通信装置、车辆、系统、以及判定方法与流程

1.本公开涉及一种通信装置、车辆、系统、以及判定方法。


背景技术：

2.在专利文献1中，公开了一种经由obd连接器而从车辆中取得数据的方法。“obd”为，on-board diagnostics(车载自动诊断系统)的简称。
3.在先技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2017-007410号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的课题
7.为了故障诊断经由obd连接器而实施的通信被称为“诊断通信”。在诊断通信中，根据来自与obd连接器连接的诊断工具的请求，从而从ecu发送故障诊断用的数据，通过该数据被诊断工具接收，从而能够进行故障诊断。“ecu”为，electronic control unit(电子控制单元)的简称。
8.一般而言，在ecu之间，通过can通信来收发数据。“can”为，controller area network(控制器局域网络)的简称。虽然外部设备无法直接访问can，但是能够通过诊断通信而从ecu取得数据。因此，经常实施如下操作，即，将第三方制造的仪表等外部产品与obd连接器连接，通过诊断通信从而从ecu中抽出车速数据等所期望的数据。“外部产品”是指，除了正品以外的产品。“正品”是指，像诊断工具这样的车辆厂商制造或者车辆厂商正式承认的产品。
9.外部产品具有实施短周期且长时间的诊断通信的趋势。因此，在连接有外部产品的情况下，在车辆中，特定的ecu实质上已被占据，从而有可能无法正确地实施需要来自该ecu的数据的动作或者服务。根据情况，也有时会导致蓄电池没电。
10.本公开的目的为，对可能成为不良状况的主要原因的外部设备与车辆的连接进行检测。
11.用于解决课题的方法
12.本公开所涉及的通信装置，其为与如下控制装置一起被搭载在车辆上的通信装置，所述控制装置从与所述车辆的连接器电连接的设备中接受请求进行数据的发送的通信请求并向该设备发送包括该数据在内的通信响应，所述通信装置具备：
13.通信部，其向所述控制装置依次发送两个以上的通信请求，并在从所述控制装置接收到与所发送的通信请求的至少一个相对应的通信响应的情况下，向被设置于与所述车辆不同的场所的服务器装置发送所接收到的通信响应中所包含的数据；
14.控制部，其根据是否通过所述通信部而接收到了与所述两个以上的通信请求的每一个相对应的通信响应，从而对检测对象的设备是否已与所述连接器电连接进行判定。
15.本公开所涉及的判定方法，其包括如下内容，即：
16.从与车辆的连接器电连接的设备中接受请求进行数据的发送的通信请求并从被搭载于所述车辆上的控制装置向该设备发送包括该数据在内的通信响应；
17.从被搭载于所述车辆上的通信装置向所述控制装置依次发送两个以上的通信请求；
18.在通过所述通信装置而接收到与从所述通信装置被发送的通信请求的至少一个相对应的通信响应的情况下，从所述通信装置向被设置于与所述车辆不同的场所的服务器装置发送所接收到的通信响应中所包含的数据；
19.根据是否通过所述通信装置而接收到了与所述两个以上的通信请求的每一个相对应的通信响应，从而对检测对象的设备是否已与所述连接器电连接进行判定。
20.发明效果
21.根据本公开，能够检测可能成为不良状况的主要原因的外部设备与车辆的连接。
附图说明
22.图1为表示本公开的实施方式所涉及的系统的结构的图。
23.图2为表示本公开的实施方式所涉及的通信装置的结构的框图。
24.图3为表示本公开的实施方式所涉及的连接器的结构的图。
25.图4为表示本公开的实施方式所涉及的系统的动作的顺序图。
具体实施方式
26.以下，关于本公开的一个实施方式，将参照附图来进行说明。
27.在各附图中，对于相同或相当的部分将标记相同符号。在本实施方式的说明中，对于相同或相当的部分，将适当省略或者简化说明。
28.参照图1，对本实施方式所涉及的系统的结构进行说明。
29.本实施方式所涉及的系统具备至少一台车辆10、和至少一台服务器装置40。车辆10具备：至少一个控制装置11、至少一个通信装置12、至少一个网关(gate way)13、至少一个连接器14。控制装置11能够经由网关13，从而与和连接器14电连接的设备30进行通信。通信装置12能够经由网络50，从而与服务器装置40进行通信。
30.车辆10为，例如汽油车、柴油车、hev、phev、bev或者fcev等的任意种类的汽车。“hev”为，hybrid electric vehicle(混合动力电动汽车)的简称。“phev”为，plug-in hybrid electric vehicle(插电式混合动力电动汽车)的简称。“bev”为，battery electric vehicle(电池电动车)的简称。“fcev”为，fuel cell electric vehicle(燃料电池电动汽车)的简称。虽然车辆10在本实施方式中由驾驶员驾驶，但也可以按照任意等级而使驾驶自动化。自动化的等级为，例如sae的分级中的等级1至等级5中的任意一种。“sae”为，society of automotive engineers(美国汽车工程师协会)的简称。
31.控制装置11具体而言为被搭载于车辆10上的ecu(electronic control unit：电子控制单元)。通信装置12具体而言为被搭载于车辆10上专用通信机。网关13具体而言为被搭载于车辆10上的cgw。“cgw”为，central gateway(中央网关)的简称。连接器14具体而言为obd连接器。obd连接器也被称为dlc。“dlc”为，diagnostic link connector(诊断链路连
接器)的简称。连接器14例如被配置于驾驶席的脚下。
32.设备30只要能够与连接器14电连接即可，可以为任意的外部设备。
33.服务器装置40为，例如属于云计算系统的服务器计算机。服务器装置40被设置于数据中心等与车辆10不同的场所。
34.网络50包括互联网、至少一个wan、至少一个man、或者它们的任意组合。“wan”为，wide area network(广域网)的简称。“man”为，metropolitan area network(城域网)的简称。网络50也可以包括至少一个无线网络、至少一个光网络、或者它们的任意组合。无线网络为，例如自组织(ad hoc)网络、蜂窝网络、无线lan、卫星通信网络、或者地面微波网络。“lan”为，local area network(局域网)的简称。
35.参照图1，对本实施方式的概要进行说明。
36.控制装置11从与连接器14电连接的设备30接受请求进行数据的发送的通信请求，并将包括该数据在内的通信响应发送给该设备30。通信装置12将两个以上的通信请求依次发送给控制装置11。通信装置12在从控制装置11接收到与所发送的通信请求的至少一个相对应的通信响应的情况下，向服务器装置40发送所接收到的通信响应中所包含的数据。通信装置12根据是否接收到了与所发送的两个以上的通信请求的每一个相对应的通信响应，从而对检测对象的设备是否已与连接器14电连接了进行判定。
37.假定与连接器14电连接的设备30短周期且长时间地持续向控制装置11发送通信请求。在该情况下，在车辆10中，控制装置11实质上被占据，从而无法正确地实施需要来自控制装置11的数据的动作或者服务。根据情况，有可能会导致蓄电池没电。但是，在本实施方式中，在这样的情况下，由于与通信装置12所发送的两个以上的通信请求相对应的通信响应不会从控制装置11中再被发送，因此能够判定为，可能成为不良状况的主要原因的外部设备正与连接器14电连接。因此，根据本实施方式，能够检测到可能成为不良状况的主要原因的外部设备与车辆10的连接。
38.参照图2，对本实施方式所涉及的通信装置12的结构进行说明。
39.通信装置12具备控制部21、存储部22和通信部23。
40.控制部21包括至少一个处理器、至少一个编程电路、至少一个专用电路、或者它们的任意组合。处理器为，cpu或gpu等通用处理器、或者特别用于特定的处理的专用处理器。“cpu”为，central processing unit(中央处理器)的简称。“gpu”为，graphics processing unit(图形处理器)的简称。编程电路例如为fpga。“fpga”为，field-programmable gate array(现场可编程门阵列)的简称。专用电路例如为asic。“asic”为，application specific integrated circuit(特定用途集成电路)的简称。控制部21在对通信装置12的各部进行控制的同时，执行与通信装置12的动作有关的处理。
41.存储部22包括至少一个半导体存储器、至少一个磁存储器、至少一个光存储器、或者这些存储器的任意组合。半导体存储器例如为ram或rom。“ram”为，random access memory(随机存取存储器)的简称。“rom”为，read only memory(只读存储器)的简称。ram例如为sram或dram。“sram”为，static random access memory(静态随机存取存储器)的简称。“dram”为，dynamic random access memory(动态随机存取存储器)的简称。rom例如为eeprom。“eeprom”为，electrically erasable programmable read only memory(电可擦可编程只读存储器)的简称。存储部22例如作为主存储装置、辅助存储装置、或者超高速缓
冲存储器而发挥功能。在存储部22中，存储有在通信装置12的动作中所使用的数据、和通过通信装置12的动作而得到的数据。
42.通信部23包括至少两个通信用接口。一个通信用接口为，例如与can等车内通信标准相对应的接口，并被用于与控制装置11的通信中。其他通信用接口为，例如与lte、4g标准、或5g标准等移动通信标准相对应的接口，并被用于与服务器装置40的通信中。通信部23接收在通信装置12的动作中所使用的数据，而且，发送通过通信装置12的动作而得到的数据。
43.通信装置12的功能通过由作为控制部21的处理器来执行本实施方式所涉及的程序从而被实现。即，通信装置12的功能通过软件而被实现。程序通过使计算机执行通信装置12的动作，从而使计算机作为通信装置12而发挥功能。即，计算机通过按照程序来执行通信装置12的动作，从而作为通信装置12而发挥功能。
44.程序能够预先存储在非暂时性的计算机可读介质中。非暂时性的计算机可读介质为，例如超高速缓冲存储器、磁记录装置、光盘、光磁记录介质或者rom。程序的流通例如通过销售、转让或出借存储了程序的sd卡、dvd或者cd-rom等可移动型介质来实施。“sd”为，secure digital(安全数字)的简称。“dvd”为，digital versatile disc(数字通用光盘)的简称。“cd-rom”为，compact disc read only memory(只读光盘)的简称。也可以通过预先将程序储存在服务器的储存器中并从服务器向其他计算机传输程序，从而使程序进行流通。也可以将程序作为程序产品来提供。
45.计算机例如将存储在可移动型介质中的程序或者从服务器所传输的程序暂时存储在主存储装置中。然后，在计算机中由处理器读取被储存于主存储装置中的程序，并由处理器来执行按照所读取的程序的处理。计算机也可以从可移动型介质中直接读取程序，并执行按照程序的处理。计算机也可以在每次从服务器向计算机传输程序时，依次执行按照所接收到的程序的处理。也可以不实施从服务器向计算机的程序的传输，而是通过仅根据执行指示以及结果取得来实现功能的、所谓asp型的服务来执行处理。“asp”为，application service provider(应用服务提供商)的简称。程序为供由电子计算机实施的处理用的信息且包括以程序为标准的内容。例如，虽然不是针对计算机的直接的指令但是具有对计算机的处理进行规定的性质的数据相当于“以程序为标准的内容”。
46.通信装置12的一部分功能或者全部功能也可以通过作为控制部21的编程电路或专用电路来实现。即，通信装置12的一部分功能或全部功能也可以通过硬件来实现。
47.参照图3，对本实施方式所涉及的连接器14的结构进行说明。
48.连接器14以与通常的obd连接器相同的方式被构成为十六针连接器。也可以省略十六根针中的不需要的针。
49.参照图4，对本实施方式所涉及的系统的动作进行说明。该动作相当于本实施方式所涉及的判定方法。
50.作为设备30存在如下情况，即，作为正品的诊断工具31与连接器14电连接的情况、和第三方制造的仪表等外部产品32与连接器14电连接的情况。在任意一个情况下，控制装置11均从设备30中接受请求进行数据的发送的通信请求，并包括该数据在内的通信响应向该设备30进行发送。即，控制装置11与设备30实施诊断通信。
51.在本实施方式中，控制装置11在接受了一个通信请求时，直到发送所对应的通信
响应为止，将不再接受接下来的通信请求。也就是说，控制装置11只能以一对一的方式实施诊断通信。
52.通信装置12的通信部23将两个以上的通信请求依次发送至控制装置11。控制装置11在从设备30中接受通信请求之后起直到向该设备30发送所对应的通信响应为止的期间内，只要通信请求不是从通信装置12被发送的，则从通信装置12接受通信请求，并将所对应的通信响应发送至通信装置12。即，控制装置11只要不处于正与设备30实施诊断通信的过程中，则与通信装置12进实施诊断通信。与通信装置12所实施的诊断通信为，经由连接器14而与设备30实施的与通常的诊断通信不同的虚拟性的通信。通信装置12的通信部23在从控制装置11接收到了与所发送的通信请求的至少一个相对应的通信响应的情况下，向服务器装置40发送所接收到的通信响应中所包含的数据。
53.通信装置12的控制部21根据是否通过通信部23而接收到了与两个以上的通信请求的每一个相对应的通信响应，从而对检测对象的设备是否正在与连接器14电连接进行判定。即，控制部21根据由通信部23反复执行的诊断通信是否成功，从而对检测对象的设备是否正在与连接器14电连接进行判定。
54.对动作的具体例进行说明。
55.当诊断工具31与连接器14电连接时，将向控制装置11发送请求进行故障诊断用的数据即故障数据的发送的通信请求。控制装置11经由本地通信用的第一端口而接收通信请求。控制装置11根据所接收到的通信请求而实施can通信并取得故障数据。或者，控制装置11在车辆10的点火成为开启时，在任意定时下实施can通信，并将所得到的故障数据预先存储在存储器中。然后，控制装置11根据所接收到的通信请求，从而从存储器中取得故障数据。控制装置11经由第一端口而向诊断工具31发送包括所取得的故障数据在内的通信响应。诊断工具31经由连接器14来接收通信响应。诊断工具31利用所接收到的通信响应中所包含的故障数据来实施故障诊断。或者，诊断工具31向诊断工具31的用户提示所接收到的通信响应中所包含的故障数据，从而对故障诊断进行辅助。
56.在步骤s1中，通信装置12的控制部21在对时间进行测量的同时使通信部23依次发送两个以上的通信请求。通信装置12的通信部23以30分钟等固定间隔一个一个地将请求进行故障数据的发送的通信请求发送至控制装置11。控制装置11在每次有通信请求从通信装置12被发送时，经由远程通信用的第二端口来接收通信请求。控制装置11根据所接收到的通信请求而实施can通信，从而取得故障数据。或者，控制装置11在车辆10的点火成为开启时，在任意定时下实施can通信，并将所得到的故障数据预先存储在存储器中。然后，控制装置11根据接收到的通信请求，从而从存储器中取得故障数据。控制装置11经由第二端口而向通信装置12发送包括所取得的故障数据在内的通信响应。通信装置12的通信部23通过can通信来接收通信响应。通信部23向服务器装置40发送所接收到的通信响应中所包含的故障数据。服务器装置40接收故障数据。服务器装置40利用所接收到的故障数据来实施故障诊断。或者，服务器装置40将接收到的故障数据通知给车辆10的用户或经销商，从而对故障诊断进行辅助。
57.在步骤s2中，当外部产品32与连接器14电连接时，将向控制装置11发送请求进行车速数据或者汽油剩余量数据等车辆数据的发送的通信请求。控制装置11经由第一端口而接收通信请求。控制装置11根据接收到的通信请求来实施can通信，并取得车辆数据。或者，
控制装置11在车辆10的点火成为开启时，在任意定时下实施can通信，并将所得到的车辆数据预先存储在存储器中。然后，控制装置11根据接收到的通信请求，从而从存储器中取得车辆数据。控制装置11经由第一端口，从而向外部产品32发送包括所取得的车辆数据在内的通信响应。外部产品32经由连接器14来接收通信响应。外部产品32利用接收到的通信响应中所包含的车辆数据来实施所期望的处理。或者，外部产品32向外部产品32的用户提示所接收到的通信响应中所包含的车辆数据。
58.在步骤s3中，通信装置12的控制部21如果在测量的时间达到阈值t1之前由通信部23接收到的通信响应的数量不满基准值c1，则判定为检测对象的设备与连接器14电连接。虽然在本实施方式中基准值c1为1，但也可以2以上的值。虽然在本实施方式中阈值t1为固定值，例如为2小时，但也可以为可变值。在本实施方式中，如果控制部21在从于步骤s1中使通信部23发送一个通信请求之后起到使通信部23发送下一个的通信请求之前通过通信部23而接收到通信响应，则会将时间测量用的计时器复位。然后，控制部21在使通信部23发送下一个通信请求时，启动计时器。例如，控制部21在启动计时器之后，每30分钟使通信部23发送一个通信请求。控制部21在经过了2小时时，在针对至此为止由通信部23发送的至少四个通信请求中的任意一个而未从控制装置11接收到通信响应的情况下，判定为可能成为不良状况的主要原因的外部设备已与连接器14电连接。
59.在步骤s4中，通信装置12的控制部21在判定为检测对象的设备正与连接器14电连接的情况下，使通信部23发送通知数据。通知数据为，对检测对象的设备正与连接器14电连接的情况进行通知的数据。具体而言，通知数据为，对与诊断工具31不同的设备正与连接器14电连接的情况进行通知的数据。通信部23向服务器装置40发送通知数据。服务器装置40接收通知数据。服务器装置40将接收到的通知数据通知给车辆10的用户或经销商并引起注意。
60.如上文所述那样，在本实施方式中，控制装置11从与连接器14电连接的设备30中接受请求进行数据的发送的通信请求，并向该设备30发送包括该数据在内的通信响应。通信装置12的通信部23向控制装置11依次发送两个以上的通信请求。通信部23在从控制装置11接收到与所发送的通信请求的至少一个相对应的通信响应的情况下，向服务器装置40发送所接收到的通信响应中所包含的数据。通信装置12的控制部21根据是否通过通信部23而接收到了与两个以上的通信请求的每一个相对应的通信响应，从而对检测对象的设备是否正与连接器14电连接进行判定。因此，根据本实施方式，能够检测到可能成为不良状况的主要原因的外部设备与车辆10的连接。
61.在本实施方式中，通信装置12针对能够经由obd连接器而与外部设备进行通信的ecu而在每个固定的定时下实施诊断通信。通信装置12在判定为诊断通信无法在固定期间内实施的情况下，判定为外部产品32已连接。因此，根据本实施方式，能够对外部产品32的存在进行检测。
62.ecu在以诊断通信的方式被请求数据时，无法对是从哪里来的请求进行识别，只能退回被请求的数据。通信装置12实施与通常的诊断通信不同的诊断通信。通信装置12在ecu实施通常的诊断通信的过程中，被拒绝通信。由于不会连续几小时地实施通常的诊断通信，因此只要外部产品32未被连接，则通信被拒绝的情况几乎不会发生。因此，通信装置12能够通过对2小时等的固定期间以上的通信拒绝进行检测，从而对外部产品32的存在进行检测。
其结果为，能够预防无法正确地提供需要来自ecu的数据的紧急通报等服务、或者蓄电池没电等不良状况的产生。
63.虽然在本实施方式中，通信装置12的控制部21如果在测量的时间达到阈值t1之前由通信部23接收到的通信响应的数量不满基准值c1，则判定为检测对象的设备已与连接器14电连接，但判定基准并不限于此。作为本实施方式的一个变形例，控制部21也可以采用如下方式，即，如果在来自通信部23的通信请求的发送次数达到阈值t2之前由通信部23接收到的通信响应的数量不满基准值c2，则判定为检测对象的设备已与连接器14电连接。在该变形例中，控制部21也可以在使通信部23依次发送两个以上的通信请求时，不对时间进行测量。虽然在该改变例中基准值c2为1，但也可以为2以上的值。虽然在该改变例中阈值t2为固定值，例如为5次，但也可以为可变值。在该改变例中，如果控制部21在从于步骤s1中使通信部23发送一个通信请求之后起到使通信部23发送下一个通信请求之前通过通信部23而接收到通信响应，则会将发送次数的计数复位。然后，控制部21在使通信部23发送下一个通信请求时，开始计数。例如，控制部21在开始计数之后，每30分钟使通信部23发送一个通信请求。控制部21在经过了2小时时，在针对至此为止由通信部23发送的至少四个通信请求中的任意一个而未从控制装置11接收到通信响应的情况下，判定为可能成为不良状况的主要原因的外部设备已与连接器14电连接。
64.本公开未被限定于上述的实施方式。例如，既可以将框图所记载的两个以上框合并在一起，或者也可以对一个框进行分割。也可以代替根据记述而按照时间序列来执行顺序图中所记载的两个以上的步骤的方式，而根据执行各个步骤的装置的处理能力、或者根据需要而并行地或者按照不同的顺序来执行。此外，能够进行在不脱离本公开的主旨的范围内的变更。
65.符号说明
66.10、车辆；
67.11、控制装置；
68.12、通信装置；
69.13、网关；
70.14、连接器；
71.21、控制部；
72.22、存储部；
73.23、通信部；
74.30、设备；
75.31、诊断工具；
76.32、外部产品；
77.40、服务器装置；
78.50、网络。