JP2023157181A - 車両制御インターフェース、車両、車両の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転システムを搭載可能に構成された車両の堅牢性を向上させる。【解決手段】ＶＣＩＢ２０は、信号ごとに定義された所定のＡＰＩを含むプログラムが格納されたメモリ２１２，２２２と、当該プログラムを実行することによってＡＤＫ１０とＶＰ３０との間のインターフェースを行うプロセッサ２１１，２２１とを備える。ＶＰ３０は、第１および第２のＲｅａｄｙＯＮ指令のうちの一方に応答して起動される。第１のＲｅａｄｙＯＮ指令は、ＡＤＫ１０からＶＣＩＢ２０を介してＶＰ３０に伝送される指令である。第２のＲｅａｄｙＯＮ指令は、ＶＰ３０に対する手動操作に応じた指令である。プロセッサ２１１，２２１は、ＶＰ３０が第１のＲｅａｄｙＯＮ指令に応答して起動された場合には、ＶＰ３０が第２のＲｅａｄｙＯＮ指令に応答して起動された場合と比べて、ＶＰ３０に対する手動操作の有効性を低くする。【選択図】図３

Description

本開示は、車両制御インターフェース、車両、車両の制御方法に関し、より特定的には、自動運転システムを搭載可能に構成された車両の制御技術に関する。

近年、車両の自動運転技術の開発が進められている。たとえば特開２０１９－１７７８０７号公報（特許文献１）に開示された車両制御システムでは、車両と情報処理装置とが協働して自動運転を実行する。情報処理装置は、自動運転制御ソフトウェアによって制御情報を自動的に生成し、車両へ送信する。車両は、受信した制御情報に基づき自動運転を行う。

特開２０１９－１７７８０７号公報

自動運転システムを車両本体（後述する車両プラットフォーム）に外付けすることが考えられる。車両プラットフォームが自動運転システムからの指令に従って車両を制御することによって自動運転が実現される。

自動運転システムと車両プラットフォームとを適切に連携させるためには、自動運転システムと車両プラットフォームとの間に適切なインターフェースを設けることが望ましい。このようなインターフェースの重要性は、自動運転システムの開発者と車両プラットフォームの開発者とが異なる場合などに特に顕著になり得る。

一般に、自動運転システムが非搭載の従来の車両では、車両本体に対する手動操作（典型的にはパワースイッチのオン操作）に応じた指令に応答して車両プラットフォームが起動される。自動運転システムが搭載された車両においては、上記に加えて、自動運転システムから上記インターフェースを介して車両プラットフォームに伝送される指令に応答して車両プラットフォームが起動される場合がある。

車両を含む多くの電気機器において、高い堅牢性に対する要望が常に存在する。自動運転システムが搭載された車両では車両本体の起動手法が上記の通り２通り存在することについて、特許文献１では特に検討されていない。よって、特許文献１に記載された発明には車両の堅牢性向上に関して改善の余地がある。

本開示は上記課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的の１つは、自動運転システムを搭載可能に構成された車両の堅牢性を向上させることである。

（１）本開示のある局面に従う車両制御インターフェースは、自動運転システムと、自動運転システムからの指令に従って自動運転を行うように構成された車両プラットフォームとの間に接続される。車両制御インターフェースは、信号ごとに定義された所定のＡＰＩ（Application Programming Interface）を含むプログラムが格納されたメモリと、当該プログラムを実行することによって自動運転システムと車両プラットフォームとの間のインターフェースを行うプロセッサとを備える。車両プラットフォームは、第１および第２の起動指令のうちの一方に応答して起動される。第１の起動指令は、自動運転システムから車両制御インターフェースを介して車両プラットフォームに伝送される指令である。第２の起動指令は、車両プラットフォームに対する手動操作に応じた指令である。プロセッサは、車両プラットフォームが第１の起動指令に応答して起動された場合には、車両プラットフォームが第２の起動指令に応答して起動された場合と比べて、車両プラットフォームに対する手動操作の有効性を低くする。

（２）プロセッサは、車両プラットフォームが第１の起動指令に応答して起動された場合には、車両プラットフォームが第２の起動指令に応答して起動された場合と比べて、車両プラットフォームが受け付ける手動操作を抑制する。

（３）プロセッサは、車両プラットフォームが第１の起動指令に応答して起動された場合には、手動運転モードから自動運転モードへの遷移の間に、車両プラットフォームが受け付ける手動操作が抑制されたスタンバイモードを経由する。

（４）プロセッサは、車両プラットフォームが第２の起動指令に応答して起動された場合には、自動運転システムからの自動運転遷移指令に応答して手動運転モードから自動運転モードへと遷移する。一方で、プロセッサは、車両プラットフォームが第１の起動指令に応答して起動された場合には、車両プラットフォームの初期診断の実施後に手動運転モードからスタンバイモードに遷移し、自動運転遷移指令を受けるまでの間、スタンバイモードを維持し、自動運転遷移指令を受けると、スタンバイモードから自動運転モードへと遷移する。スタンバイモードは、車両プラットフォームを走行不能にするモードである。

（５）プロセッサは、車速がゼロであり、かつ、シフト位置がパーキング位置である場合に、手動運転モードからスタンバイモードへと遷移する。

（６）スタンバイモードは、車両プラットフォームに対する手動によるシフト操作を無効にする処理を含むモードである。

（７）スタンバイモードは、車両プラットフォームに対する手動によるアクセル操作を無効にする処理を含むモードである。

（８）スタンバイモードは、車両プラットフォームに対する手動によるパーキングブレーキ解除操作を無効にする処理を含むモードである。

（９）車両プラットフォームは、空調装置またはオーディオ類を含む。スタンバイモードは、空調装置またはオーディオ機器に対する手動操作を無効にする処理を含むモードである。

上記（１）～（９）の構成においては、車両プラットフォームが第１の起動指令に応答して起動された場合には、車両プラットフォームが第２の起動指令に応答して起動された場合と比べて、車両プラットフォームに対する手動操作の有効性が低く設定される。これにより、車両の管理者が意図しない態様での車両の利用が防止される。たとえば、シフト操作、アクセル操作、パーキングブレーキ解除操作などが無効にされることで、ユーザの望ましくない操作に伴う車両の走行を防止できる。あるいは、空調装置またはオーディオ類に対する操作が無効にされることで、ユーザの望ましくない操作に伴う車室内の環境の設定変更を防止できる。よって、車両の堅牢性を向上させることができる。

（１０）本開示の他の局面に従う車両は、自動運転システムを搭載可能に構成されている。車両は、自動運転システムからの指令に従って自動運転を行う車両プラットフォームと、信号ごとに定義された所定のＡＰＩを実行することによって、自動運転システムと車両プラットフォームとの間のインターフェースを行う車両制御インターフェースとを備える。車両プラットフォームは、第１および第２の起動指令のうちの一方に応答して起動される。第１の起動指令は、自動運転システムから車両制御インターフェースを介して車両プラットフォームに伝送される指令である。第２の起動指令は、車両プラットフォームに対する手動操作に応じた指令である。車両制御インターフェースは、車両プラットフォームが第１の起動指令に応答して起動された場合には、車両プラットフォームが第２の起動指令に応答して起動された場合と比べて、車両プラットフォームに対する手動動作の有効性を低くする。

（１１）本開示のさらに他の局面に従う車両の制御方法において、車両は、自動運転システムを搭載可能に構成されている。車両は、自動運転システムからの指令に従って自動運転を行う車両プラットフォームと、信号ごとに定義された所定のＡＰＩを実行することによって、自動運転システムと車両プラットフォームとの間のインターフェースを行う車両制御インターフェースとを含む。制御方法は、第１および第２の起動指令のうちの一方に応答して車両プラットフォームを起動するステップを含む。第１の起動指令は、自動運転システムから車両制御インターフェースを介して車両プラットフォームに伝送される指令である。第２の起動指令は、車両プラットフォームに対する手動操作に応じた指令である。制御方法は、車両プラットフォームが第１の起動指令に応答して起動された場合には、車両プラットフォームが第２の起動指令に応答して起動された場合と比べて、車両プラットフォームに対する手動動作の有効性を低くするステップをさらに含む。

上記（１０）の構成または（１１）の方法によれば、上記（１）の構成と同様に、車両の堅牢性を向上させることができる。

本開示によれば、自動運転システムを搭載可能に構成された車両の堅牢性を向上させることができる。

本開示の実施の形態に係る車両の概要を示す図である。 自動運転キット、車両制御インターフェースおよび車両プラットフォームの構成をより詳細に示す図である。 車両プラットフォームの電力モードに関する状態遷移図である。 比較例における車両モードを説明するための状態遷移図である。 本実施の形態における車両モードを説明するための状態遷移図である。 手動運転モードの不明ステートからプレスタンバイ・ステートへの遷移を説明するためのタイムチャートである。 手動運転モードのプレスタンバイ・ステートからスタンバイモードへの遷移を説明するためのタイムチャートである。 スタンバイモードから自動運転モードへの遷移を説明するためのタイムチャートである。 スタンバイモードから手動運転モードのピュアマニュアル・ステートへの遷移を説明するためのタイムチャートである。

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、図中同一また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］
＜車両構成＞
図１は、本開示の実施の形態に係る車両の概要を示す図である。車両１は、運転主体がシステムである高度な自動運転（たとえば、いわゆる自動運転レベル４または５に分類される自動運転）が可能に構成されている。この例では理解を容易にするため、車両１がライドシェア、カーシェアなどの自動運転関連のモビリティサービスに利用される状況を想定する。

車両１は、自動運転キット（ＡＤＫ：Autonomous Driving Kit）１０と、車両制御インターフェース（ＶＣＩＢ：Vehicle Control Interface Box）２０と、車両プラットフォーム（ＶＰ：Vehicle Platform）３０とを備える。ＡＤＫ１０は、ＶＰ３０（ＶＰ３０のルーフトップなど）に取り付けたり、ＶＰ３０から取り外したりすることができる。ＡＤＫ１０とＶＰ３０とは、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの通信規格に従って、車両制御インターフェース２０を介して相互に通信可能に接続されている。

ＡＤＫ１０は、車両１の自動運転を行うための自動運転システム（ＡＤＳ：Autonomous Driving System）１１を含む。ＡＤＫ１０（ＡＤＳ１１）は、車両１の走行計画を作成する。ＡＤＫ１０は、走行計画に従って車両１を走行させるための各種指令（制御要求）を、制御要求毎に定義されたＡＰＩ（Application Program Interface）に従ってＶＰ３０に出力する。また、ＡＤＫ１０は、車両状態（ＶＰ３０の状態）を示す各種信号を、信号ごとに定義されたＡＰＩに従ってＶＰ３０から受ける。そして、ＡＤＫ１０は、車両状態を走行計画に反映する。ＡＤＫ１０の詳細な構成については図２にて説明する。

ＶＣＩＢ２０は、信号ごとに定義された所定のＡＰＩを実行することにより、ＡＤＫ１０から各種制御要求を受信したり、車両状態をＡＤＫ１０に出力したりする。ＶＣＩＢ２０は、ＡＤＫ１０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４１を介して、その制御指令に対応するシステムに出力する。また、ＶＣＩＢ２０は、ＶＰ３０の各種情報を各種システムから統合制御マネージャ４１を介して取得し、ＶＰ３０の各種情報を車両状態としてＡＤＫ１０に出力する。

ＶＰ３０は、ＡＤＫ１０が取り付けられている場合、ＡＤＫ１０からの制御要求に従って、自動運転モードによる自動運転制御を実行ができる。なお、ＡＤＫ１０が取り外されている場合には、ＶＰ３０は、手動運転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。

ＶＰ３０はベース車両４０を含む。ベース車両４０は、ＡＤＫ１０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４０は、たとえば、統合制御マネージャ４１と、ブレーキシステム４２と、ステアリングシステム４３と、パワートレーンシステム４４と、アクティブセーフティシステム４５と、その他システム４６（図２参照）と、車輪速センサ５１，５２と、ピニオン角センサ５３と、カメラ５４と、レーダセンサ５５，５６と、パワースイッチ６０とを含む。

統合制御マネージャ４１は、プロセッサおよびメモリ（いずれも図示せず）を含み、車両１の動作に関わる上記の各システム（ブレーキシステム４２、ステアリングシステム４３、パワートレーンシステム４４、アクティブセーフティシステム４５、その他システム４６）を統合して制御する。

ブレーキシステム４２は、ベース車両４０の各車輪に設けられた制動装置を制御する。制動装置は、たとえば、アクチュエータによって調整される油圧に応じ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４２には車輪速センサ５１，５２が接続されている。車輪速センサ５１は、ベース車両４０の前輪の回転速度を検出し、検出された前輪の回転速度をブレーキシステム４２に出力する。車輪速センサ５２は、ベース車両４０の後輪の回転速度を検出し、検出された後輪の回転速度をブレーキシステム４２に出力する。ブレーキシステム４２は、各車輪の回転速度を車両状態に含まれる情報の一つとしてＶＣＩＢ２０に出力する。統合制御マネージャ４１は、各車輪の回転速度に基づいて車両１の速度（車速）を算出する。また、ブレーキシステム４２は、ＡＤＫ１０からＶＣＩＢ２０および統合制御マネージャ４１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。ブレーキシステム４２は、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４３は、車両１の操舵輪の操舵角を操舵装置を用いて制御する。操舵装置は、たとえば、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４３にはピニオン角センサ５３が接続されている。ピニオン角センサ５３は、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、検出されたピニオン角をステアリングシステム４３に出力する。ステアリングシステム４３は、ピニオン角を車両状態に含まれる情報の一つとしてＶＣＩＢ２０に出力する。また、ステアリングシステム４３は、ＡＤＫ１０からＶＣＩＢ２０および統合制御マネージャ４１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。ステアリングシステム４３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４４は、複数の車輪のうちの少なくとも１つに設けられた電動パーキングブレーキ（ＥＰＢ：Electric Parking Brake）システム４４１と、車両１のトラッスミッションに設けられたパーキングロック（Ｐ－Ｌｏｃｋ）システム４４２と、シフト位置を選択可能に構成されたシフト装置（図示せず）を含む推進システム４４３とを制御する。パワートレーンシステム４４のより詳細な構成については図２にて説明する。

アクティブセーフティシステム４５は、カメラ５４および／またはレーダセンサ５５，５６を用いて前方または後方の障害物（歩行者、自転車、駐車車両、電柱など）を検出する。アクティブセーフティシステム４５は、車両１と障害物との間の距離、および、車両１の移動方向に基づいて、車両１が障害物と衝突する可能性があるかどうかを判定する。アクティブセーフティシステム４５は、衝突の可能性があると判定した場合、制動力が増加するように、統合制御マネージャ４１を介してブレーキシステム４２に制動指令を出力する。

パワースイッチ６０は、車両１の電源ポジションを選択するユーザ（たとえば、モビリティサービスを提供する事業者の担当者）の操作を受け付ける。電源ポジションは、イグニッションオフ（ＩＧ－ＯＦＦ）ポジションと、アクセサリ（ＡＣＣ）ポジションと、イグニッションオン（ＩＧ－ＯＮ）ポジションと、起動ポジションと、ＲｅａｄｙＯＮポジションとを含む。

ＩＧ－ＯＦＦポジションは、車両１の電源オフ状態に相当する。ＩＧ－ＯＦＦポジションでは、車両１に搭載された各機器への電源供給が遮断される。ＡＣＣポジションでは、空調装置、オーディオ類などのアクセサリ機器に対して給電される。ＩＧ－ＯＮポジションでは、アクセサリ機器に加えて車両１の走行に必要なシステムに対しても給電される。起動ポジションが選択されると、車両１を走行可能な状態とするようにＶＰ３０が起動される。ＶＰ３０の起動後には、ＶＰ３０に対する初期診断（イニシャルチェック）が実施される。初期診断とは、ＶＰ３０内の各システム（ブレーキシステム４２１、ステアリングシステム４３１、ＥＰＢシステム４４１、Ｐ－Ｌｏｃｋシステム４４２、推進システム４４３など）が正常であることを確認するための診断である。初期診断の結果、ＶＰ３０が正常であることが確認されると、起動ポジションからＲｅａｄｙＯＮポジションへ遷移する。

＜詳細構成＞
図２は、ＡＤＫ１０、ＶＣＩＢ２０およびＶＰ３０の構成をより詳細に示す図である。図２に示すように、ＡＤＫ１０（ＡＤＳ１１）は、コンピュータ１１１と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）１１２と、認識用センサ１１３と、姿勢用センサ１１４と、センサクリーナ１１５とを含む。

コンピュータ１１１は、車両１の自動運転時に各種センサ（後述）を用いて車両１の環境、ならびに、車両１の姿勢、挙動および位置を取得する。また、コンピュータは、ＶＰ３０からＶＣＩＢ２０を経由して車両状態を取得して車両１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１１１は、次の動作を実現するための各種指令をＶＣＩＢ２０に出力する。コンピュータ１１１は、通信モジュール１１１Ａ，１１１Ｂを含む。

ＨＭＩ１１２は、たとえば、ベース車両４０に設けられたタッチパネルディスプレイ等の入出力装置（図示せず）と接続される。ＨＭＩ１１２は、自動運転時、ユーザ操作を要する運転時、自動運転とユーザ操作を要する運転との間の移行時などに、ユーザに情報を提示したりユーザ操作を受け付けたりする。

認識用センサ１１３は、車両１の環境を認識するためのセンサである。認識用センサ１１３は、たとえばＬＩＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）と、ミリ波レーダと、カメラ（いずれも図示せず）とのうちの少なくとも１つを含む。ＬＩＤＡＲは、たとえば赤外パルスのレーザ光を発し、そのレーザ光の対象物からの反射光を検出することによって対象物の距離および方向を計測する。ミリ波レーダは、ミリ波を発し、そのミリ波の対象物からの反射波を検出することによって対象物の距離および方向を計測する。カメラは、たとえばルームミラーの裏側に配置され、車両１の前方の画像を撮影する。

姿勢用センサ１１４は、車両１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１１４は、たとえば、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）と、ＧＰＳ（Global Positioning System）（いずれも図示せず）とを含む。ＩＭＵは、たとえば、車両１の前後方向、左右方向および上下方向の加速度と、車両１のロール方向、ピッチ方向およ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１の位置を検出する。

センサクリーナ１１５は、洗浄液、ワイパー等を用いて、車両１の走行中に上記の各種センサ（カメラのレンズ、レーザ光の照射部など）に付着する汚れを除去するように構成される。

ＶＣＩＢ２０は、ＶＣＩＢ２１と、ＶＣＩＢ２２とを含む。ＶＣＩＢ２１は、プロセッサ２１１と、メモリ２１２とを含む。ＶＣＩＢ２２は、プロセッサ２２１と、メモリ２２２とを含む。メモリ２１２，２２２の各々は、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などを含み、信号ごとに定義された所定のＡＰＩを含むプログラムを記憶する。プロセッサ２２１，２２１の各々は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを含み、上記のプログラムを実行することによってＡＤＫ１０とＶＰ３０との間のインターフェースを行う。

ＶＣＩＢ２１と通信モジュール１１１Ａとは相互に通信可能に接続されている。ＶＣＩＢ２２と通信モジュール１１１Ｂとは相互に通信可能に接続されている。さらに、ＶＣＩＢ２１とＶＣＩＢ２２とは相互に通信可能に接続されている。

ＶＣＩＢ２１，２２の各々は、ＡＤＫ１０とＶＰ３０との間で制御要求および車両情報を中継する。より具体的には、ＶＣＩＢ２１は、ＡＰＩを用いて、ＡＤＫ１０からの制御要求から制御指令を生成する。ＡＤＫ１０からＶＣＩＢ２０に供給される制御要求に対応する制御指令は、たとえば、シフト位置の切り替えを要求する推進方向指令と、ＥＰＢシステム４４１およびＰ－Ｌｏｃｋシステム４４２の作動／作動解除を要求する不動指令と、車両１の加速または減速を要求する加速指令と、操舵輪のタイヤ切れ角を要求するタイヤ切れ角指令と、自動運転モードと手動運転モードとの切り替えを要求する自律化指令とを含む。そして、ＶＣＩＢ２１は、生成された制御指令を、ＶＰ３０に含まれる複数のシステムのうちの対応するシステムに出力する。また、ＶＣＩＢ２１は、ＡＰＩを用いて、ＶＰ３０の各システムからの車両情報から車両状態を示す情報を生成する。車両状態を示す情報は、車両情報と同一の情報であってもよいし、車両情報からＡＤＫ１０で実行される処理に用いられる情報が抽出されたものであってもよい。ＶＣＩＢ２１は、生成された車両状態を示す情報をＡＤＫ１０に出力する。ＶＣＩＢ２２についても同様である。

ブレーキシステム４２は、ブレーキシステム４２１，４２２を含む。ステアリングシステム４３は、ステアリングシステム４３１，４３２を含む。パワートレーンシステム４４は、ＥＰＢシステム４４１と、Ｐ－Ｌｏｃｋシステム４４２と、推進システム４４３とを含む。

ＶＣＩＢ２１とＶＣＩＢ２２とは基本的には同等の機能を有するが、ＶＣＩＢ２１とＶＣＩＢ２２との間では、ＶＰ３０を含まれるシステムへの接続先が一部異なっている。具体的には、ＶＣＩＢ２１と、ブレーキシステム４２１と、ステアリングシステム４３１と、ＥＰＢシステム４４１と、Ｐ－Ｌｏｃｋシステム４４２と、推進システム４４３と、その他システム４６とは、通信バスを介して相互に通信可能に接続されている。ＶＣＩＢ２２と、ブレーキシステム４２２と、ステアリングシステム４３２と、Ｐ－Ｌｏｃｋシステム４４２とは、通信バスを介して相互に通信可能に接続されている。

このように、一部システムの動作（ブレーキ、操舵など）に関して同等の機能を有するＶＣＩＢ２１，２２により、ＡＤＫ１０とＶＰ３０との間の制御系統が冗長化されている。したがって、当該システム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、ＶＰ３０の機能を維持できる。

ブレーキシステム４２１，４２２の各々は、制動装置を制御可能に構成されている。ブレーキシステム４２１は、ＡＤＫ１０からＶＣＩＢ２１を介して出力され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４２２は、ＡＤＫ１０からＶＣＩＢ２２を介して出力され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４２１とブレーキシステム４２２とは同等の機能を有していてもよい。あるいは、ブレーキシステム４２１，４２２のうちの一方は各車輪の制動力を独立して制御可能に構成され、他方は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いてもよい。ブレーキシステム４２１，４２２は、たとえば、いずれか一方のブレーキシステムにより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した場合に他方のブレーキシステムにより生成された制動指令を用いて制動装置を制御してもよい。

ステアリングシステム４３１，４３２の各々は、車両１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いてる。ステアリングシステム４３１は、ＡＤＫ１０からＶＣＩＢ２１を介して出力され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４３２は、ＡＤＫ１０からＶＣＩＢ２２を介して出力され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４３１とステアリングシステム４３２とは同等の機能を有していてもよい。あるいは、ステアリングシステム４３１，４３２は、たとえば、いずれか一方のステアリングシステムにより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した場合に他方のステアリングシステムにより生成された操舵指令を用いて操舵装置を制御してもよい。

ＥＰＢシステム４４１は、ＡＤＫ１０からＶＣＩＢ２１を介して出力される制御要求に従ってＥＰＢを制御する。ＥＰＢは、制動装置（ディスクブレーキシステムなど）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、たとえば、複数の車輪のうちの一部に設けられた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を用いて作動させて車輪を固定したり、ブレーキシステム４２１，４２２とは別に制動装置に供給される油圧を調整可能な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。

Ｐ－Ｌｏｃｋシステム４４２は、ＡＤＫ１０からＶＣＩＢ２１を介して出力される制御要求に従ってＰ－Ｌｏｃｋ装置を制御する。Ｐ－Ｌｏｃｋシステム４４２は、たとえば、制御要求がシフト位置をパーキング位置（Ｐレンジ）にする制御要求を含む場合にＰ－Ｌｏｃｋ装置を作動させ、制御要求がシフト位置をパーキング位置以外にする制御要求を含む場合にＰ－Ｌｏｃｋ装置の作動を解除する。Ｐ－Ｌｏｃｋ装置は、車両１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た歯車（ロックギヤ）の歯部に対して、アクチュエータによる位置調整が可能なパーキングロックポールの先端の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。

推進システム４４３は、ＡＤＫ１０からＶＣＩＢ２１を介して出力される制御要求に従って、シフト装置（図示せず）のシフト位置を切り替えたり、駆動源（モータジェネレータ、エンジンなど）からの駆動力を制御したりする。シフト位置は、パーキング位置に加えて、たとえば、ニュートラル位置（Ｎレンジ）と、前進走行位置（Ｄレンジ）と、後進走行位置（Ｒレンジ）とを含む。

アクティブセーフティシステム４５は、ブレーキシステム４２１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４５は、前述のとおり、カメラ５４および／またはレーダセンサ５５を用いて前方の障害物を検出し、衝突の可能性があると判定した場合に制動力が増加するようにブレーキシステム４２１に制動指令を出力する。

その他システム４６は、ボディシステム、空調装置、オーディオ類（いずれも図示せず）などを含む。ボディシステムは、ＡＤＫ１０からの制御要求に従って、方向指令器、ホーン、ワイパー等の部品を制御する。空調装置は、ＡＤＫ１０からの制御要求またはユーザ操作に従って、車室内の空調を行う。オーディオ類は、ＡＤＫ１０からの制御要求またはユーザ操作に従って、車室内で音楽および／または映像を再生する。

車両１においては、たとえばユーザのＨＭＩ１１２に対する操作によって自動運転モードが選択された場合に自動運転が実行される。前述したように、ＡＤＫ１０は、自動運転中には、まず走行計画を作成する。走行計画の例としては、たとえば、直進を継続する計画、予め定められた走行経路の途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などが挙げられる。ＡＤＫ１０は、作成された走行計画に従って、車両１が動作するために必要な制御的な物理量（加速度、減速度、タイヤ切れ角など）を算出する。ＡＤＫ１０は、ＡＰＩの実行周期毎の物理量を分割する。ＡＤＫ１０は、ＡＰＩを用いて、分割された物理量を表す制御要求をＶＣＩＢ２０に出力する。さらに、ＡＤＫ１０は、ＶＰ３０から車両状態（車両１の実際の移動方向、車両の固定化の状態など）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、ＡＤＫ１０は、車両１の自動運転を可能とする。

＜電力モード＞
図３は、ＶＰ３０の電力モードに関する状態遷移図である。ＶＰ３０の電力モードは、スリープモードと、ウェークモードと、ドライブモードと含む。

スリープモードとは、電源オフ状態に相当するモードである。スリープモードでは、走行用の高圧バッテリ（図示せず）から各システムへの給電は行われない。また、ＶＣＩＢ２０も起動しておらず、統合制御マネージャ４１などのＥＣＵ（Electronic Control Unit）も起動していない。

ウェークモードとは、ＶＰ３０に設けられた補機バッテリ（図示せず）からの給電によりＶＣＩＢ２０が起動している状態のモードである。ウェークモードでは、一部のボディＥＣＵを除き、統合制御マネージャ４１などのＥＣＵは起動していない。

ドライブモードとは、ＲｅａｄｙＯＮ状態に相当するモードである。ドライブモードでは、高圧バッテリから各システムへの給電が行われる。また、ＶＣＩＢ２０が起動しているとともに、全てのＥＣＵが起動している。

スリープモードとウェークモードとは双方向に遷移可能である。また、ウェークモードとドライブモードとも双方向に遷移可能である。しかし、スリープモードからはウェークモードを経由してしかドライブモードに遷移できない。一方、ドライブモードからはウェークモードを経由せずに直接、スリープモードに遷移可能である。

＜利便性と堅牢性との両立＞
以上のように構成された車両１では、ＶＰ３０の起動手法が２通り存在する。第１の起動手法は、ＡＤＫ１０からＶＣＩＢ２０を介してＶＰ３０に伝送されるＲｅａｄｙＯＮ指令（本開示に係る第１の起動指令）に応答してＶＰ３０が起動されるものである。第２の起動手法は、ＶＰ３０に対する手動操作（具体的にはパワースイッチ６０のオン操作）に応じたＲｅａｄｙＯＮ指令（本開示に係る第２の起動指令）に応答してＶＰ３０が起動されるものである。

多くの電気機器と同様に、車両１の堅牢性向上に対する要望が存在する。そこで、本実施の形態においては、上記２通りの起動手法に対応して、ＶＣＩＢ２０がモードを切り替える構成を採用する。当該モードを「車両モード」と記載する。本実施の形態の特徴の理解を容易にするため、まずは比較例を参照しながら、車両モードの切り替えについて詳細に説明する。

＜車両モード＞
図４は、比較例における車両モードを説明するための状態遷移図である。ＶＣＩＢは、車両モード（細い破線で示す）として、手動運転モードと、自動運転モードとを有する。手動運転モードは、その内部ステート（太い実線で示す）として、不明（Unknown）ステートと、マニュアルステートとを含む。

車両の初期状態として、ウェークモードを想定する。ＶＣＩＢは、手動運転モードの不明ステートである。推進システムのシフト装置のシフト位置はパーキング位置である。ＥＰＢシステムのＥＰＢは動作している。

不明ステートにおいて、ＡＤＫ１０からのＲｅａｄｙＯＮ指令が発生するか、ユーザの手動操作によるＲｅａｄｙＯＮ指令が発生すると、ＶＣＩＢは、不明ステートからマニュアルステートへと遷移する。マニュアルステートでは、統合制御マネージャ４１（他のＥＣＵであってもよい）が初期診断を実施する。

初期診断の実施後にマニュアルステートにおいてＡＤＫ１０から自動運転遷移指令を受けると、ＶＣＩＢは、手動運転モード（マニュアルステート）から自動運転モード（自律（Autonomous）ステート）へと遷移する。自動運転モードでは、統合制御マネージャ４１がＡＤＫ１０からの要求に従ってＶＰ３０を制御することによって自動運転が実現される。

ここで、手動運転モード（マニュアルステート）における初期診断に時間を要する場合がある。また、ＡＤＫ１０が何らかの不具合で、あるいは意図的に、自動運転遷移指令を一定期間出力しない場合もある。このような場合、比較例では、手動運転モードから自動運転モードへの遷移が行われず、手動運転モードが維持される。その間の車両は走行可能な状態である。よって、車両管理者が意図しない態様で車両が利用される可能性がある。たとえば、ライドシェア、カーシェアなどの自動運転関連のモビリティサービスの提供を受けるユーザ（乗客）による望ましくない操作に伴い、モビリティサービス事業者が意図しない態様で、車両が走行したり車両の設定が変更されたりする可能性がある。

図５は、本実施の形態における車両モードを説明するための状態遷移図である。ＶＣＩＢ２０は、手動運転モードおよび自動運転モードに加えて、スタンバイモードを有する。また、手動運転モードは、不明（Unknown）ステートと、ピュアマニュアル（Pure Manual）ステートと、プレスタンバイ（Pre Standby）ステートとを含む。

不明ステートにおいてユーザの手動操作によるＲｅａｄｙＯＮ指令を受けた場合、ＶＣＩＢ２０は、不明ステートからピュアマニュアル・ステートへと遷移する（Ｅ１参照）。ピュアマニュアル・ステートにおいては、統合制御マネージャ４１（または他のＥＣＵ）が初期診断を実施する。

初期診断の実施後にピュアマニュアル・ステートにおいてＡＤＫ１０から自動運転遷移指令を受けると、ＶＣＩＢ２０は、手動運転モード（ピュアマニュアル・ステート）から自動運転モード（自律ステート）へと遷移する（Ｅ３参照）。自動運転モードでは、比較例と同様に、統合制御マネージャ４１がＡＤＫ１０からの要求に従ってＶＰ３０を制御することによって自動運転が実現される。

自動運転モードにおいて、ＡＤＫ１０からの自動運転停止指令を受けると、ＶＣＩＢ２０は、自動運転モード（自律ステート）から手動運転モード（ピュアマニュアル・ステート）へと遷移する（Ｅ６参照）。

一方、不明ステートにおいてＡＤＫ１０からＲｅａｄｙＯＮ指令を受けた場合、ＶＣＩＢ２０は、不明ステートからプレスタンバイ・ステートへと遷移する（Ｅ２参照）。プレスタンバイ・ステートにおいても、統合制御マネージャ４１（または他のＥＣＵ）が初期診断を実施する。その後、ＶＣＩＢ２０は、手動運転モード（プレスタンバイ・ステート）からスタンバイモード（スタンバイステート）へとさらに遷移する（Ｅ４参照）。

スタンバイモードにおいては、ＶＰ２０が受け付ける手動操作が抑制されている。より具体的には、統合制御マネージャ４１（推進システム４４３内のＥＣＵであってもよい）は、推進システム４４３のシフト装置（図示せず）に対するシフト操作（シフト位置の切替操作）を受け付けない。また、統合制御マネージャ４１は、アクセル操作（アクセルペダルの踏み込み操作）を受け付けない。さらに、統合制御マネージャ４１（ＥＰＢシステム４４１内のＥＣＵであってもよい）は、ＥＰＢシステム４４１のＥＰＢ解除操作を受け付けない。言い換えると、スタンバイモードでは、シフト操作、アクセル操作およびＥＰＢ解除操作が無効化されている。このことは、手動操作の有効（イネーブル）／無効（ディスエーブル）に関し、スタンバイモードでは手動操作の有効性が低く設定されていることを意味する。

スタンバイモードでは、上記３つの手動操作に代えてまたは加えて、その他システム４６内の空調装置および／またはオーディオ類に関する操作が無効化されてもよい。たとえば、空調装置のオン／オフの切り替え、目標温度の変更、風量の変更などが禁止されていてもよい。オーディオ類で再生中の音楽および／または映像の変更、音量の変更などが禁止されていてもよい。

スタンバイモードにおいて、ＡＤＫ１０から自動運転遷移指令を受けると、ＶＣＩＢ２０は、スタンバイモード（スタンバイステート）から自動運転モード（自律ステート）へと遷移する（Ｅ５参照）。自動運転モードでは前述した通りに自動運転が実現される。

自動運転モードにおいてＡＤＫ１０からスタンバイモード停止指令を受けると、ＶＣＩＢ２０は、スタンバイモード（スタンバイステート）から手動運転モード（ピュアマニュアル・ステート）へと遷移する（Ｅ８参照）。

なお、ピュアマニュアル・ステートにおいて、ＩＧ－ＯＦＦ操作（典型的にはパワースイッチ６０のオフ操作）が行われると、ＶＣＩＢ２０は、ピュアマニュアル・ステートから不明ステートに遷移する（Ｅ７参照）。同様に、プレスタンバイ・ステートにおいてＩＧ－ＯＦＦ操作が行われると、ＶＣＩＢ２０は、プレスタンバイ・ステートから不明ステートに遷移する（Ｅ１０参照）。

このように、本実施の形態においては、ＶＰ３０がＡＤＫ２０からのＲｅａｄｙＯＮ指令に応答して起動された場合、ＶＣＩＢ２０は、車両モードを手動運転モードから自動運転モードへと遷移させるまでの間にスタンバイモードを経由させる。スタンバイモードにおいては、シフト操作、アクセル操作およびＥＰＢ解除操作が無効化されているため、ユーザ（モビリティサービスの乗客など）が手動で車両１を走行させることができない。また、空調操作またはオーディオ操作も無効化されているため、ユーザが車室内の環境を勝手に変更することもできない。したがって、悪意があるユーザによるいたずらを防止できる。よって、本実施の形態によれば、車両１の堅牢性を向上させることができる。

なお、スタンバイモードでは、シフト操作、アクセル操作およびＥＰＢ解除操作が全て無効化されると説明した。しかし、上記３つの操作のうちの１つまたは２つの操作のみが無効化されてもよい。たとえば、シフト操作およびアクセル操作のみが無効化されてもよい。ただし、３つの操作の全てを無効化することで、車両１が走行不能な状態を、より確実に作り出すことができる。

＜遷移詳細＞
以下、図５に示した車両モード間の遷移のうち、手動運転モードのプレスタンバイ・ステートに関連する遷移と、スタンバイモード（スタンバイステート）に関連する遷移について、より詳細に説明する。具体的には参照符号Ｅ２，Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６が付された遷移について説明する。

図６は、手動運転モードの不明ステートからプレスタンバイ・ステートへの遷移（Ｅ２参照）を説明するためのタイムチャートである。図６には上から順に、ＶＰ３０の電源ポジション（internal_VP_Power_Mode_Status）、ＶＣＩＢ２０の電力モード（Power Mode Status）、内部ステート（internal_VP_Vehicle_Mode_State）、ＡＤＫ１０からの電力モード指令（Power Mode Command）、ＶＣＩＢ２０における車両電源処理、ＶＰ３０（車両１）におけるＲｅａｄｙＯＮ処理、車両モード（Vehicle Mode State）が示されている。

手動運転モードの不明ステートにおいて、ＡＤＫ１０から、電力モードのドライブモードへの遷移指令が出力される。そうすると、内部ステートが不明ステートからプレスタンバイ・ステートへと遷移する。さらに、ＶＣＩＢ２０において車両電源処理が実行され、ＶＰ３０においてＲｅａｄｙＯＮ処理が実行される。その結果、ＶＰ３０の電源ポジションがＲｅａｄｙＯＮポジションに遷移する。さらに、ＶＣＩＢ２０の電力モードがウェークモードからドライブモードへと遷移する。

図７は、手動運転モードのプレスタンバイ・ステートからスタンバイモードへの遷移（Ｅ４参照）を説明するためのタイムチャートである。図７には、図６にて説明した項目に加えて、ＡＤＫ１０からの車両モード指令（Power Mode Command）、スタンバイモード準備（Readiness For Standby Mode）、自動運転モード準備（Readiness For Autonomization）、車速（SP1）、シフトポジション（SFTP_FS）が示されている。

手動運転モードのプレスタンバイ・ステートにおいて、初期診断が終了すると、スタンバイモード準備が完了している（具体的には、車速＝０かつシフト位置＝パーキング位置）ことを条件に、内部ステートがプレスタンバイ・ステートからスタンバイステートへと遷移する。これに伴い、車両モードも手動運転モードからスタンバイモードへと遷移する。

図８は、スタンバイモードから自動運転モードへの遷移（Ｅ５参照）を説明するためのタイムチャートである。スタンバイモードにおいて、ＡＤＫ１０から、車両モードの自動運転モードへの遷移指令が出力される。そうすると、自動運転モード準備が完了している（具体的には初期診断により自動運転可能と診断された）ことを条件に、内部ステートがスタンバイステートから自律ステートへと遷移する。さらに、車両モードがスタンバイモードから自動運転モードへと遷移する。

図９は、スタンバイモードから手動運転モードのピュアマニュアル・ステートへの遷移（Ｅ８参照）を説明するためのタイムチャートである。スタンバイモードにおいて、ＡＤＫ１０からの車両モード指令として、不活性化要求（Deactivation Request）が発生する。これに伴い、内部ステートがスタンバイステートからピュアマニュアル・ステートへと遷移する。さらに、車両モードがスタンバイモードから手動運転モードへと遷移する。

以上のように、本実施の形態においては、手動運転モードと自動運転モードとの間にスタンバイモードが設けられている。スタンバイモードにおいては、ＶＰ３０に対する手動操作の有効性が低く設定される。これにより、車両１の管理者が意図しない態様での車両１の利用が防止される。具体例を挙げると、車両１（ＶＰ３０）を走行させるためのユーザ操作（シフト操作、アクセル操作およびＥＰＢ解除操作）が無効化されるため、ユーザの望ましくない操作に伴う車両１の走行を防止できる。また、空調装置またはオーディオ類に対する操作が無効化されるため、ユーザの望ましくない操作に伴う車両１の設定変更を防止できる。よって、本実施の形態によれば、車両１の堅牢性を向上させることができる。

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。本開示の範囲は、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および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、１０ ＡＤＫ、１１ ＡＤＳ、１１１ コンピュータ、１１１Ａ，１１１Ｂ 通信モジュール、１１３ 認識用センサ、１１４ 姿勢用センサ、１１５ センサクリーナ、２０～２２ ＶＣＩＢ、２１１，２２１ プロセッサ、２１２，２２２ メモリ、３０ ＶＰ、４０ ベース車両、４１ 統合制御マネージャ、４２，４２１，４２２ ブレーキシステム、４３，４３１，４３２ ステアリングシステム、４４ パワートレーンシステム、４４１ ＥＰＢシステム、４４２ Ｐ－Ｌｏｃｋシステム、４４３ 推進システム、４５ アクティブセーフティシステム、４６ ボディシステム、５１，５２ 車輪速センサ、５３ ピニオン角センサ、５４ カメラ、５５，５６ レーダセンサ、６０ パワースイッチ。

Claims (11)

1. 自動運転システムと、前記自動運転システムからの指令に従って自動運転を行う車両プラットフォームとの間に接続される車両制御インターフェースであって、
   信号ごとに定義された所定のＡＰＩ（Application Programming Interface）を含むプログラムが格納されたメモリと、
   前記プログラムを実行することによって前記自動運転システムと前記車両プラットフォームとの間のインターフェースを行うプロセッサとを備え、
   前記車両プラットフォームは、第１および第２の起動指令のうちの一方に応答して起動され、
   前記第１の起動指令は、前記自動運転システムから前記車両制御インターフェースを介して前記車両プラットフォームに伝送される指令であり、
   前記第２の起動指令は、前記車両プラットフォームに対する手動操作に応じた指令であり、
   前記プロセッサは、前記車両プラットフォームが前記第１の起動指令に応答して起動された場合には、前記車両プラットフォームが前記第２の起動指令に応答して起動された場合と比べて、前記車両プラットフォームに対する手動操作の有効性を低くする、車両制御インターフェース。
2. 前記プロセッサは、前記車両プラットフォームが前記第１の起動指令に応答して起動された場合には、前記車両プラットフォームが前記第２の起動指令に応答して起動された場合と比べて、前記車両プラットフォームが受け付ける手動操作を抑制する、請求項１に記載の車両制御インターフェース。
3. 前記プロセッサは、前記車両プラットフォームが前記第１の起動指令に応答して起動された場合には、手動運転モードから自動運転モードへの遷移の間に、前記車両プラットフォームが受け付ける手動操作が抑制されるスタンバイモードを経由する、請求項２に記載の車両制御インターフェース。
4. 前記プロセッサは、
   前記車両プラットフォームが前記第２の起動指令に応答して起動された場合には、前記自動運転システムからの自動運転遷移指令に応答して前記手動運転モードから前記自動運転モードへと遷移する一方で、
   前記車両プラットフォームが前記第１の起動指令に応答して起動された場合には、
   前記車両プラットフォームの初期診断の実施後に前記手動運転モードから前記スタンバイモードへと遷移し、
   前記自動運転遷移指令を受けるまでの間、前記スタンバイモードを維持し、
   前記自動運転遷移指令を受けると、前記スタンバイモードから前記自動運転モードへと遷移し、
   前記スタンバイモードは、前記車両プラットフォームを走行不能にするモードである、請求項３に記載の車両制御インターフェース。
5. 前記プロセッサは、前記手動運転モードにおいて車速がゼロであり、かつ、シフト位置がパーキング位置である場合に、前記手動運転モードから前記スタンバイモードへと遷移する、請求項４に記載の車両制御インターフェース。
6. 前記スタンバイモードは、前記車両プラットフォームに対する手動によるシフト操作を無効にする処理を含むモードである、請求項３～５のいずれか１項に記載の車両制御インターフェース。
7. 前記スタンバイモードは、前記車両プラットフォームに対する手動によるアクセル操作を無効にする処理を含むモードである、請求項３～５のいずれか１項に記載の車両制御インターフェース。
8. 前記スタンバイモードは、前記車両プラットフォームに対する手動によるパーキングブレーキ解除操作を無効にする処理を含むモードである、請求項３～５のいずれか１項に記載の車両制御インターフェース。
9. 前記車両プラットフォームは、空調装置またはオーディオ類を含み、
   前記スタンバイモードは、前記空調装置または前記オーディオ類に対する手動操作を無効にする処理を含むモードである、請求項３～５のいずれか１項に記載の車両制御インターフェース。
10. 自動運転システムを搭載可能に構成された車両であって、
    前記自動運転システムからの指令に従って自動運転を行う車両プラットフォームと、
    信号ごとに定義された所定のＡＰＩを実行することによって、前記自動運転システムと前記車両プラットフォームとの間のインターフェースを行う車両制御インターフェースとを備え、
    前記車両プラットフォームは、第１および第２の起動指令のうちの一方に応答して起動され、
    前記第１の起動指令は、前記自動運転システムから前記車両制御インターフェースを介して前記車両プラットフォームに伝送される指令であり、
    前記第２の起動指令は、前記車両プラットフォームに対する手動操作に応じた指令であり、
    前記車両制御インターフェースは、前記車両プラットフォームが前記第１の起動指令に応答して起動された場合には、前記車両プラットフォームが前記第２の起動指令に応答して起動された場合と比べて、前記車両プラットフォームに対する手動動作の有効性を低くする、車両。
11. 自動運転システムを搭載可能に構成された車両の制御方法であって、
    前記車両は、
    前記自動運転システムからの信号に従って自動運転を行う車両プラットフォームと、
    信号ごとに定義された所定のＡＰＩを実行することによって、前記自動運転システムと前記車両プラットフォームとの間のインターフェースを行う車両制御インターフェースとを含み、
    前記制御方法は、第１および第２の起動指令のうちの一方に応答して前記車両プラットフォームを起動するステップを含み、
    前記第１の起動指令は、前記自動運転システムから前記車両制御インターフェースを介して前記車両プラットフォームに伝送される指令であり、
    前記第２の起動指令は、前記車両プラットフォームに対する手動操作に応じた指令であり、
    前記制御方法は、前記車両プラットフォームが前記第１の起動指令に応答して起動された場合には、前記車両プラットフォームが前記第２の起動指令に応答して起動された場合と比べて、前記車両プラットフォームに対する手動動作の有効性を低くするステップをさらに含む、車両の制御方法。
    

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