制御装置及びコンピュータプログラム
【課題】動作周期の異なる複数のアプリケーションプログラムを搭載する場合であっても、処理負荷の増大、設計の困難化、及び動作信頼性の低下等を生じることなく、各アプリケーションプログラムに係る通信処理を確実に行うことができる制御装置及びコンピュータプログラムを提供する。
【解決手段】統合ＥＣＵ１０は、それぞれ異なる周期で制御処理を行うボディ制御ＡＰ３２及びＡＦＳ制御ＡＰ３４等の複数のアプリケーションプログラムを備える。また統合ＥＣＵ１０は、通信処理をそれぞれ異なる周期で行う複数の通信モジュール２１ａ及び２１ｂを備えて、各アプリケーションプログラムが制御処理の周期に応じた通信周期の通信モジュール２１ａ及び２１ｂとの間でデータの授受を行うことで、メータＥＣＵ３及びナビＥＣＵ５等の他のＥＣＵとの通信を行う。
【解決手段】統合ＥＣＵ１０は、それぞれ異なる周期で制御処理を行うボディ制御ＡＰ３２及びＡＦＳ制御ＡＰ３４等の複数のアプリケーションプログラムを備える。また統合ＥＣＵ１０は、通信処理をそれぞれ異なる周期で行う複数の通信モジュール２１ａ及び２１ｂを備えて、各アプリケーションプログラムが制御処理の周期に応じた通信周期の通信モジュール２１ａ及び２１ｂとの間でデータの授受を行うことで、メータＥＣＵ３及びナビＥＣＵ５等の他のＥＣＵとの通信を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌などに搭載された複数の被制御機器の制御処理を行う制御装置及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輌の高機能化が進んでおり、車輌には多種多様な機器が搭載され、これら車載機器を制御するための制御装置、所謂ＥＣＵ（Electronic Control Unit）が多数搭載されている。例えば、ユーザのスイッチ操作などに応じてドアの開閉、ドアロックの施錠／解錠、ライトのオン／オフ、及びワイパーのオン／オフ等の制御を行うボディＥＣＵ、運転席近傍に配設されるメータ類の動作を制御するメータＥＣＵ、カーナビゲーションシステムの制御を行うナビＥＣＵ、エアバッグの動作を制御するエアバッグＥＣＵ、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）の動作を制御するＡＢＳ−ＥＣＵ、並びにフロントライトの光軸を自動調整するＡＦＳ（Adaptive Front-lighting System）の動作を制御するＡＦＳ−ＥＣＵ等の種々のＥＣＵが車輌には搭載されている。また、より高度な処理を行うために、車輌に搭載された複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）などのネットワークを介して互いに接続され、情報を送受信することでＥＣＵ間での情報の共有を行っている。
【０００３】
特許文献１においては、道路データのない場所又は予定コースを外れて車輌が曲がる場合であっても、照射領域の調整を適切に行うことができ、視認性に優れた車輌用前照灯装置が提案されている。この車輌用前照灯装置は、方向指示信号、舵角信号、地図情報及び現在位置情報等の情報を取得して前照灯の角度調整を行っている。即ち、車輌用前照灯装置は、ウインカーレバーの操作により方向指示信号の出力があった場合には指示された方向及び舵角に応じて前照灯の角度を調整し、現在位置が地図情報の道路データ上にないか又は舵角が所定範囲を超えている場合には舵角に応じて前照灯の角度を調整し、これら以外の場合には前方の道路形状の予測に応じて前照灯の角度を調整する。
【０００４】
また、車輌に搭載されるＥＣＵは、ＡＢＳ−ＥＣＵ、エアバッグＥＣＵ及びボディＥＣＵ等のように車輌の走行制御又は車体制御を行う制御系ＥＣＵと、ナビＥＣＵのようにユーザへの情報提供を行う機器を制御する情報系ＥＣＵとに分類される。制御系ＥＣＵは、制御処理のリアルタイム性及び高信頼性が要求されることから、リアルタイムＯＳ（Operating System）が搭載される場合が多い。またエアバッグＥＣＵ及びＡＢＳ−ＥＣＵ等のように乗員の安全又は車輌の走行に係る制御を行う制御系ＥＣＵは、特に高速な制御処理が要求される。
【０００５】
特許文献２においては、制御系電子制御装置に要求されるリアルタイム性及び高信頼性と、情報系電子制御装置に要求される柔軟性及び拡張性とを両立させたプラットフォームを有する車輌用制御システムが提案されている。この車輌用制御システムは、リアルタイムＯＳが配置されるプロセッサを有する制御系ＥＣＵと、リアルタイムＯＳが配置されるプロセッサ及びマルチメディアＯＳがそれぞれ配置される複数のプロセッサを有する情報系ＥＣＵとを備える。制御系ＥＣＵ及び情報系ＥＣＵの間の通信は、制御系ＥＣＵのプロセッサと情報系ＥＣＵのリアルタイムＯＳが配置されるプロセッサとにより行われる。情報系ＥＣＵ内の通信は、各プロセッサのコア間通信機能により行われる。
【０００６】
また、車輌における装置の搭載スペースは限られている。ＥＣＵの搭載数が増加することによって、ＥＣＵ間の接続を行う通信ケーブル及び各ＥＣＵへ電力を供給するための電源ケーブル等のケーブル数も増加するため、近年では車輌におけるＥＣＵ及びケーブルを
配するためのスペースが不足している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１９２６７４号公報
【特許文献２】特開２００８−１７４０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１０は、従来のＥＣＵを複数搭載した車輌の一構成例を示す模式図である。図１１は、車輌に搭載された従来のＥＣＵのソフトウェア構成を示す模式図である。図において１は車輌であり、車輌１にはボディＥＣＵ２、メータＥＣＵ３、ＡＦＳ−ＥＣＵ４及びナビＥＣＵ５等の複数のＥＣＵが搭載されている。またこれら複数のＥＣＵは、通信ケーブル７を介して接続されており、相互にデータの送受信を行うことができる。
【０００９】
ボディＥＣＵ２にはリアルタイムＯＳ１１が搭載され、リアルタイムＯＳ１１がボディＥＣＵ２の通信モジュール２１、仮想バス１５及びボディ制御ＡＰ（アプリケーションプログラム）３２等のプログラムの実行管理などを行っている。通信モジュール２１は、ボディＥＣＵ２に通信ケーブル７を介して接続された他のＥＣＵとの通信処理を行うプログラムであり、他のＥＣＵからデータを受信した場合には仮想バス１５を介してボディ制御ＡＰ３２へ受信データを与え、またボディ制御ＡＰ３２から仮想バス１５を介して与えられたデータを他のＥＣＵへ送信する処理を行う。仮想バス１５は、通信モジュール２１及びボディ制御ＡＰ３２が（更にはその他のプログラムが）データの授受を行うための記憶領域である。ボディ制御ＡＰ３２は、ボディＥＣＵ２の内外から与えられるデータに基づいて、車輌１のドア、ワイパー及びライト等の車体に付属する機器の動作を制御する処理を行うものである。
【００１０】
メータＥＣＵ３は、ボディＥＣＵ２と略同じ構成であり、リアルタイムＯＳ１１、通信モジュール２１及び仮想バス１５を有すると共に、車輌に搭載されたメータの動作を制御するメータ制御ＡＰ３３を有している。ＡＦＳ−ＥＣＵ４もまた、ボディＥＣＵ２と略同じ構成であり、リアルタイムＯＳ１１、通信モジュール２１及び仮想バス１５を有すると共に、車輌１に搭載されたフロントライトの光軸を自動調整するＡＦＳ制御ＡＰ３４を有している。ナビＥＣＵ５は、リアルタイムＯＳを有しておらず、これに代えてマルチメディアＯＳ１２を搭載しており、マルチメディアＯＳ１２が通信モジュール２１、仮想バス１５及びナビ制御ＡＰ３５等の動作管理などを行っている。
【００１１】
例えば、メータＥＣＵ３は車輌のメータに係るデータを２０ｍｓ周期で送信しており、このデータを必要とするボディＥＣＵ２のボディ制御ＡＰ３２が１０ｍｓ周期で動作する場合、ボディＥＣＵ２の通信モジュール２１は、メータＥＣＵ３からのデータを受信する処理を１０ｍｓ周期で行う。また、ナビＥＣＵ５は車輌１の位置情報などのデータを０．５ｍｓ周期で送信しており、このデータを必要とするＡＦＳ−ＥＣＵ４のＡＦＳ制御ＡＰ３４が０．５ｍｓ周期で動作する場合、ＡＦＳ−ＥＣＵ４の通信モジュール２１は、ナビＥＣＵ５からのデータを受信する処理を０．５ｍｓ周期で行う。
【００１２】
上述のように、近年ではＥＣＵ及びケーブル等を配するためのスペースが不足しており、この問題の解決策として複数のＥＣＵを１つのＥＣＵに統合することでＥＣＵ及びケーブルの数を削減することが考えられる。例えば、図１０及び図１１に示した例においては、ボディＥＣＵ２はユーザのスイッチ操作に応じて車輌１のフロントランプのオン／オフを行い、ＡＦＳ−ＥＣＵ４は車輌１の舵角などに応じてフロントランプの光軸を調整する。即ち、ボディＥＣＵ２及びＡＦＳ-ＥＣＵ４は、共に車輌１のフロントランプを制御す
る機能を有しているため、この２つのＥＣＵを統合することが考えられる。
【００１３】
図１２は、ボディＥＣＵ２及びＡＦＳ−ＥＣＵ４を統合した場合のソフトウェア構成を示す模式図である。ボディＥＣＵ２及びＡＦＳ−ＥＣＵ４の機能を統合した統合ＥＣＵ１１０は、リアルタイムＯＳ１１、通信モジュール２１及び仮想バス１５を有すると共に、ボディ制御ＡＰ３２及びＡＦＳ制御ＡＰ３４を有する構成である。換言すれば、統合ＥＣＵ１１０は、ボディＥＣＵ２にＡＦＳ制御ＡＰ３４を追加した構成（又は、ＡＦＳ−ＥＣＵ４にボディ制御ＡＰ３２を追加した構成）である。この構成であっても、ボディ制御ＡＰ３２は１０ｍｓ周期で動作し、ＡＦＳ制御ＡＰ３４は０．５ｍｓ周期で動作すればよいが、通信モジュール２１はボディ制御ＡＰ３２の通信処理及びＡＦＳ制御ＡＰ３４の通信処理を行うため、０．５ｍ周期で動作する必要がある。
【００１４】
図１３は、ＥＣＵの統合による通信モジュール２１の処理の変化を説明するための模式図であり、（ａ）にボディＥＣＵ２の通信モジュール２１の処理を示し、（ｂ）にＡＦＳ−ＥＣＵ４の通信モジュール２１の処理を示し、（ｃ）に統合ＥＣＵ１１０の通信モジュール２１の処理を示してある。上述のように、ボディＥＣＵ２の通信モジュール２１は１０ｍｓ周期で通信処理を行っており、ＡＦＳ−ＥＣＵ４の通信モジュール２１は０．５ｍｓ周期で通信処理を行っている。ボディＥＣＵ２及びＡＦＳ−ＥＣＵ４を統合する場合、統合ＥＣＵ１１０の通信モジュール２１はボディ制御ＡＰ３２に係る通信処理とＡＦＳ制御ＡＰ３４に係る通信処理との両方を行うように変更される。よって統合ＥＣＵ１１０の通信モジュール２１を、ＡＦＳ制御ＡＰ３４の動作周期に合わせて０．５ｍｓ周期で動作させた場合、ボディ制御ＡＰ３２に係る通信処理とＡＦＳ制御ＡＰ３４に係る通信処理とが０．５ｍｓ周期で行われる。この場合、本来は１０ｍｓ周期で行えばよいボディ制御ＡＰ３２に係る通信処理が０．５ｍｓ周期で行われるため、統合ＥＣＵ１１０の処理負荷が増大するという問題がある。
【００１５】
また、統合ＥＣＵ１１０の通信モジュール２１は、ボディ制御ＡＰ３２に係る通信処理とＡＦＳ制御ＡＰ３４に係る通信処理とを常に０．５ｍｓ以内で完了させなければならないため、通信モジュール２１の設計が容易でないという問題がある。また、例えばＡＦＳ制御ＡＰ３４の処理にエラーが生じて通信モジュール２１の処理が停止した場合には、ボディ制御ＡＰ３２の処理が停止する可能性があり、統合ＥＣＵ１１０の動作の信頼性が低下するという問題がある。
【００１６】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、動作周期の異なる複数のアプリケーションプログラムを搭載する場合であっても、処理負荷の増大、設計の困難化、及び動作信頼性の低下等を生じることなく、各アプリケーションプログラムに係る通信処理を確実に行うことができる制御装置及びコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る制御装置は、一又は複数の被制御機器に対する制御処理をそれぞれ異なる周期で行う複数の制御処理手段と、外部装置との間で情報の送受信を行う通信手段と、前記複数の制御処理手段及び前記通信手段の間に介在し、前記通信手段によって送受信される情報を前記制御処理手段に対して授受する処理をそれぞれ異なる周期で行う複数の通信情報処理手段とを備え、前記制御処理手段は、制御処理の周期に応じた周期で処理を行う通信情報処理手段との間で、前記情報の授受をそれぞれ行うようにしてあることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る制御装置は、前記通信手段が受信した情報を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された情報を前記複数の通信情報処理手段に振り分ける受信情報振分手
段とを更に備えることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る制御装置は、前記通信手段が外部装置との間で送受信する情報には、情報の種別を示す識別子が付してあり、前記記憶手段は、前記識別子に応じたアドレスに情報を記憶するようにしてあり、前記受信情報振分手段は、前記通信情報処理手段と前記記憶手段のアドレスとの対応情報を有し、該対応情報に応じて情報の振り分けを行うようにしてあることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る制御装置は、前記通信手段が外部装置との間で送受信する情報には、情報の種別を示す識別子が付してあり、前記記憶手段は、前記識別子に応じたアドレスに情報を記憶するようにしてあり、前記受信情報振分手段は、前記識別子と前記記憶手段のアドレスとの対応情報を有し、該対応情報を前記通信情報処理手段へ与えるようにしてあることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る制御装置は、前記複数の制御処理手段には、車輌に搭載されたフロントライトの照射方向を走行方向に応じて調整する処理を行う制御処理手段と、該制御処理手段の動作周期よりより長い周期で動作し、使用者の操作に応じて車載機器を動作させる処理を行う制御処理手段とを含むことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る制御装置は、前記複数の制御処理手段には、車輌に搭載されたエアバッグを動作させる処理を行う制御処理手段と、該制御処理手段の動作周期よりより長い周期で動作し、使用者の操作に応じて車載機器を動作させる処理を行う制御処理手段とを含むことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る制御装置は、前記複数の制御処理手段には、車輌に搭載されたアンチロックブレーキシステムを動作させる処理を行う制御処理手段と、該制御処理手段の動作周期よりより長い周期で動作し、使用者の操作に応じて車載機器を動作させる処理を行う制御処理手段とを含むことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係るコンピュータプログラムは、外部装置との間で情報の送受信を行う通信手段を有するコンピュータに、被制御機器の動作を制御させるコンピュータプログラムにおいて、前記コンピュータに、一又は複数の被制御機器に対する制御処理をそれぞれ異なる周期で行わせる複数の制御処理プログラムモジュールと、前記コンピュータに、前記通信手段によって送受信される情報を前記制御処理プログラムモジュールに対して授受する処理をそれぞれ異なる周期で行わせる通信情報処理プログラムモジュールとを含み、前記制御処理プログラムモジュールは、制御処理の周期に応じた周期で処理を行う通信情報処理プログラムモジュールとの間で、前記情報の授受を行うことを特徴とする。
【００２５】
本発明においては、例えば車輌のフロントランプ、エアバッグ又はＡＢＳ等のような被制御機器に対して、制御装置のアプリケーションプログラムなどの複数の制御処理手段（制御処理プログラムモジュール）がそれぞれ異なる周期で制御処理を行う。制御装置は、外部機器との間で情報の送受信を行うことができ、送受信に係る情報処理を行う通信情報処理手段（通信情報処理プログラムモジュール）を複数備える。複数の通信情報処理手段は通信に係る情報処理をそれぞれ異なる周期で行う。複数の制御処理手段は、例えば動作周期が同じ又は近い通信情報処理手段など、制御処理の周期に応じた周期の通信情報処理手段との間で情報の授受を行い、制御処理を行う。
これにより、各通信情報処理手段は、自らの処理周期に適した情報の送受信のみを行えばよいため、通信情報処理手段が不要な処理を行うことによる制御装置の負荷の増大を防止できる。また、例えば制御装置の統合により、制御装置に制御処理手段を追加した場合であっても、これに適した通信情報処理手段を追加することで対応できるため、制御装置
が以前から備える通信情報処理手段に変更を加える必要がなく、設計が容易である。また、エラーの発生によりいずれかの通信情報処理手段の処理が停止した場合であっても、その他の通信情報処理手段の処理は停止しないため、制御装置の全ての処理が停止することはなく、制御装置の動作の信頼性を高めることができる。
【００２６】
また、本発明においては、外部装置から受信した情報を一時的に記憶する記憶手段（所謂、通信バッファ）を制御装置に設ける。記憶手段に記憶された情報はこの情報を必要とする通信情報処理手段へ受信情報振分手段により適宜に振り分けられ、振り分けられた情報は各通信情報処理手段から対応する制御処理手段へそれぞれ与えられる。
【００２７】
また、本発明においては、外部装置との間で送受信する情報にはＩＤ（IDentifier）などの識別子を付し、識別子と記憶アドレスとを予め対応付けておく。外部装置から情報を受信した場合、制御装置は受信情報に対応付けられたアドレスを調べ、記憶手段の対応アドレスに受信情報を記憶する。また記憶手段のアドレスと通信情報処理手段とを予め対応付けておき、受信情報振分手段は、この対応情報に基づいて、記憶手段に記憶された情報を対応する通信情報処理手段に振り分ける。これにより、外部装置から受信した情報の各通信情報処理手段への振り分けを容易且つ確実に行うことができる。
【００２８】
また、本発明においては、外部装置との間で送受信する情報には識別子を付し、識別子と記憶アドレスとを予め対応付けておく。外部装置から情報を受信した場合、制御装置は受信情報に対応付けられたアドレスを調べ、記憶手段の対応アドレスに受信情報を記憶する。また記憶手段のアドレスと通信情報処理手段とを予め対応付けておき、受信情報振分手段はこの対応情報を（即ち、受信情報の記憶されたアドレスを）通信情報処理手段へ与えることで振り分けを行い、各通信情報処理手段は与えられたアドレスに基づいて記憶手段から受信情報を取得する。これにより、外部装置から受信した情報の各通信情報処理手段への振り分けを容易且つ確実に行うことができる。
【００２９】
また、本発明においては、車輌のフロントライトの照射方向を走行方向に応じて調整する機能（ＡＦＳ）と、使用者の操作に応じてドア、ワイパー又はライト等の車載機器を動作させる機能とをそれぞれ異なる制御処理手段にて行う。ＡＦＳの処理を行う制御処理手段は、車輌の走行に伴って処理を行う必要があるため、高速処理を行わなければならず、これに対して使用者の操作に応じて車載機器を動作させる制御処理手段は低速処理でよい。この２つの制御処理手段を備える制御装置は、通信処理の周期が異なる２つの通信情報処理手段を備え、各制御処理手段の動作周期に応じた通信処理を各通信情報処理手段に行わせればよい。よって、本発明の制御装置が備える複数の制御処理手段として、ＡＦＳの処理を行う制御処理手段及び使用者の操作に応じて車載機器を動作させる制御処理手段は好適である。
【００３０】
また、本発明においては、車輌のエアバッグを動作させる機能と、使用者の操作に応じてドア、ワイパー又はライト等の車載機器を動作させる機能とをそれぞれ異なる制御処理手段にて行う。エアバッグの動作処理は使用者の安全に係る処理であるため、この処理を行う制御処理手段は高速処理を行わなければならず、これに対して使用者の操作に応じて車載機器を動作させる制御処理手段は低速処理でよい。この２つの制御処理手段を備える制御装置は、通信処理の周期が異なる２つの通信情報処理手段を備え、各制御処理手段の動作周期に応じた通信処理を各通信情報処理手段に行わせればよい。よって、本発明の制御装置が備える複数の制御処理手段として、エアバッグの動作処理を行う制御処理手段及び使用者の操作に応じて車載機器を動作させる制御処理手段は好適である。
【００３１】
また、本発明においては、車輌のブレーキ操作によるタイヤのロックを防止するアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を動作させる機能と、使用者の操作に応じてドア、ワ
イパー又はライト等の車載機器を動作させる機能とをそれぞれ異なる制御処理手段にて行う。ＡＢＳの動作処理は使用者の安全に係る処理であるため、この処理を行う制御処理手段は高速処理を行わなければならず、これに対して使用者の操作に応じて車載機器を動作させる制御処理手段は低速処理でよい。この２つの制御処理手段を備える制御装置は、通信処理の周期が異なる２つの通信情報処理手段を備え、各制御処理手段の動作周期に応じた通信処理を各通信情報処理手段に行わせればよい。よって、本発明の制御装置が備える複数の制御処理手段として、ＡＢＳの動作処理を行う制御処理手段及び使用者の操作に応じて車載機器を動作させる制御処理手段は好適である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明による場合は、異なる周期で制御処理を行う複数の制御処理手段（制御処理プログラムモジュール）を備える場合に、通信処理の周期が異なる複数の通信情報処理手段（通信情報処理プログラムモジュール）を制御装置に備え、各制御処理手段が動作周期に応じた通信情報処理手段との間で情報の授受を行う構成とすることにより、通信情報処理手段が不要な処理を行うことによる処理負荷の増大を防止し、通信情報処理手段の設計を容易化でき、制御装置の動作の信頼性を高めることができる。よって、処理負荷の増大、設計の困難化、及び動作信頼性の低下等を生じることなく、異なる制御処理手段をそれぞれ有する複数の制御装置を統合して１つの制御装置とすることができ、多数の制御装置を搭載する車輌などにおいて制御装置及びこれらを接続するケーブルの配設スペースの不足を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る制御装置を搭載した車輌の一構成例を示す模式図である。
【図２】本発明に係る制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る制御装置のソフトウェア構成を示す模式図である。
【図４】統合ＥＣＵとその他のＥＣＵとの間で行われる通信処理を説明するための模式図である。
【図５】変形例１に係る統合ＥＣＵが行う受信データの振り分け処理を説明するための模式図である。
【図６】受信データ振り分けモジュールが有する対応情報の一例を示す模式図である。
【図７】変形例２に係る統合ＥＣＵが行う受信データの振り分け処理を説明するための模式図である。
【図８】受信データ振り分けモジュールが有する対応情報の一例を示す模式図である。
【図９】変形例３に係る統合ＥＣＵのソフトウェア構成を示す模式図である。
【図１０】従来のＥＣＵを複数搭載した車輌の一構成例を示す模式図である。
【図１１】車輌に搭載された従来のＥＣＵのソフトウェア構成を示す模式図である。
【図１２】ボディＥＣＵ及びＡＦＳ−ＥＣＵを統合した場合のソフトウェア構成を示す模式図である。
【図１３】ＥＣＵの統合による通信モジュールの処理の変化を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明に係る制御装置を搭載した車輌の一構成例を示す模式図である。図において１は車輌であり、車輌１にはメータＥＣＵ３及びナビＥＣＵ５等の複数のＥＣＵと、本発明に係る制御装置である統合ＥＣＵ１０とが搭載されている。車輌１に搭載されたこれらのＥＣＵは、通信ケーブル７を介して接続されており、ＣＡＮなどのプロトコルによる通信を行って相互にデータの送受信を行うことができる。なお、統合ＥＣＵ１０は、図１０に示したボデ
ィＥＣＵ２及びＡＦＳ−ＥＣＵ４の機能を統合したＥＣＵである。これにより本発明の構成では、図１０に示した従来の構成と比較して、車輌１に搭載するＥＣＵの数を削減でき、複数のＥＣＵを接続する通信ケーブルを削減することができる。
【００３５】
図２は、本発明に係る制御装置のハードウェア構成を示すブロック図であり、統合ＥＣＵ１０の構成を示してある。統合ＥＣＵ１０は、車輌１に搭載されたヘッドライト６１、ヘッドライト用アクチュエータ６２、ワイパー６３及びドアロック機構６４等の車載機器の制御を行うＥＣＵである。即ち、統合ＥＣＵ１０は、ユーザの操作を受け付けてヘッドライト６１の点灯／消灯を制御し、ワイパー６３のオン／オフを制御し、ドアロック機構６４の施錠／解錠を制御するボディＥＣＵの機能と、舵角に応じてヘッドライト用アクチュエータ６２を駆動し、ヘッドライト６１の照射方向を調整するＡＦＳ−ＥＣＵの機能とを兼ね備えるものである。
【００３６】
統合ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、ＲＡＭ（Random Access
Memory）５２、ＲＯＭ（Read Only Memory）５３、通信部５４及び入出力Ｉ／Ｆ（インタフェース）部５５等を備えて構成されている。上記のヘッドライト６１〜ドアロック機構６４等の車載機器は統合ＥＣＵ１０の入出力Ｉ／Ｆ部５５にケーブルなどを介して接続されている。入出力Ｉ／Ｆ部５５は、これらの車載機器との間で信号の入出力を行うことができ、ＣＰＵ５１から与えられた動作命令などを各車載機器へ出力すると共に、各車載機器から入力された情報をＣＰＵ５１へ与える。
【００３７】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５３に予め記憶された車載機器制御プログラム（コンピュータプログラム）９０を読み出して実行することにより、入出力Ｉ／Ｆ部５５に接続された車載機器の制御処理を行う。またＣＰＵ５１は、制御処理を行う過程の演算などにて発生した一時的なデータをＲＡＭ５２に記憶しながら処理を進める。ＲＯＭ５３は、例えばマスクＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等の不揮発性のメモリ素子で構成され、車載機器制御プログラム９０及びこのプログラムの実行に必要なデータ（図示は省略する）等が予め記憶されている。ＲＡＭ５２は、ＳＲＡＭ（Static RAM）又はＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等のメモリ素子で構成されており、ＣＰＵ５１の処理過程で発生する種々のデータを一時的に記憶する。
【００３８】
通信部５４は、車輌１に搭載されたメータＥＣＵ３及びナビＥＣＵ５等の他のＥＣＵに通信ケーブル７を介して接続されており、ＣＡＮなどのプロトコルに従って他のＥＣＵとデータの送受信を行う。通信部５４は、ＣＰＵ５１から与えられたデータを送信し、他のＥＣＵから受信したデータをＣＰＵ５１へ与える。これにより統合ＥＣＵ１０は、他のＥＣＵに接続された車載機器から得られる情報を通信部５４の通信によって取得することができると共に、他のＥＣＵに接続された車載機器への動作命令などを送信して制御することができる。なお、図２においては統合ＥＣＵ１０のみ詳細な構成を図示し、メータＥＣＵ３及びナビＥＣＵ５の詳細な構成は図示を省略するが、メータＥＣＵ３及びナビＥＣＵ５のハードウェア構成は統合ＥＣＵ１０と略同じであり、入出力Ｉ／Ｆ部５５に接続される車載機器と、ＲＯＭ５３に記憶される車載機器制御プログラム９０の処理内容とが異なる。
【００３９】
図３は、本発明に係る制御装置のソフトウェア構成を示す模式図であり、統合ＥＣＵ１０のＣＰＵ５１がＲＯＭ５３に記憶された車載機器制御プログラム９０を実行した場合の構成を示してある。車載機器制御プログラム９０を実行した統合ＥＣＵ１０は、リアルタイムＯＳ１１、仮想バス１５、通信管理部１６、ＥＣＵ状態管理部１７、通信モジュール２１ａ及び２１ｂ、並びにボディ制御ＡＰ３２及びＡＦＳ制御ＡＰ３４等の複数のアプリケーションプログラムを含むアプリケーション層３０等のソフトウェアによる複数の機能ブロック（プログラムモジュール）を備えて構成される。
【００４０】
リアルタイムＯＳ１１は、統合ＥＣＵ１０のハードウェア資源の管理処理及びプログラム実行のスケジュールの管理処理等の処理を行うプログラムであり、特にスケジュールの管理処理において、一定時間以内でのプログラムの起動を保証することによって、プログラムのリアルタイム処理を実現する機能を有している。統合ＥＣＵ１０の車載機器制御プログラム９０に含まれるプログラム（プログラムモジュール）は、リアルタイムＯＳ１１によりその実行スケジュールが管理されている。またハードウェア資源の管理処理において、リアルタイムＯＳ１１は、ＲＡＭ５２へのデータ記憶／読み出し、通信部５４を介したデータの送受信、及び入出力Ｉ／Ｆ部５５を介した車載機器との情報授受等の実行中のプログラムによる統合ＥＣＵ１０のハードウェア資源の使用の可否及び制限等を行っている。
【００４１】
通信管理部１６及びＥＣＵ状態管理部１７は、共に統合ＥＣＵ１０の動作状態の切替に係る管理処理を行うものである。統合ＥＣＵは、例えばスリープモード又はスタンバイモード等の低消費電力状態と、通常の動作状態とを切り替えることができる。通信管理部１６は、通信モジュール２１ａ又は２１ｂにて通信処理が行われている場合には、統合ＥＣＵ１０が低消費電力状態へ切り替わることを禁止する。同様に、ＥＣＵ状態管理部１７は、アプリケーション層３０のプログラムが処理を行っている場合には、統合ＥＣＵ１０が低消費電力状態へ切り替わることを禁止する。
【００４２】
通信モジュール２１ａ及び２１ｂは、統合ＥＣＵ１０とメータＥＣＵ３及びナビＥＣＵ５等の他のＥＣＵとの通信に係る処理を行うプログラムモジュールである。通信モジュール２１ａ及び２１ｂは、送信に係る処理を行う送信部２２、受信に係る処理を行う受信部２３及び送受信に係るデータを記憶する記憶部２４をそれぞれ有している。通信モジュール２１ａ及び２１ｂは、例えばリアルタイムＯＳ１１の異なるタスクとして実現されたものであり、それぞれ異なる周期で通信処理を行うことができる。更に送信部２２及び受信部２３は、送信処理及び受信処理をそれぞれ異なる周期で行うことができる。記憶部２４は、統合ＥＣＵ１０のＲＡＭ５２の一部分を用いて実現されるものである。
【００４３】
統合ＥＣＵ１０の通信部５４にて受信した他のＥＣＵからのデータは、このデータを必要とする通信モジュール２１ａ及び２１ｂの記憶部２４へ、通信部５４又はリアルタイムＯＳ１１によって記憶される。通信モジュール２１ａ及び２１ｂの受信部２３は、記憶部２４に記憶された受信データを仮想バス１５に与え、その後にこの受信データを必要とするアプリケーション層３０のプログラムが仮想バス１５から受信データを取得することによって、通信モジュール２１ａ及び２１ｂとアプリケーション層３０のプログラムとの間の受信データの授受が行われる。
【００４４】
またデータの送信を行う場合、アプリケーション層３０のプログラムは仮想バス１５に送信データを与え、その後に対応するいずれかの通信モジュール２１ａ及び２１ｂが仮想バス１５から送信データを取得し、記憶部２４に送信データを記憶する。送信データを取得した通信モジュール２１ａ及び２１ｂは、適宜のタイミングで記憶部２４に記憶した送信データをリアルタイムＯＳ又は通信部５４へ与え、他のＥＣＵへの送信を行う。
【００４５】
仮想バス１５は、ボディ制御ＡＰ３２及びＡＦＳ制御ＡＰ３４等のアプリケーション層３０のプログラムと、通信モジュール２１ａ及び２１ｂ等のその他のプログラムとの間に介在し、これらのプログラム間でデータの授受を行うための一時的なデータ記憶領域であり、統合ＥＣＵ１０のＲＡＭ５２を用いて実現されるものである。
【００４６】
アプリケーション層３０は、複数のアプリケーションプログラムを含んで構成されており、本実施の形態においてはボディ制御ＡＰ３２及びＡＦＳ制御ＡＰ３４を含んでいる。
ボディ制御ＡＰ３２は、ヘッドライト６１、ワイパー６３及びドアロック機構６４等の車輌１の車体に搭載される車載機器の制御処理を行うアプリケーションプログラムである。ボディ制御ＡＰ３２は、車輌１の運転席近傍の適所に配されたスイッチなどに対するユーザの操作情報を、通信部５４の通信により他のＥＣＵから又は入出力Ｉ／Ｆ部５５により操作装置から取得し、ユーザの操作に応じて車載機器の制御処理を行う。例えばボディ制御ＡＰ３２は、ヘッドライト６１をオン／オフするスイッチに対するユーザの操作に応じてヘッドライト６１の点灯／消灯を制御し、ワイパー６３をオン／オフするスイッチに対するユーザの操作に応じてワイパー６３を動作させると共に、ワイパー６３の動作速度を制御し、ユーザが所持する携帯型の通信器からの無線信号に応じてドアロック機構６４を動作させて車輌１のドアの施錠／解錠を制御する処理を行う。
【００４７】
ＡＦＳ制御ＡＰ３４は、車輌１に搭載された舵角センサが検出する舵角情報を有するＥＣＵから、また、車輌１の走行位置に係る情報をナビＥＣＵ５から、通信部５４の通信によりそれぞれ取得し、取得したこれらの情報に応じて車輌１のヘッドライト用アクチュエータ６２を動作させて、ヘッドライト６１の照射方向を車輌１の走行方向に合わせて調整する制御処理を行う。
【００４８】
図４は、統合ＥＣＵ１０とその他のＥＣＵとの間で行われる通信処理を説明するための模式図である。統合ＥＣＵ１０のボディ制御ＡＰ３２は、ユーザのスイッチ操作などに応じて車載機器の動作を行うものであるため高速処理の必要はなく、例えば１０ｍｓ周期でリアルタイムＯＳ１１によって起動され、車載機器の制御処理を行う。これに対して、統合ＥＣＵ１０のＡＦＳ制御ＡＰ３４は、車輌１の走行に伴ってヘッドライト６１の調整を行うものであるため高速処理を行う必要があり、例えば０．５ｍｓ周期でリアルタイムＯＳ１１に起動され、ヘッドライト６１の調整を行う。
【００４９】
統合ＥＣＵ１０に通信線７を介して接続されたメータＥＣＵ３は２０ｍｓ周期でデータの送信を行っており、統合ＥＣＵ１０は通信モジュール２１ａにてメータＥＣＵ３から送信されたデータの受信処理を行う。通信モジュール２１ａは、１０ｍｓ周期でリアルタイムＯＳ１１によって起動され、１０ｍｓ周期でメータＥＣＵ３からのデータの受信処理を行い、受信したデータを仮想バス１５へ与える。ボディ制御ＡＰ３２は、１０ｍｓ周期で動作して仮想バス１５から受信データを取得し、このデータに基づいて制御処理を行う。即ち、１０ｍｓ周期で動作するボディ制御ＡＰ３２は、１０ｍｓ周期でメータＥＣＵ３からのデータの受信処理を行う通信モジュール２１ａとの間でデータの授受を行っている。
【００５０】
また、統合ＥＣＵ１０に通信線７を介して接続されたナビＥＣＵ５は０．５ｍｓ周期でデータの送信を行っており、統合ＥＣＵ１０は通信モジュール２１ｂにてナビＥＣＵ５から送信されたデータの受信処理を行う。通信モジュール２１ｂは、０．５ｍｓ周期でリアルタイムＯＳ１１によって起動され、０．５ｍｓ周期でナビＥＣＵ５からのデータの受信処理を行い、受信したデータを仮想バス１５へ与える。ＡＦＳ制御ＡＰ３４は、０．５ｍ周期で動作して仮想バス１５から受信データを取得し、このデータに基づいて制御処理を行う。即ち、０．５ｍｓ周期で動作するＡＦＳ制御ＡＰ３４は、０．５ｍｓ周期でナビＥＣＵ５からのデータの受信処理を行う通信モジュール２１ｂとの間でデータの授受を行っている。
【００５１】
このように、統合ＥＣＵ１０のアプリケーション層３０に含まれるボディ制御ＡＰ３２及びＡＦＳ制御ＡＰ３４等のアプリケーションプログラムは、リアルタイムＯＳ１１により異なる周期で起動されて制御処理を行っており、統合ＥＣＵ１０に複数設けられた通信モジュール２１ａ及び２１ｂもまたリアルタイムＯＳ１１により異なる周期で起動されて通信処理を行っている。アプリケーション層３０の各アプリケーションプログラムがいずれの通信モジュール２１ａ及び２１ｂを利用して通信を行うかは、その動作周期に応じて
（周期が一致するもの又は周期が近いもの等に）予め定められている。
【００５２】
また、メータＥＣＵ３及びナビＥＣＵ５等の他のＥＣＵから送信されたデータは、ハードウェアとしては統合ＥＣＵ１０の通信部５４にて受信される。通信線７を介して接続された各ＥＣＵは、データの送信を行う際に、データの種別に応じたＩＤを付して送信を行っており、統合ＥＣＵ１０の通信部５４（又は、通信部５４の動作を制御するリアルタイムＯＳ１１若しくはその他のプログラム等）は、受信したデータに付されたＩＤに応じて複数の通信モジュール２１ａ及び２１ｂに対するデータの振り分けを行う。通信部５４は、データに付されるＩＤと通信モジュール２１ａ及び２１ｂとの対応情報を有しており、受信したデータのＩＤを調べて対応する通信モジュール２１ａ又は２１ｂを選択し、選択した通信モジュール２１ａ又は２１ｂの記憶部２４にデータを記憶する。
【００５３】
なお、統合ＥＣＵ１０から他のＥＣＵへのデータ送信についても同様であり、１０ｍｓ周期で動作するボディ制御ＡＰ３２は１０ｍｓ周期で送信処理を行う通信モジュール２１ａを介して他のＥＣＵへデータの送信を行い、０．５ｍｓ周期で動作するＡＦＳ制御ＡＰ３４は０．５ｍｓ周期で送信処理を行う通信モジュール２１ｂを介して他のＥＣＵへデータの送信を行う。
【００５４】
以上の構成の統合ＥＣＵ１０（制御装置）及び車載機器制御プログラム９０（コンピュータプログラム）は、アプリケーション層３０に含まれるボディ制御ＡＰ３２及びＡＦＳ制御ＡＰ３４等の複数のアプリケーションプログラム（制御処理手段、制御処理プログラムモジュール）がそれぞれ異なる周期で制御処理を行う場合に、通信処理をそれぞれ異なる周期で行う複数の通信モジュール２１ａ及び２１ｂ（通信情報処理手段、通信情報処理プログラムモジュール）を備えて、各アプリケーションプログラムが制御処理の周期に応じた通信周期の通信モジュール２１ａ及び２１ｂとの間でデータの授受を行い、他のＥＣＵとの通信を行う構成である。これにより、各通信モジュール２１ａ及び２１ｂは、自らの処理周期に適したデータの送受信のみを行えばよく、統合ＥＣＵ１０のＣＰＵ５１の処理負荷を増大させることがない。また、統合ＥＣＵ１０に異なる周期で動作する新たなアプリケーションプログラムを追加した場合には、この動作周期に対応する新たな通信モジュールを追加することで対応できるため、統合ＥＣＵ１０が以前から備える通信モジュール２１ａ及び２１ｂを修正又は変更等する必要がなく、統合ＥＣＵ１０の設計が容易化できる。また、例えばいずれかのアプリケーションプログラムが原因のエラーにより対応する通信モジュールの処理が停止した場合であっても、他の通信モジュールの処理は停止せず、他のアプリケーションプログラムの処理は停止しないため、統合ＥＣＵ１０の全ての処理が停止することがなく、統合ＥＣＵ１０の動作の信頼性を高めることができる。
【００５５】
また、リアルタイムＯＳ１１としてリソースの保護機能を有する者を統合ＥＣＵ１０に搭載した場合には、通信モジュール２１ａ及び２１ｂをリアルタイムＯＳ１１のタスクとして実現することによって、リアルタイムＯＳ１１の保護機能を利用することが可能となり、これにより各タスクによるリソースへのアクセスが保護されるため、通信モジュール２１ａ及び２１ｂの独立性及び信頼性等を確保でき、これを用いて通信を行うアプリケーションプログラムの独立性及び信頼性等を確保できる。
【００５６】
なお、本実施の形態においては、車輌１に搭載されるＥＣＵを例に本発明の制御装置及びコンピュータプログラムの説明を行ったが、これに限るものではなく、例えばロボットに搭載される制御装置に同様の構成を適用してもよく、その他の機器に搭載される制御装置に同様の構成を適用してもよい。本発明の制御装置及びコンピュータプログラムは、リアルタイム性を要求される制御装置に好適である。
【００５７】
また、ボディ制御ＡＰ３２及びＡＦＳ制御ＡＰ３４、並びに通信モジュール２１ａ及び
２１ｂの動作周期は一例であって、これに限るものではない。同様に、メータＥＣＵ３及びナビＥＣＵ５の通信周期は一例であって、これに限るものではない。また、統合ＥＣＵ１０が通信管理部１６及びＥＣＵ状態管理部１７を備える構成としたが、これに限るものではなく、通信管理部１６及びＥＣＵ状態管理部１７を備えない構成であってもよい。また、統合ＥＣＵ１０は２つの通信モジュール２１ａ及び２１ｂを備える構成としたが、これに限るものではなく、３つ以上の通信モジュールを備える構成であってもよい。
【００５８】
また、統合ＥＣＵ１０は、受信データに付されたＩＤに応じて通信部５４又はリアルタイムＯＳ１１等が受信データを通信モジュール２１ａ又は２１ｂに振り分ける構成としたが、これに限るものではなく、以下の変形例１、２に示す方法で受信データの振り分けを行ってもよく、更に他の方法で振り分けを行ってもよい。
【００５９】
（変形例１）
図５は、変形例１に係る統合ＥＣＵ１０が行う受信データの振り分け処理を説明するための模式図であり、変形例１に係る統合ＥＣＵ１０のソフトウェア構成を示してある。変形例１に係る統合ＥＣＵ１０は、受信バッファ４１及び受信データ振り分けモジュール４２を備えている。受信バッファ４１は、統合ＥＣＵ１０のＲＡＭ５２の一部分を用いて実現されるものであり、他のＥＣＵから受信したデータを統合ＥＣＵ１０の通信部５４又はリアルタイムＯＳ１１等が受信バッファ４１に蓄積する。このとき、通信部５４及びリアルタイムＯＳ１１は、受信データに付されたＩＤに応じて受信バッファ４１への記憶先アドレスを決定する。
【００６０】
受信データ振り分けモジュール４２は、リアルタイムＯＳ１１により起動され、受信バッファ４１に蓄積された受信データを通信モジュール２１ａ又は２１ｂへ振り分ける処理を行う。受信データ振り分けモジュール４２は、受信バッファ４１のアドレスと振り分け先の通信モジュール２１ａ又は２１ｂとの対応情報を予め記憶しており、この対応情報に従って振り分け処理を行う。図６は、受信データ振り分けモジュール４２が有する対応情報の一例を示す模式図である。図示の対応情報では、受信バッファ４１のアドレス”００００００”、”００００１Ｆ”又は”００１１１Ｆ”（１６進数）が”通信モジュール２１ｂ”に対応付けられ、アドレス”０００１１Ｆ”が”通信モジュール２１ａ”に対応付けられている。よって、受信データ振り分けモジュール４２は、例えば受信バッファ４１のアドレス００００００から受信データを読み出して通信モジュール２１ｂの記憶部２４に記憶し、受信バッファ４１のアドレス０００１１Ｆから受信データを読み出して通信モジュール２１ａの記憶部２４に記憶することによって、受信データの振り分けを行う。なお、受信データ振り分けモジュール４２の動作周期は、最も高速動作する通信モジュール２１ａ及び２１ｂと同じか又はそれ以上の高速動作となるように設定する。
【００６１】
以上の構成の変形例１に係る統合ＥＣＵ１０は、他のＥＣＵからのデータを通信部５４が受信して受信バッファ４１に蓄積し、受信データ振り分けモジュール４２が予め記憶した対応情報に基づいて受信バッファ４１に蓄積された受信データを通信モジュール２１ａ又は２１ｂに振り分ける構成とすることによって、アプリケーションプログラムの追加によって通信モジュールが追加された場合には、受信データ振り分けモジュール４２及び対応情報を変更するのみでよいため、統合ＥＣＵ１０の設計を容易化することができる。
【００６２】
（変形例２）
図７は、変形例２に係る統合ＥＣＵ１０が行う受信データの振り分け処理を説明するための模式図であり、変形例２に係る統合ＥＣＵ１０のソフトウェア構成を示してある。変形例２に係る統合ＥＣＵ１０は、受信バッファ４１及び受信データ振り分けモジュール４３を備えている。受信バッファ４１は、変形例１のものと同様であり、統合ＥＣＵ１０の通信部５４又はリアルタイムＯＳ１１等が他のＥＣＵからの受信データを記憶する。この
とき、通信部５４及びリアルタイムＯＳ１１は、受信データに付されたＩＤに応じて受信バッファ４１への記憶先アドレスを決定する。
【００６３】
変形例２の受信データ振り分けモジュール４３は、受信バッファ４１のアドレスと受信データに付されたＩＤとの対応情報を記憶している。図８は、受信データ振り分けモジュール４３が有する対応情報の一例を示す模式図である。図示の対応情報では、受信バッファ４１のアドレス”００００００”が受信データのＩＤ”０”に対応付けられ、アドレス”００００１Ｆ”がＩＤ”１”に対応付けられ、アドレス”０００１１Ｆ”がＩＤ”２”に対応付けられ、アドレス”００１１１Ｆ”がＩＤ”３”に対応付けられている。
【００６４】
受信データ振り分けモジュール４３は、通信モジュール２１ａ及び２１ｂからの問い合わせに対して記憶した対応情報を与える。例えば通信モジュール２１ａがＩＤ”０”が付されたデータの受信処理を行う場合、通信モジュール２１ａはＩＤ”０”に対応する受信バッファ４１のアドレスを受信データ振り分けモジュール４３に問い合わせることで取得し、このアドレスに記憶された受信データを受信バッファ４１から取得する。よって変形例２の受信データ振り分けモジュール４３は、受信バッファ４１に蓄積された受信データを通信モジュール２１ａ及び２１ｂへ直接的に振り分けるのではなく、受信データの記憶先を通信モジュール２１ａ及び２１ｂへ通知することで間接的に受信データの振り分けを行うことができる。
【００６５】
以上の構成の変形例２に係る統合ＥＣＵ１０は、他のＥＣＵからのデータを通信部５４が受信して受信バッファ４１に蓄積し、受信データ振り分けモジュール４３が記憶した対応情報に基づいて受信バッファ４１に蓄積された受信データの記憶先アドレスを通信モジュール２１ａ又は２１ｂへ通知して受信データの振り分けを行う構成とすることによって、アプリケーションプログラムの追加によって通信モジュールが追加された場合であっても、受信データ振り分けモジュール４２及び対応情報を変更する必要はなく、統合ＥＣＵ１０の設計をより容易化することができる。なお、受信データ振り分けモジュール４３は、図８に例示した対応情報の内容を動的に更新する構成であってもよい。
【００６６】
（変形例３）
図９は、変形例３に係る統合ＥＣＵ１０のソフトウェア構成を示す模式図である。変形例３に係る統合ＥＣＵ１０は、アプリケーション層３０にエアバッグ制御ＡＰ３６及びＡＢＳ制御ＡＰ３７を更に含んだ構成である。即ち、統合ＥＣＵ１０は、エアバッグの制御を行うＥＣＵと、ＡＢＳの制御を行うＥＣＵとを更に統合した構成である。なお、本例においては、ボディ制御ＡＰ３２は１０ｍｓ周期で動作し、ＡＦＳ制御ＡＰ３４は２ｍｓ周期で動作し、エアバッグ制御ＡＰ３６は１ｍｓ周期で動作し、ＡＢＳ制御ＡＰ３７は０．１ｍｓ周期で動作するものとする。
【００６７】
エアバッグ制御ＡＰ３６は、車輌１に加わる振動又は加速度等に応じてエアバッグを動作させる制御処理を行うものである。このため、エアバッグ制御ＡＰ３６は、振動又は加速度等を検知するセンサの検知結果を他のＥＣＵから受信し、受信結果に応じたエアバッグの制御処理を行っている。またＡＢＳ制御ＡＰ３７は、車輌１の速度又は車輪の回転速度等に応じてブレーキの制御を行うものである。このため、ＡＢＳ制御ＡＰ３７は、車輌１の車速センサ又は車輪の回転速センサ等の検知結果を他のＥＣＵから受信し、受信結果に応じたブレーキの制御処理を行っている。
【００６８】
また、変形例３に係る統合ＥＣＵ１０は、３つの通信モジュール２１ａ〜２１ｃを備えている。３つの通信モジュール２１ａ〜２１ｃはそれぞれ動作周期が異なり、本例においては、通信モジュール２１ａは１０ｍｓ周期で動作し、通信モジュール２１ｂは１ｍｓ周期で動作し、通信モジュール２１ｃは０．１ｍｓ周期で動作するものとする。１０ｍｓ周
期で動作するボディ制御ＡＰ３２は、１０ｍｓ周期で動作する通信モジュール２１ａとの間でデータの授受を行い、他のＥＣＵとの通信を行う。２ｍｓ周期で動作するＡＦＳ制御ＡＰ３４及び１ｍｓ周期で動作するエアバッグ制御ＡＰ３６は、１ｍｓ周期で動作する通信モジュール２１ｂとの間でデータの授受を行い、他のＥＣＵとの通信を行う。０．１ｍｓ周期で動作するＡＢＳ制御ＡＰ３７は、０．１ｍｓ周期で動作する通信モジュール２１ｃとの間でデータの授受を行い、他のＥＣＵとの通信を行う。
【００６９】
このように、アプリケーション層３０のアプリケーションプログラムと通信モジュール２１ａ〜２１ｃとは、一対一に対応する必要はなく、１つの通信モジュール２１ａ〜２１ｃが複数のアプリケーションプログラムとの間でデータの送受信を行う構成とすることができる。また、データの授受を行うアプリケーションプログラムと通信モジュール２１ａ〜２１ｃとは、その動作周期が同一である必要はなく、アプリケーションプログラムは動作周期が近い通信モジュール２１ａ〜２１ｃとの間でデータの授受を行う構成とすればよい。ただし、アプリケーションプログラムの動作周期よりデータの授受を行う通信モジュール２１ａ〜２１ｃの動作周期は短いことが望ましい。
【００７０】
以上の構成の変形例３に係る統合ＥＣＵ１０は、ボディ制御ＡＰ３２、ＡＦＳ制御ＡＰ３４、エアバッグ制御ＡＰ３６及びＡＢＳ制御ＡＰ３７等の更に多くの異なる周期で動作するアプリケーションプログラムを有する場合であっても、各アプリケーションプログラムの動作周期に応じて、動作周期の異なる複数の通信モジュール２１ａ〜２１ｃを適宜に備える構成とすることにより、各通信モジュール２１ａ〜２１ｃは、自らの動作周期に適したデータの送受信処理のみを行えばよく、統合ＥＣＵ１０のＣＰＵ５１の処理負荷を増大させることがない。
【００７１】
なお、変形例３において統合ＥＣＵ１０はボディ制御ＡＰ３２、ＡＦＳ制御ＡＰ３４、エアバッグ制御ＡＰ３６及びＡＢＳ制御ＡＰ３７の４つのアプリケーションプログラムを備える構成としたが、これに限るものではなく、その他の制御を行うアプリケーションプログラムを備える構成であってよい。ただし、車輌１に搭載されるＥＣＵにおいては、ボディ制御ＡＰ３２と、ＡＦＳ制御ＡＰ３４、エアバッグ制御ＡＰ３６又はＡＢＳ制御ＡＰ３７の少なくとも１つとを備えるＥＣＵに本発明に係る制御装置の構成を適用することが好適である。これは、ユーザの操作に対して車載機器を動作させるボディ制御ＡＰ３２は高速動作させる必要がなく、車輌１の走行又はユーザの安全に係る処理を行うＡＦＳ制御ＡＰ３４、エアバッグ制御ＡＰ３６及びＡＢＳ制御ＡＰ３７は高速動作させる必要があるため、共通の通信モジュールとした場合には、通信モジュールが不要な処理を行ってＣＰＵ５１の処理負荷が増大するという問題が発生しやすいためである。
【００７２】
また、変形例３の統合ＥＣＵ１０は３つの通信モジュール２１ａ〜２１ｃを備える構成としたが、これに限るものではなく、例えば２ｍｓ周期で動作する通信モジュールを更に備える構成とし、ＡＦＳ制御ＡＰ３４がこの通信モジュールとの間でデータの授受を行う構成とすることができる。また例えば、統合ＥＣＵ１０が２つの通信モジュール２１ａ及び２１ｃを備え、ＡＦＳ制御ＡＰ３４、エアバッグＡＰ３６及びＡＢＳ制御ＡＰ３７の３つのアプリケーションプログラムが、０．１ｍｓ周期で動作する通信モジュール２１ｃとの間でデータの授受を行う構成としてもよい。ただし、アプリケーションプログラムの動作周期と通信モジュールの動作周期とが１０倍程度異なる場合には、このアプリケーションプログラムの動作周期に適した通信モジュールを設けることが望ましい。
【符号の説明】
【００７３】
１ 車輌
２ ボディＥＣＵ
３ メータＥＣＵ
４ ＡＦＳ−ＥＣＵ
５ ナビＥＣＵ
７ 通信ケーブル
１０ 統合ＥＣＵ（制御装置）
１１ リアルタイムＯＳ
１５ 仮想バス
２１、２１ａ〜２１ｃ 通信モジュール（通信情報処理手段、通信情報処理モジュール）
３２ ボディ制御ＡＰ（制御処理手段、制御処理プログラムモジュール）
３３ メータ制御ＡＰ（制御処理手段、制御処理プログラムモジュール）
３４ ＡＦＳ制御ＡＰ（制御処理手段、制御処理プログラムモジュール）
３５ ナビ制御ＡＰ（制御処理手段、制御処理プログラムモジュール）
３６ エアバッグ制御ＡＰ（制御処理手段、制御処理プログラムモジュール）
３７ ＡＢＳ制御ＡＰ（制御処理手段、制御処理プログラムモジュール）
４１ 受信バッファ（記憶手段）
４２、４３ 受信データ振り分けモジュール（受信情報振分手段）
５４ 通信部（通信手段）
６１ ヘッドライト（被制御機器）
６２ ヘッドライト用アクチュエータ（被制御機器）
６３ ワイパー（被制御機器）
６４ ドアロック機構（被制御機器）
９０ 車載機器制御プログラム（コンピュータプログラム）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌などに搭載された複数の被制御機器の制御処理を行う制御装置及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輌の高機能化が進んでおり、車輌には多種多様な機器が搭載され、これら車載機器を制御するための制御装置、所謂ＥＣＵ（Electronic Control Unit）が多数搭載されている。例えば、ユーザのスイッチ操作などに応じてドアの開閉、ドアロックの施錠／解錠、ライトのオン／オフ、及びワイパーのオン／オフ等の制御を行うボディＥＣＵ、運転席近傍に配設されるメータ類の動作を制御するメータＥＣＵ、カーナビゲーションシステムの制御を行うナビＥＣＵ、エアバッグの動作を制御するエアバッグＥＣＵ、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）の動作を制御するＡＢＳ−ＥＣＵ、並びにフロントライトの光軸を自動調整するＡＦＳ（Adaptive Front-lighting System）の動作を制御するＡＦＳ−ＥＣＵ等の種々のＥＣＵが車輌には搭載されている。また、より高度な処理を行うために、車輌に搭載された複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）などのネットワークを介して互いに接続され、情報を送受信することでＥＣＵ間での情報の共有を行っている。
【０００３】
特許文献１においては、道路データのない場所又は予定コースを外れて車輌が曲がる場合であっても、照射領域の調整を適切に行うことができ、視認性に優れた車輌用前照灯装置が提案されている。この車輌用前照灯装置は、方向指示信号、舵角信号、地図情報及び現在位置情報等の情報を取得して前照灯の角度調整を行っている。即ち、車輌用前照灯装置は、ウインカーレバーの操作により方向指示信号の出力があった場合には指示された方向及び舵角に応じて前照灯の角度を調整し、現在位置が地図情報の道路データ上にないか又は舵角が所定範囲を超えている場合には舵角に応じて前照灯の角度を調整し、これら以外の場合には前方の道路形状の予測に応じて前照灯の角度を調整する。
【０００４】
また、車輌に搭載されるＥＣＵは、ＡＢＳ−ＥＣＵ、エアバッグＥＣＵ及びボディＥＣＵ等のように車輌の走行制御又は車体制御を行う制御系ＥＣＵと、ナビＥＣＵのようにユーザへの情報提供を行う機器を制御する情報系ＥＣＵとに分類される。制御系ＥＣＵは、制御処理のリアルタイム性及び高信頼性が要求されることから、リアルタイムＯＳ（Operating System）が搭載される場合が多い。またエアバッグＥＣＵ及びＡＢＳ−ＥＣＵ等のように乗員の安全又は車輌の走行に係る制御を行う制御系ＥＣＵは、特に高速な制御処理が要求される。
【０００５】
特許文献２においては、制御系電子制御装置に要求されるリアルタイム性及び高信頼性と、情報系電子制御装置に要求される柔軟性及び拡張性とを両立させたプラットフォームを有する車輌用制御システムが提案されている。この車輌用制御システムは、リアルタイムＯＳが配置されるプロセッサを有する制御系ＥＣＵと、リアルタイムＯＳが配置されるプロセッサ及びマルチメディアＯＳがそれぞれ配置される複数のプロセッサを有する情報系ＥＣＵとを備える。制御系ＥＣＵ及び情報系ＥＣＵの間の通信は、制御系ＥＣＵのプロセッサと情報系ＥＣＵのリアルタイムＯＳが配置されるプロセッサとにより行われる。情報系ＥＣＵ内の通信は、各プロセッサのコア間通信機能により行われる。
【０００６】
また、車輌における装置の搭載スペースは限られている。ＥＣＵの搭載数が増加することによって、ＥＣＵ間の接続を行う通信ケーブル及び各ＥＣＵへ電力を供給するための電源ケーブル等のケーブル数も増加するため、近年では車輌におけるＥＣＵ及びケーブルを
配するためのスペースが不足している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１９２６７４号公報
【特許文献２】特開２００８−１７４０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１０は、従来のＥＣＵを複数搭載した車輌の一構成例を示す模式図である。図１１は、車輌に搭載された従来のＥＣＵのソフトウェア構成を示す模式図である。図において１は車輌であり、車輌１にはボディＥＣＵ２、メータＥＣＵ３、ＡＦＳ−ＥＣＵ４及びナビＥＣＵ５等の複数のＥＣＵが搭載されている。またこれら複数のＥＣＵは、通信ケーブル７を介して接続されており、相互にデータの送受信を行うことができる。
【０００９】
ボディＥＣＵ２にはリアルタイムＯＳ１１が搭載され、リアルタイムＯＳ１１がボディＥＣＵ２の通信モジュール２１、仮想バス１５及びボディ制御ＡＰ（アプリケーションプログラム）３２等のプログラムの実行管理などを行っている。通信モジュール２１は、ボディＥＣＵ２に通信ケーブル７を介して接続された他のＥＣＵとの通信処理を行うプログラムであり、他のＥＣＵからデータを受信した場合には仮想バス１５を介してボディ制御ＡＰ３２へ受信データを与え、またボディ制御ＡＰ３２から仮想バス１５を介して与えられたデータを他のＥＣＵへ送信する処理を行う。仮想バス１５は、通信モジュール２１及びボディ制御ＡＰ３２が（更にはその他のプログラムが）データの授受を行うための記憶領域である。ボディ制御ＡＰ３２は、ボディＥＣＵ２の内外から与えられるデータに基づいて、車輌１のドア、ワイパー及びライト等の車体に付属する機器の動作を制御する処理を行うものである。
【００１０】
メータＥＣＵ３は、ボディＥＣＵ２と略同じ構成であり、リアルタイムＯＳ１１、通信モジュール２１及び仮想バス１５を有すると共に、車輌に搭載されたメータの動作を制御するメータ制御ＡＰ３３を有している。ＡＦＳ−ＥＣＵ４もまた、ボディＥＣＵ２と略同じ構成であり、リアルタイムＯＳ１１、通信モジュール２１及び仮想バス１５を有すると共に、車輌１に搭載されたフロントライトの光軸を自動調整するＡＦＳ制御ＡＰ３４を有している。ナビＥＣＵ５は、リアルタイムＯＳを有しておらず、これに代えてマルチメディアＯＳ１２を搭載しており、マルチメディアＯＳ１２が通信モジュール２１、仮想バス１５及びナビ制御ＡＰ３５等の動作管理などを行っている。
【００１１】
例えば、メータＥＣＵ３は車輌のメータに係るデータを２０ｍｓ周期で送信しており、このデータを必要とするボディＥＣＵ２のボディ制御ＡＰ３２が１０ｍｓ周期で動作する場合、ボディＥＣＵ２の通信モジュール２１は、メータＥＣＵ３からのデータを受信する処理を１０ｍｓ周期で行う。また、ナビＥＣＵ５は車輌１の位置情報などのデータを０．５ｍｓ周期で送信しており、このデータを必要とするＡＦＳ−ＥＣＵ４のＡＦＳ制御ＡＰ３４が０．５ｍｓ周期で動作する場合、ＡＦＳ−ＥＣＵ４の通信モジュール２１は、ナビＥＣＵ５からのデータを受信する処理を０．５ｍｓ周期で行う。
【００１２】
上述のように、近年ではＥＣＵ及びケーブル等を配するためのスペースが不足しており、この問題の解決策として複数のＥＣＵを１つのＥＣＵに統合することでＥＣＵ及びケーブルの数を削減することが考えられる。例えば、図１０及び図１１に示した例においては、ボディＥＣＵ２はユーザのスイッチ操作に応じて車輌１のフロントランプのオン／オフを行い、ＡＦＳ−ＥＣＵ４は車輌１の舵角などに応じてフロントランプの光軸を調整する。即ち、ボディＥＣＵ２及びＡＦＳ-ＥＣＵ４は、共に車輌１のフロントランプを制御す
る機能を有しているため、この２つのＥＣＵを統合することが考えられる。
【００１３】
図１２は、ボディＥＣＵ２及びＡＦＳ−ＥＣＵ４を統合した場合のソフトウェア構成を示す模式図である。ボディＥＣＵ２及びＡＦＳ−ＥＣＵ４の機能を統合した統合ＥＣＵ１１０は、リアルタイムＯＳ１１、通信モジュール２１及び仮想バス１５を有すると共に、ボディ制御ＡＰ３２及びＡＦＳ制御ＡＰ３４を有する構成である。換言すれば、統合ＥＣＵ１１０は、ボディＥＣＵ２にＡＦＳ制御ＡＰ３４を追加した構成（又は、ＡＦＳ−ＥＣＵ４にボディ制御ＡＰ３２を追加した構成）である。この構成であっても、ボディ制御ＡＰ３２は１０ｍｓ周期で動作し、ＡＦＳ制御ＡＰ３４は０．５ｍｓ周期で動作すればよいが、通信モジュール２１はボディ制御ＡＰ３２の通信処理及びＡＦＳ制御ＡＰ３４の通信処理を行うため、０．５ｍ周期で動作する必要がある。
【００１４】
図１３は、ＥＣＵの統合による通信モジュール２１の処理の変化を説明するための模式図であり、（ａ）にボディＥＣＵ２の通信モジュール２１の処理を示し、（ｂ）にＡＦＳ−ＥＣＵ４の通信モジュール２１の処理を示し、（ｃ）に統合ＥＣＵ１１０の通信モジュール２１の処理を示してある。上述のように、ボディＥＣＵ２の通信モジュール２１は１０ｍｓ周期で通信処理を行っており、ＡＦＳ−ＥＣＵ４の通信モジュール２１は０．５ｍｓ周期で通信処理を行っている。ボディＥＣＵ２及びＡＦＳ−ＥＣＵ４を統合する場合、統合ＥＣＵ１１０の通信モジュール２１はボディ制御ＡＰ３２に係る通信処理とＡＦＳ制御ＡＰ３４に係る通信処理との両方を行うように変更される。よって統合ＥＣＵ１１０の通信モジュール２１を、ＡＦＳ制御ＡＰ３４の動作周期に合わせて０．５ｍｓ周期で動作させた場合、ボディ制御ＡＰ３２に係る通信処理とＡＦＳ制御ＡＰ３４に係る通信処理とが０．５ｍｓ周期で行われる。この場合、本来は１０ｍｓ周期で行えばよいボディ制御ＡＰ３２に係る通信処理が０．５ｍｓ周期で行われるため、統合ＥＣＵ１１０の処理負荷が増大するという問題がある。
【００１５】
また、統合ＥＣＵ１１０の通信モジュール２１は、ボディ制御ＡＰ３２に係る通信処理とＡＦＳ制御ＡＰ３４に係る通信処理とを常に０．５ｍｓ以内で完了させなければならないため、通信モジュール２１の設計が容易でないという問題がある。また、例えばＡＦＳ制御ＡＰ３４の処理にエラーが生じて通信モジュール２１の処理が停止した場合には、ボディ制御ＡＰ３２の処理が停止する可能性があり、統合ＥＣＵ１１０の動作の信頼性が低下するという問題がある。
【００１６】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、動作周期の異なる複数のアプリケーションプログラムを搭載する場合であっても、処理負荷の増大、設計の困難化、及び動作信頼性の低下等を生じることなく、各アプリケーションプログラムに係る通信処理を確実に行うことができる制御装置及びコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る制御装置は、一又は複数の被制御機器に対する制御処理をそれぞれ異なる周期で行う複数の制御処理手段と、外部装置との間で情報の送受信を行う通信手段と、前記複数の制御処理手段及び前記通信手段の間に介在し、前記通信手段によって送受信される情報を前記制御処理手段に対して授受する処理をそれぞれ異なる周期で行う複数の通信情報処理手段とを備え、前記制御処理手段は、制御処理の周期に応じた周期で処理を行う通信情報処理手段との間で、前記情報の授受をそれぞれ行うようにしてあることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る制御装置は、前記通信手段が受信した情報を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された情報を前記複数の通信情報処理手段に振り分ける受信情報振分手
段とを更に備えることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る制御装置は、前記通信手段が外部装置との間で送受信する情報には、情報の種別を示す識別子が付してあり、前記記憶手段は、前記識別子に応じたアドレスに情報を記憶するようにしてあり、前記受信情報振分手段は、前記通信情報処理手段と前記記憶手段のアドレスとの対応情報を有し、該対応情報に応じて情報の振り分けを行うようにしてあることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る制御装置は、前記通信手段が外部装置との間で送受信する情報には、情報の種別を示す識別子が付してあり、前記記憶手段は、前記識別子に応じたアドレスに情報を記憶するようにしてあり、前記受信情報振分手段は、前記識別子と前記記憶手段のアドレスとの対応情報を有し、該対応情報を前記通信情報処理手段へ与えるようにしてあることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る制御装置は、前記複数の制御処理手段には、車輌に搭載されたフロントライトの照射方向を走行方向に応じて調整する処理を行う制御処理手段と、該制御処理手段の動作周期よりより長い周期で動作し、使用者の操作に応じて車載機器を動作させる処理を行う制御処理手段とを含むことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る制御装置は、前記複数の制御処理手段には、車輌に搭載されたエアバッグを動作させる処理を行う制御処理手段と、該制御処理手段の動作周期よりより長い周期で動作し、使用者の操作に応じて車載機器を動作させる処理を行う制御処理手段とを含むことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る制御装置は、前記複数の制御処理手段には、車輌に搭載されたアンチロックブレーキシステムを動作させる処理を行う制御処理手段と、該制御処理手段の動作周期よりより長い周期で動作し、使用者の操作に応じて車載機器を動作させる処理を行う制御処理手段とを含むことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係るコンピュータプログラムは、外部装置との間で情報の送受信を行う通信手段を有するコンピュータに、被制御機器の動作を制御させるコンピュータプログラムにおいて、前記コンピュータに、一又は複数の被制御機器に対する制御処理をそれぞれ異なる周期で行わせる複数の制御処理プログラムモジュールと、前記コンピュータに、前記通信手段によって送受信される情報を前記制御処理プログラムモジュールに対して授受する処理をそれぞれ異なる周期で行わせる通信情報処理プログラムモジュールとを含み、前記制御処理プログラムモジュールは、制御処理の周期に応じた周期で処理を行う通信情報処理プログラムモジュールとの間で、前記情報の授受を行うことを特徴とする。
【００２５】
本発明においては、例えば車輌のフロントランプ、エアバッグ又はＡＢＳ等のような被制御機器に対して、制御装置のアプリケーションプログラムなどの複数の制御処理手段（制御処理プログラムモジュール）がそれぞれ異なる周期で制御処理を行う。制御装置は、外部機器との間で情報の送受信を行うことができ、送受信に係る情報処理を行う通信情報処理手段（通信情報処理プログラムモジュール）を複数備える。複数の通信情報処理手段は通信に係る情報処理をそれぞれ異なる周期で行う。複数の制御処理手段は、例えば動作周期が同じ又は近い通信情報処理手段など、制御処理の周期に応じた周期の通信情報処理手段との間で情報の授受を行い、制御処理を行う。
これにより、各通信情報処理手段は、自らの処理周期に適した情報の送受信のみを行えばよいため、通信情報処理手段が不要な処理を行うことによる制御装置の負荷の増大を防止できる。また、例えば制御装置の統合により、制御装置に制御処理手段を追加した場合であっても、これに適した通信情報処理手段を追加することで対応できるため、制御装置
が以前から備える通信情報処理手段に変更を加える必要がなく、設計が容易である。また、エラーの発生によりいずれかの通信情報処理手段の処理が停止した場合であっても、その他の通信情報処理手段の処理は停止しないため、制御装置の全ての処理が停止することはなく、制御装置の動作の信頼性を高めることができる。
【００２６】
また、本発明においては、外部装置から受信した情報を一時的に記憶する記憶手段（所謂、通信バッファ）を制御装置に設ける。記憶手段に記憶された情報はこの情報を必要とする通信情報処理手段へ受信情報振分手段により適宜に振り分けられ、振り分けられた情報は各通信情報処理手段から対応する制御処理手段へそれぞれ与えられる。
【００２７】
また、本発明においては、外部装置との間で送受信する情報にはＩＤ（IDentifier）などの識別子を付し、識別子と記憶アドレスとを予め対応付けておく。外部装置から情報を受信した場合、制御装置は受信情報に対応付けられたアドレスを調べ、記憶手段の対応アドレスに受信情報を記憶する。また記憶手段のアドレスと通信情報処理手段とを予め対応付けておき、受信情報振分手段は、この対応情報に基づいて、記憶手段に記憶された情報を対応する通信情報処理手段に振り分ける。これにより、外部装置から受信した情報の各通信情報処理手段への振り分けを容易且つ確実に行うことができる。
【００２８】
また、本発明においては、外部装置との間で送受信する情報には識別子を付し、識別子と記憶アドレスとを予め対応付けておく。外部装置から情報を受信した場合、制御装置は受信情報に対応付けられたアドレスを調べ、記憶手段の対応アドレスに受信情報を記憶する。また記憶手段のアドレスと通信情報処理手段とを予め対応付けておき、受信情報振分手段はこの対応情報を（即ち、受信情報の記憶されたアドレスを）通信情報処理手段へ与えることで振り分けを行い、各通信情報処理手段は与えられたアドレスに基づいて記憶手段から受信情報を取得する。これにより、外部装置から受信した情報の各通信情報処理手段への振り分けを容易且つ確実に行うことができる。
【００２９】
また、本発明においては、車輌のフロントライトの照射方向を走行方向に応じて調整する機能（ＡＦＳ）と、使用者の操作に応じてドア、ワイパー又はライト等の車載機器を動作させる機能とをそれぞれ異なる制御処理手段にて行う。ＡＦＳの処理を行う制御処理手段は、車輌の走行に伴って処理を行う必要があるため、高速処理を行わなければならず、これに対して使用者の操作に応じて車載機器を動作させる制御処理手段は低速処理でよい。この２つの制御処理手段を備える制御装置は、通信処理の周期が異なる２つの通信情報処理手段を備え、各制御処理手段の動作周期に応じた通信処理を各通信情報処理手段に行わせればよい。よって、本発明の制御装置が備える複数の制御処理手段として、ＡＦＳの処理を行う制御処理手段及び使用者の操作に応じて車載機器を動作させる制御処理手段は好適である。
【００３０】
また、本発明においては、車輌のエアバッグを動作させる機能と、使用者の操作に応じてドア、ワイパー又はライト等の車載機器を動作させる機能とをそれぞれ異なる制御処理手段にて行う。エアバッグの動作処理は使用者の安全に係る処理であるため、この処理を行う制御処理手段は高速処理を行わなければならず、これに対して使用者の操作に応じて車載機器を動作させる制御処理手段は低速処理でよい。この２つの制御処理手段を備える制御装置は、通信処理の周期が異なる２つの通信情報処理手段を備え、各制御処理手段の動作周期に応じた通信処理を各通信情報処理手段に行わせればよい。よって、本発明の制御装置が備える複数の制御処理手段として、エアバッグの動作処理を行う制御処理手段及び使用者の操作に応じて車載機器を動作させる制御処理手段は好適である。
【００３１】
また、本発明においては、車輌のブレーキ操作によるタイヤのロックを防止するアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）を動作させる機能と、使用者の操作に応じてドア、ワ
イパー又はライト等の車載機器を動作させる機能とをそれぞれ異なる制御処理手段にて行う。ＡＢＳの動作処理は使用者の安全に係る処理であるため、この処理を行う制御処理手段は高速処理を行わなければならず、これに対して使用者の操作に応じて車載機器を動作させる制御処理手段は低速処理でよい。この２つの制御処理手段を備える制御装置は、通信処理の周期が異なる２つの通信情報処理手段を備え、各制御処理手段の動作周期に応じた通信処理を各通信情報処理手段に行わせればよい。よって、本発明の制御装置が備える複数の制御処理手段として、ＡＢＳの動作処理を行う制御処理手段及び使用者の操作に応じて車載機器を動作させる制御処理手段は好適である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明による場合は、異なる周期で制御処理を行う複数の制御処理手段（制御処理プログラムモジュール）を備える場合に、通信処理の周期が異なる複数の通信情報処理手段（通信情報処理プログラムモジュール）を制御装置に備え、各制御処理手段が動作周期に応じた通信情報処理手段との間で情報の授受を行う構成とすることにより、通信情報処理手段が不要な処理を行うことによる処理負荷の増大を防止し、通信情報処理手段の設計を容易化でき、制御装置の動作の信頼性を高めることができる。よって、処理負荷の増大、設計の困難化、及び動作信頼性の低下等を生じることなく、異なる制御処理手段をそれぞれ有する複数の制御装置を統合して１つの制御装置とすることができ、多数の制御装置を搭載する車輌などにおいて制御装置及びこれらを接続するケーブルの配設スペースの不足を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る制御装置を搭載した車輌の一構成例を示す模式図である。
【図２】本発明に係る制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る制御装置のソフトウェア構成を示す模式図である。
【図４】統合ＥＣＵとその他のＥＣＵとの間で行われる通信処理を説明するための模式図である。
【図５】変形例１に係る統合ＥＣＵが行う受信データの振り分け処理を説明するための模式図である。
【図６】受信データ振り分けモジュールが有する対応情報の一例を示す模式図である。
【図７】変形例２に係る統合ＥＣＵが行う受信データの振り分け処理を説明するための模式図である。
【図８】受信データ振り分けモジュールが有する対応情報の一例を示す模式図である。
【図９】変形例３に係る統合ＥＣＵのソフトウェア構成を示す模式図である。
【図１０】従来のＥＣＵを複数搭載した車輌の一構成例を示す模式図である。
【図１１】車輌に搭載された従来のＥＣＵのソフトウェア構成を示す模式図である。
【図１２】ボディＥＣＵ及びＡＦＳ−ＥＣＵを統合した場合のソフトウェア構成を示す模式図である。
【図１３】ＥＣＵの統合による通信モジュールの処理の変化を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明に係る制御装置を搭載した車輌の一構成例を示す模式図である。図において１は車輌であり、車輌１にはメータＥＣＵ３及びナビＥＣＵ５等の複数のＥＣＵと、本発明に係る制御装置である統合ＥＣＵ１０とが搭載されている。車輌１に搭載されたこれらのＥＣＵは、通信ケーブル７を介して接続されており、ＣＡＮなどのプロトコルによる通信を行って相互にデータの送受信を行うことができる。なお、統合ＥＣＵ１０は、図１０に示したボデ
ィＥＣＵ２及びＡＦＳ−ＥＣＵ４の機能を統合したＥＣＵである。これにより本発明の構成では、図１０に示した従来の構成と比較して、車輌１に搭載するＥＣＵの数を削減でき、複数のＥＣＵを接続する通信ケーブルを削減することができる。
【００３５】
図２は、本発明に係る制御装置のハードウェア構成を示すブロック図であり、統合ＥＣＵ１０の構成を示してある。統合ＥＣＵ１０は、車輌１に搭載されたヘッドライト６１、ヘッドライト用アクチュエータ６２、ワイパー６３及びドアロック機構６４等の車載機器の制御を行うＥＣＵである。即ち、統合ＥＣＵ１０は、ユーザの操作を受け付けてヘッドライト６１の点灯／消灯を制御し、ワイパー６３のオン／オフを制御し、ドアロック機構６４の施錠／解錠を制御するボディＥＣＵの機能と、舵角に応じてヘッドライト用アクチュエータ６２を駆動し、ヘッドライト６１の照射方向を調整するＡＦＳ−ＥＣＵの機能とを兼ね備えるものである。
【００３６】
統合ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、ＲＡＭ（Random Access
Memory）５２、ＲＯＭ（Read Only Memory）５３、通信部５４及び入出力Ｉ／Ｆ（インタフェース）部５５等を備えて構成されている。上記のヘッドライト６１〜ドアロック機構６４等の車載機器は統合ＥＣＵ１０の入出力Ｉ／Ｆ部５５にケーブルなどを介して接続されている。入出力Ｉ／Ｆ部５５は、これらの車載機器との間で信号の入出力を行うことができ、ＣＰＵ５１から与えられた動作命令などを各車載機器へ出力すると共に、各車載機器から入力された情報をＣＰＵ５１へ与える。
【００３７】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５３に予め記憶された車載機器制御プログラム（コンピュータプログラム）９０を読み出して実行することにより、入出力Ｉ／Ｆ部５５に接続された車載機器の制御処理を行う。またＣＰＵ５１は、制御処理を行う過程の演算などにて発生した一時的なデータをＲＡＭ５２に記憶しながら処理を進める。ＲＯＭ５３は、例えばマスクＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等の不揮発性のメモリ素子で構成され、車載機器制御プログラム９０及びこのプログラムの実行に必要なデータ（図示は省略する）等が予め記憶されている。ＲＡＭ５２は、ＳＲＡＭ（Static RAM）又はＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等のメモリ素子で構成されており、ＣＰＵ５１の処理過程で発生する種々のデータを一時的に記憶する。
【００３８】
通信部５４は、車輌１に搭載されたメータＥＣＵ３及びナビＥＣＵ５等の他のＥＣＵに通信ケーブル７を介して接続されており、ＣＡＮなどのプロトコルに従って他のＥＣＵとデータの送受信を行う。通信部５４は、ＣＰＵ５１から与えられたデータを送信し、他のＥＣＵから受信したデータをＣＰＵ５１へ与える。これにより統合ＥＣＵ１０は、他のＥＣＵに接続された車載機器から得られる情報を通信部５４の通信によって取得することができると共に、他のＥＣＵに接続された車載機器への動作命令などを送信して制御することができる。なお、図２においては統合ＥＣＵ１０のみ詳細な構成を図示し、メータＥＣＵ３及びナビＥＣＵ５の詳細な構成は図示を省略するが、メータＥＣＵ３及びナビＥＣＵ５のハードウェア構成は統合ＥＣＵ１０と略同じであり、入出力Ｉ／Ｆ部５５に接続される車載機器と、ＲＯＭ５３に記憶される車載機器制御プログラム９０の処理内容とが異なる。
【００３９】
図３は、本発明に係る制御装置のソフトウェア構成を示す模式図であり、統合ＥＣＵ１０のＣＰＵ５１がＲＯＭ５３に記憶された車載機器制御プログラム９０を実行した場合の構成を示してある。車載機器制御プログラム９０を実行した統合ＥＣＵ１０は、リアルタイムＯＳ１１、仮想バス１５、通信管理部１６、ＥＣＵ状態管理部１７、通信モジュール２１ａ及び２１ｂ、並びにボディ制御ＡＰ３２及びＡＦＳ制御ＡＰ３４等の複数のアプリケーションプログラムを含むアプリケーション層３０等のソフトウェアによる複数の機能ブロック（プログラムモジュール）を備えて構成される。
【００４０】
リアルタイムＯＳ１１は、統合ＥＣＵ１０のハードウェア資源の管理処理及びプログラム実行のスケジュールの管理処理等の処理を行うプログラムであり、特にスケジュールの管理処理において、一定時間以内でのプログラムの起動を保証することによって、プログラムのリアルタイム処理を実現する機能を有している。統合ＥＣＵ１０の車載機器制御プログラム９０に含まれるプログラム（プログラムモジュール）は、リアルタイムＯＳ１１によりその実行スケジュールが管理されている。またハードウェア資源の管理処理において、リアルタイムＯＳ１１は、ＲＡＭ５２へのデータ記憶／読み出し、通信部５４を介したデータの送受信、及び入出力Ｉ／Ｆ部５５を介した車載機器との情報授受等の実行中のプログラムによる統合ＥＣＵ１０のハードウェア資源の使用の可否及び制限等を行っている。
【００４１】
通信管理部１６及びＥＣＵ状態管理部１７は、共に統合ＥＣＵ１０の動作状態の切替に係る管理処理を行うものである。統合ＥＣＵは、例えばスリープモード又はスタンバイモード等の低消費電力状態と、通常の動作状態とを切り替えることができる。通信管理部１６は、通信モジュール２１ａ又は２１ｂにて通信処理が行われている場合には、統合ＥＣＵ１０が低消費電力状態へ切り替わることを禁止する。同様に、ＥＣＵ状態管理部１７は、アプリケーション層３０のプログラムが処理を行っている場合には、統合ＥＣＵ１０が低消費電力状態へ切り替わることを禁止する。
【００４２】
通信モジュール２１ａ及び２１ｂは、統合ＥＣＵ１０とメータＥＣＵ３及びナビＥＣＵ５等の他のＥＣＵとの通信に係る処理を行うプログラムモジュールである。通信モジュール２１ａ及び２１ｂは、送信に係る処理を行う送信部２２、受信に係る処理を行う受信部２３及び送受信に係るデータを記憶する記憶部２４をそれぞれ有している。通信モジュール２１ａ及び２１ｂは、例えばリアルタイムＯＳ１１の異なるタスクとして実現されたものであり、それぞれ異なる周期で通信処理を行うことができる。更に送信部２２及び受信部２３は、送信処理及び受信処理をそれぞれ異なる周期で行うことができる。記憶部２４は、統合ＥＣＵ１０のＲＡＭ５２の一部分を用いて実現されるものである。
【００４３】
統合ＥＣＵ１０の通信部５４にて受信した他のＥＣＵからのデータは、このデータを必要とする通信モジュール２１ａ及び２１ｂの記憶部２４へ、通信部５４又はリアルタイムＯＳ１１によって記憶される。通信モジュール２１ａ及び２１ｂの受信部２３は、記憶部２４に記憶された受信データを仮想バス１５に与え、その後にこの受信データを必要とするアプリケーション層３０のプログラムが仮想バス１５から受信データを取得することによって、通信モジュール２１ａ及び２１ｂとアプリケーション層３０のプログラムとの間の受信データの授受が行われる。
【００４４】
またデータの送信を行う場合、アプリケーション層３０のプログラムは仮想バス１５に送信データを与え、その後に対応するいずれかの通信モジュール２１ａ及び２１ｂが仮想バス１５から送信データを取得し、記憶部２４に送信データを記憶する。送信データを取得した通信モジュール２１ａ及び２１ｂは、適宜のタイミングで記憶部２４に記憶した送信データをリアルタイムＯＳ又は通信部５４へ与え、他のＥＣＵへの送信を行う。
【００４５】
仮想バス１５は、ボディ制御ＡＰ３２及びＡＦＳ制御ＡＰ３４等のアプリケーション層３０のプログラムと、通信モジュール２１ａ及び２１ｂ等のその他のプログラムとの間に介在し、これらのプログラム間でデータの授受を行うための一時的なデータ記憶領域であり、統合ＥＣＵ１０のＲＡＭ５２を用いて実現されるものである。
【００４６】
アプリケーション層３０は、複数のアプリケーションプログラムを含んで構成されており、本実施の形態においてはボディ制御ＡＰ３２及びＡＦＳ制御ＡＰ３４を含んでいる。
ボディ制御ＡＰ３２は、ヘッドライト６１、ワイパー６３及びドアロック機構６４等の車輌１の車体に搭載される車載機器の制御処理を行うアプリケーションプログラムである。ボディ制御ＡＰ３２は、車輌１の運転席近傍の適所に配されたスイッチなどに対するユーザの操作情報を、通信部５４の通信により他のＥＣＵから又は入出力Ｉ／Ｆ部５５により操作装置から取得し、ユーザの操作に応じて車載機器の制御処理を行う。例えばボディ制御ＡＰ３２は、ヘッドライト６１をオン／オフするスイッチに対するユーザの操作に応じてヘッドライト６１の点灯／消灯を制御し、ワイパー６３をオン／オフするスイッチに対するユーザの操作に応じてワイパー６３を動作させると共に、ワイパー６３の動作速度を制御し、ユーザが所持する携帯型の通信器からの無線信号に応じてドアロック機構６４を動作させて車輌１のドアの施錠／解錠を制御する処理を行う。
【００４７】
ＡＦＳ制御ＡＰ３４は、車輌１に搭載された舵角センサが検出する舵角情報を有するＥＣＵから、また、車輌１の走行位置に係る情報をナビＥＣＵ５から、通信部５４の通信によりそれぞれ取得し、取得したこれらの情報に応じて車輌１のヘッドライト用アクチュエータ６２を動作させて、ヘッドライト６１の照射方向を車輌１の走行方向に合わせて調整する制御処理を行う。
【００４８】
図４は、統合ＥＣＵ１０とその他のＥＣＵとの間で行われる通信処理を説明するための模式図である。統合ＥＣＵ１０のボディ制御ＡＰ３２は、ユーザのスイッチ操作などに応じて車載機器の動作を行うものであるため高速処理の必要はなく、例えば１０ｍｓ周期でリアルタイムＯＳ１１によって起動され、車載機器の制御処理を行う。これに対して、統合ＥＣＵ１０のＡＦＳ制御ＡＰ３４は、車輌１の走行に伴ってヘッドライト６１の調整を行うものであるため高速処理を行う必要があり、例えば０．５ｍｓ周期でリアルタイムＯＳ１１に起動され、ヘッドライト６１の調整を行う。
【００４９】
統合ＥＣＵ１０に通信線７を介して接続されたメータＥＣＵ３は２０ｍｓ周期でデータの送信を行っており、統合ＥＣＵ１０は通信モジュール２１ａにてメータＥＣＵ３から送信されたデータの受信処理を行う。通信モジュール２１ａは、１０ｍｓ周期でリアルタイムＯＳ１１によって起動され、１０ｍｓ周期でメータＥＣＵ３からのデータの受信処理を行い、受信したデータを仮想バス１５へ与える。ボディ制御ＡＰ３２は、１０ｍｓ周期で動作して仮想バス１５から受信データを取得し、このデータに基づいて制御処理を行う。即ち、１０ｍｓ周期で動作するボディ制御ＡＰ３２は、１０ｍｓ周期でメータＥＣＵ３からのデータの受信処理を行う通信モジュール２１ａとの間でデータの授受を行っている。
【００５０】
また、統合ＥＣＵ１０に通信線７を介して接続されたナビＥＣＵ５は０．５ｍｓ周期でデータの送信を行っており、統合ＥＣＵ１０は通信モジュール２１ｂにてナビＥＣＵ５から送信されたデータの受信処理を行う。通信モジュール２１ｂは、０．５ｍｓ周期でリアルタイムＯＳ１１によって起動され、０．５ｍｓ周期でナビＥＣＵ５からのデータの受信処理を行い、受信したデータを仮想バス１５へ与える。ＡＦＳ制御ＡＰ３４は、０．５ｍ周期で動作して仮想バス１５から受信データを取得し、このデータに基づいて制御処理を行う。即ち、０．５ｍｓ周期で動作するＡＦＳ制御ＡＰ３４は、０．５ｍｓ周期でナビＥＣＵ５からのデータの受信処理を行う通信モジュール２１ｂとの間でデータの授受を行っている。
【００５１】
このように、統合ＥＣＵ１０のアプリケーション層３０に含まれるボディ制御ＡＰ３２及びＡＦＳ制御ＡＰ３４等のアプリケーションプログラムは、リアルタイムＯＳ１１により異なる周期で起動されて制御処理を行っており、統合ＥＣＵ１０に複数設けられた通信モジュール２１ａ及び２１ｂもまたリアルタイムＯＳ１１により異なる周期で起動されて通信処理を行っている。アプリケーション層３０の各アプリケーションプログラムがいずれの通信モジュール２１ａ及び２１ｂを利用して通信を行うかは、その動作周期に応じて
（周期が一致するもの又は周期が近いもの等に）予め定められている。
【００５２】
また、メータＥＣＵ３及びナビＥＣＵ５等の他のＥＣＵから送信されたデータは、ハードウェアとしては統合ＥＣＵ１０の通信部５４にて受信される。通信線７を介して接続された各ＥＣＵは、データの送信を行う際に、データの種別に応じたＩＤを付して送信を行っており、統合ＥＣＵ１０の通信部５４（又は、通信部５４の動作を制御するリアルタイムＯＳ１１若しくはその他のプログラム等）は、受信したデータに付されたＩＤに応じて複数の通信モジュール２１ａ及び２１ｂに対するデータの振り分けを行う。通信部５４は、データに付されるＩＤと通信モジュール２１ａ及び２１ｂとの対応情報を有しており、受信したデータのＩＤを調べて対応する通信モジュール２１ａ又は２１ｂを選択し、選択した通信モジュール２１ａ又は２１ｂの記憶部２４にデータを記憶する。
【００５３】
なお、統合ＥＣＵ１０から他のＥＣＵへのデータ送信についても同様であり、１０ｍｓ周期で動作するボディ制御ＡＰ３２は１０ｍｓ周期で送信処理を行う通信モジュール２１ａを介して他のＥＣＵへデータの送信を行い、０．５ｍｓ周期で動作するＡＦＳ制御ＡＰ３４は０．５ｍｓ周期で送信処理を行う通信モジュール２１ｂを介して他のＥＣＵへデータの送信を行う。
【００５４】
以上の構成の統合ＥＣＵ１０（制御装置）及び車載機器制御プログラム９０（コンピュータプログラム）は、アプリケーション層３０に含まれるボディ制御ＡＰ３２及びＡＦＳ制御ＡＰ３４等の複数のアプリケーションプログラム（制御処理手段、制御処理プログラムモジュール）がそれぞれ異なる周期で制御処理を行う場合に、通信処理をそれぞれ異なる周期で行う複数の通信モジュール２１ａ及び２１ｂ（通信情報処理手段、通信情報処理プログラムモジュール）を備えて、各アプリケーションプログラムが制御処理の周期に応じた通信周期の通信モジュール２１ａ及び２１ｂとの間でデータの授受を行い、他のＥＣＵとの通信を行う構成である。これにより、各通信モジュール２１ａ及び２１ｂは、自らの処理周期に適したデータの送受信のみを行えばよく、統合ＥＣＵ１０のＣＰＵ５１の処理負荷を増大させることがない。また、統合ＥＣＵ１０に異なる周期で動作する新たなアプリケーションプログラムを追加した場合には、この動作周期に対応する新たな通信モジュールを追加することで対応できるため、統合ＥＣＵ１０が以前から備える通信モジュール２１ａ及び２１ｂを修正又は変更等する必要がなく、統合ＥＣＵ１０の設計が容易化できる。また、例えばいずれかのアプリケーションプログラムが原因のエラーにより対応する通信モジュールの処理が停止した場合であっても、他の通信モジュールの処理は停止せず、他のアプリケーションプログラムの処理は停止しないため、統合ＥＣＵ１０の全ての処理が停止することがなく、統合ＥＣＵ１０の動作の信頼性を高めることができる。
【００５５】
また、リアルタイムＯＳ１１としてリソースの保護機能を有する者を統合ＥＣＵ１０に搭載した場合には、通信モジュール２１ａ及び２１ｂをリアルタイムＯＳ１１のタスクとして実現することによって、リアルタイムＯＳ１１の保護機能を利用することが可能となり、これにより各タスクによるリソースへのアクセスが保護されるため、通信モジュール２１ａ及び２１ｂの独立性及び信頼性等を確保でき、これを用いて通信を行うアプリケーションプログラムの独立性及び信頼性等を確保できる。
【００５６】
なお、本実施の形態においては、車輌１に搭載されるＥＣＵを例に本発明の制御装置及びコンピュータプログラムの説明を行ったが、これに限るものではなく、例えばロボットに搭載される制御装置に同様の構成を適用してもよく、その他の機器に搭載される制御装置に同様の構成を適用してもよい。本発明の制御装置及びコンピュータプログラムは、リアルタイム性を要求される制御装置に好適である。
【００５７】
また、ボディ制御ＡＰ３２及びＡＦＳ制御ＡＰ３４、並びに通信モジュール２１ａ及び
２１ｂの動作周期は一例であって、これに限るものではない。同様に、メータＥＣＵ３及びナビＥＣＵ５の通信周期は一例であって、これに限るものではない。また、統合ＥＣＵ１０が通信管理部１６及びＥＣＵ状態管理部１７を備える構成としたが、これに限るものではなく、通信管理部１６及びＥＣＵ状態管理部１７を備えない構成であってもよい。また、統合ＥＣＵ１０は２つの通信モジュール２１ａ及び２１ｂを備える構成としたが、これに限るものではなく、３つ以上の通信モジュールを備える構成であってもよい。
【００５８】
また、統合ＥＣＵ１０は、受信データに付されたＩＤに応じて通信部５４又はリアルタイムＯＳ１１等が受信データを通信モジュール２１ａ又は２１ｂに振り分ける構成としたが、これに限るものではなく、以下の変形例１、２に示す方法で受信データの振り分けを行ってもよく、更に他の方法で振り分けを行ってもよい。
【００５９】
（変形例１）
図５は、変形例１に係る統合ＥＣＵ１０が行う受信データの振り分け処理を説明するための模式図であり、変形例１に係る統合ＥＣＵ１０のソフトウェア構成を示してある。変形例１に係る統合ＥＣＵ１０は、受信バッファ４１及び受信データ振り分けモジュール４２を備えている。受信バッファ４１は、統合ＥＣＵ１０のＲＡＭ５２の一部分を用いて実現されるものであり、他のＥＣＵから受信したデータを統合ＥＣＵ１０の通信部５４又はリアルタイムＯＳ１１等が受信バッファ４１に蓄積する。このとき、通信部５４及びリアルタイムＯＳ１１は、受信データに付されたＩＤに応じて受信バッファ４１への記憶先アドレスを決定する。
【００６０】
受信データ振り分けモジュール４２は、リアルタイムＯＳ１１により起動され、受信バッファ４１に蓄積された受信データを通信モジュール２１ａ又は２１ｂへ振り分ける処理を行う。受信データ振り分けモジュール４２は、受信バッファ４１のアドレスと振り分け先の通信モジュール２１ａ又は２１ｂとの対応情報を予め記憶しており、この対応情報に従って振り分け処理を行う。図６は、受信データ振り分けモジュール４２が有する対応情報の一例を示す模式図である。図示の対応情報では、受信バッファ４１のアドレス”００００００”、”００００１Ｆ”又は”００１１１Ｆ”（１６進数）が”通信モジュール２１ｂ”に対応付けられ、アドレス”０００１１Ｆ”が”通信モジュール２１ａ”に対応付けられている。よって、受信データ振り分けモジュール４２は、例えば受信バッファ４１のアドレス００００００から受信データを読み出して通信モジュール２１ｂの記憶部２４に記憶し、受信バッファ４１のアドレス０００１１Ｆから受信データを読み出して通信モジュール２１ａの記憶部２４に記憶することによって、受信データの振り分けを行う。なお、受信データ振り分けモジュール４２の動作周期は、最も高速動作する通信モジュール２１ａ及び２１ｂと同じか又はそれ以上の高速動作となるように設定する。
【００６１】
以上の構成の変形例１に係る統合ＥＣＵ１０は、他のＥＣＵからのデータを通信部５４が受信して受信バッファ４１に蓄積し、受信データ振り分けモジュール４２が予め記憶した対応情報に基づいて受信バッファ４１に蓄積された受信データを通信モジュール２１ａ又は２１ｂに振り分ける構成とすることによって、アプリケーションプログラムの追加によって通信モジュールが追加された場合には、受信データ振り分けモジュール４２及び対応情報を変更するのみでよいため、統合ＥＣＵ１０の設計を容易化することができる。
【００６２】
（変形例２）
図７は、変形例２に係る統合ＥＣＵ１０が行う受信データの振り分け処理を説明するための模式図であり、変形例２に係る統合ＥＣＵ１０のソフトウェア構成を示してある。変形例２に係る統合ＥＣＵ１０は、受信バッファ４１及び受信データ振り分けモジュール４３を備えている。受信バッファ４１は、変形例１のものと同様であり、統合ＥＣＵ１０の通信部５４又はリアルタイムＯＳ１１等が他のＥＣＵからの受信データを記憶する。この
とき、通信部５４及びリアルタイムＯＳ１１は、受信データに付されたＩＤに応じて受信バッファ４１への記憶先アドレスを決定する。
【００６３】
変形例２の受信データ振り分けモジュール４３は、受信バッファ４１のアドレスと受信データに付されたＩＤとの対応情報を記憶している。図８は、受信データ振り分けモジュール４３が有する対応情報の一例を示す模式図である。図示の対応情報では、受信バッファ４１のアドレス”００００００”が受信データのＩＤ”０”に対応付けられ、アドレス”００００１Ｆ”がＩＤ”１”に対応付けられ、アドレス”０００１１Ｆ”がＩＤ”２”に対応付けられ、アドレス”００１１１Ｆ”がＩＤ”３”に対応付けられている。
【００６４】
受信データ振り分けモジュール４３は、通信モジュール２１ａ及び２１ｂからの問い合わせに対して記憶した対応情報を与える。例えば通信モジュール２１ａがＩＤ”０”が付されたデータの受信処理を行う場合、通信モジュール２１ａはＩＤ”０”に対応する受信バッファ４１のアドレスを受信データ振り分けモジュール４３に問い合わせることで取得し、このアドレスに記憶された受信データを受信バッファ４１から取得する。よって変形例２の受信データ振り分けモジュール４３は、受信バッファ４１に蓄積された受信データを通信モジュール２１ａ及び２１ｂへ直接的に振り分けるのではなく、受信データの記憶先を通信モジュール２１ａ及び２１ｂへ通知することで間接的に受信データの振り分けを行うことができる。
【００６５】
以上の構成の変形例２に係る統合ＥＣＵ１０は、他のＥＣＵからのデータを通信部５４が受信して受信バッファ４１に蓄積し、受信データ振り分けモジュール４３が記憶した対応情報に基づいて受信バッファ４１に蓄積された受信データの記憶先アドレスを通信モジュール２１ａ又は２１ｂへ通知して受信データの振り分けを行う構成とすることによって、アプリケーションプログラムの追加によって通信モジュールが追加された場合であっても、受信データ振り分けモジュール４２及び対応情報を変更する必要はなく、統合ＥＣＵ１０の設計をより容易化することができる。なお、受信データ振り分けモジュール４３は、図８に例示した対応情報の内容を動的に更新する構成であってもよい。
【００６６】
（変形例３）
図９は、変形例３に係る統合ＥＣＵ１０のソフトウェア構成を示す模式図である。変形例３に係る統合ＥＣＵ１０は、アプリケーション層３０にエアバッグ制御ＡＰ３６及びＡＢＳ制御ＡＰ３７を更に含んだ構成である。即ち、統合ＥＣＵ１０は、エアバッグの制御を行うＥＣＵと、ＡＢＳの制御を行うＥＣＵとを更に統合した構成である。なお、本例においては、ボディ制御ＡＰ３２は１０ｍｓ周期で動作し、ＡＦＳ制御ＡＰ３４は２ｍｓ周期で動作し、エアバッグ制御ＡＰ３６は１ｍｓ周期で動作し、ＡＢＳ制御ＡＰ３７は０．１ｍｓ周期で動作するものとする。
【００６７】
エアバッグ制御ＡＰ３６は、車輌１に加わる振動又は加速度等に応じてエアバッグを動作させる制御処理を行うものである。このため、エアバッグ制御ＡＰ３６は、振動又は加速度等を検知するセンサの検知結果を他のＥＣＵから受信し、受信結果に応じたエアバッグの制御処理を行っている。またＡＢＳ制御ＡＰ３７は、車輌１の速度又は車輪の回転速度等に応じてブレーキの制御を行うものである。このため、ＡＢＳ制御ＡＰ３７は、車輌１の車速センサ又は車輪の回転速センサ等の検知結果を他のＥＣＵから受信し、受信結果に応じたブレーキの制御処理を行っている。
【００６８】
また、変形例３に係る統合ＥＣＵ１０は、３つの通信モジュール２１ａ〜２１ｃを備えている。３つの通信モジュール２１ａ〜２１ｃはそれぞれ動作周期が異なり、本例においては、通信モジュール２１ａは１０ｍｓ周期で動作し、通信モジュール２１ｂは１ｍｓ周期で動作し、通信モジュール２１ｃは０．１ｍｓ周期で動作するものとする。１０ｍｓ周
期で動作するボディ制御ＡＰ３２は、１０ｍｓ周期で動作する通信モジュール２１ａとの間でデータの授受を行い、他のＥＣＵとの通信を行う。２ｍｓ周期で動作するＡＦＳ制御ＡＰ３４及び１ｍｓ周期で動作するエアバッグ制御ＡＰ３６は、１ｍｓ周期で動作する通信モジュール２１ｂとの間でデータの授受を行い、他のＥＣＵとの通信を行う。０．１ｍｓ周期で動作するＡＢＳ制御ＡＰ３７は、０．１ｍｓ周期で動作する通信モジュール２１ｃとの間でデータの授受を行い、他のＥＣＵとの通信を行う。
【００６９】
このように、アプリケーション層３０のアプリケーションプログラムと通信モジュール２１ａ〜２１ｃとは、一対一に対応する必要はなく、１つの通信モジュール２１ａ〜２１ｃが複数のアプリケーションプログラムとの間でデータの送受信を行う構成とすることができる。また、データの授受を行うアプリケーションプログラムと通信モジュール２１ａ〜２１ｃとは、その動作周期が同一である必要はなく、アプリケーションプログラムは動作周期が近い通信モジュール２１ａ〜２１ｃとの間でデータの授受を行う構成とすればよい。ただし、アプリケーションプログラムの動作周期よりデータの授受を行う通信モジュール２１ａ〜２１ｃの動作周期は短いことが望ましい。
【００７０】
以上の構成の変形例３に係る統合ＥＣＵ１０は、ボディ制御ＡＰ３２、ＡＦＳ制御ＡＰ３４、エアバッグ制御ＡＰ３６及びＡＢＳ制御ＡＰ３７等の更に多くの異なる周期で動作するアプリケーションプログラムを有する場合であっても、各アプリケーションプログラムの動作周期に応じて、動作周期の異なる複数の通信モジュール２１ａ〜２１ｃを適宜に備える構成とすることにより、各通信モジュール２１ａ〜２１ｃは、自らの動作周期に適したデータの送受信処理のみを行えばよく、統合ＥＣＵ１０のＣＰＵ５１の処理負荷を増大させることがない。
【００７１】
なお、変形例３において統合ＥＣＵ１０はボディ制御ＡＰ３２、ＡＦＳ制御ＡＰ３４、エアバッグ制御ＡＰ３６及びＡＢＳ制御ＡＰ３７の４つのアプリケーションプログラムを備える構成としたが、これに限るものではなく、その他の制御を行うアプリケーションプログラムを備える構成であってよい。ただし、車輌１に搭載されるＥＣＵにおいては、ボディ制御ＡＰ３２と、ＡＦＳ制御ＡＰ３４、エアバッグ制御ＡＰ３６又はＡＢＳ制御ＡＰ３７の少なくとも１つとを備えるＥＣＵに本発明に係る制御装置の構成を適用することが好適である。これは、ユーザの操作に対して車載機器を動作させるボディ制御ＡＰ３２は高速動作させる必要がなく、車輌１の走行又はユーザの安全に係る処理を行うＡＦＳ制御ＡＰ３４、エアバッグ制御ＡＰ３６及びＡＢＳ制御ＡＰ３７は高速動作させる必要があるため、共通の通信モジュールとした場合には、通信モジュールが不要な処理を行ってＣＰＵ５１の処理負荷が増大するという問題が発生しやすいためである。
【００７２】
また、変形例３の統合ＥＣＵ１０は３つの通信モジュール２１ａ〜２１ｃを備える構成としたが、これに限るものではなく、例えば２ｍｓ周期で動作する通信モジュールを更に備える構成とし、ＡＦＳ制御ＡＰ３４がこの通信モジュールとの間でデータの授受を行う構成とすることができる。また例えば、統合ＥＣＵ１０が２つの通信モジュール２１ａ及び２１ｃを備え、ＡＦＳ制御ＡＰ３４、エアバッグＡＰ３６及びＡＢＳ制御ＡＰ３７の３つのアプリケーションプログラムが、０．１ｍｓ周期で動作する通信モジュール２１ｃとの間でデータの授受を行う構成としてもよい。ただし、アプリケーションプログラムの動作周期と通信モジュールの動作周期とが１０倍程度異なる場合には、このアプリケーションプログラムの動作周期に適した通信モジュールを設けることが望ましい。
【符号の説明】
【００７３】
１ 車輌
２ ボディＥＣＵ
３ メータＥＣＵ
４ ＡＦＳ−ＥＣＵ
５ ナビＥＣＵ
７ 通信ケーブル
１０ 統合ＥＣＵ（制御装置）
１１ リアルタイムＯＳ
１５ 仮想バス
２１、２１ａ〜２１ｃ 通信モジュール（通信情報処理手段、通信情報処理モジュール）
３２ ボディ制御ＡＰ（制御処理手段、制御処理プログラムモジュール）
３３ メータ制御ＡＰ（制御処理手段、制御処理プログラムモジュール）
３４ ＡＦＳ制御ＡＰ（制御処理手段、制御処理プログラムモジュール）
３５ ナビ制御ＡＰ（制御処理手段、制御処理プログラムモジュール）
３６ エアバッグ制御ＡＰ（制御処理手段、制御処理プログラムモジュール）
３７ ＡＢＳ制御ＡＰ（制御処理手段、制御処理プログラムモジュール）
４１ 受信バッファ（記憶手段）
４２、４３ 受信データ振り分けモジュール（受信情報振分手段）
５４ 通信部（通信手段）
６１ ヘッドライト（被制御機器）
６２ ヘッドライト用アクチュエータ（被制御機器）
６３ ワイパー（被制御機器）
６４ ドアロック機構（被制御機器）
９０ 車載機器制御プログラム（コンピュータプログラム）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一又は複数の被制御機器に対する制御処理をそれぞれ異なる周期で行う複数の制御処理手段と、
外部装置との間で情報の送受信を行う通信手段と、
前記複数の制御処理手段及び前記通信手段の間に介在し、前記通信手段によって送受信される情報を前記制御処理手段に対して授受する処理をそれぞれ異なる周期で行う複数の通信情報処理手段と
を備え、
前記制御処理手段は、制御処理の周期に応じた周期で処理を行う通信情報処理手段との間で、前記情報の授受をそれぞれ行うようにしてあること
を特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記通信手段が受信した情報を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された情報を前記複数の通信情報処理手段に振り分ける受信情報振分手段と
を更に備えること
を特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記通信手段が外部装置との間で送受信する情報には、情報の種別を示す識別子が付してあり、
前記記憶手段は、前記識別子に応じたアドレスに情報を記憶するようにしてあり、
前記受信情報振分手段は、前記通信情報処理手段と前記記憶手段のアドレスとの対応情報を有し、該対応情報に応じて情報の振り分けを行うようにしてあること
を特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記通信手段が外部装置との間で送受信する情報には、情報の種別を示す識別子が付してあり、
前記記憶手段は、前記識別子に応じたアドレスに情報を記憶するようにしてあり、
前記受信情報振分手段は、前記識別子と前記記憶手段のアドレスとの対応情報を有し、該対応情報を前記通信情報処理手段へ与えるようにしてあること
を特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項５】
前記複数の制御処理手段には、
車輌に搭載されたフロントライトの照射方向を走行方向に応じて調整する処理を行う制御処理手段と、
該制御処理手段の動作周期よりより長い周期で動作し、使用者の操作に応じて車載機器を動作させる処理を行う制御処理手段と
を含むこと
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の制御装置。
【請求項６】
前記複数の制御処理手段には、
車輌に搭載されたエアバッグを動作させる処理を行う制御処理手段と、
該制御処理手段の動作周期よりより長い周期で動作し、使用者の操作に応じて車載機器を動作させる処理を行う制御処理手段と
を含むこと
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の制御装置。
【請求項７】
前記複数の制御処理手段には、
車輌に搭載されたアンチロックブレーキシステムを動作させる処理を行う制御処理手段
と、
該制御処理手段の動作周期よりより長い周期で動作し、使用者の操作に応じて車載機器を動作させる処理を行う制御処理手段と
を含むこと
を特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の制御装置。
【請求項８】
外部装置との間で情報の送受信を行う通信手段を有するコンピュータに、被制御機器の動作を制御させるコンピュータプログラムにおいて、
前記コンピュータに、一又は複数の被制御機器に対する制御処理をそれぞれ異なる周期で行わせる複数の制御処理プログラムモジュールと、
前記コンピュータに、前記通信手段によって送受信される情報を前記制御処理プログラムモジュールに対して授受する処理をそれぞれ異なる周期で行わせる通信情報処理プログラムモジュールと
を含み、
前記制御処理プログラムモジュールは、制御処理の周期に応じた周期で処理を行う通信情報処理プログラムモジュールとの間で、前記情報の授受を行うこと
を特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１】
一又は複数の被制御機器に対する制御処理をそれぞれ異なる周期で行う複数の制御処理手段と、
外部装置との間で情報の送受信を行う通信手段と、
前記複数の制御処理手段及び前記通信手段の間に介在し、前記通信手段によって送受信される情報を前記制御処理手段に対して授受する処理をそれぞれ異なる周期で行う複数の通信情報処理手段と
を備え、
前記制御処理手段は、制御処理の周期に応じた周期で処理を行う通信情報処理手段との間で、前記情報の授受をそれぞれ行うようにしてあること
を特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記通信手段が受信した情報を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された情報を前記複数の通信情報処理手段に振り分ける受信情報振分手段と
を更に備えること
を特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記通信手段が外部装置との間で送受信する情報には、情報の種別を示す識別子が付してあり、
前記記憶手段は、前記識別子に応じたアドレスに情報を記憶するようにしてあり、
前記受信情報振分手段は、前記通信情報処理手段と前記記憶手段のアドレスとの対応情報を有し、該対応情報に応じて情報の振り分けを行うようにしてあること
を特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記通信手段が外部装置との間で送受信する情報には、情報の種別を示す識別子が付してあり、
前記記憶手段は、前記識別子に応じたアドレスに情報を記憶するようにしてあり、
前記受信情報振分手段は、前記識別子と前記記憶手段のアドレスとの対応情報を有し、該対応情報を前記通信情報処理手段へ与えるようにしてあること
を特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項５】
前記複数の制御処理手段には、
車輌に搭載されたフロントライトの照射方向を走行方向に応じて調整する処理を行う制御処理手段と、
該制御処理手段の動作周期よりより長い周期で動作し、使用者の操作に応じて車載機器を動作させる処理を行う制御処理手段と
を含むこと
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の制御装置。
【請求項６】
前記複数の制御処理手段には、
車輌に搭載されたエアバッグを動作させる処理を行う制御処理手段と、
該制御処理手段の動作周期よりより長い周期で動作し、使用者の操作に応じて車載機器を動作させる処理を行う制御処理手段と
を含むこと
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の制御装置。
【請求項７】
前記複数の制御処理手段には、
車輌に搭載されたアンチロックブレーキシステムを動作させる処理を行う制御処理手段
と、
該制御処理手段の動作周期よりより長い周期で動作し、使用者の操作に応じて車載機器を動作させる処理を行う制御処理手段と
を含むこと
を特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の制御装置。
【請求項８】
外部装置との間で情報の送受信を行う通信手段を有するコンピュータに、被制御機器の動作を制御させるコンピュータプログラムにおいて、
前記コンピュータに、一又は複数の被制御機器に対する制御処理をそれぞれ異なる周期で行わせる複数の制御処理プログラムモジュールと、
前記コンピュータに、前記通信手段によって送受信される情報を前記制御処理プログラムモジュールに対して授受する処理をそれぞれ異なる周期で行わせる通信情報処理プログラムモジュールと
を含み、
前記制御処理プログラムモジュールは、制御処理の周期に応じた周期で処理を行う通信情報処理プログラムモジュールとの間で、前記情報の授受を行うこと
を特徴とするコンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−２７４７８３（Ｐ２０１０−２７４７８３Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２９４２９（Ｐ２００９−１２９４２９）
【出願日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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