JP7447766B2 - 情報処理装置、方法、プログラム、及び車両 - Google Patents
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Description
[構成]
図1は、本開示の一実施形態に係る情報処理装置20を含む車両制御システムの機能ブロック図である。図1に例示した機能ブロックは、サービスアプリケーション10と、情報処理装置20と、車両デバイス30と、プラントライブラリ40と、運転アプリケーション50と、を備える。情報処理装置20は、コマンドライブラリ21、モビリティシステム制御部22、情報共有ポータル23、及び統合マネージャ24を含む。この車両制御システムは、自動車などの車両に搭載され得る。
サービスアプリケーション10は、車内外の情報及び車両の構成要素を活用してサービスを実現するアプリケーションが実装される機能ブロックである。このサービスには、自動車として又は製品としての車両のリアルタイムな動作の他に、例えば設定時刻に基づいたアプリケーション(自アプリ、他アプリ)の起動に関する予約、データベースの収集加工、記録媒体への記録、及び外部への無線送信などのアクティビティが含まれる。本実施形態のアプリケーションは、情報処理装置20に対して、API(Application Programming Interface)を経由してコマンドライブラリ21に予め規定された抽象的なコマンドを要求(コール)するように作成される。抽象的な要求には、付帯情報(サービス実行想定時間、優先度、頻度など)が付されていてもよい。サービスやアクティビティを提供する事業者などは、目的に応じたAPIを用いてアプリケーションをプログラミングすることによって、任意のサービスやアクティビティを提供することが可能である。事業者などに公開されるAPIは、ソフトウェア開発者のレベルに応じて内容を変えてもよい。これにより、事業者の開発者などは、車両に組み込まれた電子プラットフォーム、車両が備えるデバイス(アクチュエータ、センサなど)の構成、及び車両のエネルギー(電力、熱など)体系などを意識することなく、新しい機能を実現するためのアプリケーションを簡易に開発することができる。アプリケーションとしては、コックピットUX(User eXperience)、リモートサービス、MaaS(Mobility as a Service)、エネルギーマネージメントサービス、及びOTA(Over The Air)更新サービスなどに関する各種のアプリケーションを例示できる。
コマンドライブラリ21は、サービスアプリケーション10からサービスに関する抽象的な要求(サービスAPIコール)がなされることで、そのサービス要求に応じた制御を実現するための抽象的なAPIを揃えた機能ブロックである。換言すると、コマンドライブラリ21は、サービスアプリケーション10から受け付けた要求(第1入力)を統合マネージャ24やモビリティシステム制御部22に向けた要求(第2入力)に変換する(第2処理部)。このコマンドライブラリ21は、一例として、以下に示す機能を連動して実現させる種々のコマンドをライブラリとして備える。
(2)車両の振る舞い(製品としての車両の使われ方)を定める車両制御モードの遷移トリガーを出力(発信)する機能。
(3)要求の実現に必要なシステムを作動させるための電源の起動及び停止を行う機能。
(4)エントリーされたエネルギー需要に対する供給源の調停(需要マージ、需要重み付け、供給可否判断、供給源選択)を指示する機能。
(5)各種データを用いて加工及び/又は生成した共有の情報を情報共有ポータル23へ登録する機能。
(6)必要な情報のストレージへの記憶や車内外の通信デバイスを操作する機能。
(7)指定されたアプリケーションを設定時刻に起動させるためのタイマー機能。
モビリティシステム制御部22は、車両の振る舞い(使われ方、動作など)に関わる制御状況の一元管理、運行計画に基づいた一連のタスクの進行管理、及びスケジュールの管理などを行う機能ブロックである。このモビリティシステム制御部22は、一例として、以下に示す管理機能を有する。
下記の構成要素(複数のモード及びステート)によって車両全体の制御を管理し、車両デバイス30の各構成及びシステムの振る舞いを統制し、車両が置かれた場面(TPO)に応じたUX要求を調停する機能。
・メインモード:場面に応じた車両トータルでの大括りの使われ方を決定
<自動車モード/電化モード/発電モード/休止モード>
・ステート:シーケンシャルな制御局面に応じた車両状態の遷移を管理
<走行ステート(待機、始動、走行、終了)/運動ステート(固定、停止、発進可判断、駆動、停止要判断)/輸送ステート(待機、停留、出発、移動)/電力インフラ協調ステート(待機、準備、充電、給電)>
・サブモード:単独もしくは複数のモード配下において制御目的及び手段を限定
<運転サブモード(マニュアル、セミオート、フルオート)/充電サブモード(休止、AC、DC、接触、非接触、ソーラー)/装備給電サブモード(休止、電化サービス、移動準備、乗降車、OTA)/補機補充サブモード(休止、高圧、ソーラー)/AC給電サブモード(休止、室内、外部)など>
(2)スケジュール管理(スケジューラ)
指定されたアクティビティやアプリケーションの開始時刻/終了時刻の予約を実行する機能。タイマー充電やプレ空調を例示できる。
(3)運行管理
MaaSの利用において、運行計画表に基づいた車両の移動、輸送サービス(人流/物流)、滞在サービス、及び付随タスク(車掌機能など)の進捗を管理する機能。
(4)FOP管理
個人所有車両(PoV:Personally Owned Vehicle)のみならず、MaaSにおいてもフェールセーフ及びフェールオペレーション(FOP)を一元管理する機能。なお、必要に応じて、主要なサブシステムの信頼性情報の生成や、システムダイアグノーシスなどの搭載がなされる。
情報共有ポータル23は、サービスアプリケーション10、コマンドライブラリ21、モビリティシステム制御部22、及び統合マネージャ24など、各機能ブロックが参照するためのグローバルに公開される情報(共有情報)を集約する機能ブロックである。この共有情報は、車両統合ECU(セントラルECU)から通信によって繋がる各制御ドメインや車外のクラウドからも参照可能である。共有情報としては、車両の状態及び車両周辺の状況、車内外のシーン情報、ユーザーニーズの検知結果、及びセンサの入力値などの情報を例示できる。この情報共有ポータル23は、各機能ブロックが、共有情報の生成(提供)元を意識させないでその共有情報を参照することができる構造となっている。また、情報共有ポータル23には、車両の走行シーン(時刻、天候、気温など)、車両利用者の認証結果、ストレージの容量などの情報を加工できるコーディネータが含まれていてもよい。
統合マネージャ24は、モビリティシステム制御部22による制御状況及び情報共有ポータル23から参照可能な各種の共有情報に基づいて、サービスアプリケーション10からの要求(サービスAPIコール)の受付可否及び物理量制限などの調停を実施し、要求を実現するための車両デバイス30への最終指令を決定する機能ブロックである。この統合マネージャ24は、一例として、以下に示す機能についてマネジメントを行うマネージャを含む。本実施形態では、統合マネージャ24が車両の装備バリエーション(ハードウェアの差異)を吸収するように構成される。
要求されるサービスニーズより、車両の配下にある必要なシステムの起動及び停止を制御し、指令(電源オン/オフ、NMトリガー、通信要求)を出力する機能。
(2)電力マネージャ
車両における充放電や電圧変換といった電力の消費と供給を効率的に制御する機能。本実施形態では、車両にてエントリーされた(予約も含む)全てのエネルギー需要(電力、電力量)に対する公平な供給の調停を実施し、サービス許可の判断、電力収支の上限/下限の決定、及び電力供給源(高圧電池、充電器など)の選択を行う。
(3)熱マネージャ
車両の排熱や暖房といった熱の需要と供給を効率的に制御する機能。本実施形態では、サービスアプリケーション10からの発熱要求(空調、部品温調)に対する調停を実施し、燃費/エミッションの要件を満足する範囲においてエンジンの始動又は燃料電池(FC)の起動の指令を出力する。
(4)運動マネージャ
車両の「走る」「曲がる」「止まる」といった運動に関わる機能を制御する運動系システムへ要求を調停する機能。本実施形態では、モビリティシステム制御部22における要件(走行ステート、運動ステート、輸送運行管理)、及びMaaSサービスなどによる新規要求の反映(発進禁止、車両の固定要求/解除禁止など)を行う。
車両デバイス30は、制御情報や動作要求、データ、信号などの最終入出力先であるセンサやアクチュエータなどのデバイスを備える機能ブロックである。車両デバイス30として、車両の周囲の状況を表す情報や車両の状態を表す情報を取得するセンサや、ドライバーによる車両運転に関する操作(アクセル、ブレーキ、ステアリング、シフトなど)の情報を取得するセンサなど、を例示できる。また、車両デバイス30として、空調システムの起動のために用いられるデバイス(IGP)、車両運動系システムの起動のために用いられるデバイス(IGR)、エンジンの起動を制御するスターター(ST)などのアクチュエータを例示できる。
プラントライブラリ40は、サービスアプリケーション10における制御性向上のために活用できる各種のシミュレーション(残充電所要時間推定、マップ変換など)が可能なシミュレーター、車内外から閲覧可能なデータベース、及び人工知能(AI)や機械学習アルゴリズムなどの環境を提供する機能ブロックである。これらの環境の一部又は全部は、車両に実装されてもよいし、クラウドに配置されてもよい。
運転アプリケーション50は、車両に実装されるアプリケーションのうち、サービスアプリケーション10に実装されるアプリケーション以外であって車両の運転及びその支援に特化したアプリケーションである。この運転アプリケーション50としては、自動駐車などの遠隔運転、自動運転(AD:Autonomous Driving)、MaaSによる自動運転(Autono-MaaS)、先進運転支援システム(ADAS:Advanced Driver Assistance System)を例示できる。
図2乃至図10を参照して、本開示の車両制御システムで実現されるサービスの具体例を説明する。
具体例1は、サービスアプリケーション10にインストールされたリモート空調専用アプリケーション(リモート空調アプリ)を用いて車両の運転前に車室内の空調を遠隔制御する「リモート空調」を行う場合の例である。さらに、そのリモート空調を実施中に、サービスアプリケーション10にインストールされた始動アプリ(ドライブアウェイ用)を用いてユーザーが車両に乗車して自動車として利用する「ドライブアウェイ」を行う場合の例である。
具体例2は、駐車車両において車両に搭載された加速度センサ(Gセンサ)が反応した場合には、車上荒らしに遭っている可能性があると判断して、車両周辺の映像を所定の時間撮影する「駐車中見守り撮影」を行う場合の例である。
以上のように、本開示の一実施形態に係る情報処理装置は、アクティビティ実現を可能にする制御アーキテクチャにおいて、予め定められた抽象的コマンドをコールするのみで、複合的なアクチュエータ動作調停、必要なシステムを起動するための電源起動、エネルギー需要に対する供給調停(可否判断、供給源選択)、車両全体の振る舞いを決めるモード遷移を自動的に決定できる種々コマンドをライブラリとして予め備える。
20 情報処理装置
21 コマンドライブラリ
22 モビリティシステム制御部
23 情報共有ポータル
24 統合マネージャ
30 車両デバイス
40 プラントライブラリ
50 運転アプリケーション
Claims (5)
- 車両に搭載される情報処理装置であって、
アプリケーションからの要求としてAPIを介した第1入力を受け付ける第1処理部と、
前記第1処理部が受け付けた前記第1入力を、少なくとも前記要求を実現するための車両デバイスを制御する統合マネージャに含まれかつ前記要求を実現するために必要なシステムの起動及び停止を電源によって制御するシステム起動/停止マネージャに向けた、第2入力に変換する第2処理部と、
前記第2処理部による変換後の前記第2入力を前記システム起動/停止マネージャに出力する第3処理部と、を備える、
情報処理装置。 - 前記第2処理部による変換後の前記第2入力、前記システム起動/停止マネージャによる制御の状態、及び前記車両デバイスの状態の少なくとも1つに関する情報を公開する第4処理部を、さらに備え、
前記アプリケーションは、前記第4処理部が公開する情報を参照して前記要求の開始及び終了を判断する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 車両に搭載される情報処理装置のコンピューターが実行する方法であって、
アプリケーションからの要求としてAPIを介した第1入力を受け付けるステップと、
前記受け付けた前記第1入力を、少なくとも前記要求を実現するための車両デバイスを制御する統合マネージャに含まれかつ前記要求を実現するために必要なシステムの起動及び停止を電源によって制御するシステム起動/停止マネージャに向けた、第2入力に変換するステップと、
前記変換後の前記第2入力を前記システム起動/停止マネージャに出力するステップと、を含む、
方法。 - 車両に搭載される情報処理装置のコンピューターに実行させるプログラムであって、
アプリケーションからの要求としてAPIを介した第1入力を受け付けるステップと、
前記受け付けた前記第1入力を、少なくとも前記要求を実現するための車両デバイスを制御する統合マネージャに含まれかつ前記要求を実現するために必要なシステムの起動及び停止を電源によって制御するシステム起動/停止マネージャに向けた、第2入力に変換するステップと、
前記変換後の前記第2入力を前記システム起動/停止マネージャに出力するステップと、を含む、
プログラム。 - 請求項1又は2に記載の情報処理装置を搭載した、車両。
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