AOSPのAndroid Automotive OSを使ったVHALで車両属性と連動するアプリケーション開発ガイド

チャプター1：Android Automotive OSの紹介

Android Automotive OSは、AOSP（Android Open Source Project）をベースにした、Googleが開発した車専用のオペレーティングシステムです。このオペレーティングシステムは、従来のスマートフォンベースのAndroid OSとは異なる、車両コンポーネントと統合するために最適化された機能を提供します。

Android Automotive OSには、車両カメラ、車両データ、運転データ、GPS位置、およびローカルメディアなどの情報を提供する各種車両APIが付属しています。これにより、開発者は衝突警告や車線逸脱警告などの車両特有の機能を簡単に実装できます。

Android Automotive OSは、Android Car APIとVHAL（Vehicle Hardware Abstraction Layer）をサポートしており、車両属性とアプリ間の統合を簡素化します。これら2つの技術は、車両属性にアクセスし制御することができるアプリの開発プロセスを簡略化し、車両情報に基づくアプリケーション開発が可能になります。

次の章では、Android Car APIとVHALの概念と、これらの技術を使用して車両属性にアクセスする方法について説明します。

チャプター2：Android Car APIとVHALの概念の理解

自動車アプリケーションの開発に必要な車両属性を取得するために、Android Automotive OSでは、Android Car APIとVHALという2つのコア技術が提供されています。この章では、これら2つの技術を詳しく見ていきます。

Android Car API

Android Car APIは、Googleが開発したインターフェイスで、アプリケーションに車両情報と機能を持ち込む方法を提供します。これを通じて、開発者は、車速、燃費、ドアの鍵をかけたり解除したりするなど、さまざまな車両関連の情報や機能を制御できます。Android Car APIは以下の主要なサービスで構成されています：

• CarPropertyManager：ヘッドライトの状態や外気温など、車両のプロパティの値を取得または設定します。
• CarInfoManager：車両のメーカーやモデル名など、車両に関する固有の情報を提供します。
• CarUxRestrictionsManager：運転中に制限されたり利用できなくなるUX要素に関する規制を管理するサービス。たとえば、スマートフォンのメッセージ機能など。

VHAL（Vehicle Hardware Abstraction Layer）

VHALは、車両ハードウェアとソフトウェア間の通信を抽象化するインターフェイスで、さまざまな車両モデルに対して同じAPIを提供できるようにします。その結果、VHALを使用して車両属性にアクセスするアプリケーションを開発する場合、車両メーカーやモデルに関係なく一貫したコードを書くことができます。

VHALは、異なる車両における車両ネットワークおよび電子制御ユニット（ECU）用の標準的なプログラミングインターフェイスを提供するHAL（Hardware Abstraction Layer）の一種です。これにより、開発者は、オペレーティングシステムやハードウェアの複雑さから隔てられつつ、アプリケーションの開発に集中できます。

Android Car APIとVHALの概念を理解したところで、次の章では、車両属性への接続を実現するアプリケーション開発プロセスを見ていきます。

チャプター3：車両属性を統合したアプリケーション開発プロセス

この章では、Android Automotive OSの車両属性を使用したアプリケーション開発プロセスの手順を調べます。

ステップ1：Android Car APIサービスの使用を有効にする

アプリケーションでAndroid Car APIを使用するには、AndroidManifest.xmlファイルに以下の権限を追加します。

<uses-permission android:name="com.google.android.permission.CAR"/>

ステップ2：車両属性に使用するCar APIサービスを選択する

開発したい車両属性に適したCar APIサービスを決定します。前述したように、各サービスが提供する目的と機能に基づいて適切なサービスを選択します。

ステップ3：車両サービスに接続する

Car APIサービスに接続するには、既存のgetSystemService()メソッドを使用してCarオブジェクトを取得します。

private Car mCar;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    mCar = Car.createCar(this);
}

ステップ4：車両サービスマネージャーオブジェクトを作成する

以下のように選択した車両サービスのマネージャーオブジェクトを作成します。

private CarPropertyManager mCarPropertyManager;

@Override
public void onCarConnected(Car car) {
    mCarPropertyManager = (CarPropertyManager) car.getCarManager(Car.PROPERTY_SERVICE);
}

ステップ5：車両属性の読み取りと制御

マネージャーオブジェクトを使って、車両属性の値の読み取りや制御を行います。例えば、外気温を取得するには、以下のように記述できます。

int propertyId = VehiclePropertyIds.ENV_OUTSIDE_TEMPERATURE;
float outsideTemperature = mCarPropertyManager.getFloatProperty(propertyId, 0);

このアプローチに従って、さまざまな車両属性にアクセスし、アプリケーションの機能に必要な車両関連情報や機能を効果的に利用できます。これにより、開発者は車両とアプリケーションの統合を実現できます。

最後の章では、車両属性接続アプリ開発の実際の例を調べます。

チャプター4：実用的な例を使った車両属性接続アプリの開発

本章では、実践的な例を通じて車両属性に接続したアプリケーションを開発する方法を学びます。車両の外気温を読み取るシンプルなアプリケーションを作成します。

アプリケーションのセットアップと初期化

AndroidManifest.xmlファイルに以下の権限を追加します。

<uses-permission android:name="com.google.android.permission.CAR"/>

MainActivity.javaファイルにCarオブジェクトと、車両が接続されるたびにCarPropertyManagerオブジェクトを取得するコードを作成します。

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private Car mCar;
    private CarPropertyManager mCarPropertyManager;
    
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        
        mCar = Car.createCar(this, mCarServiceConnection);
    }

    private CarServiceConnection mCarServiceConnection = new CarServiceConnection() {
        @Override
        public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service) {
            mCarPropertyManager = (CarPropertyManager) mCar.getCarManager(Car.PROPERTY_SERVICE);
            readOutsideTemperature();
        }

        @Override
        public void onServiceDisconnected(ComponentName name) {
            mCarPropertyManager = null;
        }
    };
}

外気温値の読み取り

車両の外気温値を取得し、TextViewに表示するreadOutsideTemperature()メソッドを作成します。

private void readOutsideTemperature() {
    int propertyId = VehiclePropertyIds.ENV_OUTSIDE_TEMPERATURE;
    float outsideTemperature = mCarPropertyManager.getFloatProperty(propertyId, 0);
    TextView temperatureTextView = findViewById(R.id.temperatureTextView);
    temperatureTextView.setText(getString(R.string.outside_temperature, outsideTemperature));
}

これにより、車両に接続されたときに外気温を読み取り、TextViewに表示するシンプルなアプリケーションが作成できます。

このアプリケーションは、Android Automotive OSを実行する車両でのみ実行すべきであることに注意してください。シミュレータを使って提供したりテストしたりする方法もありますが、実車で動作と正確さを確認するのが最も良いでしょう。

車両属性を使用したこの簡単な例を通じて、Android Car APIとVHALを使用した車両接続アプリケーション開発方法を探りました。これで学んだ概念を使用して、複数の車両関連機能を備えたさまざまなアプリケーションを開発することができるはずです。