(19)中華人民共和國國家知識產權局

(12)發明專利申請

(10)申請公布號CN113631430A

(43)申請公布日2021.11.09

(21)申請號202080024104.X(74)專利代理機構中原信達知識產權代理有限

責任公司11219

(22)申請日2020.02.21

代理人季瑩方應星

(30)優先權數據

(51)Int.CI.

2019-0743222019.04.09JP

B60R76/02(2006.01)

(85)PCT國際申請進入國家階段日

G06F8/60(2006.01)

2021.09.24

G06F27/44(2006.01)

(86)PCT國際申請的申請數據

PCT/JP2020/0070712020.02.21

(87)PCT國際申請的公布數據

W02020/208952JA2020.10.15

(71)申請人株式會社自動網絡技術研究所

地址日本三重縣

申請人住友電裝株式會社

住友電氣工業株式會社

(72)發明人達爾馬萬?吳小方賢太權利要求書2頁說明書11頁附圖8頁

(54)發明名稱

車載計算機、計算機執行方法及計算機程序

(57)摘要

一種車載計算機，具備:物理資源，包括通信

部、控制部及存儲部，所述通信部經由車載通信

線與車載控制裝置進行通信;連接部，與外部設

備連接：以及管理處理部，在連接部連接有外部

設備的情況下，對物理資源進行分配而生成虛擬

控制裝置，虛擬控制裝置作為對與連接部連接的

外部設備的動作進行控制且與車載通信線連接

的虛擬性的車載控制裝置而動作。

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il

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CN113631430A權利要求書1/2頁

1.一種車載計算機，其中，具備：

物理資源，包括通信部、控制部及存儲部，所述通信部經由車載通信線與車載控制裝置

進行通信；

連接部，與外部設備連接；以及

管理處理部，在該連接部連接有所述外部設備的情況下，對所述物理資源進行分配而

生成虛擬控制裝置，

所述虛擬控制裝置作為對與所述連接部連接的所述外部設備的動作進行控制且與所

述車載通信線連接的虛擬性的車載控制裝置而動作。

2.根據權利請求1所述的車載計算機，其中，

所述管理處理部在所述連接部連接有所述外部設備的情況下，進行所述外部設備的認

證，并在認證成功的情況下，生成所述虛擬控制裝置。

3.根據權利請求1或2所述的車載計算機,其中，

所述管理處理部從外部服務器獲取用于使與所述外部設備相關的所述虛擬控制裝置

動作的程序，并將獲取到的所述程序向所述虛擬控制裝置提供。

4.根據權利請求1或2所述的車載計算機,其中，

所述管理處理部從所述外部設備獲取用于使與所述外部設備相關的所述虛擬控制裝

置動作的程序，并將獲取到的所述程序向所述虛擬控制裝置提供。

5.根據權利請求1至4中的任一項所述的車載計算機,其中，

所述管理處理部發送用于顯示所述虛擬控制裝置的生成處理的進展狀況的信息。

6.根據權利請求1至5中的任一項所述的車載計算機,其中，

所述管理處理部在所述外部設備被從所述連接部卸下的情況下，使所述虛擬控制裝置

消失。

7.根據權利請求1至6中的任一項所述的車載計算機,其中，

自所述外部設備被從所述連接部卸下時起直到經過預定時間為止，保持所述虛擬控制

裝置,并在經過了所述預定時間時使所述虛擬控制裝置消失。

8.根據權利請求1至7中的任一項所述的車載計算機,其中，

所述管理處理部對所述虛擬控制裝置的動作進行監視，在所述虛擬控制裝置的動作存

在異常的情況下,使所述虛擬控制裝置消失。

9.根據權利請求6至8中的任一項所述的車載計算機,其中，

所述管理處理部存儲所述虛擬控制裝置的生成、動作及消失的日志。

10.--種計算機執行方法，其中，車載計算機具備包括通信部、控制部及存儲部的物理

資源以及與外部設備連接的連接部，所述通信部經由車載通信線與車載控制裝置進行通

信，所述車載計算機執行如下處理：

判定在所述連接部是否連接有所述外部設備;以及

在判定為在該連接部連接有所述外部設備的情況下，對所述物理資源進行分配而生成

虛擬控制裝置，

所述虛擬控制裝置作為對與所述連接部連接的所述外部設備的動作進行控制且與所

述車載通信線連接的虛擬性的車載控制裝置而動作。

11.一種計算機程序，其中，車載計算機具備包括通信部、控制部及存儲部的物理資源

2

CN113631430A權利要求書2/2頁

以及與外部設備連接的連接部，所述通信部經由車載通信線與車載控制裝置進行通信，所

述計算機程序用于使所述車載計算機執行如下處理：

判定在所述連接部是否連接有所述外部設備；以及

在判定為在該連接部連接有所述外部設備的情況下，對所述物理資源進行分配而生成

虛擬控制裝置，

所述虛擬控制裝置作為對與所述連接部連接的所述外部設備的動作進行控制且與所

述車載通信線連接的虛擬性的車載控制裝置而動作。

3

CN113631430A說明書1/11頁

車載計算機'計算機執行方法及計算機程序

技術領域

[0001]本公開涉及車載計算機、計算機執行方法及計算機程序。本申請要求基于2019年4

月9日提出申請的日本申請第2019-074322號的優先權,并援引所述日本申請所記載的全部

記載內容。

背景技術

[0002]在車輛中搭載有與車載網絡連接的多個電子控制單元（ECU：ElectronicControl

Unit,以下，稱為ECU。）。多個ECU集中于例如動力傳動系統、車身系統、空調系統等的每個域

并連接于中央網關。

[0003]近年來，伴隨著與因特網始終連接的聯網汽車功能、OTA（OverTheAir,空中下載

技術）重編程功能、高級駕駛輔助系統（ADAS:AdvancedDriver-AssistanceSystems）,自

動駕駛技術、人工智能技術等的導入，車載網絡變得復雜，追加連接于ECU或車載網絡的設

備的安全管理、協同動作控制正在變得困難。

[0004]關于設備外部連接的ECU,專利文獻1公開了一種具備以即插即用為標準的設備能

夠從外部連接的連接端口的車載裝置。該設備例如是動作日志寫入用的存儲裝置。

[0005]另一方面，專利文獻2公開了一種能夠通過利用Hypervisor（管理程序）等的虛擬

化技術而使物理處理器作為多個虛擬處理器內核而并行動作且使多個功能處理部獨立地

動作的車載裝置。專利文獻2涉及的車載裝置具備執行應用的功能域和將應用的備份數據

從易失性存儲器寫入到非易失性存儲器的備份處理域，各域獨立地進行動作。

[0006]現有技術文獻

[0007]專利文獻

[0008]專利文獻1：日本特開2016-60328號公報

[0009]專利文獻2：日本特開2017-87773號公報

發明內容

[0010]本方式涉及一種車載計算機，其中，具備：物理資源，包括通信部、控制部及存儲

部,所述通信部經由車載通信線與車載控制裝置進行通信；連接部，與外部設備連接；以及

管理處理部，在該連接部連接有所述外部設備的情況下，對所述物理資源進行分配而生成

虛擬控制裝置，所述虛擬控制裝置作為對與所述連接部連接的所述外部設備的動作進行控

制且與所述車載通信線連接的虛擬性的車載控制裝置而動作。

[0011]本方式涉及一種計算機執行方法，其中，車載計算機具備包括通信部、控制部及存

儲部的物理資源以及與外部設備連接的連接部,所述通信部經由車載通信線與車載控制裝

置進行通信，所述車載計算機執行如下處理:判定在所述連接部是否連接有所述外部設備;

以及在判定為在該連接部連接有所述外部設備的情況下，對所述物理資源進行分配而生成

虛擬控制裝置，所述虛擬控制裝置作為對與所述連接部連接的所述外部設備的動作進行控

制且與所述車載通信線連接的虛擬性的車載控制裝置而動作。

4

CN113631430A說明書2/11頁

[0012]本方式涉及一種計算機程序，其中，車載計算機具備包括通信部、控制部及存儲部

的物理資源以及與外部設備連接的連接部，所述通信部經由車載通信線與車載控制裝置進

行通信，所述計算機程序用于使所述車載計算機執行如下處理：判定在所述連接部是否連

接有所述外部設備；以及在判定為在該連接部連接有所述外部設備的情況下，對所述物理

資源進行分配而生成虛擬控制裝置，所述虛擬控制裝置作為對與所述連接部連接的所述外

部設備的動作進行控制且與所述車載通信線連接的虛擬性的車載控制裝置而動作。

[0013]此外，本申請不僅能夠實現為具備這樣的特征性的處理部的管理處理部，如上所

述，而且能夠實現為以上述特征性的處理為步驟的管理處理方法，或者實現為用于使計算

機執行上述步驟的程序。另外，能夠實現為將管理處理部的一部分或全部實現的半導體集

成電路，或者實現為包括管理處理部的其他系統。

附圖說明

[0014]圖1是示出車載通信系統的結構例的框圖。

[0015]圖2是示出車載通信系統的網絡結構的框圖。

[0016]圖3是車載計算機的功能框圖。

[0017]圖4是示出虛擬ECU的管理處理步驟的流程圖。

[0018]圖5是示出虛擬ECU的生成處理步驟的流程圖。

[0019]圖6是示出生成虛擬ECU之前的狀態的功能框圖。

[0020]圖7是示出生成了虛擬ECU的狀態的功能框圖。

[0021]圖8是示出虛擬ECU消失了的狀態的功能框圖。

具體實施方式

[0022][本公開要解決的課題]

[0023]在專利文獻1中,如果使連接于連接端口的設備在車載裝置的0S上直接動作，則有

可能對起動中的其他應用帶來不良影響。另外，未考慮外部連接的設備與連接于車載網絡

的其他ECU之間的協同動作。專利文獻2未公開追加設備的管理技術。

[0024]本公開的目的在于，提供一種在車載計算機連接有外部設備的情況下能夠安全地

使外部設備動作且能夠以可與其他車載控制裝置協同動作的方式連接于車載網絡的車載

計算機、計算機執行方法及計算機程序。

[0025][本公開的效果]

[0026]根據本公開，能夠提供一種在車載計算機連接有外部設備的情況下能夠安全地使

外部設備動作且能夠以可與其他車載控制裝置協同動作的方式連接于車載網絡的車載計

算機、計算機執行方法及計算機程序。

[0027][本公開的實施方式的說明]

[0028]首先,列舉本公開的實施方式來進行說明。另外，也可以任意地組合以下記載的實

施方式中的至少一部分。

[0029](1)本方式涉及一種車載計算機，其中，具備：物理資源，包括通信部、控制部及存

儲部,所述通信部經由車載通信線與車載控制裝置進行通信;連接部，與外部設備連接；以

及管理處理部，在該連接部連接有所述外部設備的情況下，對所述物理資源進行分配而生

5

CN113631430A說明書3/11頁

成虛擬控制裝置，所述虛擬控制裝置作為對與所述連接部連接的所述外部設備的動作進行

控制且與所述車載通信線連接的虛擬性的車載控制裝置而動作。

[0030]根據本方式，在連接部連接有外部設備的情況下，管理處理部對車載計算機的物

理資源進行分配而生成對該外部設備的動作進行控制的虛擬控制裝置。換句話說,虛擬控

制裝置代替外部設備來作為與車載通信線連接的虛擬性的車載控制裝置而動作。由于與外

部設備相關的虛擬控制裝置是在虛擬環境上動作的裝置，能夠降低對車載計算機的0S、外

部的車載控制裝置帶來的不良影響。另外，外部設備作為與車載通信線連接的虛擬控制裝

置而發揮功能，因此成為能夠與其他車載控制裝置進行收發數據等協同動作的狀態。

[0031]此外，外部設備不限于計算機設備，包括可能對車載計算機、與車載通信線連接的

其他車載控制裝置等的動作帶來影響的任意的裝置、設備。例如，外部設備包括包含促動器

的設備、包含傳感器的設備、圖像顯示設備、音頻設備、通信設備、故障診斷設備等。

[0032]⑵優選構成為，所述管理處理部在所述連接部連接有所述外部設備的情況下，進

行所述外部設備的認證，并在認證成功的情況下，生成所述虛擬控制裝置。

[0033]根據本方式，由于構成為在進行外部設備的認證的基礎上生成該外部設備的虛擬

控制裝置，能夠提升安全性。

[0034](3)本方式涉及的車載計算機優選構成為，所述管理處理部從外部服務器獲取用

于使與所述外部設備相關的所述虛擬控制裝置動作的程序，并將獲取到的所述程序向所述

虛擬控制裝置提供。

[0035]根據本方式，由于構成為從外部服務器獲取用于使外部設備作為虛擬控制裝置而

動作的程序，車載計算機的存儲部不需要存儲外部設備用的程序。即，能夠減少存儲部的容

量。

[0036](4)本方式涉及的車載計算機優選構成為，所述管理處理部從所述外部設備獲取

用于使與所述外部設備相關的所述虛擬控制裝置動作的程序,并將獲取到的所述程序向所

述虛擬控制裝置提供。

[0037]根據本方式，由于構成為從該外部設備獲取用于使外部設備作為虛擬控制裝置而

動作的程序，車載計算機的存儲部不需要存儲外部設備用的程序。即，能夠減少存儲部的容

量。

[0038](5)本方式涉及的車載計算機優選構成為，所述管理處理部發送用于顯示所述虛

擬控制裝置的生成處理的進展狀況的信息。

[0039]根據本方式，通過發送用于顯示虛擬控制裝置的生成處理的進展狀況的信息，用

戶能夠確認與虛擬控制裝置的生成處理相關的進展。

[0040]⑹優選構成為，所述管理處理部在所述外部設備被從所述連接部卸下的情況下,

使所述虛擬控制裝置消失。

[0041]根據本方式，在外部設備被從連接部卸下的情況下，能夠使虛擬控制裝置消失，能

夠釋放物理資源。

[0042](7)優選構成為，自所述外部設備被從所述連接部卸下時起直到經過預定時間為

止，保持所述虛擬控制裝置,并在經過了所述預定時間時使所述虛擬控制裝置消失。

[0043]根據本方式，由于構成為在外部設備被從連接部卸下的情況下，等待預定時間的

經過而使虛擬控制裝置消失，在預定時間以內再連接外部設備的情況下，能夠立刻利用與

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CN113631430A說明書4/11頁

該外部設備相關的虛擬控制裝置。

[0044](8)優選構成為，所述管理處理部對所述虛擬控制裝置的動作進行監視，在所述虛

擬控制裝置的動作存在異常的情況下,使所述虛擬控制裝置消失。

[0045]根據本方式，在虛擬控制裝置的動作存在異常的情況下，能夠使虛擬控制裝置消

失。因此，能夠提升車載系統的安全性。

[0046]⑼優選構成為，所述管理處理部存儲所述虛擬控制裝置的生成、動作及消失的日

,志、O

[0047]根據本方式，能夠存留與虛擬控制裝置的生成、動作、消失相關的日志。

[0048](10)本方式涉及一種計算機執行方法，其中，車載計算機具備包括通信部、控制部

及存儲部的物理資源以及與外部設備連接的連接部，所述通信部經由車載通信線與車載控

制裝置進行通信，所述車載計算機執行如下處理:判定在所述連接部是否連接有所述外部

設備；以及在判定為在該連接部連接有所述外部設備的情況下，對所述物理資源進行分配

而生成虛擬控制裝置，所述虛擬控制裝置作為對與所述連接部連接的所述外部設備的動作

進行控制且與所述車載通信線連接的虛擬性的車載控制裝置而動作。

[0049]根據本方式，如上所述，能夠在車載計算機連接有外部設備的情況下安全地使外

部設備動作。另外，能夠將外部設備以能夠與其他車載控制裝置協同動作的方式連接于車

載網絡。

[0050](11)本方式涉及一種計算機程序，其中，車載計算機具備包括通信部、控制部及存

儲部的物理資源以及與外部設備連接的連接部,所述通信部經由車載通信線與車載控制裝

置進行通信,所述計算機程序用于使所述車載計算機執行如下處理:判定在所述連接部是

否連接有所述外部設備；以及在判定為在該連接部連接有所述外部設備的情況下，對所述

物理資源進行分配而生成虛擬控制裝置,所述虛擬控制裝置作為對與所述連接部連接的所

述外部設備的動作進行控制且與所述車載通信線連接的虛擬性的車載控制裝置而動作。

[0051]根據本方式，能夠在車載計算機連接有外部設備的情況下安全地使外部設備動

作。另外，能夠將外部設備以能夠與其他車載控制裝置協同動作的方式連接于車載網絡。

[0052][本公開的實施方式的詳情]

[0053]以下，參照附圖對本公開的實施方式涉及的車載通信系統進行說明。此外，本發明

不限定于這些示例，而由權利要求書示出，意在包括與權利要求書相等的意思及范圍內的

全部變更。

[0054]以下，針對本公開，基于示出其實施方式的附圖來具體地進行說明。圖1是示出車

載通信系統的結構例的框圖，圖2是示出車載通信系統的網絡結構的框圖，圖3是車載計算

機1的功能框圖。

[0055]本實施方式涉及的車載通信系統具備車載計算機1、多個區域ECU2、連接于該區域

ECU2的終端設備3、多個ECU4、外部設備5、車外通信裝置6及顯示裝置7。多個區域ECU2及

ECU4各自通過第一車載通信線121及第二車載通信線122連接于車載計算機1。車外通信裝

置6及顯示裝置7連接于車載計算機1的輸入輸出I/F14。外部設備5以能夠裝卸的方式連接

于車載計算機1的連接部13。外部設備5例如是計算機設備。不過，外部設備5不限于計算機

設備,包括能對車載計算機1、連接于第一車載通信線121的區域ECU2、連接于第二車載通信

線122的ECU4的動作帶來影響的任意的裝置、設備。例如，外部設備5包括包含促動器的設

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CN113631430A說明書5/11頁

備、包含傳感器的設備、圖像顯示設備、音頻設備、通信設備、故障診斷設備等。

[0056]車載計算機1具備控制部10、存儲部11、通信部12、連接部13及輸入輸出I/F14。車

載計算機1也稱為中央ECU。通信部12包括一個或多個以太網（Ethernet/注冊商標）通信部

12a及一個或多個CAN（ControlAreaNetwork,控制器局域網絡）通信部12b。此外，在本實

施方式中，說明了具備以太網通信部12a及CAN通信部12b這雙方的例子，但也可以是僅具備

以太網通信部12a的結構。

[0057]存儲部11具備RAM（RandomAccessMemory,隨機存取存儲器）等易失性存儲器元

件和閃存或EEPROM（ElectricallyErasableProgrammableReadOnlyMemory,電可擦可

編程只讀存儲器）等非易失性存儲器元件。存儲部11存儲虛擬化操作系統（虛擬化OS）Ila、

本實施方式涉及的計算機程序（計算機PG）11b、客戶OSllc、專用程序lid及通用程序lie、其

他控制部10的動作所需的各種數據。另外，存儲部11存儲表示外部設備5的識別信息、適于

使該外部設備5作為虛擬ECU102動作的客戶OSllc及專用程序lid或通用程序lie之間的對

應關系的表格。

[0058]虛擬化操作系統11a例如是Hypervisor。虛擬化操作系統11a具有在該虛擬化操作

系統11a上構建虛擬ECU102能夠動作的多個虛擬環境的功能。虛擬環境包括對包括控制部

10、存儲部11、通信部12等在內的物理資源進行分配而成的虛擬控制部、虛擬存儲部、虛擬

以太網通信部、虛擬CAN通信部（在圖3中，空白塊）等。虛擬ECU102通過在這些虛擬硬件上使

客戶OSllc及各種程序動作而以作為實物的物理性的區域ECU2或ECU4的方式動作。即，虛擬

ECU102能夠作為連接于第一車載通信線121的區域ECU2或連接于第二車載通信線122的

ECU4而與其他區域ECU2及ECU4進行通信。

[0059]另外，虛擬化操作系統11a中生成用于對一個或多個虛擬ECU102的生成、動作及消

失進行管理的虛擬管理ECU101。虛擬管理ECU101在虛擬化操作系統11a上始終動作。虛擬管

理ECU101能夠使用虛擬化操作系統11a來生成其他虛擬ECU102并使其消失。虛擬管理

ECUI01被分配對用于生成虛擬ECU102的客戶OSllc、專用程序lid、通用程序lie進行存儲的

虛擬性的存儲部11,能夠對該程序等進行訪問。虛擬ECU102是用于對外部設備5的動作進行

控制的裝置，且作為與第一車載通信線121或第二車載通信線122連接的虛擬性的車載控制

裝置而動作。換句話說，虛擬ECU102是代替外部設備5而動作的裝置。另外，虛擬管理ECU101

能夠通過虛擬化操作系統11a對各虛擬ECU102的動作狀態進行監視。進而，虛擬管理ECU101

能夠通過虛擬化操作系統11a來識別與連接部13連接的外部設備5的裝卸狀態。另外，虛擬

管理ECU101還能夠經由車外通信裝置6對外部服務器A進行訪問。

[0060]計算機程序11b是用于進行使虛擬ECU102生成及消失等虛擬ECU102的管理的程

序，該虛擬ECU102是用于在相對于車載計算機1裝卸外部設備5時對外部設備5的動作進行

控制的裝置，且作為與第一車載通信線121或第二車載通信線122連接的虛擬性的車載控制

裝置而動作。計算機程序11b例如由虛擬管理ECU101執行。

[0061]客戶OSllc是用于使虛擬ECU102動作的0S。客戶OSllc安裝于具有虛擬硬件的虛擬

ECU102,作為虛擬ECU102的基本0S而發揮功能。客戶OSllc例如是Autosar、Linux（注冊商

標）、Android（注冊商標）、QNX（注冊商標）、Ubuntu（注冊商標）等。

[0062]專用程序lid及通用程序lie是安裝于虛擬ECU102并進行動作的程序，該虛擬

ECU102是用于對外部設備5的動作進行控制的裝置，且作為與第一車載通信線121或第二車

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CN113631430A說明書6/11頁

載通信線122連接的虛擬性的車載控制裝置而動作。專用程序lid是用于使與車載計算機1

連接的特定的外部設備5動作的專用程序。通用程序lie是用于在無法得到與車載計算機1

連接的外部設備5的專用程序lid的情況下實現各種外部設備5的基本性的功能的程序。

[0063]此外，上述各種程序也可以在車載計算機1的制造階段寫入到存儲部11中。也可以

是，車載計算機1通過通信來獲得外部服務器裝置(未圖示)等發布的程序。也可以是，車載

計算機1讀取存儲卡或光盤等記錄介質中記錄的程序并存儲到存儲部11中。也可以是，寫入

裝置讀取記錄介質中記錄的程序并寫入到車載計算機1的存儲部11中。各種程序也可以以

經由網絡的發布的方式提供。各種程序也可以以記錄在記錄介質中的方式提供。

[0064]控制部10使用例如CPU(CentralProcessingUnit)或MPU(Micro-Processing

Unit)等運算處理裝置來構成，通過讀取并執行在存儲部11中存儲的虛擬化操作系統Ila、

計算機程序11b等來進行各種運算處理。另外，控制部10具有用于對任意的經過時間進行計

時的計時器。

[0065]以太網通信部12a是以100BASE-T1或1000BASE-T1等通信協議為標準來進行通信

的以太網PHY部。在以太網通信部12a經由以上述通信協議為標準的第一車載通信線121連

接有多個區域ECU2。例如圖2所示地，區域ECU2是對設置于車輛C的右前、左前、右后、左后等

特定區域的終端設備3的動作進行控制的電子控制單元。終端設備3是對車外進行拍攝的車

載相機、LIDAR(LightDetectionAndRanging,激光雷達)、車內相機等各種傳感器。終端

設備3也可以是對娛樂系統的圖像、聲音進行輸出的音頻裝置。另外，終端設備3也可以是電

子控制單元。

[0066]此外，一部分或全部終端設備3的動作及各種運算處理能夠構成為在車載計算機1

側執行。但是，從用于確保安全性的系統冗余化的觀點出發，區域ECU2優選構成為在車載計

算機1異常停止的情況下能夠控制本裝置及終端設備3的最低限度的動作。

[0067]CAN通信部12b是以CAN通信協議為標準來進行通信的CAN收發器。在CAN通信部12b

經由以CAN通信協議為標準的第二車載通信線122連接有多個ECU4。

[0068]在具備多個CAN通信部12b的情況下，多個ECU4針對多個功能域中的每個功能域連

接于各自對應的CAN通信部12b。在多個功能域中存在例如認知系統的域、判斷系統的域、操

作系統的域等。車載計算機1作為對與各CAN通信部12b連接的ECU4收發的數據進行中繼的

中繼裝置而發揮功能。

[0069]屬于認知系統的域的ECU4例如與車載相機、LIDAR、超音波傳感器、毫米波傳感器

等傳感器連接。該ECU4將從該傳感器輸出的輸出值例如進行數字轉換并經由第二車內通信

線向判斷系統域的ECU4發送。

[0070]屬于判斷系統的域的ECU4例如接收從屬于認知系統域的ECU4發送的數據。判斷系

統域的ECU4基于接收到的數據來生成用于發揮車輛C的自動駕駛功能的數據或進行對數據

進行加工的處理。判斷系統域的ECU4將進行該生成等的數據經由第二車內通信線向操作系

統域的ECU4發送。

[0071]屬于操作系統的域的ECU4例如與電動機、發動機或制動器等促動器連接。操作系

統的域的ECU4接收從判斷系統域的ECU4發送的數據，并基于接收到的數據來控制該促動器

的動作，進行車輛C的行駛、停止或轉向等操作，發揮自動駕駛功能。

[0072]此外，在此說明了連接于CAN通信部12b的ECU4執行與認知、判斷、操作相關的處理

9

CN113631430A說明書7/11頁

的例子，但也可以構成為與區域ECU2及車載計算機1協同執行相關的操作。特別是,優選在

區域ECU2側執行需要大容量的數據通信的處理。另外，與人工智能相關的運算處理等高負

荷的運算處理也可以構成為在車載計算機1側執行。

[0073]連接部13是用于將外部設備5以能夠裝卸的方式連接于車載計算機1的連接端口。

控制部10或虛擬管理ECU101對連接部13的狀態進行監視，能夠檢測外部設備5的裝卸。另

外,控制部10經由連接部13與外部設備5收發數據。連接部13例如是能夠即插即用的USB端

口。此外，連接部13也可以是以太網端口、CAN通信端口。與連接部13連接的外部設備5的種

類未特別限定，例如是具備處理器、存儲器、通信電路且能夠與車載計算機1的控制部10進

行數據的收發的結構即可。

[0074]輸入輸出I/F14是用于與車外通信裝置6及顯示裝置7等進行通信的接口。車外通

信裝置6及顯示裝置7經由串行電纜等線束與輸入輸出I/F14連接。

[0075]車外通信裝置6是具備用于進行無線通信的天線60且通過WiFi等因特網通信網

絡、36、17^、46、56等移動通信網絡來進行無線通信的通信裝置。車外通信裝置6例如是遠程

信息處理控制單元（TCU）。車外通信裝置6例如與外部服務器A進行數據的收發。外部服務器

A存儲為了使外部設備5作為虛擬ECU102而動作所需的專用程序lid。車外通信裝置6向外部

服務器A請求所需的專用程序lid的發布，外部服務器A根據請求將專用程序lid向車載通信

裝置無線發送。車載計算機1能夠通過車外通信裝置6來獲取該專用程序lid。

[0076]此外，本實施方式說明為車外通信裝置6與車載計算機1分體構成,但也可以構成

為車載計算機1具有車外通信裝置6的結構乃至功能。

[0077]另外，外部服務器A也可以是0TA服務器。該外部服務器A發送用于對車載計算機1、

區域ECU2、ECU4等的程序、虛擬ECU102用的客戶OSllc、專用程序lid、通用程序lie進行更新

的更新程序。車載計算機1接收從外部服務器A發送的更新程序。車載計算機1使用接收到的

更新程序來對作為本裝置的車載計算機1、區域ECU2、ECU4、虛擬ECU102的各種程序進行更

新。

[0078]顯示裝置7例如是汽車導航的顯示屏等HMI（HumanMachineInterface,人機接

口）裝置。顯示裝置7顯示從車載計算機1的控制部10經由輸入輸出I/F14輸出的數據或信

息。

[0079]圖4是示出虛擬ECU102的管理處理步驟的流程圖。虛擬管理ECU101判定在連接部

13是否連接有外部設備5（步驟S11）。在判定為未連接外部設備5的情況下（步驟S11：否），虛

擬管理ECU101使處理返回到步驟S11并待機。

[0080]在判定為在連接部13連接有外部設備5的情況下（步驟S11：是），開始與虛擬

ECUI02的生成、動作及消失相關的日志的記錄（步驟S12）。此外，虛擬ECU102也可以構成為,

不管是否連接有外部設備5,始終記錄日志。

[0081]接下來，虛擬管理ECU101使用虛擬化操作系統11a來執行生成虛擬ECU102的處理,

該虛擬ECU102是用于對與連接部13連接的外部設備5的動作進行控制的裝置，且作為與第

一車載通信線121或第二車載通信線122連接的虛擬性的車載控制裝置而動作（步驟S13）。

[0082]對虛擬ECU102的生成處理進行說明。

[0083]圖5是示出虛擬ECU102的生成處理步驟的流程圖，圖6是示出生成虛擬ECU102之前

的狀態的功能框圖，圖7是示出生成了虛擬ECU102的狀態的功能框圖。

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CN113631430A說明書8/11頁

[0084]虛擬管理ECU101進行所連接的外部設備5的認證（步驟S51）,并判定認證是否成功

（步驟S52）。外部設備5的認證以公知的方法來進行即可。例如，通過判定外部設備5的MAC地

址、IP地址、預定設備代碼等識別信息與預先登記在車載計算機1、執行與認證相關的處理

的ECU4、外部的認證服務器中的信息是否一致來進行。以下，虛擬管理ECU101能夠根據需要

與外部設備5進行通信，但其他虛擬ECU102無法與外部設備5進行信息的交換，通過虛擬管

理ECU101的通信也被限制。

[0085]在判定為外部設備5的認證失敗的情況下（步驟S52：否），虛擬管理ECU101不生成

虛擬ECU102而結束處理。

[0086]在判定為外部設備5的認證成功的情況下（步驟S52：是），虛擬管理ECU101開始在

顯示裝置7中顯示示出虛擬ECU102的生成處理的進展狀況的信息的處理（步驟S53）。具體地

說，虛擬管理ECU101將表示開始虛擬ECU102的生成的信息向顯示裝置7發送。之后，虛擬管

理ECU101將生成了虛擬環境、安裝了客戶OSllc、安裝了外部設備5用的程序、虛擬ECU102能

夠進行動作等信息向顯示裝置7發送。另外，也可以是，虛擬管理ECU101估計直到虛擬

ECU102能夠進行動作為止的所需時間，并將表示直到動作開始為止的預想時間的信息向顯

示裝置7發送。顯示裝置7接收從虛擬管理ECU101發送的信息,并顯示基于該信息的圖像。

[0087]接下來，虛擬管理ECU101使用虛擬化操作系統11a向虛擬ECU102分配所需的物理

資源,該虛擬ECU102是對外部設備5的動作進行控制的裝置，且作為與第一車載通信線121

或第二車載通信線122連接的虛擬性的車載控制裝置而動作，從而構成虛擬環境，生成該虛

擬ECU102（步驟S54）o

[0088]接下來，虛擬管理ECU101基于外部設備5的識別信息來判定為了存儲部11是否存

儲有使該外部設備5動作所需的專用程序lid（步驟S55）。在判定為存儲部11存儲有專用程

序lid的情況下（步驟S55：是），虛擬管理ECU101從存儲部11讀取專用程序lid（步驟S56）。

[0089]在步驟S55中判定為存儲部11未存儲專用程序lid的情況下（步驟S55：否），虛擬管

理ECU101與外部設備5進行通信，判定外部設備5是否具有專用程序lid（步驟S57）。在判定

為外部設備5具有專用程序lid的情況下（步驟S57：是），從外部設備5獲取專用程序lid,并

將獲取到的專用程序lid存儲到存儲部11中（步驟S58）。另外，虛擬管理ECU101使外部設備5

的識別信息與專用程序lid的對應關系存儲在存儲部11中。

[0090]在步驟S57中判定為外部設備5不具有專用程序lid的情況下（步驟S57：否），虛擬

管理ECU101判定在外部服務器A中是否存在專用程序lid（步驟S59）。具體地說，虛擬管理

ECU101使用終端設備3的識別信息向外部服務器A詢問該外部設備5用的專用程序lid的有

無,確認專用程序lid的有無。

[0091]在判定為在外部服務器A中存在專用程序lid的情況下（步驟S59：是），虛擬管理

ECU101從外部服務器A獲取外部設備5用的專用程序lid并存儲在存儲部11中（步驟S60）。虛

擬管理ECU101使外部設備5的識別信息與專用程序lid的對應關系存儲在存儲部11中。

[0092]在步驟S59中判定為在外部服務器A中不存在專用程序lid的情況下（步驟S59：

否），虛擬管理ECU101參照表格從存儲部11讀取適于外部設備5的通用程序lie（步驟S61）。

[0093]結束步驟S56、58、60或61的處理的虛擬管理ECU101將客戶OSllc安裝于虛擬

ECU102,接下來，安裝專用程序lid或通用程序Ue（步驟S62）。即，虛擬ECU102在所分配的存

儲部11（虛擬存儲部）中存儲客戶OSllc以及專用程序lid或通用程序lie。

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CN113631430A說明書9/11頁

[0094]接下來，虛擬管理ECU101在完成與外部設備5相關的虛擬ECU102的生成的情況下

向顯示裝置7發送表示完成虛擬ECU102的生成的信息，結束虛擬ECU102的生成處理（步驟

S63）o

[0095]通過以上的處理，如圖6及圖7所示地生成虛擬ECU102。圖6表示在連接部13未連接

外部設備5而僅虛擬管理ECU101動作的狀態。在該狀態下如圖7所示地在連接部13連接外部

設備5時,虛擬管理ECU101對虛擬化操作進行指令等，而生成虛擬ECU102,該虛擬ECU102是

對該外部設備5的動作進行控制的裝置，且作為與第一車載通信線121或第二車載通信線

122連接的虛擬性的車載控制裝置而動作。之后，虛擬ECU102能夠與在虛擬化操作系統11a

上生成的其他虛擬ECU102、與第一車載通信線121連接的區域ECU2、與第二車載通信線122

連接的ECU4等進行通信。當然，通過虛擬管理ECU101來適當限制外部設備5作為虛擬ECU102

能夠訪問的范圍。另外，反之也管理區域ECU2、ECU4能夠訪問外部設備5的虛擬ECU102的范

圍。虛擬管理ECU101也可以利用VLAN適當分離與外部設備5相關的虛擬ECU102。

[0096]如圖4所示，結束虛擬ECU102的生成處理的虛擬管理ECU101對生成的虛擬ECU102

的動作進行監視（步驟S14），判定是否存在虛擬ECU102的動作的異常。具體地說，虛擬化操

作對被分配到虛擬ECU102的物理資源的使用量、向外部的訪問動作等進行監視，并將監視

獲得的信息向虛擬管理ECU101提供。虛擬管理ECU101從虛擬化操作系統11a獲取與監視結

果相關的信息，基于獲取到的信息來判定虛擬ECU102的動作是否異常。

[0097]在判定為虛擬ECU102的動作異常的情況下（步驟S15：是），虛擬管理ECU101使虛擬

ECU102消失（步驟S22）o

[0098]在判定為虛擬ECU102的動作正常的情況下（步驟S15：否），虛擬管理ECU101判定外

部設備5是否被從連接部13卸下（步驟S16）。在判定為外部設備5未被卸下的情況下（步驟

S16：否），虛擬管理ECU101使處理返回到步驟S14。

[0099]在判定為外部設備5已被卸下的情況下（步驟S16：是），虛擬管理ECU101使與被卸

下的外部設備5對應的虛擬ECU102的動作暫時停止（步驟S17），并開始計時（步驟S18）。即，

虛擬管理ECU101不使虛擬ECU102立即消失，而以能夠再次開始動作的狀態保持虛擬

ECU102o

[0100]接下來，虛擬管理ECU101判定從外部設備5被卸下起是否經過了預定時間（步驟

S19）。在判定為經過了預定時間的情況下（步驟S19：是），虛擬管理ECU101使與被卸下的外

部設備5對應的虛擬ECU102消失（步驟S22）。

[0101]圖8是示出虛擬ECU102消失了的狀態的功能框圖。如圖7及圖8所示，在外部設備5

被從連接部13卸下起經過了預定時間的情況下，與外部設備5對應的虛擬ECU102消失。

[0102]然后，對消失的虛擬管理ECU101的物理資源進行再分配（步驟S23），并結束處理。

[0103]在判定為未經過預定時間的情況下（步驟S19：否），判定與動作停止中的虛擬

ECU102對應的外部設備5是否再次連接于連接部13（步驟S20）。外部設備5的再連接基于該

外部設備5的識別信息來進行判定即可。

[0104]在判定為未再連接外部設備5的情況下（步驟S20：否），虛擬管理ECU101使處理返

回到步驟S19。在判定為再連接有外部設備5的情況下（步驟S20：是），虛擬管理ECU101使與

再連接的外部設備5對應的虛擬ECU102的動作再次開始（步驟S21），并使處理返回到步驟

S14o

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CN113631430A說明書10/11頁

[0105]根據這樣構成的車載計算機1、計算機執行方法及計算機程序11b,在車載計算機1

連接有外部設備5的情況下，能夠安全地使外部設備5動作，并且能夠以可與其他車載控制

裝置協同動作的方式連接于車載網絡。

[0106]由于構成為在進行外部設備5的認證的基礎上生成該外部設備5的虛擬ECU102,能

夠提升安全性。

[0107]由于構成為從外部服務器A獲取用于使外部設備5作為虛擬ECU102而動作的程序，

能夠減少存儲部11的容量。

[0108]由于構成為從該外部設備5獲取用于使外部設備5作為虛擬ECU102而動作的程序,

能夠減少存儲部11的容量。

[0109]通過發送用于顯示虛擬ECU102的生成處理的進展狀況的信息，用戶能夠確認與虛

擬ECU102的生成處理相關的進展。

[0110]在外部設備5被從連接部13卸下的情況下，能夠使虛擬ECU102消失，能夠釋放物理

資源。

[0111]由于構成為在外部設備5被從連接部13卸下的情況下等待預定時間的經過而使虛

擬ECU102消失，在預定時間以內再連接外部設備5的情況下能夠立刻利用與該外部設備5相

關的虛擬ECU102。

[0112]在虛擬ECU102的動作存在異常的情況下，能夠使虛擬ECU102消失，能夠提升車載

系統的安全性。

[0113]能夠存留與虛擬ECU102的生成、動作、消失相關的日志。

[0114]在本實施方式中，說明了使用Hypervisor型的虛擬化操作系統11a來構建虛擬環

境的例子，但也可以使用主機0S型的虛擬化軟件即在基本0S上動作的虛擬化軟件來構建虛

擬環境。

[0115]標號說明

[0116]1車載計算機

[0117]2區域ECU（車載控制裝置）

[0118]3終端設備

[0119]4ECU

[0120]5外部設備

[0121]6車外通信裝置

[0122]7顯示裝置

[0123]10控制部

[0124]11存儲部

[0125]11a虛擬化操作系統

[0126]11b計算機程序

[0127]11c客戶OS

[0128]lid專用程序

[0129]He通用程序

[0130]12通信部

[0131]12a以太網通信部

13

CN113631430A說明書11/11頁

[0132]12bCAN通信部

[0133]13連接部

[0134]14輸入輸出I/F

[0135]60天線

[0136]101虛擬管理ECU（管理處理部）

[0137]102虛擬ECU（虛擬性的車載控制裝置）

[0138]121第一車載通信線

[0139]122第二車載通信線

[0140]A外部服務器

[0141]C車輛

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CN113631430A說明書附圖2/8頁

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控制部存儲部以太網通信部?一連接部

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區域L1外部設備

區域區域區域

3

ECUECUECUECU/

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CN113631430A說明書附圖4/8頁

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18

CN113631430A說明書附圖