CN105807764A - 自动驾驶车辆系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动驾驶车辆系统，在驾驶者一时地介入自动驾驶状态的车辆的情况下，降低驾驶者感到的繁琐。系统包括：获取驾驶者的驾驶操作的操作量或者与驾驶操作的持续时间相应的持续计数的获取部；基于操作量或者持续计数来切换自动驾驶状态、协调驾驶状态和手动驾驶状态的切换部，切换部在自动驾驶状态下，在操作量为介入阈值以上且小于开始阈值时、或者在持续计数为第1阈值以上且小于第2阈值时，切换至协调驾驶状态，在协调驾驶状态下，在操作量小于介入阈值时、或者持续计数小于第1阈值时，切换至自动驾驶状态，在操作量为开始阈值以上时、或者持续计数为第2阈值以上时，切换至手动驾驶状态。

Description

自动驾驶车辆系统
技术领域
本发明的各种方面涉及自动驾驶车辆系统。
背景技术
专利文献1记载了进行车辆的自动驾驶的车辆系统。该车辆系统使用自动驾驶模式、部分自动驾驶模式和非自动驾驶模式的某1个来控制车辆。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：US专利第8527199号
发明内容
本发明欲解决的问题
顺便提及，在以往的车辆系统中，考虑的是驾驶者使用开关等来进行3个模式的切换。在该情况下，在以自动驾驶模式控制车辆时驾驶者请求一时地介入时，驾驶者操作开关，在介入结束后，从部分自动驾驶模式或者非自动驾驶模式向自动驾驶模式切换时，驾驶者需要操作开关。因此，有的情况下驾驶者会感到繁琐。
在本技术领域中，期望有一种如下的自动驾驶车辆系统，在驾驶者对于自动驾驶状态的车辆一时地介入的情况下，能够减轻驾驶者感到的繁琐的情况。
用于解决问题的方案
本发明的一个侧面所涉及的自动驾驶车辆系统是能切换车辆的驾驶状态的自动驾驶车辆系统，包括：周边信息检测部，其检测所述车辆的周边信息；行驶计划生成部，其基于由所述周边信息检测部检测到的所述周边信息和地图信息，沿着在地图上预先设定的目标路线来生成行驶计划；驾驶操作信息获取部，其获取与所述车辆的转向操作、加速操作和制动操作中至少1个相关的驾驶者的驾驶操作的操作量或者所述驾驶操作的持续时间相应的持续计数；及驾驶状态切换部，其基于所述操作量或者所述持续计数，切换如下的驾驶状态：使用所述行驶计划来控制所述车辆的行驶的自动驾驶状态；基于所述行驶计划和所述操作量来与所述驾驶操作协调、而使所述车辆行驶的协调驾驶状态；以及使所述操作量反映在所述车辆的行驶中的手动驾驶状态，所述驾驶状态切换部按如下条件进行切换：在所述驾驶状态是所述自动驾驶状态的情况下，在所述操作量为介入判定阈值以上且小于手动驾驶开始阈值时、或者所述持续计数为第1阈值以上且小于第2阈值时，将所述驾驶状态切换至所述协调驾驶状态；在所述驾驶状态是所述协调驾驶状态的情况下，在所述操作量小于所述介入判定阈值时、或者所述持续计数小于所述第1阈值时，将所述驾驶状态切换为所述自动驾驶状态；在所述操作量为所述手动驾驶开始阈值以上时、或者所述持续计数为所述第2阈值以上时，将所述驾驶状态切换至所述手动驾驶状态。
在本发明的一个侧面所涉及的自动驾驶车辆系统中，基于驾驶操作的操作量或者与驾驶操作的持续时间相应的持续计数，在自动驾驶状态、手动驾驶状态和协调驾驶状态的任一个间切换。例如，在以自动驾驶状态行驶中出现了大型车辆的对面车的情况下，驾驶者会进行驾驶操作以在与大型车辆稍有距离的位置行驶。在该情况下，在操作量为介入判定阈值以上且小于手动驾驶开始阈值时、或者持续计数为第1阈值以上且小于第2阈值时，由驾驶状态切换部将驾驶状态向协调驾驶状态切换。然后，在与对面车错车后，驾驶者停止驾驶操作时，由驾驶状态切换部，将驾驶状态向自动驾驶状态切换。因此，该自动驾驶车辆系统在驾驶者一时介入自动驾驶状态的车辆的情况下，能够降低驾驶者感到的繁琐。
在一个实施方式中，也可以是在车辆的转向根据行驶计划所包含的转向的控制目标值而旋转的情况下，驾驶操作信息获取部获取车辆的转向的旋转状态检测值、与行驶计划所包含的转向的控制目标值的差值来作为转向操作的操作量。或者，也可以是在车辆的加速踏板的踏板位置根据行驶计划所包含的加速踏板的控制目标值而移动的情况下，驾驶操作信息获取部获取车辆的加速踏板的踏板位置检测值与行驶计划所包含的加速踏板的控制目标值的差值来作为加速操作的操作量。或者，也可以是在车辆的制动踏板的踏板位置根据行驶计划所包含的制动踏板的控制目标值而移动的情况下，驾驶操作信息获取部获取车辆的制动踏板的踏板位置检测值与行驶计划所包含的制动踏板的控制目标值的差值来作为制动操作的操作量。
在该情况下，驾驶操作信息获取部即使在转向根据控制目标值而旋转时、或者加速踏板或者制动踏板的踏板位置移动时，也能够获取驾驶者的操作量。
在一个实施方式中，在驾驶状态是手动驾驶状态的情况下，即使操作量小于手动驾驶开始阈值时、或者持续计数小于第2阈值时，驾驶状态切换部也可以将驾驶状态维持在手动驾驶状态。在该情况下，自动驾驶车辆系统由于在驾驶者打算继续手动驾驶状态并以充分的操作量进行驾驶操作的情况下、或者充分地继续驾驶操作时，不进行向自动驾驶状态的切换，因此能够降低希望继续手动驾驶状态的驾驶者感到的驾驶状态切换的繁琐。
在一个实施方式中，也可以是还包括输入驾驶者的自动驾驶开始的请求操作的输入部，在驾驶状态是手动驾驶状态的情况下，驾驶状态切换部将驾驶状态维持在手动驾驶状态，直到请求操作被输入到输入部。在该情况下，由于自动驾驶车辆系统在出现驾驶者的自动驾驶开始的请求之前不进行向自动驾驶状态的切换，因此，能够降低希望继续手动驾驶状态的驾驶者感到的驾驶状态切换的繁琐。
在一个实施方式中，也可以是在车辆的驾驶状态从自动驾驶状态向协调驾驶状态切换后，在操作量即使是小于介入判定阈值时但为预定阈值以上的情况下、或者持续计数即使是小于第1阈值时但为第3阈值以上的情况下，驾驶状态切换部将驾驶状态维持在协调驾驶状态。在该情况下，该自动驾驶车辆系统在操作量与介入判定阈值大致相等时、或者持续计数与第1阈值大致相等时，能够避免驾驶状态的切换频繁发生。
一个实施方式中，也可以是在分别与车辆的转向操作、加速操作和制动操作中的2个以上的操作量相对应的驾驶状态不同的情况下，或者分别与车辆的转向操作、加速操作和制动操作中的2个以上的持续计数相对应的驾驶状态不同的情况下，驾驶状态切换部与将作为协调驾驶状态的车辆的驾驶状态向自动驾驶状态切换相比，更优先维持协调驾驶状态，与维持作为协调驾驶状态的车辆的驾驶状态相比，更优先向手动驾驶状态的切换。
在该情况下，例如在驾驶者进行转向操作和加速操作的情况下，在驾驶者打算向手动驾驶状态切换并进行转向操作，并且进行一时的加速操作时，该自动驾驶车辆系统能够避免基于加速操作的解除而切换至自动驾驶状态。
在一个实施方式中，也可以是在驾驶状态是协调驾驶状态的情况下，使用将操作量和基于行驶计划的控制目标值加权后的值来进行协调驾驶，使操作量为判定阈值以上的情况下的加权的权重、不同于操作量小于判定阈值的情况下的加权的权重。在该情况下，该自动驾驶车辆系统能够改变协调驾驶状态的系统介入程度。
发明的效果
根据本发明的各种方面和实施方式，在车辆驾驶者对于自动驾驶状态一时地介入的情况下，能够降低驾驶者感到的繁琐。
附图说明
图1是示出实施方式所涉及的自动驾驶车辆系统的构成的框图。
图2是说明图1的ECU的框图。
图3是说明转向操作的力矩与车辆的驾驶状态迁移的关系的一个例子的图。
图4是说明行驶计划生成处理的一个例子的流程图。
图5是说明使用转向力矩来切换手动驾驶状态的车辆的驾驶状态的切换处理的一个例子的流程图。
图6是说明使用转向力矩来切换自动驾驶状态或者协调驾驶状态的车辆的驾驶状态的切换处理的一个例子的流程图。
图7是说明与转向操作相应的持续计数与驾驶状态迁移的关系的一个例子的图。
图8是说明与转向操作相应的持续计数与驾驶状态迁移的关系的其他例子的图。
图9是说明使用与转向操作相应的持续计数来切换手动驾驶状态的车辆的驾驶状态的切换处理的一个例子的流程图。
图10是说明初始值设定处理的流程图。
图11是说明使用与转向操作相应的持续计数来切换自动驾驶状态或者协调驾驶状态的车辆的驾驶状态的切换处理的一个例子的流程图。
图12是说明转向操作及制动操作与车辆的驾驶状态迁移的关系的一个例子的图。
图13是说明转向力矩与车辆的驾驶状态迁移的关系的其他例子的图。
图14是说明协调驾驶状态的加权改变的一个例子的图。
标号的说明
1…外部传感器(周边信息检测部)、2…GPS接收部、3…内部传感器、4…地图数据库、5…导航系统、6…执行器、11…车辆位置识别部、12…外部状况识别部、13…行驶状态识别部、14…行驶计划生成部、15…驾驶操作信息获取部、16…驾驶状态切换部、17…行驶控制部、70…自动驾驶ON/OFF开关(输入部)、100…自动驾驶车辆系统。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。此外，在以下的说明中，对于相同或者相当的要素标注相同的附图标记，省略重复的说明。
[第1实施方式]
图1是示出第1实施方式所涉及的自动驾驶车辆系统100的构成的框图。图2是说明图1的自动驾驶车辆系统100的ECU(ElectronicControlUnit，电子控制单元)10的框图。如图1所示，自动驾驶车辆系统100搭载在乘用车等车辆V上。自动驾驶车辆系统100包括：外部传感器(周边信息检测部)1、GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)接收部2、内部传感器3、地图数据库4、导航系统5、执行器6、HMI(HumanMachineInterface，人机接口)7、和ECU10。
外部传感器1是检测车辆V的周边信息即外部状况的检测设备。外部传感器1包含照相机、雷达(Radar)、和激光雷达(LIDAR：LaserImagingDetectionandRanging，激光成像探测与测距)中的至少1个。
照相机是拍摄车辆V的外部状况的拍摄设备。照相机例如设在车辆V的前玻璃的背面侧。照相机可以是单眼相机，也可以是立体相机。立体相机例如具有以再现双眼视差的方式配置的2个拍摄部。立体相机的拍摄信息还包含纵深方向的信息。照相机将与车辆V的外部状况相关的拍摄信息向ECU10输出。
雷达利用电波(例如无线电波)来检测车辆V的外部的物体。电波例如是毫米波。雷达将电波发送至车辆V的周围，接收由物体反射的电波来检测物体。雷达例如能够将距物体的距离或者方向作为物体信息输出。雷达将检测到的物体信息向ECU10输出。此外，在后级进行传感器融合的情况下，也可以将被反射的电波的接收信息向ECU10输出。
激光雷达利用光来检测车辆V的外部的物体。激光雷达通过将光发送至车辆V的周围，并接收由物体反射的光，从而计测距反射点的距离并检测物体。激光雷达例如能够将距物体的距离或者方向作为物体信息输出。激光雷达将检测到的物体信息向ECU10输出。此外，在后级进行传感器融合的情况下，也可以将反射的光的接收信息向ECU10输出。此外，不一定需要重复地拥有照相机、激光雷达和雷达。
GPS接收部2从3个以上的GPS卫星接收信号，获取表示车辆V的位置的位置信息。位置信息例如包含纬度和经度。GPS接收部2将测定的车辆V的位置信息向ECU10输出。此外，也可以代替GPS接收部2，使用能够确定车辆V所存在的纬度和经度的其他设备。
内部传感器3是检测器，检测与车辆V的行驶状态相应的信息、和与车辆V的驾驶者的驾驶操作相应的信息(驾驶操作信息)。内部传感器3为了检测与车辆V的行驶状态相应的信息，包含车速传感器、加速度传感器、和偏航角速度传感器中的至少1个。另外，内部传感器3为了检测驾驶操作信息，包含加速踏板传感器、制动踏板传感器、和转向传感器中的至少1个。
车速传感器是检测车辆V的速度的检测器。作为车速传感器，例如使用车轮速度传感器，该车轮速度传感器设在车辆V的车轮或者与车轮一体旋转的驱动轴等上并检测车轮的转速。车速传感器将包含有车辆V的速度的车速信息(车轮速度信息)向ECU10输出。
加速度传感器是检测车辆V的加速度的检测器。加速度传感器例如包含：检测车辆V的前后方向的加速度的前后加速度传感器；及检测车辆V的横向加速度的横向加速度传感器。加速度传感器将包含有车辆V的加速度的加速度信息向ECU10输出。
偏航角速度传感器是检测车辆V的重心的绕铅垂轴的偏航角速度(旋转角速度)的检测器。作为偏航角速度传感器，例如能够使用陀螺传感器。偏航角速度传感器将包含有车辆V的偏航角速度的偏航角速度信息向ECU10输出。
加速踏板传感器例如是检测加速踏板的踩下量的检测器。加速踏板的踩下量例如是以预定位置为基准的加速踏板的位置(踏板位置)。预定位置可以是固定位置，也可以是利用预定的参数来改变的位置。加速踏板传感器例如设在车辆V的加速踏板的轴部分。加速踏板传感器将与加速踏板的踩下量相应的操作信息向ECU10输出。此外，在加速踏板的踏板位置根据后述的行驶计划所包含的加速踏板的控制目标值来移动的情况下，加速踏板传感器对反映出加速踏板操作和系统控制输入这两者的踏板位置进行检测。另一方面，在加速踏板的踏板位置不根据后述的行驶计划所包含的加速踏板的控制目标值来移动的情况下，加速踏板传感器检测与加速踏板操作相应的踏板位置。
制动踏板传感器例如是检测制动踏板的踩下量的检测器。制动踏板的踩下量例如是以预定位置为基准的制动踏板的位置(踏板位置)。预定位置可以是固定位置，也可以是利用预定的参数来改变的位置。制动踏板传感器例如设在制动踏板的部分。制动踏板传感器也可以检测制动踏板的操作力(对于制动踏板的踏力、主缸的压力等)。制动踏板传感器将与制动踏板的踩下量或者操作力相应的操作信息向ECU10输出。此外，在制动踏板的踏板位置根据后述的行驶计划所包含的制动踏板的控制目标值来移动的情况下，制动踏板传感器对反映出制动踏板操作和系统控制输入这两者的踏板位置进行检测。另一方面，在制动踏板的踏板位置不根据后述的行驶计划所包含的制动踏板的控制目标值来移动的情况下，制动踏板传感器检测与制动踏板操作相应的踏板位置。
转向传感器例如是检测转向的旋转状态的检测器。旋转状态的检测值例如是转向力矩或者转向角。转向传感器例如设于车辆V的转向轴。转向传感器将包含有转向的转向力矩或者转向角的信息向ECU10输出。此外，在转向是根据后述的行驶计划所包含的转向的控制目标值来旋转的情况下，转向传感器对反映出转向操作和系统控制输入这两者的转向力矩或者转向角进行检测。另一方面，转向传感器在转向不根据后述的行驶计划所包含的转向的控制目标值来旋转的情况下，检测与转向操作相应的转向力矩或者转向角。
地图数据库4是包括地图信息的数据库。地图数据库4例如形成于搭载在车辆V中的HDD(Harddiskdrive，硬盘驱动器)内。地图信息例如包含道路的位置信息、道路形状的信息、交叉路口和分岔点的位置信息。道路形状的信息例如包含曲线、直线部的类别、曲线的曲率等。并且，在自动驾驶车辆系统100使用建筑物或者墙壁等遮蔽构造物的位置信息、或者SLAM(SimultaneousLocalizationandMapping，即时定位与地图构建)技术的情况下，地图信息也可以包含外部传感器1的输出信号。此外，地图数据库4也可以储存在能与车辆V通信的信息处理中心等设施的计算机中。
导航系统5是对车辆V的驾驶者进行引导到由车辆V的驾驶者在地图上设定的目的地的装置。导航系统5基于由GPS接收部2测定的车辆V的位置信息和地图数据库4的地图信息，算出车辆V所行驶的路线。路线例如可以是在多条行车线的区间中确定了车辆V所行驶的行驶行车线的路线。导航系统5例如运算从车辆V的位置到达目的地的目标路线，并利用显示器的显示和扬声器的声音输出对驾驶者进行目标路线的告知。导航系统5例如将车辆V的目标路线的信息向ECU10输出。此外，导航系统5也可以使用储存在能与车辆V通信的信息处理中心等设施的计算机中的信息。或者，由导航系统5进行的处理的一部分也可以由设施的计算机来进行。
执行器6是执行车辆V的行驶控制的装置。执行器6至少包含气门执行器、制动执行器、和转向执行器。气门执行器根据来自ECU10的控制信号来控制对发动机的空气供给量(气门开度)，控制车辆V的驱动力。此外，在车辆V是混合动力车或者电动汽车的情况下，不包含气门执行器，向作为动力源的马达输入来自ECU10的控制信号并控制该驱动力。
制动执行器根据来自ECU10的控制信号来控制制动器系统，控制对车辆V的车轮付与的制动力。作为制动器系统，例如能够使用液压制动器系统。转向执行器根据来自ECU10的控制信号，控制助力马达的驱动，该助力马达控制电动助力转向系统中的转向力矩。由此，转向执行器控制车辆V的转向力矩。
HMI7是用于在车辆V的乘员(包含驾驶者)与自动驾驶车辆系统100之间进行信息的输出和输入的接口。HMI7例如包括：用于向乘员显示图像信息的显示面板、声音输出用的扬声器、以及乘员用于进行输入操作的操作按钮或者触摸面板等。如图2所示，HMI7包含自动驾驶ON/OFF开关70，该开关是由乘员输入自动驾驶开始的开始请求操作的输入部。自动驾驶ON/OFF开关70也可以是能够由乘员输入自动驾驶结束的结束请求操作的构成。自动驾驶ON/OFF开关70在由乘员进行了自动驾驶开始或者结束的请求操作时，将表示自动驾驶开始或者自动驾驶结束的信息向ECU10输出。此外，输入部不限于开关，只要能够输入能判断自动驾驶开始或者结束的驾驶者的打算的信息，可以是任何部件。例如，输入部可以是自动驾驶开始按钮、自动驾驶结束按钮等，也可以是显示在驾驶者能操作的画面上的开关或者按钮的标的物。在到达结束自动驾驶的目的地的情况下，HMI7向乘员通知到达目的地。HMI7可以利用无线连接的移动信息终端来进行对乘员的信息输出；也可以利用移动信息终端来受理乘员所进行的输入操作。而且，HMI7可以向乘员输出一个通知表示汽车当前是处于自动驾驶状态、协调驾驶状态和手动驾驶状态这三种之一。
图1和图2所示的ECU10控制车辆V的自动行驶。ECU10是具有CPU(CentralProcessingUnit，中央处理单元)、ROM(ReadOnlyMemory，只读存储器)、RAM(RandomAccessMemory，随机存取存储器)等的电子控制单元。在ECU10中，通过将储存在ROM中的程序加载到RAM中并由CPU执行，从而执行各种控制。ECU10也可以由多个电子控制单元构成。
如图1和图2所示，ECU10包括车辆位置识别部11、外部状况识别部12、行驶状态识别部13、行驶计划生成部14、驾驶操作信息获取部15、驾驶状态切换部16、和行驶控制部17。
车辆位置识别部11基于由GPS接收部2接收到的车辆V的位置信息、和地图数据库4的地图信息，识别地图上的车辆V的位置(以下记作“车辆位置”)。此外，车辆位置识别部11也可以从导航系统5获取并识别该导航系统5所使用的车辆位置。车辆位置识别部11在车辆V的车辆位置能由设置于道路等外部的传感器来测定的情况下，也可以利用通信从该传感器获取车辆位置。
外部状况识别部12基于外部传感器1的检测结果，识别车辆V的外部状况。检测结果例如包含照相机的拍摄信息、雷达的物体信息、或者激光雷达的物体信息等。外部状况例如可以包含相对于车辆V的行驶行车线的白线的位置或者行车线中心的位置和道路宽度、道路的形状。道路的形状例如可以是行驶行车线的曲率、在外部传感器1的视距推定中有效的路面的倾斜度变化、起伏等。另外，外部状况也可以是车辆V的周边的障碍物等物体的状况。物体的状况例如也可以包含区别固定障碍物与移动障碍物的信息、障碍物相对于车辆V的位置、障碍物相对于车辆V的移动方向、障碍物相对于车辆V的相对速度等。此外，外部状况识别部12也可以对照外部传感器1的检测结果与地图信息，校正由GPS接收部2等获取的车辆V的位置和方向来提高精度。
行驶状态识别部13基于内部传感器3的检测结果，识别车辆V的行驶状态。内部传感器3的检测结果例如包含车速传感器的车速信息、加速度传感器的加速度信息、偏航角速度传感器的偏航角速度信息等。示出车辆V的行驶状态的信息例如包含车速、加速度、或者偏航角速度。
行驶计划生成部14例如基于包含由导航系统5计算的目标路线、由车辆位置识别部11识别的车辆位置、和由外部状况识别部12识别的车辆V的外部状况(车辆位置、方位)，生成车辆V的行进路线。行进路线是车辆V在目标路线中前进的轨迹。行驶计划生成部14生成行进路线，使得车辆V能够在目标路线上进行满足了安全、合法合规、行驶效率等基准的行驶。并且，行驶计划生成部14基于车辆V的周边的物体的状况，生成避免与物体接触的车辆V的行进路线。
此外，本说明书中说明的目标路线还包含如专利5382218号公报(WO2011/158347号公报)记载的“驾驶辅助装置”、或者日本特开2011-162132号公报记载的“自动驾驶装置”的道路的行驶路线那样，在驾驶者没有明确地设定目的地时，基于外部状况、地图信息而自动生成的行驶路线。
行驶计划生成部14生成行驶计划，该行驶计划与生成的行进路线相应。即，行驶计划生成部14至少基于车辆V的周边信息即外部状况与地图数据库4的地图信息，生成沿着在地图上预先设定的目标路线的行驶计划。行驶计划生成部14生成一个包含2个要素构成的组的行驶计划，，这2个要素是将车辆V的行进路线固定在车辆V的坐标系下的目标位置p、和目标位置中的目标速度v，即行驶计划生成部14能够生成一个包含配位坐标(p、v)的行驶计划。多个目标位置p分别至少具有固定在车辆V的坐标系下的x坐标或者y坐标的位置、或者与其等效的信息。此外，行驶计划包含示出车辆V的行为的信息即可，不限于包含配位坐标的计划。例如，行驶计划作为示出车辆V的行为的信息，可以代替目标速度v来包含目标时刻t，并且也可以包含目标时刻t和在该时间点的车辆V的方位相关的信息。
一般而言，行驶计划示出大致从当前时刻到数秒后的将来的计划的数据即可。但是，根据交叉路口右转、车辆V的超车等状况，有的情况下需要示出直至几十秒后的计划的数据。设想这样的情况，可以使行驶计划的配位坐标的数量可变，且配位坐标间的距离可变。并且，也可以使用样条函数等来近似将邻近的配位坐标相连的曲线，可以将近似的曲线的参数作为行驶计划。例如，行驶计划的生成方法能够表示车辆V的行为即可，能够采用任意的已知的方法。
行驶计划例如包含自动驾驶车辆系统100进行车辆控制时作为目标的控制值。例如，行驶计划也可以是示出车辆V在沿着目标路线的行进路线行驶时的、车辆V的车速、加减速度和转向的转向力矩等推移的数据。即，行驶计划也可以包含车辆V的速度模式、加减速度模式和转向力矩模式。或者，也可以是转换为车辆V的速度模式、加减速度模式并示出加速踏板的控制目标值和制动踏板的控制目标值的推移的数据。行驶计划生成部14也可以生成使得旅行时间(车辆V到达目的地所需的时间)最短的行驶计划。
速度模式例如是对于在行进路线上以预定间隔(例如1米)设定的目标控制位置，在每个目标控制位置与时间建立关联设定的目标车速所构成的数据。加减速度模式例如是对于在行进路线上以预定间隔(例如1米)设定的目标控制位置，在每个目标控制位置与时间建立关联设定的目标加减速度所构成的数据。转向模式例如是对于在行进路线上以预定间隔(例如1米)设定的目标控制位置，在每个目标控制位置与时间建立关联设定的目标转向力矩所构成的数据。示出加速踏板的控制目标值和制动踏板的控制目标值的推移的数据例如是对于在行进路线上以预定间隔(例如1米)设定的目标控制位置，在每个目标控制位置与时间建立关联设定的踏板位置所构成的数据。
行驶计划生成部14例如在从自动驾驶ON/OFF开关70获取了示出自动驾驶开始的信息的情况下，生成行驶计划。另外，行驶计划生成部14将生成的行驶计划向驾驶操作信息获取部15和行驶控制部17输出。此外，驾驶操作信息获取部15在不需要使用行驶计划的情况下，例如如下所述，在仅使用内部传感器3的检测值就能够获取驾驶操作的状态的情况下，行驶计划生成部14也可以向驾驶操作信息获取部15不输出行驶计划。
驾驶操作信息获取部15基于内部传感器3的检测结果，获取与驾驶者的驾驶操作相应的信息即驾驶操作信息。例如，驾驶操作信息获取部15作为驾驶操作信息，获取相关车辆V的转向操作、加速操作和制动操作中的至少1个的驾驶者的驾驶操作的操作量。转向操作例如是驾驶者所进行的方向盘的旋转操作。即，转向操作相关的驾驶操作信息包含方向盘的操作量(转向力矩或者转向角)。驾驶操作信息获取部15在车辆V的转向根据行驶计划所包含的转向的控制目标值(目标转向力矩)而旋转的情况下，获取由转向传感器检测到的车辆V的转向的旋转状态检测值与由行驶计划生成部14生成的行驶计划所包含的转向的控制目标值的差值，来作为转向操作的操作量。此外，由于能够检测与控制目标值的偏离即可，因此例如也可以是旋转状态检测值的微分值与控制目标值的微分值的差值。另一方面，驾驶操作信息获取部15在转向不根据行驶计划所包含的转向的控制目标值而旋转的情况下，获取由转向传感器检测到的车辆V的转向的旋转状态检测值来作为转向操作的操作量。无论如何，驾驶操作信息获取部15获取驾驶者的操作量的绝对值即可。加速操作例如是驾驶者所进行的加速踏板的踩下的操作。即，加速操作相关的驾驶操作信息包含加速踏板的操作量(踩下量)相应的信息。制动操作例如是驾驶者所进行的制动踏板的踩下的操作。即，制动操作相关的驾驶操作信息包含制动踏板的操作量(踩下量)相应的信息。此外，对于加速操作和制动操作也与上述的转向操作同样，在根据系统控制值来改变踏板位置的情况下，算出检测值与控制目标值的差值，获取驾驶者的操作量的绝对值。即，驾驶操作信息获取部15在车辆V的加速踏板的踏板位置根据行驶计划所包含的加速踏板的控制目标值而移动的情况下，获取车辆V的加速踏板的踏板位置检测值与行驶计划所包含的加速踏板的控制目标值的差值，来作为加速操作的操作量。加速踏板的控制目标值也可以从行驶计划所包含的车辆V的车速、加减速度等导出。同样，驾驶操作信息获取部15在车辆V的制动踏板的踏板位置根据行驶计划所包含的制动踏板的控制目标值而移动的情况下，获取车辆V的制动踏板的踏板位置检测值与行驶计划所包含的制动踏板的控制目标值的差值，来作为制动操作的操作量。制动踏板的控制目标值也可以从行驶计划所包含的车辆V的车速、加减速度等导出。驾驶操作信息获取部15将驾驶操作信息向驾驶状态切换部16和行驶控制部17输出。
驾驶状态切换部16基于由驾驶操作信息获取部15获取的驾驶操作信息来切换车辆V的驾驶状态。下面，说明驾驶状态切换部16基于驾驶操作的一个例子即转向操作的操作量，切换车辆V的驾驶状态的情况。
图3是说明转向操作的操作量与车辆的驾驶状态迁移的关系的一个例子的图。在图3中，作为一个例子，图示出转向操作的操作量是转向力矩的情况。图3的横轴是转向力矩[T]，纵轴示出驾驶状态。如图3所示，车辆V的驾驶状态有自动驾驶状态、协调驾驶状态和手动驾驶状态这3个状态。
自动驾驶状态例如是使用行驶计划来控制车辆V的行驶的状态。即，自动驾驶状态例如是驾驶者不进行转向操作，在驾驶者不介入的状态下仅由自动驾驶车辆系统100的控制来实现车辆V的行驶的状态。协调驾驶状态例如是基于行驶计划和转向操作的操作量，与转向操作协调地使车辆V行驶的驾驶状态。即，协调驾驶状态是驾驶者与自动驾驶车辆系统100这两者都能与车辆V的行驶有关的状态，是在系统能介入的状态下至少基于驾驶者的转向操作的操作量来实现车辆V的行驶的状态。手动驾驶状态是指使驾驶者的转向操作的操作量反映在车辆V的行驶中的状态。即，手动驾驶状态是在不能系统介入的状态下，驾驶者的转向操作的操作量反映在车辆V的行驶中的状态。
驾驶状态切换部16基于与转向操作相应的转向力矩，在自动驾驶状态、协调驾驶状态和手动驾驶状态间切换。在与转向操作相应的转向力矩小于介入判定阈值T1的情况下，车辆V的驾驶状态成为自动驾驶状态。介入判定阈值T1是预先设定的值，是用于判定有无驾驶者的操作介入的阈值。在第1实施方式中，介入判定阈值T1是用于判定从自动驾驶状态向协调驾驶状态切换所使用的阈值。在与转向操作相应的转向力矩为介入判定阈值T1以上且小于手动驾驶开始阈值T2的情况下，车辆V的驾驶状态成为协调驾驶状态。手动驾驶开始阈值T2是预先设定的值，是用于判定从协调驾驶状态向手动驾驶状态切换的阈值。在与转向操作相应的转向力矩为手动驾驶开始阈值T2以上的情况下，车辆V的驾驶状态成为手动驾驶状态。
接下来，说明车辆V的驾驶状态的决定(维持或者迁移)。首先说明自动驾驶状态的维持或者迁移。驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为自动驾驶状态的情况下，在与转向操作相应的转向力矩小于介入判定阈值T1时，将车辆V的驾驶状态维持在自动驾驶状态。由此，例如即使在驾驶者意外地碰到方向盘的情况等，检测到不打算解除自动驾驶的转向操作的情况下，自动驾驶状态也不解除。因此，驾驶状态切换部16在每次驾驶者不打算解除自动驾驶时，由于能够避免驾驶者为了进行自动驾驶开始的指示而操作自动驾驶ON/OFF开关70，因此能够降低驾驶者感到的繁琐。
另外，驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为自动驾驶状态的情况下，在与转向操作相应的转向力矩为介入判定阈值T1以上且小于手动驾驶开始阈值T2时，将车辆V的驾驶状态切换至协调驾驶状态。由此，例如在驾驶者为了介入自动驾驶状态的车辆而以介入判定阈值T1以上且小于手动驾驶开始阈值T2的操作量来操作方向盘的情况下，车辆V的驾驶状态从自动驾驶状态向协调驾驶状态迁移。例如，在以自动驾驶状态行驶中出现了大型车辆的对面车的情况下，在驾驶者进行了转向操作以在与大型车辆稍有距离的位置一时地行驶时，由驾驶状态切换部16，车辆V的驾驶状态向协调驾驶状态切换。在该情况下，车辆V在能够系统介入的状态下基于驾驶者的转向操作来行驶，因此，自动驾驶车辆系统100能够在基于驾驶者的转向操作的位置使车辆V行驶。
驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为自动驾驶状态的情况下，也可以在与转向操作相应的转向力矩为手动驾驶开始阈值T2以上时，将车辆V的驾驶状态向手动驾驶状态切换。即，车辆V的驾驶状态也可以不经过协调驾驶状态，从自动驾驶状态向手动驾驶状态直接迁移。
接下来，说明协调驾驶状态的维持或者迁移。驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为协调驾驶状态的情况下，在与转向操作相应的转向力矩小于介入判定阈值T1时，将车辆V的驾驶状态从协调驾驶状态向自动驾驶状态切换。由此，例如，在驾驶者进行转向操作以在与对面车即大型车辆稍有距离的位置行驶，并且与对面车错车后驾驶者停止转向操作时，由驾驶状态切换部16，车辆V的驾驶状态从协调驾驶状态向自动驾驶状态切换。这样，在操作介入是一时的情况下，由于基于与转向操作相应的转向力矩而向自动驾驶状态自动切换，因此驾驶状态切换部16在每次解除一时的自动驾驶时，由于能够避免驾驶者为了进行自动驾驶开始的指示而操作自动驾驶ON/OFF开关70，能够降低驾驶者感到的繁琐。
驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为协调驾驶状态的情况下，在与转向操作相应的转向力矩保持介入判定阈值T1以上且小于手动驾驶开始阈值T2时，维持协调驾驶状态。此时，可以将基于行驶计划的控制目标值与驾驶者的操作量相加的操作量反映在车辆V的行驶中，也可以将比基于行驶计划的控制目标值小的操作量与驾驶者的操作量相加的操作量反映在车辆V的行驶中。比基于行驶计划的控制目标值小的操作量包含0。在比基于行驶计划的控制目标值小的操作量为0的情况下，在能够系统介入的状态下，与驾驶者的转向操作相应的转向力矩反映在车辆V的行驶中。而且，驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为协调驾驶状态的情况下，在与转向操作相应的转向力矩为手动驾驶开始阈值T2以上时，将车辆V的驾驶状态从协调驾驶状态向手动驾驶状态切换。由此，在不能系统介入的状态下，与驾驶者的转向操作相应的转向力矩反映在车辆V的行驶中。
接下来，说明手动驾驶状态的维持或者迁移。驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为手动驾驶状态的情况下，即使与转向操作相应的转向力矩小于手动驾驶开始阈值T2时，也将车辆V的驾驶状态维持在手动驾驶状态。在该情况下，在驾驶者打算继续手动驾驶状态并以充分的操作量进行转向操作时，由于之后限制了向自动驾驶状态或者协调驾驶状态的切换，例如，切换到自动驾驶状态或者协调驾驶状态被禁止或被限定，因此能够免除驾驶者为了进行自动驾驶结束的指示而操作自动驾驶ON/OFF开关70的需要。因此，能够降低驾驶者感到的繁琐。
驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为手动驾驶状态的情况下维持手动驾驶状态，直到向自动驾驶ON/OFF开关70输入了自动驾驶开始的请求操作。即，在输入自动驾驶开始的请求操作之前，即使在转向力矩小于手动驾驶开始阈值T2的情况下，也限制向协调驾驶状态或者自动驾驶状态迁移。此外，维持手动驾驶状态的期间不限于上述期间，例如驾驶状态切换部16在预先决定的期间也可以维持手动驾驶状态。另外，自动驾驶开始的请求操作的输入不限于自动驾驶ON/OFF开关70，能够使用已知的输入单元。
以上，如使用图3说明的那样，自动驾驶状态与协调驾驶状态之间的迁移根据介入判定阈值T1与基于转向操作的转向力矩的比较来判定，如图3中的箭头所示，为可逆的迁移。另一方面，协调驾驶状态与手动驾驶状态的迁移根据手动驾驶开始阈值T2与基于转向操作的转向力矩的比较来判定，但如图3中的箭头所示，为仅容许从协调驾驶状态向手动驾驶状态的迁移的不可逆的迁移。驾驶状态切换部16将驾驶状态相关的信息向行驶控制部17输出。
行驶控制部17以由驾驶状态切换部16决定的驾驶状态使车辆V行驶。如果车辆V的驾驶状态是自动驾驶状态，那么行驶控制部17基于由行驶计划生成部14生成的行驶计划，向执行器6输出控制信号，控制车辆V的行驶。如果车辆V的驾驶状态是协调驾驶状态，那么行驶控制部17基于由行驶计划生成部14生成的行驶计划、以及与由驾驶操作信息获取部15获取的转向操作相应的转向力矩，向执行器6输出控制信号，与转向操作协调地使车辆V行驶。如果车辆V的驾驶状态是手动驾驶状态，那么行驶控制部17将基于转向力矩的控制信号向执行器6输出，使转向操作相应的转向力矩反映在车辆V的行驶中，所述转向力矩与由驾驶操作信息获取部15获取的转向操作相应。由此，行驶控制部17实现自动驾驶状态、协调驾驶状态和手动驾驶状态这3个状态。
接下来，说明自动驾驶车辆系统100进行的处理。图4是说明行驶计划生成处理的一个例子的流程图。图4所示的控制处理例如在向自动驾驶ON/OFF开关70输入自动驾驶开始的请求操作时执行。
如图4所示，首先，车辆位置识别部11根据由GPS接收部2接收的车辆V的位置信息、和地图数据库4的地图信息来识别车辆位置。外部状况识别部12根据外部传感器1的检测结果，识别车辆V的外部状况。行驶状态识别部13根据内部传感器3的检测结果，识别车辆V的行驶状态(S1)。然后，行驶计划生成部14根据导航系统5的目标路线、车辆位置、车辆V的外部状况、和车辆V的行驶状态，生成车辆V的行驶计划(S2)。这样，车辆V的行驶计划被生成。
接下来，说明自动驾驶车辆系统100进行的车辆V的驾驶状态的切换处理。图5是说明使用与转向操作相应的转向力矩来切换手动驾驶状态的车辆V的驾驶状态的切换处理的一个例子的流程图。图5所示的控制处理在车辆V是手动驾驶状态的情况下以预定的周期反复执行。
如图5所示，首先，驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态是手动驾驶状态的情况下，判定是否向自动驾驶ON/OFF开关70输入了自动驾驶开始的请求操作(S10)。驾驶状态切换部16在判定为向自动驾驶ON/OFF开关70输入了自动驾驶开始的请求操作的情况下，进行使用了介入判定阈值T1的判定处理(S12)。
作为使用了S12所示的介入判定阈值T1的判定处理，驾驶状态切换部16判定基于内部传感器3的检测结果的转向力矩是否小于介入判定阈值T1。驾驶状态切换部16在判定为基于内部传感器3的检测结果的转向力矩小于介入判定阈值T1的情况下，将车辆V的驾驶状态向自动驾驶状态切换(S14)。S14所示的切换处理结束后，结束图5所示的流程图。此外，由于车辆V的驾驶状态从手动驾驶状态向自动驾驶状态迁移，且不再是图5所示的流程图的前提即手动驾驶状态，所以之后不进行反复图5所示的流程图的处理，开始后述图6所示的流程图。
另一方面，驾驶状态切换部16在判定为基于内部传感器3的检测结果的转向力矩小于介入判定阈值T1的情况下，进行使用了手动驾驶开始阈值T2的判定处理(S16)。作为使用了S16所示的手动驾驶开始阈值T2的判定处理，驾驶状态切换部16判定基于内部传感器3的检测结果的转向力矩是否小于手动驾驶开始阈值T2。驾驶状态切换部16在判定为基于内部传感器3的检测结果的转向力矩小于手动驾驶开始阈值T2的情况下，将车辆V的驾驶状态向协调驾驶状态切换(S18)。S18所示的切换处理结束后，结束图5所示的流程图。此外，由于车辆V的驾驶状态从手动驾驶状态向协调驾驶状态迁移，且不再是图5所示的流程图的前提即手动驾驶状态，所以之后不进行反复图5所示的流程图的处理，开始后述图6所示的流程图。
另一方面，驾驶状态切换部16在判定为基于内部传感器3的检测结果的转向力矩小于手动驾驶开始阈值T2的情况下，维持手动驾驶状态(S20)。同样，驾驶状态切换部16在判定为没有向自动驾驶ON/OFF开关70输入自动驾驶开始的请求操作的情况下，维持手动驾驶状态(S20)。然后，结束图5所示的流程图。此外，由于驾驶状态不迁移出手动驾驶状态，所以之后反复执行图5所示的流程图。
接下来，说明在车辆V的驾驶状态为自动驾驶状态或者协调驾驶状态的情况下，自动驾驶车辆系统100进行的车辆V的驾驶状态的切换处理。图6是说明使用转向力矩来切换自动驾驶状态或者协调驾驶状态的车辆V的驾驶状态的切换处理的一个例子的流程图。图6所示的控制处理在车辆V为自动驾驶状态或者协调驾驶状态的情况下以预定的周期反复执行。
如图6所示，首先，作为使用了S32所示的介入判定阈值T1的判定处理，驾驶状态切换部16判定基于内部传感器3的检测结果的转向力矩是否小于介入判定阈值T1。驾驶状态切换部16在判定为基于内部传感器3的检测结果的转向力矩小于介入判定阈值T1的情况下，将车辆V的驾驶状态决定为自动驾驶状态(S34)。即，驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为自动驾驶状态的情况下，维持自动驾驶状态；在车辆V的驾驶状态为协调驾驶状态的情况下，向自动驾驶状态切换。S34所示的处理结束后，结束图6所示的流程图。此外，由于车辆V的驾驶状态不向手动驾驶状态迁移，所以之后反复执行图6所示的流程图。
另一方面，驾驶状态切换部16在判定为基于内部传感器3的检测结果的转向力矩小于介入判定阈值T1的情况下，进行使用了手动驾驶开始阈值T2的判定处理(S36)。作为使用了S36所示的手动驾驶开始阈值T2的判定处理，驾驶状态切换部16判定基于内部传感器3的检测结果的转向力矩是否小于手动驾驶开始阈值T2。驾驶状态切换部16在判定为基于内部传感器3的检测结果的转向力矩小于手动驾驶开始阈值T2的情况下，将车辆V的驾驶状态决定为协调驾驶状态(S38)。即，驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为自动驾驶状态的情况下，向协调驾驶状态切换；在车辆V的驾驶状态为协调驾驶状态的情况下，维持协调驾驶状态。S38所示的处理结束后，结束图6所示的流程图。此外，由于车辆V的驾驶状态不向手动驾驶状态迁移，所以之后反复执行图6所示的流程图。
另一方面，驾驶状态切换部16在判定为基于内部传感器3的检测结果的转向力矩小于手动驾驶开始阈值T2的情况下，向手动驾驶状态切换(S40)。然后，结束图6所示的流程图。此外，由于车辆V的驾驶状态从自动驾驶状态或者协调驾驶状态向手动驾驶状态迁移，且不再是图6所示的流程图的前提即自动驾驶状态或者协调驾驶状态，所以之后不进行反复图6所示的流程图的处理，开始图5所示的流程图。
以上，如图5、6所示，利用驾驶状态切换部16，基于转向操作相应的转向力矩来在自动驾驶状态、协调驾驶状态和手动驾驶状态间切换。此外，在图5、6中，在自动驾驶状态和协调驾驶状态的情况下，对于在向自动驾驶ON/OFF开关70输入自动驾驶开始的请求操作后，输入自动驾驶结束的请求操作时省略了图示，但在该情况下，驾驶状态切换部16进行从自动驾驶状态和协调驾驶状态向手动驾驶状态切换的处理。
在上述说明中，说明了驾驶状态切换部16基于驾驶操作的一个例子的转向操作的操作量(转向力矩)来切换车辆V的驾驶状态的情况，但可以将转向力矩替换为转向角，也可以替换为加速踏板或者制动踏板的踩下量(踏板位置)。即，驾驶状态切换部16可以基于转向操作的转向角来切换车辆V的驾驶状态，也可以基于加速踏板或者制动踏板的踩下量来切换车辆V的驾驶状态。
以上，在第1实施方式所涉及的自动驾驶车辆系统100中，基于驾驶操作的操作量，车辆V的驾驶状态切换到自动驾驶状态、手动驾驶状态和协调驾驶状态中的任意一个。例如，在以自动驾驶状态行驶中出现了大型车辆的对面车的情况下，在驾驶者进行驾驶操作以在与大型车辆稍有距离的位置行驶时，在操作量为介入判定阈值T1以上且小于手动驾驶开始阈值T2时，由驾驶状态切换部16，车辆V的驾驶状态向协调驾驶状态切换。然后，在与对面车错车后，驾驶者停止驾驶操作时，由驾驶状态切换部16，车辆V的驾驶状态向自动驾驶状态切换。因此，该自动驾驶车辆系统100在驾驶者一时地介入自动驾驶状态的车辆V的情况下，能够降低驾驶者感到的繁琐。
另外，在第1实施方式所涉及的自动驾驶车辆系统100中，驾驶操作信息获取部15在车辆V的转向根据行驶计划所包含的转向的控制目标值来旋转的情况下，能够获取车辆V的转向的旋转状态检测值、与行驶计划所包含的转向的控制目标值的差值，来作为转向操作的操作量。另外，驾驶操作信息获取部15在车辆V的加速踏板的踏板位置根据行驶计划所包含的加速踏板的控制目标值而移动的情况下，能够获取车辆V的加速踏板的踏板位置检测值、与行驶计划所包含的加速踏板的控制目标值的差值来作为加速操作的操作量。另外，驾驶操作信息获取部15在车辆V的制动踏板的踏板位置根据行驶计划所包含的制动踏板的控制目标值而移动的情况下，能够获取车辆V的制动踏板的踏板位置检测值、与行驶计划所包含的制动踏板的控制目标值的差值，来作为制动操作的操作量。即，驾驶操作信息获取部15即使在转向根据控制目标值而旋转时、或者加速踏板或者制动踏板的踏板位置移动时，也能够获取驾驶者的操作量。换言之，驾驶操作信息获取部15即使在系统侧移动驾驶者的操作部的情况下，也能够获取驾驶者对于该操作部的驾驶操作的操作量。
另外，在第1实施方式所涉及的自动驾驶车辆系统100中，驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为手动驾驶状态的情况下，即使在操作量小于手动驾驶开始阈值时，也能将驾驶状态维持在手动驾驶状态。自动驾驶车辆系统100由于在驾驶者打算继续手动驾驶状态并以充分的操作量进行驾驶操作的情况下、或者充分继续驾驶操作时，不进行向自动驾驶状态的切换，所以能够降低希望继续手动驾驶状态的驾驶者感到的驾驶状态切换的繁琐。
另外，在第1实施方式所涉及的自动驾驶车辆系统100中，还包括输入驾驶者的自动驾驶开始的请求操作的自动驾驶ON/OFF开关70，驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为手动驾驶状态的情况下，能够将车辆V的驾驶状态维持在手动驾驶状态，直到向自动驾驶ON/OFF开关70输入请求操作。因此，由于自动驾驶车辆系统100在出现来自驾驶者的自动驾驶开始的请求之前不进行向自动驾驶状态的切换，所以，能够降低希望继续手动驾驶状态的驾驶者感到的驾驶状态切换的繁琐。
[第2实施方式]
接下来，说明第2实施方式所涉及的自动驾驶车辆系统。在本实施方式的说明中，省略说明与第1实施方式相同的构成和处理，说明与第1实施方式的不同点。
本实施方式所涉及的自动驾驶车辆系统与第1实施方式所涉及的自动驾驶车辆系统100的构成相同，仅ECU10的驾驶操作信息获取部15和驾驶状态切换部16的功能不同。
驾驶操作信息获取部15获取持续计数作为驾驶操作信息，持续计数与车辆V的转向操作、加速操作和制动操作中的至少1个相关的驾驶者的驾驶操作的持续时间相应。驾驶操作的持续时间是预定阈值以上的操作量持续的时间。例如，在驾驶者的驾驶操作为转向操作的情况下，转向操作的持续时间是预定阈值以上的转向力矩的输入持续的时间。例如，在驾驶者的驾驶操作为加速操作或者制动操作的情况下，加速操作或者制动操作的持续时间是预定阈值以上的踏板踩下量持续的时间。预定阈值是预先设定的值，是用于判定有无驾驶者的操作介入的阈值。例如，预定的阈值也可以使用第1实施方式中说明的介入判定阈值T1。另外，预定阈值分别对转向操作、加速操作和制动操作设定。持续计数是根据驾驶操作的持续时间而计数的值。持续计数例如是驾驶操作的持续时间越长而越大的值。后述持续计数的算出方法。此外，在中断了驾驶操作时，为不输入预定阈值以上的转向力矩的状态。在该情况下，持续计数被复位。驾驶操作信息获取部15将计测的持续计数向驾驶状态切换部16输出。
驾驶状态切换部16基于由驾驶操作信息获取部15获取的持续计数，切换车辆V的驾驶状态。下面，说明驾驶状态切换部16基于驾驶操作的一个例子即转向操作的持续计数，切换车辆V的驾驶状态的情况。
图7是说明与转向操作相应的持续计数与车辆V的驾驶状态迁移的关系的一个例子的图。图7(A)所示的横轴是持续计数[sec]，纵轴示出驾驶状态。如图7(A)所示，车辆V的驾驶状态有自动驾驶状态、协调驾驶状态和手动驾驶状态这3个状态。这些驾驶状态的内容与第1实施方式相同。
驾驶状态切换部16基于与转向操作相应的持续计数，在自动驾驶状态、协调驾驶状态和手动驾驶状态间切换。在与转向操作相应的持续计数小于第1阈值K1的情况下，车辆V的驾驶状态为自动驾驶状态。第1阈值K1是预先设定的值，是用于判定从自动驾驶状态向协调驾驶状态切换所使用的阈值。在与转向操作相应的持续计数为第1阈值K1以上且小于第2阈值K2的情况下，车辆V的驾驶状态为协调驾驶状态。第2阈值K2是预先设定的值，是用于判定从协调驾驶状态向手动驾驶状态切换的阈值。在与转向操作相应的持续计数为第2阈值K2以上的情况下，车辆V的驾驶状态为手动驾驶状态。
接下来，说明车辆V的驾驶状态的决定(维持或者迁移)。首先说明自动驾驶状态的维持或者迁移。驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为自动驾驶状态的情况下，在转向操作相应的持续计数小于第1阈值K1时，将车辆V的驾驶状态维持在自动驾驶状态。由此，例如预定期间，即使在驾驶者意外地碰到方向盘的情况等，检测到不打算解除自动驾驶的驾驶操作的情况下，自动驾驶状态也不解除。因此，驾驶状态切换部16在每次驾驶者不打算解除自动驾驶时，能够避免驾驶者为了进行自动驾驶开始的指示而操作自动驾驶ON/OFF开关70。因此，能够降低驾驶者感到的繁琐。
另外，驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为自动驾驶状态的情况下，在与转向操作相应的持续计数为第1阈值K1以上且小于第2阈值K2时，将车辆V的驾驶状态切换至协调驾驶状态。由此，例如在驾驶者为了介入自动驾驶状态的车辆V而以第1阈值K1以上且小于第2阈值K2的持续计数来操作方向盘的情况下，车辆V的驾驶状态从自动驾驶状态向协调驾驶状态迁移。例如，在以自动驾驶状态行驶中出现了大型车辆的对面车的情况下，在驾驶者在预定的期间进行了转向操作以在与大型车辆稍有距离的位置一时地行驶时，由驾驶状态切换部16，车辆V的驾驶状态向协调驾驶状态切换。在该情况下，由于车辆V在能系统介入的状态下基于驾驶者的转向操作量行驶，所以能够在基于驾驶者的驾驶操作的位置使车辆V行驶。
驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为自动驾驶状态的情况下，也可以在与转向操作相应的持续计数为第2阈值K2以上时，将车辆V的驾驶状态向手动驾驶状态切换。即，车辆V的驾驶状态也可以不经过协调驾驶状态，从自动驾驶状态向手动驾驶状态直接迁移。
接下来，说明协调驾驶状态的维持或者迁移。驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为协调驾驶状态的情况下，在与转向操作相应的持续计数小于第1阈值K1时，将车辆V的驾驶状态从协调驾驶状态向自动驾驶状态切换。由此，例如，在驾驶者进行驾驶操作以在与对面车即大型车辆稍有距离的位置行驶，并且与对面车错车后驾驶者停止驾驶操作时，由驾驶状态切换部16，车辆V的驾驶状态从协调驾驶状态向自动驾驶状态切换。这样，在操作介入是一时的情况下，由于基于与转向操作相应的持续计数向自动驾驶状态自动切换，所以驾驶状态切换部16在每次解除一时的自动驾驶时，能够避免驾驶者为了进行自动驾驶开始的指示而操作自动驾驶ON/OFF开关70。因此，驾驶状态切换部16能够降低驾驶者感到的繁琐。
驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为协调驾驶状态的情况下，在与转向操作相应的持续计数保持第1阈值K1以上且小于第2阈值K2时，维持协调驾驶状态。然后，驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为协调驾驶状态的情况下，在与转向操作相应的持续计数为第2阈值K2以上时，将车辆V的驾驶状态从协调驾驶状态向手动驾驶状态切换。由此，在不能系统介入的状态下，驾驶者的转向操作的操作量反映在车辆V的行驶中。
接下来，说明手动驾驶状态的维持或者迁移。驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为手动驾驶状态的情况下，即使与转向操作相应的持续计数小于第2阈值K2时，也将驾驶状态维持在手动驾驶状态。在该情况下，在驾驶者打算继续手动驾驶状态并长期进行转向操作时，由于之后限制了向自动驾驶状态或者协调驾驶状态的切换，例如，切换到自动驾驶状态或者协调驾驶状态被禁止或被限定，所以能够免除驾驶者为了进行自动驾驶结束的指示而操作自动驾驶ON/OFF开关70的需要。因此，能够降低驾驶者感到的繁琐。
驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为手动驾驶状态的情况下维持手动驾驶状态，直到向自动驾驶ON/OFF开关70输入了自动驾驶开始的请求操作。即，在输入自动驾驶开始的请求操作之前，即使在转向操作相应的持续计数小于第2阈值K2的情况下，也限制向协调驾驶状态或者自动驾驶状态迁移。此外，维持手动驾驶状态的期间不限于上述期间，例如驾驶状态切换部16在预先决定的期间也可以维持手动驾驶。另外，自动驾驶开始的请求操作的输入不限于自动驾驶ON/OFF开关70，能够使用已知的输入单元。
以上，如使用图7(A)说明的那样，自动驾驶状态与协调驾驶状态之间的迁移根据第1阈值K1与基于转向操作的持续计数的比较来判定，为可逆的迁移。另一方面，协调驾驶状态与手动驾驶状态的迁移尽管根据第2阈值K2与基于转向操作的持续计数的比较来判定，但该迁移是仅容许协调驾驶状态向手动驾驶状态的迁移的不可逆的迁移。
接下来，说明与转向操作相应的持续计数的加法运算处理。与转向操作相应的持续计数的加法运算处理是使用了一般已知的向上计数功能的处理。例如，驾驶状态切换部16设定与转向操作相应的持续计数的初始值，在ECU10所包括的CPU的每个处理周期，进行对持续计数的初始值或者上次值与CPU的处理时间相加的向上计数。驾驶状态切换部16判定是否有预定阈值以上的转向力矩的输入，在有该输入的情况下，进行加法运算处理。使用图7(A)来说明该加法运算处理。在图7(A)中，示出自动驾驶状态下进行加法运算处理的情况。图7(A)的白点，以圆圈表示，在一个及时给出的点示出与当前的转向操作相应的持续计数。即，在图7(A)中，输入预定阈值以上的转向力矩，与转向操作相应的持续计数利用加法运算处理增加。在与转向操作相应的持续计数小于第1阈值K1时，车辆V的驾驶状态维持自动驾驶状态；在与转向操作相应的持续计数为第1阈值K1以上时，车辆V的驾驶状态从自动驾驶状态向协调驾驶状态切换。这样，利用加法运算处理来增加与转向操作相应的持续计数，切换车辆V的驾驶状态。
此外，向上计数也可以在CPU的处理时间累计预定的系数，进行将累计的值与转向操作相应的持续计数的上次值相加的向上计数。并且，也可以将由驾驶者输入的预定的系数作为驾驶者的预定阈值以上的转向力矩的累积值。在该情况下，由于能够根据转向操作相应的操作量来调整转向操作相应的持续计数的增加的速度，因此驾驶者也能够立即向手动驾驶状态切换。
接下来，说明预定阈值以上的转向力矩的不再输入的情况下的、与转向操作相应的持续计数的处理。驾驶状态切换部16在预定阈值以上的转向力矩的不再输入的情况下，将与转向操作相应的持续计数复位为0。关于该处理，使用图7(B)、(C)来说明。图7(B)是在图7(A)所示的持续计数后，不再输入预定阈值以上的转向力矩的情况。在该情况下，与转向操作相应的持续计数被复位为0，向自动驾驶状态切换。之后，在输入了预定阈值以上的转向力矩的情况下，如图7(C)所示，持续计数从0计数。
并且，驾驶状态切换部16能够在转向操作被中断时，将持续计数复位为0，并且将与转向操作相应的持续计数的上次值储存在储存部，例如一个存储器，在转向操作重新开始时，将储存的上次值设定为与转向操作相应的持续计数的初始值。即，驾驶操作信息获取部15在驾驶操作被中断时，能够中断与转向操作相应的持续计数的计数。或者，驾驶操作信息获取部15也可以在转向操作被中断时，将与转向操作相应的持续计数的上次值储存在储存部，并且将储存在储存部上次值随着时间经过进行减法运算，将被减法运算的上次值设定为与转向操作相应的持续计数的初始值。即，驾驶操作信息获取部15能够改变并设定持续计数的初始值。该设定处理能够使用一般已知的向下计数功能。例如，在ECU10所包括的CPU的每个处理周期，进行将CPU的处理时间从储存在储存部的持续计数的上次值进行减法运算的向下计数。此外，驾驶操作信息获取部15在持续计数的上次值为0的情况下，不进行向下计数。另外，驾驶操作信息获取部15也可以在CPU的处理时间乘以预定的系数，进行从持续计数的上次值减去乘积后的值的向下计数。通过这样构成，能够调整持续计数的初始值减少的速度。
图8是说明驾驶操作的持续计数与车辆V的驾驶状态的迁移的关系的其他例子的图。图8(A)所示的横轴是持续计数[sec]，纵轴示出车辆V的驾驶状态。图8(A)与图7(A)同样，示出自动驾驶状态下进行加法运算处理的情况。图8(B)是在图8(A)所示的持续计数时，不再输入预定阈值以上的转向力矩的情况下的、储存在储存部的持续计数的初始值(初始持续计数)。图8(C)示出在图8(B)后输入预定阈值以上的转向力矩的情况下的持续计数。持续输入预定阈值以上的转向力矩时，如图8(A)所示持续计数被向上计数，车辆V的驾驶状态从自动驾驶状态向协调驾驶状态切换。之后，在不输入预定阈值以上的转向力矩的情况下，持续计数被复位为0，向自动驾驶状态切换，并且如图8(B)所示，成为储存的初始值的初始持续计数被向下计数。之后，在输入了预定阈值以上的转向力矩的情况下，如图8(C)所示，被减法运算的上次值被设定作为初始值，重新开始持续计数的向上计数，并且车辆V的驾驶状态从自动驾驶状态向协调驾驶状态切换。这样，能够一时地中断持续计数。在将持续计数复位后，由于通过使用上次值使向下计数重新开始，从而能够使用反映了直到上次的驾驶者的意图的持续计数，与将持续计数复位为0的情况相比，能够缩短向手动驾驶状态切换的时间。
接下来，说明自动驾驶车辆系统100进行的车辆V的驾驶状态的切换处理。图9是说明使用转向操作的持续计数来切换手动驾驶状态的车辆V的驾驶状态的切换处理的一个例子的流程图。图9所示的控制处理在车辆V是手动驾驶状态的情况下以预定的周期反复执行。
如图9所示，首先，驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态是手动驾驶状态的情况下，判定是否向自动驾驶ON/OFF开关70输入自动驾驶开始的请求操作(S44)。驾驶状态切换部16在判定为向自动驾驶ON/OFF开关70输入自动驾驶开始的请求操作的情况下，进行使用了介入判定阈值T1的判定处理(S46)。
作为使用了S46所示的介入判定阈值T1的判定处理，驾驶状态切换部16判定基于内部传感器3的检测结果的操作量(转向力矩)是否小于介入判定阈值T1。驾驶状态切换部16在判定为基于内部传感器3的检测结果的转向力矩小于介入判定阈值T1的情况下，移向持续计数的加法运算处理(S48)。
作为S48所示的加法运算处理，驾驶状态切换部16进行使转向操作的持续计数增加的处理。之后，作为使用了S52所示的第1阈值K1的判定处理，驾驶状态切换部16判定转向操作的持续计数是否小于第1阈值K1。驾驶状态切换部16在判定为转向操作的持续计数小于第1阈值K1的情况下，将驾驶状态向自动驾驶状态切换(S54)。S54所示的处理结束后，结束图9所示的流程图。此外，由于车辆V的驾驶状态从手动驾驶状态向自动驾驶状态迁移，且不再是图9所示的流程图的前提即手动驾驶状态，所以之后不进行反复图9所示的流程图的处理，开始后述图11所示的流程图。
另一方面，驾驶状态切换部16在判定为转向操作的持续计数小于第1阈值K1的情况下，进行使用了第2阈值K2的判定处理(S56)。作为使用了S56所示的第2阈值K2的判定处理，驾驶状态切换部16判定转向操作的持续计数是否小于第2阈值K2。驾驶状态切换部16在判定为转向操作的持续计数小于第2阈值K2的情况下，将车辆V的驾驶状态向协调驾驶状态切换(S58)。S58所示的切换处理结束后，结束图9所示的流程图。此外，由于车辆V的驾驶状态从手动驾驶状态向协调驾驶状态迁移，且不再是图9所示的流程图的前提即手动驾驶状态，所以之后不进行反复图9所示的流程图的处理，开始后述图11所示的流程图。
另一方面，驾驶状态切换部16在判定为转向操作的持续计数小于第2阈值K2的情况下，维持手动驾驶状态(S60)。同样，驾驶状态切换部16在判定为没有向自动驾驶ON/OFF开关70输入自动驾驶开始的请求操作的情况下，维持手动驾驶状态(S60)。然后，结束图9所示的流程图。此外，由于车辆V的驾驶状态不迁移出手动驾驶状态，所以之后反复执行图9所示的流程图。
另外，在S46中，驾驶状态切换部16在判定为基于内部传感器3的检测结果的转向力矩小于介入判定阈值T1的情况下，移向初始值设定处理(S50)。在S50的处理中，作为持续计数的初始值，输入0、储存的上次值、或者被减法运算处理的上次值。
此处，详细说明改变持续计数的初始值的情况。图10是说明S50的初始值设定处理的流程图。如图10所示，首先，驾驶状态切换部16判定当前的持续计数是否是0(S500)。在判定为持续计数是0的情况下，驾驶状态切换部16结束图10所示的流程图。另一方面，在判定为持续计数不是0的情况下，驾驶状态切换部16进行初始持续计数的读入处理(S502)。
作为S502所示的初始持续计数的读入处理，驾驶状态切换部16读入储存在储存部的初始持续计数。在储存在储存部的初始持续计数被判定为基于内部传感器3的检测结果的转向力矩小于介入判定阈值T1的情况下，由驾驶状态切换部16将储存在储存部持续计数作为初始值来更新。所以，S502所示的读入处理的初次处理是：将判定为基于内部传感器3的检测结果的转向力矩小于介入判定阈值T1的时间点的持续计数，作为初始持续计数来读入。然后，直到判定为基于内部传感器3的检测结果的转向力矩为介入判定阈值T1以上而持续的以后的读入处理是：将更新的初始持续计数(即初始持续计数的上次值)作为初始持续计数来读入。驾驶状态切换部16在初始持续计数的读入处理完成后，移向初始持续计数的减法运算处理(S504)。
作为S504所示的初始持续计数的减法运算处理，驾驶状态切换部16使在S502的处理中读入的初始持续计数减少。驾驶状态切换部16在初始持续计数的减法运算处理完成时，移向初始持续计数的写入处理(S506)。
作为S506所示的初始持续计数的写入处理，驾驶状态切换部16将在S504的处理中相减的初始持续计数储存在储存部。驾驶状态切换部16在初始持续计数的写入处理完成时，结束图10所示的流程图。
以上，通过执行图10所示的流程图，初始持续计数被储存，并被设定为中断的转向操作复原时的持续计数的初始值。
回到图9的流程图，S50的处理结束后，驾驶状态切换部16将车辆V的驾驶状态向自动驾驶状态切换(S54)。然后，S54所示的处理结束后，结束图9所示的流程图。此外，由于车辆V的驾驶状态从手动驾驶状态向自动驾驶状态迁移，且不再是图9所示的流程图的前提即手动驾驶状态，所以之后不进行反复图9所示的流程图的处理，开始后述图11所示的流程图。
接下来，说明在车辆V的驾驶状态为自动驾驶状态或者协调驾驶状态的情况下，自动驾驶车辆系统100进行的车辆V的驾驶状态的切换处理。图11是说明使用驾驶操作的持续计数来切换自动驾驶状态或者协调驾驶状态的车辆V的驾驶状态的切换处理的一个例子的流程图。图11所示的控制处理在车辆V为自动驾驶状态或者协调驾驶状态的情况下以预定的周期反复执行。
如图11所示，首先，作为使用了S66所示的介入判定阈值T1的判定处理，驾驶状态切换部16判定基于内部传感器3的检测结果的操作量(力矩)是否小于介入判定阈值T1。驾驶状态切换部16在判定为基于内部传感器3的检测结果的转向力矩小于介入判定阈值T1的情况下，移向持续计数的加法运算处理(S68)。
作为S68所示的加法运算处理，驾驶状态切换部16进行使持续计数增加的处理。之后，作为使用了S72所示的第1阈值K1的判定处理，驾驶状态切换部16判定持续计数是否小于第1阈值K1。驾驶状态切换部16在判定为持续计数小于第1阈值K1的情况下，将车辆V的驾驶状态决定为自动驾驶状态(S74)。即，驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为自动驾驶状态的情况下，维持自动驾驶状态；在车辆V的驾驶状态为协调驾驶状态的情况下，向自动驾驶状态切换。S74所示的处理结束后，结束图11所示的流程图。此外，由于车辆V的驾驶状态不向手动驾驶状态迁移，所以之后反复执行图11所示的流程图。
另一方面，驾驶状态切换部16在判定为持续计数小于第1阈值K1的情况下，进行使用了第2阈值K2的判定处理(S76)。作为使用了S76所示的第2阈值K2的判定处理，驾驶状态切换部16判定持续计数是否小于第2阈值K2。驾驶状态切换部16在判定为持续计数小于第2阈值K2的情况下，将车辆V的驾驶状态决定为协调驾驶状态(S78)。即，驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为自动驾驶状态的情况下，向协调驾驶状态切换；在车辆V的驾驶状态为协调驾驶状态的情况下，维持协调驾驶状态。S78所示的处理结束后，结束图11所示的流程图。此外，由于驾驶状态不向手动驾驶状态迁移，所以之后反复执行图11所示的流程图。
另一方面，驾驶状态切换部16在判定为持续计数小于第2阈值K2的情况下，向手动驾驶状态切换(S80)。然后，结束图11所示的流程图。此外，由于车辆V的驾驶状态从自动驾驶状态或者协调驾驶状态向手动驾驶状态迁移，且不再是图11所示的流程图的前提即自动驾驶状态或者协调驾驶状态，所以之后不进行反复图11所示的流程图的处理，开始图9所示的流程图。
另外，在S66中，驾驶状态切换部16在判定为基于内部传感器3的检测结果的转向力矩小于介入判定阈值T1的情况下，移向初始值设定处理(S70)。在S70的处理中，作为持续计数的初始值，输入0、储存的上次值、或者被减法运算处理的上次值。由于该初始值设定处理是与S50的处理相同，因此说明省略。
以上，如图9～图11所示，利用驾驶状态切换部16，基于持续计数来切换自动驾驶状态、协调驾驶状态和手动驾驶状态。此外，在图9、图11中，在自动驾驶状态或协调驾驶状态的情况下，对于在向自动驾驶ON/OFF开关70输入自动驾驶开始的请求操作后，对于输入自动驾驶结束的请求操作时省略了图示，但在该情况下，驾驶状态切换部16进行从自动驾驶状态或协调驾驶状态向手动驾驶状态切换的处理。
在上述说明中，说明了驾驶状态切换部16基于驾驶操作的一个例子即转向操作的操作量(转向力矩)的持续计数来切换车辆V的驾驶状态的情况，但可以将转向力矩替换为转向角，也可以替换为加速踏板或者制动踏板的踩下量(踏板位置)。即，驾驶状态切换部16可以基于转向操作的转向角的持续计数来切换车辆V的驾驶状态，也可以基于加速踏板或者制动踏板的踩下量来切换车辆V的驾驶状态。
以上，在第2实施方式所涉及的自动驾驶车辆系统100中，基于驾驶操作的持续计数，被切换到自动驾驶状态、手动驾驶状态和协调驾驶状态的任意一个。例如，在以自动驾驶状态行驶中出现了大型车辆的对面车的情况下，在驾驶者进行驾驶操作以在与大型车辆稍有距离的位置行驶时，在持续计数为第1阈值K1以上且小于第2阈值K2时，车辆V的驾驶状态被由驾驶状态切换部16向协调驾驶状态切换。然后，在与对面车错车后，驾驶者停止驾驶操作时，由驾驶状态切换部16，车辆V的驾驶状态向自动驾驶状态切换。因此，该自动驾驶车辆系统100在驾驶者一时地介入自动驾驶状态的车辆V的情况下，能够降低驾驶者感到的繁琐。
另外，在第2实施方式所涉及的自动驾驶车辆系统100中，通过采用与持续时间相应的持续计数，从而能够不输入大的操作量，就实现向手动驾驶状态的迁移。因此，不会扰乱车辆的行动就能够向手动驾驶状态迁移。
以上说明了本发明的实施方式，但本发明不限于上述的实施方式。本发明以上述的实施方式为代表，基于本领域技术人员的知识能够以进行了各种变更、改良的各种形态来实施。
[变形例1]
在上述的实施方式中，说明了基于转向操作、加速操作和制动操作中的一个操作来切换驾驶状态的例子，但也可以基于2个以上的操作量来切换驾驶状态。图12是说明转向操作和制动操作、与车辆V的驾驶状态迁移的关系的一个例子的图。图12(A)所示的横轴是转向力矩[T]，纵轴示出车辆V的驾驶状态。图12(B)所示的横轴是制动器踩下量[deg]，纵轴示出车辆V的驾驶状态。此处，如图12(A)所示，转向力矩的检测值是TS，检测值TS小于介入判定阈值T1。另一方面，如图12(B)所示，制动器踏入量的检测值是TB，检测值TB为介入判定阈值T3以上且小于手动驾驶开始阈值T4。在该情况下，在以转向力矩判断的情况下为自动驾驶状态，在以制动器踩下量判断的情况下为协调驾驶状态。这样，与2个以上操作量分别对应的车辆V的驾驶状态不同。
驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为自动驾驶状态的情况下，在转向力矩所对应的驾驶状态是自动驾驶状态、制动器踩下量所对应的驾驶状态是协调驾驶状态时，将车辆V的驾驶状态切换至协调驾驶状态。同样，驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为自动驾驶状态的情况下，在转向力矩所对应的驾驶状态是协调驾驶状态、制动器踩下量所对应的驾驶状态是自动驾驶状态时，将车辆V的驾驶状态切换至协调驾驶状态。另外，驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为协调驾驶状态的情况下，在转向力矩所对应的驾驶状态是自动驾驶状态、制动器踩下量所对应的驾驶状态是协调驾驶状态时，将车辆V的驾驶状态维持在协调驾驶状态。同样，驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为协调驾驶状态的情况下，在转向力矩所对应的驾驶状态是协调驾驶状态、制动器踩下量所对应的驾驶状态是自动驾驶状态时，将车辆V的驾驶状态维持在协调驾驶状态。这样，与维持自动驾驶状态或者向自动驾驶状态切换相比，优先向协调驾驶状态切换或者维持协调驾驶状态。即，在图12的例子中，车辆V的驾驶状态为协调驾驶状态。
此外，驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为协调驾驶状态的情况下，在转向力矩所对应的驾驶状态是协调驾驶状态、制动器踩下量所对应的驾驶状态是手动驾驶状态时，将车辆V的驾驶状态切换至手动驾驶状态。同样，驾驶状态切换部16在车辆V的驾驶状态为协调驾驶状态的情况下，在转向力矩所对应的驾驶状态是手动驾驶状态、制动器踩下量所对应的驾驶状态是协调驾驶状态时，将车辆V的驾驶状态切换至手动驾驶状态。这样，与维持协调驾驶状态相比，优先向手动驾驶状态切换。
根据变形例1所涉及的自动驾驶车辆系统，在驾驶者进行转向操作和加速操作的情况下，在驾驶者打算向手动驾驶状态切换并进行转向操作，并且进行一时的加速操作时，能够避免基于加速操作的解除而切换至自动驾驶状态。即，能够基于最能反映驾驶者意图的驾驶操作，来切换驾驶状态。此外，上述变形例1以使用驾驶操作的操作量来切换驾驶状态的情况为例进行了说明，但也能够适用于使用驾驶操作的持续计数来切换驾驶状态的情况，能够取得相同的效果。
[变形例2]
在上述的实施方式中，说明了从自动驾驶状态向协调驾驶状态切换的阈值、从协调驾驶状态向自动驾驶状态的切换阈值使用相同的阈值的情况，但也可以使用不相同的阈值。图13是说明转向力矩与车辆V的驾驶状态迁移的关系的其他例子的图。如图13所示，从自动驾驶状态向协调驾驶状态切换的阈值为T1，从协调驾驶状态向自动驾驶状态切换的阈值能够为比T1小的阈值T0(预定迟滞阈值)。即，在车辆V的驾驶状态从自动驾驶状态向协调驾驶状态切换后，在操作量即使是小于介入判定阈值T1时但为阈值T0以上的情况下，将驾驶状态维持在协调驾驶状态。在该情况下，能够避免状态的切换在阈值附近频繁发生。具体而言，在操作量与介入判定阈值T1大致相等时，能够避免驾驶状态的切换频繁发生。此外，上述变形例2以使用驾驶操作的操作量来切换驾驶状态的情况为例进行了说明，但也能够适用于使用驾驶操作的持续计数来切换驾驶状态的情况，能够取得相同的效果。在该情况下，在车辆V的驾驶状态从自动驾驶状态向协调驾驶状态切换后，在基于操作量的持续计数即使是小于第1阈值时但为第3阈值以上的情况下，将驾驶状态维持在协调驾驶状态。第3阈值是一个预定迟滞持续阈值，并是从协调驾驶状态向自动驾驶状态切换的阈值。
[变形例3]
在上述的实施方式的协调驾驶状态中，也可以使用将驾驶者的操作量、基于行驶计划的控制目标值加权后的值来进行协调驾驶。通过这样设定，由于能够改变协调驾驶状态的系统介入程度，因此能够考虑到车辆行动来进行驾驶状态的推移。例如，在控制目标为转向力矩的情况下，驾驶者的转向力矩为TD、系统输入力矩为TS时，也可以使用以下的数式导出目标转向力矩TR。TR＝w1TD+w2TS
此外，w1和w2是权重。权重w1、w2可以是常数，也可以是可变的。权重w1、w2例如可以根据车辆V的速度来改变。图14是说明协调驾驶状态的加权改变的一个例子的图。在图14中，在比介入判定阈值T1大且比手动驾驶开始阈值T2小的范围设定阈值TX(判定阈值)，使阈值T1～TX的区间M1的权重w1、w2不同于阈值TX～T2的区间M2的权重w1、w2。判定阈值是用于将协调驾驶状态的驾驶者输入与系统输入的加权根据操作量来改变的阈值。此处，在区间M1中，基于行驶计划的控制目标值与驾驶者的操作量相比，权重设定得较大(w1＜w2)，在区间M2中，基于行驶计划的控制目标值与驾驶者的操作量相比，权重设定得较小(w1＞w2)。这样，也可以设定阈值来进行协调驾驶状态的加权的改变。此外，在图14中，说明了设有1个阈值来改变权重的例子，但也可以设有2个以上的阈值来改变权重。
[变形例4]
在进一步的实施方式中，驾驶操作的持续计数能够以一个不间断的持续进行计算，包括转向操作、加速操作和制动操作中至少1个。例如，当驾驶者接连进行转向操作和加速操作时，驾驶操作信息获取部15能够从转向操作的开始获取一个持续开始作为持续计数，其为转向操作的预定阈值以上，继续到加速操作，其为加速操作的预定阈值以上。即，只要驾驶操作之一被连续执行到大于或等于其预定阈值，持续计数就能够延长。

Claims (10)

1.一种自动驾驶车辆系统，该自动驾驶车辆系统是能够切换车辆的驾驶状态的自动驾驶车辆系统，包括：
周边信息检测部，其检测所述车辆的周边信息；
行驶计划生成部，其基于由所述周边信息检测部检测到的所述周边信息和地图信息，沿着在地图上预先设定的目标路线来生成行驶计划；
驾驶操作信息获取部，其获取与所述车辆的转向操作、加速操作和制动操作中至少1个相关的驾驶者的驾驶操作的操作量或者与所述驾驶操作的持续时间相应的持续计数；及
驾驶状态切换部，其基于所述操作量或者所述持续计数，切换如下的驾驶状态：使用所述行驶计划来控制所述车辆的行驶的自动驾驶状态；基于所述行驶计划和所述操作量来与所述驾驶操作协调而使所述车辆行驶的协调驾驶状态；以及使所述操作量反映在所述车辆的行驶中的手动驾驶状态，
所述驾驶状态切换部按如下条件进行切换：
在所述驾驶状态是所述自动驾驶状态的情况下，在所述操作量为介入判定阈值以上且小于手动驾驶开始阈值时、或者所述持续计数为第1阈值以上且小于第2阈值时，将所述驾驶状态切换至所述协调驾驶状态，
在所述驾驶状态是所述协调驾驶状态的情况下，在所述操作量小于所述介入判定阈值时、或者所述持续计数小于所述第1阈值时，将所述驾驶状态切换为所述自动驾驶状态，
在所述操作量为所述手动驾驶开始阈值以上时、或者所述持续计数为所述第2阈值以上时，将所述驾驶状态切换至所述手动驾驶状态。
2.如权利要求1所述的自动驾驶车辆系统，
在所述车辆的转向根据所述行驶计划所包含的转向的控制目标值而旋转的情况下，所述驾驶操作信息获取部获取所述车辆的转向的旋转状态检测值与所述行驶计划所包含的转向的控制目标值的差值，来作为所述转向操作的操作量。
3.如权利要求1所述的自动驾驶车辆系统，
在所述车辆的加速踏板的踏板位置根据所述行驶计划所包含的加速踏板的控制目标值而移动的情况下，所述驾驶操作信息获取部获取所述车辆的加速踏板的踏板位置检测值与所述行驶计划所包含的加速踏板的控制目标值的差值，来作为所述加速操作的操作量。
4.如权利要求1所述的自动驾驶车辆系统，
在所述车辆的制动踏板的踏板位置根据所述行驶计划所包含的制动踏板的控制目标值而移动的情况下，所述驾驶操作信息获取部获取所述车辆的制动踏板的踏板位置检测值与所述行驶计划所包含的制动踏板的控制目标值的差值，来作为所述制动操作的操作量。
5.如权利要求1～4的任一项所述的自动驾驶车辆系统，
在所述驾驶状态为所述手动驾驶状态的情况下，即使在所述操作量小于所述手动驾驶开始阈值时、或者所述持续计数小于所述第2阈值时，所述驾驶状态切换部也将所述驾驶状态维持在所述手动驾驶状态。
6.如权利要求5所述的自动驾驶车辆系统，
所述自动驾驶车辆系统还包括输入部，所述输入部输入所述驾驶者的自动驾驶开始的请求操作，在所述驾驶状态是所述手动驾驶状态的情况下，所述驾驶状态切换部将所述驾驶状态维持在所述手动驾驶状态，直到所述请求操作被输入到所述输入部。
7.如权利要求1～6的任一项所述的自动驾驶车辆系统，
在所述驾驶状态从所述自动驾驶状态切换到所述协调驾驶状态后，在所述操作量即使是小于所述介入判定阈值时但为预定迟滞阈值以上的情况下、或者所述持续计数即使是小于所述第1阈值时但为第3阈值以上的情况下，所述驾驶状态切换部将所述驾驶状态维持在所述协调驾驶状态。
8.如权利要求1～7的任一项所述的自动驾驶车辆系统，
在分别与所述车辆的转向操作、加速操作和制动操作中的2个以上的所述操作量相对应的所述驾驶状态不同的情况下，或者分别与所述车辆的转向操作、加速操作和制动操作中的2个以上的所述持续计数相对应的所述驾驶状态不同的情况下，所述驾驶状态切换部与将作为所述协调驾驶状态的所述车辆的所述驾驶状态向所述自动驾驶状态切换相比，更优先维持所述协调驾驶状态，与维持作为所述协调驾驶状态的所述车辆的所述驾驶状态相比，更优先向所述手动驾驶状态的切换。
9.如权利要求1～8的任一项所述的自动驾驶车辆系统，
在所述驾驶状态是所述协调驾驶状态的情况下，使用将所述操作量和基于所述行驶计划的控制目标值加权后的值来进行协调驾驶，使所述操作量为判定阈值以上的情况下的加权的权重、不同于所述操作量小于所述判定阈值的情况下的加权的权重。
10.一种自动驾驶车辆控制方法，该自动驾驶车辆控制方法是能够切换车辆的驾驶状态的自动驾驶车辆控制方法，其特征在于，
检测所述车辆的周边信息，
基于检测到的所述周边信息和地图信息，沿着在地图上预先设定的目标路线来生成行驶计划，
获取与所述车辆的转向操作、加速操作和制动操作中至少1个相关的驾驶者的驾驶操作的操作量或者与所述驾驶操作的持续时间相应的持续计数，
驾驶状态切换部，其基于所述操作量或者所述持续计数，切换如下的驾驶状态：使用所述行驶计划来控制所述车辆的行驶的自动驾驶状态；基于所述行驶计划和所述操作量来与所述驾驶操作协调而使所述车辆行驶的协调驾驶状态；以及使所述操作量反映在所述车辆的行驶中的手动驾驶状态，
所述驾驶状态切换部按如下条件进行切换：
在所述驾驶状态是所述自动驾驶状态的情况下，在所述操作量为介入判定阈值以上且小于手动驾驶开始阈值时、或者所述持续计数为第1阈值以上且小于第2阈值时，将所述驾驶状态切换至所述协调驾驶状态，
在所述驾驶状态是所述协调驾驶状态的情况下，在所述操作量小于所述介入判定阈值时、或者所述持续计数小于所述第1阈值时，将所述驾驶状态切换为所述自动驾驶状态，
在所述操作量为所述手动驾驶开始阈值以上时、或者所述持续计数为所述第2阈值以上时，将所述驾驶状态切换至所述手动驾驶状态。
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