の外乱の発生や、車両が移動されて通信状態が悪化する可能性があるので、エンジン駆動中通信を禁止することで車両移動による通信障害を予防できる。
【００２９】
車両走行中は、車輪の回転からこれを認識することができるが、車両の移動によって、通信状態が悪化する可能性が発生するので、走行中通信を禁止することで車両移動による通信障害を予防できる。
【００３０】
スタータスイッチＯＮ時はエンジンを始動すべくスタータを回転させているので、これによる消費電力が、バッテリ電圧を低下させ、ＥＣＵや送受信回路が誤動作する可能性がある。スタータスイッチＯＮ時の通信禁止によってこれを回避できる。
【００３１】
そして、データ通信装置１へ「書き換え未完了」であることを送受信回路２２を通して通知する（ステップ３０８）。通信不良が無い場合はそのままデータ書き換えを継続する（ステップ３０５）。書き換え後、マイコン２５は、切り替えスイッチ２６をＯＦＦに切り替える、送受信回路２２を通して、データ通信装置へ「書き換え終了」であることを通知する（ステップ３０６→３０７）。
【００３２】
従って、実施の形態１によれば、通信による車載ＥＣＵのバージョンアップを、容易にかつ確実に実行できる。
【００３３】
実施の形態２．
上述した実施の形態１は、バージョンアップ用ＭＰＵとして、エンジン制御用ＥＣＵ３のＭＰＵ３２を対象としたが、その他、図１に示すＡ／Ｔ−ＥＣＵ４、ナビゲーション用ＥＣＵ５、イモビライザＥＣＵＩなど、プログラムデータが記憶されたメモリを有するＥＣＵの各ＭＰＵを対象として置き換えてもよく、他の車載ＥＣＵのＭＰＵを対象に置き換えて、メモリ書き換えを行うことができる。具体的なバージョンアップの動作手順は、図３に示す実施の形態１に係る手順と同様なため省略する。
【００３４】
実施の形態３．
次に、図４は、この発明の実施の形態３に係るシステム構成図である。図４において、図１に示す実施の形態１と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、６はナビゲーション用ＥＣＵ５に接続された報知手段としてのモニタを示す。
【００３５】
以下、この実施の形態３に係るメモリ書き換え装置２の動作を、図５に示すフローチャートを参照して説明する。図５に示すフローチャートにおいて、図３に示すフローチャートと異なる点は、ＭＰＵ２５は、送受信回路２２を通してデータ通信装置１へ「書き換え完了」であることを通知した後（ステップ３０７）、モニタへバージョンアップ「完了」通知を行う点である（ステップ３０７→３０９）。
【００３６】
ナビゲーション画面などの表示機能付き車両の場合、ユーザーが、モニタ６の電源を入れた時、例えば、「○○ＥＣＵの制御プログラムをバージョンアップしました！」というような表示をさせることで、ユーザー側にも、バージョンアップが行なわれた事が認識できる。また、書き換えが未完了の場合は、モニタ画面に表示させないようにすればユーザーに対して余計な心配をかけることもなく、また、データ通信装置側では通信不良など、通信不適状態が確認できるので、通信不適だった車両に関しては別途対応すれば良い。
【００３７】
実施の形態４．
上述した各実施の形態では、通信状態判定装置２４により、バッテリ電圧が所定電圧以下、キースイッチＯＮ、エンジン駆動中、走行中、スタータスイッチＯＮ、又は、通信不良状態のいずれかの状態になったことを検出した時は、マイコン２５により、データの書き換えを中止すべく、切替えスイッチ２６の接続をＯＦＦし、データ通信装置１へ「書き換え未完了」であることを、送受信回路２２を通して通知するようにしたが、通信状態の不良を検出してから所定時間を経過するまでは、メモリ書き換えを禁止／中断するよう、所定時間を測定するカウンタ等を設けることもでき、この場合、通信状態の回復を待って制御プログラムのバージョンアップをより安全・確実に実施することができる。
【００３８】
なお、上述した各実施の形態では、データ通信に無線を使用しているが、この発明は、無線によるデータ通信に限定されることは無く、有線での通信や光通信など、無線以外の通信手段を用いた場合にも適用される事は言うまでも無い。
【００３９】
以上説明したように、この発明によれば、バージョンアップ中の車両状態を常時監視し、データ通信装置側から、通信完了／未完了が確認できる為、車載用機器の制御プログラムのバージョンアップを，確実・容易に実施することができる。具体的には、下記のような効果が得られる。
【００４０】
（１）本装置２とエンジン制御ＥＣＵ３に電源が供給されていれば容易にバージョンアップが行なえる為、出荷直前でのデータ修正などがあった場合、例えばＥＣＵのＩＤ登録を対象機種毎にグループ分けしておけば、対象となる全ＥＣＵに対するデータ修正が、一気に容易に行なえる、という効果がある。
【００４１】
（２）市場に出た車両でも最新・最適なデータによるバージョンアップが可能となる為、常時最新バージョンであるという事でユーザーの満足が得られ、排ガスがクリーン化する方向にデータ変更が行われた場合は、地球の環境保護にも繋がる、という効果がある。
【００４２】
（３）ＩＤ確認により書き換え対象車両の確認を行ない、通信により書き換えを実施するので，書き換え対象車両が保管されている場所に作業者が直接出向く必要が無く、例えば雪中等の過酷な環境下にあったとしても、容易に書き換えが実施できる、という効果がある。つまり，書き換えの為の車両の移動や作業者の作業場への移動，コネクタの接続作業、といった作業自体が不要となる為，大幅な人件費削減・時間短縮が図れる、という効果がある。
【００４３】
（４）データ書き換え確認ＩＤを、盗難防止装置のＩＤコードと同じコードに設定しているので、ホスト側で車両番号を管理しておけば、特定車両のみのデータ変更が可能になる為、下記のような効果が得られる。
・ユーザーの希望があれば、各ユーザーの好みに応じたプログラム変更（燃費重視、出力重視等）が可能。
・盗難された時など、盗難防止装置のＩＤコードの確認で特定車両のエンジンＥＣＵにエンジン停止用プログラムを送信し、その場で書き換えを実施すれば、例えば、盗難／走行中の車両のエンジンを、１気筒ずつ徐々に燃料カットさせてエンストさせたり再始動不可にするなどして、安全に車両停止させることが可能となる。
なお、データ書き換え確認ＩＤについて、車内ＬＡＮなどで各ＥＣＵと通信しておけば、そのＬＡＮの集中制御用ＥＣＵにＩＤを設けておけば、車１台に１ＩＤで全ＥＣＵのプログラムデータの書き換えが可能となる。（この場合は、送受信用ＥＣＵはそのＥＣＵ１つでＯＫとなる。）
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、バージョンアップ中の車両状態を常時監視し、データ通信装置側から、通信完了／未完了が確認できる為、車載用機器の制御プログラムのバージョンアップを、確実・容易に実施することができる。
【００４５】
また、通信状態判定装置により、バッテリ電圧が所定電圧以下の状態を判定するようにしたので、バッテリ電圧が所定値以下の状況下でのデータ書き換えを禁止することで、電圧低下状態でのデータ書き換えによる通信障害を回避できるという効果がある。
【００４６】
また、通信状態判定装置により、キースイッチＯＮの状態を判定するようにしたので、キースイッチＯＮ時でのデータ書き換えを禁止することで、キースイッチＯＮ状態で発生しうるメモリ書き換え中の通信不良、例えば、エンジン始動直前であったり、キースイッチＯＮのままオーディオなどの電気負荷がかかった状態、といった、電圧変動の発生が予測される状況下でのデータ書き換えを回避できるという効果がある。
【００４７】
また、通信状態判定装置により、エンジン駆動中の状態を判定するようにしたので、エンジン駆動中でのデータ書き換えを禁止することで、エンジンノイズ等の外乱が発生したり車両が移動して通信障害を受けるような状況下でのデータ書き換えを回避できるという効果がある。
【００４８】
また、通信状態判定装置により、車両走行中の状態を判定するようにしたので、車両走行中でのデータ書き換えを禁止することで、走行状態により発生する電気負荷変動等、電圧変動や外乱が発生したり、車両が通信障害を受けるような場所に移動する可能性のある状況下でのデータ書き換えを回避できるという効果がある。
【００４９】
また、通信状態判定装置により、スタータスイッチＯＮの状態を判定するようにしたので、スタータスイッチＯＮ時でのデータ書き換えを禁止することで、スタータスイッチＯＮの時にバッテリ電圧が低下してＥＣＵや送受信回路の誤動作が発生する可能性のある状況下でのデータ書き換えを回避できるという効果がある。
【００５０】
また、通信状態判定装置により、通信不良状態を判定するようにしたので、通信不良時のデータ書き換えを禁止することで、電波が途切れたり電波が届かないような通信不良状態でのデータ書き換えを回避できるという効果がある。
【００５１】
また、車載ＥＣＵの全ての制御プログラムのバージョンアップを確実・容易に実施することができる。
【００５２】
また、報知手段により、データの書き換え完了時には、バージョンアップしたことを報知し、ユーザーにデータの書き換え実施およびバージョンアップ完了を通知する事ができる。
【００５３】
また、通信不良状態の判定後所定時間経過するまでは、メモリ書き換えを禁止／中断するようにしたので、制御プログラムのバージョンアップをより安全・確実に実施することができる。
【００５４】
また、ＥＣＵのＩＤ登録を対象機種毎にグループ分けすることで、対象となる全ＥＣＵに対するデータ修正が一気に容易に行える、という効果がある。
【００５５】
さらに、データ書き換え確認用ＩＤを、盗難防止装置のＩＤコードと同じコードに設定しているので、ホスト側で車両番号を管理しておけば、特定車両のみのデータ変更が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る通信によるメモリ書き換え装置を含むシステムＳ全体の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のシステムＳにおいていずれかの車載用ＥＣＵの制御プログラムをバージョンアップする場合の手順を、エンジン制御用ＥＣＵ３を例にして説明するための図である。
【図３】図２のメモリ書き換え装置２内の各装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態３の構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３の各動作を説明する為のフローチャートである。
【符号の説明】
１ データ通信装置、２ メモリ書き換え装置、１１，２１ アンテナ、２２送受信回路、２３ ＩＤ確認用回路、２４ 通信状態判定装置、２５ ＭＰＵ（マイコン）、２６ スイッチ、３ エンジン制御用ＥＣＵ、３１ フラッシュＲＯＭ、３２ ＭＰＵ（マイコン）、Ｉ 盗難防止装置（イモビ）ＥＣＵ、４ Ａ／Ｔ−ＥＣＵ、５ ナビゲーション用ＥＣＵ、６ モニタ、Ｌ バス、Ｌ１ データライン、Ｌ２ コントロールライン。
【発明の属する技術分野】
この発明は、車載ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御装置）の制御プログラムの変更を容易に実施することができるようにするための通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エレクトロニクス技術、特にマイクロコンピュータ応用技術の進歩を背景として、自動車等の車両においても多くのＥＣＵが搭載されるようになってきている。例えば、エンジン制御用ＥＣＵや、トランスミッション制御用ＥＣＵ（以後、Ａ／Ｔ−ＥＣＵと称する）、ナビゲーション用ＥＣＵ等である。
【０００３】
これらのＥＣＵのマイコンには、開発時の段階で最適と思われる「制御用データ」及び「制御用プログラム」が記憶されている。例えば、エンジン制御用ＥＣＵでは以下のようなデータが記憶されている。
・（エンジン出力を向上させる為の）連続可変バルブタイミング装置（ＶＶＴ）の駆動タイミング制御用データ
・（排ガスをよりクリーンとする為の）空燃比制御のデータ
・（エンジン出力を向上させる為の）点火時期のデータ
及びこれらを使用してエンジンや変速機を制御する制御プログラムといったものである。また、ナビゲーション用ＥＣＵには、「地図データ」、「経路検索プログラム」を始めとするデータやプログラムが記憶されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これらの制御用ＥＣＵに関して、開発完了後生産された後でもデータや制御ロジックの見直しなどで、初期の開発時の段階よりもさらに最適なデータや、より適切な制御プログラムが得られる場合がある。このような場合、製造後の市場に出たＥＣＵのプログラムを変更する事は極めて困難である。すなわち、製品の生産完了後、車両を回収し、車両１台ずつメモリの書き換えをするのは非常に手間がかかる作業である。よって、初期型の生産済み車両に対して新しいデータを用いることは出来ず、マイナーチェンジ以降の生産車両についてのみ新データが搭載される事になる。その結果、ハードウェア的には全く同じであるにもかかわらず、旧型の制御データの搭載された車両は、燃費や排気ガス対策、環境保全などの面で最新データの優位性を享受できない、という問題点が発生しうる。
【０００５】
このような問題点に絡み、通信によりプログラムのバージョンアップを行う、という方法が考えられる。従来の技術として、オーディオ間連のＥＣＵ用の、通信によるバージョンアップに関する発明の１例として、特開平１１−１４３７２０号公報が挙げられる。この先行技術では、ＥＣＵのバージョンアップについて、隠しコマンドボタンを押下することで通信を許可し、無線通信によりバージョンアップを実施する、という方法について述べられている。しかし、この先行技術では、書き換え対象車両に対し、隠しコマンドボタンの押下という作業が伴う為、作業者に手間を取らせる上、通信中のノイズによる誤動作などの通信不良が発生した際の対策が施されていない、という問題点があった。また、通信中に障害が発生する可能性のある環境を判別する手段について述べられておらず、通信障害を予防できない。
【０００６】
ＥＣＵに記憶されたデータを書き換えるとき、バッテリ電圧の低下や、この原因を招く運転者のキースイッチ操作によって、電気的誤動作や通信信号の破壊が生じる場合がある。また、車両が走行中に様々な外乱を受け、正常なデータ通信が妨害される場合があった。
【０００７】
この発明は上述した点に鑑みてなされたもので、通信による車載ＥＣＵのプログラム書き換えを、容易にかつ確実に実行可能な通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置を得ることを目的とする。なお、通信による車載ＥＣＵのプログラム書き換えは、バージョンアップのみならず、別車種用または別機能プログラムへの書き換えを含むことは言うまでもない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明に係る通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置は、プログラムデータを送信するデータ通信装置とデータの送受信を行う送受信回路と、前記プログラムデータに付加されたＩＤ確認用コードに基づいて書き換え対象車両であるか否かを確認するＩＤ確認用回路と、前記データ通信装置との通信に適した状態か否かを判定する通信状態判定装置と、前記ＩＤ確認用回路の出力に基づいて書き換え対象車両と確認された場合に、前記送受信回路により受信されたプログラムデータを車載ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）のメモリに書き込む制御を行うと共に、データの書き換え前及び書き換え中に、前記通信状態判定装置により通信に適さない状態と判定された場合に、前記データ通信装置へ書き換え未完了を通知し、通信に適した状態であると判定された場合に、データの書き換え後に前記データ通信装置へ書き換え完了を通知する制御手段とを備えたものである。
【０００９】
また、前記通信状態判定装置は、バッテリ電圧が所定値以下の状態を通信に不適と判定することを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記通信状態判定装置は、キースイッチＯＮの状態を通信に不適と判定することを特徴とするものである。
【００１１】
また、前記通信状態判定装置は、エンジン駆動中の状態を通信に不適と判定することを特徴とするものである。
【００１２】
また、前記通信状態判定装置は、車両走行中の状態を通信に不適と判定することを特徴とするものである。
【００１３】
また、前記通信状態判定装置は、通信不良状態を通信に不適と判定することを特徴とするものである。
【００１４】
また、前記通信状態判定装置は、スタータスイッチＯＮの状態を通信に不適と判定することを特徴とするものである。
【００１５】
また、前記車載ＥＣＵとして、バージョンアップできるプログラムデータが記憶されたメモリを有するエンジン制御用ＥＣＵ、トランスミッション制御用ＥＣＵ、ナビゲーション用ＥＣＵ、盗難防止用ＥＣＵのいずれかを対象とすることを特徴とするものである。
【００１６】
また、前記制御手段によりデータの書き換え実施または完了を車両内で報知する報知部をさらに備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、前記制御手段は、前記通信状態判定装置により通信に適さない状態の判定がなされたときに、当該判定後、所定時間経過するまでは、メモリ書き換えを禁止することを特徴とするものである。
【００１８】
また、前記車載ＥＣＵのＩＤを対象機種毎にグループ分けして登録してなることを特徴とするものである。
【００１９】
さらに、前記データの書き換え確認用ＩＤを、盗難防止装置のＩＤコードと同じコードに設定することを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この発明の実施の形態１を示すシステム構成図である。図１において、１はデータ通信装置、Ｓはこの発明のシステムが搭載された車両全体を示す。２は、この発明のメモリ書き換え装置、Ｉは盗難防止装置ＥＣＵ（図面では、盗難防止装置をイモビと略称する）、３はエンジン制御ＥＣＵ、４はＡ／Ｔ−ＥＣＵ、５はナビゲーション用ＥＣＵ、ＬはこれらのシステムＳによるメモリ書き換えを実現すべくＥＣＵ間を接続するバスを示している。なお、１１と２１はアンテナを示す。
【００２１】
図２は、メモリ書き換え装置２の内部構成を示すと共に、図１のシステムＳにおいて、いずれかの車載用機器の制御プログラムをバージョンアップする場合の手順を、エンジン制御用ＥＣＵ３を例にして説明するための図である。まず、図１において、データ通信装置１から書き換えの為のバージョンアップ用プログラムデータがアンテナ１１を通して送信される。この発明のメモリ書き換え装置２が搭載された車両システムＳは、アンテナ２１を通して、そのデータを受信する。
【００２２】
次に、図２において、バージョンアップ用プログラムデータは、メモリ書き換え装置２内にある送受信回路２２により受信される。以下、メモリ書き換え装置２内の制御手段となるＭＰＵ２５を主とする動作を図３に示すフローチャートを参照して説明する。受信されるバージョンアップデータには、バージョンアップ対象車である事を示すＩＤ確認用コードが付属されており、ＩＤ確認用回路２３が、そのコードを確認する（ステップ３００）。このコードは、イモビライザＥＣＵＩで使用される、その車両特有のＩＤ確認用コードと同一のコードである。受信したデータに付属されたコードをＩＤ確認用回路２３が車両特有のＩＤコードと照合して確認する事により、その車両が書き換え対象車両であるかどうかを確認する（ステップ３０１）。
【００２３】
書き換え対象車両であると確認された時、メモリ書き換え装置２内のマイコン（ＭＰＵ）２５は、コントロールラインＬ２を介して、エンジン制御用ＥＣＵ３内のバージョンアップ用ＭＰＵであるマイコン（ＭＰＵ）３２へ、書き込みモードに設定するように指示する信号を送る。さらに、マイコン２５は、アンテナ２１及び送受信回路２２を介して受信されるデータをデータラインＬ１に導くことができるように、切替えスイッチ２６の接続をＯＮさせる。
【００２４】
そして、データ通信装置１から送られてきたエンジン制御用ＥＣＵ３の新しい制御プログラムデータが、アンテナ２１、送受信回路２２及びスイッチ２６並びにデータラインＬ１を介して、エンジン制御用ＥＣＵ３のフラッシュＲＯＭ３１に書き込まれる。
【００２５】
データの書き換え中は、通信状態判定装置２４により、データの通信に適した状態かどうかを判定し（ステップ３０３）、バッテリ電圧低下、キースイッチＯＮ、エンジン駆動中、走行中、スタータスイッチＯＮ、または通信不良である、と判定された時（ステップ３０４）、マイコン２５は、データの書き換えを中止すべく、切替えスイッチ２６の接続をＯＦＦする。
【００２６】
即ち、以下のような場合について対応することができる。
バッテリの劣化や充電不足、過充電、エンジン始動、あるいは発電機の故障などによってバッテリ電圧が所定値以下に低下した場合、ＥＣＵの動作不良や、送受信回路の誤動作を引き起こす場合がある。このような場合の通信障害を回避する為には、バッテリ電圧を監視し、バッテリ電圧が所定値を上回っている場合のみ通信を許可することが役立つ。
【００２７】
キースイッチＯＮ時は、エンジン駆動中の状態も含め、車両が運転される可能性が高い、もしくは既に走行中であるケースを示し、この場合、始動動作によるバッテリ電圧の低下や、車両の移動による通信状態の悪化の可能性がある、キースイッチＯＮ時はデータの書き換えを禁止することで、このような可能性を排除できる。
【００２８】
エンジン駆動中は、エンジンの回転数信号からこれを認識することができるが、エンジン駆動中は、エンジンノイズ等の外乱の発生や、車両が移動されて通信状態が悪化する可能性があるので、エンジン駆動中通信を禁止することで車両移動による通信障害を予防できる。
【００２９】
車両走行中は、車輪の回転からこれを認識することができるが、車両の移動によって、通信状態が悪化する可能性が発生するので、走行中通信を禁止することで車両移動による通信障害を予防できる。
【００３０】
スタータスイッチＯＮ時はエンジンを始動すべくスタータを回転させているので、これによる消費電力が、バッテリ電圧を低下させ、ＥＣＵや送受信回路が誤動作する可能性がある。スタータスイッチＯＮ時の通信禁止によってこれを回避できる。
【００３１】
そして、データ通信装置１へ「書き換え未完了」であることを送受信回路２２を通して通知する（ステップ３０８）。通信不良が無い場合はそのままデータ書き換えを継続する（ステップ３０５）。書き換え後、マイコン２５は、切り替えスイッチ２６をＯＦＦに切り替える、送受信回路２２を通して、データ通信装置へ「書き換え終了」であることを通知する（ステップ３０６→３０７）。
【００３２】
従って、実施の形態１によれば、通信による車載ＥＣＵのバージョンアップを、容易にかつ確実に実行できる。
【００３３】
実施の形態２．
上述した実施の形態１は、バージョンアップ用ＭＰＵとして、エンジン制御用ＥＣＵ３のＭＰＵ３２を対象としたが、その他、図１に示すＡ／Ｔ−ＥＣＵ４、ナビゲーション用ＥＣＵ５、イモビライザＥＣＵＩなど、プログラムデータが記憶されたメモリを有するＥＣＵの各ＭＰＵを対象として置き換えてもよく、他の車載ＥＣＵのＭＰＵを対象に置き換えて、メモリ書き換えを行うことができる。具体的なバージョンアップの動作手順は、図３に示す実施の形態１に係る手順と同様なため省略する。
【００３４】
実施の形態３．
次に、図４は、この発明の実施の形態３に係るシステム構成図である。図４において、図１に示す実施の形態１と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、６はナビゲーション用ＥＣＵ５に接続された報知手段としてのモニタを示す。
【００３５】
以下、この実施の形態３に係るメモリ書き換え装置２の動作を、図５に示すフローチャートを参照して説明する。図５に示すフローチャートにおいて、図３に示すフローチャートと異なる点は、ＭＰＵ２５は、送受信回路２２を通してデータ通信装置１へ「書き換え完了」であることを通知した後（ステップ３０７）、モニタへバージョンアップ「完了」通知を行う点である（ステップ３０７→３０９）。
【００３６】
ナビゲーション画面などの表示機能付き車両の場合、ユーザーが、モニタ６の電源を入れた時、例えば、「○○ＥＣＵの制御プログラムをバージョンアップしました！」というような表示をさせることで、ユーザー側にも、バージョンアップが行なわれた事が認識できる。また、書き換えが未完了の場合は、モニタ画面に表示させないようにすればユーザーに対して余計な心配をかけることもなく、また、データ通信装置側では通信不良など、通信不適状態が確認できるので、通信不適だった車両に関しては別途対応すれば良い。
【００３７】
実施の形態４．
上述した各実施の形態では、通信状態判定装置２４により、バッテリ電圧が所定電圧以下、キースイッチＯＮ、エンジン駆動中、走行中、スタータスイッチＯＮ、又は、通信不良状態のいずれかの状態になったことを検出した時は、マイコン２５により、データの書き換えを中止すべく、切替えスイッチ２６の接続をＯＦＦし、データ通信装置１へ「書き換え未完了」であることを、送受信回路２２を通して通知するようにしたが、通信状態の不良を検出してから所定時間を経過するまでは、メモリ書き換えを禁止／中断するよう、所定時間を測定するカウンタ等を設けることもでき、この場合、通信状態の回復を待って制御プログラムのバージョンアップをより安全・確実に実施することができる。
【００３８】
なお、上述した各実施の形態では、データ通信に無線を使用しているが、この発明は、無線によるデータ通信に限定されることは無く、有線での通信や光通信など、無線以外の通信手段を用いた場合にも適用される事は言うまでも無い。
【００３９】
以上説明したように、この発明によれば、バージョンアップ中の車両状態を常時監視し、データ通信装置側から、通信完了／未完了が確認できる為、車載用機器の制御プログラムのバージョンアップを，確実・容易に実施することができる。具体的には、下記のような効果が得られる。
【００４０】
（１）本装置２とエンジン制御ＥＣＵ３に電源が供給されていれば容易にバージョンアップが行なえる為、出荷直前でのデータ修正などがあった場合、例えばＥＣＵのＩＤ登録を対象機種毎にグループ分けしておけば、対象となる全ＥＣＵに対するデータ修正が、一気に容易に行なえる、という効果がある。
【００４１】
（２）市場に出た車両でも最新・最適なデータによるバージョンアップが可能となる為、常時最新バージョンであるという事でユーザーの満足が得られ、排ガスがクリーン化する方向にデータ変更が行われた場合は、地球の環境保護にも繋がる、という効果がある。
【００４２】
（３）ＩＤ確認により書き換え対象車両の確認を行ない、通信により書き換えを実施するので，書き換え対象車両が保管されている場所に作業者が直接出向く必要が無く、例えば雪中等の過酷な環境下にあったとしても、容易に書き換えが実施できる、という効果がある。つまり，書き換えの為の車両の移動や作業者の作業場への移動，コネクタの接続作業、といった作業自体が不要となる為，大幅な人件費削減・時間短縮が図れる、という効果がある。
【００４３】
（４）データ書き換え確認ＩＤを、盗難防止装置のＩＤコードと同じコードに設定しているので、ホスト側で車両番号を管理しておけば、特定車両のみのデータ変更が可能になる為、下記のような効果が得られる。
・ユーザーの希望があれば、各ユーザーの好みに応じたプログラム変更（燃費重視、出力重視等）が可能。
・盗難された時など、盗難防止装置のＩＤコードの確認で特定車両のエンジンＥＣＵにエンジン停止用プログラムを送信し、その場で書き換えを実施すれば、例えば、盗難／走行中の車両のエンジンを、１気筒ずつ徐々に燃料カットさせてエンストさせたり再始動不可にするなどして、安全に車両停止させることが可能となる。
なお、データ書き換え確認ＩＤについて、車内ＬＡＮなどで各ＥＣＵと通信しておけば、そのＬＡＮの集中制御用ＥＣＵにＩＤを設けておけば、車１台に１ＩＤで全ＥＣＵのプログラムデータの書き換えが可能となる。（この場合は、送受信用ＥＣＵはそのＥＣＵ１つでＯＫとなる。）
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、バージョンアップ中の車両状態を常時監視し、データ通信装置側から、通信完了／未完了が確認できる為、車載用機器の制御プログラムのバージョンアップを、確実・容易に実施することができる。
【００４５】
また、通信状態判定装置により、バッテリ電圧が所定電圧以下の状態を判定するようにしたので、バッテリ電圧が所定値以下の状況下でのデータ書き換えを禁止することで、電圧低下状態でのデータ書き換えによる通信障害を回避できるという効果がある。
【００４６】
また、通信状態判定装置により、キースイッチＯＮの状態を判定するようにしたので、キースイッチＯＮ時でのデータ書き換えを禁止することで、キースイッチＯＮ状態で発生しうるメモリ書き換え中の通信不良、例えば、エンジン始動直前であったり、キースイッチＯＮのままオーディオなどの電気負荷がかかった状態、といった、電圧変動の発生が予測される状況下でのデータ書き換えを回避できるという効果がある。
【００４７】
また、通信状態判定装置により、エンジン駆動中の状態を判定するようにしたので、エンジン駆動中でのデータ書き換えを禁止することで、エンジンノイズ等の外乱が発生したり車両が移動して通信障害を受けるような状況下でのデータ書き換えを回避できるという効果がある。
【００４８】
また、通信状態判定装置により、車両走行中の状態を判定するようにしたので、車両走行中でのデータ書き換えを禁止することで、走行状態により発生する電気負荷変動等、電圧変動や外乱が発生したり、車両が通信障害を受けるような場所に移動する可能性のある状況下でのデータ書き換えを回避できるという効果がある。
【００４９】
また、通信状態判定装置により、スタータスイッチＯＮの状態を判定するようにしたので、スタータスイッチＯＮ時でのデータ書き換えを禁止することで、スタータスイッチＯＮの時にバッテリ電圧が低下してＥＣＵや送受信回路の誤動作が発生する可能性のある状況下でのデータ書き換えを回避できるという効果がある。
【００５０】
また、通信状態判定装置により、通信不良状態を判定するようにしたので、通信不良時のデータ書き換えを禁止することで、電波が途切れたり電波が届かないような通信不良状態でのデータ書き換えを回避できるという効果がある。
【００５１】
また、車載ＥＣＵの全ての制御プログラムのバージョンアップを確実・容易に実施することができる。
【００５２】
また、報知手段により、データの書き換え完了時には、バージョンアップしたことを報知し、ユーザーにデータの書き換え実施およびバージョンアップ完了を通知する事ができる。
【００５３】
また、通信不良状態の判定後所定時間経過するまでは、メモリ書き換えを禁止／中断するようにしたので、制御プログラムのバージョンアップをより安全・確実に実施することができる。
【００５４】
また、ＥＣＵのＩＤ登録を対象機種毎にグループ分けすることで、対象となる全ＥＣＵに対するデータ修正が一気に容易に行える、という効果がある。
【００５５】
さらに、データ書き換え確認用ＩＤを、盗難防止装置のＩＤコードと同じコードに設定しているので、ホスト側で車両番号を管理しておけば、特定車両のみのデータ変更が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る通信によるメモリ書き換え装置を含むシステムＳ全体の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のシステムＳにおいていずれかの車載用ＥＣＵの制御プログラムをバージョンアップする場合の手順を、エンジン制御用ＥＣＵ３を例にして説明するための図である。
【図３】図２のメモリ書き換え装置２内の各装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態３の構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３の各動作を説明する為のフローチャートである。
【符号の説明】
１ データ通信装置、２ メモリ書き換え装置、１１，２１ アンテナ、２２送受信回路、２３ ＩＤ確認用回路、２４ 通信状態判定装置、２５ ＭＰＵ（マイコン）、２６ スイッチ、３ エンジン制御用ＥＣＵ、３１ フラッシュＲＯＭ、３２ ＭＰＵ（マイコン）、Ｉ 盗難防止装置（イモビ）ＥＣＵ、４ Ａ／Ｔ−ＥＣＵ、５ ナビゲーション用ＥＣＵ、６ モニタ、Ｌ バス、Ｌ１ データライン、Ｌ２ コントロールライン。
Claims (12)
- プログラムデータを送信するデータ通信装置とデータの送受信を行う送受信回路と、
前記プログラムデータに付加されたＩＤ確認用コードに基づいて書き換え対象車両であるか否かを確認するＩＤ確認用回路と、
前記データ通信装置との通信に適した状態か否かを判定する通信状態判定装置と、
前記ＩＤ確認用回路の出力に基づいて書き換え対象車両と確認された場合に、前記送受信回路により受信されたプログラムデータを車載ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）のメモリに書き込む制御を行うと共に、データの書き換え前及び書き換え中に、前記通信状態判定装置により通信に適さない状態と判定された場合に、前記データ通信装置へ書き換え未完了を通知し、通信に適した状態であると判定された場合に、データの書き換え後に前記データ通信装置へ書き換え完了を通知する制御手段と
を備えた通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置。 - 請求項１に記載の通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置において、
前記通信状態判定装置は、バッテリ電圧が所定値以下の状態を通信に不適と判定する
ことを特徴とする通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置。 - 請求項１に記載の通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置において、
前記通信状態判定装置は、キースイッチＯＮの状態を通信に不適と判定する
ことを特徴とする通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置。 - 請求項１に記載の通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置において、
前記通信状態判定装置は、エンジン駆動中の状態を通信に不適と判定する
ことを特徴とする通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置。 - 請求項１に記載の通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置において、
前記通信状態判定装置は、車両走行中の状態を通信に不適と判定する
ことを特徴とする通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置。 - 請求項１に記載の通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置において、
前記通信状態判定装置は、通信不良状態を通信に不適と判定する
ことを特徴とする通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置。 - 請求項１に記載の通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置において、
前記通信状態判定装置は、スタータスイッチＯＮの状態を通信に不適と判定する
ことを特徴とする通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置。 - 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置において、
前記車載ＥＣＵとして、バージョンアップできるプログラムデータが記憶されたメモリを有するエンジン制御用ＥＣＵ、トランスミッション制御用ＥＣＵ、ナビゲーション用ＥＣＵ、盗難防止用ＥＣＵのいずれかを対象とする
ことを特徴とする通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置。 - 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置において、
前記制御手段によりデータの書き換え実施または完了を車両内で報知する報知部をさらに備えた
ことを特徴とする通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置。 - 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置において、
前記制御手段は、前記通信状態判定装置により通信に適さない状態の判定がなされたときに、当該判定後、所定時間経過するまでは、メモリ書き換えを禁止する
ことを特徴とする通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置。 - 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置において、
前記車載ＥＣＵのＩＤを対象機種毎にグループ分けして登録してなる
ことを特徴とする通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置。 - 請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置において、
前記データの書き換え確認用ＩＤを、盗難防止装置のＩＤコードと同じコードに設定する
ことを特徴とする通信による車載ＥＣＵのメモリ書き換え装置。
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