JP7484633B2 - 共用ストレージ管理装置及び共用ストレージ管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車等の車両に搭載されるシステムにおける共用ストレージ管理装置及び共用ストレージ管理方法に関する。

例えば、自動車等の車両には、コンピュータを含んだ複数のＥＣＵ(Electronic Control Unit）と称される各種の電子装置を、ＣＡＮやイーサネット等によりネットワーク接続して構成されるシステムが設けられる。各ＥＣＵには、複数のアプリケーションが設けられ、それらアプリケーション間で相互に情報がやり取りされる。また、ＥＣＵのなかには、車外との通信可能な通信機器も含まれ、外部機器とのデータの送受信も行われる。例えば、ドライブレコーダのデータをクラウドにアップロードしたり、外部から更新プログラムや各種データをダウンロードしたりすることが行われる。

このとき、各アプリケーションが、ダウンロードやアップロードを行う際には、一時的に記憶領域を使用するが、各ＥＣＵにおいて専用の記憶領域を用意することは無駄が多い事情がある。そこで、例えば一つのＥＣＵに共用ストレージを設け、複数のアプリケーションが任意のタイミングで共用ストレージに対するデータの書き込みや削除を行うようになっている。尚、特許文献１では、データをストレージに記録するに際し、システム内に設けられている複数のストレージから空き領域が存在するストレージを判定し、そのストレージに記録することで、複数のストレージをあたかも一つのストレージであるかのように利用することが提案されている。

特開２０１８－２０６４５４号公報

ところで、各アプリケーションは、共用ストレージを用いたアップロード、ダウンロードの処理が終わった後には、そのデータが不要になったと判断し、共用ストレージの記憶領域から削除する処理を行う。上記のように、共用ストレージを複数のアプリケーションで共用して使用する場合、共有ストレージの利用が集中することがあると、別のアプリケーションが共有ストレージを利用しようとしても、記憶領域の空き容量が不足して利用できない事態が起こり得る。この場合、他のアプリケーションが共用ストレージの利用を終了するまで待てば領域が空き、共用ストレージの利用は可能となるが、共用ストレージの利用効率が悪化してしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、複数のアプリケーションが共用する共用ストレージを備えるシステムにおける、共用ストレージの記憶領域の効率の良い使用を可能とする共用ストレージ管理装置及び共用ストレージ管理方法を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の共用ストレージ管理装置（２）は、閉じたネットワーク（５）内に、外部との通信機能を備えたものを含む１つ以上のコンピュータ（２、３、４）を備え、前記各コンピュータ上の複数のアプリケーション（７、８、９）が相互に情報をやり取りすると共に、前記複数のアプリケーションがデータの書込み、読出しに利用する共用ストレージ（１１）を有するシステム（１）に設けられるものであって、前記各アプリケーションの要求に従って前記共用ストレージの記憶領域の確保を調整するストレージ管理部（１０）を備え、前記ストレージ管理部は、前記アプリケーションから要求データ量と共に前記確保の要求があったときに、前記共用ストレージの確保すべき記憶領域が不足する場合には、当該アプリケーションに対し、前記要求に応じたデータの容量の削減の依頼を通知する。

上記構成によれば、ストレージ管理部は、各アプリケーションの要求に従って共用ストレージの記憶領域の確保を調整する。このとき、例えば複数のアプリケーションにおいて共有ストレージの利用が集中しているようなことがあると、別のアプリケーションからの確保の要求があったときに、共用ストレージの確保すべき記憶領域が不足する場合が生ずる虞がある。ここで、記憶領域が不足していると判断された場合でも、仮に、アプリケーション側が、領域確保を要求するデータの容量の削減の処理、例えばデータ圧縮を行ったり、又は、前記データを複数の分割データに分割する処理を行ったりすることにより、即座にデータ又は一部の分割データの領域を確保して保存することが可能となるケースが考えられる。

従って、共用ストレージ管理部は、領域確保を要求に応じたデータの容量の削減の依頼を、該当するアプリケーションに対し通知することにより、他のアプリケーションの処理の終了による共用ストレージの記憶領域の空きが生ずることを待たずに、アプリケーションの要求に応じて、速やかに記憶領域を確保することが可能となる。この結果、複数のアプリケーションが共用する共用ストレージを備えるシステムにおける、共用ストレージの記憶領域の効率の良い使用を可能とするという優れた効果を奏する。

第１の実施形態を示すもので、車載システムの電気的構成を模式的に示すブロック図 ストレージ管理部が実行する記憶領域の確保の処理手順を示すフローチャート 第２の実施形態を示すもので、分割データに対するストレージ管理部が実行する記憶領域の確保の処理手順を示すフローチャート

（１）第１の実施形態
以下、自動車等の車両に搭載される車載システムにおける共用ストレージ管理装置に適用した第１の実施形態について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本実施形態における車載システム１の構成を概略的に示している。ここで、車載システム１は、複数のＥＣＵ(Electronic Control Unit）２、３、４を、例えばＣＡＮ（登録商標）やイーサネット（登録商標）等のネットワーク５により相互に接続して構成される。前記ＥＣＵ２、３、４は、コンピュータを含んで構成される。尚、図１では、便宜上、３つのＥＣＵ２、３、４のみを図示している。

そのうちＥＣＵ３は、車両外部との間の通信制御用のＥＣＵであり、ＤＣＭ（Data Communication Module）と称される車外通信機６を備えると共に、アプリケーション７を搭載している。前記ＥＣＵ４は、各種車載機器の制御用のＥＣＵであり、例えばエンジン制御等の走行制御系ＥＣＵ、ボディ系制御用ＥＣＵ、ナビゲーション制御用ＥＣＵ、ＥＴＣ制御用ＥＣＵ、オーディオ制御用ＥＣＵ、ドライブレコーダ制御用ＥＣＵ等が含まれる。このＥＣＵ４は、アプリケーション８を搭載している。

前記ＥＣＵ２は、例えばセントラルゲートウェイ用のＥＣＵであり、車載システム１のネットワークにおけるハブとしての機能を有する。このＥＣＵ２は、アプリケーション９を搭載している。各ＥＣＵ２、３、４に、夫々複数のアプリケーションが設けられていても良い。詳しくは後述するように、本実施形態では、このＥＣＵ２が共用ストレージ管理装置として機能するようになっている。尚、上記アプリケーション７、８、９を、必要に応じて単に「アプリ」と略称することがある。図１では、アプリケーション７を「アプリＡ」、アプリケーション８を「アプリＢ」、アプリケーション９を「アプリＣ」と表記している。

本実施形態の車載システム１においては、前記各ＥＣＵ２、３、４の複数のアプリケーション７、８、９が相互に情報をやり取りすると共に、詳しく図示はしないが、車外通信機６により通信ネットワークを介して外部のサービス会社のセンタ装置等との間で通信を行う。この場合、各ＥＣＵ２、３、４の複数のアプリケーション７、８、９は、センタ装置に対し、アップロードやダウンロード等の処理を行う。

具体的には、センタ装置に送信する情報としては、車内の各種センサが検出したダイアグデータや、ドライブレコーダの画像データ等がある。また、センタ装置から受信する情報としては、各車載機器のソフトウエアの更新プログラムや、各車載機器が参照する情報のうち任意のタイミングで更新されるナビゲーション用の地図データや、オーディオ機器が再生する楽曲データ等がある。

このとき、各アプリケーション７、８、９が、データのダウンロードやアップロードを行う際には、一時的に記憶領域を使用するが、各ＥＣＵ２、３、４において専用の記憶領域を用意することは無駄が多い事情がある。そこで、例えば一つのＥＣＵこの場合セントラルゲートウェイ用のＥＣＵ２に共用ストレージ１１が設けられる。複数のアプリケーション７、８、９は、任意のタイミングで共用ストレージ１１に対するデータの書き込みや削除を行う。

さて、前記ＥＣＵ２における、共用ストレージ管理装置として機能について述べる。上記したように、ＥＣＵ２には、共用ストレージ１１が設けられている。これと共に、ＥＣＵ２には、各アプリケーション７、８、９の要求に従って前記共用ストレージ１１の記憶領域の確保及び解放を調整するストレージ管理部１０が設けられる。前記ストレージ管理部１０は、共有ストレージ１１の現在の利用状況を記録するストレージ管理テーブル１２を備える。本実施形態では、このストレージ管理テーブル１２には、共用ストレージ１１の確保を要求したアプリ、確保した記憶領域の容量等からなる管理情報が記憶される。

これと共に、ストレージ管理部１０は、そのハードウエア及びソフトウエア構成により、要求受付部１３、領域確保処理部１４、領域管理部１５としての機能を実現する。詳しくは後の作用説明でも述べるように、前記要求受付部１３は、前記各アプリケーション７、８、９から、共用ストレージ１１の記憶領域の確保や解放の要求を受付ける処理を実行する。また、前記領域確保処理部１４は、前記要求受付部１３が受付けた記憶領域の確保要求に従って、共用ストレージ１１の記憶領域の確保を行う。

このとき、後の作用説明でも述べるように、領域確保処理部１４は、記憶領域を確保するにあたり、前記領域管理部１５に共用ストレージ１１の空き領域を問い合わせる。領域管理部１５は、ストレージ管理テーブル１２を参照し、前記共用ストレージ１１の必要な記憶領域の確保が可能かを判断する。そして、共用ストレージ１１の記憶容量が十分ある場合には、領域確保処理部１４は、そのまま記憶領域の確保の処理を行う。ところが、例えば複数のアプリケーション７、８、９において共有ストレージ１１の利用が集中しているような場合には、別のアプリケーション７、８、９からの確保の要求があったときに、共用ストレージ１１の確保すべき記憶領域が不足してしまうケースが生ずる虞がある。

そこで、領域管理部１５が、共用ストレージ１１の必要な記憶領域が不足していると判断した場合には、ストレージ管理部１０は、領域確保を要求している当該アプリケーション７、８、９に対し、一要求あたりのデータの容量の削減の依頼を通知する。データ容量の削減として、領域確保を要求するデータの再編集、又は、前記データの分割の依頼を通知する。尚、データの再編集とは、主としてデータ圧縮や、データの間引き、データ形式の変更例えばビットマップからＪＰＥＧへの変換などのことをいう。また、上記一要求とは、親データが複数の分割データに分割されている場合には、一つの分割データの確保の処置のことを言う。

データの容量の削減の依頼を受けたアプリケーション７、８、９は、領域確保を要求するデータの容量の削減の処理、例えばデータ圧縮を行ったり、又は、前記データを複数の分割データに分割したりする処理を行う。その後、アプリケーション７、８、９は、ストレージ管理部１０に対し、再度、共用ストレージ１１の領域確保を要求する。ストレージ管理部１０は、アプリケーション７、８、９からの要求を受付けると、上記の処理を繰返す。

このとき、アプリケーション７、８、９側が、領域確保を要求するデータの容量の削減の処理を行っていることにより、即座に再編集データ又は一部の分割データの領域を確保して保存することが可能となるケースが考えられる。共用ストレージ１１の空き容量に対し、再編集データあるいは分割データに関する必要な記憶領域の確保が可能であると判断されると、当該データに対する記憶領域の確保の処理が行われる。削減後のデータに関しても、共用ストレージ１１の空き容量が不足している場合には、他のアプリケーション７、８、９の使用が終了して記憶領域が解放されるのを待って処理が行われる。尚、領域管理部１５は、記憶領域の確保や解放の処理が完了したら、前記ストレージ管理テーブル１２の管理情報を書き替える。

次に、上記構成のストレージ管理部１０の実行する処理について、図２も参照して述べる。ここでは、空き容量が不足した際に、データ削減として、データの再編集を行った場合を例として説明する。図２のフローチャートは、ストレージ管理部１０が実行する記憶領域の確保の処理手順を示しており、この処理により、本実施形態に係る共用ストレージ管理方法が実行される。

まず、図２において、ステップＳ１にて、アプリ７、８、９からデータの確保の要求及びその要求データ量が受付けられる。ステップＳ２では、アプリ７、８、９が要求する記憶領域の容量に対し、共用ストレージ１１に要求量以上の十分な空き容量があるかどうかが判断される。共用ストレージ１１に十分な空き容量があると判断された場合には（ステップＳ２にてＹｅｓ）、次のステップＳ３にて、共用ストレージ１１の必要な記憶容量が確保され、アプリ７、８、９によるデータの保存が行われる。

これに対し、ステップＳ２にて、共用ストレージ１１に十分な空き容量がないと判断された場合には（ステップＳ２にてＮｏ）、ステップＳ４にて、要求のあったアプリ７、８、９に対し、データの容量の削減ここでは再編集の依頼を通知する。これにて、上記のように、通知を受けたアプリ７、８、９は、データ圧縮や、データの間引き、データ形式の変更等のデータ削減を行い、再度確保要求を行う。例えば、ドライブレコーダの画像データをアップロードするような場合、１時間分のデータを再編集により半分程度に圧縮することができる。次のステップＳ５では、当該アプリ７、８、９から、削減されたデータ要求量を受信したかどうかが判断される。

アプリ７、８、９から、削減されたデータ要求量を受信すると（ステップＳ５にてＹｅｓ）、次のステップＳ６にて、共用ストレージ１１に、アプリ７、８、９が削減したデータ要求量以上の十分な空き容量があるかどうかが判断される。共用ストレージ１１に十分な空き容量があると判断された場合には（ステップＳ６にてＹｅｓ）、ステップＳ３にて、共用ストレージ１１の必要な記憶容量が確保され、アプリ７、８、９による保存が行われる。共用ストレージ１１に十分な空き容量がないと判断された場合には（ステップＳ６にてＮｏ）、ステップＳ７に進み、他のアプリ７、８、９による共用ストレージ１１の使用が終了して記憶領域が解放されることを待ち、ステップＳ３に進む。

このような本実施形態の共用ストレージ管理装置及び共用ストレージ管理方法によれば、次のような作用、効果を得ることができる。即ち、ストレージ管理部１０は、各アプリケーション７、８、９の要求に従って共用ストレージ１１の記憶領域の確保を調整する。このとき、例えば複数のアプリケーション７、８、９において共用ストレージ１１の利用が集中することがあると、別のアプリケーション７、８、９からの確保の要求があったときに、共用ストレージ１１の確保すべき記憶領域が不足する場合が生ずる虞がある。ここで、記憶領域が不足していると判断された場合でも、仮に、アプリケーション７、８、９側が、領域確保を要求するデータの容量の削減の処理を行うことにより、即座に一要求のデータの領域を確保して保存することが可能となるケースが考えられる。

ストレージ管理部１０は、アプリケーション７、８、９からの確保の要求があったときに、共用ストレージ１１の確保すべき記憶領域が不足する場合には、当該アプリケーション７、８、９に対し、一要求あたりのデータの容量の削減の依頼を通知する。これにより、他のアプリケーション７、８、９の処理の終了によって共用ストレージ１１の記憶領域の空きが生ずることを待たずに、アプリケーション７、８、９の要求に応じて、速やかに記憶領域を確保することが可能となる。この結果、本実施形態によれば、複数のアプリケーション７、８、９が共用する共用ストレージ１１を備えるシステムにおける、共用ストレージ１１の記憶領域の効率の良い使用を可能とするという優れた効果を奏する。

特に本実施形態では、一要求あたりのデータの容量の削減として、アプリケーション７、８、９に対して領域確保を要求するデータを再編集させるように構成した。主としてデータ圧縮や、データの間引き、データ形式の変更を行うことにより、十分な例えば親データの５０％程度のデータ容量を削減することが可能となる。本実施形態では、ストレージ管理部１０に、共有ストレージ１１の現在の利用状況を記録するストレージ管理テーブル１２を設けたので、そのストレージ管理テーブル１２を参照することにより、記憶領域の不足の有無の判定を確実に行うことができる。

（２）第２の実施形態、その他の実施形態
次に、図３を参照して、第２の実施形態について述べる。この第２の実施形態が上記第１の実施形態と異なるところが、ストレージ管理部１０の実行する共用ストレージ１の記憶領域の確保の処理にある。この実施形態では、アプリケーション７、８、９がデータを分割することにより、一要求あたりのデータの容量の削減を行う場合を例としている。即ち、上記第１の実施形態と同様に、ステップＳ１１にて、アプリ７、８、９からデータの確保の要求及びその要求データ量が受付けられると、ステップＳ１２にて、アプリ７、８、９が要求する記憶領域の容量に対し、共用ストレージ１１に要求量以上の空き容量があるかどうかが判断される。

共用ストレージ１１にアプリが要求する記憶領域の容量を確保するために必要な空き容量があると判断された場合には（ステップＳ１２にてＹｅｓ）、次のステップＳ１３にて、共用ストレージ１１の必要な記憶容量が確保され、アプリ７、８、９によるデータの保存が行われる。これに対し、ステップＳ１２にて、共用ストレージ１１にアプリが要求する記憶領域の容量を確保するために必要な空き容量がないと判断された場合には（ステップＳ１２にてＮｏ）、ステップＳ１４にて、要求のあったアプリ７、８、９に対し、一要求あたりのデータの容量の削減ここではデータの分割の依頼を通知する。

通知を受けたアプリ７、８、９は、データの分割を行うと共に、各分割データに対する保存の優先順位を付与し、再度確保要求を行う。例えば、ドライブレコーダの画像データをアップロードするような場合、１時間分のデータを、古いものから順に２０分ずつの３つの分割データに分割すると共に、古いものから順に、１、２、３の優先順位を付与することができる。次のステップＳ１５では、当該アプリ７、８、９から、分割された各分割データの要求量及び優先順位を受信する。

次のステップＳ１６では、優先順位がその時点で最も高い分割データの容量が、共用ストレージ１１の空き容量以下であるかどうかが判断される。空き容量以下である場合には（ステップＳ１６にてＹｅｓ）、ステップＳ１７にて、優先順位が最も高い分割データに関する共用ストレージ１１の必要な記憶容量が確保され、アプリ７、８、９による保存が行われる。次のステップＳ１８では、分割データの保存要求がまだ残っているかどうかが判断される。分割データが残っている場合には（ステップＳ１８にてＹｅｓ）、ステップＳ１６からの処理が繰り返される。

一方、ステップＳ１６にて、優先順位がその時点で最も高い分割データの容量が、共用ストレージ１１の空き容量を超えている場合には（ステップＳ１６にてＮｏ）、ステップＳ１９にて、他のアプリ７、８、９による共用ストレージ１１の使用が終了して記憶領域が解放されることを待ち、ステップＳ１６に戻る。このようにして、分割データに関する共用ストレージ１１の必要な記憶容量の確保、分割データの保存が全て完了すると（ステップＳ１８にてＮｏ）、ステップＳ２０にて、分割データに関する記憶容量の確保及びデータの保存が終了される。

このような第２の実施形態によれば、上記第１の実施形態と同様に、複数のアプリケーション７、８、９が共用する共用ストレージ１１を備えるシステムにおける、共用ストレージ１１の記憶領域の効率の良い使用を可能とするという効果が得られる。これに加えて、ストレージ管理部１０は、アプリケーション７、８、９から、分割データの確保要求があった場合に、各分割データに対する優先順位に従って、順に記憶領域の確保の処理を実行する。この結果、分割データの少なくとも一部については、速やかに共用ストレージ１１の記憶領域の確保、ひいては保存の処理を行うことができる。特に本実施形態では、分割データのうち優先順位が高いものから順に保存できると共に、最終的には、全ての分割データに対する記憶領域を確保し、保存することが可能となるので、より有効となる。

尚、上記各実施形態では、車載システム１を構成するＥＣＵのうち、セントラルゲートウェイ用のＥＣＵ２に、共用ストレージ１１を設けると共に、ストレージ管理部１０の機能を設けるようにしたが、別のＥＣＵにそれらの機能を設けることも可能である。上記実施形態では、複数のＥＣＵをネットワーク接続した車載システム１に本発明を適用するようにしたが、閉じたネットワークに１以上のコンピュータを備える様々な用途、種類のシステム全般に適用することが可能である。

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

図面中、１は車載システム（システム）、２はＥＣＵ（コンピュータ、共用ストレージ管理装置）、３、４はＥＣＵ（コンピュータ）、５はネットワーク、６は車載通信機、７、８、９はアプリケーション、１０はストレージ管理部、１１は共用ストレージ、１２はストレージ管理テーブル、１３は要求受付部、１４は領域確保処理部、１５は領域管理部を示す。

Claims (6)

1. 閉じたネットワーク（５）内に、外部との通信機能を備えたものを含む１つ以上のコンピュータ（２、３、４）を備え、前記各コンピュータ上の複数のアプリケーション（７、８、９）が相互に情報をやり取りすると共に、前記複数のアプリケーションがデータの書込み、読出しに利用する共用ストレージ（１１）を有するシステム（１）に設けられるものであって、
   前記各アプリケーションの要求に従って前記共用ストレージの記憶領域の確保を調整するストレージ管理部（１０）を備え、
   前記ストレージ管理部は、前記アプリケーションから要求データ量と共に前記確保の要求があったときに、前記共用ストレージの確保すべき記憶領域が不足する場合には、当該アプリケーションに対し、前記要求に応じたデータの容量の削減の依頼を通知する共用ストレージ管理装置。
2. 前記ストレージ管理部は、前記要求に応じたデータの容量の削減として、領域確保を要求するデータの再編集、又は、前記データの分割の依頼を通知する請求項１記載の共用ストレージ管理装置。
3. 前記ストレージ管理部は、前記アプリケーションに対し前記要求に応じたデータの容量の削減の依頼を通知した後に、当該アプリケーションから前記データを複数に分割した分割データの確保要求があった場合には、当該アプリケーションにおいて付与されたそれら各分割データに対する優先順位に従って、順に確保の処理を実行する請求項２記載の共用ストレージ管理装置。
4. 前記ストレージ管理部は、前記全ての分割データに対する領域が確保されるまで、繰返し確保の処理を実行する請求項３記載の共用ストレージ管理装置。
5. 閉じたネットワーク（５）内に、外部との通信機能を備えたものを含む１つ以上のコンピュータ（２、３、４）を備え、前記各コンピュータ上の複数のアプリケーション（７、８、９）が相互に情報をやり取りすると共に、前記１つ以上のアプリケーションがデータの書込み及び読出しに利用する共用ストレージ（１１）を有するシステム（１）における、
   前記各アプリケーションの要求に従って前記共用ストレージの記憶領域の確保を調整する方法であって、
   前記アプリケーションから要求データ量と共に前記確保の要求があったときに、前記共用ストレージの確保すべき記憶領域が不足する場合には、当該アプリケーションに対し、前記要求に応じたデータの容量の削減の依頼を通知する共用ストレージ管理方法。
6. 車載ネットワーク（５）と、前記車載ネットワークに接続された複数の電子制御装置（２、３、４）を備え、前記各電子制御装置は１つ以上のアプリケーション（７、８、９）を実行し、前記１つ以上のアプリケーションがデータの書込み、読出しに利用する共用ストレージ（１１）を有するシステム（１）に設けられるものであって、
   前記各アプリケーションの要求に従って前記共用ストレージの記憶領域の確保を調整するストレージ管理部（１０）を備え、
   前記ストレージ管理部は、前記アプリケーションから要求データ量と共に前記確保の要求があったときに、前記共用ストレージの確保すべき記憶領域が不足する場合には、当該アプリケーションに対し、前記要求に応じたデータの容量の削減の依頼を通知する共用ストレージ管理装置。