Система автономного управления транспортным средством

Изобретение относится к автоматическому управлению транспортным средством. Система автономного управления транспортным средством выполнена с возможностью переключения состояния управления транспортным средством. Система содержит блок обнаружения информации о периферии, блок формирования плана движения, блок получения информации об операции управления, блок переключения состояния управления. Переключение состояния управления происходит, когда состояние управления является состоянием совместного управления. В состоянии автономного управления количественный показатель операции меньше, чем пороговое значение определения вмешательства, или подсчет продолжительности меньше, чем первое пороговое значение. Переключение в состояние ручного управления происходит, когда количественный показатель операции равен или больше, чем пороговое значение начала ручного управления, или подсчет продолжительности равен или больше, чем второе пороговое значение. Достигается повышение эффективности управления транспортным средством. 17 з.п. ф-лы, 19 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе автономного управления транспортным средством.

Уровень техники

Патент США № 8527199 описывает систему транспортного средства, которая выполняет автономное управление транспортным средством. Система транспортного средства управляет транспортным средством, используя любой из режима автономного управления, режима частичного автономного управления и режима неавтономного управления.

С другой стороны, в системе транспортного средства из уровня техники считается, что водитель выполняет переключение между тремя режимами, используя переключатель или тому подобное. В таком случае водитель управляет переключателем, когда требуется временное вмешательство со стороны водителя, пока транспортное средство управляется в режиме автономного управления, и водитель должен управлять переключателем при переключении из режима частичного автономного управления или режима неавтономного управления в режим автономного управления после окончания вмешательства. По этой причине водитель может испытывать нагрузку.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение относится к системе автономного управления транспортным средством, выполненной с возможностью уменьшения нагрузки на водителя, когда водитель временно вмешивается в работу транспортного средства в состоянии автономного управления.

Система автономного управления транспортным средством в соответствии с аспектом настоящего изобретения включает в себя блок обнаружения информации о периферии, выполненный с возможностью обнаружения информации о периферии транспортного средства; блок формирования плана движения, выполненный с возможностью формирования плана движения по заданному на карте целевому маршруту, на основании информации о периферии, обнаруженной блоком обнаружения информации о периферии, и информации карты; блок получения информации об операции управления, выполненный с возможностью получения количественного показателя операции для операции управления, выполняемой водителем, в отношении по меньшей мере одного из операции рулевого управления, операции ускорения и операции торможения транспортного средства, или подсчета продолжительности в соответствии с продолжительностью этой операции управления; и блок переключения состояния управления, выполненный с возможностью выполнять на основании количественного показателя операции или подсчета продолжительности переключение между состоянием автономного управления, в котором осуществляется управление движением транспортного средства, используя план движения, состоянием совместного управления, в котором разрешено движение транспортного средства совместно с операцией управления на основании плана движения и количественного показателя операции, и состоянием ручного управления, в котором количественный показатель операции отражается на движении транспортного средства. Блок переключения состояния управления переключает состояние управления в состояние совместного управления, когда состояние управления является состоянием автономного управления и когда количественный показатель операции равен или больше, чем пороговое значение определения вмешательства, и меньше, чем пороговое значение начала ручного управления или подсчет продолжительности равен или больше, чем первое пороговое значение, и меньше, чем второе пороговое значение, и когда состояние управления является состоянием совместного управления, переключает состояние управления в состояние автономного управления, когда количественный показатель операции меньше, чем пороговое значение определения вмешательства или подсчет продолжительности меньше, чем первое пороговое значение, и переключает состояние управления в состояние ручного управления, когда количественный показатель операции равен или больше, чем пороговое значение начала ручного управления или подсчет продолжительности равен или больше, чем второе пороговое значение.

В системе автономного управления транспортным средством в соответствии с аспектом настоящего изобретения управление переключается в одно из состояния автономного управления, состояния ручного управления и состояния совместного управления, на основании количественного показателя операции для операции управления или подсчета продолжительности в соответствии с продолжительностью операции управления. Например, когда приближающееся транспортное средство типа грузового транспортного средства появляется во время движения в состоянии автономного управления, водитель может выполнять операцию управления таким образом, чтобы двигаться в немного отдаленном положении от грузового транспортного средства. В этом случае, когда количественный показатель операции равен или больше, чем пороговое значение определения вмешательства, и меньше, чем пороговое значение начала ручного управления или подсчет продолжительности равен или больше, чем первое пороговое значение, и меньше, чем второе пороговое значение, состояние управления переключается в состояние совместного управления посредством блока переключения состояния управления. Когда водитель останавливает операцию управления после прохождения приближающегося транспортного средства, состояние управления переключается в состояние автономного управления посредством блока переключения состояния управления. По этой причине, система автономного управления транспортным средством может уменьшать нагрузку на водителя, когда водитель временно вмешивается в работу транспортного средства в состоянии автономного управления.

В вышеописанном аспекте, когда рулевое колесо транспортного средства поворачивается в соответствии с целевым значением управления рулевого колеса, включенным в план движения, блок получения информации об операции управления получает разность между значением обнаружения состояния вращения рулевого колеса транспортного средства и целевым значением управления рулевого колеса, включенным в план движения, в качестве количественного показателя операции для операции рулевого управления. В качестве альтернативы, когда положение педали газа транспортного средства перемещается в соответствии с целевым значением управления педали газа, включенным в план движения, блок получения информации об операции управления получает разность между значением обнаружения положения педали газа транспортного средства и целевым значением управления педали газа, включенным в план движения, в качестве количественного показателя операции для операции ускорения. В качестве альтернативы, когда положение педали тормоза транспортного средства перемещается в соответствии с целевым значением управления педали тормоза, включенным в план движения, блок получения информации об операции управления получает разность между значением обнаружения положения педали тормоза транспортного средства и целевым значением управления педали тормоза, включенным в план движения, в качестве количественного показателя операции для операции торможения.

В этом случае, даже когда рулевое колесо поворачивается в соответствии с целевым значением управления или положение педали газа или педали тормоза перемещается, блок получения информации об операции управления может получать количественный показатель операции со стороны водителя.

В вышеописанном аспекте, когда состояние управления является состоянием ручного управления, блок переключения состояния управления поддерживает состояние управления в состоянии ручного управления, даже когда количественный показатель операции меньше, чем пороговое значение начала ручного управления или подсчет продолжительности меньше, чем второе пороговое значение. В этом случае, система автономного управления транспортным средством не выполняет переключение в состояние автономного управления, когда водитель выполняет операцию управления с достаточным количественным показателем операции, с намерением продолжить состояние ручного управления или операция управления в достаточной мере продолжается; поэтому можно уменьшить нагрузку на водителя, который желает продолжить состояние ручного управления.

В вышеописанном аспекте система автономного управления транспортным средством может дополнительно включать в себя блок ввода, выполненный с возможностью ввода операции запроса начала автономного управления со стороны водителя, при этом блок переключения состояния управления поддерживает состояние управления в состоянии ручного управления до тех пор, пока операция запроса не будет введена в блок ввода, когда состояние управления является состоянием ручного управления. В этом случае, система автономного управления транспортным средством не выполняет переключение в состояние автономного управления до запроса водителя к началу автономного управления; поэтому можно уменьшить нагрузку на водителя, который желает продолжать состояние ручного управления.

В вышеописанном аспекте после того, как состояние управления транспортным средством переключается из состояния автономного управления в состояние совместного управления, когда количественный показатель операции меньше, чем пороговое значение определения вмешательства, но равен или больше, чем заданное пороговое значение, или подсчет продолжительности меньше, чем первое пороговое значение, но равен или больше, чем третье пороговое значение, блок переключения состояния управления может поддерживать состояние управления в состоянии совместного управления. В этом случае система автономного управления транспортным средством может избежать частого переключения состояния управления, когда количественный показатель операции по существу равен пороговому значению определения вмешательства или подсчет продолжительности по существу равен первому пороговому значению.

В вышеописанном аспекте, когда состояния управления, соответствующие количественным показателям операций двух или более из операции рулевого управления, операции ускорения и операции торможения транспортного средства, отличаются или состояния управления, соответствующие подсчетам продолжительности двух или более из операции рулевого управления, операции ускорения и операции торможения транспортного средства, отличаются, тогда блок переключения состояния управления уделяет приоритет поддержанию состояния совместного управления по переключению состояния управления транспортного средства в состоянии совместного управления в состояние автономного управления и уделяет первостепенное значение переключению в состояние ручного управления по поддержанию состояния управления транспортного средства в состоянии совместного управления.

В данном случае, например, когда водитель выполняет операцию рулевого управления и операцию ускорения, и когда водитель выполняет операцию рулевого управления с целью переключения в состояние ручного управления и выполняет операцию временного ускорения, тогда система автономного управления транспортным средством может избежать переключение в состояние автономного управления, на основании ослабления операции ускорения.

В вышеописанном аспекте, когда состояние управления транспортным средством является состоянием совместного управления, тогда может быть выполнено совместное управление с использованием значения, полученного посредством взвешивания количественного показателя операции и целевого значения управления, на основании плана движения, и вес взвешивания, когда количественный показатель операции равен или больше, чем пороговое значение определения, отличается от веса взвешивания, когда количественный показатель операции меньше, чем пороговое значение определения. В этом случае, система автономного управления транспортным средством может изменять степень вмешательства системы в состоянии совместного управления.

В соответствии с вышеописанным аспектом, можно уменьшить нагрузку на водителя, когда водитель временно вмешивается в транспортное средство в состоянии автономного управления.

Краткое описание чертежей

Свойства, преимущества и техническое и промышленное значение примерных вариантов выполнения настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы и на которых:

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, показывающую конфигурацию систему автономного управления транспортным средством в соответствии с вариантом выполнения;

Фиг. 2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую электронный блок управления по Фиг. 1;

Фиг. 3 представляет собой схему, иллюстрирующую пример взаимосвязи между моментом рулевого управления операции рулевого управления и переходом состояния управления транспортного средства;

Фиг. 4 представляет собой алгоритм, иллюстрирующий пример процесса формирования плана движения;

Фиг. 5 представляет собой алгоритм, иллюстрирующий пример процесса переключения для переключения состояния управления транспортного средства в состояние ручного управления, используя момент рулевого управления;

Фиг. 6 представляет собой алгоритм, иллюстрирующий пример процесса переключения для переключения состояния управления транспортного средства в состояние автономного управления или состояние совместного управления, используя момент рулевого управления;

Фиг. 7 А-7C представляют собой схемы, иллюстрирующие пример взаимосвязи между подсчетом продолжительности, в соответствии с операцией рулевого управления и переходом состояния управления;

Фиг. 8A-8C представляют собой схемы, иллюстрирующие другой пример взаимосвязи между подсчетом продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления и переходом состояния управления;

Фиг. 9 представляет собой алгоритм, иллюстрирующий пример процесса переключения для переключения состояния управления транспортного средства в состояние ручного управления, используя подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления;

Фиг. 10 представляет собой алгоритм, иллюстрирующий подготовку к заданию начального значения;

Фиг. 11 представляет собой алгоритм, иллюстрирующий пример процесса переключения для переключения состояния управления транспортного средства в состояние автономного управления или состояние совместного управления, используя подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления;

Фиг. 12А и 12В представляют собой схемы, иллюстрирующие пример взаимосвязи операции рулевого управления и операции торможения с переходом состояния управления транспортного средства;

Фиг. 13 представляет собой схему, иллюстрирующую другой пример взаимосвязи между моментом рулевого управления и переходом состояния управления транспортного средства; и

Фиг. 14 представляет собой схему, иллюстрирующую пример изменения взвешивания в состоянии совместного управления.

Осуществление изобретения

Ниже будет описан вариант выполнения настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. В нижеследующем описании одинаковые элементы или соответствующие элементы представлены одинаковыми ссылочными позициями, и совпадающее описание не будет приведено.

Первый вариант выполнения

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, показывающую конфигурацию системы 100 автономного управления транспортным средством в соответствии с первым вариантом выполнения. Фиг. 2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую электронный блок 10 управления (ECU) в системе 100 автономного управления транспортным средством Фиг. 1. Как показано на Фиг. 1, система 100 автономного управления транспортным средством установлена на транспортном средстве V, таком как легковой автомобиль. Система 100 автономного управления транспортным средством включает в себя внешний датчик 1 (блок обнаружения информации о периферии), приемный блок 2 глобальной системы определения положения (GPS), внутренний датчик 3, базу 4 данных карт, систему 5 навигации, привод 6, человеко-машинный интерфейс 7 (HMI) и ECU 10.

Внешний датчик 1 представляет собой устройство, которое обнаруживает внешнюю ситуацию в качестве информации о периферии транспортного средства V. Внешний датчик 1 включает в себя по меньшей мере одно из камеры, радара и лазерного устройства формирования изображений и измерения расстояния (LIDAR).

Камера представляет собой устройство, которое изображает внешнее положение транспортного средства V. Камера обеспечивается, например, на внутренней стороне ветрового стекла транспортного средства V. Камера может быть монокулярной камерой или стереокамерой. Стереокамера имеет, например, два блока формирования изображения, которые расположены таким образом, чтобы воспроизводить бинокулярный параллакс. Информация изображения стереокамеры включает в себя, например, информацию о направлении глубины. Камера выводит информацию изображения, относящуюся к внешней ситуации транспортного средства V в ECU 10. Камера может иметь два или более блоков формирования изображения.

Радар обнаруживает объект вне транспортного средства V, используя электрическую волну (например, радиоволну). Электрическая волна представляет собой, например, миллиметровую волну. Радар передает электрическую волну в периферию транспортного средства V и принимает электрическую волну, отраженную объектом для обнаружения объекта. Радар может выводить, например, расстояние или направление к объекту в качестве информации об объекте. Радар выводит информацию об обнаруженном объекте в ECU 10. Когда объединение датчиков (способ интегральной обработки множества видов информации о датчиках для повышения точности обнаружения) выполняется на последующем этапе, информация о приеме отраженной электрической волны может выводиться в ECU 10.

LIDAR обнаруживает объект вне транспортного средства V, используя свет. LIDAR передает свет в периферию транспортного средства V и принимает свет, отраженный объектом для измерения расстояния до точки отражения и для обнаружения объекта. LIDAR может выводить, например, расстояние или направление к объекту в качестве информации об объекте. LIDAR выводит информацию об обнаруженном объекте в ECU 10. Когда на последующем этапе выполняется объединение датчиков, информация о приеме отраженного света может быть выведена в ECU 10. Внешний датчик 1 при необходимости снабжен множеством камер, радаров или LIDAR.

Приемный блок 2 GPS принимает сигналы от трех или более спутников GPS для получения информации о местоположении, указывающей местоположение транспортного средства V. Информация о позиционировании включает в себя, например, широту и долготу. Приемный блок 2 GPS выводит измеренную информацию о позиционировании транспортного средства V в ECU 10. Вместо приемного блока 2 GPS могут быть использованы другие средства, выполненные с возможностью установления широты и долготы транспортного средства V.

Внутренний датчик 3 представляет собой датчик, который обнаруживает информацию в соответствии с состоянием движения транспортного средства V и информацию (информацию об операции управления) в соответствии с операцией управления со стороны водителя транспортного средства V. Внутренний датчик 3 включает в себя по меньшей мере один из датчика скорости транспортного средства, датчика ускорения и датчика угловой скорости рыскания с целью обнаружения информации в соответствии с состоянием движения транспортного средства V. Кроме того, внутренний датчик 3 включает в себя по меньшей мере один из датчика педали газа, датчика педали тормоза и датчика руля с целью обнаружения информации об операции управления.

Датчик скорости транспортного средства представляет собой детектор, который обнаруживает скорость транспортного средства V. В качестве датчика скорости транспортного средства используется, например, датчик скорости вращения колеса, который обеспечивается в колесе транспортного средства V или приводном вале, вращающегося интегрально с колесом, и обнаруживает скорость вращения колеса. Датчик скорости транспортного средства выводит информацию о скорости (информация о скорости вращения колеса), включающую в себя скорость транспортного средства V в ECU 10.

Датчик ускорения представляет собой детектор, который обнаруживает ускорение транспортного средства V. Датчик ускорения включает в себя, например, датчик продольного ускорения, который обнаруживает продольное ускорение транспортного средства V, и датчик поперечного ускорения, который обнаруживает поперечное ускорение транспортного средства V. Датчик ускорения выводит информацию об ускорении, включающую в себя ускорение транспортного средства V в ECU 10.

Датчик угловой скорости рыскания представляет собой детектор, который обнаруживает угловую скорость рыскания (угловую скорость вращения) вокруг вертикальной оси центра тяжести транспортного средства V. В качестве датчика угловой скорости рыскания может использоваться, например, гиродатчик. Датчик угловой скорости рыскания выводит информацию об угловой скорости рыскания, включающую в себя угловую скорость рыскания транспортного средства V в ECU 10.

Датчик педали газа представляет собой, например, детектор, который обнаруживает количественный показатель снижения давления на педаль газа. Количественный показатель снижения давления на педаль газа представляет собой положение (положение педали) педали газа, на основании заданного положения. Заданное положение может быть фиксированным положением или может быть положением, изменяющимся посредством заданного параметра. Датчик педали газа обеспечивается, например, в части вала педали газа транспортного средства V. Педаль газа выводит информацию операции в соответствии с количественным показателем снижения давления на педаль газа в ECU 10. Когда положение педали газа перемещается в соответствии с целевым значением управления педали газа, включенным в план движения, описанный ниже, тогда датчик педали газа обнаруживает положение педали, в котором отражаются, как и операция педали газа, так и системный управляющий ввод. Когда положение педали газа не перемещается в соответствии с целевым значением управления педали газа, включенным в план движения, описанный ниже, тогда датчик педали газа обнаруживает положение педали в соответствии с операцией педали газа.

Датчик педали тормоза, например детектор, который обнаруживает количественный показатель снижения давления на педаль тормоза. Количественный показатель снижения давления на педаль тормоза, например, положение (положение педали) педали тормоза, на основании заданного положения. Заданное положение может быть фиксированным положением или может быть положением, изменяющимся посредством заданного параметра. Датчик педали тормоза предусмотрен, например, в части педали тормоза. Датчик педали тормоза может обнаруживать рабочую силу (силу снижения давления на педаль тормоза, давление в главном цилиндре, и т.п.) педали тормоза. Датчик педали тормоза выводит информацию об операции в соответствии с количественным показателем рабочей силы педали тормоза в ECU 10. Когда положение педали тормоза перемещается, в соответствии с целевым значением управления педали тормоза, включенным в плане движения, описанного ниже, тогда датчик педали тормоза обнаруживает положение педали, в котором отражаются, как и операция педали тормоза, так и системный управляющий ввод. Когда положение педали тормоза не перемещается в соответствии с целевым значением управления педали тормоза, включенным в план движения, описанный ниже, тогда датчик педали тормоза обнаруживает положение педали в соответствии с операцией педали тормоза.

Датчик рулевого управления, например детектор, который обнаруживает состояние вращения рулевого колеса. Значение обнаружения состояния вращения представляет собой, например, момент рулевого управления или угол поворота рулевого колеса. Датчик рулевого управления обеспечивается, например, в рулевом вале транспортного средства V. Датчик рулевого управления выводит информацию, включающую в себя момент рулевого управления или угол поворота рулевого колеса в ECU 10. Когда рулевое колесо поворачивается в соответствии с целевым значением управления рулевого колеса, включенным в план движения, описанный ниже, датчик рулевого управления обнаруживает момент рулевого управления или угол поворота рулевого колеса, при котором отражаются как операция рулевого управления, так и системный управляющий ввод. Когда рулевое колесо не поворачивается в соответствии с целевым значением управления рулевого колеса, включенным в план движения, описанный ниже, датчик рулевого управления обнаруживает момент рулевого управления или угол поворота в соответствии с операцией рулевого управления.

База 4 данных карт представляет собой базу данных, которая включает в себя информацию карты. База 4 данных карт может быть сформирована, например, на жестком диске (HDD), установленном на транспортном средстве V. Информация о карте включает в себя, например, информацию о местоположении дорог, информацию о формах дороги и информацию о местоположении пересечений и соединений. Информация о формах дороги включает в себя, например, классификации кривых и прямых участков, кривизны кривых, и тому подобное. Кроме того, когда система 100 автономного управления транспортным средством использует информацию о положении защитных структур, таких как здания или стены, или методику одновременной локализации и формирования карты (SLAM), тогда выходной сигнал внешнего датчика 1 может быть включен в информацию о карте. База 4 данных карт может быть сохранена в компьютере средства обслуживания, такого как сервисный центр обработки информации, совместимый с транспортным средством V.

Система 5 навигации представляет собой устройство, которое выполняет навигацию к пункту назначения, заданному на карте водителем транспортного средства V, для водителя транспортного средства V. Система 5 навигации вычисляет маршрут движения транспортного средства V, на основании информации о позиционировании транспортного средства V, измеренной посредством приемного блока 2 GPS и информации карты базы 4 данных карт. Маршрут может быть, например, маршрутом, в котором полоса для движения транспортного средства V указана в многополосном разделе. Система 5 навигации вычисляет, например, целевой маршрут по положению транспортного средства V до пункта назначения, и уведомляет водителя о целевом маршруте посредством отображения на дисплее и речевым выводом динамика. Система 5 навигации выводит, например, информацию о целевом маршруте транспортного средства V в ECU 10. Система 5 навигации может использовать информацию, хранящуюся в компьютере объекта, такого как центр обработки информации, совместимый с транспортным средством V. Кроме того, часть обработки, выполняемой системой 5 навигации, может быть выполнена посредством компьютера объекта.

Привод 6 представляет собой устройство, которое выполняет управление движением транспортного средства V. Привод 6 включает в себя по меньшей мере привод дроссельной заслонки, тормозной привод и рулевой привод. Привод дроссельной заслонки управляет количественным показателем подачи (открытие дроссельной заслонки) воздуха к двигателю в соответствии с управляющим сигналом от ECU 10 и управляет движущей силой транспортного средства V. Когда транспортное средство V является гибридным транспортным средством или электрическим транспортным средством, то привод дроссельной заслонки не включается, и управляющий сигнал от ECU 10 поступает на вход мотора в качестве источника энергии, и осуществляется управление движущей силой.

Тормозной привод управляет тормозной системой в соответствии с управляющим сигналом от ECU 10 и управляет движущей силой, передаваемой на колесо транспортного средства V. В качестве тормозной системы может быть использована, например, гидравлическая тормозная система. Рулевой привод управляет приведением в действие вспомогательного мотора, управляющего крутящим моментом рулевого управления в электрической системе рулевого управления с усилителем, в соответствии с управляющим сигналом от ECU 10. При этом рулевой привод управляет моментом рулевого управления транспортного средства V.

HMI 7 представляет собой интерфейс для вывода и ввода информации между пользователем (включая водителя) транспортного средства V и системой 100 автономного управления транспортным средством. HMI 7 включает в себя, например, панель отображения для отображения информации изображения пользователю, динамик для вывода речи и кнопки управления или сенсорную панель для ввода операции со стороны пользователя. Как показано на Фиг. 2, HMI 7 включает в себя переключатель 70 включения/выключения автономного управления, который представляет собой блок ввода, выполненный с возможностью ввода операции запроса начала автономного управления со стороны пользователя. Переключатель 70 включения/выключения автономного управления может быть выполнен так, что операция запроса окончания, относящаяся к окончанию автономного управления, может быть введена пользователем. Если операция запроса, для начала или окончания автономного управления выполняется пользователем, то переключатель 70 включения/выключения автономного управления выводит информацию с указанием начала автономного управления или окончания автономного управления в ECU 10. Блок ввода не ограничен переключателем, и может быть использован любой блок ввода при условии, что может быть введена информация, определяющая намерение водителя начать или закончить автономное управление. Например, блок ввода может быть кнопкой начала автономного управления и кнопкой окончания автономного управления или может представлять собой объекты переключателей или кнопок, отображаемые на дисплее, приводимом в действие водителем. Когда транспортное средство прибывает в пункт назначения, где завершается автономное управление, HMI 7 уведомляет пользователя о прибытии в пункт назначения. HMI 7 может выводить информацию пользователю, используя портативный информационный терминал, соединенный по беспроводному каналу, или может принимать операцию ввода со стороны пользователя, используя портативный информационный терминал. Кроме того, HMI 7 может выдавать пользователю уведомление, указывающее, в котором из трёх состояний – состояния автономного управления, состояния совместного управления и состояния ручного управления – в настоящее время находится транспортное средство.

ECU 10, показанный на Фиг. 1 и 2, управляет автономным движением транспортного средства V. ECU 10 представляет собой электронный блок управления, имеющий центральный процессор (CPU), постоянное запоминающее устройство (ROM), оперативное запоминающее устройство (RAM) и тому подобное. ECU 10 загружает программы, хранящиеся в ROM в RAM, и исполняет программы на CPU, таким образом, выполняя различные виды управления. ECU 10 может состоять из множества электронных блоков управления.

Как показано на Фиг. 1 и 2, ECU 10 включает в себя блок 11 распознавания положения транспортного средства, блок 12 распознавания внешней ситуации, блок 13 распознавания состояния движения, блок 14 формирования плана движения, блок 15 получения информации об операции управления, блок 16 переключения состояния управления и блок 17 управления движением.

Блок 11 распознавания положения транспортного средства распознает положение (далее называется «положением транспортного средства») транспортного средства V на карте на основании информации о положении транспортного средства V, принятой посредством приемного блока GPS, и информации карты базы 4 данных карт. Блок 11 распознавания положения транспортного средства может получать и распознавать положение транспортного средства, используемое в системе 5 навигации, от системы 5 навигации. Когда положение транспортного средства V может быть измерено с помощью датчика, предусмотренного снаружи, например на дороге, то блок 11 распознавания положения транспортного средства может получать положение транспортного средства от датчика посредством обмена информацией.

Блок 12 распознавания внешней ситуации распознает внешнюю ситуацию транспортного средства V на основании результата обнаружения со стороны внешнего датчика 1. Результат обнаружения включает в себя, например, информацию изображения от камеры, информацию об объекте от радара, информацию об объекте от LIDAR или тому подобное. Внешняя ситуация может включать в себя, например, положение белой линии или положение середины полосы движения транспортного средства V и ширину дороги и форму дороги. Форма дороги может быть, например, изгибом полосы движения, изменением градиента поверхности дороги, эффективного для перспективной оценки со стороны внешнего датчика 1, неровностью или тому подобным. Внешняя ситуация может быть ситуацией с объектом, таким как препятствие, на периферии транспортного средства V. Ситуация с объектом включает в себя, например, информацию для различия между неподвижным препятствием и подвижным препятствием, положение препятствия по отношению к транспортному средству V, направление движения препятствия по отношению к транспортному средству V, относительной скорости препятствия по отношению к транспортному средству V или тому подобное. Блок 12 распознавания внешней ситуации может сравнивать результат обнаружения со стороны внешнего датчика 1 с информацией о карте, и может исправлять положение и направление транспортного средства V, полученные посредством приемного блока 2 GPS и т.п., для повышения точности.

Блок 13 распознавания состояния движения распознает состояние движения транспортного средства V, на основании результата обнаружения со стороны внутреннего датчика 3. Результат обнаружения со стороны внутреннего датчика 3, включает в себя, например, информацию о скорости транспортного средства датчика скорости транспортного средства, информацию ускорения датчика ускорения, информацию об угловой скорости рыскания датчика угловой скорости рыскания и тому подобное. Информация, указывающая на состояние движения транспортного средства V включает в себя, например, скорость транспортного средства, ускорение или угловую скорость рыскания.

Блок 14 формирования плана движения формирует маршрут транспортного средства V, на основании, например, целевого маршрута, вычисляемого системой 5 навигации, положения транспортного средства, распознаваемого блоком 11 распознавания положения транспортного средства и внешней ситуации (в том числе положения транспортного средства и направления) транспортного средства V, распознаваемой посредством блока 12 распознавания внешней ситуации. Маршрут представляет собой траекторию движения транспортного средства V по целевому маршруту. Блок 14 формирования плана движения формирует маршрут таким образом, что транспортное средство V едет по целевому маршруту, удовлетворяя стандарты, такие как безопасность, соответствие и эффективность движения. Кроме того, блок 14 формирования плана движения формирует маршрут транспортного средства V таким образом, чтобы избежать контакта с объектом, на основании положения объекта в периферии транспортного средства V.

Целевой маршрут, описанный в данном описании, включает в себя маршрут движения, который автоматически формируется, на основании внешней ситуации или информации о карте, когда задается пункт назначения, явно не выполняемый посредством водителя, подобно дорожному маршруту движения во «вспомогательном устройстве управления», описанном в патенте Японии № 5382218 (WO2011/158347) или «устройстве автономного управления», описанном в публикации заявки на патент Японии № 2011-162132.

Блок 14 формирования плана движения формирует план движения по сформированному маршруту. То есть блок 14 формирования плана передвижения формирует план движения в соответствии с целевым маршрутом, заданным на карте, на основании по меньшей мере одного из внешней ситуации, такой как информация о периферии транспортного средства V и информации карты базы 4 данных карт. Блок 14 формирования плана движения формирует план движения, включающий в себя множество наборов, имеющих два элемента, причём два элемента содержат целевое положение р в системе координат, привязанной к транспортному средству V, указывающее маршрут транспортного средства V, и целевую скорость v в целевом положении. То есть блок 14 формирования плана движения может формировать план движения, включающий в себя множество конфигурационных координат (p, v). Каждое из множества целевых положений р имеет по меньшей мере положение по координате х или координате у в системе координат, привязанное к транспортному средству V, или информацию, эквивалентную положению по координате х или координате у. План движения может включать в себя информацию, указывающую на поведение транспортного средства V, и не ограничивается планом, включающим в себя конфигурационные координаты. Например, план движения может включать в себя целевое время t вместо целевой скорости v, в качестве информации, указывающей на поведение транспортного средства V, или может включать в себя целевое время t и информацию, относящуюся к направлению транспортного средства V в это время.

В общем случае, достаточным является план движения с данными, указывающими план от текущего времени в будущее на несколько секунд вперед. Тем не менее, существует случай, когда требуются данные, указывающие план до десятков секунд вперед, в зависимости от ситуации, такой как правый поворот на перекрестке или проезд транспортного средства V. Предполагая этот случай, количество конфигурационных координат плана движения может быть переменным, и расстояние между конфигурационными координатами может быть переменным. Кроме того, кривая, соединяющая смежные конфигурационные координаты, может быть аппроксимирована, используя сплайновую функцию и т.п., и параметры аппроксимированной кривой могут быть заданы в качестве плана движения. Способ формирования плана движения может представлять поведение транспортного средства V и может использоваться, например, произвольный хорошо известный способ.

План движения включает в себя, например, целевое значение управления, когда система 100 автономного управления транспортным средством выполняет управление транспортным средством. Например, план движения может быть задан в качестве данных, указывающих изменения в скорости транспортного средства V, ускорении/торможении, момента рулевого управления рулевого колеса и т.п., когда транспортное средство V перемещается по маршруту после целевого маршрута. То есть план движения может включать в себя модель скорости транспортного средства V, модель ускорения/замедления, и модель момента рулевого управления. В качестве альтернативы, план движения может быть задан в качестве данных, указывающих изменение целевого значения управления педалью газа и целевого значения управления педалью тормоза, вместо модели скорости транспортного средства V и модели ускорения/торможения. Блок 14 формирования плана движения может формировать план движения таким образом, что время в пути (требуемое время, пока транспортное средство V не прибыло в пункт назначения) является кратчайшим.

Модель скорости представляет собой, например, данные, имеющие целевую скорость транспортного средства, заданную совместно с временем для каждого целевого положения управления по отношению к целевым положениям управления, заданным с определенным интервалом (например, 1 м) на маршруте. Модель ускорения/торможения представляет собой, например, данные, имеющие целевое ускорение/торможение, заданные совместно с временем для каждого целевого положения управления по отношению к целевым положениям управления, заданным с определенным интервалом (например, 1 м) на маршруте. Модель рулевого управления представляет собой, например, данные, имеющие целевой момент управления рулевого управления, заданный совместно с временем для каждого целевого положения управления по отношению к целевым положениям управления, заданным с определенным интервалом (например, 1 м) на маршруте. Данные, которые указывают изменения в целевом значении управления педали газа и целевом значении управления педали тормоза, например, данные, имеющие положение педали, заданные совместно с временем для каждого целевого положения управления по отношению к целевым положениям управления, заданным с определенным интервалом (например, 1 м) на маршруте.

Например, когда информация, указывающая на начало автономного управления, получена от переключателя 70 включения/выключения автономного управления, блок 14 формирования плана движения формирует план движения. Блок 14 формирования плана движения выводит сформированный план движения в блок 15 получения информации об операции управления и блок 17 управления движением. Когда блок 15 получения информации об операции управления не использует план движения, например, как описано ниже, когда состояние операции управления может быть получено только при использовании значения обнаружения со стороны внутреннего датчика 3, блок 14 формирования плана движения не может вывести план движения в блок 15 получения информации об операции движения.

Блок 15 получения информации об операции управления получает информацию об операции управления, которая является информацией в соответствии с операцией управления со стороны водителя, на основании результата обнаружения со стороны внутреннего датчика 3. Например, блок 15 получения информации об операции управления получает количественный показатель операции для операции управления, связанной по меньшей мере с одним из операции рулевого управления, операции ускорения и операции торможения транспортного средства V, в качестве информации об операции управления. Операция рулевого управления представляет собой, например, операцию вращения рулевого колеса водителем. То есть информация об операции управления, относящаяся к операции рулевого управления включает в себя количественный показатель операции (момент рулевого управления или угол поворота) рулевого колеса. Когда рулевое колесо транспортного средства V вращается в соответствии с целевым значением управления (целевой момент рулевого управления) рулевого колеса, включенным в план движения, блок 15 получения информации об операции управления получает разность между значением обнаружения состояния вращения рулевого колеса транспортного средства V, обнаруженного датчиком рулевого управления и целевым значением управления рулевого колеса, включенным в план движения, сформированного блоком 14 формирования плана движения в качестве количественного показателя операции для операции рулевого управления. Поскольку достаточным является то, что может быть обнаружено отклонение по целевому значению управления, то может быть использована, например, разность между дифференциальным значением значения обнаружения состояния вращения и дифференциальным значением целевого значения управления. Когда рулевое колесо не вращается в соответствии с целевым значением управления рулевого колеса, включенным в план движения, тогда блок 15 получения информации об операции управления получает значение обнаружения состояния вращения рулевого колеса транспортного средства V, обнаруженного датчиком рулевого управления в качестве количественного показателя операции для операции рулевого управления. В любом случае, блок 15 получения информации об операции управления может получать абсолютное значение количественного показателя операции со стороны водителя. Операция ускорения представляет собой, например, операцию снижения давления на педаль газа водителем. То есть информация об операции управления, относящаяся к операции ускорения включает в себя информацию в соответствии с количественным показателем операции (количественный показатель снижения давления) педали газа. Операция торможения представляет собой, например, операцию снижения давления на педаль тормоза водителем. То есть информация об операции управления, относящаяся к операции педали тормоза включает в себя информацию в соответствии с количественным показателем операции (количественный показатель снижения давления) педали тормоза. В отношении операции ускорения и операции торможения, аналогично описанной выше операции рулевого управления, когда положение педали изменяется в соответствии со системным значением управления, тогда вычисляется разность между значением обнаружения и целевым значением управления и получается абсолютное значение количественного показателя операции со стороны водителя. То есть когда положение педали газа транспортного средства V перемещается в соответствии с целевым значением управления педали газа, включенным в план движения, тогда блок 15 получения информации об операции управления получает разность между значением обнаружения положения педали газа транспортного средства V и целевым значением управления педали газа, включенным в план движения в качестве количественного показателя операции для операции ускорения. Целевое значение управления педали газа может быть выведено по скорости транспортного средства для транспортного средства V, ускорения/торможения и т.п., включенные в план движения. Аналогичным образом, когда положение педали тормоза транспортного средства V движется в соответствии с целевым значением управления педали тормоза, включенным в план движения, тогда блок 15 получения информации об операции управления получает разность между значением обнаружения положения педали тормоза транспортного средства V и целевым значением управления педали тормоза, включенным в план движения в качестве количественного показателя операции торможения. Целевое значение управления педали тормоза может быть извлечено из скорости транспортного средства для транспортного средства V, ускорения/торможения и т.п., включенные в план движения. Блок 15 получения информации об операции управления выводит информацию об операции управления в блок 16 переключения состояния управления и блок 17 управления движением.

Блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V, на основании информации об операции управления, полученной блоком 15 получения информации об операции управления. Далее будет описан случай, когда блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства на основании количественного показателя операции для операции рулевого управления в качестве примера операции управления.

Фиг. 3 представляет собой схему, иллюстрирующую пример взаимосвязи между количественным показателем операции для операции рулевого управления и переходом состояния управления транспортным средством V. На фиг. 3 показан случай, где количественный показатель операции для операции рулевого управления представляет собой момент рулевого управления в качестве примера. Горизонтальная ось Фиг. 3 представляет собой момент [T] рулевого управления, и вертикальная ось представляет собой состояние управления. Как показано на Фиг. 3, состояние управления транспортного средства V включает в себя три состояния: состояние автономного управления, состояние совместного управления и состояние ручного управления.

Состояние автономного управления представляет собой, например, состояние, в котором управление движением транспортного средства V осуществляется, используя план движения. То есть состояние автономного управления представляет собой, например, состояние, в котором водитель не выполняет операцию рулевого управления и движение транспортного средства V осуществляется только системой 100 автономного управления транспортным средством в состоянии, когда нет вмешательства со стороны водителя. Состояние совместного управления представляет собой, например, состояние управления, где транспортному средству V разрешено движение совместно с операцией рулевого управления, на основе плана движения и количественного показателя операции для операции рулевого управления. То есть состояние совместного управления представляет собой состояние, в котором оба и водитель и система 100 автономного управления транспортным средством могут быть вовлечены в движение транспортного средства V и состояние, в котором движение транспортного средства V реализуется, на основании по меньшей мере количественного показателя операции для операции рулевого управления со стороны водителя в состоянии, когда возможно системное вмешательство. Состояние ручного управления представляет собой состояние, в котором количественный показатель операция для операции рулевого управления со стороны водителя отражается на движении транспортного средства V. То есть состояние ручного управления представляет собой состояние, в котором количественны показатель операции для операции рулевого управления со стороны водителя отражается на движении транспортного средства V в состоянии, когда не представляется возможным системное вмешательство.

Блок 16 переключения состояния управления переключает между состоянием автономного управления, состоянием совместного управления и состоянием ручного управления, на основании момента рулевого управления в соответствии с операцией рулевого управления. Когда момент рулевого управления в соответствии с операцией рулевого управления меньше, чем пороговое значение T₁ определения вмешательства, тогда состояние управления транспортного средства V становится состоянием автономного управления. Пороговое значение T₁ определения вмешательства представляет собой заданное значение, и пороговое значение для определения наличия или отсутствия вмешательства в операцию со стороны водителя. В первом варианте выполнения пороговое значение T₁ определения вмешательства представляет собой пороговое значение, которое используется для определения переключения из состояния автономного управления в состояние совместного управления. Когда момент рулевого управления в соответствии с операцией рулевого управления равен или больше, чем пороговое значение T₁ определения вмешательства, и меньше чем пороговое значение T₂ начала ручного управления, тогда состояние управления транспортного средства V становится состоянием совместного управления. Пороговое значение T₂ начала ручного управления представляет собой заданное значение, и пороговое значение для определения переключения из состояния совместного управления в состояние ручного управления. Когда момент рулевого управления в соответствии с операцией рулевого управления равен или больше, чем пороговое значение T₂ начала ручного управления, тогда состояние управления транспортного средства V становится состоянием ручного управления.

Далее будет описано определение (поддержание или переход) состояния управления транспортного средства V. Во-первых, будет описано поддержание или переход состояния автономного управления. Блок 16 переключения состояния управления поддерживает состояние управления транспортного средства V в состоянии автономного управления, когда состояние управления транспортного средства V является состоянием автономного управления и когда момент рулевого управления в соответствии с операцией рулевого управления, меньше порогового значения T₁ определения вмешательства. При этом, например, даже когда обнаружена операция рулевого управления, не намеренная выключать автономное управление, например, даже когда водитель прикасается к рулевому колесу неумышленно, или тому подобное, тогда состояние автономного управления не выключается. По этой причине, блок 16 переключения состояния управления может избежать операции переключателя 70 включения/выключения автономного управления со стороны водителя для выдачи команды на начало автономного управления каждый раз, когда водитель выключает автономное управление неумышленно; таким образом, можно уменьшить нагрузку на водителя.

Блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V в состояние совместного управления, когда состояние управления транспортным средством V является состоянием автономного управления, и когда момент рулевого управления в соответствии с операцией рулевого управления равен или больше, чем пороговое значение T₁ определения вмешательства, и меньше, чем пороговое значение T₂ начала ручного управления. При этом, например, когда водитель управляет рулевым колесом в количественном показателе операции работы, равном или большем, чем пороговое значение T₁ определения вмешательства и меньшем, чем пороговое значение T₂ начала ручного управления, чтобы вмешиваться в транспортное средство в состоянии автономного управления, тогда состояние управления транспортного средства V переходит из состояния автономного управления в состояние совместного управления. Например, когда приближающееся транспортное средство типа грузового транспортного средства появляется во время движения в состоянии автономного управления, и когда водитель выполняет операцию рулевого управления таким образом, чтобы двигаться в немного отдаленном положении от грузового транспортного средства, тогда состояние управления транспортного средства V переключается в состояние совместного управления посредством блока 16 переключения состояния управления. В этом случае, так как транспортное средство V перемещается, на основании операции рулевого управления со стороны водителя в состоянии, когда возможно системное вмешательство, то система 100 автономного управления транспортным средством может позволить транспортному средству V переместиться в положение, на основании операции рулевого управления со стороны водителя.

Блок 16 переключения состояния управления может переключать состояния управления транспортного средства V в состояние ручного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние автономного управления, и когда момент рулевого управления в соответствии с операцией рулевого управления равен или больше, чем пороговое значение T₂ начала ручного управления. То есть состояние управления транспортного средства V может непосредственно перейти из состояния автономного управления в состояние ручного управления без прохождения через состояние совместного управления.

Далее будет описано поддержание или переход состояния совместного управления. Блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V из состояния совместного управления в состояние автономного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние совместного управления и когда момент рулевого управления в соответствии с операцией рулевого управления, меньше, чем пороговое значение определения вмешательства Т₁. При этом, например, когда водитель выполняет операцию рулевого управления таким образом, что транспортное средство V перемещается в немного отдаленное положение от грузового транспортного средства в качестве приближающегося на встречу транспортного средства и водитель прекращает работу рулевого управления после прохождения встречного транспортного средства, тогда состояние управления транспортного средства V переключается из состояния совместного управления в состояние автономного управления посредством блока 16 переключения состояния управления. Таким образом, когда операция вмешательства представляет собой временный характер, тогда состояние управления автоматически переключается в состояние автономного управления, на основании момента рулевого управления в соответствии операцией рулевого управления. Таким образом, поскольку блок 16 переключения состояния управления может избежать необходимости для водителя осуществлять операцию переключателем 70 включения/выключения автономного управления, чтобы выдать команду к началу автономного управления каждый раз, когда выключается временное автономное управление, это представляет собой возможность уменьшить нагрузку на водителя.

Блок 16 переключения состояния управления поддерживает состояние совместного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние совместного управления, и когда поддерживается момент рулевого управления в соответствии с операцией рулевого управления равным или больше, чем пороговое значение T₁ определения вмешательства, и меньше, чем пороговое значение T₂ начала ручного управления. В это время общий количественный показатель операции со стороны целевого значения управления на основании плана движения, и количественный показатель операции со стороны водителя, могут отражаться на движении транспортного средства V, или общий количественный показатель операции со стороны количественного показателя операции, меньший, чем целевое значение управления, на основании плана движения, и количественный показатель операции со стороны водителя могут отражаться на движении транспортного средства V. Количественный показатель операции меньший, чем целевое значение управления, на основании плана движения включает 0. Когда количественный показатель операции меньше, чем целевое значение управления, на основании плана движения равен 0, тогда момент рулевого управления в соответствии с операцией рулевого управления отражается на движении транспортного средства V в состоянии, когда возможно системное вмешательство. Блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V из состояния совместного управления транспортного средства V в состояние ручного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние совместного управления и когда момент рулевого управления в соответствии с операцией рулевого управления равен или больше, чем пороговое значение T₂ начала ручного управления. При этом момент рулевого управления в соответствии с рулевым управлением, отражается на движении транспортного средства V в состоянии, когда не представляется возможным системное вмешательство.

Далее будет описано поддержание или переход состояния ручного управления. Когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние ручного управления, тогда блок 16 переключения состояния управления поддерживает состояние управления транспортного средства V в режиме ручного управления, даже когда момент рулевого управления в соответствии с операцией рулевого управления становится меньше, чем пороговое значение T₂ начала ручного управления. В этом случае, когда водитель выполняет операцию рулевого управления в достаточном количественном показателе операции с намерением продолжить состояние ручного управления, тогда переключение в состояние автономного управления или состояние совместного управления впоследствии ограничивается, например переключение в состояние автономного управления или в состояние совместного управления запрещается или ограничивается; поэтому можно исключить необходимость для водителя осуществлять операцию переключателем 70 включения/выключения автономного управления, чтобы выдать команду к завершению автономного управления. Таким образом, можно уменьшить нагрузку на водителя.

Блок 16 переключения состояния управления поддерживает состояние ручного управления, пока операция по запросу начала не введена в переключатель 70 включения/выключения автономного управления, когда состояние управление транспортного средства V представляет собой состояние ручного управления. То есть даже когда момент рулевого управления становится меньше, чем пороговое значение T₂ начала ручного управления, переключение в состояние совместного управления или состояние автономного управления ограничено, пока операция по запросу начала автономного управления не введена. Период, в течение которого состояние ручного управления поддерживается, не ограничивается описанным выше периодом, и, например, блок 16 переключения состояния управления может поддерживать состояние ручного управления в заданном периоде. Ввод операции по запросу начала автономного управления не ограничивается переключателем 70 включения/выключения автономного управления, и могут быть использованы известные средства ввода.

Как описано выше со ссылкой на Фиг. 3, переход между состоянием автономного управления и состоянием совместного управления определяется посредством сравнения порогового значения T₁ определения вмешательства с моментом рулевого управления, на основании операции рулевого управления, и, как показано стрелкой на Фиг. 3, представляет собой обратный переход. До тех пор, пока переход между состоянием совместного управления и состоянием ручного управления определяется посредством сравнения порогового значения T₂ начала ручного управления с моментом рулевого управления, на основании операции рулевого управления, как показано стрелкой на Фиг. 3, переход между состоянием совместного управления и состоянием ручного управления представляет собой невозвратный переход, при котором разрешен только переход из состояния совместного управления в состояние ручного управления. Блок 16 переключения состояния управления выводит информацию, относящуюся к состоянию управления в блок 17 управления движением.

Блок 17 управления движением позволяет транспортному средству V двигаться в состоянии управления, определенном посредством блока 16 переключения состояния управления. Если состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние автономного управления, то блок 17 управления движением выводит управляющий сигнал к приводу 6, на основании плана движения, сформированного посредством блока 14 формирования плана движения, и управляет движением транспортного средства V. Если состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние совместного управления, то блок 17 управления движением выводит управляющий сигнал к приводу 6, на основании плана движения, сформированного посредством блока 14 формирования плана движения и момента рулевого управления, в соответствии с операцией рулевого управления, полученного посредством блока 15 получения информации об операции управления, и позволяет транспортному средству V двигаться совместно с операцией рулевого управления. Если состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние ручного управления, блок 17 управления движением выводит управляющий сигнал к приводу 6, на основании момента рулевого управления в соответствии с операцией рулевого управления, полученного посредством блока 15 получения информации об операции управления, и отражает момент рулевого управления в соответствии с операцией рулевого управления на движении транспортного средства V. При этом блок 17 управления движением реализует три состояния: состояние автономного управления, состояние совместного управления и состояние ручного управления.

Далее будет описан процесс, который выполняется системой 100 автономного управления транспортным средством. Фиг. 4 представляет собой блок-схему, показывающую пример процесса формирования плана движения. Процесс управления, показанный на фиг. 4, выполняется, например, когда операция по запросу начала автономного управления введена в переключатель 70 включения/выключения автономного управления.

Как показано на Фиг. 4, сначала блок 11 распознавания положения транспортного средства распознает положение транспортного средства по информации о положении транспортного средства V, принятой посредством приемного блока 2 GPS и информации карты из базы 4 данных карт. Блок 12 распознавания внешней ситуации распознает внешнюю ситуацию транспортного средства V по результату обнаружения внешнего датчика 1. Блок 13 распознавания состояния движения распознает состояние движения транспортного средства V по результату обнаружения внутреннего датчика 3 (S1). Блок 14 формирования плана движения формирует план движения транспортного средства V по целевому маршруту системы 5 навигации, положению транспортного средства, внешней ситуации транспортного средства V и состоянию движения транспортного средства V (S2). Таким образом формируется план движения транспортного средства V.

Далее будет описана процесс переключения состояния управления транспортного средства V, который выполняется посредством системы 100 автономного управления транспортным средством. Фиг. 5 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример процесса переключения для переключения состояния управления транспортного средства V в состояние ручного управления, используя момент рулевого управления в соответствии с операцией рулевого управления. Процесс управления, показанный на Фиг. 5 многократно выполняется в заданном цикле, когда транспортное средство V находится в состоянии ручного управления.

Как показано на Фиг. 5, сначала блок 16 переключения состояния управления определяет, является ли операция запроса начала автономного управления введенной в переключатель включения/выключения автономного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние (этап S10) ручного управления. Когда определяется, что операция запроса начала автономного управления введена в переключатель 70 включения/выключения автономного управления, тогда блок 16 переключения состояния управления выполняет процесс определения (этап S12), используя пороговое значение Т₁ определения вмешательства.

Блок 16 переключения состояния управления определяет, является ли момент рулевого управления, на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, меньше, чем пороговое значение T₁ определения вмешательства, в качестве обработки определения, используя пороговое значение T₁ определения вмешательства, показанного на этапе S12. Когда определено, что момент рулевого управления для управления, на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, меньше, чем пороговое значение T₁ определения вмешательства, тогда блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V в состояние автономного управления (этап S14). Если процесс переключения, показанный на этапе S14, завершается, то завершается алгоритм, показанный на Фиг. 5. Состояние управления транспортного средства V переходит из состояния ручного управления в состояние автономного управления, и более не является состоянием ручного управления, которое представляет собой заданное условие для алгоритма, показанного на Фиг. 5; поэтому процесс повторения алгоритма, показанного на Фиг. 5, не выполняется последовательно, и запускается алгоритм, показанный на Фиг. 6 и описанный ниже.

Когда определено, что момент рулевого управления, на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, не меньше, чем пороговое значение T₁ определения вмешательства, тогда блок 16 переключения состояния управления выполняет процесс определения (этап S16), используя пороговое значение T₂ начала ручного управления. Блок 16 переключения состояния управления определяет, является ли момент рулевого управления на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3 меньшим, чем пороговое значение T₂ начала ручного управления в качестве процесса определения, используя пороговое значение T₂ начала ручного управления, показанного на этапе S16. Когда определено, что момент рулевого управления, на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, меньше, чем пороговое значение T₂ начала ручного управления, тогда блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V в состояние совместного управления вождения (этап S18). Если процесс переключения, показанный на этапе S18 завершается, то завершается алгоритм, показанный на Фиг. 5. Состояние управления транспортного средства V переходит из состояния ручного управления в состояние совместного управления, и более не находится в состоянии ручного управления, которое является заданным условием для алгоритма, показанного на Фиг. 5; поэтому процесс повторения алгоритма, показанного на Фиг. 5, не выполняется последовательно, и запускается алгоритм, показанный на Фиг. 6 и описанный ниже.

Когда определено, что момент рулевого управления, на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, не меньше, чем пороговое значение T₂ начала ручного управления, тогда блок 16 переключения состояния управления поддерживает состояние ручного управления (этап S20). Аналогичным образом, когда определено, что операция запроса начала автономного управления не введена переключателем 70 включения/выключения автономного управления, блок 16 переключения состояния управления поддерживает состояние ручного управления (этап S20). Затем алгоритм, показанный на Фиг. 5, завершается. Поскольку состояние управления не выходит из состояния ручного управления, то алгоритм, показанный на фиг. 5 выполняется многократно последовательно.

Далее будет описан процесс переключения состояния управления транспортного средства V, который выполняется системой 100 автономного управления транспортным средством, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние автономного управления или состояние совместного управления. Фиг. 6 представляет собой алгоритм, иллюстрирующий пример процесса переключения для переключения состояния управления транспортного средства V в состояние автономного управления или состояние совместного управления, используя момент рулевого управления. Процесс управления, показанный на фиг. 6, выполняется многократно в заданном цикле, когда транспортное средство V находится в состоянии автономного управления или состоянии совместного управления.

Как показано на Фиг. 6, сначала блок 16 переключения состояния управления определяет, является ли момент рулевого управления на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3 меньшим, чем пороговое значение T₁ определения вмешательства, в качестве процесса обнаружения, используя пороговое значение T₁ определения вмешательства, показанного на этапе S32. Когда определено, что момент рулевого управления, на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, меньше, чем пороговое значение определения вмешательства T₁, блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V быть в состояние автономного управления (этап S34). То есть блок 16 переключения состояния управления поддерживает состояние автономного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние автономного управления, и переключает состояние управления в состояние автономного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние совместного управления. Если процесс, показанный на этапе S34, завершается, то завершается алгоритм, показанный на Фиг. 6. Поскольку состояние управления транспортного средства V не переходит в состояние ручного управления, то алгоритм, показанный на Фиг. 6 выполняется многократно последовательно.

Когда определено, что момент рулевого управления, на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, не меньше, чем пороговое значение T₁ определения вмешательства, блок 16 переключения состояния управления выполняет обработку определения (этап S36), используя пороговое значение T₂ начала ручного управления. Блок 16 переключения состояния управления определяет, является ли момент рулевого управления, на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, меньше, чем пороговое значение T₂ начала ручного управления, в качестве процесса определения, используя пороговое значение T₂ начала ручного управления, показанного на этапе S36. Когда определено, что момент рулевого управления, на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, меньше, чем пороговое значение T₂ начала ручного управления, блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V в состояние совместного управления (этап S38). То есть блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления в состояние совместного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние автономного управления, и поддерживает состояние совместного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние совместного управления. Если процесс, показанный на этапе S38, завершается, то завершается алгоритм, показанный на фиг. 6. Поскольку состояние управления транспортного средства V не переходит в состояние ручного управления, то алгоритм, показанный на фиг. 6, исполняется многократно последовательно.

Когда определено, что момент рулевого управления, на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, не меньше, чем пороговое значение T₂ начала ручного управления, тогда блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления в состояние ручного управления (этап S40). Затем алгоритм, показанный на фиг. 6, завершается. Состояние управления транспортного средства V переходит из состояния автономного управления или состояния совместного управления кооперативного в состояние ручного управления, и более не находится в состоянии автономного управления или состоянии совместного управления, которые являются заданными условиями для алгоритма, показанного на Фиг. 6; таким образом, алгоритм, показанный на Фиг. 6 не выполняется многократно последовательно, и запускается алгоритм, показанный на Фиг. 5.

Как показано на Фиг. 5 и 6, состояние автономного управления, состояние совместного управления и состояние ручного управления переключаются, на основании момента рулевого управления в соответствии с операцией рулевого управления посредством блока 16 переключения состояния управления. На Фиг 5 и 6 несмотря на не показанный случай, в котором, когда состояние управления представляет собой состояние автономного управления и состояние совместного управления, операция запроса завершения автономного управления вводится после ввода операции запроса начала автономного управления в переключатель 70 включения/выключения автономного управления, в этом случае блок 16 переключения состояния управления выполняет процесс переключения из состояния автономного управления и состояния совместного управления в состояние ручного управления.

В приведенном выше описании, хотя в качестве примера операции управления был описан случай, в котором блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V на основании количественного показателя операции (момента рулевого управления) для операции рулевого управления, момент рулевого управления может быть заменен углом поворота рулевого колеса или может быть заменен на количественный показатель снижения давления (положения педали) педали газа или педали тормоза. То есть блок 16 переключения состояния управления может переключать состояние управления транспортного средства V, на основании угла поворота рулевого колеса или может переключать состояние управления транспортного средства V, на основании количественного показателя снижения давления на педали газа или педаль тормоза.

В системе 100 автономного управления транспортным средством в соответствии с первым вариантом выполнения, состояние управления транспортного средства V переключается в одно из состояние автономного управления, состояние ручного управления и состояние совместного управления, на основании количественного показателя операции для операции управления. Например, когда приближающееся транспортное средство типа грузового транспортного средства появляется во время движения в состоянии автономного управления, тогда состояние управления транспортного средства V переключается в состояние совместного управления посредством блока 16 переключения состояния управления, когда водитель выполняет операцию управления, такую что транспортное средство движется в положении, немного отдаленном от грузового транспортного средства, и когда количественный показатель операции равен или больше, чем пороговое значение T₁ определения вмешательства, и меньше, чем пороговое значение T₂ начала ручного управления. Когда водитель останавливает операцию управления после прохождения приближающегося транспортного средства, тогда состояние управления транспортного средства V переключается в состояние автономного управления посредством блока 16 переключения состояния управления. По этой причине, система 100 автономного управления транспортным средством может уменьшить нагрузку на водителя, когда водитель временно вмешивается в транспортное средство V в состоянии автономного управления.

В системе 100 автономного управления транспортным средством в соответствии с первым вариантом выполнения, когда рулевое колесо транспортного средства V вращается в соответствии с целевым значением управления рулевого колеса, включенным в план движения, тогда блок 15 получения информации об операции управления может получать разность между значением определения состояния вращения рулевого колеса транспортного средства V и целевым значением управления рулевого колеса, включенным в план движения, в качестве количественного показателя операции для операции рулевого управления. Когда положение педали газа транспортного средства V перемещается в соответствии с целевым значением управления педали газа, включенным в план движения, тогда блок 15 получения информации об операции управления может получать разность между значением обнаружения положения педали газа транспортного средства V и целевым значением управления педали газа, включенным в план движения, в качестве количественного показателя операции для операции ускорения. Когда положение педали тормоза транспортного средства V перемещается в соответствии с целевым значением управления педали тормоза, включенным в план движения, тогда блок 15 получения информации об операции управления может получать разность между значением обнаружения положения педали тормоза транспортного средства V и целевым значением управления педали тормоза, включенным в план движения в качестве количественного показателя операции для операции торможения. То есть даже когда рулевое колесо вращается в соответствии с целевым значением управления или положение педали газа или педали тормоза перемещается, тогда блок 15 получения информации об операции управления может получить количественный показатель со стороны водителя. Другими словами, даже когда система управляет блоком управления со стороны водителя, то блок 15 получения информации об операции управления может получать количественный показатель операции для операции управления со стороны блока управления.

В системе 100 автономного управления транспортным средством в соответствии с первым вариантом выполнения, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние ручного управления, тогда блок 16 переключения состояния управления может поддерживать состояние управления в состоянии ручного управления, даже когда количественный показатель операции меньше, чем пороговое значение начала ручного управления. Система 100 автономного управления транспортным средством не выполняет переключение в состояние автономного управления, когда водитель выполняет операцию управления с достаточном количественном показателем операции с намерением продолжить состояние ручного управления или операция управления достаточно продолжается; поэтому можно уменьшить нагрузку на водителя, который желает продолжить состояние ручного управления, при переключении состояния управления.

Система 100 автономного управления транспортным средством в соответствии с первым вариантом выполнения дополнительно включает в себя переключатель 70 включения/выключения автономного управления, который обеспечивается для ввода операции запроса начала автономного управления, и блок 16 переключения состояния управления может поддерживать состояние управления транспортного средства V в состоянии ручного управления до тех пор, пока операция запроса не введена в переключатель 70 включения/выключения автономного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние ручного управления. Соответственно, система 100 автономного управления транспортным средством не выполняет переключение в состояние автономного управления до тех пор, пока не будет запроса на начало автономного управления от водителя; поэтому можно уменьшить нагрузку на водителя, который желает продолжить состояние ручного управления, при переключении состояния управления.

Второй вариант выполнения

Далее будет описана система автономного управления транспортным средством в соответствии со вторым вариантом выполнения. В описании этого варианта выполнения, описание аналогичной конфигурации и процесса, как и в первом варианте выполнения не будет повторяться, и будет описано отличие от первого варианта выполнения.

Система автономного управления транспортным средством в соответствии этого варианта выполнения имеет аналогичную конфигурацию, что и система 100 автономного управления транспортным средством, в соответствии с первым вариантом выполнения, и только отличаются функции блока 15 получения информации об операции управления и блока 16 переключения состояния управления ECU 10.

Блок 15 получения информации об операции управления получает количественный показатель длительности в соответствии с длительностью операции управления со стороны водителя, относящейся по меньшей мере к одной из операции рулевого управления, операции ускорения и операции торможения транспортного средства V в качестве информации об операции управления. Продолжительность операции управления является временем, когда количественный показатель операции равен или больше, чем заданное пороговое значение. Например, когда операция управления со стороны водителя представляет собой операцию рулевого управления, тогда продолжительность операции рулевого управления является временем, когда продолжается ввод момента рулевого управления, равного или большего, чем заданное пороговое значение. Например, когда операция управления со стороны водителя представляет собой операцию ускорения или операцию торможения, тогда продолжительность операции ускорения или операции торможения является временем, когда количественный показатель снижения давления на педаль равен или больше, чем заданное пороговое значение. Заданное пороговое значение представляет собой заданное значение и пороговое значение для определения наличия или отсутствия операции вмешательства со стороны водителя. Например, в качестве заданного порогового значения может быть использовано пороговое значение T₁ определения вмешательства, описанное в первом варианте выполнения. Кроме того, заданное пороговое значение задается для каждой из операции рулевого управления, операции ускорения и операции торможения. Количественный показатель продолжительности представляет собой значение рассчитанное, в соответствии с продолжительностью операции управления. Количественный показатель продолжительности имеет большое значение, например, в качестве увеличения продолжительности операции управления. Способ вычисления подсчета продолжительности будет описан ниже. Когда операция управления прерывается, происходит состояние, в котором не введен момент рулевого управления равный или больше, чем заданное пороговое значение. В этом случае подсчет продолжительности сбрасывается. Блок 15 получения информации об операции управления выводит измеренный подсчет продолжительности в блок 16 переключения состояния управления.

Блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V, на основании подсчета продолжительности, полученного блоком 15 получения информации об операции управления. Далее будут описан случай, когда блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства, на основании подсчета продолжительности операции рулевого управления в качестве примера операции управления.

На Фиг. 7А-7С представлены диаграммы, иллюстрирующие пример взаимосвязи между подсчетом продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления и переходом состояния управления транспортного средства V. Горизонтальная ось, показанная на Фиг. 7A, представляет собой подсчет продолжительности [с], и вертикальная ось представляет собой состояние управления. Как показано на Фиг. 7A состояние управления транспортного средства V включает в себя три состояния: состояние автономного управления, состояние совместного управления и состояние ручного управления. Контент состояний управления такой же, как и в первом варианте выполнения.

Блок 16 переключения состояния управления переключается между состоянием автономного управления, состоянием совместного управления и состоянием ручного управления, на основании подсчета продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления. Когда подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления меньше, чем первое пороговое значение K₁, состояние управления транспортного средства V становится состоянием автономного управления. Первое пороговое значение K₁ представляет собой заданное значение и пороговое значение, которое используется для определения перехода из состояния автономного управления в состояние совместного управления. Когда подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления равен или больше, чем первое пороговое значение K₁, и меньше, чем второе порогового значения K₂, состояние управления транспортного средства V становится состоянием совместного управления. Второе пороговое значение K₂ представляет собой заданное значение и пороговое значение, которое используется для определения переключения из состояния совместного управления в состояние ручного управления. Когда подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления равен или больше, чем второе пороговое значение K₂, состояние управления транспортного средства V становится состоянием ручного управления.

Далее будет описано определение (поддержание или переход) состояния управления транспортного средства V. Во-первых, будет описано поддержание или переход состояния автономного управления. Блок 16 переключения состояния управления поддерживает состояние управления транспортного средства V в состоянии автономного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние автономного управления, и когда подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления меньше, чем первое пороговое значение K₁. При этом, например, даже когда обнаружена операция рулевого управления, не намеренная выключать автономное управление, например, даже когда водитель прикасается к рулевому колесу неумышленно в течение заданного периода и т.п., тогда состояние автономного управления не выключается. По этой причине, блок 16 переключения состояния управления может избежать операции переключателя 70 включения/выключения автономного управления посредством водителя для того, чтобы выдавать команду на начало автономного управления каждый раз, когда водитель выключает автономное управление неумышленно; таким образом, можно уменьшить нагрузку на водителя.

Блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V в состояние совместного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние автономного управления и когда подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления равен или больше, чем первое пороговое значение K₁, и меньше, чем второе порогового значение K₂. При этом, например, когда водитель управляет рулевым колесом с подсчетом продолжительности, равным или большим, чем первое пороговое значение K₁, и меньшим, чем второе пороговое значение K₂, вмешиваясь в транспортное средство V в состоянии автономного управления, тогда состояние управления транспортного средства V переходит из состояния автономного управления в состояние совместного управления. Например, когда встречное транспортное средство типа грузового транспортного средства появляется во время движения в состоянии автономного управления, и когда водитель выполняет операцию рулевого управления в течение заданного периода, так что транспортное средство временно перемещается в положение, немного отдаленное от грузового транспортного средства, то состояние управления транспортного средства V переключается в состояние совместного управления посредством блока 16 переключения состояния управления. В этом случае, транспортное средство V движется на основании количественного показателя операции для операции рулевого управления в состоянии, когда возможно системное вмешательство; поэтому возможно движение транспортного средства V в положение, на основании операции управления со стороны водителя.

Блок 16 переключения состояния управления может переключать состояние управления транспортного средства V в состояние ручного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние автономного управления, и когда подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления равен или больше, чем второе пороговое значение K₂. То есть состояние управления транспортного средства V может переходить непосредственно из состояния автономного управления в состояние ручного управления без перехода через состояние совместного управления.

Далее будет описано поддержание или переход в состояние совместное управления. Блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V из состояния совместного управления транспортного средства в состояние автономного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние совместного управления, и когда подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления меньше, чем первое пороговое значение K₁. При этом, например, когда водитель выполняет операцию управления таким образом, что транспортное средство перемещается в положение, немного отдаленное от грузового транспортного средства в качестве встречного транспортного средства, и водитель прекращает операцию управления после прохождения встречного транспортного средства, тогда состояние управления транспортного средства V переключается из состояния совместного управления в состояние автономного управления посредством блока 16 переключения состояния управления. Таким образом, когда вмешательство в работу носит временный характер, состояние управления автоматически переключается из состояния автономного управления, на основании подсчета продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления. Таким образом, поскольку блок 16 переключения состояния управления может избежать операции переключателя 70 включения/выключения автономного управления со стороны водителя для того, чтобы выдавать команду на начало автономного управления каждый раз, когда временное автономное управление выключено, тогда блок 16 переключения состояния управления может уменьшить нагрузку на водителя.

Блок 16 переключения состояния управления поддерживает состояние совместного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние совместного управления, и когда подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления равен или больше, чем первое пороговое значение K₁, и меньше, чем второе пороговое значение K₂. Затем блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V из состояния совместного управления в состояние ручного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние совместного управления, и когда подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления равен или больше, чем второе пороговое значение K₂. При этом количественный показатель операций для операции рулевого управления отражается на перемещении транспортного средства V в состоянии, когда системное вмешательство не представляется возможным.

Далее будет описано поддержание или переход состояния ручного управления. Блок 16 переключения состояния управления поддерживает состояние управления в состоянии ручного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние ручного управления, и когда подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления меньше, чем второе пороговое значение K₂. В этом случае, когда водитель выполняет работу рулевого управления в течение длительного периода с целью продолжения состояния ручного управления, тогда переключение в состояние автономного управления или состояние совместного управления впоследствии ограничивается, например переключение в состояние автономного управления или в состояние совместного управления запрещается или ограничивается; поэтому можно исключить необходимость для водителя осуществлять операцию переключателем 70 включения/выключения автономного управления для выдачи команды к завершению автономного управления. Таким образом можно уменьшить нагрузку на водителя.

Блок 16 переключения состояния управления поддерживает состояние ручного управления до тех пор, пока операция запроса начала автономного управления не введена в переключатель 70 включения/выключения автономного управления, когда состояние рулевого управления транспортного средства V представляет собой состояние ручного управления. То есть даже когда подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления меньше, чем второе пороговое значение K₂, тогда переход в состояние совместного управления или состояние автономного управления ограничивается до тех пор, пока операция запроса начала автономного управления не введена. Период, в течение которого состояние ручного управления продолжается, не ограничивается, и, например, блок 16 переключения состояния управления может поддерживать состояние ручного управления в заданном периоде. Ввод операции запроса начала автономного управления не ограничен переключателем 70 включения/выключения автономного управления, и могут быть использованы известные средства ввода.

Как описано выше со ссылкой на Фиг. 7A, переход между состоянием автономного управления и состоянием совместного управления определяется посредством сравнения первого порогового значения K₁ с подсчетом продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления, и является обратимым переходом. Пока переход между состоянием совместного управления и состоянием ручного управления определяется посредством сравнения второго порогового значения K₂ с подсчетом продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления, переход между состоянием совместного управления и состоянием ручного управления является невозвратным переходом, где допускается только переход из состояния совместного управления транспортного средства в состояние ручного управления.

Далее будут описана дополнительная обработка подсчета продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления. Дополнительная обработка подсчета продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления представляет собой процесс, использующий общеизвестную функцию приращения. Например, блок 16 переключения состояния управления выполняет процесс приращения для задания начального значения подсчета продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления и суммирует время обработки CPU к начальному значению или предыдущему значению подсчета продолжительности в каждом цикле обработки CPU в ECU 10. Блок 16 переключения состояния управления определяет, введен ли момент рулевого управления равный или больший, чем заданное пороговое значение, и когда момент рулевого управления введен, то выполняет дополнительную обработку. Дополнительная обработка будет описана со ссылкой на Фиг. 7A. Фиг. 7A показывает случай, когда процесс суммирования выполняется в состоянии автономного управления. Контурная точка Фиг. 7A, представленная кругом, отображает текущее значение подсчета продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления в определённый момент времени. То есть на Фиг. 7A вводится момент рулевого управления равный или больше, чем заданное пороговое значение, и подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления увеличивается посредством процесса суммирования. Когда подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления меньше, чем первое пороговое значение K₁, тогда состояние управления транспортного средства V поддерживается в состоянии автономного управления, и когда подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления равен или больше, чем первое пороговое значение K₂, тогда состояние управления транспортного средства V переключается из состояния автономного управления в состояние совместного управления. Таким образом, подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления увеличивается посредством дополнительной обработки, и состояние управления транспортного средства V переключается.

В отношении процесса приращения, может быть выполнен процесс приращения для интеграции заданного коэффициента с временем обработки CPU и суммирования интегрированного значения к предыдущему значению подсчета продолжительности, в соответствии с операцией рулевого управления. Кроме того, заданный коэффициент может быть суммарным значением момента рулевого управления, сообщаемого водителем, равным или большим, чем заданное пороговое значение со стороны водителя. В этом случае приращение уровня подсчета продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления может регулироваться посредством количественного показателя операции в соответствии с операцией рулевого управления; поэтому водитель может сразу переключить состояние управления в состояние ручного управления.

Далее будет описан процесс подсчета продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления, когда более не вводится момент рулевого управления, равный или больший, чем заданное пороговое значение. Когда более не вводится момент рулевого управления, равный или больше, чем заданное пороговое значение, тогда блок 16 переключения состояния управления сбрасывает значение подсчета продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления до 0. Этот процесс будет описан со ссылкой на Фиг. 7В и 7С. Фиг. 7B показывает случай, когда более не вводится момент рулевого управления, равный или больший, чем заданное пороговое значение, после подсчета продолжительности, показанного на Фиг. 7A. В этом случае подсчет продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления сбрасывается до 0, и состояние управления переключается в состояние автономного управления. После этого, когда введен момент рулевого управления равный или больше, чем заданное пороговое значение, как показано на Фиг. 7С, тогда подсчет продолжительности отсчитывается с 0.

Блок 16 переключения состояния управления может сбросить подсчет продолжительности до 0 и может хранить предыдущее значение подсчета продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления в запоминающем устройстве, например в памяти, когда операция рулевого управления прерывается, и может задать сохраненное предыдущее значение в качестве начального значения подсчета продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления, когда операция рулевого управления возобновляется. То есть блок 15 получения информации об операции управления может прервать подсчет подсчета продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления, когда прерывается операция управления. В качестве альтернативы, когда операция рулевого управления прерывается, блок 15 получения информации об операции управления может хранить предыдущее значение подсчета продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления в запоминающем устройстве, может вычесть предыдущее значение, хранящееся в запоминающем устройстве в соответствии с истечением времени, и может задать вычитанное предыдущее значение в качестве начального значения подсчета продолжительности в соответствии с операцией рулевого управления. То есть блок 15 получения информации об операции управления может изменять и задавать начальное значение подсчета продолжительности. Этот процесс задания может использовать общеизвестную функцию уменьшения. Например, процесс уменьшения для вычитания времени обработки CPU из предыдущего значения подсчета продолжительности сохраняется в запоминающем устройстве, выполняется в каждом цикле обработки CPU в ECU 10. Когда предыдущее значение подсчета продолжительности равно 0, блок 15 получения информации об операции управления не выполняет процесс уменьшения. Блок 15 получения информации об операции управления может выполнять процесс уменьшения для интеграции заданного коэффициента к времени процесса CPU, и вычитание интегрированного значения из предыдущего значения подсчета продолжительности. С этой конфигурацией возможно регулирование уровня уменьшения начального значения подсчета продолжительности.

Фиг. 8A-8C представляют собой схемы, иллюстрирующие другой пример взаимосвязи между подсчетом продолжительности операции управления и переходом состояния управления транспортного средства V. Горизонтальная ось, показанная на Фиг. 8А представляет собой подсчет продолжительности [с], и вертикальная ось представляет собой состояние управления транспортного средства V. Аналогично Фиг. 7A, Фиг. 8A показывают случай, когда процесс суммирования выполняется в состоянии автономного управления. Фиг. 8B показывает начальное значение подсчета продолжительности (начальный подсчет продолжительности), который хранится в запоминающем устройстве, когда момент рулевого управления равный или больше, чем заданное пороговое значение не вводится в подсчет продолжительности, показанный на Фиг. 8А. Фиг. 8C показывает подсчет продолжительности, когда момент рулевого управления равный или больше, чем заданное пороговое значение вводится после Фиг. 8B. Если момент рулевого управления равный или больше, чем заданное пороговое значение продолжает вводиться, как показано на Фиг. 8A, подсчет продолжительности увеличивается, и состояние управления транспортного средства V переключается из состояния автономного управления в состояние совместного управления. После этого, когда момент рулевого управления, равный или больший, чем заданное пороговое значение, более не вводится, подсчет продолжительности сбрасывается до 0, тогда состояние управления переключается в состояние автономного управления, и, как показано на Фиг. 8B, начальный подсчет продолжительности, хранящий начальное значение увеличивается на единицу. После этого, когда момент рулевого управления равный или больше, чем заданное пороговое значение вводится, как показано на Фиг. 8C, тогда вычтенное предыдущее значение устанавливается в качестве начального значения, возобновляется приращение подсчета продолжительности и состояние управления транспортного средства V переключается из состояния автономного управления в состояние совместного управления. Таким образом, подсчет продолжительности может быть временно приостановлен. После сброса подсчета продолжительности, возобновляется обработка приращения с использованием предыдущего значения, и может быть использован подсчет продолжительности, в котором отражено намерение водителя за предыдущее время; поэтому возможно сокращение время, пока состояние управления не переключается в состояние ручного управления по сравнению со случаем, когда подсчет продолжительности сбрасывается до 0.

Далее будет описан процесс переключения состояния управления транспортного средства V, который выполняется с помощью системы 100 автономного управления транспортным средством. Фиг. 9 представляет собой алгоритм, иллюстрирующий пример процесса переключения для переключения состояния управления транспортного средства V в состояние ручного управления, используя подсчет продолжительности операции рулевого управления. Процесс управления, показанный на Фиг. 9, многократно выполняется в заданном цикле, когда транспортное средство V находится в состоянии ручного управления.

Как показано на фиг. 9, сначала блок 16 переключения состояния управления определяет, является ли операция запроса начала автономного управления введенной в переключатель 70 включения/выключения автономного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние ручного управления (этап S44). Когда определено, что операция запроса начала автономного управления введено в переключатель 70 включения/выключения автономного управления, тогда блок 16 переключения состояния выполняет процесс определения (этап S46), используя пороговое значение определения вмешательства T₁.

Блок 16 переключения состояния управления определяет, является ли количественный показатель операции (момент рулевого управления), на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, меньшим, чем пороговое значение определения вмешательства T₁ в качестве процесса определения, используя пороговое значение определения вмешательства T₁, показанного на этапе S46. Когда определено, что момент рулевого управления, на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, не меньше, чем пороговое значение определения вмешательства T₁, тогда блок 16 переключения состояния управления переходит к процессу суммирования (этап S48) подсчета продолжительности.

Блок 16 переключения состояния управления выполняет процесс увеличения подсчета продолжительности операции для операции рулевого управления в качестве процесса суммирования, показанного на этапе S48. После этого блок 16 переключения состояния управления определяет, является ли подсчет продолжительности операции рулевого управления меньше, чем первое пороговое значение K₁ в качестве процесса определения, используя первое пороговое значение K₁, показанное на этапе S52. Когда определено, что подсчет продолжительности операции рулевого управления меньше, чем первое пороговое значение K₁, тогда блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления в состояние автономного управления (этап S54). Если процесс, показанный на этапе S54, завершается, то завершается алгоритм, показанный на Фиг. 9. Состояние управления транспортного средства V переходит из состояния ручного управления в состояние автономного управления, и более не находится в состоянии ручного управления, которое является заданным условием для алгоритма, показанного на Фиг. 9; поэтому процесс повторения алгоритма, показанного на Фиг. 9, не выполняется последовательно, и запускается описанный ниже алгоритм, показанный на Фиг. 11.

Когда определено, что подсчет продолжительности операции рулевого управления не меньше, чем первое пороговое значение K₁, тогда блок 16 переключения состояния управления выполняет процесс определения (этап S56), используя второе пороговое значение K₂. Блок 16 переключения состояния управления определяет, является ли подсчет продолжительности операции рулевого управления меньше, чем второе пороговое значение K₂ в качестве процесса определения, используя второе пороговое значение K₂, показанное на этапе S56. Когда определено, что подсчет продолжительности операции рулевого управления меньше, чем второе пороговое значение K₂, тогда блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V в состояние совместного управления (этап S58). Если обработка переключения, показанная на этапе S58 завершается, то завершается алгоритм, показанный на Фиг. 9. Состояние управления транспортного средства V переходит из состояния ручного управления в состояние совместного управления, и более не находится в состоянии ручного управления, которое является заданным условием для алгоритма, показанного Фиг. 9; поэтому процесс повторения алгоритма, показанного на Фиг. 9, не выполняется последовательно, и запускается описанный ниже алгоритм, показанный на Фиг. 11.

Когда определено, что подсчет продолжительности операции рулевого управления не меньше, чем второе пороговое значение K₂, тогда блок 16 переключения состояния управления поддерживает состояние ручного управления (этап S60). Аналогичным образом, когда определено, что операция запроса начала автономного управления не велена в переключатель 70 включения/выключения автономного управления, тогда блок 16 переключения состояния управления поддерживает состояние ручного управления (этап S60). Затем завершается алгоритм, показанный на Фиг. 9. Поскольку состояние управления транспортного средства V не выходит из состояния ручного управления, то впоследствии многократно исполняется алгоритм, показанный на Фиг. 9.

На этапе S46, когда определено, что момент рулевого управления, на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, меньше, чем пороговое значение Т₁ определения вмешательства, тогда блок 16 переключения состояния управления переходит к процессу задания начального значения (этап S50). В процессе этапа S50, поскольку начальное значение подсчета продолжительности равно 0, то вводится сохраненное предыдущее значение, или вычтенное предыдущее значение.

Здесь будет описан подробно случай, когда изменяется начальное значение подсчета продолжительности. Фиг. 10 представляет собой алгоритм, отображающий процесс задания начального значения этапа S50. Как показано на Фиг. 10, во-первых, блок 16 переключения состояния управления определяет, является ли текущее значение подсчета продолжительности равным 0 (этап S500). Когда определено, что подсчет продолжительности равен 0, тогда блок 16 переключения состояния управления завершает алгоритм, показанный на Фиг. 10. Когда определено, что подсчет продолжительности не равен 0, блок 16 переключения состояния управления выполняет процесс считывания (этап S502) начального подсчета продолжительности.

Блок 16 переключения состояния управления считывает начальный подсчет продолжительности, сохраненный в запоминающем устройстве в качестве процесса считывания начального подсчета продолжительности, показанного на этапе S502. Когда определено, что момент рулевого управления, на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, меньше, чем пороговое значение определения вмешательства T₁, тогда начальный подсчет продолжительности, сохраненный в запоминающем блоке, обновляется с помощью блока 16 переключения состояния управления с подсчетом продолжительности, сохраненном в запоминающем устройстве в качестве начального значения. Соответственно, первичный процесс считывания, показанный на этапе S502, становится процессом считывания, в качестве начального подсчета продолжительности, подсчета продолжительности, когда определяется, что момент рулевого управления, на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, меньше, чем пороговое значение определения вмешательства T₁. Затем последующий процесс считывания, который продолжается до тех пор, пока не будет определено, что момент рулевого управления, на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, равен или больше, чем пороговое значение определения вмешательства T₁, становится процессом считывания для считывания обновленного начального подсчета продолжительности (т.е. предыдущего значения начального подсчета продолжительности) в качестве начального подсчета продолжительности. Если подготовка к считыванию начального подсчета продолжительности завершается, то блок 16 переключения состояния управления переходит к процессу вычитания (этап S504) начального подсчета продолжительности.

Блок 16 переключения состояния управления уменьшает считанный начальный подсчет продолжительности посредством процесса этапа S502 в качестве процесса вычитания начального подсчета продолжительности, показанного на этапе S504. Если процесс вычитания начального подсчета продолжительности завершен, то блок 16 переключения состояния управления переходит к процессу записи (этап S506) начального подсчета продолжительности.

Блок 16 переключения состояния управления сохраняет вычтенный начальный подсчет продолжительности посредством процесса этапа S504 в запоминающем блоке в качестве процесса записи начального подсчета продолжительности, показанного на этапе S506. Если процесс записи начального подсчета продолжительности завершается, то блок 16 переключения состояния управления завершает алгоритм, показанный на Фиг. 10.

Как описано выше, исполняется алгоритм, показанный на Фиг. 10, посредством чего начальный подсчет продолжительности сохраняется и устанавливается в качестве начального значения подсчета продолжительности во время возврата прерванной операции рулевого управления.

Возвращаясь к алгоритму Фиг. 9, если завершается процесс этапа S50, то блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V в состояние автономного управления (этап S54). Затем, если завершается процесс, показанный на этапе S54, то завершается алгоритм, показанный на Фиг. 9. Состояние управления транспортного средства V переходит из состояния ручного управления в состояние автономного управления, и более не находится в состоянии ручного управления, которое является заданным условием для алгоритма, показанного на Фиг. 9; поэтому процесс повторения алгоритма, показанный на Фиг. 9, впоследствии не выполняется, и запускается описанный ниже алгоритм, показанный на Фиг. 11.

Далее будет описан процесс переключения состояния управления транспортного средства V, который выполняется системой 100 автономного управления транспортным средством, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние автономного управления или состояние совместного управления. Фиг. 11 представляет собой алгоритм, иллюстрирующий пример процесса переключения для переключения состояния управления транспортного средства V в состояние автономного управления или состояние совместного управления, используя подсчет продолжительности операции управления. Процесс управления, показанный на Фиг. 11, выполняется повторно в заданном цикле, когда транспортное средство V находится в состоянии автономного управления или состоянии совместного управления.

Как показано на Фиг. 11, сначала блок 16 переключения состояния управления определяет, является ли количественный показатель операции (момент рулевого управления), на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, меньше, чем пороговое значение определения вмешательства T₁ в качестве процесса определения, используя пороговое значение определения вмешательства T₁, показанное на этапе S66. Когда определено, что момент рулевого управления, на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, не меньше, чем пороговое значение определения вмешательства T₁, тогда блок 16 переключения состояния управления переходит к процессу суммирования (этап S68) подсчета продолжительности.

Блок 16 переключения состояния управления выполняет процесс увеличения подсчета продолжительности в качестве процесса суммирования, показанного на этапе S68. После этого блок 16 переключения состояния управления определяет, является ли подсчет продолжительности меньше, чем первое пороговое значение K₁ в качестве процесса определения, используя первое пороговое значение K₁, показанное на этапе S72. Когда определено, что подсчет продолжительности меньше, чем первое пороговое значение K₁, тогда блок 16 переключения состояния управления определяет состояние управления транспортного средства V к состоянию автономного управления (этап S74). То есть блок 16 переключения состояния управления поддерживает состояние автономного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние автономного управления, и переключает состояние управления в состояние автономного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние совместного управления. Если завершается процесс, показанный на этапе S74, то завершается алгоритм, показанный на Фиг. 11. Поскольку состояние управления транспортного средства V не переходит в состояние ручного управления, то многократно последовательно выполняется алгоритм, показанный на Фиг. 11.

Когда определено, что подсчет продолжительности не меньше первого порогового значения K₁, тогда блок 16 переключения состояния управления выполняет процесс определения (этап S76), используя второе пороговое значение K₂. Блок 16 переключения состояния управления определяет, является ли подсчет продолжительности меньше, чем второе пороговое значение K₂ в качестве процесса определения, используя второе пороговое значение K₂, показанное на этапе S76. Когда определено, что подсчет продолжительности меньше, чем второе пороговое значение K₂, тогда блок 16 переключения состояния управления определяет состояние управления транспортного средства V к состоянию совместного управления (этап S78). То есть блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления в состояние совместного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние автономного управления, и поддерживает состояние совместного управления, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние совместного управления. Если завершается процесс, показанный на этапе S78, то завершается алгоритм, показанный на Фиг. 11. Поскольку состояние управления не переходит в состояние ручного управления, то многократно последовательно выполняется алгоритм, показанный на Фиг. 11.

Когда определено, что подсчет продолжительности не меньше второго порогового значения K₂, тогда блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления в состояние ручного управления (этап S80). Затем завершается алгоритм, показанный на Фиг. 11. Состояние управления транспортного средства V переходит из состояния автономного управления или состояния совместного управления транспортного средства в состояние ручного управления, и более не находится в состоянии автономного управления или состоянии совместного управления, которые являются заданным условием для алгоритма, показанного на Фиг. 11; поэтому процесс повторения алгоритма, показанного на Фиг. 11 не выполняется последовательно, и запускается алгоритм, показанный на Фиг. 9.

На этапе S66, когда определено, что момент рулевого управления, на основании результата обнаружения внутреннего датчика 3, меньше, чем пороговое значение определения вмешательства T₁, тогда блок 16 переключения состояния управления переходит к процессу задания начального значения (этап S70). В процессе этапа S70, в качестве начального значения подсчета продолжительности равного 0, вводится сохраненное предыдущее значение, или вычтенное предыдущее значение. Процесс задания начального значения является таким же, как процесс этапа S50, и, поэтому его описание не будет повторяться.

Как показано на Фиг. 9-11, состояние автономного управления, состояние совместного управления и состояние ручного управления переключаются, на основании подсчета продолжительности посредством блока 16 переключения состояния управления. На Фиг 9 и 11, хотя и не показан случай, в котором, когда состояние управления представляет собой состояние автономного управления или состояние совместного управления, тогда вводится операция запроса завершения автономного управления после ввода операции запроса начала автономного управления в переключатель 70 включения/выключения автономного управления, в этом случае блок 16 переключения состояния управления выполняет процесс переключения состояния управления из состояния автономного управления или состояния совместного управления в состояние ручного управления.

В приведенном выше описании, даже если имеется случай, когда блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V, на основании подсчета длительности количественного показателя операции (момент рулевого управления) для операции рулевого управления, в качестве примера было описано состояние управления, тогда момент рулевого управления может быть заменен углом поворота рулевого колеса, или может быть заменен количественным показателем снижения давления (положение педали) на педаль газа или педаль тормоза. То есть блок 16 переключения состояния управления может переключать состояние управления транспортного средства V, на основании подсчета продолжительности угла поворота рулевого колеса, или может переключать состояние управления транспортного средства V, на основании количественного показателя снижения давления на педаль газа или педаль тормоза.

Как описано выше, в системе 100 автономного управления транспортным средством в соответствии со вторым вариантом выполнения состояние управления переключается в одно из: состояние автономного управления, состояние ручного управление и состояние совместного управления, на основании подсчета продолжительности операции управления. Например, когда встречное транспортное средство типа грузового транспортного средства появляется во время движения в состоянии автономного управления, и водитель выполняет операцию управления таким образом, что транспортное средство движется в положении, немного отдаленном от грузового транспортного средства, тогда состояние управления транспортного средства V переключается в состояние совместного управления посредством блока 16 переключения состояния управления, когда подсчет продолжительности равен или больше, чем первое пороговое значение K₁, и меньше второго порогового значения K₂. Затем, когда водитель останавливает операцию управления после прохождения встречного транспортного средства, тогда состояние управления транспортного средства V переключается в состояние автономного управления посредством блока 16 переключения состояния управления. По этой причине, система 100 автономного управления транспортным средством может уменьшить нагрузку на водителя, когда водитель временно вмешивается в транспортное средство V в состоянии автономного управления.

В системе 100 автономного управления транспортным средством в соответствии со вторым вариантом выполнения, применяется подсчет продолжительности в зависимости от продолжительности, посредством которого можно реализовать переход в состояние ручного управления без ввода большого количественного показателя операции. По этой причине, можно разрешить переход в состояние ручного управления, не нарушая характер изменения транспортного средства.

Хотя варианты выполнения изобретения были описаны, изобретение не ограничивается вариантами выполнения, описанными выше. Изобретение может быть осуществлено в различных формах, к которым применяются различные изменения и усовершенствования, на основании знаний специалиста в данной области техники, включая в себя варианты выполнения, описанные выше.

Модифицированный пример 1

В описанных выше вариантах выполнения, хотя пример, в котором состояние управления переключается на основании одной из описанных операций: операции рулевого управления, операции ускорения и операции торможения было описано, причем состояние управления может быть переключено на основании двух или более количественных показателей операции. Фиг. 12А и 12В представляют собой диаграммы, иллюстрирующие пример взаимосвязи операции рулевого управления и операции торможения с переходом состояния управления транспортного средства V. Горизонтальная ось, показанная на Фиг. 12A представляет собой момент рулевого управления [T] и вертикальная ось представляет собой состояние управления транспортного средства V. Горизонтальная ось, показанная на фиг. 12B представляет собой количественный показатель нажатия для торможения [град] и вертикальная ось представляет собой состояние управления транспортного средства V. Здесь предполагается, как показано на фиг. 12A, что значение обнаружения момента рулевого управления является T_s, и значение обнаружения T_s меньше порогового значения определения вмешательства T₁. Как показано на Фиг. 12B, предполагается, что значение обнаружения количественного показателя нажатия для торможения Т_в, и значение обнаружения Т_в равно или больше, чем пороговое значение определения вмешательства Т₃, и меньше, чем пороговое значение начала ручного управления T₄. В этом случае, когда определение выполняется посредством момента рулевого управления, тогда состояние управления представляет собой состояние автономного управления, и когда определение выполняется посредством количественного показателя снижения давления на педаль для торможения, тогда состояние управления становится состоянием совместного управления. Таким образом, состояния управления транспортного средства V, соответствующие двум или более количественным показателям операции, отличаются.

Когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние автономного управления, и когда состояние управления, соответствующее моменту рулевого управления, представляет собой состояние автономного управления и состояние управления, соответствующее количественному показателю снижения давления на педаль тормоза, представляет собой состояние совместного управления, тогда блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V в состояние совместного управления. Аналогичным образом, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние автономного управления, и когда состояние управления, соответствующее моменту рулевого управления, представляет собой состояние совместного управления и состояние управления, соответствующее количественному показателю снижения давления на педаль тормоза, представляет собой состояние автономного управления, тогда блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V в состояние совместного управления. Когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние совместного управления, и когда состояние управления, соответствующее моменту рулевого управления, представляет собой состояние автономного управления и состояние управления, соответствующее количественному показателю снижения давления на педаль тормоза, представляет собой состояние совместного управления, тогда блок 16 переключения состояния управления поддерживает состояние управления транспортного средства V в состоянии совместного управления. Аналогичным образом, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние совместного управления, и когда состояние управления, соответствующее моменту рулевого управления, представляет собой состояние совместного управления и состояние управления, соответствующее количественному показателю снижения давления на педаль тормоза, представляет собой состояние автономного управления, тогда блок 16 переключения состояния управления поддерживает состояние управления транспортного средства V в состоянии совместного управления. Таким образом, переход в состояние совместного управления или поддержание состояния совместного управления имеет приоритет над поддержанием состояния автономного управления или переключением в состояние автономного управления. То есть в примере, показанном на фиг. 12А и 12В, состояние управления транспортного средства V становится состоянием совместного управления.

В качестве дополнения, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние совместного управления, и когда состояние управления, соответствующее моменту рулевого управления, представляет собой состояние совместного управления и состояние управления, соответствующее количественному показателю снижения давления на педаль тормоза, представляет собой состояние ручного управления, тогда блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V в состояние ручного управления. Аналогичным образом, когда состояние управления транспортного средства V представляет собой состояние совместного управления, и когда состояние управления, соответствующее моменту рулевого управления, представляет собой состояние ручного управления и состояние управления, соответствующее количественному показателю снижения давления на педаль тормоза, представляет собой состояние совместного управления, тогда блок 16 переключения состояния управления переключает состояние управления транспортного средства V в состояние ручного управления. Таким образом, переход в состояние ручного управления, получает приоритет над поддержанием состояния совместного управления.

В соответствии со системой автономного управления транспортным средством модифицированного примера 1, когда водитель выполняет операцию рулевого управления и операцию ускорения, тогда можно избежать переключение в состояние автономного управления, на основании сброса операции ускорения, когда водитель выполняет операцию рулевого управления и временно операцию ускорения с целью переключения в состояние ручного управления. То есть можно переключать состояние управления, на основании операции управления, в которой наиболее отражено намерение водителя. В модифицированном примере 1, описанном выше, несмотря на случай, описанный в качестве примера, когда состояние управления переключается с помощью количественного показателя операции для операции управления, настоящее изобретение может быть применено к случаю, в котором состояние управления переключается с помощью подсчета продолжительности операции управления, и могут быть получены те же самые эффекты.

Модифицированный пример 2

В описанных выше вариантах выполнения, несмотря на описанный случай, когда то же пороговое значение используется в качестве порогового значения для переключения из состояния автономного управления в состояние совместного управления и пороговое значение для переключения из состояния совместного управления в состояние автономного управления, могут быть использованы различные пороговые значения. Фиг. 13 представляет собой схему, иллюстрирующую другой пример взаимосвязи между моментом рулевого управления и переходом состояния управления транспортного средства V. Как показано на Фиг. 13, пороговое значение для переключения из состояния автономного управления в состояние совместного управления упоминается как T₁, и пороговое значение для переключения из состояния совместного управления в автономном состояние управления может быть установлен пороговое значение Т₀ (заданное пороговое значение гистерезиса) меньше, чем T₁. То есть после того, как состояние управления транспортного средства V переключается из состояния автономного управления в состояние совместного управления, когда количественный показатель операции меньше, чем пороговое значение определения вмешательства T₁, но равен или больше, чем пороговое значение T₀, состояние управления поддерживается в состоянии совместного управления. В этом случае можно избежать частого переключения состояния около порогового значения. В частности, можно избежать частого переключения состояния управления, когда количественный показатель операции по существу равен пороговому значению Т₁ определения вмешательства. В описанном выше модифицированном примере 2, несмотря на описанный в качестве примера случай, когда состояние управления переключается с помощью количественного показателя операции для операции управления, настоящее изобретение может быть применено к случаю, в котором состояние управления переключается с помощью подсчета продолжительности операции управления, и могут быть получены те же самые эффекты. В этом случае, после того, как состояние управления транспортного средства V переключается из состояния автономного управления в состояние совместного управления, когда подсчет продолжительности на основании количественного показателя операции становится меньше, чем первое пороговое значение, но равен или больше, чем третье пороговое значение, тогда состояние управления поддерживается в состоянии совместного управления. Третье пороговое значение представляет собой заданное пороговое значение продолжительности гистерезиса, и является пороговым значением для переключения из состояния совместного управления в соответствии с состоянием автономного управления.

Модифицированный пример 3

В состоянии совместного управления, описанных выше вариантах выполнения, может быть выполнено совместное управление с использованием значения, полученного посредством взвешивания количественного показателя операции со стороны водителя и целевого значения управления, на основании плана движения. С помощью этого задания, так как можно изменять степень вмешательства системы в состояние совместного управления, то можно выполнять переход состояния управления с учетом характера изменения транспортного средства. Например, когда целевое значение управления представляет собой момент рулевого управления, если момент рулевого управления со стороны водителя представляет собой T₀ и момент рулевого управления системы ввода представляет собой T_s, то целевой момент рулевого управления T_R может быть получен с помощью следующего числового выражения. T_R=W₁T_D+W₂T_S, где W₁ и W₂ представляют собой веса. Веса W₁ и W₂ могут быть постоянными или переменными. Веса W₁ и W₂ могут быть изменены, например, в соответствии со скоростью транспортного средства V. Фиг. 14 представляет собой схему, иллюстрирующую пример изменения взвешивания в состоянии совместного управления. На фиг. 14, пороговое значение T_x (пороговое значение определения) задается в диапазоне большем, чем пороговое значение определения вмешательства T₁, и меньшим, чем пороговое значение T₂ начала ручного управления, и веса W₁ и W₂ на участке М₁ пороговых значений T₁-T_x отличаются от весов W₁ и W₂ на участке М₂ пороговых значений T_x-T₂. Пороговое значение определения представляет собой пороговое значение для взвешивания изменения водительского ввода и системного ввода в состоянии совместного управления в соответствии с количественным показателем операции. Здесь на участке М₁ целевое значение управления на основании плана движения имеет заданный вес, который должен быть больше, чем количественный показатель операций со стороны водителя (W₁<W₂), и на участке М₂ целевое значение управления на основании плана движения имеет заданный вес, который должен быть меньше, чем количественный показатель операций со стороны водителя (W₁>W₂). Таким образом, пороговое значение может быть задано, для изменения взвешивания в состоянии совместного управления. На Фиг. 14, несмотря на описанный пример, в котором предусмотрено одно пороговое значение, для изменения весов, два или более пороговых значений могут быть предусмотрены для изменения весов.

Модифицированный пример 4

В другом примерном варианте выполнения подсчёт продолжительности операции управления может вычисляться в виде непрерывной продолжительности, включающей в себя любую из операции рулевого управления, операции ускорения и операции торможения. Например, когда водитель последовательно выполняет операцию рулевого управления и операцию ускорения, блок 15 получения информации об операции управления может получать в качестве отсчёта продолжительности продолжительность, начинающуюся с начала операции рулевого управления, которая равна или больше, чем заданное пороговое значение, установленное для операции рулевого управления, продолжающуюся вплоть до операции ускорения, которая равна или больше, чем заданное пороговое значение, установленное для операции ускорения. То есть подсчёт длительности может продолжаться, пока непрерывно выполняется одна из операций управления в степени, большей или равной своему соответствующему заданному пороговому значению.

1. Система автономного управления транспортным средством, которая выполнена с возможностью переключения состояния управления транспортного средства, причем система содержит:

блок обнаружения информации о периферии, выполненный с возможностью обнаружения информации о периферии транспортного средства;

блок формирования плана движения, выполненный с возможностью формирования плана движения по заданному заранее на карте целевому маршруту, на основании информации о периферии, обнаруженной блоком обнаружения информации о периферии, и информации карты;

блок получения информации об операции управления, выполненный с возможностью получения количественного показателя операции для операции управления, выполняемой водителем, относящегося к по меньшей мере одному из операции рулевого управления, операции ускорения и операции торможения транспортного средства или подсчета продолжительности в соответствии с продолжительностью операции управления, которая является непрерывной продолжительностью времени от инициирования водителем управляющего ввода до прекращения управляющего ввода; и

блок переключения состояния управления, выполненный с возможностью выполнения, на основании количественного показателя операции или подсчета продолжительности, переключения между состоянием автономного управления, в котором осуществляется управление движением транспортного средства, используя план движения, состоянием совместного управления, в котором разрешено движение транспортного средства совместно с состоянием автономного управления и операцией управления на основании плана движения и количественного показателя операции, и состоянием ручного управления, в котором количественный показатель операции отражается на движении транспортного средства, причем блок переключения состояния управления выполнен с возможностью переключения состояния управления на состояние совместного управления, когда состояние управления является состоянием автономного управления и когда количественный показатель операции равен или больше, чем пороговое значение определения вмешательства, и меньше, чем пороговое значение начала ручного управления, или подсчет продолжительности равен или больше, чем первое пороговое значение, и меньше, чем второе пороговое значение, и

переключения состояния управления, когда состояние управления является состоянием совместного управления, в состояние автономного управления, когда количественный показатель операции меньше, чем пороговое значение определения вмешательства, или подсчет продолжительности меньше, чем первое пороговое значение, и переключения состояния управления, когда состояние управления является состоянием совместного управления, в состояние ручного управления, когда количественный показатель операции равен или больше, чем пороговое значение начала ручного управления, или подсчет продолжительности равен или больше, чем второе пороговое значение.

2. Система автономного управления транспортным средством по п.1, в которой, когда рулевое колесо транспортного средства поворачивается во время выполнения плана движения, блок получения информации об операции управления выполнен с возможностью получения разности между значением обнаружения состояния вращения рулевого колеса транспортного средства и целевым значением управления рулевого колеса, включенным в план движения, в качестве количественного показателя операции для операции рулевого управления.

3. Система автономного управления транспортным средством по п. 1, в которой, когда положение педали газа транспортного средства перемещается во время выполнения плана движения, блок получения информации об операции управления выполнен с возможностью получения разности между значением обнаружения положения педали газа транспортного средства и целевым значением управления педали газа, включенным в план движения, в качестве количественного показателя операции для операции ускорения.

4. Система автономного управления транспортным средством по п. 1, в которой, когда положение педали тормоза транспортного средства перемещается во время выполнения плана движения, блок получения информации об операции управления выполнен с возможностью получения разности между значением обнаружения положения педали тормоза транспортного средства и целевым значением управления педали тормоза, включенным в план движения в качестве количественного показателя операции для операции торможения.

5. Система автономного управления транспортным средством по любому из пп. 1-4, в которой, когда состояние управления переходит в состояние ручного управления, блок переключения состояния управления выполнен с возможностью поддержания состояния управления в состоянии ручного управления даже когда количественный показатель операции становится меньше, чем пороговое значение начала ручного управления, или подсчет продолжительности становится меньше, чем второе пороговое значение.

6. Система автономного управления транспортным средством по п. 5, дополнительно содержащая:

блок ввода, выполненный с возможностью ввода операции запроса начала автономного управления, при этом блок переключения состояния управления выполнен с возможностью поддержания состояния управления в состоянии ручного управления до тех пор, пока операция запроса не будет введена в блок ввода, когда состояние управления является состоянием ручного управления.

7. Система автономного управления транспортным средством по любому из пп. 1-4, в которой после того, как состояние управления переключается из состояния автономного управления в состояние совместного управления, когда количественный показатель операции становится меньше, чем пороговое значение определения вмешательства, и равным или большим, чем заданное пороговое значение, или подсчет продолжительности становится меньше, чем первое пороговое значение, и равным или большим, чем третье пороговое значение, блок переключения состояния управления выполнен с возможностью поддержания состояния управления в состоянии совместного управления.

8. Система автономного управления транспортным средством по любому из пп. 1-4, в которой, когда состояния управления, соответствующие количественным показателям операций двух или более из операции рулевого управления, операции ускорения и операции торможения транспортного средства, отличаются, или состояния управления, соответствующие подсчетам продолжительности двух или более из операции рулевого управления, операции ускорения и операции торможения транспортного средства, отличаются, блок переключения состояния управления выполнен с возможностью уделять приоритет поддержанию состояния совместного управления по переключению состояния управления транспортного средства в состояние совместного управления в состоянии автономного управления и уделять приоритет переключению в состояние ручного управления по поддержанию состояния управления транспортного средства в состоянии совместного управления.

9. Система автономного управления транспортным средством по любому из пп. 1-4, в которой, когда состояние управления является состоянием совместного управления, совместное управление выполняется с использованием значения, полученного посредством взвешивания количественного показателя операции и целевого значения управления, на основании плана движения, и весовой коэффициент взвешивания, когда количественный показатель операции равен или больше, чем пороговое значение определения, отличается от весового коэффициента взвешивания, когда количественный показатель операции меньше, чем пороговое значение определения.

10. Система автономного управления транспортным средством по п. 1, в которой, когда рулевое колесо транспортного средства поворачивается в соответствии с целевым значением управления рулевого колеса, включённым в план движения, блок получения информации об операции управления выполнен с возможностью получения разности между значением обнаружения момента рулевого управления рулевого колеса транспортного средства и целевым значением управления моментом рулевого управления рулевого колеса, включённым в план движения, в качестве количественного показателя операции.

11. Система автономного управления транспортным средством по п. 1, в которой, когда состояние управления переходит в состояние ручного управления, блок переключения состояния управления выполнен с возможностью поддержания состояния управления в состоянии ручного управления в течение периода, определённого заранее.

12. Система автономного управления транспортным средством по п. 1, в которой подсчёт продолжительности в соответствии с продолжительностью операции управления содержит период времени, в течение которого продолжается количественный показатель операции, который равен или больше заданного порогового значения.

13. Система автономного управления транспортным средством по п. 12, в которой заданное пороговое значение и пороговое значение определения вмешательства являются равными и заданное пороговое значение задано для каждой из операции рулевого управления, операции ускорения и операции торможения.

14. Система автономного управления транспортным средством по п. 12, в которой, когда операция управления, равная или большая, чем заданное пороговое значение, более не получается блоком получения информации об операции управления, блок переключения состояния управления выполнен с возможностью сброса подсчета продолжительности до 0 и переключения состояния управления в состояние автономного управления.

15. Система автономного управления транспортным средством по п. 12, в которой, когда операция управления, равная или большая, чем заданное пороговое значение, более не получается блоком получения информации об операции управления, блок переключения состояния управления выполнен с возможностью сохранения в памяти предыдущего значения подсчета продолжительности и задания сохранённого предыдущего значения в качестве начального значения подсчета продолжительности, когда операция управления возобновляется.

16. Система автономного управления транспортным средством по п. 12, в которой, когда операция управления, равная или большая, чем заданное пороговое значение, более не получается блоком получения информации об операции управления, блок переключения состояния управления выполнен с возможностью сохранения в памяти предыдущего значения подсчета продолжительности, вычитания предыдущего значения, хранящегося в запоминающем устройстве в соответствии с интервалом истечения времени, соответствующим прерыванию операции управления, и задания вычтенного предыдущего значения в качестве начального значения подсчета продолжительности, когда операция управления возобновляется.

17. Система автономного управления транспортным средством по п. 1, в которой в состоянии ручного управления количественный показатель операции отражается на движении транспортного средства.

18. Система автономного управления транспортным средством по п. 1, дополнительно содержащая человеко-машинный интерфейс (HMI), включающий в себя переключатель включения/выключения автономного управления, выполненный с возможностью ввода операции запроса начала автономного управления.