CN113276866A

CN113276866A - 车辆

Info

Publication number: CN113276866A
Application number: CN202110117548.4A
Authority: CN
Inventors: 铃木郁真; 大桥祐太
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-01-31
Filing date: 2021-01-28
Publication date: 2021-08-20
Anticipated expiration: 2041-01-28
Also published as: US20240294193A1; JP7485117B2; KR102550023B1; US20230278595A1; JP2024113690A; KR20210098865A; JP7234955B2; RU2753080C1; JP2021123144A; JP2023054059A; US11787446B2; BR102021001826A2; EP3858701A1; US20210245785A1; CN113276866B; US20220242456A1; US11667308B2; CN117962900A; US12077194B2

Abstract

公开了一种车辆。车辆(1)是其上能够安装自动驾驶套件(ADK)(3)的车辆。所述车辆(1)包括：车辆平台(VP)(5)，其根据来自所述ADK(3)的指令控制所述车辆(1)；以及车辆控制接口(4)，其用作所述ADK(3)和所述VP(5)之间的接口。所述VP(5)接收与驾驶员对制动踏板(50)的踩下量对应的驾驶员减速请求，并通过所述车辆控制接口(4)接收来自所述ADK(3)的系统减速请求。在自主模式期间，所述VP(5)将所述驾驶员减速请求和所述系统减速请求的总和指定作为所述车辆(1)的目标减速度。

Description

车辆

本非临时申请是基于在2020年1月31日向日本专利局提交的申请号为2020-015724的日本专利申请，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及一种车辆。

背景技术

近年来，用于车辆的自动驾驶技术的开发正在进行中。例如，日本专利特许公开号2018-132015公开了一种自动驾驶系统，其对车辆进行集中式的自动驾驶控制。该自动驾驶系统包括照相机、激光装置、雷达装置、操作装置、梯度传感器、自动驾驶设备和自动驾驶ECU(电子控制单元)。

日本专利特许公开号2018-132015在第二变型例中公开了限制自动驾驶设备的动力功能、制动功能和转向功能中的至少一个(参见图7和图8)。禁止自动控制的这种状态是也可以被切换到驾驶员的手动操作的状态。

发明内容

自动驾驶系统可以在外部附接到车辆的车身。在这种情况下，车辆平台(本文中稍后描述)根据来自自动驾驶系统的指令来控制车辆从而实现自动驾驶。

为了使自动驾驶系统和车辆平台适当地相互协作地起作用，优选在自动驾驶系统和车辆平台之间提供适当的接口。例如，如果自动驾驶系统的开发商不同于车辆平台的开发商，则这种接口的重要性会特别高。

做出本公开以解决上述问题，并且本公开的目的是在自动驾驶系统和车辆平台之间提供适当的接口。

(1)根据本公开的方案的车辆是其上能安装自动驾驶系统的车辆。所述车辆包括：车辆平台，其根据来自所述自动驾驶系统的指令控制所述车辆；和车辆控制接口，其用作所述自动驾驶系统和所述车辆平台之间的接口。所述车辆平台接收与驾驶员对制动踏板的踩下量对应的第一减速请求，并通过所述车辆控制接口接收来自所述自动驾驶系统的第二减速请求。在自主模式期间，所述车辆平台将所述第一减速请求和所述第二减速请求的总和指定作为所述车辆的目标减速度。

(2)所述车辆平台具有作为所述自主模式的VO(车辆运行)模式和NVO(非车辆运行)模式，VO模式为在所述驾驶员乘坐所述车辆的情况下所述车辆能够自动驾驶的控制模式，NVO模式为所述车辆能够完全无人驾驶的控制模式。在所述VO模式或所述NVO模式下，所述车辆平台将所述总和指定作为所述目标减速度。

当结合附图考虑时，根据本公开的以下详细描述，本公开的前述和其他目的、特征、方面和优点将变得更加显而易见。

附图说明

图1是示意性地示出使用根据本公开的实施例的车辆的MaaS系统的图。

图2是更详细地示出车辆的配置的图。

图3是关于用于车辆的制动踏板控制的功能框图。

图4是示出车辆的自主模式期间的制动控制的流程图。

图5是MaaS的整体配置的图。

图6是MaaS车辆的系统配置的图。

图7是示出自动驾驶系统中的典型流程的图。

图8是示出与MaaS车辆的停止和启动有关的API的示例性时序图的图。

图9是示出与MaaS车辆的换档变更有关的API的示例性时序图的图。

图10是示出与MaaS车辆的车轮锁有关的API的示例性时序图的图。

图11是示出轮胎转弯角的变化量的极限值的图。

图12是说明加速踏板的干预的图。

图13是说明制动踏板的干预的图。

图14是MaaS的整体配置的图。

图15是车辆的系统配置的图。

图16是示出车辆的电源供给的配置的图。

图17是说明在发生故障时车辆安全地停止之前的策略的图。

图18是示出车辆的代表性功能的布置的图。

具体实施方式

在下文中，参照附图详细描述本实施例。在附图中，相同或相应的部件由相同的附图标记表示，并且将不重复其描述。

结合以下实施例，描述了一个示例，其中自动驾驶套件(ADK)安装在MaaS车辆(移动即服务车辆)上。自动驾驶套件是将用于实现自动驾驶的硬件和软件集成到其中的工具，并且是实现自动驾驶系统(ADS)的一种形式。可安装自动驾驶套件的车辆类型不限于MaaS车辆。自动驾驶套件适用于可以实现自动驾驶的所有类型的车辆。

[实施例]

<整体配置>

图1示意性地示出了使用根据本公开实施例的车辆的MaaS系统。参照图1，该MaaS系统包括车辆1。车辆1包括车辆主体2和自动驾驶套件(ADK)3。车辆主体2包括车辆控制接口4、车辆平台(VP)5以及DCM(数据通信模块)6。除了车辆1外，MaaS系统还包括数据服务器7、移动性服务平台(MSPF)8和自动驾驶有关的移动性服务9。

车辆1能够根据来自附接至车辆主体2的ADK 3的命令进行自动驾驶。尽管在图1中车辆主体2被示出为与ADK 3分离地定位，但是ADK 3实际上附接至例如车辆主体2的车顶。

ADK 3也可以从车辆主体2上卸下。当未附接ADK 3时，车辆主体2可以通过驾驶员驾驶而行驶。在这种情况下，VP 5以手动模式进行行驶控制(根据驾驶员的操作的行驶控制)。

车辆控制接口4可以通过例如CAN(控制器局域网)与ADK 3通信。车辆控制接口4运行针对每个要通信的信号定义的预定API(应用程序编程接口)，由此接收来自ADK 3的各种命令并且向ADK 3输出车辆主体2的状态。

当从ADK 3接收到命令时，车辆控制接口4将与接收到的命令相对应的控制命令输出到VP 5。车辆控制接口4还从VP 5获得关于车辆主体2的各种类型的信息，并输出车辆主体2的状态至ADK 3。本文稍后详细描述车辆控制接口4的配置。

VP 5包括用于控制车辆主体2的各种系统和各种传感器。VP 5根据经由车辆控制接口4从ADK 3给出的命令而进行车辆控制。即，VP 5根据来自ADK 3的命令进行车辆控制，由此实现车辆1的自动驾驶。本文稍后还详细描述VP 5的配置。

ADK 3是一种用于实现车辆1的自动驾驶的自动驾驶系统(ADS)。ADK 3例如制定用于车辆1的行驶计划，并根据为每个命令定义的API，将用于使车辆1根据所制定的行驶计划行驶的各种命令输出到车辆控制接口4。ADK 3根据为每个信号定义的API还从车辆控制接口4接收表示车辆主体2的状态的各种信号，并且使接收到的车辆状态反映在行驶计划的制定中。本文稍后详细描述ADK 3的配置。

DCM 6包括用于车辆主体2与数据服务器7无线通信的通信接口。DCM 6向数据服务器7输出各种类型的车辆信息，例如速度、位置或自动驾驶的状态。DCM 6经由MSPF 8和数据服务器7从自动驾驶有关的移动性服务9接收例如各种类型的数据，用于管理用于自动驾驶有关的移动性服务9的包括车辆1在内的自动驾驶车辆的行驶。

数据服务器7被配置为与包括车辆1在内的各种自动驾驶车辆进行无线通信，并且被配置为还与MSPF 8进行通信。数据服务器7存储用于管理自动驾驶车辆的行驶的各种类型的数据(与车辆状态和车辆控制有关的数据)。

MSPF 8是一个与各种移动性服务相连接的集成平台。除了自动驾驶有关的移动性服务9之外，未示出的各种移动性服务(例如，由乘车共享公司、汽车共享公司、保险公司、汽车租赁公司和出租车公司等提供的各种移动性服务)也可以连接到MSPF 8。包括移动性服务9在内的各种移动性服务可以使用在MSPF 8上发布的API来使用MSPF 8为各个服务适当提供的各种功能。

自动驾驶有关的移动性服务9使用包括车辆1在内的自动驾驶车辆来提供移动性服务。使用在MSPF 8上发布的API，移动性服务9可以从MSPF 8获得例如与数据服务器7进行通信的车辆1的驾驶控制数据和/或存储在数据服务器7中的信息等。使用上述API，移动性服务9还将例如用于管理包括车辆1在内的自动驾驶车辆的数据等发送到MSPF 8。

MSPF 8发布API以使用与开发ADS所需的车辆状态和车辆控制有关的各种类型的数据。ADS公司可以将存储在数据服务器7中的与ADS开发所需的车辆状态和车辆控制有关的数据用作API。

<车辆配置>

图2更详细地示出了车辆1的配置。参考图2，ADK 3包括计算组件31、用于感知的传感器32、用于姿势的传感器33、HMI(人机界面)34和传感器清洁器35。

在车辆1的自动驾驶期间，计算组件31利用各种传感器(本文稍候后面描述)来获得车辆周围的环境以及车辆1的姿势、举动和位置。计算组件31还经由车辆控制接口4从VP5获得车辆1的状态，并且确定车辆1的下一操作(加速、减速、转弯等)。计算组件31向车辆控制接口4输出用于实现确定的下一操作的命令。

用于感知的传感器32感知车辆周围的环境。具体地，用于感知的传感器32包括例如LIDAR(激光成像探测和测距)、毫米波雷达和照相机中的至少任何一个。

LIDAR用红外脉冲激光照射对象物(例如，人、其他车辆或障碍物)，并且基于光从对象物反射并返回到LIDAR所花的时间来测量到对象物的距离。毫米波雷达施加毫米波到对象物并且检测从对象物反射的毫米波来测量到对象物的距离和/或对象物的方向。照相机例如被布置在车厢中的室内镜子的后侧，以拍摄位于车辆1的前方的区域的照片。由照相机拍摄的图像可以通过配备有人工智能(AI)的图像处理器进行图像处理。由用于感知的传感器32获得的信息被输出到计算组件31。

用于姿势的传感器33检测车辆1的姿势、举动和位置。具体地，用于姿势的传感器33包括例如惯性测量单元(IMU)和GPS(全球定位系统)。

IMU检测例如车辆1的前后方向、横向和上下方向上的减速度以及车辆1的侧倾方向、纵倾方向和横摆方向上的角速度。GPS使用从绕地球轨道运行的多个GPS卫星接收的信息来检测车辆1的位置。由用于姿势的传感器33获得的信息也被输出到计算组件31。

HMI 34包括例如显示装置、音频输出装置和操作装置。具体地，HMI 34可以包括触摸面板显示器和/或智能扬声器(AI扬声器)。例如，在车辆1的自动驾驶期间、在手动模式的驾驶期间或者在模式转换期间，HMI 34向用户提供信息或接收用户的操作。

传感器清洁器35被配置为去除粘附在各传感器上的污垢。更具体地，传感器清洁器35例如利用清洁液或擦拭器例如去除照相机的镜头、激光发射部或毫米波发射部上的污垢。

车辆控制接口4包括车辆控制接口盒(VCIB)41和VCIB 42。VCIB 41、42在此分别包括处理器(诸如CPU(中央处理单元))和存储器(诸如ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器))。VCIB 41和VCIB 42中的每一个通信地连接到ADK 3的计算组件31。VCIB 41和VCIB 42被连接以能够彼此通信。

VCIB 41和VCIB 42中的每一个中继来自ADK 3的各种命令，并将每个中继的命令作为控制命令输出至VP 5。更具体地，VCIB 41和VCIB 42中的每一个使用存储在存储器中的程序等以将从ADK 3输出的各种命令转换为要用于控制VP 5的各系统的控制命令，并且将控制命令输出给与其连接的系统。而且，VCIB 41和VCIB 42中的每一个执行对从VP 5输出的车辆信息的适当处理(包括中继)，并将结果信息作为车辆信息输出到ADK 3。

尽管VCIB 41和VCIB 42在与VCIB 41和VCIB 42连接的VP 5的一些构成部分上彼此不同，但是它们基本上具有等同的功能。VCIB 41和VCIB 42具有例如关于制动系统的操作和转向系统的操作的等同功能，使得ADK 3和VP 5之间的控制系统是冗余的(二重的)。因此，即使当系统的一部分发生某种故障时，例如可以切换控制系统或者可以断开已发生故障的控制系统，以维持VP 5的功能(诸如转向和制动)。

VP 5包括制动踏板50，制动系统511、512，车轮速度传感器52，转向系统531、532，小齿轮角传感器541、542，EPB(电子驻车制动)系统551，P(驻车)锁系统552，推进系统56，PCS(防碰撞安全)系统57，照相机/雷达58和车身系统59。

VCIB 41通过通信总线与VP 5的多个系统(即，EPB系统551、推进系统56和车身系统59)中的制动系统512、转向系统531和P锁系统552通信地连接。VCIB 42通过通信总线与制动系统511、转向系统532和P锁系统552通信地连接。

制动踏板50接受驾驶员的操作(踩下)。制动踏板50配备有制动位置传感器(未示出)，用于检测踩下制动踏板50的踩下量。

制动系统511、512被配置为控制为车辆1的各个车轮设置的多个制动装置(未示出)。这些制动装置可以包括利用由致动器调节的液压来操作的盘式制动系统。制动系统511和制动系统512可以被配置为具有等同的功能。可替代地，制动系统511、512中的一个可以被配置为在车辆正行驶时独立地控制各车轮的制动力，而另一个可以被配置为控制制动力使得在车辆正行驶时对各车轮产生相同的制动力。

根据经由车辆控制接口4从ADK 3发送的预定控制命令，制动系统511、512中的每一个产生用于制动装置的制动命令。而且，制动系统511、512例如使用由制动系统511、512之一产生的制动命令来控制制动装置。此外，当制动系统511、512之一发生故障时，使用由另一个制动系统产生的制动命令来控制制动装置。

在本实例中，车轮速度传感器52连接至制动系统512。车轮速度传感器52例如安装在车辆1的每个车轮上。车轮速度传感器52检测车轮的转速，并且将检测到的转速输出到制动系统512。制动系统512向VCIB 41输出各车轮的转速作为车辆信息中包括的信息项目之中的信息项目。

转向系统531、532被配置为利用转向装置(未示出)来控制车辆1的方向盘的转向角。转向装置包括例如能够通过致动器调节转向角的齿条小齿轮式EPS(电动助力转向)系统。

转向系统531和转向系统532具有等同的功能。转向系统531、532中的每一个根据经由车辆控制接口4从ADK 3输出的预定控制命令来产生用于转向装置的转向命令。例如，使用由转向系统531、532之一产生的转向命令，转向系统531、532控制转向装置。当转向系统531、531之一发生故障时，使用由另一个转向系统产生的转向命令来控制转向装置。

小齿轮角传感器541连接至转向系统531。小齿轮角传感器542连接至转向系统532。小齿轮角传感器541、542中的每一个检测联接至致动器的旋转轴的小齿轮的旋转角(小齿轮角)，并且向相关联的转向系统531、532输出检测到的小齿轮角。

EPB系统551被配置为控制在车辆1的车轮中设置的EPB。EPB与制动系统511、512的制动装置分开设置，并且通过致动器的操作来固定车轮。该致动器可以能够与制动系统511、512分开地调节要施加给制动装置的液压。例如，EPB通过利用致动器致动用于驻车制动器的鼓式制动器来固定车轮。

P锁系统552被配置为控制为车辆1的变速器设置的P锁装置(未示出)。更具体地，齿轮(锁定齿轮)被设置为与变速器中的旋转元件联接。此外，为锁定齿轮的齿部还设置能够通过致动器调节位置的停车锁止杆。P锁装置装配位于停车锁止杆的头部上的突起，由此固定变速器的输出轴的旋转。

推进系统56能够使用换档装置(未示出)来切换换档档位，并且能够使用驱动源(未示出)控制车辆1在行驶方向上的驱动力。换档装置被配置为选择多个换档档位中的一个换档档位。驱动源可以包括例如电动发电机和发动机。

PCS系统57使用照相机/雷达58来进行避免车辆1碰撞和/或减轻车辆1的损坏的控制。更具体地，PCS系统57连接到制动系统512。PCS系统57使用照相机/雷达58来检测前方物体，并且基于到物体的距离来判断是否存在车辆1与物体碰撞的可能性。当PCS系统57判定存在碰撞的可能性时，PCS系统57将制动命令输出至制动系统512，以增加制动力。

车身系统59被配置为例如根据车辆1的行驶状态或行驶环境来控制各种构成部件(例如方向指示器、喇叭或刮水器)。

除制动系统511、512和转向系统531、532之外的系统还被配置为根据经由车辆控制接口4从ADK 3发送的预定控制命令来控制相应的相关装置。具体地，EPB系统551经由车辆控制接口4从ADK 3接收控制命令，并且根据控制命令控制EPB。P锁系统552经由车辆控制接口4从ADK 3接收控制命令，并根据控制命令控制P锁装置。推进系统56经由车辆控制接口4从ADK 3接收控制命令，并根据控制命令控制换档装置和驱动源。车身系统59经由车辆控制接口4从ADK 3接收控制命令，并根据控制命令控制上述构成部件。

例如，可以为上述制动装置、转向装置、EPB、P锁、换档装置和驱动源单独地设置能够使用户执行手动操作的操作装置。

<制动踏板控制>

图3是关于用于车辆1的制动踏板控制的功能框图。参考图2和图3，制动系统511包括位置计算部511A、目标减速度计算部511B和控制器511C。尽管由于本文篇幅有限而以示例的方式描述制动系统511，但制动系统512也可以具有与制动系统511类似的功能。

位置计算部511A从所述制动位置传感器(未示出)接收表示驾驶员对制动踏板50的踩下量的信号，并且向目标减速度计算部511B输出与所述制动踏板50的踩下量相对应的减速请求。该减速请求在下文中被称为“驾驶员减速请求”。所述驾驶员减速请求对应于本公开中的“第一减速请求”。

ADK 3通过VCIB 41向制动系统511输出减速请求。该减速请求在下文中被称为“系统减速请求”。该系统减速请求对应于本公开中的“第二减速请求”。

系统减速请求的来源不限于ADK 3，例如也可以是PCS系统57。此外，ADK 3和/或PCS系统57可以通过为冗余设置的另一个VCIB 42向制动系统511输出所述系统减速请求。

目标减速度计算部511B通过VCIB 41从ADK 3接收指示转换到自主模式的自动驾驶指令。目标减速度计算部511B还从位置计算部511A接收所述驾驶员减速请求，并通过VCIB 41从ADK 3接收所述系统减速请求。在所述自主模式期间，目标减速度计算部511B计算所述驾驶员减速请求和所述系统减速请求的总和，并将所述总和作为车辆1的目标减速度输出到控制器511C。

控制器511C根据来自目标减速度计算部511B的所述目标减速度来控制VP 5中包括的各个系统(例如制动系统511、512和推进系统56)。由此进行车辆1的制动控制，以使车辆1的减速度更接近目标减速度。

<控制流程>

图4是示出车辆的自主模式期间的制动控制的流程图。例如，每次经过预定的控制周期就执行该流程图的处理。尽管此流程图中包括的每个步骤基本上都是通过VP 5的软件处理来实现的，但也可以通过VP 5中制造的专用硬件(电路)来实现。在本文中步骤被缩写为“S”。

参见图4，在S1中，VP 5判定VP 5是否处于自主模式。VP 5至少具有VO(车辆运行)模式和NVO(非车辆运行)模式作为所述自主模式。VO模式是指尽管车辆1能够自动驾驶但驾驶员乘坐车辆1的情况下的控制模式。NVO模式是指在车辆1能够完全无人驾驶的情况下的控制模式。在VP5遵从来自ADK 3的自动驾驶指令处于VO模式或NVO模式时，VP5可以由此判定VP5处于自主模式。当VP 5处于自主模式(S1中为是)时，VP 5使处理进行到S2。当VP 5不处于自主模式(S1中为否)时，即，VP 5处于手动模式，VP 5使处理返回到主例程。

在S2中，VP 5获取由所述制动踏板位置信号表示的所述制动踏板的踩下量。所述制动踏板的踩下量由从0％到100％范围内的值表示。需要注意，由于制动踏板和/或制动位置传感器的组装误差，制动踏板的踩下量可能超过100％。

在S3中，VP 5计算对应于所述制动踏板的踩下量的所述驾驶员减速请求。需要注意，所述驾驶员减速请求可基于制动踏板的踩下量在单位时间内的变化量而不是基于制动踏板的踩下量来计算。

在S4中，VP 5例如通过VCIB 41(可以替换为VCIB 42)从可以是ADK 3的系统获取系统减速请求。

在S5中，VP 5计算在S2中计算出的所述驾驶员减速请求和在S3中获取的所述系统减速请求的总和。VP 5将所述总和指定作为目标减速度。然后，由VP 5控制可以例如是制动系统511、512和推进系统56的系统，以便达到目标减速度。

从前述可见，本实施例提供了用作ADK 3和VP 5之间的接口的车辆控制接口4。由此，通过车辆控制接口4(VCIB 41、42)向VP 5发送来自ADK 3的系统减速请求。因此，即使ADK 3的开发商不了解VP 5的规范的详细信息，开发商也可以使ADK 3按照例如为车辆控制接口4定义的过程和数据格式(API)执行通信，以便ADK 3和VP 5可以彼此协作地工作。根据本实施例，可以在ADK 3和VP 5之间相应地提供适当的接口。

[示例1]

丰田的MaaS车辆平台

API规范

用于ADS开发人员

[标准版#0.1]

修订历史

表1

修订日期	版本	修订概述	修订者
				2019/05/04	0.1	创建新材料	MaaS业务部门

索引

1.概述 4

1.1.本规范的目的 4

1.2.目标车辆 4

1.3.术语的定义 4

1.4.使用注意事项 4

2.结构 5

2.1.MaaS的总体结构 5

2.2.MaaS车辆的系统结构 63.应用程序接口 7

3.1.使用API时的责任分担 7

3.2.API的典型用法 7

3.3.用于车辆运动控制的API 9

3.3.1.功能 9

3.3.2.输入 16

3.3.3.输出 23

3.4.用于车身控制的API 45

3.4.1.功能 45

3.4.2.输入 45

3.4.3.输出 56

3.5.用于电源控制的API 68

3.5.1.功能 68

3.5.2.输入 68

3.5.3.输出 69

3.6.用于安全的API 70

3.6.1.功能 70

3.6.2.输入 70

3.6.3.输出 70

3.7.用于安全性的API 74

3.7.1.功能 74

3.7.2.输入 74

3.7.3.输出 76

3.8.用于MaaS服务的API 80

3.8.1.功能 80

3.8.2.输入 80

3.8.3.输出 80

1.概述

1.1.本规范的目的

本文档是丰田(Toyota)车辆平台的API规范，包含应用程序接口的概述、用法和注意事项。

1.2.目标车辆

基于丰田生产的POV(私人拥有的车辆)的e-Palette，MaaS车辆

1.3.术语的定义

表2

1.4.使用注意事项

这是该文档的早期草案。

所有内容会更改。这样的更改通知用户。请注意，某些部分依然T.B.D.(待定)，将来会更新。

2.结构

2.1.MaaS的总体结构

示出了具有目标车辆的MaaS的总体结构(图5)。

车辆控制技术被用作用于技术提供商的接口。

技术提供商可以接收开发自动驾驶系统所需的开放API，例如车辆状态和车辆控制。

2.2.MaaS车辆的系统结构

示出了作为前提的系统架构(图6)。

目标车辆将采用在ADS和VCIB之间的总线使用CAN的物理架构。为了实现本文档中的各个API，CAN帧和比特分配以“比特分配表”的形式显示为单独的文档。

3.应用程序接口

3.1.使用API时的责任分担

使用API时，ADS和车辆VP之间的基本责任分担如下。

[ADS]

ADS应创建行驶计划，并应向VP指示车辆控制值。

[VP]

丰田VP应基于ADS的指示控制VP的各个系统。

3.2.API的典型用法

在本节中，将描述API的典型用法。

CAN将被用作ADS和VP之间的通信线路。因此，基本上，应该通过ADS在各个API的每个定义的循环时间执行API。

执行API时ADS的典型工作流程如下(图7)。

3.3.用于车辆运动控制的API

在本节中，描述可在MaaS车辆中控制的用于车辆运动控制的API。

3.3.1.功能

3.3.1.1.静止，启动顺序

描述向静止(固定)模式的转变和车辆启动顺序。该功能假设车辆处于Autonomy_State＝自主模式。该请求在其他模式下被拒绝。

下图显示了一个示例。

加速命令请求减速并停止车辆。然后，当前后方向_速度(Longitudinal_Velocity)确认为0[km/h]时，发送静止命令＝“应用”。在制动保持控制完成后，静止状态变为“应用”。在此之前，加速命令必须继续减速请求。停止命令＝“应用”或加速命令的减速请求被取消，将不会发生向制动保持控制的转变。此后，车辆将继续保持静止，直到发送了静止命令＝“应用”。在此时间段期间，可以将“加速命令”设定为0(零)。

如果车辆需要启动，则通过将“静止命令”设定为“释放”来取消制动保持控制。同时，基于加速命令控制加速/减速(图8)。

当静止状态＝“应用”持续3分钟时，EPB接合。

3.3.1.2.方向请求顺序

描述了换档变更顺序。该功能的前提是Autonomy_State＝自主模式。否则，该请求将被拒绝。

换档变更仅在Actual_Moving_Direction＝“静止”期间发生。否则，该请求将被拒绝。

下图显示了一个示例。加速命令请求减速并使车辆停止。在Actual_Moving_Direction设定为“静止”后，推进方向命令可以请求任何换档位置。(在下面的示例中，“D”→“R”)。

在换档变更期间，加速命令必须请求减速。

换档变更后，基于加速命令值控制加速/减速(图9)。

3.3.1.3.车轮锁顺序

描述车轮锁的接合和释放。该功能的前提是Autonomy_State＝自主模式，否则请求将被拒绝。

此功能仅在车辆停止期间才可执行。加速命令请求减速并使车辆停止。在将Actual_Moving_Direction设定为“静止”后，通过固定命令＝“应用”而使车轮锁接合。“加速命令”设定为“减速”，直到“固定状态”设定为“应用”。

如果需要释放，则在车辆静止时请求“固定命令”＝“释放”。此时，“加速命令”设定为“减速”。

之后，基于加速命令值使车辆加速/减速(图10)。

3.3.1.4.Road_Wheel_Angle请求

该功能的前提是Autonomy_State＝“自主模式”，否则将拒绝该请求。

轮胎转弯角命令是来自Estimated_Road_Wheel_Angle_Actual的相对值。

例如，当车辆直行时，Estimated_Road_Wheel_Angle_Actual＝0.1[rad]时；

如果ADS请求向前直行，则轮胎转弯角命令应设定为0+0.1＝0.1[rad]。

如果ADS请求转向-0.3[rad]，则轮胎转弯角命令应设定为-0.3+0.1＝-0.2[rad]。

3.3.1.5.乘客操作

3.3.1.5.1.加速踏板操作

在自动驾驶模式下，从车辆加速需求选择中消除加速踏板行程。

3.3.1.5.2.制动踏板操作

操作制动踏板时的动作。在自主模式下，目标车辆减速度是1)根据制动踏板行程估计的减速度与2)来自AD系统的减速度请求之和。

3.3.1.5.3.换档杆操作

在自动驾驶模式下，换档杆的驾驶员操作不会反映在推进方向状态中。

如有必要，ADS会通过驾驶员确认推进方向，并使用推进方向命令更改换档位置。

3.3.1.5.4.转向操作

当驾驶员(乘客)操作转向时，从以下选项中选择最大值：

1)从驾驶员操作角度估算的转矩值；以及

2)从请求的车轮角度计算出的转矩值。

请注意，如果驾驶员强烈转动方向盘，则不接受轮胎转弯角命令。以上内容由Steering_Wheel_Intervention(方向盘干预)标志确定。

3.3.2.输入

表3

3.3.2.1.Propulsion Direction Command(推进方向命令)

请求在向前(D档)和向后(R档)之间切换

值

表4

值	描述	备注
			0	无请求	N/A
2	R	换到R档
			4	D	换到D档
其他	保留

备注

□·仅在Autonomy_State＝“自主模式”时可用

□·D/R仅在车辆静止时才可改变(Actual_Moving_Direction＝“静止”)。

·在行驶(移动)时的请求被拒绝。

□·当系统请求D/R换档时，发送加速命令，同时减速(－0.4m/s²)。

(仅在施加制动时。)

·在以下情况下，请求可能不被接受。

□·Direction_Control_Degradation_Modes＝“检测到故障”

3.3.2.2.Immobilization Command(固定命令)

请求接合/释放车轮锁

值

表5

备注

·仅在Autonomy_State＝“自主模式”时可用

·仅在车辆静止时才可改变(Actual_Moving_Direction＝“静止”)

·车辆行驶时该请求被拒绝。

·当请求更改应用/释放模式时，“加速命令”设定为减速(－0.4m/s²)。

(仅在施加制动时。)

3.3.2.3.Standstill Command(静止命令)

请求车辆静止

值

表6

值	描述	备注
			0	无请求
1	应用	请求静止
			2	释放

备注

·仅在Autonomy_State＝“自主模式”时可用

·通过静止状态＝“应用”来确认

·当车辆静止时(Actual_Moving_Direction＝“静止”)，启用到静止的转变。

·必须继续执行加速命令，直到“静止状态”变为“应用”，并且应继续执行加速命令的减速请求(－0.4m/s²)。

·存在请求不被接受的更多情况。详情为T.B.D。

3.3.2.4.Acceleration Command(加速命令)

命令车辆加速

值

Estimated_Max_Decel_Capabilit至Estimated_Max_Accel_Capability[m/s²]

备注

·仅在Autonomy_State＝“自主模式”时可用

·基于推进方向状态方向的加速(+)减速(－)请求

·上限/下限将基于Estimated_Max_Decel_Capability和Estimated_Max_Accel_Capability而有所不同。

·当请求大于Estimated_Max_Accel_Capability的加速度时，该请求被设定为Estimated_Max_Accel_Capability。

·当请求大于Estimated_Max_Decel_Capability的减速度时，该请求被设定为Estimated_Max_Decel_Capability。

·取决于加速/制动踏板的行程，可能无法达到请求的加速度。有关更多详细信息，请参见3.4.1.4。

·当同时激活防碰撞系统时，将选择最小加速度(最大减速度)。

3.3.2.5.Tire Turning Angle Command(轮胎转弯角命令)

命令轮胎转弯角度

值

表7

值	描述	备注
			－	[单位：rad]

备注

·左为正值(+)。右为负值(-)。

·仅在Autonomy_State＝“自主模式”时可用

·车辆直行时的Estimated_Road_Wheel_Angle_Actual的输出设定为参考值(0)。

·这请求Estimated_Road_Wheel_Angle_Actual的相对值。(有关详细信息，请参见3.4.1.1)

·请求的值在Current_Road_Wheel_Angle_Rate_Limit之内。

·取决于驾驶员的转向角，可能无法满足请求的值。

3.3.2.6.Autonomization Command(自主化命令)

请求在手动模式和自主模式之间转变

值

表8

值	描述	备注
			00b	未请求自主
01b	请求自主
			10b	使请求失效	表示向手动模式的转变请求

·该模式可能无法转变为自主模式。(例如，如果在车辆平台中发生故障。)

3.3.3.输出

表9

3.3.3.1.Propulsion Direction Status(推进方向状态)

当前换档档位

值

表10

值	描述	备注
			0	保留
1	P
			2	R
3	N
			4	D
5	B
			6	保留
7	无效值

备注

·当换档档位不确定时，此输出将设定为“无效值”。

·当在VO模式下车辆进入以下状态时，[推进方向状态]将变为“P”。

-[Longitudinal_Velocity]＝0[km/h]

-[Brake_Pedal_Position]<阈值(T.B.D.)(在确定未踩下踏板的情况下)

-[1st_Left_Seat_Belt_Status]＝已解开

-[1st_Left_Door_Open_Status]＝已打开

3.3.3.2.Propulsion Direction by Driver(驾驶员的推进方向)

驾驶员操作的换档杆位置

值

表11

值	描述	备注
			0	无请求
1	P
			2	R
3	N
			4	D
5	B
			6	保留
7	无效值

备注

·基于驾驶员的杆位置的输出

·如果驾驶员松开他在换档杆上的手，换档杆将返回中间位置，并且输出将设定为“无请求”。

·当车辆在NVO模式下变为以下状态时，[驾驶员的推进方向]将变为“1(P)”。

-[Longitudinal_Velocity]＝0[km/h]

-[Brake_Pedal_Position]<阈值(T.B.D.)(在确定未踩下踏板的情况下)

-[1st_Left_Seat_Belt_Status]＝已解开

-[1st_Left_Door_Open_Status]＝已打开

3.3.3.3.Immobilization Status(固定状态)

输出EPB和档位-P状态

值

<主要>

表12

<次要>

表13

备注

·次要信号不包括EPB锁定状态。

3.3.3.4.Immobilization Request by Driver(驾驶员的固定请求)

EPB开关的驾驶员操作

值

表14

值	描述	备注
			0	无请求
1	接合
			2	释放
3	无效值

备注

·按下EPB开关时，输出“接合”。

·拔下EPB开关时，输出“释放”。

3.3.3.5.Standstill Status(静止状态)

车辆静止状态

值

表15

值	描述	备注
			0	释放
1	应用
			2	保留
3	无效值

备注

·当静止状态＝应用持续了3分钟时，EPB被激活。

·如果想要启动车辆，则ADS请求“静止命令”＝“释放”。

3.3.3.6.Estimated_Coasting_Rate

当节气门关闭时的估计车辆减速度

值

[单位：m/s²]

备注

·计算WOT时的估计加速度。

·将坡度和道路负荷等考虑进估计中。

·当推进方向状态为“D”时，向前方向的加速度为正值。

·当推进方向状态为“R”时，向后方向的加速度为正值。

3.3.3.7.Estimated_Max_Accel_Capability

估计的最大加速度

值

[单位：m/s²]

备注

·计算WOT时的加速度。

·将坡度和道路负荷等考虑进估计中。

·由换档位置确定的方向被视为正。

3.3.3.8.Estimated_Max_Decel_Capability

估计的最大减速度

值

-9.8至0[单位：m/s²]

备注

·受Brake_System_Degradation_Modes影响。详情待定。

·根据车辆状态或路况，有时无法输出

3.3.3.9.Estimated_Road_Wheel_Angle_Actual

前车轮转向角

值

表16

值	描述	备注
			其他	[单位:rad]
最小值	无效值	传感器无效。

备注

·左为正值(+)。右为负值(-)。

·在“车辆直行时的转向轮转向角”变为可用之前，此信号为无效值。

3.3.3.10.Estimated_Road_Wheel_Angle_Rate_Actual

前车轮转向角速率

值

表17

值	描述	备注
			其他	[单位:rad/s]
最小值	无效值

备注

·左为正值(+)。右为负值(-)。

3.3.3.11.Steering_Wheel_Angle_Actual

方向盘转角

值

表18

备注

·左为正值(+)。右为负值(-)。

·从转向助力电机角度换算的转向角

3.3.3.12.Steering_Wheel_Angle_Rate_Actual

方向盘转角速率

值

表19

值	描述	备注
			其他	[单位:rad/s]
最小值	无效值

备注

·左为正值(+)。右为负值(-)。

·从转向助力电机角速率换算的转向角速率

3.3.3.13.Current_Road_Wheel_Angle_Rate_Limit

车轮角速率限制

值

·停止时：0.4[rad/s]

·运行时：显示“备注”

备注

从下图“车速-转向角速率”表计算得出

A)在非常低的车速或停止的情况下，使用0.4[rad/s]的固定值

B)在较高车速下，转向角速率是根据车速使用2.94m/s³计算的

A和B之间的阈值车速为10[km/h](图11)。

3.3.3.14.Estimated_Max_Lateral_Acceleration_Capability

估计的最大横向加速度

值

2.94[单位：m/s²]固定值

备注

·转向轮转向角控制器被设计在最高达2.94m/s²的加速度范围以内。

3.3.3.15.Estimated_Max_Lateral_Acceleration_Rate_Capability

估计的最大横向加速度速率

值

2.94[单位：m/s³]固定值

备注

·转向轮转向角控制器被设计在最高达2.94m/s³的加速度范围以内。

3.3.3.16.Accelerator_Pedal_Position

加速踏板的位置(踏板被踩下多少？)

值

0至100[单位：％]

备注

·为了不突然改变加速度开度，通过平滑处理对该信号进行滤波。

·在正常状态下

零点校准后的加速器位置信号被发送。

·在故障状态下

传输的故障安全值(0×FF)

3.3.3.17.Accelerator_Pedal_Intervention

该信号表示驾驶员是否踩下了加速踏板(干预)。

值

表20

备注

·当Accelerator_Pedal_Position高于定义的阈值(ACCL_INTV)时，此信号[Accelerator_Pedal_Intervention]将变为“踩下”。

当根据踩下的加速踏板的请求加速度高于来自系统(ADS，PCS等)的请求加速度时，该信号将变为“超过自主加速度”。

·在NVO模式下，加速器请求将被拒绝。因此，该信号将不会变为“2”。

详细设计(图12)

3.3.3.18.Brake_Pedal_Position

制动踏板的位置(踏板被踩下多少？)

值

0至100[单位：％]

备注

·在制动踏板位置传感器故障时：

传输的故障安全值(0×FF)

·由于组装错误，该值可能会超过100％。

3.3.3.19.Brake_Pedal_Intervention

该信号表示驾驶员是否踩下了制动踏板(干预)。

值

表21

值	描述	备注
			0	未踩下
1	踩下
			2	超过自主减速度

备注

·当Brake_Pedal_Position高于定义的阈值(BRK_INTV)时，此信号[Brake_Pedal_Intervention]将变为“踩下”。

·当根据踩下制动踏板的请求减速度高于来自系统(ADS，PCS等)的请求减速度时，此信号将变为“超过自主减速度”。

详细设计(图13)

3.3.3.20.Steering_Wheel_Intervention

该信号表示方向盘是否由驾驶员转动(干预)。

值

表22

值	描述	备注
			0	未转动
1	协同转动	驾驶员转向转矩+转向电机转矩
			2	由人类驾驶员转动

备注

·在“Steering_Wheel_Intervention＝1”时，考虑人类驾驶员的意图，EPS系统将与人类驾驶员协同地驱动转向。

·在“Steering_Wheel_Intervention＝2”中，考虑人类驾驶员的意图，EPS系统将拒绝自动驾驶套件的转向要求。(转向将由人类驾驶员来驱动。)

3.3.3.21.Shift_Lever_Intervention

该信号表示换档杆是否由驾驶员控制(干预)。

值

表23

值	描述	备注
			0	关闭
1	开启	受控(移动到任意变速位置)

备注

·N/A

3.3.3.22.WheelSpeed_FL,WheelSpeed_FR,WheelSpeed_RL,WheelSpeed_RR

车轮速度值

值

表24

值	描述	备注
			其他	速度[单位:m/s]
最大值	无效值	传感器无效。

备注

·待定。

3.3.3.23.WheelSpeed_FL_Rotation,WheelSpeed_FR_Rotation,WheelSpeed_RL_Rotation,WheelSpeed_RR_Rotation

各车轮的旋转方向

值

表25

值	描述	备注
			0	向前
1	向后
			2	保留
3	无效值	传感器无效。

备注

·激活ECU后，直到旋转方向固定为止，此信号才设定为“向前”。

·当连续检测到2个(两个)相同方向的脉冲时，旋转方向将被固定。

3.3.3.24.Actual_Moving_Direction

车轮的旋转方向

值

表26

值	描述	备注
			0	向前
1	向后
			2	静止
3	未定义

备注

·在恒定时间内当四个车轮速度值为“0”时，此信号表示“静止”。

·除上述以外时，此信号将由四个WheelSpeed_Rotations的多数规则确定。

·当多于两个的WheelSpeed_Rotations为“向后”时，此信号表示“向后”。

·当多于两个的WheelSpeed_Rotations为“向前”时，此信号表示“向前”。

·当“向前”和“向后”计数值相同时，此信号表示“未定义”。

3.3.3.25.Longitudinal_Velocity

估计的车辆前后方向速度

值

表27

备注

·该信号作为绝对值输出。

3.3.3.26.Longitudinal_Acceleration

估计的车辆前后方向加速度

值

表28

值	描述	备注
			其他	加速度[单位:m/s<sup>2</sup>]
最小值	无效值	传感器无效。

备注

·该信号将通过车轮速度传感器和加速度传感器计算得出。

·当车辆在平坦道路上以恒定速度被驱动时，此信号表示“0”。

3.3.3.27.Lateral_Acceleration

车辆的横向加速度的传感器值

值

表29

备注

·正值表示逆时针方向。负值表示顺时针方向。

3.3.3.28.横摆率

横摆率的传感器值

值

表30

备注

·正值表示逆时针方向。负值表示顺时针方向。

3.3.3.29.Autonomy_State

自主模式还是手动模式的状态

值

表31

值	描述	备注
			00	手动模式	从手动模式启动的模式。
01	自主模式

备注

·初始状态是手动模式。(当Ready ON时，车辆将从手动模式启动。)

3.3.3.30.Autonomy_Ready

车辆是否可以转变为自主模式的情况

值

表32

值	描述	备注
			00b	尚未准备好自主
01b	准备好自主
			11b	无效	表示状态未确定。

备注

·此信号是向自主模式转变条件的一部分。

请参阅条件摘要。

3.3.3.31.Autonomy_Fault

自主模式下的功能方面的故障是否发生的状态

值

表33

值	描述	备注
			00b	未故障
01b	故障
			11b	无效	表示状态未确定。

备注

·[T.B.D.]请参阅关于自主模式下功能的故障代码的其他资料。

·[T.B.D.]需要考虑释放“故障”的状态的条件。

3.4.用于车身控制的API

3.4.1.功能

T.B.D.

3.4.2.输入

表34

3.4.2.1.Turnsignallight_Mode_Command

控制车辆平台的转向信号灯模式的命令

值

表35

值	描述	备注
			0	关闭	转向信号指示灯关闭
1	右	右转向信号指示灯开启
			2	左	左转向信号指示灯开启
3	保留

备注

T.B.D.

详细设计

当Turnsignallight_Mode_Command＝1时，车辆平台发送左转向信号指示灯开启请求。

当Turnsignallight_Mode_Command＝2时，车辆平台发送右转向信号指示灯开启请求。

3.4.2.2.Headlight_Mode_Command

控制车辆平台的前照灯模式的命令

值

表36

值	描述	备注
			0	无请求	保持当前模式
1	尾灯(TAIL)模式请求	侧灯模式
			2	前照灯(HEAD)模式请求	Lo模式
3	自主(AUTO)模式请求
			4	HI模式请求
5	关闭模式请求
			6-7	保留

备注

·当Headlight_Driver_Input＝关闭或自动(AUTO)模式开启时，此命令有效。

·驾驶员输入将覆盖此命令。

·当车辆平台收到此命令一次后，前照灯模式改变。

3.4.2.3.Hazardlight_Mode_Command

控制车辆平台的危险灯模式的命令

值

表37

值	描述	备注
			0	关闭	危险灯关闭的命令
1	开启	危险灯开启的命令

备注

·驾驶员输入将覆盖此命令。

·在车辆平台收到开启命令期间，危险灯处于工作状态。

3.4.2.4.Horn_Pattern_Command

控制车辆平台每个周期的喇叭开启时间和关闭时间的方案的命令值

表38

值	描述	备注
			0	无请求
1	方案1	开启时间:250ms关闭时间:750ms
			2	方案2	开启时间:500ms关闭时间:500ms
3	方案3	保留
			4	方案4	保留
5	方案5	保留
			6	方案6	保留
7	方案7	保留

备注

·假设方案1使用单个短开启，方案2假设使用开-关重复。

·详细内容正在内部讨论中。

3.4.2.5.Horn_Number_of_Cycle_Command

控制车辆平台的喇叭开/关次数的命令

值

0～7[-]

备注

·详细内容正在内部讨论中。

3.4.2.6.Horn_Continuous_Command

控制车辆平台的喇叭开启的命令

值

表39

值	描述	备注
			0	无请求
1	开启请求

备注

·此命令将覆盖Horn_Pattern_Command，Horn_Number_of_Cycle_Command。

·在车辆平台接收到开启命令期间，喇叭处于工作状态。

·详细内容正在内部讨论中。

3.4.2.7.Windshieldwiper_Mode_Front_Command

控制车辆平台的前挡风玻璃刮水器的命令

值

表40

值	描述	备注
			0	关闭模式请求
1	Lo模式请求
			2	Hi模式请求
3	间歇模式请求
			4	自主模式请求
5	雾模式请求	一次性擦拭
			6,7	保留

备注

·正在内部讨论此命令的有效时间。

·当Windshieldwiper_Front_Driver_Input＝关闭或自主模式开启时，此命令有效。

·驾驶员输入将覆盖此命令。

·在车辆平台接收命令期间，保持挡风玻璃刮水器模式。

3.4.2.8.Windshieldwiper_intermittent_Wiping_Speed_Command

控制在间歇模式下挡风玻璃刮水器致动间隔的命令

值

表41

值	描述	备注
			0	快
1	第二快
			2	第三快
3	慢

备注

·当Windshieldwiper_Mode_Front_Status＝INT时，此命令有效。

·驾驶员输入将覆盖此命令。

·一旦车辆平台收到此命令，挡风玻璃刮水器间歇模式就会改变。

3.4.2.9.Windshieldwiper_Mode_Rear_Command

控制车辆平台的后挡风玻璃刮水器模式的命令

值

表42

备注

·驾驶员输入将覆盖此命令。

·在车辆平台接收该命令期间，保持挡风玻璃刮水器模式。

·间歇模式的擦拭速度不变。

3.4.2.10.Hvac_1st_Command

启动/停止第一排空调控制的命令

值

表43

值	描述	备注
			00	无请求
01	开启	表示将第一个空调控制打开
			02	关闭	表示将第一个空调控制关闭

备注

·S-AM的hvac(采暖通风与空调)具有同步功能。

因此，为了单独控制4(四个)hvac(第1个左/右，第2个左/右)，VCIB在Ready-ON之后实现以下过程。(此功能将从CV实现。)

#1：Hvac_1st_Command＝ON

#2：Hvac_2nd_Command＝ON

#3：Hvac_TargetTemperature_2nd_Left_Command

#4：Hvac_TargetTemperature_2nd_Right_Command

#5：Hvac_Fan_Level_2nd_Row_Command

#6：Hvac_2nd_Row_AirOutlet_Mode_Command

#7：Hvac_TargetTemperature_1st_Left_Command

#8：Hvac_TargetTemperature_1st_Right_Command

#9：Hvac_Fan_Level_1st_Row_Command

#10：Hvac_1st_Row_AirOutlet_Mode_Command

*每个命令之间的间隔需要200ms或更长时间。

*#1之后可以执行其他命令。

3.4.2.11.Hvac_2nd_Command

启动/停止第二排空调控制的命令

值

表44

值	描述	备注
			00	无请求
01	开启	表示将第二个空调控制打开
			02	关闭	表示将第二个空调控制关闭

备注

·N/A

3.4.2.12.Hvac_TargetTemperature_1st_Left_Command

设定左前区域附近的目标温度的命令

值

表45

值	描述	备注
			0	无请求
60至85[单位:°F](按1.0°F变化)	温度方向

备注

·N/A

3.4.2.13.Hvac_TargetTemperature_1st_Right_Command

设定右前区域附近的目标温度的命令

值

表46

值	描述	备注
			0	无请求
60至85[单位:°F](按1.0°F变化)	温度方向

备注

·N/A

3.4.2.14.Hvac_TargetTemperature_2nd_Left_Command

设定左后区域附近的目标温度的命令

值

表47

值	描述	备注
			0	无请求
60至85[单位:°F](按1.0°F变化)	温度方向

备注

·N/A

3.4.2.15.Hvac_TargetTemperature_2nd_Right_Command

设定右后区域附近的目标温度的命令

值

表48

值	描述	备注
			0	无请求
60至85[单位:°F](按1.0°F变化)	温度方向

备注

·N/A

3.4.2.16.Hvac_Fan_Level_1st_Row_Command

设定前AC上的风扇级别的命令

值

表49

值	描述	备注
			0	无请求
1至7(最大)	风扇级别方向

备注

·如果想要将风扇级别设定为0(关闭)，则应发送“Hvac_1st_Command＝关闭”。

·如果想要将风扇级别设为自动(AUTO)，则应发送“Hvac_1st_Command＝开启”。

3.4.2.17.Hvac_Fan_Level_2nd_Row_Command

设定后AC上的风扇级别的命令

值

表50

值	描述	备注
			0	无请求
1至7(最大)	风扇级别方向

备注

·如果想要将风扇级别设为0(关闭)，则应发送“Hvac_2nd_Command＝关闭”。

·如果想要将风扇级别设为自动(AUTO)，则应发送“Hvac_2nd_Command＝开启”。

3.4.2.18.Hvac_1st_Row_AirOutlet_Mode_Command

设定第一排出风口的模式的命令

值

表51

值	描述	备注
			000b	无操作
001b	上	风吹向上身
			010b	U/F	风吹向上身和脚
011b	脚	风吹向脚
			100b	F/D	风吹向脚，挡风玻璃除雾器工作

备注

·N/A

3.4.2.19.Hvac_2nd_Row_AirOutlet_Mode_Command设定第二排出风口的模式的命令

值

表52

值	描述	备注
			000b	无操作
001b	上	风流向上身
			010b	U/F	风流向上身和脚
011b	脚	风流向脚

备注

·N/A

3.4.2.20.Hvac_Recirculate_Command

设定空气再循环模式的命令

值

表53

值	描述	备注
			00	无请求
01	开启	表示空气再循环模式开启
			02	关闭	表示空气再循环模式关闭

备注

·N/A

3.4.2.21.Hvac_AC_Command

设定AC模式的命令

值

表54

值	描述	备注
			00	无请求
01	开启	表示将AC模式开启
			02	关闭	表示将AC模式关闭

备注

·N/A

3.4.3.输出

表55

3.4.3.1.Turnsignallight_Mode_Status

车辆平台的当前转向信号灯模式的状态

值

表56

值	描述	备注
			0	关闭	将灯关闭
1	左	左转向灯＝打开(闪烁)
			2	右	右转向灯＝打开(闪烁)
3	无效

备注

·在检测到转向灯断开时，状态为开启。

·在短暂检测到转向灯时，状态为关闭。

3.4.3.2.Headlight_Mode_Status

车辆平台的当前前照灯模式的状态

值

表57

备注

N/A

详细设计

·在尾灯信号打开时，车辆平台发送1。

·在Lo信号打开时，车辆平台发送2。

·在Hi信号打开时，车辆平台发送4。

·在以上任何信号为OFF时，车辆平台发送0。

3.4.3.3.Hazardlight_Mode_Status

车辆平台的当前危险灯模式的状态

值

表58

值	描述	备注
			0	关闭	危险灯＝关闭
1	危险	危险灯＝开启(闪烁)
			2	保留
3	无效

备注

N/A

3.4.3.4.Horn_Status

车辆平台的当前喇叭的状态

值

表59

备注

·无法检测到任何故障。

·如果喇叭关闭，则在喇叭方案命令激活时，车辆平台发送“1”。

3.4.3.5.Windshieldwiper_Mode_Front_Status

车辆平台的当前前挡风玻璃刮水器模式的状态

值

表60

表61

备注

故障模式条件

·检测信号不连续

·除上述故障外无法检测。

3.4.3.6.Windshieldwiper_Mode_Rear_Status

车辆平台的当前后挡风玻璃刮水器模式的状态

值

表62

备注

·无法检测任何故障。

3.4.3.7.Hvac_1st_Status

第一排HVAC的激活状态

值

表63

值	描述	备注
			0b	关闭
1b	开启

备注

N/A

3.4.3.8.Hvac_2nd_Status

第二排HVAC的激活状态

值

表64

值	描述	备注
			0b	关闭
1b	开启

备注

N/A

3.4.3.9.Hvac_Temperature_1st_Left_Status

第一排左边的设定温度的状态

值

表65

值	描述	备注
			0	Lo	最冷
60至85[单位:°F]	目标温度
			100	Hi	最热
FFh	未知

备注

N/A

3.4.3.10.Hvac_Temperature_1st_Right_Status

第一排右边的设定温度的状态

值

表66

备注

N/A

3.4.3.11.Hvac_Temperature_2nd_Left_Status

第二排左边的设定温度的状态

值

表67

备注

N/A

3.4.3.12.Hvac_Temperature_2nd_Right_Status

第二排右边的设定温度的状态

值

表68

备注

N/A

3.4.3.13.Hvac_Fan_Level_1st_Row_Status

第一排设定风扇级别的状态

值

表69

备注

N/A

3.4.3.14.Hvac_Fan_Level_2nd_Row_Status

第二排设定风扇级别的状态

值

表70

值	描述	备注
			0	关闭
1-7	风扇级别
			8	未定义

备注

N/A

3.4.3.15.Hvac_1st_Row_AirOutlet_Mode_Status

第一排出风口模式的状态

值

表71

备注

N/A

3.4.3.16.Hvac_2nd_Row_AirOutlet_Mode_Status

第二排出风口模式的状态

值

表72

值	描述	备注
			000b	全部关闭	当设定自主模式时
001b	上	风吹向上身
			010b	U/F	风吹向上身和脚
011b	脚	风吹向脚
			111b	未定义

备注

N/A

3.4.3.17.Hvac_Recirculate_Status

设定的空气再循环模式的状态

值

表73

备注

N/A

3.4.3.18.Hvac_AC_Status

设定的AC模式的状态

值

表74

值	描述	备注
			00	关闭	表示AC模式关闭
01	开启	表示AC模式开启

备注

N/A

3.4.3.19.1st_Right_Seat_Occupancy_Status

左第1个座位的座位占用状态

值

表75

值	描述	备注
			0	未占用
1	占用
			2	未定	点火开关(IG)关闭或来自传感器的信号丢失
3	故障

备注

当座位上有行李时，此信号可以设定为“占用”。

3.4.3.20.1st_Left_Seat_Belt_Status

驾驶员座椅安全带带扣开关的状态

值

表76

值	描述	备注
			0	扣紧
1	解开
			2	未定
3	开关故障

备注

·当未设定驾驶员座椅安全带带扣开关状态信号时，发送[未定]。

使用时它正在检查负责人。(输出“未定＝10”作为初始值。)

·扣紧/解开的判断结果应在IG_ON之后或允许点火之前的1.3秒内传送到CAN发送缓冲区，以较早者为准。

3.4.3.21.1st_Right_Seat_Belt_Status

乘客座椅安全带带扣开关的状态

值

表77

值	描述	备注
			0	扣紧
1	解开
			2	未定
3	开关故障

备注

·如果未设定乘客座椅安全带带扣开关状态信号，则发送[未定]。

使用时它正在检查负责人。(输出“未定＝10”作为初始值。)

3.4.3.22.2nd_Left_Seat_Belt_Status

左第二个座位的座椅安全带带扣开关状态

值

表78

值	描述	备注
			0	扣紧
1	解开
			2	未定
3	保留

备注

·无法检测传感器故障。

3.4.3.23.2nd_Right_Seat_Belt_Status

右第二个座位的座椅安全带带扣开关状态

值

表79

值	描述	备注
			0	扣紧
1	解开
			2	未定
3	保留

备注

·无法检测任何故障。

3.5.用于电源控制的API

3.5.1.功能

T.B.D.

3.5.2.输入

表80

信号名称	描述	冗余
			Power_Mode_Request	控制车辆平台的电源模式的命令	N/A

3.5.2.1.Power_Mode_Request

控制车辆平台的电源模式的命令

值

表81

值	描述	备注
			00	无请求
01	睡眠	表示“Ready OFF”
			02	唤醒	表示VCIB开启
03	Resd	保留用于数据扩展
			04	Resd	保留用于数据扩展
05	Resd	保留用于数据扩展
			06	驾驶模式	表示“Ready ON”

备注

·关于“唤醒”，让我们分享如何在CAN上实现此信号。(请参阅其他材料)基本上，它基于“ISO11989-2：2016”。同样，该信号也不应该是一个简单的值。无论如何，请参阅其他材料。

·此API将在收到请求后的一定时间[4000ms]内拒绝下一个请求。

以下是可经由API控制的三种电源模式的解释，即[睡眠][唤醒][驾驶模式]。

[睡眠]

车辆断电状态。在此模式下，高压电池不供电，VCIB或其他VP ECU均未激活。

[唤醒]

VCIB被低压电池唤醒。在这种模式下，除了某些车身电子ECU以外，VCIB以外的ECU均未唤醒。

[驾驶模式]

Ready ON模式。在这种模式下，高压电池为整个VP供电，包括VCIB在内的所有VPECU均唤醒。

3.5.3.输出

表82

信号名称	描述	冗余
			Power_Mode_Status	车辆平台的当前电源模式的状态	N/A

3.5.3.1.Power_Mode_Status

车辆平台的当前电源模式的状态

值

表83

备注

·VCIB将在执行睡眠序列后的3000[ms]内连续发送[睡眠]作为Power_Mode_Status。然后，VCIB将被关闭。

3.6.用于安全的API

3.6.1.功能

T.B.D.

3.6.2.输入

表84

信号名称	描述	冗余
			T.B.D.

3.6.3.输出

表85

3.6.3.1.Request for Operation(请求操作)

根据车辆平台的状态向ADS请求操作

值

表86

值	描述	备注
			0	无请求
1	需要维护
			2	需要回到车库
3	需要立即安全停止
			其他	保留

备注

T.B.D.

3.6.3.2.Passive_Safety_Functions_Triggered

碰撞检测信号

值

表87

值	描述	备注
			0	正常
5	碰撞检测(安全气囊)
			6	碰撞检测(高压电路被切断)
7	无效值
			其他	保留

备注

·当产生碰撞检测的事件时，每100[ms]连续发送50次信号。如果在信号发送完成之前碰撞检测状态发生变化，则发送优先级高的信号。

优先级：碰撞检测>正常

·不管碰撞时的普通响应如何，均会发送5s，因为车辆故障判断系统应在HV车辆撞车后5秒钟或更短的时间内发出关闭电压的请求。

在燃油切断运动延迟允许时间(1s)内，传输间隔为100ms，因此数据可以发送5次以上。在这种情况下，应考虑瞬时断电。

3.6.3.3.Brake_System_Degradation_Modes

表示制动系统状态

值

表88

备注

·当检测到故障时，安全停止被移动。

3.6.3.4.Propulsive_System_Degradation_Modes

表示动力总成系统状态

值

表89

值	描述	备注
			0	正常	-
1	检测到故障	-

备注

·当检测到故障时，安全停止被移动。

3.6.3.5.Direction_Control_Degradation_Modes

表示方向控制状态

值

表90

值	描述	备注
			0	正常	-
1	检测到故障	-

备注

·当检测到故障时，安全停止被移动。

·当检测到故障时，推进方向命令被拒绝。

3.6.3.6.WheelLock_Control_Degradation_Modes

表示车轮锁控制状态

值

表91

值	描述	备注
			0	正常	-
1	检测到故障	-

备注

·主要指示EPB状态，次要指示SBW指示。

·当检测到故障时，安全停止被移动。

3.6.3.7.Steering_System_Degradation_Modes

表示转向系统状态

值

表92

值	描述	备注
			0	正常	-
1	检测到故障	-
			2	不能进行固定转向	由于高温等导致性能暂时下降

备注

·当检测到故障时，安全停止被移动。

3.6.3.8.Power_System_Degradation_Modes

[T.B.D]

3.6.3.9.Communication_Degradation_Modes

[T.B.D]

3.7.用于安全性的API

3.7.1.功能

T.B.D.

3.7.2.输入

表93

3.7.2.1.1st_Left_Door_Lock_Command,1st_Right_Door_Lock_Command,2nd_Left_Door_Lock_Command,2nd_Right_Door_Lock_Command

控制车辆平台的各个门锁的命令

值

表94

值	描述	备注
			0	无请求
1	锁定(不支持)
			2	解锁
3	保留

备注

·锁定命令仅支持全部门锁定。

·解锁命令仅支持左第一门解锁和全部门解锁。

3.7.2.2.Central_Vehicle_Lock_Exterior_Command

控制车辆平台的全部门锁的命令

值

表95

值	描述	备注
			0	无请求
1	锁定(全部)	包括行李箱锁定
			2	解锁(全部)	包括行李箱解锁
3	保留

备注

·锁定命令仅支持全部门锁定。

·解锁命令仅支持左第一门解锁和全部门解锁。

3.7.3.输出

表96

3.7.3.1.1st_Left_Door_Lock_Status

车辆平台的当前第一左门锁定模式的状态

值

表97

值	描述	备注
			0	保留
1	锁定	D座锁定
			2	解锁	D座解锁
3	无效

备注

·无法检测任何故障。

3.7.3.2.1st_Right_Door_Lock_Status

车辆平台的当前第一右门锁定模式的状态

值

表98

备注

·无法检测任何故障。

3.7.3.3.2nd_Left_Door_Lock_Status

车辆平台的当前第二左门锁定模式的状态

值

表99

值	描述	备注
			0	保留
1	锁定	RL座锁定
			2	解锁	RL座解锁
3	无效

备注

·无法检测任何故障。

3.7.3.4.2nd_Right_Door_Lock_Status

车辆平台的当前第二右门锁定模式的状态

值

表100

备注

·无法检测任何故障。

3.7.3.5.Central_Vehicle_Exterior_Locked_Status

车辆平台的当前全部门锁定模式的状态

值

表101

值	描述	备注
			0	保留(不支持)
1	全部锁定(不支持)
			2	任意解锁(不支持)
3	无效(不支持)

备注

·车辆平台参考各门锁定状态，

-如果任何门都未锁定，则发送0。

-如果所有门都锁定，则发送1。

3.7.3.6.Vehicle_Alarm_Status

车辆平台的当前车辆警报的状态

值

表102

备注

N/A

3.8.用于MaaS服务的API

3.8.1.功能

T.B.D.

3.8.2.输入

表103

信号名称	描述	冗余
			T.B.D.

3.8.3.输出

表104

信号名称	描述	冗余
			T.B.D.

[示例2]

丰田的MaaS车辆平台

架构规范

[标准版#0.1]

修订历史

表105

修订日期	版本	修订概述	修订者
				2019/11/04	0.1	创建新材料	MaaS业务部门

索引

1.一般概念 4

1.1.本规范的目的 4

1.2.目标车辆类型 4

1.3.目标电子平台 4

1.4.术语的定义 4

1.5.使用注意事项 4

1.6.MaaS的总体结构 4

1.7.采用的开发流程 6

1.8.ODD(运行设计域) 6

2.安全概念 7

2.1.概述 7

2.2.危害分析和风险评估 7

2.3.安全性要求的分配 8

2.4.冗余 8

3.安全性概念 10

3.1.概述 10

3.2.假定风险 10

3.3.风险对策 10

3.3.1.远程攻击的对策 11

3.3.2.修改对策 11

3.4.处理保留的数据信息 11

3.5.解决漏洞 11

3.6.与运营实体的合同 11

4.系统架构 12

4.1.概述 12

4.2.物理LAN架构(车载) 12

4.3.供电结构 14

5.功能分配 15

5.1.在健康情况下 15

5.2.在单个故障下 16

6.数据收集 18

6.1.在事件时 18

6.2.时常地 18

1.一般概念

1.1.本规范的目的

本文档是丰田MaaS车辆平台的架构规范，并且包含车辆级别的系统概述。

1.2.目标车辆类型

该规范适用于具有称为19ePF[ver.1和ver.2]的电子平台的丰田车辆。

具有19ePF的代表性车辆如下所示。

e-Palette，Sienna，RAV4等。

1.3.术语的定义

表106

1.4.使用注意事项

这是该文档的早期草案。

所有内容会有更改。这样的更改通知给用户。请注意，某些部分依然T.B.D，将来会更新。

2.架构概念

2.1.MaaS的总体结构

示出了具有目标车辆的MaaS的总体结构(图14)。

车辆控制技术被用作用于技术提供商的接口。

2.2.关于车辆的系统架构的概述

示出了作为前提的关于车辆的系统架构(图15)。

本文档的目标车辆将采用为ADS和VCIB之间的总线使用CAN的物理架构。为了实现本文档中的各个API，CAN帧和比特分配以“比特分配表”的形式显示为单独的文档。

2.3.关于车辆的电源架构的概述

如下所示为作为前提的电源架构(图16)。

蓝色部分由ADS提供商提供。而橙色部分则由VP提供。

ADS的电源结构与VP的电源结构隔离。此外，ADS提供商应安装与VP隔离的冗余电源结构。

3.安全概念

3.1.总体安全概念

基本安全概念如下所示。

发生故障时使车辆安全停车的策略如下所示(图17)。

1.发生故障后，整个车辆执行“检测故障”和“纠正故障影响”，然后达到安全状态1。

2.遵守ADS的指示，整个车辆以安全速度(假定小于0.2G)停在安全空间内。

然而，视情况而定，如果需要，整个车辆的减速度应大于上述减速度。

3.停车后，为了防止打滑，整个车辆通过启动固定系统达到安全状态2。

表107

有关可通知的单个故障和ADS的预期行为，请参阅称为“故障管理”的单独文档。

3.2.冗余

示出了丰田的MaaS车辆的冗余功能性。

丰田的车辆平台具有以下冗余功能性，可以满足功能安全分析所提出的安全目标。

冗余制动

制动系统上的任何单个故障均不会导致制动功能性的丧失。但是，根据发生故障的位置，剩余的能力可能不等同于主系统的能力。在这种情况下，制动系统被设计成防止能力变为0.3G或更小。

冗余转向

转向系统上的任何单个故障均不会导致转向功能性的丧失。但是，根据发生故障的位置，剩余的能力可能不等同于主系统的能力。在这种情况下，转向系统被设计成防止能力变为0.3G或更小。

冗余固定

丰田的MaaS车辆具有2种固定系统，即P锁和EPB。因此，固定系统的任何单个故障都不会导致固定能力的丧失。但是，在发生故障的情况下，最大静止倾斜角不会比系统健康时陡。

冗余电源

电源系统上的任何单个故障都不会导致电源功能性的丧失。但是，在主电源出现故障的情况下，辅助电源系统会在一段时间内继续向有限的系统供电。

冗余通信

通信系统上的任何单个故障都不会导致所有通信功能性的丧失。需要冗余的系统具有物理冗余通信线路。有关更多详细信息，请参阅“物理LAN结构(车载)”一章。

4.安全性概念

4.1.概述

关于安全性，丰田公司的MaaS车辆采用丰田公司发布的安全性文档作为上层文档。

4.2.假定风险

整个风险不仅包括在基本e-PF上假定的风险，而且还包括对Autono-MaaS车辆假定的风险。

整个风险如下所示。

[远程攻击]

-对车辆

□·欺骗中心

□·ECU软件变更

·DoS攻击

·嗅探

-从车辆

□·欺骗其他车辆

□·用于中心或其他车辆上的ECU的软件变更

·对中心或其他车辆的DoS攻击

□·上载非法数据

[修改]

□·非法重编程

□·设置非法的ADK

□·客户安装未经认证的产品

4.3.风险对策

上述假定风险的对策如下所示。

4.3.1.远程攻击的对策

远程攻击的对策如下所示。

由于自动驾驶套件与操作实体的中心进行通信，因此应确保端到端的安全性。由于执行了提供行驶控制指令的功能，因此需要自动驾驶套件中的多层保护。在自动驾驶套件中使用安全的微型计算机或安全性芯片，并作为第一层提供足够的安全性措施，以防止来自外部的访问。使用另一个安全微型计算机和另一个安全性芯片提供作为第二层的安全性。(自动驾驶套件中的多层保护，包括作为第一层的防止从外部直接进入的保护，以及作为第二层的作为前者下方的层的保护)。

4.3.2.修改对策

修改的对策如下所示。

对于防伪自动驾驶套件采取的措施，执行设备身份验证和消息身份验证。在存储钥匙时，应提供防止篡改的措施，并为每对车辆和自动驾驶套件更换钥匙组。或者，合同应规定操作实体应进行充分的管理，以免附有未经授权的套件。对于防止Autono-MaaS车辆用户附上未经授权的产品的措施，合同应规定操作实体应行使管理权，不允许附有未经授权的套件。

在应用于实际车辆时，应一起进行可信的威胁分析，并应该完成用于解决LO时自动驾驶套件最新漏洞的措施。

5.功能分配

5.1.在健康的情况下

代表性功能性的分配如下所示(图18)。

[功能分配]

表108

5.2.在单个故障下

尽管上面已经描述了本公开的实施例，但是应当理解，本文公开的实施例在各个方面都是说明性的而非限制性的。本发明的范围由权利要求的术语限定，并且意图包括在与权利要求的术语等同的范围和含义内的任何修改。

Claims

1.一种车辆(1)，其上能够安装自动驾驶系统(3)，所述车辆包括：

车辆平台(5)，其根据来自所述自动驾驶系统(3)的指令控制所述车辆(1)；和

车辆控制接口(4)，其用作所述自动驾驶系统(3)和所述车辆平台(5)之间的接口，其中

所述车辆平台(5)接收与驾驶员对制动踏板(50)的踩下量对应的第一减速请求，并通过所述车辆控制接口(4)接收来自所述自动驾驶系统(3)的第二减速请求，并且

在自主模式期间，所述车辆平台(5)将所述第一减速请求和所述第二减速请求的总和指定作为所述车辆(1)的目标减速度。

2.根据权利要求1所述的车辆(1)，其中

所述车辆平台(5)具有作为所述自主模式的VO模式(车辆运行模式)和NVO模式(非车辆运行模式)，

在作为控制模式的所述VO模式下，在所述驾驶员乘坐所述车辆(1)的情况下所述车辆能够自动驾驶，而

在作为控制模式的所述NVO模式下，所述车辆(1)能够完全无人驾驶，并且

在所述VO模式或所述NVO模式下，所述车辆平台(5)将所述总和指定作为所述目标减速度。