WO2020059380A1 - 車両検査システム - Google Patents

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WO2020059380A1
WO2020059380A1 PCT/JP2019/032340 JP2019032340W WO2020059380A1 WO 2020059380 A1 WO2020059380 A1 WO 2020059380A1 JP 2019032340 W JP2019032340 W JP 2019032340W WO 2020059380 A1 WO2020059380 A1 WO 2020059380A1
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WO
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vehicle
simulator
information
virtual
inspection system
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/032340
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English (en)
French (fr)
Inventor
青野健人
倉井賢一郎
Original Assignee
本田技研工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 本田技研工業株式会社 filed Critical 本田技研工業株式会社
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Priority to US17/277,320 priority patent/US20220034754A1/en
Publication of WO2020059380A1 publication Critical patent/WO2020059380A1/ja

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/0072—Wheeled or endless-tracked vehicles the wheels of the vehicle co-operating with rotatable rolls

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle inspection system that inspects the operation of a vehicle that performs traveling control based on external environment information detected by a plurality of external sensors.
  • Japanese Patent No. 5868550 discloses a method for performing an operation test (hereinafter, also referred to as an inspection) of a vehicle including a plurality of traveling environment sensors (hereinafter, also referred to as an external sensor) such as radar, LiDAR, and sonar. You.
  • a vehicle equipped with a test control unit is actually driven on a test course.
  • the test control unit changes the measurement value detected by the external sensor in accordance with the vehicle environment in a virtual world, and outputs the measured value to a vehicle control unit (hereinafter, also referred to as a vehicle control device).
  • a vehicle control unit hereinafter, also referred to as a vehicle control device.
  • the vehicle control device performs the traveling control based on the changed measurement value. In this way, an operation test of a vehicle in a virtual world can be performed regardless of an actual test course.
  • a vehicle controller and various actuators (actuators for driving, braking, and steering) controlled by the vehicle controller are inspected, but a plurality of external sensors are not inspected.
  • the method disclosed in Japanese Patent No. 5868550 cannot perform a consistent inspection of a plurality of external sensors, a vehicle control device, and various actuators.
  • the present invention has been made in consideration of such problems, and has as its object to provide a vehicle inspection system capable of performing an integrated inspection of an external sensor, a vehicle control device, and various actuators.
  • aspects of the invention include: A vehicle inspection system that inspects the operation of a vehicle that performs travel control based on external environment information detected by a plurality of external sensors, A simulator for reproducing virtual information imitating the external environment information, A plurality of information output devices provided for each of the plurality of external sensors, and causing the corresponding external sensors to detect the virtual information reproduced by the simulator, A bench tester that detects an operation of the vehicle that performs travel control based on the virtual information, The simulator outputs the virtual information corresponding to the same virtual external environment to the plurality of information output devices, and synchronizes the virtual information output to the plurality of information output devices.
  • FIG. 1 is a device configuration diagram of a vehicle to be inspected in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a system configuration diagram of the vehicle inspection system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the simulator.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the monitor support mechanism. 5A to 5C are explanatory diagrams of the operation of the monitor support mechanism.
  • FIG. 6A is an explanatory diagram of a virtual external environment reproduced by a simulator
  • FIG. 6B is an explanatory diagram of ideal time-vehicle speed at the time of inspection.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a simulator unit according to the second embodiment. 8A and 8B are explanatory diagrams of the operation of the simulator unit.
  • the vehicle 200 is an automatic driving vehicle (including a fully automatic driving vehicle) capable of automatically controlling acceleration, deceleration, braking, and steering. At least one control of acceleration, deceleration, braking, and steering is assumed.
  • the driving support vehicle which can be performed automatically may be used.
  • the vehicle 200 includes a plurality of external sensors 202, a vehicle control device 216 that performs travel control based on external environment information detected by the external sensor 202, and an operation output by the vehicle control device 216.
  • the vehicle includes a drive device 218, a steering device 220, a braking device 222, and wheels 224 that operate according to instructions.
  • the external sensor 202 includes one or more cameras 204, one or more radars 206, one or more LiDARs 208, a GNSS 210, and a gyroscope 212.
  • vehicle 200 includes one of the above-described external sensors 202.
  • the camera 204, the radar 206, and the LiDAR 208 detect outside world information ahead of the vehicle 200.
  • the vehicle control device 216 is configured by a vehicle control ECU.
  • the vehicle control ECU calculates optimal acceleration / deceleration, braking amount, and steering angle in the scene based on the external environment information detected by the external sensor 202, and outputs operation instructions to various control target devices.
  • Drive device 218 includes a drive ECU and a drive source such as an engine or a drive motor.
  • the drive device 218 generates a driving force for the wheels 224 according to an operation of an accelerator pedal performed by an occupant or an operation instruction output from the vehicle control device 216.
  • the steering device 220 includes an electric power steering system (EPS) ECU and an EPS actuator.
  • EPS electric power steering system
  • the steering device 220 changes the steering angle of the wheels 224 (front wheels 224f) in accordance with the steering wheel operation performed by the occupant or the operation instruction output from the vehicle control device 216.
  • the braking device 222 includes a brake ECU and a brake actuator. The braking device 222 generates a braking force for the wheels 224 according to an operation of a brake pedal performed by an occupant or an operation instruction output from the vehicle control device 216.
  • Vehicle inspection system 10 A vehicle inspection system 10 for inspecting the operation of the vehicle 200 shown in FIG. 1 will be described. As shown in FIG. 2, the vehicle inspection system 10 includes a simulator 20, a plurality of information output devices 50, a bench tester 70, and an analysis device 90.
  • the simulator 20 is configured by a computer, and includes a simulator operation device 22, a simulator storage device 24, and an input / output device 26, as shown in FIG.
  • the simulator operation device 22 is constituted by a processor such as a CPU.
  • the simulator operation device 22 realizes various functions by executing a program stored in the simulator storage device 24.
  • the simulator operation device 22 functions as a management unit 32, a camera simulator 34, a radar simulator 36, a LiDAR simulator 38, a GNSS simulator 40, a gyro simulator 42, and a monitor position control unit 44.
  • the management unit 32 has a function of managing the inspection process of the vehicle 200.
  • the management unit 32 causes the camera simulator 34, the radar simulator 36, the LiDAR simulator 38, the GNSS simulator 40, and the gyro simulator 42 to reproduce the virtual external environment based on the virtual external environment information 46 stored in the simulator storage device 24. . That is, the management unit 32 manages the simulators 34, 36, 38, 40, and 42 such that the simulators 34, 36, 38, 40, and 42 synchronously reproduce virtual information corresponding to the same virtual external environment. It has the function of cooperative control.
  • the management unit 32 calculates the virtual traveling position of the vehicle 200 in the virtual external environment based on the operation information (vehicle speed V and steering angle ⁇ s) of the vehicle 200 output from the bench tester 70 when reproducing the virtual external environment. I do.
  • the camera simulator 34 has a function of reproducing video information detected by the camera 204 at the virtual traveling position of the vehicle 200.
  • the camera simulator 34 outputs video information as virtual information to a monitor (display device) 52.
  • the radar simulator 36 has a function of reproducing target position information detected by the radar 206 at the virtual traveling position of the vehicle 200.
  • the radar simulator 36 irradiates the radar 206 with the radio wave corresponding to the reflected wave, assuming that the radio wave emitted from the radar 206 is reflected by the target based on the position information of the target in the virtual external environment. Calculate the timing. After the radio wave is detected by the radar transceiver 54, delay processing for the irradiation timing is performed, and an instruction to radiate radio wave as virtual information is output to the radar transceiver 54.
  • the LiDAR simulator 38 has a function of reproducing position information of a target detected by the LiDAR 208 at the virtual traveling position of the vehicle 200.
  • the LiDAR simulator 38 assumes that the laser light emitted from the LiDAR 208 is reflected by the target based on the position information of the target in the virtual external environment, and irradiates the LiDAR 208 with light corresponding to scattered light. Is calculated. Then, after the laser light is detected by the LiDAR transceiver 56, a delay process for the irradiation timing is performed, and a light irradiation instruction as virtual information is output to the LiDAR transceiver 56.
  • the GNSS simulator 40 has a function of reproducing position information (longitude and latitude information) of the vehicle 200 detected by the GNSS 210 at the virtual traveling position of the vehicle 200.
  • the GNSS simulator 40 outputs position information as virtual information to the GNSS transmission antenna 58.
  • the gyro simulator 42 has a function of reproducing operation information (angular velocity, angular acceleration, and the like) of the turning direction generated in the vehicle 200 based on the operation information of the vehicle 200 (vehicle speed V and steering angle ⁇ s).
  • the gyro simulator 42 outputs operation information to the vehicle control device 216 as virtual information.
  • the gyro simulator 42 does not output operation information to the gyroscope 212. That is, the inspection of the gyroscope 212 is not performed. This is because the gyroscope 212 of the vehicle 200 detects an operation in the turning direction that actually occurs in the vehicle 200, and cannot perform the inspection on the inspection table 72.
  • the simulator storage device 24 includes a hard disk, a ROM, a RAM, and the like.
  • the simulator storage device 24 stores a program executed by the simulator operation device 22 and virtual external environment information 46 imitating external environment information.
  • the virtual external environment information 46 is information for reproducing a series of virtual external environments, and includes information such as the initial position of the vehicle 200 in the virtual external environment, the position of each target in the virtual external environment, and the behavior of a moving target. Is set in advance.
  • the virtual external environment information 46 will be described in [1.4.1] below.
  • the input / output device 26 includes an A / D conversion circuit, a communication interface, a driver, and the like.
  • the information output device 50 causes the external sensor 202 to detect virtual information corresponding to the virtual external environment reproduced by the simulator 20.
  • the information output device 50 includes a monitor 52, a radar transceiver 54, a LiDAR transceiver 56, and a GNSS transmission antenna 58.
  • the monitor 52 is arranged to face the lens of the camera 204.
  • the monitor 52 displays an image of the virtual external environment based on the image information output from the camera simulator 34.
  • the monitor 52 is supported by a monitor support mechanism 60.
  • the monitor support mechanism 60 has a monitor motor 64 that moves the monitor 52 in the vehicle width direction along a stay 62 extending in the vehicle width direction.
  • the monitor motor 64 is driven by electric power supplied from the input / output device 26 (driver) of the simulator 20.
  • the radar transceiver 54 has a transmission / reception circuit and a directional antenna, and is arranged to face the transmission / reception antenna of the radar 206.
  • the radar transceiver 54 detects a radio wave emitted from the transmission / reception antenna of the radar 206 and outputs a detection signal to the radar simulator 36. Then, in accordance with the irradiation instruction output from the radar simulator 36, a radio wave is emitted toward the transmission / reception antenna of the radar 206.
  • a radio wave absorber is disposed in the radio wave irradiation range of the radar 206. .
  • the LiDAR transceiver 56 has a transmitting unit (oscillation circuit) and a light receiving unit (light receiving circuit), and is arranged to face the transmitting / receiving unit of the LiDAR 208.
  • the LiDAR transceiver 56 detects the laser light emitted from the transmitting / receiving unit of the LiDAR 208 and outputs a detection signal to the LiDAR simulator 38. Then, in response to the irradiation instruction output from the LiDAR simulator 38, light is irradiated to the transmitting / receiving unit of the LiDAR 208.
  • a light absorbing material is provided in the laser light irradiation range of the LiDAR 208. Be placed.
  • the GNSS transmission antenna 58 includes the GNSS transmission antenna 58 and a shield member that covers the GNSS transmission antenna 58, and is disposed so as to cover the GNSS reception antenna 214 of the vehicle 200 with the shield member.
  • the GNSS transmission antenna 58 outputs a pseudo signal indicating the position of the vehicle 200 based on the position information output from the GNSS simulator 40.
  • the bench tester 70 includes an inspection table 72, a receiving device 74, various sensors (vehicle speed sensor 82, wheel position sensor 84, vehicle position sensor 86), a motor control device 88, Having.
  • the inspection table 72 is installed on a work floor.
  • the receiving device 74 is provided at the position of the wheels 224 (the front wheels 224 f and the rear wheels 224 r) of the vehicle 200 mounted on the inspection table 72, and is a mechanism that receives the operation of the wheels 224 by mounting the wheels 224.
  • the receiving device 74f provided on the front wheel 224f side to be a steered wheel has two rollers 76, a support base 78, and a support base motor 80.
  • the two rollers 76 support the front wheel 224f from below, and are rotatable about an axis parallel to the vehicle width direction as the front wheel 224f rotates.
  • the support base 78 supports the rollers 76 and is rotatable about an axis parallel to the vertical direction of the vehicle 200.
  • the support base motor 80 rotates the support base 78 in the forward or reverse direction.
  • the receiving device 74r provided on the rear wheel 224r side has two rollers 76 and a support base 78.
  • the two rollers 76 support the rear wheel 224r from below, and are rotatable about an axis parallel to the vehicle width direction as the rear wheel 224r rotates.
  • At least one of the receiving device 74f and the receiving device 74r is movable in the front-rear direction in accordance with the wheelbase of the vehicle 200.
  • the vehicle speed sensor 82 is provided in each of the receiving device 74f and the receiving device 74r so as to be compatible with any of the front-wheel drive and rear-wheel drive vehicles 200, and is composed of, for example, a rotary encoder or a resolver.
  • the vehicle speed sensor 82 detects the rotation speed r of the roller 76.
  • the rotation speed r corresponds to the vehicle speed V.
  • the wheel position sensor 84 is provided on the side of the front wheel 224f serving as a steering wheel, and is configured by a laser distance measuring device or the like.
  • the wheel position sensor 84 detects a displacement d1 of the front wheel 224f from the initial position due to steering.
  • the displacement d1 corresponds to the steering angle ⁇ s of the vehicle 200.
  • the vehicle position sensor 86 is provided at a position where a predetermined portion (such as the rear wheel 224r) can be detected, and includes a laser distance measuring device or the like.
  • the vehicle position sensor 86 detects a positional shift amount d2 of a predetermined portion (such as the rear wheel 224r) due to a positional shift in the vehicle width direction.
  • the motor control device 88 is configured by a computer, and includes an arithmetic device, a storage device, and an input / output device.
  • the arithmetic device controls the support base motor 80 provided in the receiving device 74f by executing a program stored in the storage device. Specifically, the rotation angle ⁇ m of the receiving device 74f according to the displacement d1 (the steering angle ⁇ s) is calculated.
  • the displacement d1 is affected by the displacement of the vehicle 200. Therefore, the motor control device 88 corrects the displacement d1 in accordance with the displacement d2 of the vehicle 200.
  • the input / output device supplies power to the support base motor 80 in order to rotate the receiving device 74f by the rotation angle ⁇ m.
  • the bench tester 70 provides the simulator 20 with operation information of the vehicle 200, that is, the rotational speed r (vehicle speed V) detected by the vehicle speed sensor 82 and the displacement d1 (steering) detected by the wheel position sensor 84.
  • the angle ⁇ s) and the displacement d2 detected by the vehicle position sensor 86 are output.
  • the analysis device 90 is configured by a computer, and includes an analysis operation device 92, an analysis storage device 94, and an analysis input / output device 96.
  • the analysis operation device 92 realizes various functions by executing a program stored in the analysis storage device 94. For example, the analysis operation device 92 acquires log data of the vehicle speed V and the steering angle ⁇ s detected by the bench tester 70 via the simulator 20 and compares the log data with the model data stored in the analysis storage device 94. Thereby, abnormality diagnosis of the vehicle 200 is performed.
  • the vehicle inspection system 10 operates as follows.
  • the vehicle 200 is placed on the inspection table 72.
  • the individual wheels 224 are placed on the individual receiving devices 74.
  • Each information output device 50 is arranged to face each external sensor 202 of the vehicle 200.
  • the radar transceiver 54 is arranged within a range of a first predetermined distance or more and a second predetermined distance or less with respect to the transmission / reception antenna of the radar 206.
  • the LiDAR transceiver 56 is arranged within a range of a third predetermined distance or more and a fourth predetermined distance or less with respect to the transmission / reception unit of the LiDAR 208.
  • the operator operates the simulator 20 with an operation device (not shown) to start reproducing the virtual external environment.
  • the simulator operation device 22 reproduces the virtual external environment based on the virtual external environment information 46 stored in the simulator storage device 24.
  • the vehicle control device 216 of the vehicle 200 detects the virtual information output from the information output device 50, and controls the driving, braking, steering, and the like of the vehicle 200.
  • the rotation speed (vehicle speed V) of the wheels 224 changes with driving or braking of the vehicle 200
  • the rotation speed r of the roller 76 of the receiving device 74 changes.
  • the rotation speed r (vehicle speed V) of the roller 76 is detected by a vehicle speed sensor 82 and output to a motor control device 88.
  • the displacement d1 (steering angle ⁇ s) is detected by the wheel position sensor 84 and output to the motor control device 88.
  • the motor control device 88 calculates the rotation angle ⁇ m of the receiving device 74 according to the displacement d1 (the steering angle ⁇ s), and controls the rotating operation of the receiving device 74.
  • the motor control device 88 outputs the vehicle speed V and the steering angle ⁇ s to the simulator 20.
  • the management unit 32 of the simulator 20 outputs log data (vehicle speed V and steering angle ⁇ s) of the vehicle 200 to the analysis device 90 after a series of inspections.
  • the vehicle 200 may be displaced in the vehicle width direction on the receiving device 74 during the inspection.
  • the relative positions of the respective external sensors 202 with respect to the respective information output devices 50 are also shifted.
  • the displacement between the radar 206, the LiDAR 208, and the GNSS 210 does not affect the detection information.
  • the displacement of the camera 204 greatly affects the detection information (video information).
  • the camera 204 captures an image of the screen range 100C at the center of the monitor 52 in a state where the vehicle 200 does not have a displacement.
  • the camera 204 captures an image of a screen range 100L located on the left side of the screen range 100C.
  • the vehicle control device 216 erroneously recognizes that the vehicle 200 is displaced to the left in the virtual external environment even though the vehicle 200 is only displaced on the receiving device 74, and Erroneous control to return the position of 200 to the right direction is performed.
  • the simulator 20 performs control to shift the position of the monitor 52 in the vehicle width direction.
  • the positional displacement amount d2 is detected by the vehicle position sensor 86 and output to the simulator 20.
  • the simulator 20 calculates the amount of rotation of the monitor motor 64 and the required power in the management unit 32 in order to move the monitor 52 in the direction opposite to the direction of displacement of the vehicle 200 by the distance d2. Power is supplied to the monitor motor 64.
  • the monitor 52 moves by the distance d2 in the direction opposite to the direction of the displacement of the vehicle 200.
  • the position state of the monitor 52 and the camera 204 returns to the initial state (the state shown in FIG. 5A).
  • the virtual external environment information 46 stored in the simulator storage device 24 is configured so that predetermined items can be inspected.
  • the virtual external environment information 46 relates to four items of lane change (scene S1), lane maintenance (scene S2), traffic congestion (scene S3), and collision avoidance (scene S4).
  • the operation of the vehicle 200 is configured to be inspected.
  • the head scene (scene S0) is set in the virtual external environment information 46.
  • a situation where the vehicle 200 starts running for example, a situation where the vehicle 200 is at the entrance of the highway 110 is set.
  • a situation in which the vehicle 200 changes lanes for example, a situation in which the vehicle 200 travels in the route changeable section 120 and a preceding vehicle 118 traveling below the target speed Vt exists in front of the traveling lane 112. Is set.
  • a situation in which the vehicle 200 performs lane maintenance for example, a situation in which the preceding vehicle 118 does not exist in front of the traveling lane 112 is set.
  • a situation in which the vehicle 200 follows the traffic jam for example, a situation in which the vehicle 200 travels in the route change prohibition section 122 and a preceding vehicle 118 traveling below the target speed Vt exists in front of the traveling lane 112.
  • a situation in which the vehicle 200 performs collision avoidance for example, a situation in which the vehicle 200 travels in the route change prohibition section 122 and there is a preceding vehicle 118 that stops before the traveling lane 112.
  • the camera simulator 34, the radar simulator 36, the LiDAR simulator 38, and the GNSS simulator 40 reproduce the virtual external environments of the scenes S0 to S4 continuously and in synchronization based on the virtual external environment information 46.
  • the trajectory of the vehicle 200 is calculated based on the operation information of the vehicle 200, and the virtual external environment at the position after the movement is reproduced.
  • the camera simulator 34 sequentially generates video information around the vehicle 200 and outputs it to the monitor 52.
  • the monitor 52 displays an image according to the image information.
  • the GNSS simulator 40 sequentially generates longitude and latitude information of the position of the vehicle 200 and outputs the information to the GNSS transmission antenna 58.
  • the GNSS transmission antenna 58 outputs a signal corresponding to the latitude and longitude information. Since the preceding vehicle 118 and the obstacle are not set in the scenes S0 and S2, the radar simulator 36 and the LiDAR simulator 38 do not output an irradiation instruction to the radar transceiver 54 and the LiDAR transceiver 56.
  • the camera simulator 34 sequentially generates video information around the vehicle 200 (including the preceding vehicle 118) and outputs it to the monitor 52.
  • the monitor 52 displays an image according to the image information.
  • the radar simulator 36 controls the radar transceiver 54 so that the radar transceiver 54 emits a radio wave after a radar reflection time corresponding to the distance between the vehicle 200 and the preceding vehicle 118 elapses after the radar transceiver 54 detects the radio wave of the radar 206. , And outputs an irradiation instruction to the radar transceiver 54.
  • the LiDAR transceiver 38 detects the LiDAR transceiver 56 after the scattered light reflection time corresponding to the distance between the vehicle 200 and the preceding vehicle 118 has elapsed since the LiDAR transceiver 56 detected the laser light of the LiDAR 208.
  • An irradiation instruction is output to the LiDAR transceiver 56 so that the light is irradiated from the.
  • the GNSS simulator 40 sequentially generates longitude and latitude information of the position of the vehicle 200 and outputs the information to the GNSS transmission antenna 58.
  • the GNSS transmission antenna 58 outputs a signal corresponding to the latitude and longitude information.
  • the vehicle control device 216 causes the vehicle 200 to execute the lane change.
  • the steering angle ⁇ s of the vehicle 200 is changed.
  • the gyro simulator 42 calculates, based on the vehicle speed V and the steering angle ⁇ s, an angular velocity or angular acceleration in a turning direction that is expected to be generated in the vehicle 200 that actually travels, and outputs the calculated angular velocity or angular acceleration to the gyroscope 212.
  • the camera 204, the radar 206, and the LiDAR 208 have different distances at which the target to be detected, here, the preceding vehicle 118, can be detected.
  • the detectable distance is the longest for the radar 206 and the shortest for the LiDAR 208. Therefore, the radar simulator 36 outputs an irradiation instruction to the radar transceiver 54 when the inter-vehicle distance L between the vehicle 200 and the preceding vehicle 118 becomes equal to or less than the distance L1 that can be detected by the radar 206.
  • the camera simulator 34 transmits video information of the preceding vehicle 118 to the monitor 52. Output.
  • the LiDAR simulator 38 outputs an irradiation instruction to the LiDAR transceiver 56 when the inter-vehicle distance L between the vehicle 200 and the preceding vehicle 118 becomes equal to or less than the distance L3 ( ⁇ L2) detectable by the LiDAR 208.
  • the vehicle control device 216 recognizes the preceding vehicle 118 traveling at the target speed Vt or less and recognizes that the traveling position of the vehicle 200 is the route changeable section 120. At this time, the vehicle control device 216 changes to the overtaking lane 114 in order to overtake the preceding vehicle 118. The vehicle control device 216 determines that the route is changeable section 120 based on the lane mark 116 captured by the camera 204. The vehicle control device 216 accelerates the vehicle 200 before passing, causes the vehicle 200 to travel at a constant speed when passing, and decelerates the vehicle 200 after passing.
  • vehicle control device 216 recognizes that there is no preceding vehicle 118 ahead. At this time, vehicle control device 216 causes vehicle 200 to run at target speed Vt.
  • the vehicle control device 216 recognizes the preceding vehicle 118 traveling at the target speed Vt or less and also recognizes that the traveling position of the vehicle 200 is in the course change prohibition section 122. At this time, the vehicle control device 216 follows the traffic jam. The vehicle control device 216 determines that the route change prohibition section 122 is based on the lane mark 116 captured by the camera 204. The vehicle control device 216 drives the vehicle 200 at the same vehicle speed V as the preceding vehicle 118, and maintains the inter-vehicle distance L between the vehicle 200 and the preceding vehicle 118.
  • the vehicle control device 216 recognizes the preceding vehicle 118 that stops. At this time, the vehicle control device 216 decelerates the vehicle 200 and stops the vehicle 200 behind the preceding vehicle 118.
  • the simulator 20 reproduces the virtual external environment of the scenes S0 to S4, inputs operation information (vehicle speed V, steering angle ⁇ s) of the vehicle 200 output from the bench tester 70, and stores log data in the simulator storage device 24. To record. After the inspection is completed, the simulator 20 outputs log data to the analysis device 90.
  • the analysis device 90 stores ideal model data as shown in FIG. 6B in advance, and compares the log data with the model data. The analysis device 90 determines that the external sensor 202, the vehicle control device 216, the driving device 218, the braking device 222, and the steering device 220 of the vehicle 200 are normal when the degree of coincidence is equal to or more than a predetermined value. If the degree of coincidence between the two is less than the predetermined value, the analysis device 90 determines that one of the devices has an abnormality.
  • the vehicle 200 has one radar 206 and one LiDAR 208. However, in practice, vehicle 200 has multiple radars 206 and LiDARs 208.
  • the inspection efficiency is improved by allowing the radar transceiver 54 and the LiDAR transceiver 56 to move freely.
  • the second embodiment relates to a simulator unit 300 in which some of the information output devices 50 and some of the functions of the simulator 20 are integrated and movable.
  • the simulator unit 300 shown in FIG. 7 enables the radar simulator 36 and the radar transceiver 54 in the first embodiment to be integrated and movable, and also enables the LiDAR simulator 38 and the LiDAR transceiver 56 to be integrated and movable. It was done. Note that the simulator operation device 22 has functions as they are except for the radar simulator 36 and the LiDAR simulator 38.
  • the simulator unit 300 includes a mobile robot 302, a height adjustment robot 304, a radar transceiver 54, a LiDAR transceiver 56, and a mobile simulator 306.
  • the mobile robot 302 includes a moving mechanism, a controller, a storage device, and a communication device, and has a function of moving on a work floor.
  • the mobile robot 302 stores a travel course set on the work floor in advance, and moves along the travel course according to a travel instruction transmitted from an external instruction device 310.
  • the starting point and the end point of the moving course are a standby position (FIG. 8A) away from the inspection table 72 and an inspection position (FIG. 8B) around the inspection table 72.
  • the inspection positions differ depending on the size and shape of the vehicles 200. For this reason, the mobile robot 302 stores a plurality of traveling courses and selects a traveling course according to the course information specified by the pointing device 310.
  • the height adjustment robot 304 has a height adjustment mechanism, a controller, a storage device, and a communication device, supports the radar transceiver 54 and the LiDAR transceiver 56, and also controls the height of the radar transceiver 54 and the LiDAR transceiver 56. It has the function of adjusting the position.
  • the radar transceiver 54 and the LiDAR transceiver 56 are vertically separated by a partition plate 308, respectively.
  • the partition plate 308 arranged in the vertical direction of the radar transceiver 54 is covered with a radio wave absorbing material
  • the partition plate 308 arranged in the vertical direction of the LiDAR transceiver 56 is covered with a light absorbing material.
  • the surroundings of the radar transceiver 54 and the LiDAR transceiver 56 are also covered with the absorbing material.
  • the height adjustment robot 304 stores the heights of the radar 206 and the LiDAR 208 for each vehicle type, and adjusts the heights of the radar transceiver 54, the LiDAR transceiver 56, and the partition plate 308 according to the vehicle type information instructed by the instruction device 310. I do.
  • the mobile simulator 306 has the same functions as the radar simulator 36 and the LiDAR simulator 38 of the simulator 20 shown in FIG.
  • the mobile simulator 306 has a short-range communication device, and can perform data communication with the simulator 20.
  • the mobile simulator 306 receives the virtual external environment information 46 stored in the simulator storage device 24 and is totally controlled by the management unit 32 on the simulator 20 side.
  • the arrangement of the simulator unit 300 will be described with reference to FIGS. 8A and 8B.
  • the vehicle 200 has the radar 206 and the LiDAR 208 at the four corners, and the radar 206 at the front center and the rear center.
  • each of the simulator units 300f1, 300f2, 300f3, 300r1, 300r2, 300r3 waits at the standby position.
  • the standby position is set with an approach path of the vehicle 200 so that the vehicle 200 can enter the inspection table 72.
  • the instruction device 310 transmits course information according to the vehicle type to each of the simulator units 300f1, 300f2, 300f3, 300r1, 300r2, and 300r3.
  • Each of the simulator units 300f1, 300f2, 300f3, 300r1, 300r2, and 300r3 moves along a moving course according to the course information, and reaches respective inspection positions.
  • a projector and a screen may be used.
  • the present invention A vehicle inspection system 10 that inspects an operation of a vehicle 200 that performs traveling control based on external environment information detected by a plurality of external sensors 202, A simulator 20 for reproducing virtual information imitating external environment information, A plurality of information output devices 50 that are provided for each of the plurality of external sensors 202 and cause the corresponding external sensors 202 to detect virtual information reproduced by the simulator 20; A bench tester 70 that detects an operation of the vehicle 200 that performs travel control based on virtual information, The simulator 20 outputs virtual information corresponding to the same virtual external environment to the plurality of information output devices 50, and synchronizes the virtual information output to the plurality of information output devices 50.
  • the external information sensor 202, the vehicle control device 216, and the drive are used to detect the operation (vehicle speed V, steering angle ⁇ s) of the vehicle 200 by actually detecting the virtual information by the external sensor 202 of the vehicle 200.
  • a consistent inspection of the various actuators provided on the device 218, the braking device 222, and the steering device 220 can be performed.
  • the plurality of external sensors 202 detect virtual information corresponding to the same virtual external environment, it is easy to find asynchronous operations of the plurality of external sensors 202, and it is easy to find erroneous assembly of the external sensors 202.
  • the plurality of external sensors 202 include a camera 204
  • the plurality of information output devices 50 include a monitor (display device) 52
  • the monitor 52 causes the camera 204 to shoot an image of the virtual external environment
  • the information output device 50 other than the monitor 52 may cause the external sensor 202 other than the camera 204 to detect virtual information synchronized with the video.
  • the virtual external environment is displayed on the monitor 52, so that the operator can grasp the inspection contents.
  • the bench tester 70 may include a receiving device 74 that mounts the wheel 224 of the vehicle 200 and receives the operation of the wheel 224.
  • the vehicle 200 can be inspected on the inspection table 72, and a test course for actually running the vehicle 200 is unnecessary, so that a large space is not required.
  • the vehicle 200 can be inspected indoors. Since the indoor inspection is not affected by the weather, the accuracy of the inspection is improved. Further, the inspection under the same conditions can be reproduced.
  • the information output device 50 and the simulator 20 that outputs virtual information to the information output device 50 are movable units (simulator units 300).
  • the unit (simulator unit 300) may be arranged at a position facing each external sensor 202 at the time of vehicle inspection.
  • the unit since the unit (simulator unit 300) is movable, it can flexibly cope with various vehicles and various equipment specifications.
  • vehicle inspection system is not limited to the above-described embodiment, but may adopt various configurations without departing from the gist of the present invention.

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Abstract

外界センサ、車両制御装置、各種アクチュエータの一貫した検査を行うことができる車両検査システムを提供する。車両検査システム（１０）は、外部環境情報を模した仮想情報を再現するシミュレータ（２０）と、複数の外界センサ（２０２）毎に設けられ、シミュレータ（２０）で再現される仮想情報を対応する外界センサ（２０２）に検出させる複数の情報出力装置（５０）と、仮想情報に基づいて走行制御を行う車両（２００）の動作を検出する台上試験機（７０）と、を備え、シミュレータ（２０）は、複数の情報出力装置（５０）に対して同一の仮想外部環境に対応する仮想情報を出力すると共に、複数の情報出力装置（５０）に対して出力する仮想情報を同期させる。

Description

車両検査システム
　本発明は、複数の外界センサで検出される外部環境情報に基づいて走行制御を行う車両の動作を検査する車両検査システムに関する。
　特許第５８６８５５０号公報には、レーダ、ＬｉＤＡＲ、ソナー等、の複数の走行環境センサ（以下、外界センサともいう。）を備える車両の動作試験（以下、検査ともいう。）を行う方法が開示される。この方法では、試験制御ユニットを搭載した車両を試験コースで実際に走行させる。試験制御ユニットは、外界センサが検出する測定値を仮想的な世界の車両環境に合わせて変更して車両の制御ユニット（以下、車両制御装置ともいう）に出力するようにしている。その結果、車両制御装置は、変更後の測定値に基づいて走行制御を行う。こうすることで、実際の試験コースに関係なく、仮想的な世界における車両の動作試験を行うことができる。
　特許第５８６８５５０号公報の方法では、車両制御装置と、車両制御装置により制御される各種アクチュエータ（駆動、制動、操舵用のアクチュエータ）の検査を行う反面、複数の外界センサの検査を行っていない。つまり、特許第５８６８５５０号公報の方法では、複数の外界センサ、車両制御装置、各種アクチュエータの一貫した検査を行うことができない。
　本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、外界センサ、車両制御装置、各種アクチュエータの一貫した検査を行うことができる車両検査システムを提供することを目的とする。
　本発明の態様は、
　複数の外界センサで検出される外部環境情報に基づいて走行制御を行う車両の動作を検査する車両検査システムであって、
　前記外部環境情報を模した仮想情報を再現するシミュレータと、
　複数の前記外界センサ毎に設けられ、前記シミュレータで再現される前記仮想情報を対応する前記外界センサに検出させる複数の情報出力装置と、
　前記仮想情報に基づいて走行制御を行う前記車両の動作を検出する台上試験機と、を備え、
　前記シミュレータは、複数の前記情報出力装置に対して同一の仮想外部環境に対応する前記仮想情報を出力すると共に、複数の前記情報出力装置に対して出力する前記仮想情報を同期させる。
　本発明によれば、外界センサと車両制御装置、および、駆動装置と制動装置と操舵装置に設けられる各種アクチュエータの一貫した検査を行うことができる。
図１は第１実施形態で検査対象とする車両の装置構成図である。 図２は第１実施形態に係る車両検査システムのシステム構成図である。 図３はシミュレータの機能ブロック図である。 図４はモニタ支持機構の模式図である。 図５Ａ～図５Ｃはモニタ支持機構の動作説明図である。 図６Ａはシミュレータにより再現される仮想外部環境の説明図であり、図６Ｂは検査時の理想的な時間－車速の説明図である。 図７は第２実施形態に係るシミュレータユニットの模式図である。 図８Ａ、図８Ｂはシミュレータユニットの動作説明図である。
　以下、本発明に係る車両検査システムについて、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
［１．第１実施形態］
［１．１．車両２００］
　車両検査システム１０で検査対象とする車両２００について説明する。ここでは、車両２００として、加減速、制動、操舵の制御を自動で行うことができる自動運転車両（完全自動運転車両を含む）を想定するが、加減速、制動、操舵の少なくとも１つの制御を自動で行うことができる運転支援車両であってもよい。図１に示されるように、車両２００は、複数の外界センサ２０２と、外界センサ２０２で検出される外部環境情報に基づいて走行制御を行う車両制御装置２１６と、車両制御装置２１６が出力する動作指示に応じて動作する駆動装置２１８、操舵装置２２０と、制動装置２２２、各車輪２２４と、を備える。
　外界センサ２０２には、１以上のカメラ２０４と、１以上のレーダ２０６と、１以上のＬｉＤＡＲ２０８と、ＧＮＳＳ２１０と、ジャイロスコープ２１２と、が含まれる。ここでは説明の便宜のために、車両２００が上述した各外界センサ２０２を１つずつ備えるものとする。カメラ２０４とレーダ２０６とＬｉＤＡＲ２０８は、車両２００の前方の外界情報を検出する。
　車両制御装置２１６は、車両制御ＥＣＵにより構成される。車両制御ＥＣＵは、外界センサ２０２により検出される外部環境情報に基づいて、その場面で最適な加減速度、制動量、操舵角を演算し、各種制御対象装置に動作指示を出力する。駆動装置２１８は、駆動ＥＣＵと、エンジンや駆動モータ等の駆動源と、を含む。駆動装置２１８は、乗員が行うアクセルペダルの操作または車両制御装置２１６から出力される動作指示に応じて車輪２２４の駆動力を発生させる。操舵装置２２０は、電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）ＥＣＵと、ＥＰＳアクチュエータと、を含む。操舵装置２２０は、乗員が行うステアリングホイールの操作または車両制御装置２１６から出力される動作指示に応じて車輪２２４（前輪２２４ｆ）の操舵角を変える。制動装置２２２は、ブレーキＥＣＵと、ブレーキアクチュエータと、を含む。制動装置２２２は、乗員が行うブレーキペダルの操作または車両制御装置２１６から出力される動作指示に応じて車輪２２４の制動力を発生させる。
［１．２．車両検査システム１０］
　図１に示す車両２００の動作を検査する車両検査システム１０について説明する。図２に示されるように、車両検査システム１０は、シミュレータ２０と、複数の情報出力装置５０と、台上試験機７０と、解析装置９０と、を備える。
［１．２．１．シミュレータ２０］
　シミュレータ２０は、コンピュータによって構成されており、図３に示されるように、シミュレータ演算装置２２と、シミュレータ記憶装置２４と、入出力装置２６と、を有する。
　シミュレータ演算装置２２は、ＣＰＵ等のプロセッサで構成される。シミュレータ演算装置２２は、シミュレータ記憶装置２４に記憶されるプログラムを実行することにより各種機能を実現する。ここでは、シミュレータ演算装置２２は、管理部３２と、カメラシミュレータ３４と、レーダシミュレータ３６と、ＬｉＤＡＲシミュレータ３８と、ＧＮＳＳシミュレータ４０と、ジャイロシミュレータ４２と、モニタ位置制御部４４として機能する。
　管理部３２は、車両２００の検査処理を管理する機能を有する。例えば、管理部３２は、シミュレータ記憶装置２４に記憶される仮想外部環境情報４６に基づいて仮想外部環境を、カメラシミュレータ３４とレーダシミュレータ３６とＬｉＤＡＲシミュレータ３８とＧＮＳＳシミュレータ４０とジャイロシミュレータ４２で再現させる。つまり、管理部３２は、各シミュレータ３４、３６、３８、４０、４２が同一の仮想外部環境に対応する仮想情報を同期して再現するように、各シミュレータ３４、３６、３８、４０、４２を協調制御する機能を有する。管理部３２は、仮想外部環境の再現時に、台上試験機７０から出力される車両２００の動作情報（車速Ｖおよび操舵角θｓ）に基づいて、仮想外部環境における車両２００の仮想走行位置を演算する。
　カメラシミュレータ３４は、車両２００の仮想走行位置でカメラ２０４が検出する映像情報を再現する機能を有する。カメラシミュレータ３４は、モニタ（表示装置）５２に仮想情報としての映像情報を出力する。
　レーダシミュレータ３６は、車両２００の仮想走行位置でレーダ２０６が検出する物標の位置情報を再現する機能を有する。レーダシミュレータ３６は、仮想外部環境における物標の位置情報に基づいて、レーダ２０６から照射される電波が物標で反射されることを想定し、レーダ２０６に対して反射波に相当する電波の照射タイミングを演算する。そして、レーダ送受信機５４で電波が検出されてから照射タイミング分の遅延処理を行い、レーダ送受信機５４に対して仮想情報としての電波の照射指示を出力する。
　ＬｉＤＡＲシミュレータ３８は、車両２００の仮想走行位置でＬｉＤＡＲ２０８が検出する物標の位置情報を再現する機能を有する。ＬｉＤＡＲシミュレータ３８は、仮想外部環境における物標の位置情報に基づいて、ＬｉＤＡＲ２０８から照射されるレーザ光が物標で反射されることを想定し、ＬｉＤＡＲ２０８に対して散乱光に相当する光の照射タイミングを演算する。そして、ＬｉＤＡＲ送受信機５６でレーザ光が検出されてから照射タイミング分の遅延処理を行い、ＬｉＤＡＲ送受信機５６に対して仮想情報としての光の照射指示を出力する。
　ＧＮＳＳシミュレータ４０は、車両２００の仮想走行位置でＧＮＳＳ２１０が検出する車両２００の位置情報（経緯度情報）を再現する機能を有する。ＧＮＳＳシミュレータ４０は、ＧＮＳＳ送信アンテナ５８に仮想情報としての位置情報を出力する。
　ジャイロシミュレータ４２は、車両２００の動作情報（車速Ｖおよび操舵角θｓ）に基づいて、車両２００に発生する旋回方向の動作情報（角速度、角加速度等）を再現する機能を有する。ジャイロシミュレータ４２は、車両制御装置２１６に仮想情報としての動作情報を出力する。このように、本実施形態では、ジャイロシミュレータ４２はジャイロスコープ２１２に動作情報を出力しない。つまり、ジャイロスコープ２１２の検査を行わない。車両２００のジャイロスコープ２１２は、実際に車両２００に発生する旋回方向の動作を検出するものであり、検査台７２上ではその検査を行うことができないためである。
　シミュレータ記憶装置２４は、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成される。シミュレータ記憶装置２４は、シミュレータ演算装置２２が実行するプログラムおよび外部環境情報を模した仮想外部環境情報４６を記憶する。仮想外部環境情報４６は、一連の仮想外部環境を再現するための情報であり、仮想外部環境における車両２００の初期位置、仮想外部環境における各物標の位置、移動する物標の挙動等の情報が予め設定される。仮想外部環境情報４６については、下記［１．４．１］で説明する。
　入出力装置２６は、Ａ／Ｄ変換回路、通信インターフェース、ドライバ等を含む。
［１．２．２．情報出力装置５０］
　図２に戻り、情報出力装置５０について説明する。情報出力装置５０は、外界センサ２０２に対して、シミュレータ２０で再現される仮想外部環境に対応する仮想情報を検出させる。情報出力装置５０には、モニタ５２と、レーダ送受信機５４と、ＬｉＤＡＲ送受信機５６と、ＧＮＳＳ送信アンテナ５８と、が含まれる。
　モニタ５２は、カメラ２０４のレンズと対向して配置される。モニタ５２は、カメラシミュレータ３４から出力される映像情報に基づいて、仮想外部環境の映像を表示する。図４に示されるように、モニタ５２は、モニタ支持機構６０により支持される。モニタ支持機構６０は、車幅方向に延びるステー６２に沿ってモニタ５２を車幅方向に移動させるモニタモータ６４を有する。モニタモータ６４は、シミュレータ２０の入出力装置２６（ドライバ）から供給される電力により駆動する。
　レーダ送受信機５４は、送受信回路と指向性アンテナを有し、レーダ２０６の送受信アンテナと対向して配置される。レーダ送受信機５４は、レーダ２０６の送受信アンテナから照射される電波を検出し、検出信号をレーダシミュレータ３６に出力する。そして、レーダシミュレータ３６から出力される照射指示に応じてレーダ２０６の送受信アンテナに向けて電波を照射する。なお、レーダ２０６の送受信アンテナから照射される電波がレーダ送受信機５４またはその周辺の物体により反射されることを防止するために、レーダ２０６の電波照射範囲には、電波の吸収材が配置される。
　ＬｉＤＡＲ送受信機５６は、送信部（発振回路）と受光部（受光回路）を有し、ＬｉＤＡＲ２０８の送受信部と対向して配置される。ＬｉＤＡＲ送受信機５６は、ＬｉＤＡＲ２０８の送受信部から照射されるレーザ光を検出し、検出信号をＬｉＤＡＲシミュレータ３８に出力する。そして、ＬｉＤＡＲシミュレータ３８から出力される照射指示に応じてＬｉＤＡＲ２０８の送受信部に向けて光を照射する。なお、ＬｉＤＡＲ２０８の送受信部から照射されるレーザ光の散乱光がＬｉＤＡＲ送受信機５６またはその周辺の物体により反射されることを防止するために、ＬｉＤＡＲ２０８のレーザ光照射範囲には、光の吸収材が配置される。
　ＧＮＳＳ送信アンテナ５８は、ＧＮＳＳ送信アンテナ５８とこれを覆うシールド材とを有し、車両２００のＧＮＳＳ受信アンテナ２１４をシールド材で覆うようにして配置される。ＧＮＳＳ送信アンテナ５８は、ＧＮＳＳシミュレータ４０から出力される位置情報に基づいて、車両２００の位置を示す疑似信号を出力する。
［１．２．３．台上試験機７０］
　図２に示されるように、台上試験機７０は、検査台７２と、受容装置７４と、各種センサ（車速センサ８２、車輪位置センサ８４、車両位置センサ８６）と、モータ制御装置８８と、を有する。検査台７２は、作業フロアに設置される。
　受容装置７４は、検査台７２上に載せられる車両２００の車輪２２４（前輪２２４ｆ、後輪２２４ｒ）位置に設けられ、車輪２２４を載せて車輪２２４の動作を受容する機構である。操舵輪となる前輪２２４ｆ側に設けられる受容装置７４ｆは、２つのローラ７６と、支持台７８と、支持台モータ８０と、を有する。２つのローラ７６は、前輪２２４ｆを下方から支持すると共に、前輪２２４ｆの回転に伴い車幅方向と平行する軸線を中心として回転自在である。支持台７８は、ローラ７６を支持すると共に、車両２００の上下方向と平行する軸線を中心として回転自在である。支持台モータ８０は、支持台７８を正方向または逆方向に回転させる。一方、後輪２２４ｒ側に設けられる受容装置７４ｒは、２つのローラ７６と、支持台７８と、を有する。２つのローラ７６は、後輪２２４ｒを下方から支持すると共に、後輪２２４ｒの回転に伴い車幅方向と平行する軸線を中心として回転自在である。受容装置７４ｆと受容装置７４ｒの少なくとも一方は、車両２００のホイールベースに合わせて前後方向に移動可能である。
　車速センサ８２は、前輪駆動と後輪駆動のいずれの車両２００にも対応できるように、受容装置７４ｆと受容装置７４ｒにそれぞれ設けられ、例えばロータリエンコーダまたはレゾルバ等で構成される。車速センサ８２は、ローラ７６の回転速度ｒを検出する。回転速度ｒは車速Ｖに相当する。車輪位置センサ８４は、操舵輪となる前輪２２４ｆ側に設けられ、レーザ測距装置等で構成される。車輪位置センサ８４は、操舵に伴う前輪２２４ｆの初期位置からの変位量ｄ１を検出する。変位量ｄ１は車両２００の操舵角θｓに相当する。車両位置センサ８６は、所定部位（後輪２２４ｒ等）を検出できる位置に設けられ、レーザ測距装置等で構成される。車両位置センサ８６は、車幅方向の位置ずれに伴う所定部位（後輪２２４ｒ等）の位置ずれ量ｄ２を検出する。
　モータ制御装置８８は、コンピュータによって構成されており、演算装置と、記憶装置と、入出力装置と、を有する。演算装置は、記憶装置に記憶されるプログラムを実行することにより受容装置７４ｆに設けられる支持台モータ８０を制御する。具体的には、変位量ｄ１（操舵角θｓ）に応じた受容装置７４ｆの回転角度θｍを演算する。なお、変位量ｄ１は車両２００の位置ずれの影響を受ける。このため、モータ制御装置８８は、車両２００の位置ずれ量ｄ２に応じて変位量ｄ１を補正する。入出力装置は、受容装置７４ｆを回転角度θｍだけ回転させるために、支持台モータ８０に対して電力を供給する。
　台上試験機７０は、シミュレータ２０に対して、車両２００の動作情報、すなわち、車速センサ８２で検出される回転速度ｒ（車速Ｖ）と、車輪位置センサ８４で検出される変位量ｄ１（操舵角θｓ）と、車両位置センサ８６で検出される位置ずれ量ｄ２を出力する。
［１．２．４．解析装置９０］
　解析装置９０は、コンピュータによって構成されており、解析演算装置９２と、解析記憶装置９４と、解析入出力装置９６と、を有する。解析演算装置９２は、解析記憶装置９４に記憶されるプログラムを実行することにより各種機能を実現する。例えば、解析演算装置９２は、台上試験機７０で検出される車速Ｖおよび操舵角θｓのログデータを、シミュレータ２０を介して取得し、解析記憶装置９４に記憶されるモデルデータと比較することにより、車両２００の異常診断を行う。
［１．３．車両検査システム１０の動作］
　一連の検査に伴い車両検査システム１０は次のように動作する。車両２００は検査台７２に載せられる。このとき、個々の車輪２２４は個々の受容装置７４に載せられる。各情報出力装置５０は車両２００の各外界センサ２０２と対向して配置される。レーダ送受信機５４は、レーダ２０６の送受信アンテナに対して第１所定距離以上、第２所定距離以内の範囲に配置される。ＬｉＤＡＲ送受信機５６は、ＬｉＤＡＲ２０８の送受信部に対して第３所定距離以上、第４所定距離以内の範囲に配置される。オペレータは、操作装置（不図示）でシミュレータ２０を操作して仮想外部環境の再現を開始する。シミュレータ演算装置２２は、シミュレータ記憶装置２４に記憶される仮想外部環境情報４６に基づいて、仮想外部環境を再現する。
　車両２００の車両制御装置２１６は、情報出力装置５０から出力される仮想情報を検出し、車両２００の駆動、制動、操舵等の制御を行う。車両２００の駆動または制動に伴い車輪２２４の回転速度（車速Ｖ）が変化すると、受容装置７４のローラ７６の回転速度ｒが変化する。ローラ７６の回転速度ｒ（車速Ｖ）は車速センサ８２で検出され、モータ制御装置８８に出力される。また、操舵に伴い前輪２２４ｆが変位すると、その変位量ｄ１（操舵角θｓ）は車輪位置センサ８４で検出され、モータ制御装置８８に出力される。このとき、モータ制御装置８８は、変位量ｄ１（操舵角θｓ）に応じた受容装置７４の回転角度θｍを演算し、受容装置７４の回転動作を制御する。その結果、受容装置７４は、前輪２２４ｆの操舵に追従して回転するため、前輪２２４ｆの回転軸とローラ７６の回転軸とを常に平行にすることができる。従って、車速Ｖが正確に検出される。モータ制御装置８８は、車速Ｖおよび操舵角θｓをシミュレータ２０に出力する。シミュレータ２０の管理部３２は、一連の検査終了後に車両２００のログデータ（車速Ｖと操舵角θｓ）を解析装置９０に出力する。
　ところで、検査中に車両２００が受容装置７４の上で車幅方向に位置ずれすることがある。車両２００に位置ずれが発生すると、それぞれの情報出力装置５０に対するそれぞれの外界センサ２０２の相対位置もずれる。レーダ２０６とＬｉＤＡＲ２０８とＧＮＳＳ２１０の位置ずれは、検出情報に影響が及ばない。対して、カメラ２０４の位置ずれは、検出情報（映像情報）に大きく影響する。
　例えば、図５Ａに示されるように、車両２００に位置ずれがない状態で、カメラ２０４は、モニタ５２の中心にある画面範囲１００Ｃを撮影する。図５Ｂに示されるように、車両２００が左方向に位置ずれした状態で、カメラ２０４は、画面範囲１００Ｃよりも左側に位置する画面範囲１００Ｌを撮影する。すると、車両制御装置２１６は、車両２００が受容装置７４上で位置ずれしているだけであるにも関わらず、仮想外部環境内で車両２００が左方向に位置ずれしていると誤認し、車両２００の位置を右方向に戻そうとする誤制御を行う。
　このような誤制御を防止するために、シミュレータ２０は、モニタ５２の位置を車幅方向にずらす制御を行う。車両２００が受容装置７４上で車幅方向に変位すると、その位置ずれ量ｄ２が車両位置センサ８６で検出され、シミュレータ２０に出力される。シミュレータ２０は、モニタ５２を車両２００の位置ずれ方向と逆方向に距離ｄ２だけ移動させるために、管理部３２でモニタモータ６４の回転量および必要な電力を演算し、入出力装置２６を介してモニタモータ６４に電力を供給する。すると、モニタ５２は車両２００の位置ずれ方向と逆方向に距離ｄ２だけ移動する。その結果、図５Ｃに示されるように、モニタ５２とカメラ２０４の位置状態は、初期状態（図５Ａに示される状態）に戻る。
［１．４．検査例］
［１．４．１．仮想外部環境とシミュレータ２０の動作］
　シミュレータ記憶装置２４に記憶される仮想外部環境情報４６は、所定の項目を検査できるように構成される。例えば、仮想外部環境情報４６は、図６Ａに示されるように、レーン変更（シーンＳ１）、レーン維持（シーンＳ２）、渋滞追従（シーンＳ３）、衝突回避（シーンＳ４）の４つの項目に関わる車両２００の動作を検査するように構成される。また、仮想外部環境情報４６には冒頭シーン（シーンＳ０）が設定される。
　シーンＳ０では、車両２００が走行を始める状況、例えば、車両２００が高速道路１１０の入口にいる状況が設定される。シーンＳ１では、車両２００がレーン変更を行う状況、例えば、車両２００が進路変更可能区間１２０を走行し、かつ、走行レーン１１２の前方に目標速度Ｖｔ以下で走行する先行車両１１８が存在する状況が設定される。シーンＳ２では、車両２００がレーン維持を行う状況、例えば、走行レーン１１２の前方に先行車両１１８が存在しない状況が設定される。シーンＳ３では、車両２００が渋滞追従を行う状況、例えば、車両２００が進路変更禁止区間１２２を走行し、かつ、走行レーン１１２の前方に目標速度Ｖｔ以下で走行する先行車両１１８が存在する状況が設定される。シーンＳ４では、車両２００が衝突回避を行う状況、例えば、車両２００が進路変更禁止区間１２２を走行し、かつ、走行レーン１１２の前方に停止する先行車両１１８が存在する状況が設定される。
　カメラシミュレータ３４とレーダシミュレータ３６とＬｉＤＡＲシミュレータ３８とＧＮＳＳシミュレータ４０は、仮想外部環境情報４６に基づいて、シーンＳ０～Ｓ４の仮想外部環境を連続的にかつ同期するようにして再現する。この際、車両２００の動作情報に基づいて、車両２００の移動軌跡を演算し、移動後の位置における仮想外部環境を再現する。
　シーンＳ０、Ｓ２で、カメラシミュレータ３４は、車両２００の周辺の映像情報を逐次生成し、モニタ５２に出力する。モニタ５２は、映像情報に応じた映像を表示する。ＧＮＳＳシミュレータ４０は、車両２００の位置の経緯度情報を逐次生成し、ＧＮＳＳ送信アンテナ５８に出力する。ＧＮＳＳ送信アンテナ５８は、経緯度情報に応じた信号を出力する。シーンＳ０、Ｓ２では先行車両１１８や障害物が設定されないため、レーダシミュレータ３６とＬｉＤＡＲシミュレータ３８は、レーダ送受信機５４およびＬｉＤＡＲ送受信機５６に照射指示を出力しない。
　シーンＳ１、Ｓ３、Ｓ４で、カメラシミュレータ３４は、車両２００の周辺（先行車両１１８を含む）の映像情報を逐次生成し、モニタ５２に出力する。モニタ５２は、映像情報に応じた映像を表示する。レーダシミュレータ３６は、レーダ送受信機５４がレーダ２０６の電波を検出してから、車両２００と先行車両１１８との距離に相当するレーダ反射時間経過後に、レーダ送受信機５４から電波が照射されるように、レーダ送受信機５４に対して照射指示を出力する。レーダシミュレータ３６と同様に、ＬｉＤＡＲシミュレータ３８は、ＬｉＤＡＲ送受信機５６がＬｉＤＡＲ２０８のレーザ光を検出してから、車両２００と先行車両１１８との距離に相当する散乱光反射時間経過後に、ＬｉＤＡＲ送受信機５６から光が照射されるように、ＬｉＤＡＲ送受信機５６に対して照射指示を出力する。ＧＮＳＳシミュレータ４０は、車両２００の位置の経緯度情報を逐次生成し、ＧＮＳＳ送信アンテナ５８に出力する。ＧＮＳＳ送信アンテナ５８は、経緯度情報に応じた信号を出力する。
　シーンＳ１で、車両２００の外界センサ２０２、車両制御装置２１６、操舵装置２２０が正しく動作していれば、車両制御装置２１６は、車両２００にレーン変更を実行させる。レーン変更の際に車両２００の操舵角θｓは変更される。ジャイロシミュレータ４２は、車速Ｖと操舵角θｓに基づいて、実際に走行する車両２００に発生することが予想される旋回方向の角速度または角加速度を演算し、ジャイロスコープ２１２に出力する。
　ところで、カメラ２０４とレーダ２０６とＬｉＤＡＲ２０８は検出対象の物標、ここでは先行車両１１８を検出できる距離が異なる。一般に、検出可能距離は、レーダ２０６が最も長く、ＬｉＤＡＲ２０８が最も短い。このため、レーダシミュレータ３６は、車両２００と先行車両１１８との車間距離Ｌが、レーダ２０６で検出できる距離Ｌ１以下になった時点で、レーダ送受信機５４に対して照射指示を出力する。また、カメラシミュレータ３４は、車両２００と先行車両１１８との車間距離Ｌが、カメラ２０４で検出できる距離Ｌ２（＜Ｌ１）以下になった時点で、モニタ５２に対して先行車両１１８の映像情報を出力する。また、ＬｉＤＡＲシミュレータ３８は、車両２００と先行車両１１８との車間距離Ｌが、ＬｉＤＡＲ２０８で検出できる距離Ｌ３（＜Ｌ２）以下になった時点で、ＬｉＤＡＲ送受信機５６に対して照射指示を出力する。
［１．４．２．車両２００の走行動作］
　図６Ａに示される仮想外部環境が再現された場合、車両２００の車速Ｖは理想的には図６Ｂに示されるように推移する。
　シーンＳ０で、車両制御装置２１６は、車両２００が再現される高速道路１１０で走行することを認識する。このとき、車両制御装置２１６は、車両２００を車速Ｖ＝０から高速道路１１０の目標速度Ｖｔに向けて加速させる。
　シーンＳ１で、車両制御装置２１６は、目標速度Ｖｔ以下で走行する先行車両１１８を認識すると共に、車両２００の走行位置が進路変更可能区間１２０であることを認識する。このとき、車両制御装置２１６は、先行車両１１８の追い越しを行うために追い越しレーン１１４への変更を行う。車両制御装置２１６は、進路変更可能区間１２０であることを、カメラ２０４で撮影したレーンマーク１１６により判定する。車両制御装置２１６は、追い越し前に車両２００を加速させ、追い越し時に車両２００を定速走行させ、追い越し後に車両２００を減速させる。
　シーンＳ２で、車両制御装置２１６は、前方に先行車両１１８がいないことを認識する。このとき、車両制御装置２１６は、車両２００を目標速度Ｖｔで走行させる。
　シーンＳ３で、車両制御装置２１６は、目標速度Ｖｔ以下で走行する先行車両１１８を認識すると共に、車両２００の走行位置が進路変更禁止区間１２２であることを認識する。このとき、車両制御装置２１６は、渋滞追従を行う。車両制御装置２１６は、進路変更禁止区間１２２であることを、カメラ２０４で撮影したレーンマーク１１６により判定する。車両制御装置２１６は、車両２００を先行車両１１８と同じ車速Ｖで走行させ、車両２００と先行車両１１８との車間距離Ｌを維持する。
　シーンＳ４で、車両制御装置２１６は、停車する先行車両１１８を認識する。このとき、車両制御装置２１６は、車両２００を減速させて先行車両１１８の後方で停車させる。
［１．４．３．解析装置９０による解析］
　シミュレータ２０は、シーンＳ０～Ｓ４の仮想外部環境を再現すると共に、台上試験機７０から出力される車両２００の動作情報（車速Ｖ、操舵角θｓ）を入力し、ログデータをシミュレータ記憶装置２４に記録する。検査終了後に、シミュレータ２０は、解析装置９０にログデータを出力する。解析装置９０は、予め図６Ｂに示されるような理想的なモデルデータを記憶しており、ログデータとモデルデータとを比較する。解析装置９０は、両者の一致度が所定値以上である場合、車両２００の外界センサ２０２と車両制御装置２１６と駆動装置２１８と制動装置２２２と操舵装置２２０は正常であると判定する。解析装置９０は、両者の一致度が所定値未満である場合、いずれかの装置に異常があると判定する。
［２．第２実施形態］
　第１実施形態では説明の便宜のために、車両２００がレーダ２０６およびＬｉＤＡＲ２０８を１つずつ有することとした。しかし、実際は、車両２００は複数のレーダ２０６およびＬｉＤＡＲ２０８を有する。複数のレーダ２０６およびＬｉＤＡＲ２０８に対して、レーダ送受信機５４およびＬｉＤＡＲ送受信機５６を配置する場合、レーダ送受信機５４およびＬｉＤＡＲ送受信機５６を自由に移動できるようにすることで、検査効率が向上する。第２実施形態は、一部の情報出力装置５０とシミュレータ２０の一部機能とを一体化して移動可能とするシミュレータユニット３００に関する。
　図７を用いてシミュレータユニット３００の具体例を説明する。図７に示されるシミュレータユニット３００は、第１実施形態におけるレーダシミュレータ３６とレーダ送受信機５４とを一体化して移動可能とし、また、ＬｉＤＡＲシミュレータ３８とＬｉＤＡＲ送受信機５６とを一体化して移動可能としたものである。なお、シミュレータ演算装置２２は、レーダシミュレータ３６とＬｉＤＡＲシミュレータ３８を除く機能をそのまま有する。シミュレータユニット３００は、移動ロボット３０２と、高さ調整ロボット３０４と、レーダ送受信機５４と、ＬｉＤＡＲ送受信機５６と、モバイルシミュレータ３０６と、を有する。
　移動ロボット３０２は、移動機構とコントローラと記憶装置と通信装置とを有し、作業フロア上を移動する機能を有する。移動ロボット３０２は、作業フロアに設定される移動コースを予め記憶しており、外部の指示装置３１０から送信される移動指示に応じて、移動コースに沿って移動する。移動コースは、検査台７２から離れた待機位置（図８Ａ）と検査台７２の周辺の検査位置（図８Ｂ）とを起点および終点とする。複数種類の車両２００の検査を行う場合、検査位置は車両２００の大きさおよび形状によって異なる。このため、移動ロボット３０２は、複数の移動コースを記憶し、指示装置３１０から指示されるコース情報に応じて移動コースを選択する。
　高さ調整ロボット３０４は、高さ調整機構とコントローラと記憶装置と通信装置とを有し、レーダ送受信機５４とＬｉＤＡＲ送受信機５６とを支持すると共に、レーダ送受信機５４とＬｉＤＡＲ送受信機５６の高さ位置を調整する機能を有する。レーダ送受信機５４とＬｉＤＡＲ送受信機５６はそれぞれ上下方向を仕切板３０８で区切られる。レーダ送受信機５４の上下方向に配置される仕切板３０８は電波の吸収材で覆われ、ＬｉＤＡＲ送受信機５６の上下方向に配置される仕切板３０８は光の吸収材で覆われる。また、レーダ送受信機５４とＬｉＤＡＲ送受信機５６の周辺もそれぞれ吸収材で覆われる。高さ調整ロボット３０４は、レーダ２０６およびＬｉＤＡＲ２０８の高さを車種別に記憶し、指示装置３１０から指示される車種情報に応じてレーダ送受信機５４とＬｉＤＡＲ送受信機５６と仕切板３０８の高さを調整する。
　モバイルシミュレータ３０６は、図３に示されるシミュレータ２０のレーダシミュレータ３６およびＬｉＤＡＲシミュレータ３８と同じ機能を有する。モバイルシミュレータ３０６は、近距離通信装置を有しており、シミュレータ２０とデータ通信が可能である。モバイルシミュレータ３０６は、シミュレータ記憶装置２４に記憶される仮想外部環境情報４６を受信すると共に、シミュレータ２０側の管理部３２により統括制御される。
　図８Ａ、図８Ｂを用いてシミュレータユニット３００の配置について説明する。以下の説明では、車両２００が、４隅にレーダ２０６とＬｉＤＡＲ２０８を有し、前部中央と後部中央にレーダ２０６を有する形態を想定する。
　図８Ａに示されるように、車両２００の検査前に、各シミュレータユニット３００ｆ１、３００ｆ２、３００ｆ３、３００ｒ１、３００ｒ２、３００ｒ３は待機位置で待機する。待機位置は、車両２００が検査台７２に進入できるように、車両２００の進入路を空けて設定される。
　図８Ｂに示されるように、車両２００の検査時に、指示装置３１０は各シミュレータユニット３００ｆ１、３００ｆ２、３００ｆ３、３００ｒ１、３００ｒ２、３００ｒ３に車種に応じたコース情報を送信する。各シミュレータユニット３００ｆ１、３００ｆ２、３００ｆ３、３００ｒ１、３００ｒ２、３００ｒ３はコース情報に応じた移動コースに沿って移動し、それぞれの検査位置に到達する。
　表示装置としてモニタ５２を使用する代わりに、プロジェクタとスクリーンを使用してもよい。
［３．実施形態から得られる技術的思想］
　上記実施形態および変形例から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。
　本発明は、
　複数の外界センサ２０２で検出される外部環境情報に基づいて走行制御を行う車両２００の動作を検査する車両検査システム１０であって、
　外部環境情報を模した仮想情報を再現するシミュレータ２０と、
　複数の外界センサ２０２毎に設けられ、シミュレータ２０で再現される仮想情報を対応する外界センサ２０２に検出させる複数の情報出力装置５０と、
　仮想情報に基づいて走行制御を行う車両２００の動作を検出する台上試験機７０と、を備え、
　シミュレータ２０は、複数の情報出力装置５０に対して同一の仮想外部環境に対応する仮想情報を出力すると共に、複数の情報出力装置５０に対して出力する仮想情報を同期させる。
　上記構成によれば、仮想情報を実際に車両２００の外界センサ２０２に検出させて車両２００の動作（車速Ｖ、操舵角θｓ）を検出するため、外界センサ２０２と車両制御装置２１６、および、駆動装置２１８と制動装置２２２と操舵装置２２０に設けられる各種アクチュエータの一貫した検査を行うことができる。また、複数の外界センサ２０２に同一の仮想外部環境に対応する仮想情報を検出させるため、複数の外界センサ２０２の非同期動作を発見しやすくなり、外界センサ２０２の誤組付けを発見しやすくなる。
　本発明において、
　複数の外界センサ２０２はカメラ２０４を含み、
　複数の情報出力装置５０はモニタ（表示装置）５２を含み、
　モニタ５２は、仮想外部環境の映像をカメラ２０４に撮影させ、
　モニタ５２以外の情報出力装置５０は、映像と同期する仮想情報をカメラ２０４以外の外界センサ２０２に検出させるようにしてもよい。
　上記構成によれば、モニタ５２に仮想外部環境が表示されるため、作業員が検査内容を把握することができる。
　本発明において、
　台上試験機７０は、車両２００の車輪２２４を載せて車輪２２４の動作を受容する受容装置７４を有してもよい。
　上記構成によれば、検査台７２上で車両２００の検査を行うことができ、車両２００を実際に走行させるテストコースが不要であるため、広いスペースを必要としない。その結果、室内で車両２００の検査を行うことができる。室内の検査は天候の影響を受けないため、検査の精度が向上する。また、同じ条件の検査を再現することができる。
　本発明において、
　情報出力装置５０と情報出力装置５０に対して仮想情報を出力するシミュレータ２０は移動自在なユニット（シミュレータユニット３００）であり、
　ユニット（シミュレータユニット３００）は、車両検査時に個々の外界センサ２０２と対向する位置に配置されてもよい。
　上記構成によれば、ユニット（シミュレータユニット３００）が移動自在であるため、多様な車両や多様な装備の仕様に対して柔軟に対応可能である。
　なお、本発明に係る車両検査システムは、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

Claims (4)

  1. 　複数の外界センサ（２０２）で検出される外部環境情報に基づいて走行制御を行う車両（２００）の動作を検査する車両検査システム（１０）であって、
    　前記外部環境情報を模した仮想情報を再現するシミュレータ（２０）と、
    　複数の前記外界センサ毎に設けられ、前記シミュレータで再現される前記仮想情報を対応する前記外界センサに検出させる複数の情報出力装置（５０）と、
    　前記仮想情報に基づいて走行制御を行う前記車両の動作を検出する台上試験機（７０）と、を備え、
    　前記シミュレータは、複数の前記情報出力装置に対して同一の仮想外部環境に対応する前記仮想情報を出力すると共に、複数の前記情報出力装置に対して出力する前記仮想情報を同期させる、車両検査システム。
  2. 　請求項１に記載の車両検査システムであって、
    　複数の前記外界センサはカメラ（２０４）を含み、
    　複数の前記情報出力装置は表示装置（５２）を含み、
    　前記表示装置は、前記仮想外部環境の映像を前記カメラに撮影させ、
    　前記表示装置以外の前記情報出力装置は、前記映像と同期する前記仮想情報を前記カメラ以外の前記外界センサに検出させる、車両検査システム。
  3. 　請求項１または２に記載の車両検査システムであって、
    　前記台上試験機は、前記車両の車輪（２２４）を載せて前記車輪の動作を受容する受容装置（７４）を有する、車両検査システム。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の車両検査システムであって、
    　前記情報出力装置と前記情報出力装置に対して前記仮想情報を出力する前記シミュレータは移動自在なユニット（３００）であり、
    　前記ユニットは、車両検査時に個々の前記外界センサと対向する位置に配置される、車両検査システム。
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