JP7011082B2 - 車両検査システム - Google Patents

Description

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、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。

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 (3)

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、
   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。
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。

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