(57)【要約】【課題】車載コンピュータと、複数の車載制御装置と、当車載制御装置に接続される端末機器とを備える車載通信システムにおいて、端末機器を動作させるために必要な物理リソースを車載コンピュータが提供及び管理することによって、車載通信システム全体の物理リソースを効率的に利用することができる車載コンピュータを提供する。【解決手段】車載コンピュータであって、車載通信線を介して車載制御装置と通信する通信部、制御部及び記憶部を含む物理リソースと、物理リソースを割り当てて仮想制御装置を生成する管理処理部とを備え、前記仮想制御装置は前記車載通信線に接続された仮想的な車載制御装置として動作する。【選択図】図３
2020173561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載コンピュータであって、
車載通信線を介して車載制御装置と通信する通信部、制御部及び記憶部を含む物理リソースと、
前記物理リソースを割り当てて仮想制御装置を生成する管理処理部と
を備え、
前記仮想制御装置は、前記車載制御装置に接続された端末機器の動作を制御する、前記車載通信線に接続された仮想的な車載制御装置として動作する
車載コンピュータ。
【請求項２】
前記管理処理部は、
前記車載通信線を介して前記車載制御装置から前記端末機器の使用状態を示す情報を受信し、
受信した前記情報に基づいて前記端末機器が使用される状態であるか否かを判定し、
前記端末機器が使用される状態にあると判定した場合、前記仮想制御装置を生成する
請求項１に記載の車載コンピュータ。
【請求項３】
前記管理処理部は、
前記端末機器が使用されない状態にあると判定した場合、前記仮想制御装置を消滅させる
請求項２に記載の車載コンピュータ。
【請求項４】
前記管理処理部は、
複数の前記端末機器に対応する複数の前記仮想制御装置が生成されている場合、一の前記仮想制御装置を消滅させたとき、前記一の前記仮想制御装置に割り当てられていた前記物理リソースを、他の前記複数の仮想制御装置に分配する
請求項３に記載の車載コンピュータ。
【請求項５】
前記管理処理部は、
複数の前記端末機器に対応する複数の前記仮想制御装置を生成する場合、前記複数の端末機器の使用状況に応じて、前記複数の仮想制御装置にそれぞれ割り当てる前記物理リソースの割当量を変更する
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車載コンピュータ。
【請求項６】
割当量が変更される前記物理リソースは前記通信部のリソースを含む
請求項５に記載の車載コンピュータ。
【請求項７】
車載コンピュータと、該車載コンピュータに車載通信線を介して接続された複数の車載制御装置とを備える車載通信システムであって、
前記車載コンピュータは
前記車載通信線を介して前記車載制御装置と通信する通信部、制御部及び記憶部を含む物理リソースと、
前記物理リソースを割り当てて仮想制御装置を生成する管理処理部と
を備え、
前記仮想制御装置は、前記車載制御装置に接続された端末機器の動作を制御する、前記車載通信線に接続された仮想的な車載制御装置として動作する
車載通信システム。
【請求項８】
車載通信線を介して車載制御装置と通信する通信部、制御部及び記憶部を含む物理リソースを備えた車載コンピュータは、
前記物理リソースを割り当てて、仮想制御装置を生成し、
前記仮想制御装置を、前記車載制御装置に接続された端末機器の動作を制御する、前記車載通信線に接続された仮想的な車載制御装置として動作させる
コンピュータ実行方法。
【請求項９】
車載通信線を介して車載制御装置と通信する通信部、制御部及び記憶部を含む物理リソースを備えた車載コンピュータに、
前記物理リソースを割り当てて、仮想制御装置を生成し、
前記仮想制御装置を、前記車載制御装置に接続された端末機器の動作を制御する、前記車載通信線に接続された仮想的な車載制御装置として動作させる
処理を実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車載コンピュータ、車載通信システム、コンピュータ実行方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、車載ネットワークに接続された複数の電子制御ユニット（ECU：Electronic Control Unit、以下、ＥＣＵと呼ぶ。）が搭載されている。複数のＥＣＵは、例えばパワー・トレーン系、ボディ系、空調系等のドメイン毎にまとめられ、セントラルゲートウェイに接続されている。
近年、インターネットに常時接続するコネクティッドカー機能、ＯＴＡ（Over The Air）リプログラミング機能、先進運転支援システム（ADAS: Advanced Driver-Assistance Systems）、自動運転技術、人工知能技術等の導入に伴い、車載ネットワークが複雑化しており、ＥＣＵの物理リソースを効率的な利用が困難になりつつある。
【０００３】
特許文献１には、ＨｙｐｅｒＶｉｓｏｒ等を利用した仮想化技術により、物理プロセッサを複数の仮想プロセッサコアとして並列動作させ、複数の機能処理部を独立的に動作させることが可能な車載装置が開示されている。特許文献１に係る車載装置は、アプリケーションを実行する機能ドメインと、アプリケーションのバックアップデータを揮発性メモリから不揮発性メモリに書き込むバックアップ処理ドメインとを備えており、各ドメインは独立的に動作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−８７７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示の目的は、車載コンピュータと、複数の車載制御装置と、当該車載制御装置に接続される端末機器とを備える車載通信システムにおいて、端末機器を動作させるために必要な物理リソースを車載コンピュータが提供及び管理することによって、車載通信システム全体の物理リソースを効率的に利用することができる車載コンピュータ、車載通信システム、コンピュータ実行方法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】
【０００６】
本態様に係る車載コンピュータは、車載コンピュータであって、車載通信線を介して車載制御装置と通信する通信部、制御部及び記憶部を含む物理リソースと、前記物理リソースを割り当てて仮想制御装置を生成する管理処理部とを備え、前記仮想制御装置は、前記車載制御装置に接続された端末機器の動作を制御する、前記車載通信線に接続された仮想的な車載制御装置として動作する。
【０００７】
本態様に係る車載通信システムは、車載コンピュータと、該車載コンピュータに車載通信線を介して接続された複数の車載制御装置とを備える車載通信システムであって、前記車載コンピュータは車載通信線を介して前記車載制御装置と通信する通信部、制御部及び記憶部を含む物理リソースと、前記物理リソースを割り当てて仮想制御装置を生成する管理処理部とを備え、前記仮想制御装置は、前記車載制御装置に接続された端末機器の動作を制御する、前記車載通信線に接続された仮想的な車載制御装置として動作する。
【０００８】
本態様に係るコンピュータ実行方法は、車載通信線を介して車載制御装置と通信する通信部、制御部及び記憶部を含む物理リソースを備えた車載コンピュータは、前記物理リソースを割り当てて、仮想制御装置を生成し、前記仮想制御装置を、前記車載制御装置に接続された端末機器の動作を制御する、前記車載通信線に接続された仮想的な車載制御装置として動作させる。
【０００９】
本態様に係るコンピュータプログラムは、車載通信線を介して車載制御装置と通信する通信部、制御部及び記憶部を含む物理リソースを備えた車載コンピュータに、前記物理リソースを割り当てて、仮想制御装置を生成し、前記仮想制御装置を、前記車載制御装置に接続された端末機器の動作を制御する、前記車載通信線に接続された仮想的な車載制御装置として動作させる処理を実行させる。
【発明の効果】
【００１０】
上記によれば、車載コンピュータと、複数の車載制御装置と、当該車載制御装置に接続される端末機器とを備える車載通信システムにおいて、端末機器を動作させるために必要な物理リソースを車載コンピュータが提供及び管理することによって、車載通信システム全体の物理リソースを効率的に利用することができる車載コンピュータ、車載通信システム、コンピュータ実行方法及びコンピュータプログラムを提供することが可能となる。
【００１１】
なお、本願は、このような特徴的な処理部を備える管理処理部として実現することができるだけでなく、上記の通り、かかる特徴的な処理をステップとする管理処理方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることができる。また、管理処理部の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、管理処理部を含むその他のシステムとして実現したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は車載通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は車載通信システムのネットワーク構成を示すブロック図である。
【図３】図３は車載コンピュータの機能ブロック図である。
【図４】図４は仮想管理ＥＣＵの管理処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は物理リソースの動的割り当て処理を示す説明図である。
【図６】図６は物理リソースの再分配処理を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００１４】
（１）本態様に係る車載コンピュータは、車載コンピュータであって、車載通信線を介して車載制御装置と通信する通信部、制御部及び記憶部を含む物理リソースと、前記物理リソースを割り当てて仮想制御装置を生成する管理処理部とを備え、前記仮想制御装置は、前記車載制御装置に接続された端末機器の動作を制御する、前記車載通信線に接続された仮想的な車載制御装置として動作する。
【００１５】
本態様によれば、管理処理部は、車載コンピュータの物理リソースを割り当てることによって、端末機器の動作を制御する仮想制御装置を生成することができる。言い換えると、仮想制御装置は外部機器に代替し、車載通信線に接続された仮想的な車載制御装置として動作する。端末装置が接続された車載制御装置は当該端末機器の動作に必要な物理リソースを有する必要は無い。従って、車載通信システムに多くの車載制御装置が接続される場合において、各車載制御装置に必要な物理リソースを小さくすることができる。
また、車載通信システムに多くの車載制御装置が接続され、各車載制御装置が端末機器用の物理リソースを有していると、余った未使用の物理リソースが車載ネットワーク全体に散らばり、管理が困難になる。本多様によれば、端末機器の動作に必要な物理リソースを車載コンピュータに集約させることにより、物理リソースの効率的な利用が可能となる。
なお、外部機器は、コンピュータ機器に限定されるものでは無く、車載コンピュータ、車載通信線に接続された他の車載制御装置等の動作に影響を与え得る任意の装置、機器が含まれる。例えば、外部機器はアクチュエータを含む機器、センサを含む機器、画像表示機器、オーディオ機器、通信機器、故障診断機器等が含まれる。
【００１６】
（２）前記管理処理部は、前記車載通信線を介して前記車載制御装置から前記端末機器の使用状態を示す情報を受信し、受信した前記情報に基づいて前記端末機器が使用される状態であるか否かを判定し、前記端末機器が使用される状態にあると判定した場合、前記仮想制御装置を生成する構成が好ましい。
【００１７】
本態様によれば、端末機器が使用されるときのみ、端末機器に係る仮想ＥＣＵを生成することにより、車載コンピュータの物理リソースを効率的に利用することができる。
【００１８】
（３）前記管理処理部は、前記端末機器が使用されない状態にあると判定した場合、前記仮想制御装置を消滅させる構成が好ましい。
【００１９】
本態様によれば、端末機器に係る仮想ＥＣＵが生成されている場合、端末機器が不使用になった場合、当該仮想ＥＣＵを消滅させ、物理リソースを解放することによって、より効率的に車載コンピュータの物理リソースを利用することができる。
【００２０】
（４）前記管理処理部は、複数の前記端末機器に対応する複数の前記仮想制御装置が生成されている場合、一の前記仮想制御装置を消滅させたとき、前記一の前記仮想制御装置に割り当てられていた前記物理リソースを、他の前記複数の仮想制御装置に分配する構成が好ましい。
【００２１】
本態様によれば、端末機器に係る仮想ＥＣＵが生成されている場合、端末機器が不使用になった場合、当該仮想ＥＣＵを消滅させ、解放された物理リソースを他の仮想ＥＣＵに分配することによって、車載コンピュータの物理リソースを有効利用することができる。
【００２２】
（５）前記管理処理部は、複数の前記端末機器に対応する複数の前記仮想制御装置を生成する場合、前記複数の端末機器の使用状況に応じて、前記複数の仮想制御装置にそれぞれ割り当てる前記物理リソースの割当量を変更する構成が好ましい。
【００２３】
本態様によれば、複数の端末機器が使用されている場合、複数の端末機器の使用状況に応じて、その動作に必要な物理リソースを動的に割り当てることによって、より効率的に車載コンピュータの物理リソースを利用することができる。
【００２４】
（６）割当量が変更される前記物理リソースは前記通信部のリソースを含む構成が好ましい。
【００２５】
本態様によれば、複数の端末機器の仮想制御装置に対して、通信部に係る物理リソースを動的に割り当てることができ、車載コンピュータの通信部の物理リソースを効率的に利用することができる。
【００２６】
（７）本態様に係る車載通信システムは、車載コンピュータと、該車載コンピュータに車載通信線を介して接続された複数の車載制御装置とを備える車載通信システムであって、前記車載コンピュータは前記車載通信線を介して前記車載制御装置と通信する通信部、制御部及び記憶部を含む物理リソースと、前記物理リソースを割り当てて仮想制御装置を生成する管理処理部とを備え、前記仮想制御装置は、前記車載制御装置に接続された端末機器の動作を制御する、前記車載通信線に接続された仮想的な車載制御装置として動作するものである。
【００２７】
本態様によれば、態様（１）同様、端末機器を動作させるために必要な物理リソースを車載コンピュータが提供及び管理することによって、車載通信システム全体の物理リソースを効率的に利用することができる。
【００２８】
（８）本態様に係るコンピュータ実行方法は、車載通信線を介して車載制御装置と通信する通信部、制御部及び記憶部を含む物理リソースを備えた車載コンピュータは、前記物理リソースを割り当てて、仮想制御装置を生成し、前記仮想制御装置を、前記車載制御装置に接続された端末機器の動作を制御する、前記車載通信線に接続された仮想的な車載制御装置として動作させる。
【００２９】
本態様によれば、態様（１）同様、端末機器を動作させるために必要な物理リソースを車載コンピュータが提供及び管理することによって、車載通信システム全体の物理リソースを効率的に利用することができる。
【００３０】
（９）本態様に係るコンピュータプログラムは、車載通信線を介して車載制御装置と通信する通信部、制御部及び記憶部を含む物理リソースを備えた車載コンピュータに、前記物理リソースを割り当てて、仮想制御装置を生成し、前記仮想制御装置を、前記車載制御装置に接続された端末機器の動作を制御する、前記車載通信線に接続された仮想的な車載制御装置として動作させる。
【００３１】
本態様によれば、態様（１）同様、端末機器を動作させるために必要な物理リソースを車載コンピュータが提供及び管理することによって、車載通信システム全体の物理リソースを効率的に利用することができる。
【００３２】
［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態に係る車載通信システムを、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３３】
以下、本開示をその実施形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。図１は車載通信システムの構成例を示すブロック図、図２は車載通信システムのネットワーク構成を示すブロック図、図３は車載コンピュータ１の機能ブロック図である。
【００３４】
本実施形態に係る車載通信システムは、車載コンピュータ１と、複数のエリアＥＣＵ２と、当該エリアＥＣＵ２に接続された端末機器３と、複数のＥＣＵ４と、車外通信装置５と、表示装置６とを備える。複数のエリアＥＣＵ２及びＥＣＵ４はそれぞれ第１車載通信線１２１及び第２車載通信線１２２にて車載コンピュータ１に接続されている。車外通信装置５及び表示装置６は車載コンピュータ１の入出力Ｉ／Ｆ１３に接続されている。
【００３５】
車載コンピュータ１は、制御部１０、記憶部１１、通信部１２及び入出力Ｉ／Ｆ１３を備える。車載コンピュータ１は、セントラルＥＣＵとも称される。通信部１２は、１又は複数のイーサネット（Ethernet／登録商標）通信部１２ａ及び１又は複数のＣＡＮ（Control Area Network）通信部１２ｂを含む。なお、本実施形態では、イーサネット通信部１２ａ及びＣＡＮ通信部１２ｂの双方を備える例を説明するが、イーサネット通信部１２ａのみを備える構成であっても良い。
【００３６】
記憶部１１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性のメモリ素子と、フラッシュメモリ又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性のメモリ素子とを備える。記憶部１１は、仮想化オペレーティングシステム（仮想化ＯＳ）１１ａ、本実施形態に係るコンピュータプログラム（コンピュータＰＧ）１１ｂ、ゲストＯＳ１１ｃ、専用プログラム１１ｄ、その他制御部１０の動作に必要な各種データを記憶する。また、記憶部１１は、端末機器３の識別情報と、当該端末機器３を仮想ＥＣＵ１０２として動作させるのに適したゲストＯＳ１１ｃと、専用プログラム１１ｄとの対応関係を示すテーブルを記憶している。
【００３７】
仮想化オペレーティングシステム１１ａは、例えばＨｙｐｅｒｖｉｓｏｒである。仮想化オペレーティングシステム１１ａは、当該仮想化オペレーティングシステム１１ａ上に、仮想ＥＣＵ１０２が動作可能な複数の仮想環境を構築する機能を有する。仮想環境は、制御部１０、記憶部１１、通信部１２等を含む物理リソースを割り当ててなる仮想制御部、仮想記憶部、仮想イーサネット通信部、仮想ＣＡＮ通信部（図３中、空白ブロック）等を含む。仮想ＥＣＵ１０２はこれらの仮想ハードウェア上でゲストＯＳ１１ｃ及び各種プログラムを動作させることによって、実物の物理的なエリアＥＣＵ２又はＥＣＵ４のように動作する。つまり、仮想ＥＣＵ１０２は、第１車載通信線１２１に接続されたエリアＥＣＵ２、又は第２車載通信線１２２に接続されたＥＣＵ４として、他のエリアＥＣＵ２及びＥＣＵ４と通信を行うことができる。
また、仮想化オペレーティングシステム１１ａには、１又は複数の仮想ＥＣＵ１０２の生成、動作及び消滅を管理するための仮想管理ＥＣＵ１０１が生成されるものとする。仮想管理ＥＣＵ１０１は、仮想化オペレーティングシステム１１ａ上で常時動作している。仮想管理ＥＣＵ１０１は、仮想化オペレーティングシステム１１ａを用いて、他の仮想ＥＣＵ１０２を生成し、消滅させることができる。仮想管理ＥＣＵ１０１には、仮想ＥＣＵ１０２を生成するためのゲストＯＳ１１ｃ，専用プログラム１１ｄを記憶する仮想的な記憶部１１が割り当てられており、当該プログラム等にアクセスすることができる。仮想ＥＣＵ１０２は、端末機器３の動作を制御するための装置であって、第１車載通信線１２１又は第２車載通信線１２２に接続された仮想的な車載制御装置として動作するものである。言い換えると、仮想ＥＣＵ１０２は、端末機器３に代替して動作する装置である。また、仮想管理ＥＣＵ１０１は、仮想化オペレーティングシステム１１ａを通じて、各仮想ＥＣＵ１０２の動作状態を監視することができる。更に、仮想管理ＥＣＵ１０１は、仮想化オペレーティングシステム１１ａを通じて、エリアＥＣＵ２と通信を行い、エリアＥＣＵ２に接続された端末機器３の使用状態を監視することができる。更にまた、仮想管理ＥＣＵ１０１は、車外通信装置５を介して外部サーバＡにもアクセスできるものとする。
【００３８】
コンピュータプログラム１１ｂは、エリアＥＣＵ２に設けられた端末機器３が使用される際に、端末機器３の動作を制御するための装置であって、第１車載通信線１２１又は第２車載通信線１２２に接続された仮想的な車載制御装置として動作する仮想ＥＣＵ１０２を生成及び消滅させる等、仮想ＥＣＵ１０２の管理を行うためのプログラムである。コンピュータプログラム１１ｂは、例えば、仮想管理ＥＣＵ１０１が実行する。
【００３９】
ゲストＯＳ１１ｃは、仮想ＥＣＵ１０２を動作させるためのＯＳである。ゲストＯＳ１１ｃは、仮想的ハードウェアを有する仮想ＥＣＵ１０２にインストールされ、仮想ＥＣＵ１０２の基本ＯＳとして機能する。ゲストＯＳ１１ｃは、例えば、Ａｕｔｏｓａｒ、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）、ＱＮＸ（登録商標）、Ｕｂｕｎｔｕ（登録商標）等である。
【００４０】
専用プログラム１１ｄは、端末機器３の動作を制御するための装置であって、第１車載通信線１２１又は第２車載通信線１２２に接続された仮想的な車載制御装置として動作する仮想ＥＣＵ１０２にインストールされ動作するプログラムである。専用プログラム１１ｄは、車載コンピュータ１に接続される特定の端末機器３を動作させるための専用のプログラムである。
【００４１】
なお、上記各種プログラムは、車載コンピュータ１の製造段階において記憶部１１に書き込まれてもよい。外部サーバ装置（不図示）などが配信するものを車載コンピュータ１が通信にて取得してもよい。メモリカード又は光ディスク等の記録媒体に記録されたものを車載コンピュータ１が読み出して記憶部１１に記憶してもよい。記録媒体に記録されたものを書込装置が読み出して車載コンピュータ１の記憶部１１に書き込んでもよい。各種プログラムは、ネットワークを介した配信の態様で提供されてもよい。各種プログラムは、記録媒体に記録された態様で提供されてもよい。
【００４２】
制御部１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等の演算処理装置を用いて構成され、記憶部１１に記憶された仮想化オペレーティングシステム１１ａ、コンピュータプログラム１１ｂ等を読み出して実行することにより、種々の演算処理を行う。また、制御部１０は、任意の経過時間を計時するためのタイマを有する。
【００４３】
イーサネット通信部１２ａは、１００ＢＡＳＥ−Ｔ１又は１０００ＢＡＳＥ−Ｔ１等の通信プロトコルに準拠して通信を行うイーサネットＰＨＹ部である。イーサネット通信部１２ａには、上記通信プロトコルに準拠した第１車載通信線１２１を介して複数のエリアＥＣＵ２が接続されている。
エリアＥＣＵ２は、例えば図２に示すように、車両Ｃの右前、左前、右後、左後等、特定のエリアに設けられた端末機器３の動作を制御する電子制御ユニットである。端末機器３は、車外を撮像する車載カメラ、ＬＩＤＡＲ（Light Detection And Ranging）、車内カメラ等の各種センサである。端末機器３は、エンターテイメント系の画像、音声を出力するオーディオ装置であっても良い。また、端末機器３は、電子制御ユニットであっても良い。
エリアＥＣＵ２は、端末機器３の使用状態、使用される状態にあるか否かを監視しており、端末機器３の使用状態を示す情報を車載コンピュータ１ないし仮想管理ＥＣＵ１０１へ、第１車載通信線１２１を介して送信する。エリアＥＣＵ２は、例えば、乗員の有無を検出する着座センサの出力、端末機器３の電源ボタン、タッチパルの操作状態等を検出することによって、端末機器３が使用される状態にあるか否かを認識することができる。
【００４４】
なお、一部又は全部の端末機器３の動作及び各種演算処理は車載コンピュータ１側で実行されるように構成することができる。しかし、安全性確保のためのシステム冗長化の観点から、エリアＥＣＵ２は、車載コンピュータ１が異常停止した場合に、自装置及び端末機器３の最低限の動作を制御できるように構成することが望ましい。
【００４５】
ＣＡＮ通信部１２ｂは、ＣＡＮ通信プロトコルに準拠して通信を行うＣＡＮトランシーバである。ＣＡＮ通信部１２ｂには、ＣＡＮ通信プロトコルに準拠した第２車載通信線１２２を介して複数のＥＣＵ４が接続されている。
ＣＡＮ通信部１２ｂを複数備える場合、複数のＥＣＵ４は複数の機能ドメイン毎に、それぞれ対応するＣＡＮ通信部１２ｂに接続される。複数の機能ドメインには、例えば、認知系のドメイン、判断系のドメイン、操作系のドメイン等がある。車載コンピュータ１は、各ＣＡＮ通信部１２ｂに接続されたＥＣＵ４が送受信するデータを中継する中継装置として機能する。
【００４６】
認知系のドメインに属するＥＣＵ４は、例えば、車載カメラ、ＬＩＤＡＲ、超音波センサ、ミリ波センサ等のセンサと接続している。当該ＥＣＵ４は、当該センサから出力された出力値を例えばデジタル変換し、第２車内通信線を介して判断系ドメインのＥＣＵ４へ送信する。
判断系のドメインに属するＥＣＵ４は、例えば、認知系ドメインに属するＥＣＵ４から送信されたデータを受信する。判断系ドメインのＥＣＵ４は、受信したデータに基づき、車両Ｃの自動運転機能を発揮するためのデータを生成し、又はデータを加工する処理を行う。判断系ドメインのＥＣＵ４は、当該生成等したデータを、第２車内通信線を介して操作系ドメインのＥＣＵ４へ送信する。
操作系のドメインに属するＥＣＵ４は、例えば、モータ、エンジン又はブレーキ等のアクチュエータと接続している。操作系のドメインのＥＣＵ４は、判断系ドメインのＥＣＵ４から送信されたデータを受信し、受信したデータに基づき当該アクチュエータの動作を制御して、車両Ｃの走行、停止又は操舵等の操作を行い、自動運転機能を発揮する。
なおここでは、ＣＡＮ通信部１２ｂに接続されたＥＣＵ４が、認知、判断、操作に係る処理を実行する例を説明したが、エリアＥＣＵ２及び車載コンピュータ１と協動でかかる操作を実行するように構成しても良い。特に、大容量のデータ通信が必要な処理はエリアＥＣＵ２側で実行することが望ましい。また、人工知能に係る演算処理等、高負荷の演算処理は、車載コンピュータ１側で実行するように構成しても良い。
【００４７】
入出力Ｉ／Ｆ１３は、車外通信装置５及び表示装置６等と通信するためのインタフェースである。車外通信装置５及び表示装置６は、シリアルケーブル等のワイヤーハーネスを介して入出力Ｉ／Ｆ１３に接続されている。
【００４８】
車外通信装置５は、無線通信を行うためのアンテナ５０を備え、ＷｉＦｉ等のインターネット通信ネットワーク、３Ｇ、ＬＴＥ、４Ｇ、５Ｇ等のモバイル通信ネットワークを通じて無線通信を行う通信装置である。車外通信装置５は、例えばテレマティクス制御ユニット（ＴＣＵ）である。車外通信装置５は、例えば、外部サーバＡとデータの送受信を行う。外部サーバＡは、端末機器３を仮想ＥＣＵ１０２として動作させるために必要な専用プログラム１１ｄを記憶している。車外通信装置５は、必要な専用プログラム１１ｄの配信を外部サーバＡに要求し、外部サーバＡは要求に応じて専用プログラム１１ｄを車載コンピュータ１へ無線送信する。車載コンピュータ１は、車外通信装置５にて当該専用プログラム１１ｄを取得することができる。
【００４９】
なお、本実施形態は車外通信装置５と車載コンピュータ１が別体であるものとして説明するが、車載コンピュータ１が車外通信装置５の構成ないし機能を有するように構成しても良い。
【００５０】
また、外部サーバＡは、ＯＴＡサーバであっても良い。当該外部サーバＡは、車載コンピュータ１、エリアＥＣＵ２、ＥＣＵ４等のプログラム、仮想ＥＣＵ１０２用のゲストＯＳ１１ｃ、専用プログラム１１ｄを更新するための更新プログラムを送信する。車載コンピュータ１は、外部サーバＡから送信された更新プログラムを受信する。車載コンピュータ１は、受信した更新プログラムを用いて、自装置である車載コンピュータ１、エリアＥＣＵ２、ＥＣＵ４、仮想ＥＣＵ１０２の各種プログラムを更新する。
【００５１】
表示装置６は、例えばカーナビゲーションのディスプレイ等のＨＭＩ（Human Machine Interface）装置である。表示装置６は、車載コンピュータ１の制御部１０から入出力Ｉ／Ｆ１３を介して出力されたデータ又は情報を表示する。
【００５２】
図４は仮想管理ＥＣＵ１０１の管理処理手順を示すフローチャート、図５は物理リソースの動的割り当て処理を示す説明図、図６は物理リソースの再分配処理を示す機能ブロック図である。
【００５３】
エリアＥＣＵ２は、自装置の接続された端末機器３の使用状況を常時検出しており、端末機器３の使用状態を示す情報を、第１車載通信線１２１を介して車載コンピュータ１ないし仮想管理ＥＣＵ１０１へ送信する（ステップＳ１１）。仮想管理ＥＣＵ１０１は、エリアＥＣＵ２から送信された情報を受信し、受信した情報に基づいて、各エリアＥＣＵ２に設けられた端末機器３の使用状態を監視する（ステップＳ１２）。次いで、仮想管理ＥＣＵ１０１は、使用が開始される端末機器３があるか否かを判定する（ステップＳ１３）。使用が開始される端末機器３が無いと判定した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、ステップＳ１５に処理を進める。使用が開始される端末機器３があると判定した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、仮想管理ＥＣＵ１０１は、仮想化オペレーティングシステム１１ａを用いて、当該端末機器３の動作を制御する装置であって、第１車載通信線１２１又は第２車載通信線１２２に接続された仮想的な車載制御装置として動作する仮想ＥＣＵ１０２に必要な物理リソースを割り当てることにより、仮想環境を構成し、当該仮想ＥＣＵ１０２を生成する処理を実行する（ステップＳ１４）。
【００５４】
次いで、仮想管理ＥＣＵ１０１は、生成された１又は複数の仮想ＥＣＵ１０２の動作を監視し、複数の仮想ＥＣＵ１０２による物理リソースの使用状況に応じて、当該物理リソースを動的に割り当てる（ステップＳ１５）。例えば、図３及び図５に示すように、イーサネット通信部１２ａの物理リソースの割り当てを変更する。図３及び図５中、「１Ｇ」、「２Ｇ」、「３Ｇ」は、仮想管理ＥＣＵ１０１及び仮想ＥＣＵ１０２に割り当てられているイーサネット通信部１２ａの物理リソース量を示している。右から２番目の仮想ＥＣＵ１０２の物理リソース「１Ｇ」分が、右から３番目の仮想ＥＣＵ１０２に再分配されていることが分かる。
【００５５】
仮想管理ＥＣＵ１０１は、仮想化オペレーティングを通じて、複数の仮想ＥＣＵ１０２に割り当てられている物理リースの使用状況を認識することができる。つまり仮想管理ＥＣＵ１０１は、物理リソースをあまり使用していない仮想ＥＣＵ１０２の物理リソースを減らし、減らした分の物理リソースを、物理リソースが足りていない仮想ＥＣＵ１０２に再分配する。
なお、物理リソースの動的割り当ては、仮想化オペレーティングシステム１１ａが、自動的に行うものでは無く、仮想管理ＥＣＵ１０１が実行する。仮想ＥＣＵ１０２の特徴、機能を認識すること無く、仮想化オペレーティングシステム１１ａの判断で、物理リソースの割り当てを行うと、車両Ｃの制御に不測の不具合が生ずるためである。
このため、仮想管理ＥＣＵ１０１は、単に端末機器３の使用状況だけで物理リソースの動的割り当てを行うのでは無く、端末機器３に係る仮想ＥＣＵ１０２の機能及び特性に応じて物理リースの割り当てを行うことが望ましい。例えば、仮想管理ＥＣＵ１０１は、端末機器３の仮想ＥＣＵ１０２に割り当てるべき物理リソースの下限値を仮想記憶部に記憶すると良い。仮想管理ＥＣＵ１０１は、仮想記憶部が記憶する下限値を下回らない範囲で、物理リースの動的割り当てを行う。
【００５６】
以上の処理で生成された仮想ＥＣＵ１０２は、端末機器３の動作を制御するための装置であって、第１車載通信線１２１又は第２車載通信線１２２に接続された仮想的な車載制御装置として動作する（ステップＳ１６）。例えば、エリアＥＣＵ２は、端末機器３の動作に係るデータを仮想管理ＥＣＵ１０１との間で送受信する（ステップＳ１７）。仮想管理ＥＣＵ１０１ないし仮想化オペレーティングシステム１１ａは、当該送受信したデータを用いて、仮想ＥＣＵ１０２が端末機器３として動作する。
【００５７】
次いで、仮想管理ＥＣＵ１０１は、ステップＳ１２と同様にして、各エリアＥＣＵ２に設けられた端末機器３の使用状態を監視し、使用を終了する端末機器３があるか否かを判定する（ステップＳ１８）。使用を終了する端末機器３が無いと判定した場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、仮想管理ＥＣＵ１０１は処理を終える。
【００５８】
使用を終了する端末機器３があると判定した場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、仮想管理ＥＵＣは、使用を終了する端末機器３に係る仮想ＥＣＵ１０２を消滅させる（ステップＳ１９）。次いで、仮想管理ＥＣＵ１０１は、消滅させた仮想ＥＣＵ１０２に割り当てられていた物理リソースを、他の仮想ＥＣＵ１０２に再分配し（ステップＳ２０）、処理を終える。例えば、図３及び図６に示す例では、右から２番目の仮想ＥＣＵ１０２が消滅した場合、当該仮想ＥＣＵ１０２のイーサネット通信部１２ａの物理リース「２Ｇ」分がそれぞれ、２つの仮想ＥＣＵ１０２に「１Ｇ」ずつ再分配されている。
【００５９】
このように構成された実施形態によれば、車載コンピュータ１と、複数のエリアＥＣＵ２を備える車載通信システムにおいて、端末機器３を動作させるために必要な物理リソースを車載コンピュータ１が提供及び管理することにより、車載通信システムの物理リソースを効率的に利用することができる。
具体的には、エリアＥＣＵ２は端末機器３の動作に必要な物理リソースを有する必要は無い。従って、車載通信システムに多くのエリアＥＣＵ２が接続される場合において、各エリアＥＣＵ２に必要な物理リソースを小さくすることができる。
本実施形態によれば、端末機器３の動作に必要な物理リソースを車載コンピュータ１に集約させることにより、物理リソースの効率的な利用が可能となる。
【００６０】
端末機器３が使用されるときのみ、端末機器３に係る仮想ＥＣＵ１０２を生成することにより、車載コンピュータ１の物理リソースを効率的に利用することができる。
【００６１】
端末機器３に係る仮想ＥＣＵ１０２が生成されている場合、端末機器３が不使用になった場合、当該仮想ＥＣＵ１０２を消滅させ、物理リソースを解放することによって、より効率的に車載コンピュータ１の物理リソースを利用することができる。
【００６２】
端末機器３に係る仮想ＥＣＵ１０２が生成されている場合、端末機器３が不使用になった場合、当該仮想ＥＣＵ１０２を消滅させ、解放された物理リソースを他の仮想ＥＣＵ１０２に分配することによって、車載コンピュータ１の物理リソースを有効利用することができる。
【００６３】
複数の端末機器３が使用されている場合、複数の端末機器３の使用状況に応じて、その動作に必要な物理リソースを動的に割り当てることによって、より効率的に車載コンピュータ１の物理リソースを利用することができる。
【００６４】
複数の端末機器３の仮想ＥＣＵ１０２に対して、通信部１２に係る物理リソースを動的に割り当てることができ、車載コンピュータ１の通信部１２の物理リソースを効率的に利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  車載コンピュータ
２  エリアＥＣＵ（車載制御装置）
３  端末機器
４  ＥＣＵ
５  車外通信装置
６  表示装置
１０  制御部
１１  記憶部
１１ａ  仮想化オペレーティングシステム
１１ｂ  コンピュータプログラム
１１ｃ  ゲストＯＳ
１１ｄ  専用プログラム
１２  通信部
１２ａ  イーサネット通信部
１２ｂ  ＣＡＮ通信部
１３  入出力Ｉ／Ｆ
５０  アンテナ
１０１  仮想管理ＥＣＵ（管理処理部）
１０２  仮想ＥＣＵ（仮想的な車載制御装置）
１２１  第１車載通信線
１２２  第２車載通信線
Ａ  外部サーバ
Ｃ  車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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