JP2023048306A - 車両プラットフォーム、車両制御インターフェースボックス、および、自動運転システム - Google Patents
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Abstract
【課題】自動運転システムが車両プラットフォームの電源モードを制御している間に車両の電源状態が自動運転システムによる制御とは無関係に遷移した場合に、その遷移がドライバ入力により行われたことを自動運転システムに通知する。【解決手段】VP120は、ADS202を搭載可能に構成される。VP120は、ベース車両100と、VCIB111とを備える。VCIB111は、ベース車両100とADS202との間のインターフェースを行なう。そして、VCIB111は、ベース車両100の起動および停止を切り替えるためのスタート/ストップボタン130のドライバ入力を示す信号S1をADS202に出力する。【選択図】図2
Description
本開示は、自動運転システムを搭載可能に構成された車両プラットフォーム、車両プラットフォームと車両プラットフォームに搭載される自動運転システムとの間のインターフェースを行なう車両制御インターフェースボックス、および、車両プラットフォームに搭載可能に構成された自動運転システムに関する。
特開2018-132015号公報(特許文献1)は、自動運転システムを搭載した車両を開示する。この車両は、動力システムと、電源システムと、自動運転システムとを搭載している。動力システムは、車両の動力を統括的に管理する。電源システムは、車両に搭載されるバッテリの充放電電力および各種車載器の電力供給等を統括的に管理する。自動運転システムは、車両の自動運転制御を統括的に実行する。動力システムのエンジンECU、電源システムの電源ECU、および自動運転システムの自動運転ECUは、車載ネットワークを通じて通信可能に接続されている(特許文献1参照)。
自動運転システムの事業者が開発した自動運転システムを車両に外付けすることが考えられる。この場合、外付けされた自動運転システムからの指令に従って車両制御が実行されることで自動運転が行われる。
このような車両においては、外付けされる自動運転システムと車両との間でやり取りされる各種指令および信号のインターフェースが重要である。そして、外付けされた自動運転システムが車両プラットフォームの電源モードを制御している間に、車両の起動および停止を切り替えるためのドライバ入力(ユーザ操作)が行われると、車両の電源状態が自動運転システムによる制御とは無関係に遷移する場合がある。このような場合、意図しない不具合が引き起こされる可能性がある。
本開示は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、自動運転システムが搭載された車両プラットフォームにおいて、自動運転システムが車両プラットフォームの電源モードを制御している間に車両の電源状態が自動運転システムによる制御とは無関係に遷移した場合に、意図しない不具合が引き起こされることを防止することである。
本開示の他の目的は、車両プラットフォームと車両プラットフォームに搭載される自動運転システムとの間のインターフェースを行なう車両制御インターフェースボックスにおいて、自動運転システムが車両プラットフォームの電源モードを制御している間に車両の電源状態が自動運転システムによる制御とは無関係に遷移した場合に、意図しない不具合が引き起こされることを防止することである。
本開示の他の目的は、車両プラットフォームに搭載された自動運転システムにおいて、自動運転システムが車両プラットフォームの電源モードを制御している間に車両の電源状態が自動運転システムによる制御とは無関係に遷移した場合に、意図しない不具合が引き起こされることを防止することである。
本開示の車両プラットフォームは、自動運転システムを搭載可能に構成される。車両プラットフォームは、車両と、車両制御インターフェースボックスとを備える。車両制御インターフェースボックスは、車両と自動運転システムとの間のインターフェースを行なう。そして、車両制御インターフェースボックスは、車両の起動および停止を切り替えるためのボタンのドライバ入力を示す信号を自動運転システムに出力する。
上記の構成とすることにより、上記ボタンのドライバ入力を示す信号が自動運転システムに伝達される。この信号は、車両の電源状態の遷移がドライバ入力により行われたことを表す。よって、車両の電源状態の遷移がドライバ入力により行われたことを自動運転システムに通知することができる。
本開示の車両制御インターフェースボックスは、自動運転システムを搭載可能に構成された車両プラットフォームを構成する車両と自動運転システムとの間のインターフェースを行なう。車両制御インターフェースボックスは、プロセッサと、メモリとを備える。メモリは、プロセッサによって実行されるプログラムを記憶する。プロセッサは、車両の起動および停止を切り替えるためのボタンのドライバ入力を示す信号を、プログラムに従って自動運転システムに出力する。
本開示の自動運転システムは、車両プラットフォームに搭載可能に構成される。車両プラットフォームは、車両と、車両と自動運転システムとの間のインターフェースを行なう車両制御インターフェースボックスとを含む。自動運転システムは、コンピュータと、通信モジュールとを備える。通信モジュールは、車両制御インターフェースボックスとの通信を行なう。コンピュータは、車両の起動および停止を切り替えるためのボタンのドライバ入力を示す信号を、車両制御インターフェースボックスから、通信モジュールを通じて受信するようにプログラムされる。
コンピュータは、ドライバ入力を示す信号を、所定時間内に所定回数以上受けた場合に、上記ボタンがホールドされていると判定してもよい。
上記の構成とすることにより、上記ボタンがホールドされていることを、車両プラットフォームから自動運転システムに通知することができる。
本開示によれば、自動運転システムが車両プラットフォームの電源モードを制御している間に車両の電源状態が自動運転システムによる制御とは無関係に遷移した場合に、その遷移がドライバ入力により行われたことを自動運転システムに通知することができる。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
[実施の形態]
図1は、本開示の実施の形態に従う車両10の概要を示す図である。図1を参照して、車両10は、自動運転キット(以下、「ADK(Autonomous Driving Kit)」と表記する。)200と、車両プラットフォーム(以下、「VP(Vehicle Platform)」と表記する。)120とを備える。ADK200は、VP120に取付可能(搭載可能)に構成されている。ADK200とVP120とは、VP120に搭載される車両制御インターフェースボックス111(後述)を通じて相互に通信可能に構成されている。
図1は、本開示の実施の形態に従う車両10の概要を示す図である。図1を参照して、車両10は、自動運転キット(以下、「ADK(Autonomous Driving Kit)」と表記する。)200と、車両プラットフォーム(以下、「VP(Vehicle Platform)」と表記する。)120とを備える。ADK200は、VP120に取付可能(搭載可能)に構成されている。ADK200とVP120とは、VP120に搭載される車両制御インターフェースボックス111(後述)を通じて相互に通信可能に構成されている。
VP120は、ADK200からの制御要求(指令)に従って自動運転を行なうことができる。なお、図1では、VP120とADK200とが離れた位置に示されているが、ADK200は、実際にはVP120を構成するベース車両100(後述)のルーフトップ等に取り付けられる。ADK200は、VP120から取り外すことも可能である。ADK200が取り外されている場合には、VP120は、ドライバ(ユーザ)の運転により走行することができる。この場合、VP120は、マニュアルモードによる走行制御(ユーザ操作に応じた走行制御)を実行する。
ADK200は、車両10(ベース車両100)の自動運転を行なうための自動運転システム(以下、「ADS(Autonomous Driving System)」と表記する。)202を含む。ADS202は、例えば、車両10の走行計画を作成する。そして、ADS202は、作成された走行計画に従って車両10を走行させるための各種指令(制御要求)を、指令毎に定義されたAPI(Application Program Interface)に従ってVP120へ出力する。また、ADS202は、VP120の状態(車両状態)を示す各種信号を、信号毎に定義されたAPIに従ってVP120から受信する。そして、ADS202は、受信した車両状態を走行計画の作成に反映する。ADS202の詳細な構成については、後ほど説明する。
VP120は、ベース車両100と、車両制御インターフェースボックス(以下、「VCIB(Vehicle Control Interface Box)」と表記する。)111とを含む。
ベース車両100は、ADK200(ADS202)からの制御要求に従って各種車両制御を実行する。ベース車両100は、車両を制御するための各種システム及び各種センサを含む。具体的には、ベース車両100は、統合制御マネージャ115と、ブレーキシステム121と、ステアリングシステム122と、パワートレーンシステム123と、アクティブセーフティシステム125と、ボディシステム126と、車輪速センサ127A,127Bと、ピニオン角センサ128と、カメラ129Aと、レーダセンサ129B,129Cとを含む。
統合制御マネージャ115は、プロセッサ及びメモリを含み、車両の動作に関わる上記各システム(ブレーキシステム121、ステアリングシステム122、パワートレーンシステム123、アクティブセーフティシステム125、ボディシステム126)を統合して制御する。
ブレーキシステム121は、各車輪に設けられる制動装置を制御するように構成される。制動装置は、例えば、アクチュエータによって調整される油圧を用いて動作するディスクブレーキシステム(図示せず)を含む。
ブレーキシステム121には、車輪速センサ127A,127Bが接続される。車輪速センサ127Aは、前輪の回転速度を検出し、その検出値をブレーキシステム121へ出力する。車輪速センサ127Bは、後輪の回転速度を検出し、その検出値をブレーキシステム121へ出力する。
また、ブレーキシステム121は、ADK200からVCIB111及び統合制御マネージャ115を介して出力される所定の制御要求に従って、制動装置に対する制動指令を生成する。そして、ブレーキシステム121は、生成された制動指令を用いて制動装置を制御する。なお、統合制御マネージャ115は、各車輪の回転速度に基づいて車両の速度(車速)を算出することができる。
ステアリングシステム122は、車両の操舵輪の操舵角を、操舵装置を用いて制御するように構成される。操舵装置は、例えば、アクチュエータにより操舵角の調整が可能なラック&ピニオン式の電動パワーステアリング(EPS:Electric Power Steering)を含む。
ステアリングシステム122には、ピニオン角センサ128が接続される。ピニオン角センサ128は、操舵装置を構成するアクチュエータの回転軸に連結されたピニオンギヤの回転角(ピニオン角)を検出し、その検出値をステアリングシステム122へ出力する。
また、ステアリングシステム122は、ADK200からVCIB111及び統合制御マネージャ115を介して出力される所定の制御要求に従って、操舵装置に対する操舵指令を生成する。そして、ステアリングシステム122は、生成された操舵指令を用いて操舵装置を制御する。
パワートレーンシステム123は、複数の車輪の少なくとも1つに設けられる電動パーキングブレーキ(EPB:Electric Parking Brake)システムと、ベース車両100のトランスミッションに設けられるパーキングロック(P-Lock)システムと、シフトレンジを選択するためのシフト装置を含む推進システムとを制御する。パワートレーンシステム123の詳細な構成については、後ほど図2にて説明する。
アクティブセーフティシステム125は、カメラ129A及びレーダセンサ129B,129Cを用いて車両前方又は後方の障害物(歩行者、自転車、駐車車両、電柱等)を検出する。アクティブセーフティシステム125は、車両10と障害物との間の距離、及び車両10の移動方向に基づいて、車両10が障害物と衝突する可能性があるかどうかを判定する。そして、アクティブセーフティシステム125は、衝突の可能性があると判定する場合、車両の制動力が増加するように、統合制御マネージャ115を介してブレーキシステム121へ制動指令を出力する。
ボディシステム126は、例えば、車両10の走行状態又は環境等に応じて、方向指示器、ホーン、ワイパー等の部品(いずれも図示せず)を制御するように構成される。ボディシステム126は、ADK200からVCIB111及び統合制御マネージャ115を介して出力される所定の制御要求に従って、上記の各部品を制御する。
VCIB111は、CAN(Controller Area Network)等を通じてADK200のADS202と通信可能に構成される。VCIB111は、通信される信号毎に定義された所定のAPIを実行することにより、ADS202から各種制御要求を受信し、また、VP120の状態をADS202へ出力する。VCIB111は、ADS202から制御要求を受信すると、その制御要求に対応する制御指令を、統合制御マネージャ115を介して制御指令に対応するシステムへ出力する。また、VCIB111は、ベース車両100の各種情報を各システムから統合制御マネージャ115を介して取得し、ベース車両100の状態を車両状態としてADS202へ出力する。
なお、車両10は、MaaS(Mobility as a Service)システムの構成の一つとして採用され得る。MaaSシステムは、車両10に加えて、例えば、データサーバと、モビリティサービス・プラットフォーム(MSPF:Mobility Service Platform)とをさらに備える(いずれも図示せず)。
MSPFとは、各種モビリティサービスが接続される統一プラットフォームである。MSPFには、自動運転関連のモビリティサービスが接続される。MSPFには、自動運転関連のモビリティサービス以外にも、ライドシェア事業者、カーシェア事業者、レンタカー事業者、タクシー事業者、保険会社等により提供されるモビリティサービスが接続され得る。モビリティサービスを含む各種モビリティサービスは、MSPF上で公開されたAPIを用いて、MSPFが提供する様々な機能をサービス内容に応じて利用することができる。
VP120は、MaaSシステムのデータサーバと無線通信するための通信I/F(インターフェース)としてDCM(Data Communication Module)をさらに備えている(図示せず)。DCMは、例えば、速度、位置、自動運転状態のような各種車両情報をデータサーバへ出力する。また、DCMは、例えば、自動運転関連のモビリティサービスにおいて車両10を含む自動運転車両の走行を管理するための各種データを、モビリティサービスからMSPF及びデータサーバを通じて受信する。
MSPFにおいては、ADKの開発に必要な車両状態及び車両制御の各種データを利用するためのAPIが公開されている。各種モビリティサービスは、MSPF上で公開されたAPIを用いて、MSPFが提供する様々な機能をサービス内容に応じて利用することができる。例えば、自動運転関連のモビリティサービスは、MSPF上で公開されたAPIを用いて、データサーバと通信を行なう自動運転車両の運転制御データや、データサーバに蓄えられた情報等をMSPFから取得することができる。また、自動運転関連のモビリティサービスは、上記APIを用いて、車両10を含む自動運転車両を管理するためのデータ等をMSPFへ送信することができる。
図2は、図1に示したADK200(ADS202)及びVP120の構成をより詳細に示す図である。図2を参照して、ADK200のADS202は、コンピュータ210と、HMI(Human Machine Interface)230と、認識用センサ260と、姿勢用センサ270と、センサクリーナ290とを含む。
コンピュータ210は、メモリおよびプロセッサと、通信モジュール210A,210Bとを含む。メモリは、プロセッサによって実行可能なプログラムを記憶する。プロセッサは、メモリに記憶されたプログラムに従って各種処理を実行する。通信モジュール210A,210Bは、VCIB111と通信可能に構成される。コンピュータ210は、車両10の自動運転時に、各種センサ(後述)を用いて、車両周辺の環境、並びに車両10の姿勢、挙動及び位置を取得するとともに、VP120からVCIB111を経由して車両状態を取得し、車両10の次の動作(加速、減速、曲がる等)を設定する。そして、コンピュータ210は、設定された次の動作を実現するための各種指令をVP120のVCIB111へ出力する。ADK200がVP120に取り付けられている場合、コンピュータ210は、VP120の電源モードを制御するように構成されている。VP120の電源モードは、ベース車両100の電源状態とは必ずしも同一ではないものの、スタート/ストップボタン130(後述)のドライバ入力が行われない場合、ベース車両100の電源状態と整合している。
HMI230は、自動運転時、ユーザの操作を要する運転時、自動運転とユーザの操作を要する運転との間での移行時等に、ユーザへの情報の提示やユーザ操作の受け付けを行なう。HMI230は、例えば、VP120に設けられるタッチパネルディスプレイ等の入出力装置(図示せず)と接続可能に構成される。
認識用センサ260は、車両周辺の環境を認識するためのセンサである。認識用センサ260は、例えば、LIDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)、ミリ波レーダ、及びカメラのうちの少なくとも1つを含んで構成される。
LIDARは、レーザ光(赤外線)をパルス状に照射し、対象物に反射して戻ってくるまでの時間によって距離を計測するための距離計測装置である。ミリ波レーダは、波長の短い電波を対象物に照射し、対象物から戻ってきた電波を検出して、対象物までの距離や方向を計測する距離計測装置である。カメラは、例えば、車室内のルームミラーの裏側に配置されており、車両10の前方の撮影に用いられる。カメラによって撮影された画像や映像に対する人工知能(AI)や画像処理用プロセッサを用いた画像処理によって、車両10の前方にある他の車両、障害物、人等が認識可能となる。認識用センサ260によって取得された情報は、コンピュータ210へ出力される。
姿勢用センサ270は、車両10の姿勢、挙動、位置を検出するためのセンサである。姿勢用センサ270は、例えば、IMU(Inertial Measurement Unit)と、GPS(Global Positioning System)とを含んで構成される。
IMUは、例えば、車両10の前後方向、左右方向及び上下方向の加速度と、車両10のロール方向、ピッチ方向及びヨー方向の角速度とを検出する。GPSは、地球の軌道上を周回する複数のGPS衛星から受信する情報を用いて車両10の位置を検出する。姿勢用センサ270によって取得された情報は、コンピュータ210へ出力される。
センサクリーナ290は、各種センサに付着した汚れを除去するように構成される。センサクリーナ290は、例えば、カメラのレンズや、レーザ又は電波の照射部等に付着した汚れを、洗浄液やワイパー等を用いて除去する。
VCIB111は、ベース車両100とADS202との間のインターフェースを行なう。VCIB111は、VCIB111Aと、VCIB111Bとを含む。VCIB111A,111Bの各々は、ECU(Electronic Control Unit)によって構成される。ECUは、図示しないCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサと、メモリ(ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory))とを含んで構成される。ROMは、プロセッサによって実行可能なプログラムを記憶する。プロセッサは、ROMに記憶されたプログラムに従って各種処理を実行する。
VCIB111A,111Bは、それぞれADS202の通信モジュール210A,210Bと相互に通信可能に接続されている。また、VCIB111AとVCIB111Bとも、相互に通信可能に接続されている。VCIB111Bは、VCIB111Aと比較して同等の機能を有しているが、VP120を構成する複数のシステムに対する接続先が一部異なる。
VCIB111A,111Bの各々は、ADS202とVP120との間で制御要求及び車両状態を中継する。具体的には、VCIB111Aについて代表的に説明すると、VCIB111Aは、ADS202から出力される各種制御要求を、制御要求毎に定義されたAPIに従って受信する。そして、VCIB111Aは、受信した制御要求に対応する指令を生成し、制御要求に対応するベース車両100のシステムへ出力する。VCIB111AがADS202から受信する制御要求(制御指令)は、ADS202がVP120の電源モードを制御するために出力する電源モード指令を含む。ADS202は、この電源モード指令を用いてVP120の電源モードを制御することができる。
また、VCIB111Aは、VP120の各システムから出力される車両情報を受け、VP120の車両状態を示す情報(信号)を、車両状態毎に定義されたAPIに従ってADS202へ送信(出力)する。ADS202へ送信される、車両状態を示す情報は、VP120の各システムから出力される車両情報と同一の情報であってもよいし、ADS202で実行される処理に用いられる情報が上記の車両情報から抽出されたものであってもよい。本実施の形態では、VCIB111によりADS202へ送信される車両状態は、スタート/ストップボタン130(後述)の状態を含む。この車両状態は、ベース車両100の電源状態を含んでいてもよい。
一部のシステム(例えば、ブレーキや操舵)の動作に関して同等の機能を有するVCIB111A及びVCIB111Bが備えられることにより、ADS202とVP120との間の制御系統が冗長化されている。これにより、システムの一部に何らかの障害が発生した場合に、適宜制御系統を切り替えたり、障害が発生した制御系統を遮断したりすることによって、VP120の機能(曲がる、止まる等)を維持することができる。
ブレーキシステム121は、ブレーキシステム121A,121Bを含む。ステアリングシステム122は、ステアリングシステム122A,122Bを含む。パワートレーンシステム123は、EPBシステム123Aと、P-Lockシステム123Bと、推進システム124と含む。
VCIB111Aと、ブレーキシステム121A、ステアリングシステム122A、EPBシステム123A、P-Lockシステム123B、推進システム124、ボディシステム126、及びスタート/ストップボタン130とは、通信バスを介して相互に通信可能に接続される。また、VCIB111Bと、ブレーキシステム121B、ステアリングシステム122B、P-Lock123、及びスタート/ストップボタン130とは、通信バスを介して相互に通信可能に接続される。
ブレーキシステム121A,121Bは、各車輪に設けられる複数の制動装置を制御可能に構成される。ブレーキシステム121Bは、ブレーキシステム121Aと同等の機能を有するようにしてもよいし、或いは、一方は、各車輪の車両走行時の制動力を独立して制御可能に構成され、他方は、車両走行時に各車輪において同じ制動力が発生するように制御可能に構成されてもよい。
ブレーキシステム121A,121Bは、ADS202からVCIB111を介して受ける制御要求に従って、制動装置に対する制動指令を生成する。ブレーキシステム121A,121Bは、例えば、一方のブレーキシステムにおいて生成された制動指令を用いて制動装置を制御し、そのブレーキシステムに異常が発生する場合に、他方のブレーキシステムにおいて生成された制動指令を用いて制動装置を制御する。
ステアリングシステム122A,122Bは、車両10の操舵輪の操舵角を、操舵装置を用いて制御可能に構成される。ステアリングシステム122Bは、ステアリングシステム122Aと比較して同様の機能を有する。
ステアリングシステム122A,122Bは、ADS202からVCIB111を介して受ける制御要求に従って、操舵装置に対する操舵指令を生成する。ステアリングシステム122A,122Bは、例えば、一方のステアリングシステムにおいて生成された操舵指令を用いて操舵装置を制御し、そのステアリングシステムに異常が発生する場合に、他方のステアリングシステムにおいて生成された操舵指令を用いて操舵装置を制御する。
EPBシステム123Aは、EPBを制御可能に構成される。EPBは、制動装置とは別に設けられ、アクチュエータの動作によって車輪を固定する。EPBは、例えば、複数の車輪の一部に設けられるパーキングブレーキ用のドラムブレーキをアクチュエータにより作動させて車輪を固定したり、ブレーキシステム121A,121Bとは別に制動装置に供給される油圧を調整可能とするアクチュエータを用いて制動装置を作動させて車輪を固定したりする。
EPBシステム123Aは、ADS202からVCIB111を介して受ける制御要求に従ってEPBを制御する。
P-Lockシステム123Bは、P-Lock装置を制御可能に構成される。P-Lock装置は、ベース車両100のトランスミッション内の回転要素に連結して設けられる歯車(ロックギヤ)の歯部に対して、アクチュエータにより位置が調整されるパーキングロックポールの先端に設けられた突起部を嵌合させる。これにより、トランスミッションの出力軸の回転が固定され、車輪が固定される。
P-Lockシステム123Bは、ADS202からVCIB111を介して受ける制御要求に従ってP-Lock装置を制御する。P-Lockシステム123Bは、ADS202からの制御要求がシフトレンジをパーキングレンジ(Pレンジ)にする要求を含む場合にP-Lock装置を作動させ、制御要求がシフトレンジをPレンジ以外にする要求を含む場合にP-Lock装置の作動を解除する。
推進システム124は、シフト装置を用いたシフトレンジの切り替えが可能であり、かつ、駆動源を用いた車両10の移動方向に対する車両10の駆動力を制御可能に構成される。切り替え可能なシフトレンジとしては、例えば、Pレンジと、ニュートラルレンジ(Nレンジ)と、前進走行レンジ(Dレンジ)と、後進走行レンジ(Rレンジ)とを含む。駆動源は、例えば、モータジェネレータやエンジン等を含む。
推進システム124は、ADS202からVCIB111を介して受ける制御要求に従って、シフト装置と駆動源とを制御する。
アクティブセーフティシステム125は、ブレーキシステム121Aと通信可能に接続されている。アクティブセーフティシステム125は、上述のとおり、カメラ129A及びレーダセンサ129Bを用いて車両前方の障害物等(障害物や人)を検出し、障害物等との距離によって衝突の可能性があると判定する場合、制動力が増加するようにブレーキシステム121Aに制動指令を出力する。
ボディシステム126は、ADS202からVCIB111を介して受ける制御要求に従って、方向指示器、ホーン又はワイパー等の部品を制御する。
スタート/ストップボタン130は、ベース車両100の起動および停止を切り替える(言い換えれば、ベース車両100の電源状態を切り替える)ためのボタン(スイッチ)である。スタート/ストップボタン130は、「パワースイッチ」または「イグニッションスイッチ」とも称される。スタート/ストップボタン130は、ドライバ(ユーザ)によって押下されるボタンとしてベース車両100に搭載される。
スタート/ストップボタン130の状態は、オン状態と、オフ状態とを含む。オン状態は、スタート/ストップボタン130がドライバにより押下されている状態(押下状態)である。言い換えれば、オン状態は、このボタンのドライバ入力が有る状態である。オフ状態は、スタート/ストップボタン130がドライバにより押下されていない状態(非押下状態)である。言い換えれば、オフ状態は、このボタンのドライバ入力が無い状態である。スタート/ストップボタン130の状態を示す信号SAは、スタート/ストップボタン130からVCIB111へ出力される。具体的には、信号SAは、スタート/ストップボタン130がオン状態である場合に、Hレベル(論理ハイ)の信号である。他方、信号SAは、スタート/ストップボタン130がオフ状態である場合に、Lレベル(論理ロー)の信号である。
本実施の形態では、いわゆるレベル4以下の、車両10(ベース車両100)の自動運転が行われる場合を想定する。そして、このような自動運転中、スタート/ストップボタン130のドライバ入力(押下)は有効化されているものとする。そのため、ドライバの意思で行われるこのドライバ入力は、ベース車両100の電源状態を遷移(変化)させる。その結果、ADS202がVP120の電源モードを制御している間にベース車両100の電源状態がADS202による制御とは無関係に遷移することがある。
他方、いわゆるレベル5の、車両10の自動運転(完全自動運転)中、スタート/ストップボタン130のドライバ入力は無効化されるものとする。すなわち、スタート/ストップボタン130がホールドされる。よって、車両10の完全自動運転中、このドライバ入力は、ベース車両100の電源状態を遷移させない。スタート/ストップボタン130がホールドされる場合については、実施の形態の変形例において後述する。
上記の構成を有する車両10において、例えば、ユーザのHMI230に対する操作等によって自律ステートとして自律モード(自動運転モード)が選択されると、自動運転が実施される。上述のように、ADS202は、自動運転中においては、まず、走行計画を作成する。走行計画の例としては、例えば、直進を継続する計画、予め定められた走行経路中の所定の交差点で左折/右折する計画、走行車線を変更する計画等が挙げられる。
ADS202は、作成された走行計画に従って車両10が動作するために必要な制御的な物理量(加速度、減速度、タイヤ切れ角等)を算出する。ADS202は、APIの実行周期毎の物理量を分割する。ADS202は、APIを用いて、分割された物理量を表す制御要求をVCIB111へ出力する。さらに、ADS202は、VP120から車両状態(車両の実際の移動方向、車両の固定化の状態等)を取得し、取得された車両状態を反映した走行計画を再作成する。このようにして、ADS202は、車両10の自動運転を可能とする。
ADS202(ADK200)がVP120に外付けされる場合、ADS202のコンピュータ210からの指令に従って車両制御が実行されることで車両10(ベース車両100)の自動運転が行われる。
ADS202がVP120の電源モードを制御している間に、ベース車両100の起動および停止を切り替えるためのドライバ入力(スタート/ストップボタン130の押下)が行われると、ベース車両100の電源状態がADS202による制御とは無関係に遷移する場合がある。このような場合、VP120の電源モードと、ベース車両100の電源状態とが整合しなくなるため、意図しない不具合が引き起こされる可能性がある。そのため、ベース車両100の電源状態の遷移がドライバ入力により行われた(すなわち、この遷移がドライバの意思に基づいている)ことをADS202に通知することが望ましい。
そこで、本実施の形態に従うVCIB111は、スタート/ストップボタン130の状態を示すドライバ入力信号SSをADS202に出力する。具体的には、VCIB111のプロセッサは、VCIB111のメモリに記憶されたプログラムに従って、ドライバ入力信号SSをADS202に出力する。ADS202のコンピュータ210は、VCIB111から、通信モジュール210A,210Bを通じてドライバ入力信号SSを受信するようにプログラムされる。
ドライバ入力信号SSは、スタート/ストップボタン130のドライバ入力(このボタンの押下)が無いことを示す信号S0と、スタート/ストップボタン130のドライバ入力を示す信号S1とを含む。この実施の形態では、説明の簡略化のため、ドライバ入力信号SSは、スタート/ストップボタン130からVCIB111に出力される信号SAと同じであるものとする。具体的には、信号S0は、Lレベルの信号SAと同じであり、信号S1は、Hレベルの信号SAと同じである。
上記の構成とすることにより、スタート/ストップボタン130のドライバ入力が行われた場合に、信号S1がADS202に伝達される。信号S1は、ベース車両100の電源状態の遷移がスタート/ストップボタン130のドライバ入力により行われたことを表す。よって、ベース車両100の電源状態の遷移がドライバ入力により行われたことをADS202に通知することができる。
図3は、ドライバ入力信号SSが取り得る値を説明するための図である。図3を参照して、ドライバ入力信号SSは、0~2のいずれかの値を取り得る。これらの値は、VCIB111により設定される。
値0は、スタート/ストップボタン130がオフされている(非押下状態である)ことを示す。ドライバ入力信号SSの値が0である場合、ドライバ入力信号SSは、信号S0である。
値1は、スタート/ストップボタン130がオンされている(押下状態である)ことを示す。ドライバ入力信号SSの値が1である場合、ドライバ入力信号SSは、信号S1である。
値2は、VP120の電源において何らかの不健全な状況が引き起こされていることを示す。以下の説明においては、この不健全な状況が引き起こされておらず、ドライバ入力信号SSの値は、0または1のいずれかであるものとする。
図4は、ドライバ入力信号SSの値が変化する様子の一例を示す図である。図4において、縦軸は、ドライバ入力信号SSの値を示し、横軸は、時間を示す。
図4を参照して、時刻t0~時刻t1の期間中、スタート/ストップボタン130がオフ状態である。そのため、ドライバ入力信号SSの値は、0である(信号S0)。
時刻t1において、スタート/ストップボタン130がドライバにより押下されると(オン操作)、スタート/ストップボタン130の状態がオフ状態からオン状態に切り替わる。そのため、ドライバ入力信号SSの値は、0から1に切り替わる。
時刻t1~時刻t2までの期間中、スタート/ストップボタン130は、ドライバにより押下される。この期間中、ドライバ入力信号SSの値は、1に保たれる(信号S1)。
このようにスタート/ストップボタン130が押下された場合、ドライバがベース車両100の電源状態の遷移を希望していると考えられる。よって、1の値を有するドライバ入力信号SS(信号S1)は、ドライバがベース車両100の電源状態の遷移を希望していることを表す。
そこで、信号S1が出力された場合に、ADS202は、ドライバが望む、ベース車両100の電源状態を推定し、その推定された電源状態に整合するようにVP120の電源モードを制御してもよい。一例として、ベース車両100がReady-ON状態である状況において信号S1が出力された場合、ベース車両100の電源状態が電源停止状態に遷移することをドライバが望んでいるとADS202は推定する。電源停止状態は、ベース車両100の各システム(ECU)が停止している状態である。そして、ADS202は、ベース車両100の遷移後の電源状態(電源停止状態)に整合するようにVP120の電源モードをスリープ(Sleep)モードに制御する。
時刻t2において、スタート/ストップボタン130がドライバにより押下されなくなると、スタート/ストップボタン130の状態がオン状態からオフ状態に切り替わる。そのため、ドライバ入力信号SSの値は、1から0に切り替わる。その後、この例では、ドライバ入力信号SSの値が0に保たれる(信号S0)。
図5は、スタート/ストップボタン130の押下に伴って実行される処理の一例を示すフローチャートである。
図5を参照して、VCIB111のプロセッサは、スタート/ストップボタン130からの信号SAに従って、スタート/ストップボタン130がオンされているか否かを判定する(ステップS10)。具体的には、スタート/ストップボタン130からVCIB111に出力された信号SAのレベルがLレベルまたはHレベルのいずれであるかを判定する。
スタート/ストップボタン130がオフされている場合(ステップS10においてNO)、VCIB111のプロセッサは、スタート/ストップボタン130のドライバ入力が無いことを示す信号S0をADS202に出力する(ステップS15)。本実施の形態では、信号S0は、Lレベルを有する信号SAと同じであり、図4の時刻t0~時刻t1の期間、および時刻t2以降の期間においてADS202に出力される信号である。
他方、スタート/ストップボタン130がオンされている場合(ステップS10においてYES)、VCIB111のプロセッサは、スタート/ストップボタン130のドライバ入力を示す信号S1をADS202に出力する(ステップS20)。本実施の形態では、信号S1は、Hレベルを有する信号SAと同じであり、図4の時刻t1~時刻t2の期間においてADS202に出力される信号である。
ADS202のコンピュータ210は、VCIB111から、通信モジュール210A,210Bを通じて、信号S0または信号S1を受信する(ステップS40)。コンピュータ210がこれらの信号のいずれを受信するかは、ステップS10における処理の分岐結果に応じて異なる。
ADS202は、ステップS40において信号S1を受信した場合、ベース車両100の遷移後の電源状態に整合するように、VP120の電源モードを制御してもよい。
以上のように、本実施の形態に従うVP120は、ベース車両100と、VCIB111とを備える。VCIB111は、スタート/ストップボタン130のドライバ入力を示す信号S1をADS202に出力する。
上記の構成とすることにより、スタート/ストップボタン130のドライバ入力(押下)が行われた場合に、信号S1がADS202に伝達される。信号S1は、ベース車両100の電源状態の遷移がドライバ入力により行われたことを表す。よって、ADS202がVP120の電源モードを制御している間にベース車両100の電源状態がADS202による制御とは無関係に遷移した場合に、ベース車両100の電源状態の遷移がドライバ入力により行われたことをADS202に通知することができる。そして、ADS202は、ベース車両100の電源状態の遷移がドライバ入力により行われたことを判定することができる。
VP120の電源モードと、ベース車両100の電源状態とが整合していない場合、意図しない不具合が引き起こされる可能性がある。これに対して、本実施の形態では、これらが整合してない状況下であっても、ADS202は、ベース車両100の電源状態の遷移がドライバ入力により行われた(すなわち、ドライバの意思に基づいている)と判定することができる。そして、ADS202は、例えば、上記の不具合が引き起こされないように各種制御(例えば、ドライバの意思を最優先して、これらが整合するようにVP120の電源モードを変更する制御)を実行することができる。
さらに、ADS202は、車両10の外部からの、ベース車両100の電源状態のハッキングなどのセキュリティ問題が無いことを、上記の判定結果に従って確かめることができる。
[実施の形態の変形例]
ADS202がVP120の電源モードを制御している間、ベース車両100の電源状態がスタート/ストップボタン130のドライバ入力により影響されないように、スタート/ストップボタン130がホールドされる場合がある(例えば、完全自動運転中)。このような場合、ADS202のコンピュータ210は、スタート/ストップボタン130がホールドされていることを判定できることが好ましい。
ADS202がVP120の電源モードを制御している間、ベース車両100の電源状態がスタート/ストップボタン130のドライバ入力により影響されないように、スタート/ストップボタン130がホールドされる場合がある(例えば、完全自動運転中)。このような場合、ADS202のコンピュータ210は、スタート/ストップボタン130がホールドされていることを判定できることが好ましい。
上述の実施の形態では、ドライバ入力信号SSの値(図3)は、0~2のいずれか(より詳細には、0または1)であるものとした。そして、ドライバ入力信号SSの値がこれらの値のうちいずれであるかは、スタート/ストップボタン130がホールドされているか否かを示さない。
この変形例では、ADS202のコンピュータ210は、所定時間内に所定回数以上、信号S1を受けた場合に、スタート/ストップボタン130がホールドされていると判定する。以下、この点について詳しく説明する。
図6は、スタート/ストップボタン130がホールドされている状況において、所定時間内に所定回数以上、スタート/ストップボタン130がドライバにより押下された場合にドライバ入力信号SSの値が切り替わる様子を示す図である。
図6を参照して、時刻t10~時刻t11までの期間中、スタート/ストップボタン130はオフされている。そのため、ドライバ入力信号SSの値は、0のままである(信号S0)。
時刻t11において、スタート/ストップボタン130がドライバにより押下されると(オン操作)、ドライバ入力信号SSの値が0から1に切り替わる(信号S0が信号S1に切り替わる)。その一方で、この例では、スタート/ストップボタン130がホールドされているため、ドライバがスタート/ストップボタン130を押下したにも拘わらず、ベース車両100の電源状態が遷移(変化)しない。
時刻t11~時刻t12の間、ドライバによるオン操作が行われ、時刻t12において、この操作が終了する(信号S1が信号S0に切り替わる)。この間も、ベース車両100の電源状態が遷移しない。
そこで、この例では、ドライバは、時刻t12の後も、自らの意思でベース車両100の電源状態を変化させようと試みる。具体的には、ドライバは、時刻t12~時刻t14の期間中、および、時刻t14~時刻t16の間の期間中、時刻t10~時刻t12の期間中と同様に、スタート/ストップボタン130を何度も押下する。その結果、VCIB111は、所定時間PP内に3回(図中のN回に相当)、信号S1を受ける。本実施の形態では、上記の所定回数は2回であるものとする。よって、3回は、上記の所定回数よりも多い。
ADS202のコンピュータ210は、所定時間PP内に所定回数以上、信号S1を受けたと判定する。そして、このように信号S1を何度も受けた理由が、スタート/ストップボタン130のドライバ入力がベース車両100の電源状態を変化させない状況においてこのドライバ入力が何度も行われたからであるとコンピュータ210は判定する。そこで、コンピュータ210は、スタート/ストップボタン130がホールドされていると判定する。
図7は、スタート/ストップボタン130のホールドに伴って実行される処理の一例を示す図である。
図7を参照して、ADS202のコンピュータ210は、所定時間PP内に所定回数以上、信号S1を受けたか否かを判定する(ステップS105)。
コンピュータ210は、信号S1を所定回数以上受けていない場合(ステップS105においてNO)、図7の処理を終了する。他方、コンピュータ210は、信号S1を所定回数以上受けた場合(ステップS105においてYES)、コンピュータ210は、スタート/ストップボタン130がホールドされていると判定する(ステップS110)。
以上のように、この変形例では、ADS202のコンピュータ210は、所定時間PP内に所定回数以上、信号S1を受けた場合に、スタート/ストップボタン130がホールドされていると判定する。
これにより、スタート/ストップボタン130がホールドされていることを、VP120からADS202に通知することができる。そして、ドライバ入力信号SSが、スタート/ストップボタン130がホールドされているか否かを示す他の値(図3の0または1とは異なる値)を有しない場合であっても、コンピュータ210は、スタート/ストップボタン130がホールドされていると判定することができる。
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて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全ての変更が含まれることが意図される。
10 車両、100 ベース車両、111 車両制御インターフェースボックス、120 車両プラットフォーム、130 スタート/ストップボタン、200 自動運転キット、202 自動運転システム、210 コンピュータ、210A,210B 通信モジュール、S0,S1,SA 信号、SS ドライバ入力信号。
Claims (4)
- 自動運転システムを搭載可能に構成された車両プラットフォームであって、
車両と、
前記車両と前記自動運転システムとの間のインターフェースを行なう車両制御インターフェースボックスとを備え、
前記車両制御インターフェースボックスは、前記車両の起動および停止を切り替えるためのボタンのドライバ入力を示す信号を前記自動運転システムに出力する、車両プラットフォーム。 - 自動運転システムを搭載可能に構成された車両プラットフォームを構成する車両と前記自動運転システムとの間のインターフェースを行なう車両制御インターフェースボックスであって、
プロセッサと、
前記プロセッサによって実行されるプログラムを記憶するメモリとを備え、
前記プロセッサは、前記車両の起動および停止を切り替えるためのボタンのドライバ入力を示す信号を、前記プログラムに従って前記自動運転システムに出力する、車両制御インターフェースボックス。 - 車両プラットフォームに搭載可能に構成された自動運転システムであって、
前記車両プラットフォームは、
車両と、
前記車両と前記自動運転システムとの間のインターフェースを行なう車両制御インターフェースボックスとを含み、
前記自動運転システムは、
コンピュータと、
前記車両制御インターフェースボックスとの通信を行なう通信モジュールとを備え、
前記コンピュータは、前記車両の起動および停止を切り替えるためのボタンのドライバ入力を示す信号を、前記車両制御インターフェースボックスから、前記通信モジュールを通じて受信するようにプログラムされる、自動運転システム。 - 前記コンピュータは、前記ドライバ入力を示す信号を、所定時間内に所定回数以上受けた場合に、前記ボタンがホールドされていると判定する、請求項3に記載の自動運転システム。
Priority Applications (3)
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