CN111746541A

CN111746541A - 自动驾驶系统

Info

Publication number: CN111746541A
Application number: CN202010081121.9A
Authority: CN
Inventors: 井上豪; 渡边义德; 所裕高
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2020-02-06
Publication date: 2020-10-09
Anticipated expiration: 2040-02-06
Also published as: CN111746541B; JP7172794B2; DE102020202165A1; JP2020158032A; US20200307625A1

Abstract

本发明提供自动驾驶系统。在车辆的自动驾驶控制中灵活地切换前方向和后方向。自动驾驶系统的控制装置进行如下车辆行驶控制：根据由传感器检测出的参数计算控制量，依照控制量控制行驶装置。车辆行驶控制的模式包括将第1方向设为前方向的第1模式和将与第1方向相逆的第2方向设为前方向的第2模式。控制装置与模式切换一起，将检测参数和控制量的至少一方的定义也切换。为此，控制装置保持定义检测参数和控制量的至少一方的定义信息。定义信息包括第1模式用的第1定义信息和第2模式用的第2定义信息。控制装置在第1模式下依照第1定义信息进行车辆行驶控制，在第2模式下依照第2定义信息进行车辆行驶控制。

Description

自动驾驶系统

技术领域

本发明涉及控制车辆的自动驾驶的自动驾驶系统。

背景技术

专利文献1公开了控制车辆的自动驾驶的技术。控制部根据由传感器检测的信息，自动地控制车辆的操舵以及加减速。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-318446号公报

发明内容

考虑控制车辆的自动驾驶的自动驾驶控制。自动驾驶控制包括控制车辆的行驶(操舵以及加减速)的车辆行驶控制。在一般的车辆中，前轮和后轮、即前方向和后方向被预先定义(固定)。

本发明的1个目的在于提供一种在控制车辆的自动驾驶的自动驾驶控制中，能够灵活地切换前方向和后方向的新的技术。

第1观点涉及控制车辆的自动驾驶的自动驾驶系统。

所述车辆具备在前后方向分开配置的第1车轮和第2车轮。

第1方向是从所述第2车轮朝向所述第1车轮的方向。

第2方向是从所述第1车轮朝向所述第2车轮的方向。

所述自动驾驶系统具备：

传感器，检测表示所述车辆的行驶状态的参数；

行驶装置，进行所述车辆的操舵及加减速；以及

控制装置，进行如下的车辆行驶控制：根据与所述参数的检测值对应起来的输入值计算控制量，依照所述控制量控制所述行驶装置。

定义信息定义所述检测值与所述输入值之间的对应关系。

所述车辆行驶控制的模式包括：

第1模式，将所述第1方向设为前方向进行所述车辆行驶控制；以及

第2模式，将所述第2方向设为所述前方向进行所述车辆行驶控制。

所述控制装置保持作为所述第1模式用的所述定义信息的第1定义信息和作为所述第2模式用的所述定义信息的第2定义信息，

所述控制装置在所述第1模式下依照所述第1定义信息进行所述车辆行驶控制，

所述控制装置在所述第2模式下依照所述第2定义信息进行所述车辆行驶控制。

第2观点涉及控制车辆的自动驾驶的自动驾驶系统。

所述车辆具备在前后方向分开配置的第1车轮和第2车轮。

第1方向是从所述第2车轮朝向所述第1车轮的方向。

第2方向是从所述第1车轮朝向所述第2车轮的方向。

所述自动驾驶系统具备：

传感器，检测表示所述车辆的行驶状态的参数；

行驶装置，进行所述车辆的操舵及加减速；以及

控制装置，进行如下的车辆行驶控制：根据所述参数计算控制量，依照与计算出的所述控制量对应起来的指示控制量控制所述行驶装置。

定义信息定义计算出的所述控制量与所述指示控制量之间的对应关系。

所述车辆行驶控制的模式包括：

自动驾驶系统的控制装置进行车辆行驶控制。在车辆行驶控制中，控制装置根据由传感器检测出的参数计算控制量，依照控制量控制行驶装置。

车辆行驶控制的模式包括第1模式和第2模式。在第1模式中，控制装置将从第2车轮朝向第1车轮的第1方向设为前方向而进行车辆行驶控制。另一方面，在第2模式中，控制装置将从第1车轮朝向第2车轮的第2方向设为前方向而进行车辆行驶控制。即，在本发明中，前方向以及后方向未被固定，能够灵活地切换。

为了适当地进行车辆行驶控制，与模式(前方向以及后方向)的切换一起，检测参数或者控制量的定义也需要切换。检测参数的定义是指，由传感器检测出的检测值与用于控制量运算的输入值之间的对应关系。控制量的定义是指，由控制装置计算出的控制量与针对行驶装置的指示控制量之间的对应关系。

控制装置保持有定义检测参数和控制量的至少一方的定义信息。定义信息包括第1模式用的第1定义信息和第2模式用的第2定义信息。在第1模式中，控制装置依照第1定义信息进行车辆行驶控制。另一方面，在第2模式中，控制装置依照第2定义信息进行车辆行驶控制。这样，能够灵活地切换前方向和后方向、并且适当地进行车辆行驶控制。

附图说明

图1是用于说明本发明的第1实施方式所涉及的自动驾驶系统的概念图。

图2是示出本发明的第1实施方式所涉及的自动驾驶系统的结构例的框图。

图3是用于说明本发明的第1实施方式所涉及的车辆行驶控制的概念图。

图4是用于说明本发明的第1实施方式所涉及的车辆行驶控制的一个例子的概念图。

图5是用于说明本发明的第1实施方式中的定义的切换的一个例子的概念图。

图6是用于说明本发明的第1实施方式中的定义的切换的另一例子的概念图。

图7是用于说明本发明的第1实施方式中的定义的切换的又一例子的概念图。

图8是示出本发明的第1实施方式所涉及的自动驾驶系统的控制装置的功能结构例的框图。

图9是用于说明本发明的第3实施方式所涉及的状态维持控制的时序图。

图10是示出本发明的第3实施方式所涉及的自动驾驶系统的控制装置的功能结构例的框图。

(符号说明)

1：车辆；5：车轮；5-1：第1车轮；5-2：第2车轮；10：自动驾驶系统；20：行驶状态传感器；30：驾驶环境取得装置；50：行驶装置；51：操舵装置；52：驱动装置；53：制动装置；100：控制装置；110：控制量运算部；120：定义切换部；130：模式判定部；140：主体切换部；150：状态维持控制部；CON：控制量；CON-A：计算控制量；CON-B：指示控制量；DEF1：第1定义信息；DEF2：第2定义信息；ENV：驾驶环境信息；SEN：检测参数；SEN-A：检测值；SEN-B：输入值。

具体实施方式

参照附图，说明本发明的实施方式。

1.第1实施方式

1-1.自动驾驶系统的概略结构

图1是用于说明本实施方式所涉及的自动驾驶系统10的概念图。自动驾驶系统10进行控制车辆1的自动驾驶的自动驾驶控制。自动驾驶控制包括控制车辆1的行驶(操舵、加减速)的车辆行驶控制。典型地，自动驾驶系统10搭载于车辆1。

图2是示出本实施方式所涉及的自动驾驶系统10的结构例的框图。自动驾驶系统10具备行驶状态传感器20、驾驶环境取得装置30、行驶装置50、以及控制装置100。

行驶状态传感器20检测表示车辆1的行驶状态的参数。例如，行驶状态传感器20包括车轮速传感器21、车速传感器22、加速度传感器23、偏航率传感器24等。车轮速传感器21检测车辆1的各车轮5的旋转速度。车速传感器22检测作为车辆1的速度的车速。加速度传感器23检测车辆1的加速度(横加速度、前后加速度、上下加速度)。偏航率传感器24检测车辆1的偏航率。行驶状态传感器20将检测参数SEN送到控制装置100。

驾驶环境取得装置30取得表示车辆1的驾驶环境的驾驶环境信息ENV。例如，驾驶环境取得装置30包括地图数据库31、辨识传感器32、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)装置33、通信装置34等。

地图数据库31是表示行车道配置、道路形状的地图信息的数据库。驾驶环境取得装置30从地图数据库31取得必要的区域的地图信息。地图数据库31也可以储存到搭载于车辆1的预定的存储装置，也可以储存到车辆1的外部的管理服务器。在后者的情况下，驾驶环境取得装置30使用通信装置34与管理服务器进行通信，从管理服务器的地图数据库31取得必要的地图信息。

辨识传感器32辨识(检测)车辆1的周围的状况。例如，辨识传感器32包括摄影机、激光雷达(LIDAR：Laser Imaging Detection and Ranging(激光成像探测和测距))、以及雷达。周边状况信息表示由辨识传感器32辨识的结果。例如，周边状况信息包括车辆1的周围的周边车辆、白线的信息。

GPS装置33取得表示车辆1的位置以及方位的位置信息。另外，还能够通过对照由辨识传感器32检测出的白线的配置和用地图信息表示的行车道配置，取得精度更高的位置信息。作为其他例子，也可以通过使用通信装置34的V2X通信(车车间通信以及路车间通信)，取得位置信息。

驾驶环境信息ENV包括上述地图信息、周边状况信息、以及位置信息。驾驶环境取得装置30将取得的驾驶环境信息ENV送到控制装置100。

行驶装置50进行车辆1的操舵(车轮5的转舵)以及加减速。更详细而言，行驶装置50包括操舵装置51、驱动装置52、以及制动装置53。操舵装置51使车轮5转舵。例如，操舵装置51包括动力转向(EPS：Electric Power Steering(电动助力转向))装置。驱动装置52产生车轮5的驱动力。作为驱动装置52，例示发动机、电动机。制动装置53产生车轮5的制动力。由控制装置100控制行驶装置50的动作。

控制装置100包括具备处理器101以及存储器102的微型计算机。控制装置100还被称为ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)。通过处理器101执行储存于存储器102的控制程序，实现由控制装置100控制的各种处理。

例如，控制装置100进行通过控制行驶装置50控制车辆1的行驶的车辆行驶控制。更详细而言，控制装置100根据检测参数SEN、驾驶环境信息ENV，计算用于车辆行驶控制的控制量CON。然后，控制装置100依照控制量CON，控制行驶装置50，进行车辆行驶控制。车辆行驶控制包括控制操舵(车轮5的转舵)的操舵控制、和控制加减速的加减速控制。控制装置100通过控制操舵装置51，进行操舵控制。另外，控制装置100通过控制驱动装置52以及制动装置53，进行加减速控制。

进而，控制装置100利用上述车辆行驶控制，进行控制车辆1的自动驾驶的自动驾驶控制。例如，控制装置100根据驾驶环境信息ENV，定期地生成目标轨道。例如，目标轨道是通过行驶行车道的中央的线。控制装置100能够根据地图信息和位置信息，计算目标轨道。作为其他例子，控制装置100能够根据周边状况信息(白线的信息)，计算目标轨道。但是，目标轨道、其计算方法不限定于这些。在生成目标轨道后，控制装置100以使车辆1追随目标轨道的方式进行车辆行驶控制。

以下，更详细说明本实施方式所涉及的车辆行驶控制。

1-2.车辆行驶控制

图3是用于说明本实施方式所涉及的车辆行驶控制的概念图。车辆1具备在前后方向(longitudinal direction)分开配置的第1车轮5-1和第2车轮5-2。前后方向是与车辆1的横向(lateral direction)正交的平面方向。在以下的说明中，第1方向D1是从第2车轮5-2朝向第1车轮5-1的方向。另一方面，第2方向D2是从第1车轮5-1朝向第2车轮5-2的方向。

本实施方式所涉及的车辆1构成为能够针对第1方向D1和第2方向D2的各个方向实现同样的车辆举动。具体而言，操舵装置51构成为能够对第1车轮5-1和第2车轮5-2独立地进行转舵。驱动装置52构成为能够产生第1方向D1和第2方向D2各自的驱动力。驱动轮既可以是第1车轮5-1和第2车轮5-2的一方，也可以是第1车轮5-1和第2车轮5-2这两方。制动装置53构成为能够产生第1方向D1和第2方向D2各自的制动力。

在一般的车辆中，前轮和后轮、即前方向和后方向被预先定义(固定)。例如，第1车轮5-1是前轮，第2车轮5-2是后轮，第1方向D1是前方向，第2方向D2是后方向。

另一方面，根据本实施方式，前轮和后轮、即前方向和后方向未被预先定义(固定)，能够灵活地变更。为此，作为车辆行驶控制的模式，准备“第1模式”和“第2模式”这2种。

在第1模式中，第1方向D1是前方向，第2方向D2是后方向。控制装置100将第1方向D1设为前方向而进行车辆行驶控制。因此，在第1模式中，第1车轮5-1与前轮相当，第2车轮5-2与后轮相当。

在第2模式中，第2方向D2是前方向，第1方向D1是后方向。控制装置100将第2方向D2设为前方向而进行车辆行驶控制。因此，在第2模式中，第2车轮5-2与前轮相当，第1车轮5-1与后轮相当。

例如，控制装置100根据驾驶环境信息ENV，将期望的行进方向决定为前方向。在前方向是第1方向D1的情况下，控制装置100以第1模式进行车辆行驶控制。另一方面，在前方向是第2方向D2的情况下，控制装置100以第2模式进行车辆行驶控制。控制装置100根据需要，进行在第1模式与第2模式之间切换车辆行驶控制的模式的切换处理。

作为一个例子，考虑如图4所示的状况。在从A地点移动到B地点时，控制装置100以第1模式进行车辆行驶控制，使车辆1向第1方向D1前进。在B地点中，控制装置100将车辆行驶控制的模式从第1模式切换为第2模式。在从B地点移动到C地点时，控制装置100以第2模式进行车辆行驶控制，使车辆1向第2方向D2前进。这样，控制装置100能够以使车辆1不会后退而始终向前方向前进的方式进行车辆行驶控制。

作为比较例，考虑第1车轮5-1被固定为前轮，第2车轮5-2被固定为后轮的情况。以使车辆1在A地点至B地点的区间向前方向前进的方式，进行前进控制。或许以使车辆1在B地点至C地点的区间向后方向后退的方式，进行后退控制。然而，长时间持续后退控制并不现实。另外，在长时间持续后退控制时，车辆1的乘员感到不适感。为了在B地点至C地点的区间中也进行前进控制，需要使车辆1回头。然而，在该情况下，为了车辆1从B地点移动至C地点而所需的移动时间增加，移动效率降低。

另一方面，根据本实施方式，如图4所示，在从B地点移动到C地点时，无需使车辆1回头。通过灵活地切换前方向(模式)，能够使车辆1高效地移动。

1-3.定义的切换

如上所述，在车辆行驶控制中，控制装置100根据检测参数SEN计算控制量CON，依照控制量CON控制行驶装置50。在切换车辆行驶控制的模式(前方向以及后方向)时，检测参数SEN或者控制量CON的“定义”也有时需要一起切换。

作为一个例子，考虑车轮速传感器21。设为车轮速传感器21与各车轮5的旋转速度一起还能够检测旋转方向。例如，在车辆1向第1方向D1移动的情况下，旋转速度的检测值的符号是“正”，在车辆1向第2方向D2移动的情况下，旋转速度的检测值的符号是“负”。在符号是“正”的情况下，控制装置100判断为车辆1前进，在符号是“负”的情况下，控制装置100判断为车辆1后退。

在上述图4中，在车辆1从B地点移动到C地点的情况下，旋转速度的检测值的符号是“负”。在原样地使用负的检测值时，控制装置100错误地判断为车辆1后退。其结果，控制装置100进行不必要的制动控制，车辆1的移动停止。为了防止这样的误判断以及误控制，需要适当地修正符号。即，需要适当地切换检测参数SEN的“定义”。

作为其他例子，考虑控制车轮5的转舵的操舵控制。设为控制装置100不区分第1车轮5-1和第2车轮5-2，单纯地将前轮的目标操舵量计算为控制量CON。但是，实际的前轮根据模式变化，所以需要适当地切换应用计算出的控制量CON的对象。具体而言，需要在第1模式中，依照控制量CON控制第1车轮5-1，在第2模式中，依照控制量CON控制第2车轮5-2。这样，需要适当地切换控制量CON的“定义”。

在以下的说明中，为方便起见，将由行驶状态传感器20检测的检测参数SEN称为“检测值SEN-A”。将在控制量CON的计算中使用的检测参数SEN称为“输入值SEN-B”。另外，将由控制装置100计算的控制量CON称为“计算控制量CON-A”。将在行驶装置50的控制中使用的控制量CON称为“指示控制量CON-B”。

检测值SEN-A和输入值SEN-B相互对应起来。这样的检测值SEN-A与输入值SEN-B之间的对应关系和检测参数SEN的“定义”相当。另外，计算控制量CON-A和指示控制量CON-B相互对应起来。这样的计算控制量CON-A与指示控制量CON-B之间的对应关系和控制量CON的“定义”相当。

1-3-1.检测参数的定义的切换

图5示出检测参数SEN的定义的切换例。

作为一个例子，考虑由车轮速传感器21或者车速传感器22检测的前后速度。前后速度的检测值SEN-A的符号根据车辆1的行进方向是第1方向D1还是第2方向D2而不同。在第1模式中，前后速度的输入值SEN-B是检测值SEN-A。另一方面，在第2模式中，前后速度的输入值SEN-B是检测值SEN-A的-1倍。换言之，在第2模式中，在输入值SEN-B与检测值SEN-A之间符号反转。这样，前后速度的定义在第1模式和第2模式中不同，根据模式切换。

此外，也可以重排第1模式用的定义内容和第2模式用的定义内容。其在以下的说明中也是同样的。无论如何，在第1模式和第2模式中使用不同的定义。

作为另一例子，考虑以车速是正值为前提的车辆行驶控制。由车轮速传感器21或者车速传感器22检测车速。该车速的检测值SEN-A的符号根据车辆1的行进方向是第1方向D1还是第2方向D2而不同。例如，在车辆1向第1方向D1移动的情况下，车速的检测值SEN-A的符号是正，在车辆1向第2方向D2移动的情况下，车速的检测值SEN-A的符号是负。在第1模式中，车速的输入值SEN-B是检测值SEN-A。在第2模式中，车速的输入值SEN-B是检测值SEN-A的绝对值。这样，车速的定义在第1模式和第2模式中不同，根据模式切换。

作为又一例子，考虑由加速度传感器23检测的加速度(前后加速度、横加速度)。加速度的检测值SEN-A的符号根据车辆1的加速方向是第3方向还是第4方向而不同。在前后加速度的情况下，第3方向是第1方向D1，第4方向是第2方向D2。在横加速度的情况下，第3方向是与第1方向D1以及第2方向D2正交的横向，第4方向是与第3方向相反的横向。在第1模式中，加速度的输入值SEN-B是检测值SEN-A。另一方面，在第2模式中，加速度的输入值SEN-B是检测值SEN-A的-1倍。换言之，在第2模式中，在输入值SEN-B与检测值SEN-A之间符号反转。这样，加速度的定义在第1模式和第2模式中不同，根据模式切换。

1-3-2.与操舵控制关联的定义的切换

图6示出与操舵控制关联的定义的切换例。控制装置100计算与操舵控制关联的计算控制量CON-A。计算控制量CON-A包括作为前轮的目标操舵量的前轮操舵量STF、和作为后轮的目标操舵量的后轮操舵量STR。控制装置100参照前方向，将前轮操舵量STF和后轮操舵量STR计算为计算控制量CON-A。

在操舵装置51的控制中使用的指示控制量CON-B包括作为第1车轮5-1的目标操舵量的第1操舵量ST1、和作为第2车轮5-2的目标操舵量的第2操舵量ST2。在第1模式中，第1操舵量ST1是前轮操舵量STF，第2操舵量ST2是后轮操舵量STR。另一方面，在第2模式中，第1操舵量ST1是后轮操舵量STR，第2操舵量ST2是前轮操舵量STF。这样，控制量CON的定义在第1模式和第2模式中不同，根据模式切换。

在此，希望留意用于计算控制量CON的运算处理自身在第1模式和第2模式中相同。不依赖于模式，控制装置100仅计算必要的前轮操舵量STF和后轮操舵量STR。控制量CON的定义根据模式适当地切换，所以控制量CON的运算处理自身无需根据模式切换。无需准备第1模式用的运算处理和第2模式用的运算处理，所以运算处理被简化。其对运算负荷的减轻以及运算时间的缩短作出贡献。

1-3-3.与加减速控制关联的定义的切换

图7示出与加减速控制关联的定义的切换例。

作为一个例子，考虑用于控制驱动装置52的控制量CON。首先，考虑第1车轮5-1和第2车轮5-2的一方是驱动轮的情况。计算控制量CON-A包括目标驱动力ACT。控制装置100计算为了使车辆1前进而所需的目标驱动力ACT。在驱动装置52的控制中使用的指示控制量CON-B包括针对驱动轮的指示驱动力AC。在第1模式中，指示驱动力AC是目标驱动力ACT。另一方面，在第2模式中，指示驱动力AC是目标驱动力ACT的-1倍。换言之，在第2模式中，在指示控制量CON-B与计算控制量CON-A之间符号反转。

接下来，考虑第1车轮5-1和第2车轮5-2这两方是驱动轮的情况。计算控制量CON-A包括作为前轮的目标驱动力的前轮驱动力ACF、和作为后轮的目标驱动力的后轮驱动力ACR。控制装置100参照前方向，将前轮驱动力ACF和后轮驱动力ACR计算为计算控制量CON-A。在驱动装置52的控制中使用的指示控制量CON-B包括作为第1车轮5-1的目标驱动力的第1驱动力AC1、和作为第2车轮5-2的目标驱动力的第2驱动力AC2。在第1模式中，第1驱动力AC1是前轮驱动力ACF，第2驱动力AC2是后轮驱动力ACR。另一方面，在第2模式中，第1驱动力AC1是后轮驱动力ACR的-1倍，第2驱动力AC2是前轮驱动力ACF的-1倍。

作为其他例子，考虑用于控制制动装置53的控制量CON。计算控制量CON-A包括作为前轮的目标制动力的前轮制动力BRF、和作为后轮的目标制动力的后轮制动力BRR。控制装置100参照前方向，将前轮制动力BRF和后轮制动力BRR计算为计算控制量CON-A。在制动装置53的控制中使用的指示控制量CON-B包括作为第1车轮5-1的目标制动力的第1制动力BR1、和作为第2车轮5-2的目标制动力的第2制动力BR2。在第1模式中，第1制动力BR1是前轮制动力BRF，第2制动力BR2是后轮制动力BRR。另一方面，在第2模式中，第1制动力BR1是后轮制动力BRR的-1倍，第2制动力BR2是前轮制动力BRF的-1倍。

在针对制动装置53的卡钳等致动器的指示量具有正或者负的符号的情况下也是同样的。

这样，控制量CON的定义在第1模式和第2模式中不同，根据模式切换。控制量CON的定义根据模式适当地切换，所以无需根据模式切换控制量CON的运算处理自身。无需准备第1模式用的运算处理和第2模式用的运算处理，所以运算处理被简化。其对运算负荷的减轻以及运算时间的缩短作出贡献。

1-4.由控制装置控制的处理

图8是示出本实施方式所涉及的控制装置100的功能结构例的框图。在控制装置100中，作为功能块，具备控制量运算部110、定义切换部120、以及模式判定部130。通过控制装置100的处理器101执行储存于存储器102的控制程序，实现这些功能块。

控制量运算部110根据检测参数SEN以及驾驶环境信息ENV，计算用于车辆行驶控制的控制量CON。更详细而言，控制量运算部110根据检测参数SEN的输入值SEN-B，计算计算控制量CON-A。无需在第1模式和第2模式中切换该控制量运算部110中的运算处理。因此，施加到控制量运算部110的运算负荷被减轻，并且运算时间被缩短。

定义切换部120保持有定义信息DEF。定义信息DEF定义检测值SEN-A与输入值SEN-B之间的对应关系、以及计算控制量CON-A与指示控制量CON-B之间的对应关系(参照图5～图7)。这样的定义信息DEF预先被制作并储存到控制装置100的存储器102。

定义切换部120从行驶状态传感器20接受检测值SEN-A。定义切换部120参照定义信息DEF，取得与检测值SEN-A对应起来的输入值SEN-B。换言之，定义切换部120将检测值SEN-A变换为输入值SEN-B。然后，定义切换部120将输入值SEN-B输出到控制量运算部110。

另外，定义切换部120接受由控制量运算部110计算出的计算控制量CON-A。定义切换部120参照定义信息DEF，取得与计算控制量CON-A对应起来的指示控制量CON-B。换言之，定义切换部120将计算控制量CON-A变换为指示控制量CON-B。然后，控制装置100依照指示控制量CON-B，控制行驶装置50。

进而，定义信息DEF包括第1模式用的第1定义信息DEF1、和第2模式用的第2定义信息DEF2。如在图5～图7中说明的那样，基于第1定义信息DEF1的定义和基于第2定义信息DEF2的定义不同。在第1模式中，定义切换部120将第1定义信息DEF1用作定义信息DEF。另一方面，在第2模式中，定义切换部120将第2定义信息DEF2用作定义信息DEF。即，定义切换部120进行根据模式切换定义信息DEF的切换处理。

模式判定部130判定车辆行驶控制的模式。例如，模式判定部130根据驾驶环境信息ENV，将期望的行进方向决定为前方向。在前方向是第1方向D1的情况下，模式判定部130选择第1模式。另一方面，在前方向是第2方向D2的情况下，模式判定部130选择第2模式。即，模式判定部130进行在第1模式与第2模式之间切换车辆行驶控制的模式的切换处理。

模式判定部130将选择模式通知给定义切换部120。定义切换部120使用与选择模式对应的定义信息DEF。在前方向变化的情况下，模式判定部130切换选择模式，定义切换部120切换使用的定义信息DEF。车辆行驶控制的模式的切换还能够称为定义信息DEF的切换。

如以上说明，本实施方式所涉及的控制装置100保持有第1定义信息DEF1和第2定义信息DEF2。在第1模式中，控制装置100依照第1定义信息DEF1进行车辆行驶控制。另一方面，在第2模式中，控制装置100依照第2定义信息DEF2进行车辆行驶控制。由此，能够适当地进行车辆行驶控制。

1-5.变形例

在上述说明中，切换了检测参数SEN以及控制量CON这两方的定义。但是，本实施方式不限定于此。

在不需要控制量CON的定义的切换的车辆结构的情况下，仅检测参数SEN的定义被切换。在该情况下，定义信息DEF定义检测值SEN-A与输入值SEN-B之间的对应关系。由控制装置100计算的计算控制量CON-A被原样地用作指示控制量CON-B。

在不需要检测参数SEN的定义的切换的车辆结构的情况下，仅控制量CON的定义被切换。在该情况下，定义信息DEF定义计算控制量CON-A与指示控制量CON-B之间的对应关系。检测参数SEN的检测值SEN-A被原样地用作输入值SEN-B。

1-6.总结

根据本实施方式，自动驾驶系统10的控制装置100进行车辆行驶控制。在车辆行驶控制中，控制装置100根据检测参数SEN计算控制量CON，依照控制量CON控制行驶装置50。

车辆行驶控制的模式包括第1模式和第2模式。在第1模式中，控制装置100将从第2车轮5-2朝向第1车轮5-1的第1方向D1设为前方向而进行车辆行驶控制。另一方面，在第2模式中，控制装置100将从第1车轮5-1朝向第2车轮5-2的第2方向D2设为前方向而进行车辆行驶控制。即，在本实施方式中，前方向以及后方向未被固定，能够灵活地切换。

为了适当地进行车辆行驶控制，与模式(前方向以及后方向)的切换一起，检测参数SEN或者控制量CON的定义也需要切换。为此，控制装置100保持有定义检测参数SEN或者控制量CON的定义信息DEF。定义信息DEF包括第1模式用的第1定义信息DEF1、和第2模式用的第2定义信息DEF2。在第1模式中，控制装置100依照第1定义信息DEF1进行车辆行驶控制。另一方面，在第2模式中，控制装置100依照第2定义信息DEF2进行车辆行驶控制。这样，能够灵活地切换前方向和后方向、并且适当地进行车辆行驶控制。

根据本实施方式，能够灵活地切换前方向，所以有能够使车辆1高效地移动的情况。例如，如在图4中说明的那样，通过灵活地切换前方向，在从B地点移动到C地点时无需使车辆1回头。

另外，控制装置100也可以以使车辆1不会后退而始终向前方向前进的方式进行车辆行驶控制。由此，车辆行驶控制所需的处理被简化。

本实施方式所涉及的技术还能够应用于例如MaaS(Mobility as a Service，出行即服务)等。

2.第2实施方式

如上所述，控制装置100进行在第1模式与第2模式之间切换车辆行驶控制的模式的“切换处理”。在车辆1的举动大的过程中进行切换处理时，存在车辆1的举动成为未意图的举动的可能性。另外，在针对车辆1的控制(操作)大的过程中进行切换处理时，存在车辆1的控制成为未意图的控制的可能性。这些情况从稳定的车辆行驶控制的观点来说不优选。另外，车辆1的乘员对未意图的车辆1的举动、控制感到不适感。因此，在第2实施方式中，控制装置100根据状况，许可/禁止切换处理。

例如，考虑表示车辆1的举动的大小的“车辆举动量”。作为车辆举动量，例示前后速度、前后加速度、横加速度、上下加速度、偏航率、俯仰率、侧倾率等。切换许可条件是车辆举动量处于容许范围内。换言之，切换许可条件是车辆举动量处于阈值以下。控制装置100能够根据检测参数SEN，判定切换许可条件是否成立。

作为其他例子，考虑表示车辆1的控制的大小的“车辆控制量”。作为车辆控制量，例示前轮操舵角、前轮操舵角速度、前轮操舵角加速度、后轮操舵角、后轮操舵角速度、后轮操舵角加速度、驱动力、制动力等。切换许可条件是车辆控制量处于容许范围内。换言之，切换许可条件是车辆控制量处于阈值以下。控制装置100能够根据控制量CON，判定切换许可条件是否成立。

切换许可条件也可以是车辆举动量和车辆控制量分别为阈值以下。控制装置100能够根据检测参数SEN以及控制量CON，判定切换许可条件是否成立。

在切换许可条件不成立的情况下，控制装置100禁止切换处理。另一方面，在切换许可条件成立的情况下，控制装置100许可切换处理。在切换处理被许可之后，控制装置100执行切换处理。

根据第2实施方式，防止在车辆举动量或者车辆控制量大的期间进行切换处理。由此，防止车辆1的举动或者控制成为未意图的举动或者控制。其结果，确保车辆行驶控制的稳定性。另外，抑制对车辆行驶控制的不适感。

3.第3实施方式

根据第3实施方式，控制装置100在开始切换处理后，将切换许可条件成立的状态维持第1期间。例如，控制装置100控制制动装置53，将车辆1停止的状态维持第1期间。第1期间既可以是一定期间，也可以是可变期间。以下，把将切换许可条件成立的状态维持第1期间的控制称为“状态维持控制”。

图9是用于说明状态维持控制的时序图。横轴表示时间，纵轴表示车辆举动量或者车辆控制量。在时刻ta，车辆举动量或者车辆控制量低于阈值TH。由此，切换许可条件成立。之后，在时刻tb～tc的期间，进行切换处理。控制装置100在时刻tb～tc的期间，进行状态维持控制，维持切换许可条件成立的状态。由此，能够可靠地执行切换处理。

图10是示出本实施方式所涉及的控制装置100的功能结构例的框图。控制装置100还具备主体切换部140和状态维持控制部150。

主体切换部140切换控制量CON的计算主体。通常，主体切换部140将控制量运算部110选择为控制量CON的计算主体。主体切换部140从模式判定部130取得与模式切换有关的信息。在从切换处理开始起第1期间，主体切换部140将状态维持控制部150选择为控制量CON的计算主体。

状态维持控制部150根据检测参数SEN的检测值SEN-A，计算指示控制量CON-B。此时，以维持切换许可条件成立的状态的方式计算指示控制量CON-B。例如，状态维持控制部150将使得车辆1持续停止的目标制动力以及目标驱动力计算为指示控制量CON-B。然后，控制装置100依照由状态维持控制部150计算出的指示控制量CON-B，控制行驶装置50。

根据第3实施方式，在切换处理开始后，维持切换许可条件成立的状态。由此，能够可靠地执行切换处理。

Claims

1.一种控制车辆的自动驾驶的自动驾驶系统，其中，

所述车辆具备在前后方向分开配置的第1车轮和第2车轮，

第1方向是从所述第2车轮朝向所述第1车轮的方向，

第2方向是从所述第1车轮朝向所述第2车轮的方向，

所述自动驾驶系统具备：

传感器，检测表示所述车辆的行驶状态的参数；

行驶装置，进行所述车辆的操舵及加减速；以及

控制装置，进行如下的车辆行驶控制：根据与所述参数的检测值对应起来的输入值计算控制量，依照所述控制量控制所述行驶装置，

定义信息定义所述检测值与所述输入值之间的对应关系，

所述车辆行驶控制的模式包括：

第2模式，将所述第2方向设为所述前方向进行所述车辆行驶控制，

2.根据权利要求1所述的自动驾驶系统，其中，

所述检测值的符号根据所述车辆的行进方向是所述第1方向还是所述第2方向而不同，

在所述第1模式和所述第2模式的一方中，所述输入值是所述检测值，

在所述第1模式和所述第2模式的另一方中，所述输入值是所述检测值的-1倍。

3.根据权利要求1或者2所述的自动驾驶系统，其中，

所述检测值的符号根据所述车辆的加速方向是第3方向还是与所述第3方向相反的第4方向而不同，

4.一种控制车辆的自动驾驶的自动驾驶系统，其中，

所述车辆具备在前后方向分开配置的第1车轮和第2车轮，

第1方向是从所述第2车轮朝向所述第1车轮的方向，

第2方向是从所述第1车轮朝向所述第2车轮的方向，

所述自动驾驶系统具备：

传感器，检测表示所述车辆的行驶状态的参数；

行驶装置，进行所述车辆的操舵及加减速；以及

控制装置，进行如下的车辆行驶控制：根据所述参数计算控制量，依照与计算出的所述控制量对应起来的指示控制量控制所述行驶装置，

定义信息定义计算出的所述控制量与所述指示控制量之间的对应关系，

所述车辆行驶控制的模式包括：

5.根据权利要求4所述的自动驾驶系统，其中，

所述行驶装置包括使所述第1车轮以及所述第2车轮独立地转舵的操舵装置，

所述指示控制量包括所述第1车轮的第1操舵量和所述第2车轮的第2操舵量，

所述控制装置将前轮操舵量和后轮操舵量计算为所述控制量，

在所述第1模式和所述第2模式的一方中，所述第1操舵量是所述前轮操舵量，所述第2操舵量是所述后轮操舵量，

在所述第1模式和所述第2模式的另一方中，所述第1操舵量是所述后轮操舵量，所述第2操舵量是所述前轮操舵量。

6.根据权利要求4或者5所述的自动驾驶系统，其中，

所述行驶装置包括产生所述第1方向和所述第2方向各自的驱动力的驱动装置，

所述指示控制量包括针对作为所述第1车轮以及所述第2车轮的一方的驱动轮的指示驱动力，

所述控制装置将目标驱动力计算为所述控制量，

在所述第1模式和所述第2模式的一方中，所述指示驱动力是所述目标驱动力，

在所述第1模式和所述第2模式的另一方中，所述指示驱动力是所述目标驱动力的-1倍。

7.根据权利要求4或者5所述的自动驾驶系统，其中，

所述指示控制量包括所述第1车轮的第1驱动力和所述第2车轮的第2驱动力，

所述控制装置将前轮驱动力和后轮驱动力计算为所述控制量，

在所述第1模式和所述第2模式的一方中，所述第1驱动力是所述前轮驱动力，所述第2驱动力是所述后轮驱动力，

在所述第1模式和所述第2模式的另一方中，所述第1驱动力是所述后轮驱动力的-1倍，所述第2驱动力是所述前轮驱动力的-1倍。

8.根据权利要求4至7中的任意一项所述的自动驾驶系统，其中，

所述行驶装置包括产生所述第1方向和所述第2方向各自的制动力的制动装置，

所述指示控制量包括所述第1车轮的第1制动力和所述第2车轮的第2制动力，

所述控制装置将前轮制动力和后轮制动力计算为所述控制量，

在所述第1模式和所述第2模式的一方中，所述第1制动力是所述前轮制动力，所述第2制动力是所述后轮制动力，

在所述第1模式和所述第2模式的另一方中，所述第1制动力是所述后轮制动力的-1倍，所述第2制动力是所述前轮制动力的-1倍。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的自动驾驶系统，其中，

所述控制装置进行在所述第1模式与所述第2模式之间切换所述模式的切换处理，

切换许可条件是表示所述车辆的举动的大小的车辆举动量以及表示所述车辆的控制的大小的车辆控制量中的至少一方为阈值以下，

所述控制装置根据所述参数以及所述控制量的至少1个，判定所述切换许可条件是否成立，

所述控制装置在所述切换许可条件成立的情况下，许可所述切换处理，

所述控制装置在所述切换许可条件不成立的情况下，禁止所述切换处理。

10.根据权利要求9所述的自动驾驶系统，其中，

所述控制装置进行如下的状态维持控制：在所述切换处理开始之后，将所述切换许可条件成立的状态维持第1期间。

11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的自动驾驶系统，其中，

所述控制装置以使所述车辆不后退而向所述前方向前进的方式进行所述车辆行驶控制。