silver_catのブログ一覧

予定日を既に過ぎているのですが、我が子の出てくる様子が無く、涼しくて静かなところを歩きたいと言うことで、東京国立博物館の故宮博物院の特別展を見に行ってきました。曇り空で助かりました。



どこに行ってもすごく大きいと言われるおなか（＾＾；





北宋時代の青磁器のため息の出るようなうつくしい青みがかった色合いにミスティーブルー・メタリックの由来を発見したり、美しく書かれた楷書体の書物の中から子の名前の候補に考えている文字を一所懸命探そうとしたりなど、特殊な楽しみ方をした後・・・



日本橋で昼食。

めったにないパークアシスト・パイロット活用のチャンスも、認識がうまくいかず、何度か往復するというみっともない真似をしてみたり（＾＾；

欧州市場では Sensus connected touch があり、さらに CarPlay が XC90 に搭載されるという発表が話題を呼びました。タブレットのような大きなタッチ画面が印象的です。

タッチインターフェイスは「見る」事を要求しますから、運転手にとって必ずしも優れたインターフェイスとは言えません。CarPlay はタッチの他、音声認識や、ダイヤルノブなどによっても iPhone を操作できるようにするものですが、 それより少し前に Eyes Free という機能も発表されています。

http://car.watch.impress.co.jp/docs/series/minigoods/20140228_636548.html
http://wired.jp/2013/04/26/siri-eyes-free-roadblock/

普及がイマイチ進んでいないようですが、Siri の機能を利用して、選曲したりSMSの送受信したり、今日の予定を教えてくれたり、天気予報を教えてくれたりする iPhone にすでに備わっている動作モードを利用するもので、発話ボタンのみの操作で済むところは運転手にとって理想的と言えます。Bluetooth 接続ではスキップしかできなかった音楽に対して「○○（アーティスト名あるいはアルバム名）を再生」 みたいなことができるとクールなわけです。

実際、V40 に Bluetooth ペアリングした状態でホームボタンを長押しすると、車載マイクを通じて Eyes Free に近い機能を利用できますが、運転中に端末を手に持って操作すると違法になりますから、やはり純正の音声認識のようにステアリングのボタンで操作できるのが気分良いですよね。

と言うわけで、ステアリングのボタン操作を読み取って、iPhone の Siri を起動する「Eyes Free もどき」の仕掛けを考えました。本物の Eyes Free は、単なる Siri と違って、タップを要求するアクションが封印されているようです。必要となるのは、ステアリングのボタンを読み取る仕掛けと、iPhone に Siri 起動の指令を送る仕掛けです。

LINバス

純正SENSUSに外部カメラ映像への道⑥（メディアシステム解剖編） までで判明している通り、ステアリングの右側のメディア系のボタンは、LINバスを通じて ICM とつながっています。この部分を盗聴すれば、ボタンの状況が読み取れるのではないかということです。実際にオシロスコープで当たってみたのが以下の画像です。



LINバスの特徴である、Break フィールドと、それに続く 0x55 の Synch フィールドがはっきりと映しだされています。


ITmedia 知っておきたいLINの基礎知識 より

LINバスは、単線のバスで、HIレベルがバッテリー電圧という特徴はありますが、信号そのものは UART ですのでレベル変換さえすれば、そこら辺のどんなマイコンだって簡単に読むことができます。CAN よりずっと易しいです。実際、パルスの幅を測ってみると、



1パルスあたりおよそ104μsですから、標準的な 9600 bps であることがわかります。実際に解析する回路はこれから用意することになりますが、ここまでわかればもう解読できたも同然と言えます。

Siri 起動

さて、もう一方の Siri の起動方法についてですが、車載の Bluetooth モジュールに介入するのが最も直接的ではありますが、デジタル信号への介入は容易ではありません。一方、iPhone 自体は同時に複数の機器とペアリング・接続できますから、新たに Bluetooth デバイスを追加することにしました。

実は、Siri を起動することに特化した、ホームボタンだけの mobile home という製品が市販されています。

これだとマイコンから駆動するのが難しいですし、なにしろボタン1つに $79+送料というのは高過ぎです。次に、Satech iRemote Shutter という製品を見つけました。 Siri を起動できるようです。


mobile home に比べると価格はかなり抑えられますが、使い勝手の悪さは mobile home と似たようなものです。HIDプロファイルで接続するというところは注目に値します。

Siri を起動できる Bluetooth モジュールには他にどんなものがあるのかと、HID プロファイルでペアリング可能なモジュールを探したところ、 Microchip の RN42-XVP が見つかりました。ぼくらの味方、秋月電子通商に取扱があります。

iRemote Shutter よりも更に安価な上、UART でマイコン等と接続して自由に操ることができる、理想的なデバイスです。さっそく、UART-USB 変換アダプタを介して PC に接続してみました。モジュールのピンが 2mm ピッチと特殊なため、またもや汚い直配線です（汗



データシートを参考に、home ボタンの長押しを再現したところ、見事に応答してくれました。「曲を再生」と話しかけると「すべての曲をシャッフル再生します」と応じます。車内でもテストしましたが、Bluetooth で音楽を再生している最中でも、しっかりと反応します。




さて、この Eyes Free もどき機能は、単体でしたら原価4K〜5K程度で実現できそうですが、今回は本プロジェクトのメインであるカメラ切替回路に含める予定です。想定している動作は、現状で他の機器に影響を与えない、ステアリングのミュートボタン長押しにより Siri を起動させるというものです。ミュートボタン、実は欧州仕様の音声認識ボタンにも割り当てられていたりします。

iPhone にはさらに Voice Over という機能があり、Bluetooth キーボードで iPhone を色々操作できるようになるため（すなわち今回のモジュールからも操作可能）、ステアリングのジョグダイヤル等と連携させると、マルチメディアセンターの中心に来るポテンシャルを持っていると言えそうです。その場合、iPhone 操作中は既存の機器に対してジョグダイヤルの命令が行かないようなしかけも必要となってきます。

ICMにつながるJAE MX39のUSB端子だと思っていた水色のコネクタですが、密盆の折に電源投入したままそれぞれのコネクタを引き抜くという荒業を敢行したところ、実は映像系（LVDS）のコネクターMX38であることがわかりました。JAEのカタログには記載されていないため、MX35, MX36, ... と、しらみつぶしに検索してようやく特定することができました。σ^_^;



これにともないブログを修正しました。MOSTとLVDSの両方を抜いた状態でも、ICMのメニューは描画されます。この辺は ICM 自体が受け持っていることがわかります。こうなると、MOSTバスには映像ストリームは流れていないのかもしれません。音声と、制御系の信号のみということになれば、MOSTバスへの介入の意欲が少し湧いてきます。一方、IAMからの映像が LVDS 経由ということで、LVDSのスイッチをかませた上で、iPhone5以降であれば、HDMI出力がありますから、ICMをナビモードにしておいて、HDMI→LVDSのコンバータを介して映像を出力する線もありそうです。

外部カメラそのものからは少し逸れますが、iPhone との連携を視野に、メディアプレイヤーまわりの解剖を試みています。
（※Koyu さんからのご指摘に基づき修正しました）
（※※　さらなる分析から、誤りが見つかったので再修正しました）

まず、７インチのメインディスプレイ (ICM) まわりの結合状況の把握からになります。ICM の背面は以下のようになっています。コネクタの規格が判明しているものは、型番も記入しました。NCは何も接続されていません。同軸ケーブルのFakra 端子、電源・CAN系のJAE16極コネクタについては入手済みです。MOSTのコネクタにはオレンジ色の光ケーブルのペアが刺さります。USBは導通を確認していないので？印をつけてありますが、JAEのMX39型コネクタと同形の4極なので、おそらく間違いないでしょう。 JAE MX39型のUSB端子と思っていたライトブルーのコネクタですが、カタログにはグレーとなっていたので引っかかっていたのですが、実は JAE MX38型の LVDS 端子ということが判明しました。MX38のカタログがないために型番自体がなかなか出て来なかったわけです。判明したのは、引抜いたら映像だけブラックアウトしたためです（笑）。これはシールドされた2極の差動通信線で、 IAM （ナビ含む）のビデオ信号をデジタル化して送信するもので、MOST は音声と制御信号のみである可能性が高まりました。



ICM下部には極太のチューブがつながっておりますが、実は冷却用のチューブということが判明しました。これを外すまでは、多極の極太コネクタが隠れていることを覚悟していたので、パンチングの穴を見た時は拍子抜けしました。

こうして判明した ICM の実体の配線と、海外のサイトで公開されている V60 の回路図等を参考に色々分析したところ、下図のような結線であることがわかってきました。



これまでは、低速 CAN 信号の解析に力を入れて来ました。低速 CAN バスでメディアシステムの情報を取得できると予想していたためです。ところが、この結線からわかるように、音響を司る IAM (Integrated Audio Module) が CAN と接続されていないことが判明しました。これはつまり、ICM が CAN バスのゲートウェイになっており、IAM とは MOST バスを通じてやりとりしているということになります。CANの信号をいくら解析しても、メディアプレイヤーの情報に連動する信号が出てこないわけです。IAM の役割は重大で、MOSTバスを通じて来る音声信号の再生、特にパフォーマンスオーディオパッケージにおいてはスピーカーを直接ドライブする役割も担っています。、Koyu さんからのご指摘で、助手席下の AUD を通じてスピーカがドライブされるようになっておりました。



IAM はオーディオモジュールと呼称しつつも、USBメディアプレイヤー（Divx動画再生含む）、 DVDプレイヤー、RTIナビ本体も含んでいるようで、ICM がマルチメディアの表の顔とすれば、IAM はマルチメディアの心臓部と言えそうです。未確認ですが、もしかすると Bluetooth 関連も IAM に含まれているかもしれません。海外版だと SIM を刺せるPHMという電話用のモジュールがあるようですが、日本版は単なるHFP プロファイルの Bluetooth 機器としての動作ですから、異なると考えられます。V40MY13に見られたラジオチューナーの不具合の対処法としてナビパッケージが置き換えられた事例がありましたが、これはつまり IAM をそっくり別のものに置き換えたということになりそうです。MOSTバスLVDS はデジタル映像を流せるため、IAM 由来の映像（DVD、Divx動画、ナビ）がクリアな映像なのに対して、テレビ映像とカメラ映像がアナログ入力になっているところは興味深いですね。MOST150 規格ならすべてを乗せても余裕そうですから、それより低級の MOST25 を使用しているということなのかもしれません。　

iPhone の画像を NTSC に変換して、ICM のTVからの映像入力のコネクタに接続したところ、映像が見られることがわかりました。この時、IAMかICMのいずれかを騙すことで、音声ソースを Bluetooth、映像ソースをテレビにすれば、iPhone の映像と音声を再生できると考えていましたが、メディアソースの制御をこの ICM 自体で行なっているため、ICM のファームウェアでも書き換えない限り実現不可能であることがわかりました。別の方法としては、ICM をTVモードに設定して画像をアナログ端子から入力しつつ、MOSTバスの音声制御信号に介入して音声ソースをすり替えるか、スピーカ出力の最終段でミキサー＆アンプを挟み込む様な対処が必要です。MOSTバスは、要素部品の入手性がCANバスほどには良くないこと、高周波・高速処理が必要なことなどから、技術的には後者の方が現実味があります。

ここまででわかった注目すべき点の一つに、ステアリングモジュール（SWM）からのLIN信号が ICM に接続されていることが挙げられます。これは、ステアリングボタンの右側のモジュール（ミュート、ボリューム、スキップ、OK、EXIT）の信号を受信するものです。AVC製のテレビキャンセラーは、赤丸の部分に割り込ませるものですが、ミュートボタン長押しに反応するように作られているのは、この LIN 信号を読み取っているためです。色々試しましたが、ミュートボタン長押しという動作が、唯一メディア系に何の作用も与えないシーケンスになるため、うまいこと共存できるわけです。

ここで試してみたいのが、Eyesfree もどきを作ることです。画面を見ずに音声認識で選曲したり SMS の送受信したりなどは、安価な Bluetooth モジュールを追加することで出来そうなことが分かって来ました。詳しくは次回、Eyesfree 編にて。。。

以前も同じタイトルでブログを書いていたので②にしてみました。以前は、技術的観点から今後の展望を書いたものですが、今回はV40の実績についてです。

実際のところ、V40のセーフティーはどれくらい活躍しているのでしょうか？
ACCオフの状態で先行車への接近速度が大きめだと、フロントウィンドウに赤いランプが灯り「プププ・プププ」とあの独特の音が鳴ることがありますが、実際にブレーキが動作するまでには至ることがありません。

みんカラを見ていても、皆さん安全運転されておられるようで、救われたという話しには中々出くわしません（見落としもあるかもしれません）。

YouTube では、当初は岡崎五朗さん出演のボルボの紹介ムービーや Fifth Gear の実験くらいでした。今検索すると、海外でダンボールやカラーコーンでテストしている映像がだいぶ増えていますが、実際の交通で動作している映像はお目にかかっていません。

そんな中、事故が発生した例、事故を回避した例が　VolvoV40club.com で投稿されています。

事故例

我が家に納車される前（納車前は検索の日々でした）に見つけたもので、納車後ディーラーを出発して6kmの地点で事故にあった例です。その時の画像がこちら。
納車直後ですからとってもブルーになりますよね。一時停止を無視して突っ込んできた車の側面に40mphで衝突したそうです。かなり激しい衝突だったようですが、全損扱いにならず、エンジンからダッシュボードまで全部交換される様子が見られる貴重な画像です。雪道な上、余地がほとんどなかったそうで、セーフティーによって軽減される度合いもほとんどなかったようです。

回避例

事故を回避した例がこちらのスレッドです。ラウンドアバウトでの一幕で、周回していたところ、支線から車が侵入してきた時に、側面から衝突しそうになったそうです（周回が優先ですね）。本人がアクセルからブレーキに踏みかえるよりも早く反応して、衝突を回避したそうです。ラウンドアバウトは、だいたい40km/hくらいまで減速して通過するそうですから、ギリギリV40のセーフティーの守備範囲だということですね。同スレッドには、１，２秒よそ見をしていて先行車に追突しそうになったところを救われたという返信も投稿されています。

みんカラでは、セーフティーの活躍の報告が今後も無いことを祈りつつ、あったとしても、二例目のような報告であることを願うばかりです。