JP2016132352A - 自動運転車両システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】システムは、運転者の運転操作の操作量又は運転操作の継続時間に応じた継続カウントを取得する取得部と、自動運転状態、協調運転状態及び手動運転状態を、操作量又は継続カウントに基づいて切り換える切換部と、を備え、切換部は、自動運転状態中に、操作量が介入閾値以上かつ開始閾値未満になったとき、又は継続カウントが第1閾値以上かつ第2閾値未満になったときには、協調運転状態に切り換え、協調運転状態中に、操作量が介入閾値未満になったとき、又は継続カウントが第1閾値未満になったときには、自動運転状態に切り換え、操作量が開始閾値以上になったとき、又は継続カウントが第2閾値以上になったときには、手動運転状態に切り換える。
【選択図】図1
Description
図1は、第1実施形態に係る自動運転車両システム100の構成を示すブロック図である。図2は、図1の自動運転車両システム100におけるECU(Electronic Control Unit)10を説明するブロック図である。図1に示すように、自動運転車両システム100は、乗用車などの車両Vに搭載される。自動運転車両システム100は、外部センサ(周辺情報検出部)1、GPS(Global Positioning System)受信部2、内部センサ3、地図データベース4、ナビゲーションシステム5、アクチュエータ6、HMI(Human Machine Interface)7、及び、ECU10を備えている。
次に、第2実施形態に係る自動運転車両システムについて説明する。本実施形態の説明では、第1実施形態と同一の構成及び処理については説明を省略し、第1実施形態と異なる点について説明する。
上述した実施形態では、ステアリング操作、アクセル操作及びブレーキ操作のうちの1つの操作に基づいて運転状態を切り換える例を説明したが、2以上の操作量に基づいて、運転状態を切り換えてもよい。図12は、ステアリング操作及びブレーキ操作と車両Vの運転状態の遷移との関係の一例を説明する図である。図12の(A)に示す横軸は操舵トルク[sec]であり、縦軸は車両Vの運転状態を示している。図12の(B)に示す横軸はブレーキ踏み込み量[deg]であり、縦軸は車両Vの運転状態を示している。ここで、図12の(A)に示すように、操舵トルクの検出値がTSであり、検出値TSが介入判定閾値T1未満であるとする。一方、図12の(B)に示すように、ブレーキ踏込量の検出値がTBであり、検出値TBが介入判定閾値T3以上かつ手動運転開始閾値T4未満であるとする。この場合、操舵トルクで判断した場合には自動運転状態となり、ブレーキ踏み込み量で判断した場合には協調運転状態となる。このように、2以上の操作量にそれぞれ対応する車両Vの運転状態が異なることになる。
上述した実施形態では、自動運転状態から協調運転状態への切り換えの閾値と、協調運転状態から自動運転状態への切り換えの閾値とを、同一の閾値を用いた場合を説明したが、同一でない閾値を用いてもよい。図13は、操舵トルクと車両Vの運転状態の遷移との関係の他の例を説明する図である。図13に示すように、自動運転状態から協調運転状態への切り換えの閾値をT1とし、協調運転状態から自動運転状態への切り換えの閾値をT1よりも小さい閾値T0(所定閾値)とすることができる。つまり、車両Vの運転状態が自動運転状態から協調運転状態へ切り換えられた後、操作量が介入判定閾値T1未満になったときであっても閾値T0以上である場合には、運転状態を協調運転状態に維持することになるこの場合、閾値付近で状態の切り換えが頻発することを避けることができる。具体的には、操作量が介入判定閾値T1にほぼ等しいときに、運転状態の切り換えが頻発することを回避することができる。なお、上記変形例2は、運転操作の操作量を用いて運転状態を切り換える場合を例にして説明したが、運転操作の継続カウントを用いて運転状態を切り換える場合にも適用することができ、同一の効果を奏することができる。この場合、車両Vの運転状態が自動運転状態から協調運転状態へ切り換えられた後、操作量に基づく継続カウントが第1閾値未満になったときであっても第3閾値以上である場合には、運転状態を協調運転状態に維持することになる。第3閾値は、所定閾値と同様であり、協調運転状態から自動運転状態への切り換えの閾値である。
上述した実施形態の協調運転状態では、運転者の操作量と、走行計画に基づく制御目標値とを重み付けした値を用いて協調運転を行ってもよい。このように設定することで、協調運転状態におけるシステム介入度合いを変更することができるので、車両挙動を考慮して運転状態の推移を行うことができる。例えば、制御目標が操舵トルクの場合、運転者の操舵トルクをTD、システム入力トルクをTSとすると、以下の数式を用いて目標操舵トルクTRを導出してもよい。
TR=w1・TD+w2・TS
なお、w1及びw2が重みである。重みw1,w2は、定数であってもよいし、可変であってもよい。重みw1,w2は、例えば車両Vの速度に応じて変更してもよい。図14は、協調運転状態における重み付けの変更の一例を説明する図である。図14では、介入判定閾値T1よりも大きく手動運転開始閾値T2よりも小さい範囲に閾値TX(判定閾値)設定し、閾値T1〜TXの区間M1における重みw1,w2と、閾値TX〜T2の区間M2における重みw1,w2とを異ならせている。判定閾値とは、協調運転状態における運転者入力とシステム入力との重み付けを操作量に応じて変更するための閾値である。ここでは、区間M1では、走行計画に基づく制御目標値の方が運転者の操作量よりも重みを大きく設定し(w1<w2)、区間M2では、走行計画に基づく制御目標値の方が運転者の操作量よりも重みを小さく設定している(w1>w2)。このように、閾値を設定して協調運転状態における重み付けの変更を行ってもよい。なお、図14では、閾値を1つ設けて重みを変更する例を説明したが、2以上の閾値を設けて重みを変更してもよい。
Claims (9)
- 車両の運転状態を切換可能な自動運転車両システムであって、
前記車両の周辺情報を検出する周辺情報検出部と、
前記周辺情報検出部により検出された前記周辺情報及び地図情報に基づいて、地図上に予め設定された目標ルートに沿って走行計画を生成する走行計画生成部と、
前記車両のステアリング操作、アクセル操作及びブレーキ操作のうち少なくとも1つに関する運転者の運転操作の操作量又は前記運転操作の継続時間に応じた継続カウントを取得する運転操作情報取得部と、
前記走行計画を用いて前記車両の走行を制御する自動運転状態、前記走行計画及び前記操作量に基づいて前記運転操作と協調して前記車両を走行させる協調運転状態、並びに、前記操作量を前記車両の走行に反映させる手動運転状態を、前記操作量又は前記継続カウントに基づいて切り換える運転状態切換部と、
を備え、
前記運転状態切換部は、
前記運転状態が前記自動運転状態である場合に、
前記操作量が介入判定閾値以上かつ手動運転開始閾値未満になったとき、又は前記継続カウントが第1閾値以上かつ第2閾値未満になったときには、前記運転状態を前記協調運転状態に切り換え、
前記運転状態が前記協調運転状態である場合に、
前記操作量が前記介入判定閾値未満になったとき、又は前記継続カウントが前記第1閾値未満になったときには、前記運転状態を前記自動運転状態に切り換え、
前記操作量が前記手動運転開始閾値以上になったとき、又は前記継続カウントが前記第2閾値以上になったときには、前記運転状態を前記手動運転状態に切り換える、
自動運転車両システム。 - 前記運転操作情報取得部は、前記走行計画に含まれるステアリングの制御目標値に応じて前記車両のステアリングが回転する場合には、前記車両のステアリングの回転状態検出値と前記走行計画に含まれるステアリングの制御目標値との差分を前記ステアリング操作の操作量として取得する請求項1に記載の自動運転車両システム。
- 前記運転操作情報取得部は、前記走行計画に含まれるアクセルペダルの制御目標値に応じて前記車両のアクセルペダルのペダル位置が移動する場合には、前記車両のアクセルペダルのペダル位置検出値と前記走行計画に含まれるアクセルペダルの制御目標値との差分を前記アクセル操作の操作量として取得する請求項1に記載の自動運転車両システム。
- 前記運転操作情報取得部は、前記走行計画に含まれるブレーキペダルの制御目標値に応じて前記車両のブレーキペダルのペダル位置が移動する場合には、前記車両のブレーキペダルのペダル位置検出値と前記走行計画に含まれるブレーキペダルの制御目標値との差分を前記ブレーキ操作の操作量として取得する請求項1に記載の自動運転車両システム。
- 前記運転状態切換部は、前記運転状態が前記手動運転状態である場合に、前記操作量が前記手動運転開始閾値未満になったときでも、又は、前記継続カウントが前記第2閾値未満になったときでも、前記運転状態を前記手動運転状態に維持する請求項1〜4の何れか一項に記載の自動運転車両システム。
- 前記運転者の自動運転開始の要求操作を入力する入力部を更に備え、
前記運転状態切換部は、前記運転状態が前記手動運転状態である場合に前記入力部に前記要求操作が入力されるまでは、前記運転状態を前記手動運転状態に維持する請求項5に記載の自動運転車両システム。 - 前記運転状態切換部は、前記運転状態が前記自動運転状態から前記協調運転状態へ切り換えられた後、前記操作量が前記介入判定閾値未満になったときであっても所定閾値以上である場合、又は、前記継続カウントが前記第1閾値未満になったときであっても第3閾値以上である場合には、前記運転状態を前記協調運転状態に維持する請求項1〜6の何れか一項に記載の自動運転車両システム。
- 前記運転状態切換部は、前記車両のステアリング操作、アクセル操作及びブレーキ操作のうち2以上の前記操作量にそれぞれ対応する前記運転状態が異なる場合、又は、前記車両のステアリング操作、アクセル操作及びブレーキ操作のうち2以上の前記継続カウントにそれぞれ対応する前記運転状態が異なる場合、前記協調運転状態である前記車両の前記運転状態を前記自動運転状態へ切り換えることよりも前記協調運転状態を維持することを優先し、前記協調運転状態である前記車両の前記運転状態の維持よりも前記手動運転状態への切り換えを優先する請求項1〜7の何れか一項に記載の自動運転車両システム。
- 前記運転状態が前記協調運転状態である場合、前記操作量と前記走行計画に基づく制御目標値とを重み付けした値を用いて協調運転が行われ、前記操作量が判定閾値以上である場合における重み付けの重みと、前記操作量が前記判定閾値未満である場合における重み付けの重みとを異ならせる請求項1〜8の何れか一項に記載の自動運転車両システム。
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