專利名稱：車道保持輔助裝置和車道保持輔助方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使得車輛能夠沿著行車道行駛、并且防止車輛從行車道偏離的車道保 持輔助裝置和車道保持輔助方法。
背景技術(shù)：
作為車道保持輔助裝置，例如，專利文獻(xiàn)1已經(jīng)公開(kāi)了其發(fā)明。該專利文獻(xiàn)1中所公開(kāi)的技術(shù)是控制轉(zhuǎn)向車輪的轉(zhuǎn)輪角、以使得車輛的行駛方向 和行車道之間的角度偏差減小的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1中的發(fā)明的目的是防止車輛從行車道偏罔。專利文獻(xiàn)1 日本特許3729494

發(fā)明內(nèi)容
如專利文獻(xiàn)1所述，在僅控制車輛的行駛方向、以使得相對(duì)于行車道的角度偏差 為0的情況下，在發(fā)生朝向偏離側(cè)的角度偏差的情形和發(fā)生朝向偏離躲避側(cè)的角度偏差的 情形這兩種情形下，執(zhí)行相同的控制。這里，作為例子，以下將解釋車輛處于該車輛接近行車道的一側(cè)邊緣的位置的情 形。例如，假定為了確保偏離防止效果而將控制增益設(shè)置為大，則在這種情況下，在發(fā) 生朝向偏離側(cè)(車輛的行駛方向是接近行車道的以上的一側(cè)邊緣的方向)的角度偏差的情 形下，朝向偏離躲避側(cè)的控制量變大，于是可以更加有效地防止偏離。然而，在發(fā)生朝向偏 離躲避側(cè)(車輛的行駛方向是遠(yuǎn)離以上的一側(cè)邊緣的方向)的角度偏差的情形下，朝向偏 離側(cè)的控制強(qiáng)烈介入。即，有可能這將給予乘客朝向偏離側(cè)的控制介入的別扭感或奇怪感。相反，如果為了減輕發(fā)生朝向偏離躲避側(cè)的角度偏差時(shí)的控制介入的別扭感，將 控制增益設(shè)置為小，則發(fā)生朝向偏離側(cè)的角度偏差時(shí)的控制介入變?nèi)?，并且偏離防止效果 被減弱。這樣，在以上相關(guān)技術(shù)中，在發(fā)生朝向偏離側(cè)的角度偏差時(shí)的偏離防止效果和發(fā) 生朝向偏離躲避側(cè)的角度偏離時(shí)的控制介入的別扭感覺(jué)之間存在折衷的關(guān)系。此外，在相關(guān)技術(shù)中，由于僅控制車輛的行駛方向以使得角度偏差為0，因此當(dāng)車 輛的行駛方向平行于行車道時(shí)，控制結(jié)束。由于該原因，例如，在由于車輛的相對(duì)于行車道 的角度偏差大或相對(duì)于行車道的橫向速度大、因而通過(guò)以上控制不能夠完全防止車輛從行 車道偏離的情況下，出現(xiàn)以下問(wèn)題。即，盡管車輛正在偏離行車道，但當(dāng)車輛平行于行車道時(shí)控制結(jié)束，于是出現(xiàn)使車 輛返回行車道內(nèi)并使車輛保持位于行車道內(nèi)的效果不足的問(wèn)題。本發(fā)明集中關(guān)注以上幾點(diǎn)，并且本發(fā)明的目的是提供一種能夠減輕由于與駕駛員 意圖駕駛的駕駛路線的差異所引起的別扭感、并且有效地防止行車道偏離的車道保持輔助裝置。
為了解決以上問(wèn)題，在本發(fā)明中，在車輛正在行駛的行車道中設(shè)置橫向位移閾值。 并且，當(dāng)車輛從行車道的中央側(cè)穿過(guò)橫向位移閾值時(shí)，對(duì)車輛的行駛方向進(jìn)行控制，以使得 在相對(duì)于橫向位移閾值的行車道中央側(cè)，相對(duì)于行車道的角度偏差減小，并且對(duì)車輛的行 駛方向進(jìn)行控制，以使得在相對(duì)于橫向位移閾值的行車道的寬度方向上的外側(cè)，至少相對(duì) 于橫向位移閾值的橫向位移偏差減小。


圖1是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的車輛的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。圖2是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的車道保持輔助控制器中的處理的圖。圖3是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的各值之間的關(guān)系的頂視圖。圖4是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的各值之間的關(guān)系的頂視圖。圖5A是示出橫向位移X和橫向位移偏差之間的關(guān)系的圖。圖5B是示出橫向位移X和橫向位移偏差之間的關(guān)系的圖。圖6A是示出橫擺角θ和橫擺角偏差之間的關(guān)系的圖。圖6Β是示出橫擺角θ和橫擺角偏差之間的關(guān)系的圖。圖7是示出彎道內(nèi)(IN)側(cè)增益映射的概念圖。圖8是示出彎道外(OUT)側(cè)增益映射的概念圖。圖9A是示出反饋增益Ky_R的狀態(tài)的概念圖。圖9B是示出反饋增益Ky_L的狀態(tài)的概念圖。圖IOA是示出橫向位置和加權(quán)系數(shù)的值的圖。圖IOB是示出橫向位置和加權(quán)系數(shù)的值的圖。圖11是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)的圖。圖12是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的彎道中的運(yùn)動(dòng)的圖。圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的偏離時(shí)的軌跡線的概念圖。圖14是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的變形例的各值之間的關(guān)系的頂視 圖。圖15A是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的偏離側(cè)轉(zhuǎn)變區(qū)域的加權(quán)系數(shù)的圖。圖15B是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的偏離側(cè)轉(zhuǎn)變區(qū)域的加權(quán)系數(shù)的圖。圖16是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的車道保持輔助控制器中的處理的 圖。圖17是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的車道保持輔助控制器中的處理的 圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明，在車輛位于行車道中央側(cè)處的情況下，通過(guò)執(zhí)行控制以使得角度偏 差減小，車輛根據(jù)駕駛員意圖駕駛的駕駛路線，沿著行車道行駛。另一方面，在車輛位于行車道邊緣側(cè)處的情況下，由于使車輛返回至行車道中央 側(cè)的控制介入，因此可以適當(dāng)使車輛保持位于行車道內(nèi)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以減輕由于與駕駛員意圖駕駛的駕駛路線的差異所引起的別扭感或奇怪感，并且有效地防止行車道偏離。接著，將參考附圖來(lái)解釋本發(fā)明的實(shí)施例。圖1是應(yīng)用了本實(shí)施例的車道保持輔助裝置的車輛的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖。本實(shí)施例中的車輛采用線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。MM.首先，將參考圖1來(lái)解釋結(jié)構(gòu)。駕駛員操作的方向盤(pán)12與轉(zhuǎn)向輸入軸30連接。轉(zhuǎn)向輸入軸30配置有檢測(cè)方向 盤(pán)12的轉(zhuǎn)向角的方向盤(pán)角度傳感器1。方向盤(pán)角度傳感器1將檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向角度信號(hào)輸出 至轉(zhuǎn)向控制器11。第一中間軸31經(jīng)由轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器2連接至轉(zhuǎn)向輸入軸30。轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器2 檢測(cè)輸入至轉(zhuǎn)向輸入軸30的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，并將其轉(zhuǎn)矩信號(hào)輸出至轉(zhuǎn)向控制器11。轉(zhuǎn)向反作用力致動(dòng)器3與第一中間軸31連接。轉(zhuǎn)向反作用力致動(dòng)器3基于來(lái)自轉(zhuǎn) 向控制器11的命令，將轉(zhuǎn)向反作用力添加至第一中間軸31。在轉(zhuǎn)向反作用力致動(dòng)器3的轉(zhuǎn) 向反作用力電動(dòng)機(jī)處設(shè)置轉(zhuǎn)向反作用力電動(dòng)機(jī)角度傳感器4。轉(zhuǎn)向反作用力電動(dòng)機(jī)角度傳 感器4檢測(cè)轉(zhuǎn)向反作用力電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度位置，并將其檢測(cè)信號(hào)輸出至轉(zhuǎn)向控制器11。第二中間軸32經(jīng)由機(jī)械支承單元10連接至第一中間軸31。在正常狀態(tài)下，機(jī)械 支承單元10斷開(kāi)第一中間軸31和第二中間軸32之間的轉(zhuǎn)矩傳遞。并且，機(jī)械支承單元10 基于來(lái)自轉(zhuǎn)向控制器11的命令，使第一中間軸31和第二中間軸32相連接，并允許轉(zhuǎn)矩傳 遞。第二中間軸32經(jīng)由轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)矩傳感器7連接至轉(zhuǎn)向輸出軸33。此外，轉(zhuǎn)輪致動(dòng)器5 與第二中間軸32連接。轉(zhuǎn)輪致動(dòng)器5基于來(lái)自轉(zhuǎn)向控制器11的命令，使第二中間軸32轉(zhuǎn) 動(dòng)。在轉(zhuǎn)輪致動(dòng)器5的轉(zhuǎn)輪電動(dòng)機(jī)處設(shè)置轉(zhuǎn)輪致動(dòng)器角度傳感器6。轉(zhuǎn)輪致動(dòng)器角度傳感 器6檢測(cè)轉(zhuǎn)輪致動(dòng)器5的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度位置，并將其檢測(cè)信號(hào)輸出至轉(zhuǎn)向控制器11。轉(zhuǎn)向輸出軸33經(jīng)由齒條齒輪機(jī)構(gòu)連接至齒條軸34。即，與轉(zhuǎn)向輸出軸33連接的 齒輪與齒條軸34的齒條嚙合。以齒條軸34的軸方向?yàn)檐囕v寬度方向的方式放置齒條軸 34。然后，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向輸出軸33，齒條軸34在車輛寬度方向的軸方向上移動(dòng)。附圖標(biāo)記 8表示齒輪角度傳感器。齒輪角度傳感器8檢測(cè)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，并將其輸出至轉(zhuǎn)向控制器 11。齒條軸34的左端和右端經(jīng)由左右各個(gè)橫拉桿35連接至左右各個(gè)轉(zhuǎn)向節(jié)。附圖標(biāo) 記36表示從轉(zhuǎn)向節(jié)突出的轉(zhuǎn)向節(jié)臂。轉(zhuǎn)向節(jié)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐作為轉(zhuǎn)向控制輪的前車輪13。 橫拉桿35配置有橫拉桿軸力傳感器9。橫拉桿軸力傳感器9檢測(cè)橫拉桿35的軸力，并將其 檢測(cè)信號(hào)輸出至轉(zhuǎn)向控制器11。此外，向轉(zhuǎn)向控制器11輸入車輛狀態(tài)參數(shù)14。例如，車輛狀態(tài)參數(shù)14是由車輛速 度檢測(cè)部件檢測(cè)到的車輛速度和由路面摩擦系數(shù)估計(jì)部件檢測(cè)到的行駛路面的摩擦系數(shù) 估計(jì)值。轉(zhuǎn)向控制器11向轉(zhuǎn)輪致動(dòng)器5輸出與方向盤(pán)角度傳感器1檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向角相對(duì) 應(yīng)的轉(zhuǎn)輪角的轉(zhuǎn)輪命令值。轉(zhuǎn)向控制器11還向轉(zhuǎn)向反作用力致動(dòng)器3輸出用于添加轉(zhuǎn)向 反作用力的命令值。這里，當(dāng)轉(zhuǎn)向控制器11從后面所述的車道保持輔助控制器15輸入校 正量的轉(zhuǎn)輪命令時(shí)，轉(zhuǎn)向控制器11通過(guò)將校正轉(zhuǎn)輪命令添加至轉(zhuǎn)輪命令值來(lái)校正該轉(zhuǎn)輪命令值。此外，為前車輪13和后車輪40的各車輪設(shè)置制動(dòng)單元。各制動(dòng)單元包括制動(dòng)盤(pán) 22、和通過(guò)供給液壓將制動(dòng)盤(pán)22夾在中間來(lái)提供制動(dòng)力的輪缸23。制動(dòng)單元的各輪缸23 連接至壓力控制單元24。于是，制動(dòng)單元利用從壓力控制單元24供給的液壓，向各個(gè)車輪 單獨(dú)提供制動(dòng)。此外，配置有作為發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)的并對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)43、和 控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)43的驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)控制器42。驅(qū)動(dòng)控制器42利用來(lái)自車道保持輔助控制器 15的校正命令的量來(lái)校正驅(qū)動(dòng)量。附圖標(biāo)記44表示安裝在駕駛員的座椅前方的儀表組中的燈。附圖標(biāo)記45表示車 廂內(nèi)所設(shè)置的警告裝置。對(duì)具有以上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的車輛設(shè)置車道保持輔助裝置。接著將解釋該結(jié)構(gòu)。在車輛上安裝具有圖像處理功能的單眼攝像機(jī)。該具有圖像處理功能的單眼攝像 機(jī)是用于檢測(cè)車輛的位置的外部識(shí)別部件16。具有圖像處理功能的單眼攝像機(jī)拍攝車輛前 方的路面。單眼攝像機(jī)根據(jù)所拍攝的攝像機(jī)圖像判斷路面狀態(tài)，并將與車輛正在行駛的行 車道中的車輛位置有關(guān)的信號(hào)輸出至車道保持輔助控制器15。與行車道中的車輛位置有關(guān) 的信號(hào)是與作為車輛的行駛方向相對(duì)于行車道的角度偏差的橫擺角θ、離行車道中央的橫 向位移X和行車道的曲率P有關(guān)的信息。此外，設(shè)置有方向指示器開(kāi)關(guān)17。將方向指示器開(kāi)關(guān)17的信號(hào)作為與駕駛員是否 改變行車道有關(guān)的判斷信息輸出至車道保持輔助控制器15。車道保持輔助控制器15從轉(zhuǎn)向控制器11輸入當(dāng)前轉(zhuǎn)向狀態(tài)和車輪的轉(zhuǎn)向狀態(tài)等 的信號(hào)。車道保持輔助控制器15基于這些輸入信號(hào)計(jì)算用于使車輛保持位于行車道中的 控制量，并將它們至少輸出至轉(zhuǎn)向控制器11。接著，將參考圖2來(lái)解釋車道保持輔助控制器15中的處理。該車道保持輔助控制器15以特定采樣間隔重復(fù)進(jìn)行處理。在處理開(kāi)始時(shí)，在步驟SlOO中，讀取來(lái)自各傳感器和轉(zhuǎn)向控制器11等的各數(shù)據(jù)。 讀取來(lái)自車輪速度傳感器18 21的各車輪速度Vw。此外，讀取轉(zhuǎn)向角δ、轉(zhuǎn)向角速度δ’ 和方向指示器開(kāi)關(guān)17的信號(hào)。從外部識(shí)別部件16的攝像機(jī)控制器分別讀取車輛相對(duì)于行 車道L的橫擺角θ、離行車道中央Ls的橫向位移X和行車道L的曲率P。這里，對(duì)于離行車道中央Ls的橫向位移X，如圖3和4所示，以車輛C的重心位置 G作為基準(zhǔn)來(lái)確定橫向位移X。然而，也可以不以車輛C的重心位置G作為基準(zhǔn)。例如，可 以以車輛C的前端部的中央作為基準(zhǔn)來(lái)確定離行車道中央Ls的橫向位移X。S卩，如圖4所 示，根據(jù)橫擺角θ，車輛C的前端部首先在偏離方向上偏移。因而，可以以前端部作為基準(zhǔn) 來(lái)確定橫向位移X，于是可以較早減小橫向位移偏差。隨后，在步驟SllO中，基于以下表達(dá)式(1)和表達(dá)式(2)來(lái)設(shè)置左側(cè)橫向位移基 準(zhǔn)閾值XLt和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)閾值XRt。這里，如圖3所示，右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)閾值XRt是定義作為對(duì)于右偏離所設(shè)置的橫 向位移X的偏差的基準(zhǔn)的橫向位移基準(zhǔn)位置LXR的位置的值。左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)閾值XLt是定義作為對(duì)于左偏離所設(shè)置的橫向位移X的偏差的基準(zhǔn)的橫向位移基準(zhǔn)位置LXL的位置 的值。XRt= (fflane/2)-(ffcar/2)-Xoffset ... (1)XLt = - ((fflane/2) - (ffcar/2)-Xoffset)…(2)這里，對(duì)于離行車道中央Ls的橫向位移X，當(dāng)車輛C位于相對(duì)于行車道L的中央的 右側(cè)處時(shí)，該橫向位移X為正，并且當(dāng)車輛C位于相對(duì)于行車道L的中央的左側(cè)處時(shí)，該橫 向位移X為負(fù)。因此，將右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)閾值XRt側(cè)設(shè)置為正。此外，如圖3所示，Wlane是行車道寬度，并且Wear是車輛C的車輛寬度。XofTset是對(duì)于行車道邊緣側(cè)Le (白線或路肩)的位置的余量。該余量XofTset可 以根據(jù)行車道寬度Wlane或車輛速度而改變。例如，行車道寬度Wlane越窄，余量Xoffset 越小。此外，對(duì)于左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR，各自可以使用 不同的余量Xoffset。或者，這些左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR 可以為固定值。隨后，在步驟S120中，基于以下表達(dá)式(3)來(lái)計(jì)算對(duì)于右偏離的橫向位移偏差 AXR。Δ XR = X-XRt ...(3)這里，在Δ XR彡O的情況下，Δ XR = O (僅取正值)。通過(guò)以上表達(dá)式(3)，如圖5Α所示給出橫向位移X和對(duì)于右偏離的橫向位移偏差 Δ XR之間的關(guān)系。S卩，通過(guò)使用表達(dá)式(3)，當(dāng)“X-XRt”為“X-XRt彡O”時(shí)，判斷為車輛C相對(duì)于行車 道中央Ls超出右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR。這是車輛C移動(dòng)至右側(cè)行車道邊緣側(cè)Le側(cè)的 情況。因此，利用作為離車輛C近的橫向位移基準(zhǔn)位置的右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR作為 橫向位移偏差的基準(zhǔn)，確定對(duì)于右偏離的橫向位移偏差A(yù)XR。隨后，在步驟S130中，基于以下表達(dá)式(4)來(lái)計(jì)算對(duì)于左偏離的橫向位移偏差 Δ XL。Δ XL = X-XLt ... (4)這里，在Δ XL彡O的情況下，Δ XL = O (僅取負(fù)值)。通過(guò)以上表達(dá)式(4)，如圖5Β所示給出橫向位移X和對(duì)于左偏離的橫向位移偏差 Δ XL之間的關(guān)系。S卩，通過(guò)使用表達(dá)式(4)，當(dāng)“X-XLt”為“X-XLt ( O”時(shí)，判斷為車輛C相對(duì)于行車 道中央Ls超出左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL。這是車輛C移動(dòng)至左側(cè)行車道邊緣側(cè)Le側(cè)的 情況。因此，利用作為離車輛C近的橫向位移基準(zhǔn)位置的左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL作為 橫向位移偏差的基準(zhǔn)，確定對(duì)于左偏離的橫向位移偏差A(yù)XL。隨后，在步驟S140中，基于以下表達(dá)式(5)來(lái)計(jì)算對(duì)于右偏離的橫擺角偏差 Δ θ R0這里，當(dāng)形成朝向右側(cè)的橫擺角θ時(shí)(如同圖4 一樣的狀態(tài))，車輛C相對(duì)于行車 道L的橫擺角θ為正。當(dāng)形成朝向左側(cè)的橫擺角θ時(shí)，橫擺角θ為負(fù)。Δ θ R = θ ( θ >0 的情況)
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Δ θ R = 0 ( θ 彡 0 的情況)... (5)通過(guò)以上表達(dá)式(5)，如圖6Α所示給出橫擺角θ和僅對(duì)于右偏離設(shè)置的橫擺角偏 差Δ θ R之間的關(guān)系。隨后，在步驟S150中，基于以下表達(dá)式(6)來(lái)計(jì)算對(duì)于左偏離的橫擺角偏差 Δ θ L。Δ θ L = θ ( θ <0 的情況)Δ θ L = 0 ( θ 彡 0 的情況)... (6)通過(guò)以上表達(dá)式(6)，如圖6Β所示給出橫擺角θ和僅對(duì)于左偏離設(shè)置的橫擺角偏 差Δ θ L之間的關(guān)系。隨后，在步驟S160中，根據(jù)行車道L的彎曲方向、曲率P和橫擺角θ (偏離)的 方向，分別確定對(duì)于右偏離的行車道邊緣側(cè)控制反饋校正增益Kp L_R和對(duì)于左偏離的行 車道邊緣側(cè)控制反饋校正增益K P L_L。S卩，根據(jù)曲率P的方向(行車道L的彎曲方向)，設(shè)置以下三種情況，并且使用映 射來(lái)分別設(shè)置對(duì)于右偏離的行車道邊緣側(cè)控制反饋校正增益Kp L_R和對(duì)于左偏離的行車 道邊緣側(cè)控制反饋校正增益K P L_L。在判斷出曲率P為P <0(右彎道)的情況下K P L_R 從如圖7所示的彎道內(nèi)側(cè)校正增益映射讀取K P L_R ；K P L_L 從如圖8所示的彎道外側(cè)校正增益映射讀取K P L_L。在判斷出曲率P為P > 0 (左彎道)的情況下K P L_R 從如圖8所示的彎道外側(cè)校正增益映射讀取K P L_R ；KP L_L 從如圖7所示的彎道內(nèi)側(cè)校正增益映射讀取KP L_L。在判斷出曲率ρ為ρ = 0 (筆直道路)的情況下KpL_R= 1.0(無(wú)校正)；kp l_l = 1. 0(無(wú)校正)。這里，行車道L的曲率P是轉(zhuǎn)彎半徑的倒數(shù)。在筆直道路處曲率P為0。隨著彎 道變得緊湊(隨著轉(zhuǎn)彎半徑變小)，曲率P的絕對(duì)值變大。此外，左彎道為正，并且右彎道 為負(fù)。如圖7所示，彎道內(nèi)側(cè)校正增益映射是這樣的映射當(dāng)曲率p的絕對(duì)值為特定值 以上時(shí)，隨著曲率P的絕對(duì)值變大，校正增益變小。于是，對(duì)針對(duì)左側(cè)行車道邊緣側(cè)Le和 右側(cè)行車道邊緣側(cè)Le中位于彎道的內(nèi)側(cè)處的行車道邊緣側(cè)Le的控制的增益進(jìn)行校正，從 而使其隨著曲率P的絕對(duì)值的增大而降低。如圖8所示，彎道外側(cè)校正增益映射是這樣的映射當(dāng)曲率P的絕對(duì)值為特定值 以上時(shí)，隨著曲率P的絕對(duì)值變大，校正增益變大。于是，對(duì)針對(duì)左側(cè)行車道邊緣側(cè)Le和 右側(cè)行車道邊緣側(cè)Le中位于彎道的外側(cè)處的行車道邊緣側(cè)Le的控制的增益進(jìn)行校正，從 而使其隨著曲率P的絕對(duì)值的增大而增大。隨后，在步驟S170中，根據(jù)行車道L的彎曲方向、曲率P和橫向位移X(偏離)的 方向，分別確定對(duì)于右偏離的行車道中央側(cè)控制反饋校正增益kp y_r和對(duì)于左偏離的行
10車道中央側(cè)控制反饋校正增益kp y_l。S卩，根據(jù)曲率P的方向(行車道L的彎曲方向)，設(shè)置以下三種情況，并且使用映 射來(lái)分別設(shè)置對(duì)于右偏離的行車道中央側(cè)控制反饋校正增益Kp Y_R和對(duì)于左偏離的行車 道中央側(cè)控制反饋校正增益Kp Y_L。在判斷出曲率P為P <0(右彎道)的情況下K P Y_R 從如圖7所示的彎道內(nèi)側(cè)校正增益映射讀取K P Y_R ；K P Y_L 從如圖8所示的彎道外側(cè)校正增益映射讀取K P Y_L。在判斷出曲率P為P >0(左彎道)的情況下kp y_r 從如圖8所示的彎道外側(cè)校正增益映射讀取kp y_r ；Kp Y_L 從如圖7所示的彎道內(nèi)側(cè)校正增益映射讀取KP Y_L。在判斷出曲率P為P =0(筆直道路)的情況下KpY_R= 1.0(無(wú)校正)；KpY_L = 1.0(無(wú)校正)。這里，在確定行車道邊緣側(cè)控制反饋校正增益的情況下以及在確定行車道中央側(cè) 控制反饋校正增益的情況下，使用在這兩種情況之間各自具有相同趨勢(shì)的彎道內(nèi)側(cè)校正增 益映射和彎道外側(cè)校正增益映射。然而，在確定行車道邊緣側(cè)控制反饋校正增益KP L_R、 K P L_L的情況下以及在確定行車道中央側(cè)控制反饋校正增益K P Y_R、K P Y_L的情況下，使 用斜度在這兩種情況之間不同的不同映射。即，在用于確定行車道邊緣側(cè)控制反饋校正增 益Kp L_R、KPL_L的彎道內(nèi)側(cè)校正增益映射和彎道外側(cè)校正增益映射中、相對(duì)于曲率Ρ的 絕對(duì)值的變化的斜度被設(shè)置為，大于在用于確定行車道中央側(cè)控制反饋校正增益KP Y_R、 KP Y_L的彎道內(nèi)側(cè)校正增益映射和彎道外側(cè)校正增益映射中、相對(duì)于曲率Ρ的絕對(duì)值的 變化的斜度。行車道邊緣側(cè)控制反饋校正增益KP L_R、KP L_L的斜度較大的原因是，當(dāng)將 根據(jù)行車道邊緣側(cè)Le側(cè)的彎曲的內(nèi)側(cè)和外側(cè)處的曲率ρ的校正量設(shè)置為較大時(shí)，控制的 應(yīng)答靈敏了與該校正量相當(dāng)?shù)牧?。隨后，在步驟S180中，基于以下表達(dá)式(7)和表達(dá)式(8)，計(jì)算由對(duì)于右偏離的行 車道邊緣側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角6L_Rt和由對(duì)于左偏離的行車道邊緣側(cè)控制所引起 的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ _Ι^。φL_Rt = -(((Kc_L 1 XKv_L 1 X ΔXR)+(Kc_L2XKv_L2X θ )+ (Kc_L3 X Kv_L3 Xp))XKpL_R)…⑵φ L_Lt = -(((Kc_Ll X Kv_Ll X Δ XL)+(Kc_L2XKv_L2X θ )+ (Kc_L3 X Kv_L3 Xp))XKpL_L)...(8)這里，Kc_LUKc_L2和Kc_L3是由車輛的規(guī)格所確定的反饋增益。Kv_LUKv_L2和Kv_L3是根據(jù)車輛速度的校正增益。例如，Kv_Ll、Kv_L2和Kv_L3 隨著車輛速度增大。這里，以上表達(dá)式(7)和(8)中的第二項(xiàng)和第三項(xiàng)是針對(duì)橫向位移偏差的校正項(xiàng)(收斂項(xiàng))。因而，將反饋增益Kc_L2和Kc_L3設(shè)置為小于反饋增益Kc_Ll。同樣，將校正增 益Kv_L2和Kv_L3設(shè)置為小于校正增益Kv_Ll。BP,由對(duì)于右偏離和對(duì)于左偏離的行車道邊緣側(cè)控制所引起的各目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角
Rt和c^L_Lt是用于確定使離各橫向位移基準(zhǔn)位置LXR、LXL的橫向位移偏差減小的校正量 的角度。并且此時(shí)，利用車輛C的橫擺角θ和道路曲率ρ來(lái)校正該控制量。這些表達(dá)式 中的第二項(xiàng)的車輛C的橫擺角θ部分用作為對(duì)于橫向速度的反饋控制量。因而，作為第二 項(xiàng)的車輛C的橫擺角θ部分，不使用橫擺角偏差Δ θ R和Δ θ L，而使用橫擺角θ。根據(jù)以上，如后面所述的步驟S200所示，當(dāng)計(jì)算最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ t時(shí)，將其作為 由對(duì)于右偏離的行車道邊緣側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦL_Rt與由對(duì)于左偏離的行車道 邊緣側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角6L_Lt的和來(lái)計(jì)算。即，目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^L_Rt和目標(biāo)轉(zhuǎn)輪 角c^L_Lt的和是行車道邊緣側(cè)控制部分的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角。此時(shí)，在車輛C位于左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR之 間的、作為行車道中央Ls側(cè)的區(qū)域中的情況下，如圖5所示，橫向位移偏差A(yù)XR、AXL這兩 個(gè)值均為0。因此，以上目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角4L_Rt和以上目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^L_Lt的值均為小的值。結(jié) 果，行車道邊緣側(cè)控制部分的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角變小，并且后面所述的行車道中央側(cè)控制部分的 目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ_Ι^、(tY_Rt成為主導(dǎo)。此外，在車輛C位于左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR之 間的、作為行車道中央Ls側(cè)的區(qū)域外的情況下，如圖5所示，僅橫向位移偏差A(yù)XR、AXL中 的一個(gè)值為0。因此，在目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角6L_Rt和目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦL_Lt中，行車道邊緣側(cè)控制用 的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角4L_Lt和目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ L_Rt中位于遠(yuǎn)離車輛C的位置處的一個(gè)變小。并且， 行車道邊緣側(cè)控制用的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角6L_Rt和目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ L_Lt中位于車輛C附近的另一 個(gè)作為行車道邊緣側(cè)控制部分的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角而成為主導(dǎo)。在第二項(xiàng)中設(shè)置車輛C相對(duì)于行車道L的橫擺角θ，作為相對(duì)于橫向位移X的微 分項(xiàng)(橫向速度)，然后在照原樣反饋該微分項(xiàng)的情況下進(jìn)行控制。此外，將第三項(xiàng)設(shè)置為 對(duì)于道路曲率P的校正項(xiàng)，然后進(jìn)行反饋控制。結(jié)果，通過(guò)第一項(xiàng)，可以在避免以橫向位移 基準(zhǔn)位置作為基準(zhǔn)而將車輛C的位置控制到行車道L的外側(cè)的移動(dòng)時(shí)，適當(dāng)使車輛保持在 行車道L內(nèi)。并且，通過(guò)提供第二項(xiàng)和第三項(xiàng)，可以減輕來(lái)自行車道邊緣側(cè)Le的車輛C的 回彈感。即，作為收斂項(xiàng)，通過(guò)提供第二項(xiàng)(橫向位移的微分值)和第三項(xiàng)(道路的彎曲的 收斂項(xiàng))，橫向位移基準(zhǔn)位置上的收斂良好。這里，如下表示回彈感。假定行車道邊緣側(cè)Le 是虛擬墻，當(dāng)車輛碰觸行車道邊緣側(cè)Le時(shí)，該車輛碰撞該虛擬墻并且接收來(lái)自墻的反作用 力。將接收反作用力的感覺(jué)表示為回彈感。此外，如果從技術(shù)上定義回彈感，則當(dāng)通過(guò)控制 使車輛產(chǎn)生加速度時(shí)，通過(guò)加速度而使慣性力作用于乘客或駕駛員。該慣性力是回彈感，并 且駕駛員將該慣性力感覺(jué)為回彈感。加速度的方向、即通過(guò)控制而作用于乘客的慣性力的 方向主要是作為當(dāng)從上方觀看時(shí)車輛C轉(zhuǎn)動(dòng)的方向的橫擺方向、和作為車輛C在行車道的 寬度方向上移動(dòng)的方向的橫向。此外，通過(guò)將第一至第三項(xiàng)乘以行車道邊緣側(cè)控制反饋校正增益KP L_R、K P L_L， 來(lái)校正控制增益。即，通過(guò)根據(jù)行車道L的彎曲方向、曲率P和橫向位置進(jìn)行校正，即使在 彎道中也可以在沒(méi)有產(chǎn)生別扭感的情況下適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)控制。這里，以上第三項(xiàng)也可以為0。
隨后，在步驟S190中，基于以下表達(dá)式(9)和表達(dá)式(10)，計(jì)算由對(duì)于右偏離的行 車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角6Y_Rt和由對(duì)于左偏離的行車道中央側(cè)控制所引起 的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ_Ι^。φ Y_Rt = - (Kc_Y X Kv_Y X Ky_R X K P Y_R X Δ θ R)... (9)φ Y_Lt = - (Kc_Y X Kv_Y X Ky_L X K P Y_L X Δ θ L)…(10)這里，Kc_Y是由車輛的規(guī)格所確定的反饋增益。Kv_Y是根據(jù)車輛速度的校正增 益。例如，Κν_Υ被設(shè)置成，車輛速度越高，Κν_Υ越大。此外，如圖9所示，Ky_R、Ky_L是根據(jù)相對(duì)于行車道L的橫向位移X而單獨(dú)設(shè)置的 反饋增益。S卩，由對(duì)于右偏離的行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ Y_Rt是針對(duì)車輛C 的行駛方向指向右側(cè)的情況。因而，對(duì)于右偏離的反饋增益妨_1 被設(shè)置成，如圖9所示，隨 著相對(duì)于左側(cè)行車道邊緣側(cè)Le側(cè)、車輛C離右側(cè)行車道邊緣側(cè)Le更近，反饋增益Ky_R變 大。此外，由對(duì)于左偏離的行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ_Ι^是針對(duì)車 輛C的行駛方向指向左側(cè)的情況。因而，對(duì)于左偏離的反饋增益設(shè)置成，如圖9所 示，隨著相對(duì)于右側(cè)行車道邊緣側(cè)Le側(cè)、車輛C離左側(cè)行車道邊緣側(cè)Le更近，反饋增益Ky_ L變大。對(duì)于目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^Y_Rt和ctY_Lt，右方向上的轉(zhuǎn)輪為正，并且左方向上的轉(zhuǎn)輪為負(fù)。這里，如在后面所述的步驟S200所示，計(jì)算行車道中央側(cè)控制部分的最終目標(biāo)轉(zhuǎn) 輪角，作為由對(duì)于右偏離的行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角6Y_Rt與由對(duì)于左偏 離的行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角6Y_Lt的和。此時(shí)，在形成朝向右側(cè)的橫擺角 θ的情況下，如圖6Β所示，由于Δ θ L為0，因此對(duì)于左偏離的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角(tY_Lt為0。因 此，僅采用對(duì)于右偏離的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ—Rt。同樣，在形成朝向左側(cè)的橫擺角θ的情況下， 如圖6Α所示，由于Δ θ R為0，因此對(duì)于右偏離的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角(tY_Rt為0。因此，僅采用對(duì) 于左偏離的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ_Ι^。此時(shí)，如上所述，對(duì)控制增益Ky_R、Ky_L進(jìn)行設(shè)置，以使得如圖9所示，將存在于車 輛C的橫擺角θ的方向上的行車道邊緣側(cè)Le設(shè)置為基準(zhǔn)，并且車輛C離該行車道邊緣側(cè) Le越近，控制增益Ky_R、Ky_L越大。據(jù)此，在朝向偏離側(cè)發(fā)生橫擺角θ的情況下，以大的控 制量進(jìn)行控制，以使得積極防止偏離。另外，在朝向偏離躲避側(cè)發(fā)生橫擺角θ的情況下，控 制量變小，于是可以在沒(méi)有產(chǎn)生別扭感的情況下，使車輛C的行駛方向逐漸與沿著行車道L 的方向一致。此外，對(duì)以上控制增益Ky_R、Ky_L進(jìn)行設(shè)置，以使得將一側(cè)的行車道邊緣側(cè)Le設(shè) 置為基準(zhǔn)，并且車輛C離該行車道邊緣側(cè)Le越近，控制增益Ky_R、Ky_L越大。據(jù)此，即使當(dāng) 車輛C行駛、從而橫穿行車道中央Ls或在行車道中央Ls上行駛時(shí)，控制量也連續(xù)變化，并 由此抑制當(dāng)車輛橫穿行車道中央L s或在行車道中央Ls上行駛時(shí)的別扭感。此外，在彎道中相對(duì)于行車道中央Ls在內(nèi)側(cè)或外側(cè)處存在位移的情況下，如在步 驟S170中所計(jì)算的，通過(guò)根據(jù)行車道L的彎曲方向和曲率P進(jìn)行校正，即使在彎道中也可
13以在沒(méi)有產(chǎn)生別扭感的情況下適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)控制。隨后，在步驟S200中，計(jì)算用于車道保持輔助的最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ t。在本實(shí)施例中，如以下表達(dá)式(11)所示，計(jì)算最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ ，作為在步驟 S180中計(jì)算出的由行車道邊緣側(cè)控制所引起的左側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角6L_Lt、右側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角 c^L_Rt與在步驟S190中計(jì)算出的由行車道中央側(cè)控制所引起的左側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ_Ι^、 右側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ—Rt的和。Φ t = ( α _RX φ L_Rt+ β _RX Φ Y_Rt)+ ( α _L X Φ L_Lt+ β _L X Φ Y_Lt)…(11)這里，a_R、β _R分別是針對(duì)對(duì)于右偏離的行車道邊緣側(cè)控制和行車道中央側(cè)控 制的加權(quán)系數(shù)。α _L、β _L分別是針對(duì)對(duì)于左偏離的行車道邊緣側(cè)控制和行車道中央側(cè)控 制的加權(quán)系數(shù)。在圖IOA和IOB中示出加權(quán)系數(shù)α _R、α _L、β _R禾Π β _L之間的關(guān)系，并且 R、β _L相對(duì)于α _R、α _L的大小根據(jù)車輛C的橫向位置而變化。此外，通過(guò)以下表達(dá)式來(lái)表示這些關(guān)系。a_R+3_R=1.0a_L+^_L = 1. 0將解釋這些加權(quán)系數(shù)。如表達(dá)式(7)和表達(dá)式⑶所示，呈現(xiàn)橫擺角要素(橫向速度)的反饋，作為由行 車道邊緣側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角6L_Rt、c^L_Lt的第二項(xiàng)。該反饋被設(shè)置為用于減 輕來(lái)自行車道邊緣側(cè)Le的回彈感的橫向位移要素的微分項(xiàng)。因而，隨著橫向位移要素的反 饋，可以提高橫向位移基準(zhǔn)位置的收斂性。另一方面，如表達(dá)式(9)和表達(dá)式(10)所示，為了使車輛C的行駛方向與行車道 L 一致，設(shè)置行車道中央側(cè)控制中的橫擺角θ要素的反饋。由于該原因，例如，在行車道L的左邊緣側(cè)處形成朝向左側(cè)(偏離側(cè))的橫擺角θ 的情況下，如果除行車道邊緣側(cè)控制中的橫向位移反饋要素以外、還進(jìn)行行車道中央側(cè)控 制中的橫擺角控制，則存在將發(fā)生控制過(guò)度的風(fēng)險(xiǎn)。此外，在行車道L的左邊緣側(cè)處形成朝 向右側(cè)(偏離躲避側(cè))的橫擺角θ的情況下，將行車道中央側(cè)控制中的橫擺角反饋設(shè)置為 弱，然后橫向位移基準(zhǔn)位置上的收斂性變差，并且有可能將發(fā)生來(lái)自行車道邊緣側(cè)Le的回 彈感。由于該原因，在本發(fā)明中，例如，如圖IOA和IOB所示，對(duì)權(quán)重進(jìn)行設(shè)置，以使得隨 著相對(duì)于橫向位移基準(zhǔn)閾值、車輛C離行車道邊緣側(cè)Le側(cè)更近，行車道邊緣側(cè)控制側(cè)的權(quán) 重變大。另一方面，對(duì)權(quán)重進(jìn)行設(shè)置，以使得隨著車輛C離行車道中央Ls側(cè)更近，行車道中 央側(cè)控制側(cè)的權(quán)重變大。這樣，根據(jù)車輛C相對(duì)于行車道L的橫向位置來(lái)設(shè)置這些權(quán)重。通 過(guò)以這種方式設(shè)置該權(quán)重，在行車道中央Ls中，可以在毫無(wú)約束感的情況下實(shí)現(xiàn)自由選擇 路線。此外，在行車道邊緣側(cè)Le處，可以適當(dāng)使車輛保持在行車道L內(nèi)，并且減輕來(lái)自行車 道邊緣側(cè)Le的回彈感。通過(guò)按以上方式設(shè)置權(quán)重，在相對(duì)于橫向位移基準(zhǔn)閾值的行車道邊緣側(cè)Le側(cè)處， 存在執(zhí)行橫向位移反饋和橫擺角反饋這兩個(gè)控制的雙重控制區(qū)域。
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隨后，在步驟S210中，判斷駕駛員改變行車道的意圖。更具體地，基于在步驟SlOO 中獲得的方向指示器開(kāi)關(guān)信號(hào)和車輛C的行駛方向，判斷駕駛員是否改變行車道L。S卩，當(dāng)由方向指示器開(kāi)關(guān)信號(hào)所指示的方向(方向指示器點(diǎn)亮側(cè))和車輛C的行 駛方向?yàn)橄嗤较驎r(shí)，判斷為駕駛員意圖改變行車道L。在這種情況下，在步驟S220中不進(jìn) 行轉(zhuǎn)輪角的校正的情況下，復(fù)位處理。這里，還可以當(dāng)方向盤(pán)12的轉(zhuǎn)向是與由方向指示器 開(kāi)關(guān)信號(hào)所指示的方向(方向指示器點(diǎn)亮側(cè))相同的方向時(shí)，判斷為駕駛員意圖改變行車 道L0隨后，在步驟S220中，將在步驟S200中計(jì)算出的最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ t的校正轉(zhuǎn)輪 角命令值輸出至轉(zhuǎn)向控制器11。這里，如上所述，當(dāng)轉(zhuǎn)向控制器11從車道保持輔助控制器15輸入最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角 Φ t的校正轉(zhuǎn)輪角命令值時(shí)，轉(zhuǎn)向控制器11將最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ t添加至根據(jù)駕駛員的轉(zhuǎn) 向操作所計(jì)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角，然后將其設(shè)置為最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角，并且轉(zhuǎn)向控制器11驅(qū)動(dòng) 轉(zhuǎn)輪致動(dòng)器5，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)該目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角的轉(zhuǎn)輪角。這里，作為設(shè)置了本發(fā)明的車道保持輔助裝置的車輛C，例示了采用線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 的車輛C。在安裝有使用電動(dòng)或液壓的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛C的情況下，還可以將最終目標(biāo) 轉(zhuǎn)輪角φ t轉(zhuǎn)換成輔助轉(zhuǎn)矩量的校正量，并通過(guò)將該校正量添加至輔助轉(zhuǎn)矩來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)輪角 部分的校正。此外，在能夠通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)和改變轉(zhuǎn)向軸來(lái)改變轉(zhuǎn)輪角的車輛C中，可以利用以上最 終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φt的量來(lái)校正轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和改變量。這里，左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR形成橫向位移閾 值和橫向位移基準(zhǔn)位置這兩者。步驟S180、S190形成控制量計(jì)算部件。步驟S200和轉(zhuǎn)向 控制器11形成行駛方向控制部件。表達(dá)式(4)和表達(dá)式(5)與在位于左側(cè)橫向位移閾值和 右側(cè)橫向位移閾值之間時(shí)、將橫向位移偏差設(shè)置為O或減小控制增益的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)。表達(dá) 式(9)和表達(dá)式(10)形成第二控制量計(jì)算部件、第三控制量計(jì)算部件和第四控制量計(jì)算部 件，并且它們的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ_Ι^、ΦΥ_Ι^是第二控制量、第三控制量和第四控制量。表達(dá) 式(7)和表達(dá)式⑶形成第一控制量計(jì)算部件，并且它們的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^L_Rt、c^L_Lt是 第一控制量。此外，表達(dá)式(11)形成最終控制量計(jì)算部件。此外，最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ 形 成最終控制量。此外，校正增益1(0 1^1 、1(0 1^1^、1(0￥_1 和1(0￥_1^形成彎道校正部件。左 側(cè)行車道邊緣側(cè)Le和右側(cè)行車道邊緣側(cè)Le形成橫向邊緣側(cè)基準(zhǔn)位置。加權(quán)系數(shù)β _R、β _ L形成第二加權(quán)系數(shù)和第三加權(quán)系數(shù)。加權(quán)系數(shù)a_R、a_L形成第一加權(quán)系數(shù)。橫擺角偏 差Δ 0R或Δ θ L形成角度偏差。表達(dá)式(7)和表達(dá)式(8)中的第二項(xiàng)形成第五控制量。Μ “左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR之間”首先，將解釋車輛C在左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR 之間行駛的情況。在這種情況下，AXR禾Π AXL這兩者均為0。因此，表達(dá)式(7)和表達(dá)式⑶中所 表示的、由行車道邊緣側(cè)控制所引起的右側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角6L_Rt和左側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^L_Lt 的第一項(xiàng)變?yōu)?。即，由行車道邊緣側(cè)控制所引起的右側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^L_Rt和左側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn) 輪角c^L_Lt變?yōu)樾〉闹怠?br> 這里，由行車道邊緣側(cè)控制所引起的右側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^L_Rt和左側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角 c^L_Lt的第二項(xiàng)變?yōu)檐囕vC的橫向速度量為0的情況下的控制量。此外，當(dāng)?shù)缆窞楣P直道 路時(shí)，由行車道邊緣側(cè)控制所引起的右側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角6L_Rt和左側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^L_Lt的
第二項(xiàng)取值0。此外，在車輛C在左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR之間 行駛的情況下，如圖IOA和IOB所示，將針對(duì)由行車道邊緣側(cè)控制所引起的右側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角 Φ L_Rt和左側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ L_Lt的加權(quán)系數(shù)α _R、α _L設(shè)置為小的值。據(jù)此，在車輛C在左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR之間 行駛的情況下，由行車道中央側(cè)控制所引起的右側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ—Rt和左側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角 ΦΥ_Ι^成為主導(dǎo)。特別地，如圖IOA和IOB所示，對(duì)加權(quán)系數(shù)進(jìn)行設(shè)置，以使得針對(duì)由行車 道中央側(cè)控制所引起的右側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角6Y_Rt和左側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角的加權(quán)系數(shù)
R、β _L，大于針對(duì)由行車道邊緣側(cè)控制所引起的右側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^L_Rt和左側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪 角的加權(quán)系數(shù)a_R、a_L。同樣通過(guò)這種設(shè)置，在車輛C在左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置 LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR之間行駛的情況下，由行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo) 轉(zhuǎn)輪角ΦΥ_Ι^、(jiY_Lt成為主導(dǎo)。因此，在車輛C在左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR之間 行駛的情況下，對(duì)車輛C進(jìn)行控制，以使得角度偏差減小，并且車輛C沿著駕駛員意圖駕駛 的駕駛路線，在平行于行車道L的方向上行駛。根據(jù)以上，在車輛C位于行車道中央Ls側(cè)處的情況下，進(jìn)行控制以使得角度偏差 減小。并且，不存在對(duì)于橫向位移的反饋，或者對(duì)于橫向位移的反饋小。即，不存在使車輛C 返回至行車道中央Ls側(cè)的控制介入，或者使車輛C返回至行車道中央Ls側(cè)的控制介入小。 結(jié)果，車輛C根據(jù)駕駛員意圖駕駛的駕駛路線，沿著行車道L行駛。此外，此時(shí)，當(dāng)計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角(tY_Rt、時(shí)，如表達(dá)式(9)和表達(dá)式(10)所 示，通過(guò)在相乘時(shí)使用Ky_R、Ky_L作為控制增益來(lái)進(jìn)行校正。對(duì)這些控制增益Ky_R、Ky_L 進(jìn)行設(shè)置，以使得車輛C距離車輛C的行駛方向側(cè)的駕駛方向邊緣越近，控制增益Ky_R、Ky_ L越大，于是目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ctY_Rt、ctY_Lt變?yōu)榇笾怠Ｒ蚨?，在車輛C的行駛方向是偏離側(cè)的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ_Ι^、ΦΥ_Ι^變大， 并且偏離防止效果變大。此外，在車輛C的行駛方向是偏離躲避側(cè)的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角 ΦΥ_Ι^、Φ Y_Lt變小，并且沒(méi)有發(fā)生控制過(guò)度，并減輕了別扭感。例如，在車輛C的行駛方向?yàn)槭沟眯纬沙蛳鄬?duì)于行車道L的右側(cè)的橫擺角θ的 情況下，車輛C偏移(橫向位移X)并且位于相對(duì)于行車道中央L S的右側(cè)(偏離側(cè))的程 度越大，目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角6Y_Rt越大。即，偏離躲避效果變大。另一方面，車輛C偏移(橫向位 移X)并且位于相對(duì)于行車道中央Ls的左側(cè)(偏離躲避側(cè))的程度越大，目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ_ Rt越小。此外，控制增益Ky_R、Ky_L根據(jù)離車輛C的行駛方向側(cè)的駕駛方向邊緣的距離而 變化。因此，在車輛C的行駛方向傾向于相對(duì)于行車道L的右側(cè)、即形成朝向右側(cè)的橫擺角 θ的情況下，即使當(dāng)車輛C行駛、從而從左側(cè)向右側(cè)橫穿行車道中央Ls時(shí)，也不易使駕駛員 產(chǎn)生奇怪感?！败囕v進(jìn)入相對(duì)于橫向位移基準(zhǔn)位置LXL、LXR的外側(cè)的移位時(shí)間段”
接著，將解釋車輛C從行車道中央Ls側(cè)移位至相對(duì)于左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL 和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR的外側(cè)的情況。這里，相對(duì)于橫向位移基準(zhǔn)位置LXL、LXR的行車道邊緣側(cè)的區(qū)域被稱為偏離區(qū) 域。如上所述，在車輛C在左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR 之間行駛的情況下，執(zhí)行控制以使得角度偏差減小。因此，這導(dǎo)致當(dāng)車輛進(jìn)入偏離區(qū)域時(shí)、 朝向車輛的偏離方向的橫擺角(角度偏離)保持為小。即，在進(jìn)入偏離區(qū)域的過(guò)程中，由減 小朝向偏離側(cè)的角度偏差的第二控制量所進(jìn)行的控制用作用于使減小橫向位移偏差的第 一控制量降低的預(yù)備控制。“車輛位于偏離區(qū)域中的情況”接著，將解釋車輛C位于左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR 相對(duì)于行車道中央Ls的外側(cè)處的情況(車輛C位于偏離區(qū)域中的情況)。在這種情況下，利用由表達(dá)式(7)和表達(dá)式(8)所表示的、由行車道邊緣側(cè)控制所 引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^L_Rt、c^L_Lt，控制介入，以使得與作為離車輛C更近的橫向位移基準(zhǔn) 位置的橫向位置基準(zhǔn)位置的偏差減小。即，使車輛在左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫 向位移基準(zhǔn)位置LXR相對(duì)于行車道中央Ls的內(nèi)側(cè)的方向上行進(jìn)的控制、即使車輛返回至行 車道中央Ls側(cè)的控制介入。據(jù)此，可以避免車輛C的位置將被控制到行車道L的外側(cè)的移 動(dòng)，并且適當(dāng)使車輛保持位于行車道L內(nèi)。此時(shí)，利用由行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^Y_Rt、ctY_Lt來(lái)減小角度 偏差的控制也介入。因此，如圖11的下半部分所示，在形成朝向偏離側(cè)(行車道L的作為更接近于車 輛C的邊緣側(cè)的邊緣側(cè))的角度偏差(橫擺角Θ)的情況下，即在車輛C朝向偏離側(cè)(行 車道L的作為更接近于車輛C的邊緣側(cè)的邊緣側(cè))行駛的情況下，在同一方向上發(fā)生消除 角度偏差的控制量、以及消除橫向位移的方向的控制量。結(jié)果，朝向偏離躲避側(cè)的控制量變 大，于是可以更加有效地防止偏離。此外，由于車輛的軌跡線的轉(zhuǎn)輪半徑可以為大，因此橫 擺方向的加速度/減速度可以為小，于是這更確定地允許回彈感小。并且此時(shí)，如上所述， 橫擺角反饋的控制增益Ky_R、Ky_L為大的值。即，由于消除角度偏差的控制量變大，因此其 效果變大。此外，如圖11的上半部分所示，在形成朝向偏離躲避側(cè)(遠(yuǎn)離行車道L的作為更 接近于車輛C的邊緣側(cè)的邊緣側(cè)的方向)的角度偏差(橫擺角Θ)的情況下，即在車輛C 朝向偏離躲避側(cè)(遠(yuǎn)離行車道L的作為更接近于車輛C的邊緣側(cè)的邊緣側(cè)的方向)行駛的 情況下，利用消除角度偏差的、朝向偏離側(cè)的控制量，消除或減小消除橫向位移的方向的控 制量。結(jié)果，可以減輕駕駛員覺(jué)得朝向偏離側(cè)的控制介入的別扭感。另外，由于車輛的軌跡 線的轉(zhuǎn)輪半徑可以為大，因此橫擺方向的加速度/減速度可以為小，于是這更確定地允許 回彈感小。并且此時(shí)，如上所述，橫擺角反饋的控制增益Ky_R、Ky_L為小的值。艮卩，由于消除 角度偏差的控制量變小，因此減輕別扭感的效果大。此外，如表達(dá)式(7)和表達(dá)式(8)所示，對(duì)于由行車道邊緣側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn) 輪角c^L_Rt、c^L_Lt，利用第二項(xiàng)中減小橫向速度的控制量和第三項(xiàng)中考慮到道路曲率P的控制量，沿著橫向位移基準(zhǔn)位置的方向的收斂性良好，因此可以減輕來(lái)自行車道邊緣側(cè) Le的回彈感。此外，通過(guò)利用控制反饋校正增益K P L_R、K P L_L、K P Y_R和K P Y _校正這些控 制量，在彎道中的彎道內(nèi)側(cè)和彎道外側(cè)之間，目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ 不同。S卩，如圖12中的下半部分所示，在車輛C位于相對(duì)于行車道中央Ls的彎道內(nèi)側(cè)的 情況下，行車道L的曲率越大、即彎曲越緊湊，控制反饋校正增益K P L_R、K P L_L、K P Y_R和 KPY_L越小。即，對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角進(jìn)行校正并將其設(shè)置為小。據(jù)此，防止控制過(guò)度，并且減輕 駕駛員的別扭感。另一方面，如圖12中的上半部分所示，在車輛C位于相對(duì)于行車道中央Ls的彎 道外側(cè)的情況下，行車道L的曲率越大、即彎曲越緊湊，控制反饋校正增益K P L_R、K P L_L、 KpY_R*KPY_L越大。即，對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角進(jìn)行校正并將其設(shè)置為大。據(jù)此，行車道偏離躲 避效果變大?！跋驒M向位移閾倌外偏離時(shí)的復(fù)合作用”圖13中示出在向橫向位移閾值外偏離時(shí)車輛的軌跡線。如上所述，通過(guò)橫擺角控制，可以使當(dāng)車輛C進(jìn)入偏離區(qū)域時(shí)、朝向車輛C的偏離 方向的橫擺角(進(jìn)入角度θ )小，g卩，可以減小作為在橫向位移閾值和車輛C的行駛方向之 間形成的角度的進(jìn)入角度θ。由于該情況，在車輛C進(jìn)入偏離區(qū)域之后、相對(duì)于橫向位移閾值朝向行車道邊緣 側(cè)Le側(cè)的偏離量變小。結(jié)果，用于減小橫向位移偏差的控制量(橫向位置控制)減小。由 于該控制量小，因此可以使來(lái)自行車道邊緣側(cè)的回彈感減少該量。減少回彈感的原因是，由 于橫向位置控制的控制量小，因此車輛C的軌跡線的轉(zhuǎn)輪半徑變大，并且橫擺方向的加速 度/減速度可以為小。并且，這引起偏離躲避能力提高。此外，在車輛C的角度偏差朝向偏離躲避方向的情況下、車輛C接近橫向位移閾值 的場(chǎng)景下，由于添加了通過(guò)橫擺角控制使車輛C(車輛C的行駛方向)朝向偏離側(cè)的控制 量，因此由橫向位置控制所引起的車輛的軌跡線的轉(zhuǎn)輪半徑變大，并且橫擺方向的加速度/ 減速度可以為小，于是減少回彈感。本發(fā)明的效果(1)利用第二控制量計(jì)算部件來(lái)計(jì)算第二控制量。即，在車輛C位于左側(cè)橫向位移 閾值和右側(cè)橫向位移閾值內(nèi)的情況下，即在車輛C位于相對(duì)于橫向位移閾值的行車道中央 側(cè)的情況下，進(jìn)行作為減小角度偏差的控制的橫擺角反饋控制。據(jù)此，在行車道中央Ls側(cè) 處，在沿著行車道L的方向上控制車輛的行駛方向。結(jié)果，在行車道中央Ls側(cè)處，可以實(shí)現(xiàn) 無(wú)約束感的自由選擇路線。(2)利用第一控制量計(jì)算部件來(lái)計(jì)算第一控制量。即，在車輛C位于左側(cè)橫向位移 閾值和右側(cè)橫向位移閾值外的情況下，即在車輛C位于相對(duì)于橫向位移閾值的行車道邊緣 側(cè)的情況下，進(jìn)行作為減小橫向位移偏差的控制的橫向位置反饋控制(橫向位置控制)。據(jù)此，當(dāng)車輛C進(jìn)入作為橫向位移閾值外的區(qū)域的偏離區(qū)域時(shí)，產(chǎn)生使車輛返回 橫向位移閾值內(nèi)的效果。(3)此時(shí)，如上所述，由于在車輛C位于左側(cè)橫向位移閾值和右側(cè)橫向位移閾值內(nèi) 的情況下、利用第二控制量進(jìn)行橫擺角反饋控制，因此可以使當(dāng)車輛從行車道中央側(cè)穿過(guò)
18橫向位移閾值而進(jìn)入偏離區(qū)域時(shí)的進(jìn)入角度保持為小。據(jù)此，利用第二控制量的橫擺角反 饋控制提供作為針對(duì)偏離防止的預(yù)備控制的效果。S卩，在進(jìn)入角度小的情況下，在車輛進(jìn)入偏離區(qū)域之后、朝向橫向位移閾值的外側(cè) 的偏離量變小。然后，當(dāng)車輛進(jìn)入偏離區(qū)域時(shí)，減小橫向位移偏離的反饋控制所使用的第一 控制量減小。結(jié)果，可以減少來(lái)自行車道邊緣側(cè)的回彈感，即可以減輕駕駛員感覺(jué)到的約束感。(4)在相對(duì)于橫向位移閾值位于車道邊緣側(cè)的范圍中的至少一部分區(qū)域中(在雙 重控制區(qū)域中)，基于第一控制量和第二控制量這兩個(gè)控制量來(lái)執(zhí)行控制。因此，如果車輛C位于左側(cè)橫向位移閾值和右側(cè)橫向位移閾值相對(duì)于行車道中央 Ls的外側(cè)，則進(jìn)行橫向位移X和橫擺角θ的反饋控制這兩者。結(jié)果，可以在行車道邊緣側(cè) Le側(cè)處進(jìn)行適當(dāng)使車輛C保持在行車道L內(nèi)并減輕來(lái)自行車道邊緣側(cè)Le的回彈感的車道 保持輔助。S卩，在偏離區(qū)域中的橫向位移閾值側(cè)的雙重控制區(qū)域中，使用橫向位置控制的控 制量和橫擺角控制的控制量這兩者。作為使用這兩個(gè)控制量的協(xié)作效果，提供了以下效果。S卩，在偏離區(qū)域中車輛在遠(yuǎn)離橫向位移閾值的方向上行駛的情況下，橫向位置控 制的控制量和橫擺角控制的控制量是相同方向(偏離躲避方向)上的控制量。結(jié)果，車輛 的軌跡線的半徑可以為大。另一方面，在偏離區(qū)域中車輛朝向橫向位移閾值行駛的情況下，橫向位置控制的 控制量和橫擺角控制的控制量是相反方向上的控制量。結(jié)果，車輛的軌跡線更接近于橫向 位移閾值，即車輛的軌跡線的半徑可以為大。這樣，通過(guò)將橫擺角控制添加至橫向位置控制，對(duì)于偏離躲避的車輛的轉(zhuǎn)輪半徑 可以為大。這意味著，橫擺方向的加速度/減速度可以為小，于是可以更確定地使回彈感(5)根據(jù)由行車道邊緣側(cè)控制引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^L_Rt、c^L_Lt和由行車道中央 側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ_Ι^、ΦΥ_Ι^，計(jì)算最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ 。此時(shí)，第一加權(quán)系 數(shù)和第二加權(quán)系數(shù)(第三加權(quán)系數(shù)、第四加權(quán)系數(shù))根據(jù)橫向位移偏差而變化，并且被設(shè) 置成，橫向位移偏差越大，第一加權(quán)系數(shù)相對(duì)于第二加權(quán)系數(shù)(第三加權(quán)系數(shù)、第四加權(quán)系 數(shù))越大。即，對(duì)權(quán)重進(jìn)行設(shè)置，以使得隨著車輛更接近于行車道邊緣側(cè)Le側(cè)，行車道邊緣 側(cè)控制的權(quán)重變大。另一方面，對(duì)權(quán)重進(jìn)行設(shè)置，以使得隨著車輛更接近于行車道中央Ls 側(cè)，行車道中央側(cè)控制的權(quán)重變大。這樣，可以根據(jù)車輛C相對(duì)于行車道L的橫向位置來(lái)設(shè) 置這些權(quán)重。結(jié)果，在行車道中央Ls側(cè)處，橫擺角反饋成為主導(dǎo)，并且實(shí)現(xiàn)毫無(wú)約束感的自由 選擇路線。另一方面，在行車道邊緣側(cè)Le側(cè)處，利用橫向位移X的反饋控制成為主導(dǎo)，并且 可以適當(dāng)使車輛保持位于行車道L內(nèi)，并且可以減輕來(lái)自行車道邊緣側(cè)Le的回彈感。特別地，在本實(shí)施例中，在由行車道邊緣側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^L_Rt、
Lt中，盡管存在作為收斂項(xiàng)(第二項(xiàng))的橫擺角反饋部分，但可以利用以上加權(quán)系數(shù)來(lái)減少 橫擺角反饋的過(guò)度控制。(6)利用橫向位移速度來(lái)校正第一控制量。即，在由行車道邊緣側(cè)控制所引起的目 標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ L_Rt、Φ L_Lt中，作為利用橫向位移X的反饋控制的控制量的第二項(xiàng)，添加橫向
19位移速度的控制量。結(jié)果，對(duì)于橫向位移基準(zhǔn)位置的橫向位移X的收斂性良好。據(jù)此，可以進(jìn)一步減輕 來(lái)自行車道邊緣側(cè)Le的回彈感。另外，還存在使在從偏離側(cè)轉(zhuǎn)至偏離躲避方向時(shí)、車輛的轉(zhuǎn)輪半徑變大的效果。(7)利用車輛C離左側(cè)行車道邊緣側(cè)Le和右側(cè)行車道邊緣側(cè)Le中、位于車輛C的 行駛方向側(cè)處的行車道邊緣側(cè)Le的距離，來(lái)校正由行車道中央側(cè)控制所引起的第二控制 量(第三控制量、第四控制量)的控制增益。然后，確定由行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo) 轉(zhuǎn)輪角 ΦΥ_Ι^、(jiY_Lt。S卩，橫擺角反饋控制的控制增益根據(jù)車輛相對(duì)于行車道L的橫向位置而變化。此 時(shí)，對(duì)控制增益進(jìn)行校正，以使得車輛C離行車道邊緣側(cè)Le的距離越短，控制增益越大。例如，在形成朝向右側(cè)的橫擺角θ的情況下，對(duì)控制增益進(jìn)行設(shè)置，以使得隨著 車輛相對(duì)于左側(cè)行車道邊緣側(cè)Le更接近于右側(cè)行車道邊緣側(cè)Le，控制增益變大。在形成朝 向左側(cè)的橫擺角θ的情況下，對(duì)控制增益進(jìn)行設(shè)置，以使得隨著車輛相對(duì)于右側(cè)行車道邊 緣側(cè)Le更接近于左側(cè)行車道邊緣側(cè)Le，控制增益變大。結(jié)果，即使不執(zhí)行利用橫向位移X的反饋控制，通過(guò)控制車輛的行駛方向(橫擺角 Θ)，也可以在沒(méi)有由于與駕駛員意圖駕駛的行車道的差異所引起的別扭感(約束感)的情 況下進(jìn)行車道保持輔助。此外，在形成朝向偏離側(cè)的橫擺角θ的情況下，將控制增益(控制量)設(shè)置為大， 于是確保了偏離防止效果。另一方面，在形成朝向偏離躲避側(cè)的橫擺角θ的情況下，將控 制增益(控制量)設(shè)置為小，于是也可以減少控制過(guò)度等的別扭感。此時(shí)，通過(guò)將形成朝向偏離躲避側(cè)的橫擺角θ的情況的控制增益(控制量)設(shè)置 為小，即使形成朝向偏離側(cè)的橫擺角θ的情況的控制增益(控制量)被設(shè)置為大，也不易 發(fā)生振蕩(擺動(dòng))，并且可以獲得較大的偏離防止效果。(8)在由行車道邊緣側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^L_Rt、c^L_Lt的情況下，作為 利用橫向位移X的反饋控制的控制量的第三項(xiàng)，添加根據(jù)行車道L的曲率P的控制量。結(jié)果，即使在行車道L是彎道的情況下，對(duì)于橫向位移基準(zhǔn)位置的橫向位移X的收 斂性良好。(9)設(shè)置有彎道校正部件。在行車道L的曲率P是特定值以上的情況下，即在行車道L是彎道的情況下，利 用不同的控制增益在相對(duì)于寬度方向中央的彎道內(nèi)側(cè)和彎道外側(cè)進(jìn)行校正。即，在車輛C 位于行車道L相對(duì)于行車道L的寬度方向中央的彎道內(nèi)側(cè)的情況下，與小曲率相比較，當(dāng)曲 率大時(shí)，對(duì)控制增益進(jìn)行校正并將其設(shè)置為小。另一方面，在車輛C位于行車道L相對(duì)于行 車道L的寬度方向中央的彎道外側(cè)的情況下，與小曲率相比較，當(dāng)曲率大時(shí)，對(duì)控制增益進(jìn) 行校正并將其設(shè)置為大。結(jié)果，可以防止彎道內(nèi)側(cè)處的控制過(guò)度。即，可以減輕當(dāng)控制量大時(shí)出現(xiàn)的、乘客 覺(jué)得要被彈到彎道外側(cè)的別扭感。此外，可以防止彎道外側(cè)處的不充分控制。即，當(dāng)發(fā)生朝向彎道外側(cè)的橫擺角θ 時(shí)的控制介入變強(qiáng)，并且偏離防止效果變大。(10)設(shè)置有計(jì)算減小橫向位移偏差的第一控制量的第一控制量計(jì)算部件和計(jì)算減小當(dāng)車輛從行車道中央側(cè)橫穿橫向位移閾值時(shí)、車輛的行駛方向相對(duì)于行車道的角度偏 差的第三控制量的第三控制量計(jì)算部件。利用該第三控制量計(jì)算部件，可以減小當(dāng)車輛進(jìn)入作為橫向位移閾值外的區(qū)域的 偏離區(qū)域時(shí)的進(jìn)入角度。由于進(jìn)行基于該第三控制量的橫擺角反饋控制，因此可以使在車輛從行車道中央 側(cè)穿過(guò)橫向位移閾值進(jìn)入偏離區(qū)域時(shí)的進(jìn)入角度保持為小。據(jù)此，利用第二控制量的橫擺 角反饋控制提供作為針對(duì)偏離防止的預(yù)備控制的效果。S卩，在進(jìn)入角度小的情況下，在車輛進(jìn)入偏離區(qū)域之后、朝向橫向位移閾值的外側(cè) 的偏離量變小。然后，當(dāng)車輛進(jìn)入偏離區(qū)域時(shí)，減小橫向位移偏差的反饋控制所使用的第一 控制量變小。結(jié)果，可以減少來(lái)自行車道邊緣側(cè)的回彈感，并且可以減輕駕駛員覺(jué)得朝向偏離 側(cè)的控制介入的別扭感。即，可以減輕駕駛員感覺(jué)到的約束感。(11)在車輛C位于相對(duì)于橫向位移閾值的行車道中央側(cè)的偏離側(cè)轉(zhuǎn)變區(qū)域中的 情況下，第三控制量計(jì)算部件計(jì)算減小車輛的行駛方向的以上角度偏差的控制量。通過(guò)利用減小車輛的行駛方向的以上角度偏差的控制量進(jìn)行橫擺反饋，隨著車輛 自行車道中央側(cè)起行駛從而更接近于橫向位移閾值，車輛的行駛方向的角度偏差(偏離方 向)變小。結(jié)果，可以使在車輛從行車道中央側(cè)穿過(guò)橫向位移閾值進(jìn)入偏離區(qū)域時(shí)的進(jìn)入 角度保持為小。(12)此時(shí)，在相對(duì)于橫向位移閾值位于車道邊緣側(cè)的范圍中的至少一部分區(qū)域中 (在雙重控制區(qū)域中)，基于第一控制量和第二控制量這兩個(gè)控制量來(lái)執(zhí)行控制。因此，如果車輛C位于右側(cè)橫向位移閾值和左側(cè)橫向位移閾值相對(duì)于行車道中央 Ls的外側(cè)，則進(jìn)行橫向位移X和橫擺角θ這兩者的反饋控制。結(jié)果，在行車道邊緣側(cè)Le側(cè) 處，可以進(jìn)行適當(dāng)使車輛C保持在行車道L內(nèi)、并減輕來(lái)自行車道邊緣側(cè)Le的回彈感的車 道保持輔助。S卩，在偏離區(qū)域中的橫向位移閾值側(cè)的雙重控制區(qū)域中，使用橫向位置控制的控 制量和橫擺角控制的控制量這兩者。作為使用這兩個(gè)控制量的協(xié)作效果，提供了以下效果。S卩，在偏離區(qū)域中車輛在遠(yuǎn)離橫向位移閾值的方向上行駛的情況下，橫向位置控 制的控制量和橫擺角控制的控制量為相同方向(偏離躲避方向)上的控制量。結(jié)果，車輛 的軌跡線的半徑可以為大。另一方面，在偏離區(qū)域中車輛朝向橫向位移閾值行駛的情況下，橫向位置控制的 控制量和橫擺角控制的控制量為相反方向上的控制量。結(jié)果，車輛的軌跡線更接近于橫向 位移閾值，即車輛的軌跡線的半徑可以為大。這樣，通過(guò)向橫向位置控制添加橫擺角控制，用于偏離躲避的車輛的轉(zhuǎn)輪半徑可 以為大。這意味著，橫擺方向的加速度/減速度可以為小，于是可以更加確定地使回彈感 小。(13)對(duì)于針對(duì)以上角度偏差的控制增益，車道中央側(cè)的增益大于車道邊緣側(cè)的增
■、Λ
frff. ο據(jù)此，在防止偏離區(qū)域中橫擺角控制的控制量過(guò)大時(shí)，在行車道中央Ls側(cè)處，在 沿著行車道L的方向上控制車輛的行駛方向。
(14)設(shè)置有第一控制量計(jì)算部件，其計(jì)算減小車輛相對(duì)于以上橫向位移閾值的 橫向位移偏差的第一控制量；以及第四控制量計(jì)算部件，其計(jì)算在減小車輛的行駛方向相 對(duì)于行車道的角度的方向上設(shè)置車輛在從行車道中央側(cè)更接近于橫向位移閾值的過(guò)程中 的軌跡線所利用的校正的第四控制量。利用第四控制量計(jì)算部件，在車輛的行駛方向相對(duì)于行車道的角度變小的方向 上，校正車輛在從行車道中央側(cè)更接近于橫向位移閾值的過(guò)程中的軌跡線。結(jié)果，可以減小 當(dāng)車輛進(jìn)入作為位于橫向位移閾值外的區(qū)域的偏離區(qū)域時(shí)的進(jìn)入角度。在進(jìn)入角度小的情況下，在車輛進(jìn)入偏離區(qū)域之后、朝向橫向位移閾值的外側(cè)的 偏離量變小。然后，當(dāng)車輛進(jìn)入偏離區(qū)域時(shí)，減小橫向位移偏差的反饋控制所使用的第一控 制量變小。結(jié)果，可以減少來(lái)自行車道邊緣側(cè)的回彈感，并且可以減輕駕駛員覺(jué)得朝向偏離 側(cè)的控制介入的別扭感。即，可以減輕駕駛員感覺(jué)到的約束感。(15)計(jì)算當(dāng)接近橫向位移閾值時(shí)、在減小車輛的行駛方向相對(duì)于行車道的角度的 方向上校正利用第一控制量的車輛的軌跡線的第五控制量。據(jù)此，當(dāng)在偏離區(qū)域中車輛朝向偏離躲避方向接近橫向位移閾值時(shí)，用于偏離躲 避的車輛的轉(zhuǎn)輪半徑可以為大。這導(dǎo)致橫擺方向的加速度/減速度為小，并且可以更確定 地使回彈感小。(16)第四控制量計(jì)算部件計(jì)算在車輛位于偏離側(cè)轉(zhuǎn)變區(qū)域中的情況下、減小車輛 的行駛方向相對(duì)于行車道的角度偏差的控制量。據(jù)此，可以計(jì)算在減小車輛的行駛方向相對(duì)于行車道的角度的方向上設(shè)置車輛在 從行車道中央側(cè)更接近于橫向位移閾值的過(guò)程中的軌跡線所利用的控制量。變形例(1)在以上實(shí)施例中，例示出橫向位移閾值和橫向位移基準(zhǔn)位置相同的情況。如圖 14所示，可以在橫向位移閾值LAL、LAR的內(nèi)側(cè)設(shè)置橫向位移基準(zhǔn)位置LXL、LXR0在這種情況下，當(dāng)車輛C位于橫向位移閾值相對(duì)于行車道中央Ls的外側(cè)處時(shí)，進(jìn) 行反饋控制，從而朝向位于橫向位移閾值LAL、LAR的內(nèi)側(cè)的橫向位移基準(zhǔn)位置LXL、LXR減 小橫向位移X?？梢钥刂茩M向反饋控制的控制增益。(2)此外，在橫向位移閾值LAL、LAR的內(nèi)側(cè)設(shè)置橫向位移基準(zhǔn)位置LXL、LXR的情 況下，并且當(dāng)車輛C位于橫向位移基準(zhǔn)位置LXL、LXR和橫向位移閾值LAL、LAR之間時(shí)，可以 進(jìn)行反饋控制，以減小橫向位移X。然而，與車輛C位于橫向位移閾值LAL、LAR的外側(cè)處的 情況相比較，將控制增益設(shè)置為小。(3)在以上實(shí)施例中，行車道邊緣側(cè)Le是橫向邊緣位置。作為代替，橫向邊緣位置 可以設(shè)置在比行車道邊緣側(cè)Le更靠?jī)?nèi)側(cè)一定量的位置處。例如，橫向邊緣位置可以與以上 的橫向位移基準(zhǔn)位置LXL、LXR相同。(4)在以上實(shí)施例中，如圖IOA和IOB所示設(shè)置加權(quán)系數(shù)α _R、α _L、β _R和β _ L之間的關(guān)系，并且根據(jù)車輛C的橫向位置來(lái)改變i3_R、i3_L相對(duì)于a_R、^立的大小。加權(quán)系數(shù)α _R、α _L、β _R禾Π β _L之間的關(guān)系不限于此。例如，
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α _R β _R = 1 1α _L β _L = 1 1如上所示，可以將加權(quán)系數(shù)之間的關(guān)系設(shè)置為恒定。已經(jīng)確定即使以這種方式設(shè) 置這些關(guān)系，也可以獲得效果。(5)將相對(duì)于橫向位移閾值朝車道中央側(cè)偏移的位置與該橫向位移閾值之間的區(qū) 域設(shè)置為偏離側(cè)轉(zhuǎn)變區(qū)域。于是，在相對(duì)于偏離側(cè)轉(zhuǎn)變區(qū)域的車道中央側(cè)的區(qū)域中，將第二 控制量設(shè)置為0。例如，如圖15A和15B所示，對(duì)于加權(quán)系數(shù)β _R、β _L，在相對(duì)于偏離側(cè)轉(zhuǎn)變區(qū)域 的車道中央側(cè)的區(qū)域中，將它們?cè)O(shè)置為0。結(jié)果，可以在相對(duì)于偏離側(cè)轉(zhuǎn)變區(qū)域的車道中央側(cè)的區(qū)域中進(jìn)一步減輕約束感。(6)將相對(duì)于橫向位移閾值朝車道中央側(cè)偏移的位置與該橫向位移閾值之間的區(qū) 域設(shè)置為偏離側(cè)轉(zhuǎn)變區(qū)域。于是，在相對(duì)于偏離側(cè)轉(zhuǎn)變區(qū)域的車道中央側(cè)的區(qū)域中，將第三 控制量設(shè)置為0。例如，如圖15A和15B所示，對(duì)于加權(quán)系數(shù)β _R、β _L，在相對(duì)于偏離側(cè)轉(zhuǎn)變區(qū)域 的車道中央側(cè)的區(qū)域中，將它們?cè)O(shè)置為0。結(jié)果，可以在相對(duì)于偏離側(cè)轉(zhuǎn)變區(qū)域的車道中央側(cè)的區(qū)域中進(jìn)一步減輕約束感。(7)在偏離側(cè)轉(zhuǎn)變區(qū)域中，對(duì)于角度偏離用的控制增益，車道中央側(cè)的增益被設(shè)置 為大于車道邊緣側(cè)的增益。此外，對(duì)于橫向位移偏差用的控制增益，車道中央側(cè)的增益被設(shè) 置為小于車道邊緣側(cè)的增益。例如，如圖15A和15B所示，對(duì)于加權(quán)系數(shù)β _R、β _L，在偏離側(cè)轉(zhuǎn)變區(qū)域中，對(duì)它 們進(jìn)行設(shè)置，以使得車輛C離橫向位移閾值XRt、XLt越近，加權(quán)系數(shù)i3_R、i3_L越大。據(jù)此，產(chǎn)生車輛C離橫向位移閾值XRt、XLt越近、朝向偏離方向的角度偏差越小的 效果。結(jié)果，可以使在車輛從行車道中央側(cè)橫穿橫向位移閾值進(jìn)入偏離區(qū)域時(shí)的進(jìn)入角度 保持為小。(8)在以上實(shí)施例中，例示出通過(guò)基于控制量校正車輪的轉(zhuǎn)輪角或轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)矩來(lái)控 制車輛的行駛方向的情況。代替校正轉(zhuǎn)輪角或轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)矩，可以基于控制量來(lái)校正制動(dòng)/驅(qū) 動(dòng)量或制動(dòng)/驅(qū)動(dòng)力。在這種情況下，利用作為減小橫向位移偏差或減小角度偏差的量的 橫擺力矩的量來(lái)計(jì)算各控制量。然后，對(duì)各制動(dòng)/驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行校正，從而生成與控制量相對(duì) 應(yīng)的橫擺力矩。(9)對(duì)于橫向位移閾值，可以在左側(cè)寬度方向或右側(cè)寬度方向上設(shè)置僅一個(gè)橫向 位移閾值?；蛘撸梢栽谛熊嚨肋吘壩恢锰幵O(shè)置左側(cè)橫向位移閾值和右側(cè)橫向位移閾值中 的僅一個(gè)。(10)轉(zhuǎn)向車輪可以是后車輪或者前車輪和后車輪這兩者。第二實(shí)施例接著，將參考附圖來(lái)解釋第二實(shí)施例。這里，將使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)解釋與第一 實(shí)施例的組件相同的組件。MMl本實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)與以上第一實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)相同。然而，車道保持輔助控 制器15中的步驟S200中的處理不同。
其它結(jié)構(gòu)與以上第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同。將解釋第二實(shí)施例中步驟200中的處理。該步驟S200是計(jì)算最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ t的操作部。在第一實(shí)施例中，通過(guò)在步驟 S180中計(jì)算出的由行車道邊緣側(cè)控制所引起的左側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角6L_Lt和右側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角 c^L_Rt與在步驟S190中計(jì)算出的由行車道中央側(cè)控制所引起的左側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角和右側(cè)目 標(biāo)轉(zhuǎn)輪角在各目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角添加有權(quán)重的情況下的和，來(lái)計(jì)算最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ t。作為對(duì)比，在本實(shí)施例中，通過(guò)選擇性地使用在步驟S180中計(jì)算出的由行車道邊 緣側(cè)控制所引起的左側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角和右側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角以及在步驟S190中計(jì)算出的由行車 道中央側(cè)控制所引起的左側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角和右側(cè)目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角，計(jì)算Φ tL、Φ tR，然后通過(guò)計(jì)算 二者的和來(lái)計(jì)算最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ 。接著，將解釋該操作的例子。首先，選擇性地計(jì)算左側(cè)和右側(cè)各自的控制量。S卩，比較作為右側(cè)控制量的c^L_Rt和ctY_Rt，然后將值較大的控制量設(shè) 置為cttR。SP，通過(guò)從c^L_Rt和(tY_Rt中選擇較大的控制量，即通過(guò)進(jìn)行“選 高”(select-high)，將較大的控制量設(shè)置為(ttR。同樣，比較作為左側(cè)控制量的c^L_Lt和Φ Y_Lt，然后將值較大的控制量設(shè)置為 cttL。SP，通過(guò)從c^L_Lt和ΦY_Lt中選擇較大的控制量，即通過(guò)進(jìn)行“選高”，將較大的控 制量設(shè)置為Φ^。然后，通過(guò)以下表達(dá)式來(lái)計(jì)算最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ 。φ = Φ tR+ Φ tL功能和操作如果當(dāng)計(jì)算最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ 時(shí)將橫向位置反饋控制量和橫擺角反饋控制量 簡(jiǎn)單相加，則在形成大的橫擺角θ等的情況下，存在在行車道L的邊緣側(cè)處控制量可能過(guò) 大的問(wèn)題。為了解決該問(wèn)題，可以采用統(tǒng)一降低控制增益的這種方法。然而，如果降低橫擺 角反饋的控制增益，則行車道中央Ls中的控制性能下降。此外，如果降低橫向位置反饋的 控制增益，則行車道邊緣側(cè)Le處的控制性能下降。由于該原因，在第一實(shí)施例中，向橫向位置反饋控制量和橫擺角反饋控制量添加 權(quán)重，并且該權(quán)重根據(jù)橫向位置而變化。作為替代，本實(shí)施例使用“選高”來(lái)進(jìn)行控制。S卩，執(zhí)行右側(cè)控制量(目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^L_Rt、目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^Y_Rt)的選高。同樣執(zhí)行 左側(cè)控制量(目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角6L_Lt、目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ_Ι^)的選高。隨后，通過(guò)計(jì)算左右控制量 的和來(lái)計(jì)算最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ 。據(jù)此，在車輛C位于左側(cè)橫向位移閾值LAL和右側(cè)橫向位移閾值LAR內(nèi)的情況下， 通常根據(jù)橫擺角θ的方向，最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ 變?yōu)橛尚熊嚨乐醒雮?cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn) 輪角6Y_Rt或目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ_Ι^的值。結(jié)果，在車輛C位于行車道中央Ls側(cè)處的情況下， 進(jìn)行橫擺角反饋控制。在以下解釋中，作為例子，將解釋車輛C位于右側(cè)橫向位移閾值LAR外的情況。首先，將解釋車輛C的行駛方向的方向是偏離側(cè)(右側(cè))的情況。此時(shí)，右側(cè)控制量如下。
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即，比較作為橫向位置反饋控制量的由行車道邊緣側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角 c^L_Rt、和作為橫擺角反饋控制量的由行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ_Ι^。然 后，基于橫擺角θ和橫向位移X量，如果由行車道邊緣側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^L_Rt 較大，則是目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^L_Rt，而如果由行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ_ Rt較大，則Φ tR是目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角(tY_Rt。另一方面，左側(cè)控制量如下。由于Δ θ L為0，因此由行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ_Ι^變?yōu)?。此 外，由于AXL也為0，因此基于表達(dá)式(8)，表達(dá)式(8)的第一項(xiàng)變?yōu)?。由于該情況，盡管 Φ tL是由行車道邊緣側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ L_Lt，但其為小的值。因此，作為最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ ，右側(cè)控制量中的較大值的(^tR為主導(dǎo)控制量。據(jù)此，可以防止行車道邊緣側(cè)Le側(cè)處的控制量過(guò)多。接著，將解釋車輛C的行駛方向的方向是偏離躲避側(cè)(左側(cè))的情況。此時(shí)，右側(cè)控制量如下。即，作為橫擺角反饋控制量的、由行車道中央Ls側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ_ Rt為0。由于該情況，作為橫向位置反饋控制量的、由行車道邊緣Le側(cè)控制所引起的目標(biāo) 轉(zhuǎn)輪角為(ttR。另一方面，左側(cè)控制量如下。由于Δ XL也為0，因此基于表達(dá)式(8)，表達(dá)式⑶的第一項(xiàng)變?yōu)?。由于該情況， 盡管Φ tL是由行車道中央Ls側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ctY_Lt，但其為小的值。因而，如果作為朝向左側(cè)的橫擺角θ的Δ θ L為一定量以上，則由行車道中央側(cè) 控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角4Y_Lt為(ttL。并且如果作為朝向左側(cè)的橫擺角θ的Δ 0L 小，則Φ tL為小的值。結(jié)果，最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ t可以減輕來(lái)自右側(cè)行車道邊緣側(cè)Le的回彈感。本實(shí)施例的效果(1)在第一控制量和第二控制量(第三控制量、第四控制量)中，將較大的值設(shè)置 為最終控制量。即，在對(duì)于左側(cè)和右側(cè)單獨(dú)進(jìn)行橫向位置反饋控制量和橫擺角反饋控制量的選高 之后，通過(guò)計(jì)算左右控制量的和來(lái)計(jì)算最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ t。結(jié)果，在防止最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ t的控制量過(guò)大時(shí)，可以確保行車道中央Ls側(cè)處 的控制性能，并且可以確保行車道邊緣側(cè)Le側(cè)處的控制性能。(2)其它效果與以上第一實(shí)施例的效果相同。變形例(1)可以將以下閾值操作添加至對(duì)左側(cè)和右側(cè)單獨(dú)進(jìn)行選高的以上選擇相加操作。即，當(dāng)進(jìn)行針對(duì)右側(cè)控制量的選高時(shí)，如果(jiL_Rt > <tY_Rt，則如上所述，(^tR=(^L_Rt。此時(shí)，如果c^Y_Rt> Φ th_Y，即在由行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ΦΥ_ Rt大于預(yù)定閾值的情況下，如下進(jìn)行校正。
Φ tR = Φ tR+Kl X ( Φ Y_Rt_ Φ th_Y)相反，如果Φ L_Rt 彡 Φ Y_Rt，則如上所述，(^tR=(^Y_Rt。此時(shí)，如果c^L_Rt> Φ th_L，即在由行車道邊緣側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角 Rt大于預(yù)定閾值的情況下，如下進(jìn)行校正。Φ tR = Φ tR+K2 X ( Φ L_Rt_ Φ th_L)同樣，當(dāng)進(jìn)行針對(duì)左側(cè)控制量的選高時(shí)，如果(J)L_Lt > (J>Y_Lt，則如上所述，(^tL=(^L_Lt。此時(shí)，如果(tY_Lt < _Φ _Υ，即在由行車道邊緣側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角 ΦΥ_Ι^小于預(yù)定閾值的情況下，則如下進(jìn)行校正。Φ tL = Φ tL+K3 X ( Φ Y_Lt+ Φ th_Y)相反，如果Φ L_Lt 彡 Φ Y_Lt，則如上所述，(^tL=(jiY_Lt。此時(shí)，如果c^L_Lt < -ctth_L，即在由行車道邊緣側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角 c^L_Lt小于預(yù)定閾值的情況下，如下進(jìn)行校正。Φ tL = Φ tL+K4 X ( Φ L_Lt+ φ th_L)然后，通過(guò)以下表達(dá)式來(lái)計(jì)算最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ 。φ t = Φ tR+ Φ tL這樣，在左側(cè)和右側(cè)的選低側(cè)大于預(yù)定量的情況下，進(jìn)行利用該量的校正。通過(guò)這種方式，同樣在行車道邊緣側(cè)Le側(cè)處形成大的橫向位移X和大的橫擺角θ 的情況下，可以在未將最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ的控制量設(shè)置為過(guò)大的情況下確保控制性能。(2)此外，除了在一些運(yùn)算中利用各加權(quán)系數(shù)進(jìn)行相乘以外，還可以選擇最大的各 控制量，并將這些控制量設(shè)置為左方向控制量和右方向控制量，然后通過(guò)計(jì)算它們的和來(lái) 獲得車道保持控制量。通過(guò)這種方式，通過(guò)根據(jù)行駛狀態(tài)、道路信息等調(diào)整各控制量的選擇 的容易度，可以執(zhí)行針對(duì)行駛場(chǎng)景的適當(dāng)控制。接著，將解釋該操作的例子。當(dāng)比較并選擇控制量時(shí)，通過(guò)使用根據(jù)橫擺角θ、橫向位置、曲率和導(dǎo)航信息等的 行駛車輛C的信息以及道路信息所確定的增益和增益Y_lat，向選擇量添加權(quán)重。這里，是在形成車輛朝向彎道外側(cè)偏離的橫擺角θ的情況下等的、在形成 橫擺角θ的場(chǎng)景下變大的增益，由此增大偏離風(fēng)險(xiǎn)。Y_lat是在車輛以橫擺角θ在彎道 外側(cè)行駛的情況下等的、在車輛在當(dāng)前橫向位置上行駛的場(chǎng)景下變大的增益，由此增大偏 罔風(fēng)險(xiǎn)。然后，如果 y_latX <tL_Rt > y_yawX <tY_Rt，貝Ij Φ tR = <tL_Rt。另一方面，如果 y_latX <tL_Rt 彡 y_yawX <tY_Rt，貝Ij Φ tR = <tY_Rt。同樣，如果 Y_latX (J>L_Lt > y_yawX (J>Y_Lt，貝Ij Φ tL = (J>L_Lt。
另一方面，如果 y_latX <tL_Lt 彡 y_yawX <tY_Lt，貝Ij Φ tL = <tY_Lt。然后，通過(guò)以下表達(dá)式來(lái)計(jì)算最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ 。φ t = Φ tR+ Φ tL(3)此外，根據(jù)行車道L的曲率判斷彎道，并且通過(guò)將各個(gè)運(yùn)算量相加來(lái)設(shè)置從彎 道外側(cè)到內(nèi)側(cè)的控制的控制量，此外通過(guò)選擇并使用最大的控制量來(lái)設(shè)置從彎道內(nèi)側(cè)到外 側(cè)的控制的控制量，然后通過(guò)計(jì)算它們的和來(lái)獲得車道保持控制量，這也是可以的。據(jù)此，可以通過(guò)將各控制量相加來(lái)設(shè)置對(duì)于朝向彎道外側(cè)的偏離的控制量，并且 通過(guò)進(jìn)行選高來(lái)設(shè)置對(duì)于朝向彎道內(nèi)側(cè)的偏離的控制量。結(jié)果，可以僅將對(duì)于偏離風(fēng)險(xiǎn)較 大(需要大的控制量)的朝向彎道外側(cè)的偏離的控制量設(shè)置為大。在其它場(chǎng)景下，最終目 標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ t的控制量未被設(shè)置為過(guò)大，并且可以確保行車道中央Ls中的控制性能，還可 以確保行車道L邊緣處的控制性能。接著，將解釋該操作的例子。如以下所示，使用道路曲率P，對(duì)朝向彎道外側(cè)的偏離添加控制量，而對(duì)朝向彎道 內(nèi)側(cè)的偏離進(jìn)行選擇。在P < 0 (右彎道)的情況下，如下進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于右方控制量，如果 φ L_Rt > <tY_Rt，貝丨J <jitR= <tL_Rt。另一方面，如果(j5L_Rt<<tY_Rt，貝丨J Φ tR = <tY_Rt。對(duì)于左方控制量，如由以下表達(dá)式所示獲得相加值。Φ tL = Φ L_Lt+ φ Y_Lt相反，在ρ >0(左彎道)的情況下，如下進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于右方控制量，如由以下表達(dá)式所示獲得相加值。Φ tR = Φ L_Rt+ φ Y_Rt對(duì)于左方控制量，如果(tL_Lt > <tY_Lt，貝Ij Φ = a_LX <tL_Lt。另一方面，如果Φ L_Lt 彡 Φ Y_Lt，則 Φ tL = β _L X Φ Y_Lt。此外，在ρ = 0的情況下，如以下所示，對(duì)于左側(cè)和右側(cè)單獨(dú)進(jìn)行選高。對(duì)于右側(cè)控制量，如果(^L_Rt > <tY_Rt，貝丨J Φ tR = <tL_Rt，如果(j5L_Rt<<tY_Rt，貝丨J Φ tR = <tY_Rt。對(duì)于左側(cè)控制量，如果(tL_Lt > <tY_Lt，貝丨J Φ tL = <tL_Lt，如果(j5L_Lt<<tY_Lt，貝丨J Φ tL = <tY_Lt。然后，通過(guò)使用以下表達(dá)式來(lái)計(jì)算最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ t。φ = Φ tR+ Φ tL第三實(shí)施例
接著，將參考附圖來(lái)解釋第三實(shí)施例。這里，將使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)解釋與以上 實(shí)施例的組件相同的組件。應(yīng)用了根據(jù)本實(shí)施例的車道保持輔助裝置的車輛的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的車輛的 結(jié)構(gòu)相同。因此，省略對(duì)車輛的結(jié)構(gòu)的解釋。于是，對(duì)于具有以上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的車輛設(shè)置車道保持輔助裝置。接著，將解釋結(jié)構(gòu)。將具有圖像處理功能的單眼攝像機(jī)安裝在車輛上。該具有圖像處理功能的單眼攝 像機(jī)是用于檢測(cè)車輛的位置的外部識(shí)別部件16。具有圖像處理功能的單眼攝像機(jī)拍攝車輛 前方的路面。單眼攝像機(jī)根據(jù)所拍攝的攝像機(jī)圖像判斷路面狀態(tài)，并將與車輛正在行駛的 行車道中的車輛位置有關(guān)的信號(hào)輸出至車道保持輔助控制器15。與行車道中的車輛位置有 關(guān)的信號(hào)是與作為車輛的行駛方向相對(duì)于行車道的角度偏差的橫擺角θ、離行車道中央的 橫向位移X和行車道的曲率P有關(guān)的信息。此外，設(shè)置有方向指示器開(kāi)關(guān)17。將方向指示器開(kāi)關(guān)17的信號(hào)作為與駕駛員是否 改變行車道有關(guān)的判斷信息輸出至車道保持輔助控制器15。車道保持輔助控制器15從轉(zhuǎn)向控制器11輸入當(dāng)前轉(zhuǎn)向狀態(tài)和車輪的轉(zhuǎn)向狀態(tài)等 的信號(hào)。車道保持輔助控制器15基于這些輸入信號(hào)計(jì)算用于使車輛保持在行車道中的控 制量，并將這些控制量至少輸出至轉(zhuǎn)向控制器11。接著，將參考圖16來(lái)解釋車道保持輔助控制器15中的處理。該車道保持輔助控制器15以特定采樣間隔重復(fù)進(jìn)行處理。在處理開(kāi)始時(shí)，在步驟SllOO中，讀取來(lái)自各傳感器和轉(zhuǎn)向控制器11等的各數(shù)據(jù)。 讀取來(lái)自車輪速度傳感器18 21的各車輪速度Vw。此外，讀取轉(zhuǎn)向角δ、轉(zhuǎn)向角速度δ’ 和方向指示器開(kāi)關(guān)17的信號(hào)。從外部識(shí)別部件16的攝像機(jī)控制器分別讀取車輛相對(duì)于行 車道L的橫擺角θ、離行車道中央L s的橫向位移X和行車道L的曲率P。這里，對(duì)于離行車道中央Ls的橫向位移X，如圖3和4所示，以車輛C的重心位置 G作為基準(zhǔn)來(lái)確定橫向位移X。然而，還可以不以車輛C的重心位置G作為基準(zhǔn)。例如，可 以以車輛C的前端部的中央作為基準(zhǔn)來(lái)確定離行車道中央Ls的橫向位移X。S卩，如圖4所 示，根據(jù)橫擺角θ，車輛C的前端部首先在偏離方向上偏移。因而，可以以前端部作為基準(zhǔn) 來(lái)確定橫向位移X，于是可以較早減小橫向位移偏差。隨后，在步驟SlllO中，基于以下表達(dá)式(1)和表達(dá)式(2)來(lái)設(shè)置左側(cè)橫向位移基 準(zhǔn)閾值XLt和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)閾值XRt。這里，如圖3所示，右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)閾值XRt是定義作為針對(duì)右偏離所設(shè)置的橫 向位移X的偏差的基準(zhǔn)的橫向位移基準(zhǔn)位置LXR的位置的值。左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)閾值XLt 是定義作為針對(duì)左偏離所設(shè)置的橫向位移X的偏差的基準(zhǔn)的橫向位移基準(zhǔn)位置LXL的位置 的值。XRt= (fflane/2)-(ffcar/2)-Xoffset ... (1)XLt = - ((fflane/2) - (ffcar/2)-Xoffset)…(2)這里，對(duì)于離行車道中央Ls的橫向位移X，當(dāng)車輛C位于相對(duì)于行車道L的中央的右側(cè)處時(shí)，其為正，并且當(dāng)車輛C位于相對(duì)于行車道L的中央的左側(cè)處時(shí)，其為負(fù)。因此，將 右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)閾值XRt側(cè)設(shè)置為正。此外，如圖3所示，Wlane是行車道寬度，并且Wear是車輛C的車輛寬度。Xoffset是對(duì)于行車道邊緣側(cè)Le (白色線)的位置的余量。該余量Xoffset可以 根據(jù)行車道寬度Wlane或車輛速度而改變。例如，行車道寬度Wlane越窄，余量Xoffset越 小。此外，對(duì)于左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR各自，可以使用不 同的余量Xoffset?；蛘撸@些左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR可 以為固定值。隨后，在步驟S1120中，基于以下表達(dá)式(3)來(lái)計(jì)算對(duì)于右偏離的橫向位移偏差 AXR。Δ XR = X-XRt ...(3)這里，在Δ XR彡O的情況下，Δ XR = O (僅取正值)。通過(guò)以上表達(dá)式(3)，如圖5Α所示給出橫向位移X和對(duì)于右偏離的橫向位移偏差 Δ XR之間的關(guān)系。S卩，通過(guò)使用表達(dá)式(3)，當(dāng)“X-XRt”為“X-XRt彡O”時(shí)，判斷為車輛C相對(duì)于行車 道中央Ls超出右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR。這是車輛C移動(dòng)至右側(cè)行車道邊緣側(cè)Le側(cè)的 情況。因此，利用作為靠近車輛C的橫向位移基準(zhǔn)位置的右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR作為 橫向位移偏差的基準(zhǔn)，確定對(duì)于右偏離的橫向位移偏差A(yù)XR。隨后，在步驟S1130中，基于以下表達(dá)式(4)來(lái)計(jì)算對(duì)于左偏離的橫向位移偏差 Δ XL。Δ XL = X-XLt ... (4)這里，在Δ XL彡O的情況下，Δ XL = O (僅取負(fù)值)。通過(guò)以上表達(dá)式(4)，如圖5Β所示給出橫向位移X和對(duì)于左偏離的橫向位移偏差 Δ XL之間的關(guān)系。S卩，通過(guò)使用表達(dá)式⑷，當(dāng)“X-XLt”為“X-XLt ( O”時(shí)，判斷為車輛C相對(duì)于行車 道中央Ls超出左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL。這是車輛C移動(dòng)至左側(cè)行車道邊緣側(cè)Le側(cè)的 情況。因此，利用作為靠近車輛C的橫向位移基準(zhǔn)位置的左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL作為 橫向位移偏差的基準(zhǔn)，確定對(duì)于左偏離的橫向位移偏差A(yù)XL。隨后，在步驟S1140中，基于以下表達(dá)式(5)來(lái)計(jì)算對(duì)于右偏離的橫擺角偏差 Δ θ R0這里，當(dāng)形成朝向右側(cè)的橫擺角θ時(shí)(如同圖4 一樣的狀態(tài))，車輛C相對(duì)于行車 道L的橫擺角θ為正。當(dāng)形成朝向左側(cè)的橫擺角θ時(shí)，橫擺角θ為負(fù)。Δ θ R = θ ( θ >0 的情況)Δ θ R = O ( θ 彡 O 的情況)…(5)通過(guò)以上表達(dá)式(5)，如圖6Α所示給出橫擺角θ和僅對(duì)于右偏離設(shè)置的橫擺角偏 差Δ θ R之間的關(guān)系。隨后，在步驟S1150中，基于以下表達(dá)式(6)來(lái)計(jì)算對(duì)于左偏離的橫擺角偏差 Δ θ L。Δ θ L = θ ( θ <0 的情況)
Δ θ L = 0 ( θ 彡 0 的情況)…(6)通過(guò)以上表達(dá)式(6)，如圖6Β所示給出橫擺角θ和僅對(duì)于左偏離設(shè)置的橫擺角偏 差Δ θ L之間的關(guān)系。隨后，在步驟S1160中，根據(jù)行車道L的彎曲方向、曲率P和橫擺角θ (偏離)的 方向，分別確定對(duì)于右偏離的行車道邊緣側(cè)控制反饋校正增益Kp L_R和對(duì)于左偏離的行 車道邊緣側(cè)控制反饋校正增益K P L_L。S卩，根據(jù)曲率P的方向(行車道L的彎曲方向)，設(shè)置以下三種情況，并且使用各 個(gè)映射來(lái)設(shè)置對(duì)于右偏離的行車道邊緣側(cè)控制反饋校正增益Kp L_R和對(duì)于左偏離的行車 道邊緣側(cè)控制反饋校正增益K P L_L。在判斷出曲率P為P <0(右彎道)的情況下K P L_R 從如圖7所示的彎道內(nèi)側(cè)校正增益映射讀取K P L_R ；K P L_L 從如圖8所示的彎道外側(cè)校正增益映射讀取K P L_L。在判斷出曲率P為P > 0 (左彎道)的情況下K P L_R 從如圖8所示的彎道外側(cè)校正增益映射讀取K P L_R ；K P L_L 從如圖7所示的彎曲內(nèi)側(cè)校正增益映射讀取K P L_L。在判斷出曲率ρ為ρ = 0 (筆直道路)的情況下KpL_R= 1.0(無(wú)校正)；KpL_L = 1.0(無(wú)校正)。這里，行車道L的曲率P是轉(zhuǎn)彎半徑的倒數(shù)。在筆直道路處曲率P為0。隨著彎 曲變得緊湊(隨著轉(zhuǎn)彎半徑變小)，曲率P的絕對(duì)值變大。此外，左彎道為正，并且右彎道 為負(fù)。如圖7所示，彎道內(nèi)側(cè)校正增益映射是當(dāng)曲率P的絕對(duì)值為特定值以上時(shí)、隨著 曲率P的絕對(duì)值變大、校正增益變小的映射。于是，對(duì)針對(duì)左側(cè)行車道邊緣側(cè)Le和右側(cè)行 車道邊緣側(cè)Le中、位于彎道的內(nèi)側(cè)處的行車道邊緣側(cè)Le的控制的增益進(jìn)行校正，從而使其 隨著曲率P的絕對(duì)值的增大而減小。如圖8所示，彎道外側(cè)校正增益映射是當(dāng)曲率P的絕對(duì)值為特定值以上時(shí)、隨著 曲率P的絕對(duì)值變大、校正增益變大的映射。于是，對(duì)針對(duì)左側(cè)行車道邊緣側(cè)Le和右側(cè)行 車道邊緣側(cè)Le中、位于彎道的外側(cè)處的行車道邊緣側(cè)Le的控制的增益進(jìn)行校正，從而使其 隨著曲率P的絕對(duì)值的增大而增大。隨后，在步驟S1170中，根據(jù)行車道L的彎曲方向、曲率P和橫向位移X(偏離) 的方向，分別確定對(duì)于右偏離的行車道中央側(cè)控制反饋校正增益KP 對(duì)于左偏離的 行車道中央側(cè)控制反饋校正增益Kp Y_L。S卩，根據(jù)曲率P的方向(行車道L的彎曲方向)，設(shè)置以下三種情況，并且使用這 些映射來(lái)設(shè)置對(duì)于右偏離的行車道中央側(cè)控制反饋校正增益KP Y_R和對(duì)于左偏離的行車 道中央側(cè)控制反饋校正增益Kp Y_L。在判斷出曲率P為P <0(右彎道)的情況下K P Y_R 從如圖7所示的彎道內(nèi)側(cè)校正增益映射讀取K P Y_R ；K P Y_L 從如圖8所示的彎道外側(cè)校正增益映射讀取K P Y_L。
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在判斷出曲率P為P > 0 (左彎道)的情況下K P Y_R 從如圖8所示的彎道外側(cè)校正增益映射讀取K P Y_R ；KP Y_L 從如圖7所示的彎道內(nèi)側(cè)校正增益映射讀取KP Y_L。在判斷出曲率ρ為ρ = 0 (筆直道路)的情況下KpY_R= 1.0(無(wú)校正)；KpY_L = 1.0(無(wú)校正)。這里，在確定行車道邊緣側(cè)控制反饋校正增益的情況下、以及在確定行車道中央 側(cè)控制反饋校正增益的情況下，使用在這兩種情況之間各自具有相同趨勢(shì)的彎道內(nèi)側(cè)校正 增益映射和彎道外側(cè)校正增益映射。然而，在確定行車道邊緣側(cè)控制反饋校正增益K P L_R、 KP L_L的情況下、以及在確定行車道中央側(cè)控制反饋校正增益KP Y_R、KP Y_L的情況下， 使用斜度在這兩種情況之間不同的不同映射。即，在用于確定行車道邊緣側(cè)控制反饋校正 增益Kp L_R、KP L_L的彎道內(nèi)側(cè)校正增益映射和彎道外側(cè)校正增益映射中、相對(duì)于曲率P 的絕對(duì)值的變化的斜度被設(shè)置為，大于在用于確定行車道中央側(cè)控制反饋校正增益KP Y_ R、KP Y_L的彎道內(nèi)側(cè)校正增益映射和彎道外側(cè)校正增益映射中、相對(duì)于曲率Ρ的絕對(duì)值 的變化的斜度。行車道邊緣側(cè)控制反饋校正增益KP L_R、KP L_L的斜度較大的原因是，當(dāng) 將根據(jù)行車道邊緣側(cè)Le側(cè)的彎曲的內(nèi)側(cè)和外側(cè)處的曲率ρ的校正量設(shè)置為較大時(shí)，控制 的應(yīng)答靈敏了與該校正量相當(dāng)?shù)牧俊ｋS后，在步驟Sl 180中，基于以下表達(dá)式(107)和表達(dá)式(108)，計(jì)算由對(duì)于右偏離 的行車道邊緣側(cè)控制所引起的目標(biāo)虛擬斥力FL_Rt和由對(duì)于左偏離的行車道邊緣側(cè)控制 所引起的目標(biāo)虛擬斥力FL_Lt。FL_Rt = - ((K_L1 X Δ XR) + (K_L2 X θ )+(K_L3X P ))... (107)FL_Lt = - ((K_L1 X Δ XL) + (K_L2 X θ )+(K_L3X P ))... (108)這里，K_L1、K_L2和K_L3是由車輛的規(guī)格和車輛速度所確定的反饋增益。這里， 以上表達(dá)式(107)和(108)的第二項(xiàng)和第三項(xiàng)是對(duì)于橫向位移偏差的校正項(xiàng)(收斂項(xiàng))。 因而，反饋增益K_L2和K_L3被設(shè)置為小于反饋增益K_L1。此外，右方向上的虛擬斥力為正，并且左方向上的虛擬斥力為負(fù)。S卩，由對(duì)于右偏離和對(duì)于左偏離的行車道邊緣側(cè)控制所引起的各目標(biāo)虛擬斥力 FL_Rt和FL_Lt是用于確定減小相對(duì)于各橫向位移基準(zhǔn)位置LXR、LXL的橫向位移偏差的控 制量的斥力。并且此時(shí)，利用車輛C的橫擺角θ和道路曲率ρ來(lái)校正該控制量。這些表 達(dá)式中的第二項(xiàng)的車輛C的橫擺角θ部分用作為對(duì)于橫向速度的反饋控制量。因而，作為 第二項(xiàng)的車輛C的橫擺角θ部分，不使用橫擺角偏差Δ θ R和Δ θ L，而使用橫擺角θ。根據(jù)以上，如后面所述的步驟S1200所述，當(dāng)計(jì)算最終目標(biāo)虛擬斥力Ft時(shí)，將其作 為由對(duì)于右偏離的行車道邊緣側(cè)控制所引起的目標(biāo)虛擬斥力FL_Rt和由對(duì)于左偏離的行 車道邊緣側(cè)控制所引起的目標(biāo)虛擬斥力FL_Lt的和來(lái)計(jì)算。S卩，目標(biāo)虛擬斥力FL_Rt和目 標(biāo)虛擬斥力FL_Lt的和是行車道邊緣側(cè)控制部的目標(biāo)虛擬斥力。此時(shí)，在車輛C位于左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR之 間的、作為行車道中央Ls側(cè)的區(qū)域中的情況下，如圖5所示，橫向位移偏差A(yù)XR、AXL這兩個(gè)值均為0。因此，以上目標(biāo)虛擬斥力FL_Rt和以上目標(biāo)虛擬斥力FL_Lt的值均為小的值。 結(jié)果，行車道邊緣側(cè)控制部的目標(biāo)虛擬斥力變小，并且后面所述的行車道中央側(cè)控制部的 目標(biāo)虛擬斥力FY_Lt、FY_Rt成為主導(dǎo)。在車輛C位于左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR之間的、 作為行車道中央Ls側(cè)的區(qū)域中的情況下，如圖5所示，橫向位移偏差A(yù)XR、AXL中的僅一 個(gè)值為0。因此，在以上目標(biāo)虛擬斥力FL_Rt和目標(biāo)虛擬斥力FL_Lt中，行車道邊緣側(cè)控制 用的目標(biāo)虛擬斥力FL_Rt和目標(biāo)虛擬斥力FL_Lt中、位于遠(yuǎn)離車輛C的位置處的一個(gè)變小。 并且，行車道邊緣側(cè)控制用的目標(biāo)虛擬斥力FL_Rt和目標(biāo)虛擬斥力FL_Lt中、位于車輛C附 近的另一個(gè)作為行車道邊緣側(cè)控制部的目標(biāo)虛擬斥力而成為主導(dǎo)。在第二項(xiàng)中設(shè)置車輛C相對(duì)于行車道L的橫擺角θ，作為相對(duì)于橫向位移X的微 分項(xiàng)(橫向速度)，然后在照原樣反饋該微分項(xiàng)的情況下進(jìn)行控制。此外，將第三項(xiàng)設(shè)置為 對(duì)于道路曲率P的校正項(xiàng)，然后進(jìn)行反饋控制。結(jié)果，通過(guò)第一項(xiàng)，可以在避免以橫向位移 基準(zhǔn)位置作為基準(zhǔn)而將車輛C的位置控制到行車道L的外側(cè)的移動(dòng)時(shí)，適當(dāng)使車輛保持在 行車道L中。并且，通過(guò)提供第二項(xiàng)和第三項(xiàng)，可以減輕來(lái)自行車道邊緣側(cè)Le的車輛C的 回彈感。即，作為收斂項(xiàng)，通過(guò)提供第二項(xiàng)(橫向位移的微分值)和第三項(xiàng)(道路的彎曲的 收斂項(xiàng))，橫向位移基準(zhǔn)位置上的收斂良好。隨后，在步驟Sl 190中，基于以下表達(dá)式(109)和表達(dá)式(110)，計(jì)算由對(duì)于右偏離 的行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo)虛擬斥力FY Rt和由對(duì)于左偏離的行車道中央側(cè)控制所 引起的目標(biāo)虛擬斥力FY_Lt。FY_Rt = -Ky_RX Δ θ R- (109)FY_Lt = -Ky_LX Δ θ L... (110)這里，如圖9所示，Ky_R、Ky_L是根據(jù)相對(duì)于行車道L的橫向位移X所單獨(dú)設(shè)置的 反饋增益。S卩，由對(duì)于右偏離的行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo)虛擬斥力FY_Rt用于車輛C 的行駛方向指向右側(cè)的情況。因而，對(duì)針對(duì)右偏離的反饋增益Ky_R進(jìn)行設(shè)置，以使得當(dāng)相 對(duì)于左側(cè)行車道邊緣側(cè)Le側(cè)、車輛C離右側(cè)行車道邊緣側(cè)Le側(cè)更近時(shí)，反饋增益Ky_R變 大。此外，由對(duì)于左偏離的行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo)虛擬斥力FY_Lt用于車輛 C的行駛方向指向左側(cè)的情況。因而，對(duì)針對(duì)左偏離的反饋增益Ky_L進(jìn)行設(shè)置，以使得當(dāng)相 對(duì)于右側(cè)行車道邊緣側(cè)Le側(cè)、車輛C離左側(cè)行車道邊緣側(cè)Le側(cè)更近時(shí)，反饋增益Ky_L變 大。對(duì)于目標(biāo)虛擬斥力FY_Rt和FY_Lt，右方向上的斥力為正，并且左方向上的斥力為負(fù)。這里，如在后面所述的步驟S1200所述，計(jì)算行車道中央側(cè)控制部的最終目標(biāo)虛 擬斥力，作為由對(duì)于右偏離的行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo)虛擬斥力FY_Rt與由對(duì)于左 偏離的行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo)虛擬斥力FY_Lt的和。此時(shí)，在形成朝向右側(cè)的橫 擺角θ的情況下，如圖6Β所示，由于Δ θ L為0，因此對(duì)于左偏離的目標(biāo)虛擬斥力FY_Lt為 0。因此，僅采用對(duì)于右偏離的目標(biāo)虛擬斥力FY_Rt。同樣，在形成朝向左側(cè)的橫擺角θ的 情況下，如圖6Α所示，由于Δ 0 1 為0，因此對(duì)于右偏離的目標(biāo)虛擬斥力？￥_財(cái)為0。因此， 僅采用對(duì)于左偏離的目標(biāo)虛擬斥力FY_Lt。此時(shí)，如上所述，對(duì)控制增益Ky_R、Ky_L進(jìn)行設(shè)置，以使得如圖9所示，將存在于車
32輛C的橫擺角θ的方向上的行車道邊緣側(cè)Le設(shè)置為基準(zhǔn)，并且車輛C離該行車道邊緣側(cè) Le越近，則控制增益Ky_R、Ky_L越大。為此，在朝向偏離側(cè)發(fā)生橫擺角θ的情況下，以大 的控制量進(jìn)行控制，以使得積極防止偏離。另外，在朝向偏離躲避側(cè)發(fā)生橫擺角θ的情況 下，控制量變小，然后可以在沒(méi)有出現(xiàn)別扭感的情況下，使車輛C的行駛方向逐漸與沿著行 車道L的方向一致。此外，對(duì)以上控制增益Ky_R、Ky_L進(jìn)行設(shè)置，以使得將一方的行車道邊緣側(cè)Le設(shè) 置為基準(zhǔn)，并且車輛C離該行車道邊緣側(cè)Le越近，則控制增益Ky_R、Ky_L越大。據(jù)此，即使 當(dāng)車輛C行駛、從而橫穿行車道中央Ls或在行車道中央Ls上行駛時(shí)，控制量也連續(xù)變化， 并由此抑制當(dāng)車輛橫穿行車道中央Ls或在行車道中央Ls上行駛時(shí)的別扭感。此外，在彎道中相對(duì)于行車道中央Ls的內(nèi)側(cè)或外側(cè)處存在位移的情況下，如在步 驟S1170中所計(jì)算的，通過(guò)根據(jù)行車道L的彎曲方向和曲率P進(jìn)行校正，即使在彎道中也 可以在沒(méi)有產(chǎn)生別扭感的情況下適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)控制。隨后，在步驟S1200中，計(jì)算用于車道保持輔助的最終目標(biāo)虛擬斥力Ft。在本實(shí)施例中，如以下表達(dá)式(111)所示，計(jì)算最終目標(biāo)虛擬斥力Ft，作為在步驟 S1180中計(jì)算出的由行車道邊緣側(cè)控制所引起的左方目標(biāo)虛擬斥力FL_Lt和右方目標(biāo)虛擬 斥力FL_Rt、與在步驟S1190中計(jì)算出的由行車道中央側(cè)控制所引起的左方目標(biāo)虛擬斥力 FY_Lt和右方目標(biāo)虛擬斥力FY_Rt的和。Ft = (a_RXFL_Rt+ β XFY_Rt)+ ( a _LXFL_Lt+ β _LXFY_Lt) ··· (111)這里，a_R、β _R分別是對(duì)于右偏離的行車道邊緣側(cè)控制和行車道中央側(cè)控制的 加權(quán)系數(shù)。a _L、β _L分別是對(duì)于左偏離的行車道邊緣側(cè)控制和行車道中央側(cè)控制的加權(quán) 系數(shù)。這些加權(quán)系數(shù)a _R、a _L、β _R禾口 β _L可以是恒定的，例如，a _R = a _L = β _ R= i3_L=l?；蛘撸梢匀鐖DIOA和IOB所示設(shè)置這些加權(quán)系數(shù)a _R、a _L、β _R和β _ L之間的關(guān)系。在圖IOA和IOB中，根據(jù)車輛C的橫向位置來(lái)改變i3_R、i3_L相對(duì)于a _R、 a_L的大小。此外，通過(guò)以下表達(dá)式來(lái)表示這些關(guān)系。a_R+3_R=1.0a_L+^_L = 1. 0將解釋這些加權(quán)系數(shù)。如表達(dá)式(107)和表達(dá)式(108)所示，呈現(xiàn)橫擺角要素(橫向速度)的反饋，作為 由行車道邊緣側(cè)控制所引起的目標(biāo)虛擬斥力FL_Rt、FL_Lt的第二項(xiàng)。該反饋被設(shè)置為用于 減輕來(lái)自行車道邊緣側(cè)Le的回彈感的橫向位移要素的微分項(xiàng)。因而，隨著橫向位移要素的 反饋，可以提高對(duì)橫向位移基準(zhǔn)位置的收斂性。另一方面，如表達(dá)式(109)和表達(dá)式(110)所示，為了使車輛C的行駛方向與行車 道L 一致，設(shè)置行車道中央側(cè)控制中的橫擺角θ要素的反饋。由于該原因，例如，在行車道L的左邊緣側(cè)處形成朝向左側(cè)(偏離側(cè))的橫擺角θ 的情況下，如果除行車道邊緣側(cè)控制中的橫向位移反饋要素以外、還進(jìn)行行車道中央側(cè)控 制中的橫擺角控制，則發(fā)生控制過(guò)度。此外，在行車道L的左邊緣側(cè)處形成朝向右側(cè)(偏離
33躲避側(cè))的橫擺角θ的情況下，將行車道中央側(cè)控制中的橫擺角反饋設(shè)置為弱，然后橫向 位移基準(zhǔn)位置上的收斂性變差，并且發(fā)生來(lái)自行車道邊緣側(cè)Le的回彈感。由于該原因，在本發(fā)明中，例如，如圖IOA和IOB所示，對(duì)權(quán)重進(jìn)行設(shè)置，以使得隨 著車輛C離行車道邊緣側(cè)Le越近，行車道邊緣側(cè)控制側(cè)的權(quán)重越大。另一方面，對(duì)權(quán)重進(jìn) 行設(shè)置，以使得隨著車輛C離行車道中央Ls側(cè)越近，行車道中央側(cè)控制側(cè)的權(quán)重越大。這 樣，根據(jù)車輛C相對(duì)于行車道L的橫向位置來(lái)設(shè)置這些權(quán)重。通過(guò)以這種方式設(shè)置該權(quán)重， 在行車道中央Ls中，可以在無(wú)約束感的情況下實(shí)現(xiàn)自由選擇路線。此外，在行車道邊緣側(cè) Le處，可以適當(dāng)?shù)厥管囕v保持在行車道L內(nèi)，并且減輕來(lái)自行車道邊緣側(cè)Le的回彈感。隨后，在步驟S1201中，基于最終目標(biāo)虛擬斥力Ft來(lái)計(jì)算車輛的最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角 ft。更具體地，計(jì)算當(dāng)將表達(dá)式(111)的最終目標(biāo)虛擬斥力Ft施加至車輛時(shí)、實(shí)現(xiàn)車輛在 橫擺方向上的位移所需的轉(zhuǎn)輪角，作為最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角fl。首先，通過(guò)表達(dá)式(112)來(lái)計(jì)算 當(dāng)將最終目標(biāo)虛擬斥力Ft施加至車輛時(shí)、對(duì)該車輛發(fā)生的橫擺方向上的力矩。M = FX (HB/2)— (112)這里，HB是表示車輛的前車輪和后車輪之間的距離的軸距。接著，根據(jù)橫擺方向上的力矩M，通過(guò)表達(dá)式(113)計(jì)算橫擺方向上的加速度Ya。Ya = M/I— (113)這里，I是車輛的橫擺慣性力矩，并且根據(jù)車輛的尺寸、重量和重量分布等的車輛 的規(guī)格所確定。接著，使用橫擺方向上的加速度Y α，通過(guò)表達(dá)式(114)計(jì)算橫擺率Yr。Yr = Μ/Ι X Th... (114)這里，Th是設(shè)置橫擺率Yr的發(fā)生的校正因數(shù)。接著，根據(jù)橫擺率Yr，計(jì)算最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ft。作為計(jì)算方法，例如，已經(jīng)提出多 個(gè)方法作為傳統(tǒng)方法。這里，作為例子，示出通過(guò)表達(dá)式(115)使用Ackerman近似表達(dá)式 來(lái)計(jì)算最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ft的方法。<在前車輪轉(zhuǎn)向的情況下>最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ft = +Yr X HB/V<在后車輪轉(zhuǎn)向的情況下>最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ft = -Yr X HB/V.. . (115)這里，HB是表示車輛的前車輪和后車輪之間的距離的軸距，并且V是車輛速度。對(duì)于最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ft，盡管右方向上的轉(zhuǎn)輪為正、并且左方向上的轉(zhuǎn)輪為負(fù)，但 由于相對(duì)于車輛的轉(zhuǎn)彎方向、在通過(guò)前車輪轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角的情況和通過(guò)后車輪 轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角的情況之間、轉(zhuǎn)輪方向相反(即，在車輛在左方向上轉(zhuǎn)彎的情況 下，如果前車輪轉(zhuǎn)向，則轉(zhuǎn)輪方向變?yōu)樽蠓剑绻筌囕嗈D(zhuǎn)向，則轉(zhuǎn)輪方向變?yōu)橛曳?，因 此通過(guò)表達(dá)式(115)計(jì)算出的最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ft的符號(hào)相反。接著，在步驟S1202中，為了通知駕駛員，計(jì)算轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向反作用力的變化作為轉(zhuǎn) 向轉(zhuǎn)矩τ。基于以下表達(dá)式(116) 表達(dá)式(120)計(jì)算轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ。τ L_R =-FL_RtXK τ L ...(116)τ L_L = _FL_LtXKL ... (117)
τ Y_R = _FY_RtXKY ... (118)τ Y_L = _FY_LtXK τ Y ...(119)τ = τ L-R+τ L-L+τ Y-R+τ Y-L ...(120)對(duì)于虛擬斥力FL_Rt、FL_Lt、FY_Rt和FY_Lt的符號(hào)，朝向左方的斥力為負(fù)，并且朝 向右方的斥力為正。對(duì)于轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ的符號(hào)，朝向左方的轉(zhuǎn)矩為正，并且朝向右方的轉(zhuǎn)矩 為負(fù)。這里，F(xiàn)L_Rt、FL_Lt、FY_Rt和FY_Lt是通過(guò)表達(dá)式(107) 表達(dá)式(110)所確定 的目標(biāo)虛擬斥力。此外，K τ L、K τ Y是用于確定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的大小的加權(quán)系數(shù)。如果將它們?cè)O(shè)置為大 值，則轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩變大。因此，確定K τ L、K τ Y，從而在駕駛員沒(méi)有別扭感的范圍內(nèi)增大轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。隨后，在步驟S1210中，判斷駕駛員改變行車道的意圖。更具體地，基于在步驟 SllOO中獲得的方向指示器開(kāi)關(guān)信號(hào)和車輛C的行駛方向，判斷駕駛員是否改變行車道L。S卩，當(dāng)由方向指示器開(kāi)關(guān)信號(hào)所指示的方向(方向指示器點(diǎn)亮側(cè))和車輛C的行 駛方向?yàn)橄嗤较驎r(shí)，判斷為駕駛員意圖改變行車道L。在這種情況下，在步驟S1220中不 進(jìn)行轉(zhuǎn)輪角的校正的情況下，復(fù)位處理。這里，當(dāng)方向盤(pán)12的轉(zhuǎn)向是與由方向指示器開(kāi)關(guān) 信號(hào)所指示的方向(方向指示器點(diǎn)亮側(cè))相同的方向時(shí)，判斷為駕駛員意圖改變行車道L， 這也是可以的。隨后，在步驟S1220中，將在步驟S1200中計(jì)算出的最終目標(biāo)虛擬斥力Ft的校正 轉(zhuǎn)輪角命令值輸出至轉(zhuǎn)向控制器11。同時(shí)，將在步驟S1202中計(jì)算出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ輸出至 轉(zhuǎn)向反作用力致動(dòng)器3。這里，如上所述，當(dāng)轉(zhuǎn)向控制器11從車道保持輔助控制器15輸入最終目標(biāo)虛擬斥 力Ft的校正轉(zhuǎn)輪角命令值時(shí)，轉(zhuǎn)向控制器11將該最終目標(biāo)虛擬斥力Ft添加至根據(jù)駕駛員 的轉(zhuǎn)向操作所計(jì)算出的目標(biāo)虛擬斥力，然后將其設(shè)置為最終目標(biāo)虛擬斥力，并且轉(zhuǎn)向控制 器11驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)輪致動(dòng)器5，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)該目標(biāo)虛擬斥力的轉(zhuǎn)輪角。此外，作為設(shè)置了本發(fā)明的車道保持輔助裝置的車輛C，例示了采用線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 的車輛C。在安裝有使用電動(dòng)或液壓的動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛C的情況下，將最終目標(biāo)虛擬斥 力Ft轉(zhuǎn)換成輔助轉(zhuǎn)矩量的校正量，并通過(guò)將該校正量添加至輔助轉(zhuǎn)矩來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)輪角部分 的校正，這也是可以的。此外，在能夠通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)和改變轉(zhuǎn)向軸來(lái)改變轉(zhuǎn)輪角的車輛C的情況下，可以利用 以上最終目標(biāo)虛擬斥力Ft的量來(lái)校正其轉(zhuǎn)動(dòng)和改變量。其它結(jié)構(gòu)與以上第一或第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同。這里，左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXL和右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置LXR形成橫向位移閾 值和橫向位移基準(zhǔn)位置這兩者。步驟S1180、S1190形成目標(biāo)虛擬斥力計(jì)算部件。步驟S1200 和轉(zhuǎn)向控制器11形成行駛方向控制部件。表達(dá)式(4)和表達(dá)式(5)與當(dāng)位于左右橫向位 移閾值之間時(shí)、將橫向位移偏差設(shè)置為0或減小控制增益的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)。表達(dá)式(109)和 表達(dá)式(110)形成第二目標(biāo)虛擬斥力計(jì)算部件，并且它們的目標(biāo)虛擬斥力FY_Rt、FY_Lt是 第二目標(biāo)虛擬斥力。表達(dá)式(107)和表達(dá)式(108)形成第一目標(biāo)虛擬斥力計(jì)算部件，并且 它們的目標(biāo)虛擬斥力FL_Rt、FL_Lt是第一目標(biāo)虛擬斥力。此外，最終目標(biāo)虛擬斥力Ft形成
35最終目標(biāo)虛擬斥力。此外，校正增益K P L_R、K P L_L、K P Y_R和K P Y_L形成彎曲道路校正 部件。左右的行車道邊緣側(cè)Le形成橫向邊緣側(cè)基準(zhǔn)位置。加權(quán)系數(shù)3_R、形成第二 加權(quán)系數(shù)。加權(quán)系數(shù)a_R、a_L形成第一加權(quán)系數(shù)。橫擺角偏差Δ θ R或Δ θ L形成角度偏差。操作和功能在第一實(shí)施例中，基于橫向位移偏差ΔΧ和橫擺角θ來(lái)直接計(jì)算作為控制量的目 標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ 。作為對(duì)比，在本實(shí)施例中，首先基于橫向位移偏差ΔΧ和橫擺角θ，作為一次輸 出，計(jì)算作為從行車道寬度方向施加至車輛的力的最終目標(biāo)虛擬斥力Ft。然后，作為二次輸 出，根據(jù)最終目標(biāo)虛擬斥力Ft計(jì)算作為控制量的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角。另外，與以上車道保持輔助的控制同步地，輸入根據(jù)虛擬斥力的轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向反作 用力的變化作為轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ。據(jù)此，向駕駛員通知已經(jīng)執(zhí)行了車道保持輔助的控制的事實(shí)。本發(fā)明的效果(1)在車輛位于相對(duì)于橫向位移閾值的行車道邊緣側(cè)處的情況下，為了基于車輛 相對(duì)于以上橫向位移閾值的橫向位移偏差、使車輛返回至相對(duì)于橫向位移閾值的行車道寬 度方向的中央側(cè)，計(jì)算作為從行車道邊緣側(cè)朝向行車道中央側(cè)虛擬施加至車輛的第一目標(biāo) 虛擬斥力。此外，在車輛位于相對(duì)于至少橫向位移閾值的行車道中央側(cè)的情況下，當(dāng)接近至 少橫向位移閾值時(shí)，計(jì)算作為從行車道寬度方向虛擬施加至車輛的第二目標(biāo)虛擬斥力，以 使得車輛的行駛方向相對(duì)于行車道的角度偏差變小。然后，為了發(fā)生與計(jì)算出的目標(biāo)虛擬斥力作用于車輛的情況等同的車輛運(yùn)行狀 況，基于目標(biāo)虛擬斥力來(lái)控制車輛的行駛。據(jù)此，在車輛C位于左側(cè)橫向位移閾值和右側(cè)橫向位移閾值內(nèi)的情況下，即在車 輛C位于相對(duì)于橫向位移閾值的行車道中央側(cè)的情況下，可以向車輛添加車輛的行駛方向 變?yōu)檠刂熊嚨繪的方向的這種虛擬斥力。結(jié)果，在行車道中央Ls側(cè)處，可以實(shí)現(xiàn)毫無(wú)約 束感的自由選擇路線。另一方面，在車輛C位于左側(cè)橫向位移閾值和右側(cè)橫向位移閾值外的情況下，即 在車輛C位于相對(duì)于橫向位移閾值的行車道邊緣側(cè)的情況下，可以向車輛C添加使車輛C 返回至橫向位移閾值的這種虛擬斥力。據(jù)此，當(dāng)車輛C進(jìn)入作為橫向位移閾值外的區(qū)域的偏離區(qū)域時(shí)，產(chǎn)生使車輛返回 橫向位移閾值內(nèi)的效果。(2)根據(jù)目標(biāo)虛擬斥力確定控制車輛運(yùn)行狀況的控制量。S卩，作為一次輸出，確定作為施加至車輛的力的目標(biāo)虛擬斥力Ft。隨后，將目標(biāo)虛 擬斥力Ft轉(zhuǎn)換成控制車輛運(yùn)行狀況的轉(zhuǎn)輪以及制動(dòng)/驅(qū)動(dòng)力等的控制輸出，然后實(shí)現(xiàn)當(dāng)將 目標(biāo)虛擬斥力Ft施加至車輛時(shí)將出現(xiàn)的車輛運(yùn)行狀況。據(jù)此，可以結(jié)合多個(gè)控制裝置容易地進(jìn)行作為目的的車輛運(yùn)行狀況的校正控制， 由此增大偏離控制的控制靈活性。此外，這便于與其它控制集成。S卩，可以在轉(zhuǎn)輪校正和制動(dòng)校正之間分割目標(biāo)虛擬斥力Ft。此外，在同時(shí)進(jìn)行本實(shí)施例的控制以及例如前方車輛和本車輛之間的跟隨距離控 制等的制動(dòng)力的生成方向不同的控制的、與本實(shí)施例不同的其它控制的情況下，需要統(tǒng)合多個(gè)不同的控制量。為了統(tǒng)合控制，通過(guò)將所統(tǒng)合的多個(gè)控制輸出統(tǒng)一成相同維度的物理 量來(lái)實(shí)現(xiàn)該統(tǒng)合。此時(shí)，在本實(shí)施例的控制中，沒(méi)有將作為控制的結(jié)果的轉(zhuǎn)輪角直接確定為控制量， 而是將作為表示力的變量的目標(biāo)虛擬斥力Ft確定為一次輸出。通常，由于容易將力作為車 輛控制的輸出而輸出，因而可以按力的維度合并本實(shí)施例的控制輸出和其它控制的控制輸 出。因此，容易進(jìn)行與其它控制的統(tǒng)合控制。(3)在車輛從行車道中央側(cè)到達(dá)橫向位移閾值之前，計(jì)算第二目標(biāo)虛擬斥力，作為 用于減小以上第一目標(biāo)虛擬斥力的預(yù)備控制的虛擬斥力。通過(guò)從行車道寬度方向向車輛施加第二目標(biāo)虛擬斥力、從而減小車輛的行駛方向 的角度偏差，可以減小當(dāng)車輛進(jìn)入偏離區(qū)域時(shí)的進(jìn)入角度。據(jù)此，利用基于第二目標(biāo)虛擬斥力的控制量的控制提供了作為用于偏離防止的預(yù) 備控制的效果。S卩，在進(jìn)入角度小的情況下，在車輛進(jìn)入偏離區(qū)域之后、朝向橫向位移閾值的外側(cè) 的偏離量變小。然后，當(dāng)車輛進(jìn)入偏離區(qū)域時(shí)，用于減小橫向位移偏差的第一目標(biāo)虛擬斥力 變小。結(jié)果，可以減少來(lái)自行車道邊緣側(cè)的回彈感，并且可以減輕駕駛員覺(jué)得朝向偏離 側(cè)的控制介入的別扭感。即，可以減輕駕駛員感受到的約束感。(4)在相對(duì)于橫向位移閾值位于車道邊緣側(cè)的范圍中的至少一部分區(qū)域中(在雙 重控制區(qū)域中)，基于第一目標(biāo)虛擬斥力和第二目標(biāo)虛擬斥力這兩個(gè)目標(biāo)虛擬斥力來(lái)執(zhí)行 控制。因此，如果車輛C位于相對(duì)于行車道中央Ls的橫向位移閾值外，則進(jìn)行橫向位移X 和橫擺角θ這兩者的反饋控制。結(jié)果，在行車道邊緣側(cè)Le側(cè)處進(jìn)行適當(dāng)使車輛C保持在 行車道L內(nèi)、并且減輕來(lái)自行車道邊緣側(cè)Le的回彈感的車道保持輔助。S卩，在偏離區(qū)域中橫向位移閾值側(cè)上的雙重控制區(qū)域中，可以實(shí)現(xiàn)將通過(guò)這兩個(gè) 目標(biāo)虛擬斥力的和所引起的虛擬斥力施加至車輛的這種車輛運(yùn)行狀況。S卩，在偏離區(qū)域中車輛在遠(yuǎn)離橫向位移閾值的方向上行駛的情況下，第一目標(biāo)虛 擬斥力的控制量和第二目標(biāo)虛擬斥力的控制量是相同方向(偏離躲避方向)的控制量。結(jié) 果，朝向偏離躲避側(cè)的控制量變大，并且可以更加有效地防止偏離，即偏離防止效果變大。另一方面，在偏離區(qū)域中車輛朝向橫向位移閾值行駛的情況下，第一目標(biāo)虛擬斥 力的控制量和第二目標(biāo)虛擬斥力的控制量是相反方向的控制量。結(jié)果，在減輕駕駛員覺(jué)得 朝向偏離側(cè)的控制介入的別扭感時(shí)，可以使車輛返回左右的橫向位移閾值內(nèi)。這樣，通過(guò)將車輛控制為將兩個(gè)虛擬斥力的和施加于車輛的狀態(tài)，用于偏離躲避 的車輛的軌跡線的半徑可以為大。這意味著，橫擺方向上的加速度/減速度可以為小，于是 可以更確定地使回彈感小。(5)根據(jù)通過(guò)將第一目標(biāo)虛擬斥力乘以第一加權(quán)系數(shù)所獲得的值、與通過(guò)將第二 目標(biāo)虛擬斥力乘以第二加權(quán)系數(shù)所獲得的值的和來(lái)計(jì)算最終目標(biāo)虛擬斥力。此時(shí)，根據(jù)橫 向位移偏差來(lái)改變第一加權(quán)系數(shù)和第二加權(quán)系數(shù)，并且對(duì)第一加權(quán)系數(shù)和第二加權(quán)系數(shù)進(jìn) 行設(shè)置，以使得橫向位移偏差越大，第一加權(quán)系數(shù)與第二加權(quán)系數(shù)相比越大。S卩，對(duì)權(quán)重進(jìn)行設(shè)置，以使得隨著車輛越接近行車道邊緣側(cè)Le側(cè)，第一目標(biāo)虛擬
37斥力的權(quán)重越大。另一方面，對(duì)權(quán)重進(jìn)行設(shè)置，以使得隨著車輛越接近行車道中央Ls側(cè)，第 二目標(biāo)虛擬斥力的權(quán)重越大。這樣，根據(jù)車輛C相對(duì)于行車道L的橫向位置來(lái)設(shè)置這些權(quán)重。結(jié)果，在行車道中央Ls側(cè)處，橫擺角控制成為主導(dǎo)，并且實(shí)現(xiàn)毫無(wú)約束感的自由 選擇路線。另一方面，在行車道邊緣側(cè)Le側(cè)處，利用橫向位移X的反饋控制成為主導(dǎo)，并且 可以適當(dāng)使車輛保持在行車道L內(nèi)，并且減輕來(lái)自行車道邊緣側(cè)Le的回彈感。特別地，在本實(shí)施例中，在由行車道邊緣側(cè)控制所引起的第一目標(biāo)虛擬斥力FL_ Rt、FL_Lt中，盡管存在作為收斂項(xiàng)(第二項(xiàng))的橫擺角反饋部分，但可以利用以上加權(quán)系 數(shù)來(lái)減少減小角度偏差的控制的過(guò)度。(6)由橫向位移速度來(lái)校正第一目標(biāo)虛擬斥力。即，作為用于計(jì)算由行車道邊緣 側(cè)控制所引起的第一目標(biāo)虛擬斥力FL_Rt、FL_Lt的第二項(xiàng)，添加了橫向位移速度的虛擬斥 力。結(jié)果，橫向位移基準(zhǔn)位置上的橫向位移X的收斂性變得良好。據(jù)此，可以進(jìn)一步減 輕來(lái)自行車道邊緣側(cè)Le的回彈感。另外，還存在使車輛從偏離側(cè)轉(zhuǎn)至偏離躲避方向時(shí)、使車輛的轉(zhuǎn)輪半徑變大的效^ ο(7)利用車輛離位于車輛的行駛方向側(cè)的行車道邊緣側(cè)的距離來(lái)校正第二目標(biāo)虛 擬斥力的控制增益，并且對(duì)控制增益進(jìn)行校正，以使得車輛離行車道邊緣側(cè)的距離越短，控 制增益越大。例如，在形成朝向右側(cè)的橫擺角θ的情況下，對(duì)控制增益進(jìn)行設(shè)置，以使得當(dāng)車 輛相對(duì)于左側(cè)行車道邊緣側(cè)Le更接近于右側(cè)行車道邊緣側(cè)Le時(shí)，控制增益變大。在形成 朝向左側(cè)的橫擺角θ的情況下，對(duì)控制增益進(jìn)行設(shè)置，以使得在車輛相對(duì)于右側(cè)行車道邊 緣側(cè)Le更接近于左側(cè)行車道邊緣側(cè)Le時(shí)，控制增益變大。結(jié)果，即使不執(zhí)行利用橫向位移X的反饋控制，通過(guò)控制車輛的行駛方向(橫擺角 Θ)，也可以在沒(méi)有由于與駕駛員意圖駕駛的駕駛線路的差異所引起的別扭感(約束感)的 情況下進(jìn)行車道保持輔助。此外，在形成朝向偏離側(cè)的橫擺角θ的情況下，將控制增益(控制量)設(shè)置為大， 于是確保了偏離防止效果。另一方面，在形成朝向偏離躲避側(cè)的橫擺角θ的情況下，將控 制增益(控制量)設(shè)置為小，于是也可以減少控制過(guò)度等的別扭感。此時(shí)，通過(guò)將形成朝向偏離躲避側(cè)的橫擺角θ的控制增益(控制量)設(shè)置為小， 即使形成朝向偏離側(cè)的橫擺角θ的情況的控制增益(控制量)被設(shè)置為大，也不易發(fā)生振 蕩(擺動(dòng))，并且可以獲得較大的偏離防止效果。(8)作為當(dāng)確定第一目標(biāo)虛擬斥力FL_Rt、FL_Lt時(shí)的第三項(xiàng)，添加根據(jù)行車道L的 曲率P的控制量。結(jié)果，即使在行車道L是彎曲道路的情況下，橫向位移基準(zhǔn)位置上的橫向位移X的 收斂性良好。(9)設(shè)置有彎道校正部件。在行車道L的曲率P是特定值以上的情況下，即在行車道L是彎道的情況下，利 用不同的控制增益在相對(duì)于寬度方向中央的彎道內(nèi)側(cè)和彎道外側(cè)進(jìn)行校正。即，在車輛C
38位于行車道L相對(duì)于行車道L的寬度方向中央的彎道內(nèi)側(cè)的情況下，與小曲率相比較，當(dāng)曲 率大時(shí)，對(duì)控制增益進(jìn)行校正并將其設(shè)置為小。另一方面，在車輛C位于行車道L相對(duì)于行 車道L的寬度方向中央的彎道外側(cè)的情況下，與小曲率相比較，當(dāng)曲率大時(shí)，對(duì)控制增益進(jìn) 行校正并將其設(shè)置為大。結(jié)果，可以防止彎道內(nèi)側(cè)處的控制過(guò)度。即，可以減輕當(dāng)控制量大時(shí)出現(xiàn)的、乘客 覺(jué)得要被彈到彎道外側(cè)的別扭感。此外，可以防止彎道外側(cè)處的不充分控制。即，當(dāng)發(fā)生朝向彎道外側(cè)的橫擺角θ 時(shí)的控制介入變強(qiáng)，并且偏離防止效果變大。(10)通過(guò)首先計(jì)算最終目標(biāo)虛擬斥力Ft，當(dāng)以給予駕駛員的視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)或觸覺(jué) 的刺激來(lái)向駕駛員通知控制量時(shí)，可以使用最終目標(biāo)虛擬斥力作為用于確定刺激的大小或 趨勢(shì)的基準(zhǔn)。這里，趨勢(shì)是刺激的重復(fù)次數(shù)(向駕駛員給予刺激的次數(shù))、刺激的持續(xù)時(shí)間、 刺激的間隔和給予控制開(kāi)始時(shí)的刺激的時(shí)刻等。因而，與基于通過(guò)躲避操作性能所確定的 最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角來(lái)確定用于通知駕駛員的刺激的大小或趨勢(shì)的情況相比較，較容易將刺激 調(diào)整成適合于駕駛員的感覺(jué)的刺激。結(jié)果，可以減輕駕駛員的別扭感。(11)通過(guò)校正前車輪和后車輪至少之一處的車輪的轉(zhuǎn)輪來(lái)控制車輛的行駛方向 的校正。據(jù)此，可以使車輛發(fā)生目標(biāo)運(yùn)行狀況。(12)其它效果與以上第一實(shí)施例的效果相同。變形例(1)在對(duì)于左側(cè)和右側(cè)單獨(dú)進(jìn)行第一目標(biāo)虛擬斥力和第二目標(biāo)虛擬斥力的“選高” 之后，通過(guò)計(jì)算左側(cè)目標(biāo)虛擬斥力與右側(cè)目標(biāo)虛擬斥力的和來(lái)計(jì)算最終目標(biāo)虛擬斥力，這 是可以的。如果當(dāng)計(jì)算最終目標(biāo)虛擬斥力時(shí)僅將第一目標(biāo)虛擬斥力和第二目標(biāo)虛擬斥力相 加，則在形成大的橫擺角θ等的情況下，存在在行車道L的邊緣側(cè)處控制量可能過(guò)大的問(wèn) 題。為了解決該問(wèn)題，可以采用統(tǒng)一降低控制增益的這種方法。然而，在這種情況下，控制 性能下降。作為對(duì)比，通過(guò)進(jìn)行選高，在防止基于最終目標(biāo)虛擬斥力的控制量過(guò)大時(shí)，可以確 保行車道中央Ls側(cè)處的控制性能，并且可以確保行車道邊緣側(cè)Le側(cè)處的控制性能。(2)在以上實(shí)施例中，在步驟S1201中，基于最終目標(biāo)虛擬斥力Ft，計(jì)算車輛的最 終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角ft或最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)矩作為控制量。作為代替，可以基于最終目標(biāo)虛擬斥力 Ft來(lái)計(jì)算制動(dòng)/驅(qū)動(dòng)量或制動(dòng)/驅(qū)動(dòng)力作為控制量。據(jù)此，可以使車輛發(fā)生目標(biāo)運(yùn)行狀況。將示出其例子。如上所述，計(jì)算實(shí)現(xiàn)當(dāng)將表達(dá)式(111)的最終目標(biāo)虛擬斥力Ft施加于車輛時(shí)、該 車輛在橫擺方向上的位移所需的制動(dòng)力，作為最終目標(biāo)制動(dòng)力。首先，通過(guò)表達(dá)式(112)來(lái) 計(jì)算當(dāng)將最終目標(biāo)虛擬斥力Ft施加于車輛時(shí)、對(duì)于車輛發(fā)生的橫擺方向上的力矩。M = FX (HB/2). . . (112)這里，HB是表示車輛的前車輪和后車輪之間的距離的軸距。接著，為了生成橫擺方向上的力矩，根據(jù)目標(biāo)橫擺力矩Ms來(lái)計(jì)算各車輪的目標(biāo)制動(dòng)液壓Ps。在目標(biāo)橫擺力矩Ms小于設(shè)置值MsO的情況下，得出后車輪的左右車輪之間的制 動(dòng)力的差。在目標(biāo)橫擺力矩Ms大于設(shè)置值MsO的情況下，得出前后車輪的左右車輪之間的 制動(dòng)力差。首先，通過(guò)以下表達(dá)式，根據(jù)目標(biāo)橫擺力矩Ms計(jì)算目標(biāo)制動(dòng)液壓差A(yù)Ps_f、APs_ r。在Ms < MsO的情況下，Δ Ps_f = 0Δ Ps_r = 2 X Kb_r X | Ms | /T。在Ms彡MsO的情況下，Δ Ps_f = 2 X Kb_f X (| Ms | -MsO) /TΔ Ps_r = 2 X Kb_r X MsO/T。這里，T表示輪距。此外，Kb_f、Kb_r是當(dāng)將制動(dòng)力轉(zhuǎn)換成制動(dòng)液壓時(shí)的轉(zhuǎn)換系數(shù)， 并且是由制動(dòng)器的規(guī)格所確定的。接著，根據(jù)橫擺力矩的發(fā)生方向，在還考慮作為由駕駛員進(jìn)行的制動(dòng)操作的主缸 液壓Pm的情況下，計(jì)算各車輪的目標(biāo)制動(dòng)液壓Ps。在發(fā)生右方向上的橫擺力矩時(shí)Ps__fl=Pm
Ps__fr=Pm+ Δ Ps.
Ps__rl=Pm_rPs_rr = Pm_r+ Δ Ps_r在發(fā)生左方向上的橫擺力矩時(shí)Ps_fl = Pm+ Δ Ps_fPs_fr = PmPs_rl = Pm_r+ Δ Ps_rPs_rr = Pm_r這里，Pm_r是考慮根據(jù)Pm計(jì)算出的前/后分配的情況下的后車輪主缸液壓。接著，根據(jù)計(jì)算出的目標(biāo)制動(dòng)液壓Ps，由壓力控制單元生成制動(dòng)液壓。據(jù)此，生成發(fā)生目標(biāo)車輛運(yùn)行狀況的橫擺力矩。(3)在以上解釋中，計(jì)算實(shí)現(xiàn)當(dāng)將最終目標(biāo)虛擬斥力Ft施加至車輛時(shí)、該車輛的 橫擺力矩的發(fā)生所需的最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角或最終目標(biāo)制動(dòng)力。作為代替，或二者一起，還可以 通過(guò)驅(qū)動(dòng)力的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)以上橫擺力矩?；蛘?，進(jìn)行控制，從而結(jié)合驅(qū)動(dòng)力的變化、制動(dòng)力和轉(zhuǎn)輪而生成以上橫擺力矩，這 是可以的。同樣在這種情況下，可以使車輛發(fā)生目標(biāo)運(yùn)行狀況。(4)當(dāng)生成橫擺力矩時(shí)，可以生成橫擺力矩，以使得前車輪相對(duì)地面生成的橫擺方 向上的力的方向、和后車輪相對(duì)地面生成的橫擺方向上的力的方向是相同方向。在這種情況下，可以在抑制橫擺角方向的變化時(shí)，使車輛在橫向上移位。(5)此外，可以生成橫擺力矩，以使得前車輪相對(duì)地面生成的橫擺方向上的力的方 向、和后車輪相對(duì)地面生成的橫擺方向上的力的方向是相反方向。
在這種情況下，可以在積極生成橫擺角方向的變化時(shí)，使車輛在橫向上移位。(6)此外，可以生成橫擺力矩，以使得前車輪相對(duì)地面生成的橫擺方向上的力的大 小、和后車輪相對(duì)地面生成的橫擺方向上的力的大小是不同大小。據(jù)此，可以調(diào)整所生成的橫擺力矩。第四實(shí)施例接著，將參考附圖來(lái)解釋第四實(shí)施例。這里，使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)解釋與第一實(shí) 施例的組件相同的組件。在以上第一至第三實(shí)施例中的控制中，例示了進(jìn)行車輛的運(yùn)行狀況控制作為駕駛 員的駕駛支持的情況。這里，當(dāng)實(shí)際執(zhí)行車輛運(yùn)行狀況控制時(shí)，如果在沒(méi)有向駕駛員吸引該駕駛員可以 識(shí)別的注意的情況下僅進(jìn)行車輛運(yùn)行狀況控制，則駕駛員將有可能產(chǎn)生別扭感。在本實(shí)施例中，將解釋處理該問(wèn)題的例子。將參考圖17來(lái)解釋本實(shí)施例的車道保持輔助控制器中的處理。從步驟SlOO到步驟S200的處理與第一實(shí)施例的車道保持輔助控制器中的步驟 SlOO 步驟S200的處理相同。在本實(shí)施例的車道保持輔助控制器中，在步驟S200中的處理結(jié)束之后，例程進(jìn)入 步驟S201。在步驟S201中，為了通知駕駛員，計(jì)算轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向反作用力的變化作為轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩 τ ο基于表達(dá)式(200) 表達(dá)式(204)計(jì)算轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ。S卩，分別計(jì)算橫向位置控制 部的右方向上的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ L_R、橫向位置控制部的左方向上的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tL_L、橫擺角控 制部的右方向上的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ Y_R和橫擺角控制部的左方向上的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tY_L。隨后，通 過(guò)計(jì)算它們的和來(lái)確定最終轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ。τ L_R = (Kc_Ll X Kv_Ll X Δ XR)+(Kc_L2XKv_L2X θ )+ (Kc_L3 XKv_L3 X P )... (200)τ L_L = (Kc_Ll X Kv_Ll X Δ XL)+ (Kc_L2 X Kv_L2 X θ )+(Kc_L3XKv_L3X P)... (201)τ Y_R = Kc_YXKv_YXKY_RX Δ θ R... (202)τ Y_L = Kc_YXKv_YXKY_LX Δ θ L... (203)τ = τ L_R+ τ L_L+ τ Y_R+ τ Y_L... (204)這里，Kc_LUKc_L2和Kc_L3是由車輛的規(guī)格所確定的反饋增益。Kv_LUKv_L2和Kv_L3是根據(jù)車輛速度的校正增益。例如，Kv_Ll、Kv_L2和Kv_L3 隨著車輛速度而增加。這里，以上表達(dá)式(200)和(201)的第二項(xiàng)和第三項(xiàng)是對(duì)于橫向位移偏差的校正 項(xiàng)(收斂項(xiàng))。因而，將反饋增益Kc_L2和Kc_L3設(shè)置為小于反饋增益Kc_Ll。同樣，將校 正增益Kv_L2和Kv_L3設(shè)置為小于校正增益Kv_Ll。1((_￥是由車輛的規(guī)格所確定的反饋增益。根據(jù)車輛速度的校正增益。例如，對(duì)Kv_Y進(jìn)行設(shè)置，以使得車輛速度越高，Κν_Υ越大。此外，如圖9所示，Ky_R、Ky_L是根據(jù)相對(duì)于行車道L的橫向位移X而單獨(dú)設(shè)置的 反饋增益。與由對(duì)于右偏離的行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^Y_Rt相對(duì)應(yīng)的目標(biāo) 轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ 于車輛C的行駛方向指向右側(cè)的情況。因而，對(duì)右偏離的反饋增益Ky_ R進(jìn)行設(shè)置，以使得當(dāng)相對(duì)于左側(cè)行車道邊緣側(cè)Le側(cè)、車輛C離右側(cè)行車道邊緣側(cè)Le更近 時(shí)，反饋增益Ky_R變大。此外，與由對(duì)于左偏離的行車道中央側(cè)控制所引起的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角相對(duì)應(yīng) 的目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ 于車輛C的行駛方向指向左側(cè)的情況。因而，對(duì)左偏離的反饋增 益Ky_L進(jìn)行設(shè)置，以使得當(dāng)相對(duì)于右側(cè)行車道邊緣側(cè)Le側(cè)、車輛C離左側(cè)行車道邊緣側(cè)Le 更近時(shí)，反饋增益Ky_L變大。對(duì)于目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角c^Y_Rt和ctY_Lt，右方向上的轉(zhuǎn)輪為正，并 且左方向上的轉(zhuǎn)輪為負(fù)。對(duì)于目標(biāo)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩tY_L，左方向上的轉(zhuǎn)矩為正，并且右 方向上的轉(zhuǎn)矩為負(fù)。隨后，例程進(jìn)入步驟S210，與第一實(shí)施例相同，判斷駕駛員改變行車道的意圖。更 具體地，基于在步驟SlOO中獲得的方向指示器開(kāi)關(guān)信號(hào)和車輛C的行駛方向，判斷駕駛員 是否改變行車道L。S卩，當(dāng)由方向指示器開(kāi)關(guān)信號(hào)所指示的方向(方向指示器點(diǎn)亮側(cè))和車輛C的行 駛方向?yàn)橄嗤较驎r(shí)，判斷為駕駛員意圖改變行車道L。在這種情況下，在步驟S220中不進(jìn) 行轉(zhuǎn)輪角的校正和通知操作的情況下，復(fù)位處理。這里，當(dāng)方向盤(pán)12的轉(zhuǎn)向是與由方向指 示器開(kāi)關(guān)信號(hào)所指示的方向(方向指示器點(diǎn)亮側(cè))相同的方向時(shí)，判斷為駕駛員意圖改變 行車道L，這也是可以的。隨后，在步驟S220中，將在步驟S200中計(jì)算出的最終目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角Φ t的校正轉(zhuǎn)輪 角命令值輸出至轉(zhuǎn)向控制器11。此外，在本實(shí)施例中，將在步驟S201中計(jì)算出的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ輸出至轉(zhuǎn)向反作用力 致動(dòng)器3。其它結(jié)構(gòu)與以上第一或第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同。Μ 與以上車道保持輔助的控制同步地，將根據(jù)車道保持輔助的控制量的轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向 反作用力的變化作為轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ而輸入。據(jù)此，可以向駕駛員通知已經(jīng)執(zhí)行了車道保持輔 助的控制的事實(shí)。本實(shí)施例的效果(1)基本效果與以上實(shí)施例的效果相同。(2)當(dāng)執(zhí)行車輛運(yùn)行狀況控制時(shí)，可以向駕駛員吸引該駕駛員可以識(shí)別的注意。據(jù) 此，可以減輕由執(zhí)行車輛運(yùn)行狀況控制所引起的、駕駛員感受到的別扭感。變形例(1)將解釋在步驟S201中計(jì)算出的、作為通知方式的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ的不同的計(jì)算方法。S卩，代替以上表達(dá)式(200) 表達(dá)式(204)，可以基于表達(dá)式(205) 表達(dá)式 (209)來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩τ。
τ L_R = fL_RtXK τ L... (205)τ L_L = fL_Lt XK τ L... (206)τ Y_R = fY_RtXK τ Y... (207)τ Y_L = fY_LtXK τ Y... (208)τ = τ L_R+ τ L_L+ τ Y_R+ τ Y_L... (209)這里，fL_Rt、fL_Lt是以上表達(dá)式(7)和表達(dá)式⑶的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角(tL_Rt、 Lt。fY_Rt、fY_Lt是以上表達(dá)式(9)和表達(dá)式(10)的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角(tY_Rt、ΦΥ_11.此外，K τ L、K τ Y是用于確定轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩的大小的加權(quán)系數(shù)。如果將K τ L、K τ Y設(shè) 置為大的值，則轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩變大。因此，確定K τ L、K τ Y，以在駕駛員沒(méi)有感受到別扭感的范 圍內(nèi)增大轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。(2)另外，在以上實(shí)施例中，作為通知方式，利用轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩。然而，代替轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩，可 以利用例如儀表組中的燈44的閃爍信號(hào)的、刺激視覺(jué)的方式。或者，可以由警告裝置45發(fā) 出刺激聽(tīng)覺(jué)的警告聲音。如上所述，在各實(shí)施例中，已經(jīng)解釋了車輛的行駛方向的控制。然而，還可以將本 發(fā)明的控制應(yīng)用于物體的行駛方向控制。S卩，控制物體的行駛方向的控制器包括橫向位置信息獲得部件，其獲得與所述 物體的橫向位置有關(guān)的信息；橫向位移閾值設(shè)置部件，其在所述物體的兩側(cè)方向上各自設(shè) 置橫向位移閾值(第一橫向位移閾值、第二橫向位移閾值)；第一控制量計(jì)算部件，其計(jì)算 減小物體離第一橫向位移閾值或第二橫向位移閾值的橫向位移偏差的橫向位移偏差控制 (第一控制)的控制量；第二控制量計(jì)算部件，其計(jì)算減小所述物體的行駛方向上的角度偏 差的角度偏差控制(第二控制)的控制量；以及檢測(cè)所述物體的橫向位置的部件，或者橫向 位移閾值穿過(guò)判斷部件，其檢測(cè)并判斷所述物體的橫向位置是否越過(guò)第一和第二橫向位移 閾值的范圍超出任一橫向位移閾值。并且，在所述物體的橫向位置位于所述第一橫向位移 閾值和所述第二橫向位移閾值內(nèi)的情況下，進(jìn)行角度偏差控制(第二控制)(或輸出所述角 度偏差控制的命令信號(hào))，同樣在所述物體的橫向位置位于所述第一橫向位移閾值和所述 第二橫向位移閾值外的情況下，至少進(jìn)行橫向位移偏差控制(第一控制)(或至少輸出所述 橫向位移偏差控制的命令信號(hào))，于是所述物體被控制在所述第一橫向位移閾值和所述第 二橫向位移閾值內(nèi)。此外，在控制器中，當(dāng)控制器判斷為物體的橫向位置越過(guò)第一橫向位移閾值和第 二橫向位移閾值的范圍超出任一橫向位移閾值時(shí)，在位于橫向位移閾值外的一部分區(qū)域中 (在雙重控制區(qū)域中)，進(jìn)行橫向位移偏差控制(第一控制)和角度偏差控制(第二控制) 這兩個(gè)控制(或者，輸出橫向位移偏差控制(第一控制)和角度偏差控制(第二控制)這 兩者的信號(hào))。在這兩個(gè)控制中，在物體的橫向位置位于橫向位移閾值外、遠(yuǎn)離該橫向位移閾值 的方向上的情況下，橫向位移偏差控制(第一控制)的控制量的方向和角度偏差控制(第 二控制)的控制量的方向變?yōu)橄嗤较?使物體返回第一橫向位移閾值和第二橫向位移閾 值內(nèi)的方向)。在物體的橫向位置位于橫向位移閾值外、朝向該橫向位移閾值的方向上的情 況下，橫向位移偏差控制(第一控制)的控制量的方向和角度偏差控制(第二控制)的控 制量的方向變?yōu)橄喾捶较颉?br> 43在雙重控制區(qū)域中，對(duì)控制量進(jìn)行設(shè)置，以使得物體的橫向位置離橫向位移 閾值越遠(yuǎn)，與角度偏差控制(第二控制)的控制量的權(quán)重相比較、橫向位移偏差控制(第一 控制)的控制量的權(quán)重越大。
權(quán)利要求
一種車道保持輔助裝置，包括橫向位移獲得部件，其獲得與車輛相對(duì)于行車道的橫向位移有關(guān)的信息；橫向位移閾值設(shè)置部件，其在所述車輛行駛的行車道上設(shè)置橫向位移閾值；第一控制量計(jì)算部件，其計(jì)算減小所述車輛相對(duì)于所述橫向位移閾值的橫向位移偏差的第一控制量；第二控制量計(jì)算部件，其計(jì)算減小所述車輛的行駛方向相對(duì)于所述行車道的角度偏差的第二控制量；以及行駛方向控制部件，其在所述車輛從所述行車道的寬度方向的中央側(cè)穿過(guò)所述橫向位移閾值時(shí)，在相對(duì)于所述橫向位移閾值的行車道中央側(cè)，基于所述第二控制量來(lái)控制車輪的轉(zhuǎn)輪角或轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)矩或者制動(dòng)/驅(qū)動(dòng)量或制動(dòng)/驅(qū)動(dòng)力，并且在相對(duì)于所述橫向位移閾值的所述行車道的寬度方向的外側(cè)，至少基于所述第一控制量來(lái)控制車輪的轉(zhuǎn)輪角或轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)矩或者制動(dòng)/驅(qū)動(dòng)量或制動(dòng)/驅(qū)動(dòng)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車道保持輔助裝置，其特征在于，在所述車輛從車道中央側(cè) 到達(dá)任一橫向位移閾值之前，作為用于減小所述第一控制量的預(yù)備控制的控制量，計(jì)算所 述第二控制量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車道保持輔助裝置，其特征在于，在相對(duì)于所述橫向位移閾值位于車道邊緣側(cè)的范圍中的至少一部分區(qū)域中，所述行駛 方向控制部件基于所述第一控制量和所述第二控制量這兩個(gè)控制量來(lái)進(jìn)行控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車道保持輔助裝置，其特征在于，在所述車輛在遠(yuǎn)離所述橫向位移閾值的方向上行駛的情況下，由所述第一控制量所引 起的所述車輛相對(duì)于所述橫向位移閾值的位移的方向和由所述第二控制量所引起的所述 車輛相對(duì)于所述橫向位移閾值的位移的方向是相同的方向，以及在所述車輛在朝向所述橫向位移閾值的方向上行駛的情況下，由所述第一控制量所引 起的所述車輛相對(duì)于所述橫向位移閾值的位移的方向和由所述第二控制量所引起的所述 車輛相對(duì)于所述橫向位移閾值的位移的方向是相反的方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的車道保持輔助裝置，其特征在于，所述第一控制量計(jì)算部件計(jì)算從所述行車道的邊緣側(cè)向中央側(cè)虛擬施加至所述車輛 的、用以減小所述橫向位移偏差的第一目標(biāo)虛擬斥力，并基于所述第一目標(biāo)虛擬斥力計(jì)算 所述第一控制量，以及所述第二控制量計(jì)算部件計(jì)算從所述行車道的左右寬度方向虛擬施加至所述車輛的、 用以減小所述角度偏差的第二目標(biāo)虛擬斥力，并基于所述第二目標(biāo)虛擬斥力計(jì)算所述第二 控制量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的車道保持輔助裝置，其特征在于，在從所述行車道的寬度方向的中央分別向?qū)挾确较虻淖髠?cè)和右側(cè)偏移的兩個(gè)位置處、 并且在左側(cè)橫向位移閾值和右側(cè)橫向位移閾值的內(nèi)側(cè)，分別設(shè)置左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置和 右側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置，所述控制量計(jì)算部件使用相對(duì)于如下橫向位移基準(zhǔn)位置的橫向位移偏差來(lái)計(jì)算所述 第一控制量該橫向位移基準(zhǔn)位置是所述左側(cè)橫向位移基準(zhǔn)位置和所述右側(cè)橫向位移基準(zhǔn) 位置中位于所述車輛附近的橫向位移基準(zhǔn)位置，以及在判斷為所述車輛位于所述左側(cè)橫向位移閾值和所述右側(cè)橫向位移閾值之間的情況 下，將所述橫向位移偏差看作為0，或者將針對(duì)所述橫向位移偏差的控制增益設(shè)置為小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的車道保持輔助裝置，其特征在于，所述行駛方向控制部件根據(jù)通過(guò)將所述第一控制量乘以第一加權(quán)系數(shù)所獲得的值與 通過(guò)將所述第二控制量乘以第二加權(quán)系數(shù)所獲得的值的和，計(jì)算最終控制量，以及所述第一加權(quán)系數(shù)和所述第二加權(quán)系數(shù)根據(jù)所述橫向位移偏差而變化，并且所述第一 加權(quán)系數(shù)和所述第二加權(quán)系數(shù)被設(shè)置成，所述橫向位移偏差越大，所述第一加權(quán)系數(shù)相對(duì) 于所述第二加權(quán)系數(shù)越大。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的車道保持輔助裝置，其特征在于，所述行駛方向控制部件比較所述第一控制量的值和所述第二控制量的值，并將較大的 值設(shè)置為最終控制量。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的車道保持輔助裝置，其特征在于， 利用所述車輛的橫向位移速度來(lái)校正所述第一控制量。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的車道保持輔助裝置，其特征在于，利用所述車輛相對(duì)于左側(cè)行車道邊緣側(cè)和右側(cè)行車道邊緣側(cè)中位于所述車輛的行駛 方向側(cè)處的行車道邊緣側(cè)的距離，來(lái)校正所述第二控制量的控制增益，以及對(duì)所述控制增益進(jìn)行校正，以使得所述車輛相對(duì)于位于所述車輛的行駛方向側(cè)處的行 車道邊緣側(cè)的距離越短，所述控制增益越大。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的車道保持輔助裝置，其特征在于，還包括 彎道校正部件，其在所述行車道的曲率為特定值以上時(shí)，基于所述車輛相對(duì)于所述行車道的中央的位置和所述行車道的曲率，校正針對(duì)由所述控制量計(jì)算部件計(jì)算出的控制量 的控制增益，以及在所述車輛位于所述行車道的相對(duì)于所述行車道的寬度方向中央的彎道內(nèi)側(cè)處的情 況下，與所述曲率小時(shí)相比較，當(dāng)所述曲率大時(shí)，對(duì)所述控制增益進(jìn)行校正并將所述控制增 益設(shè)置為小，以及在所述車輛位于所述行車道的相對(duì)于所述行車道的寬度方向中央的彎道外側(cè)處的情 況下，與所述曲率小時(shí)相比較，當(dāng)所述曲率大時(shí)，對(duì)所述控制增益進(jìn)行校正并將所述控制增 益設(shè)置為大。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的車道保持輔助裝置，其特征在于，將從所述橫向位移閾值向車道中央側(cè)偏移的位置與所述橫向位移閾值之間的區(qū)域設(shè) 置為偏離側(cè)轉(zhuǎn)變區(qū)域，以及在相對(duì)于所述偏離側(cè)轉(zhuǎn)變區(qū)域位于車道中央側(cè)的區(qū)域中，將所述第二控制量設(shè)置為0。
13.—種車輛行駛方向控制裝置，包括橫向位置信息獲得部件，其獲得與對(duì)象車輛相對(duì)于行車道的橫向位置有關(guān)的信息； 橫向位移閾值設(shè)置部件，其在所述對(duì)象車輛行駛的行車道上設(shè)置第一橫向位移閾值和 第二橫向位移閾值；第一控制量計(jì)算部件，其計(jì)算減小所述對(duì)象車輛相對(duì)于所述第一橫向位移閾值或所述 第二橫向位移閾值的橫向位移偏差的第一控制量；第二控制量計(jì)算部件，其計(jì)算減小所述對(duì)象車輛的行駛方向相對(duì)于所述行車道的角度偏差的第二控制量；以及橫向位移閾值穿過(guò)判斷部件，其判斷所述橫向位置是否越過(guò)所述第一橫向位移閾值和 所述第二橫向位移閾值的范圍超出任一橫向位移閾值，以及在判斷為所述橫向位置沒(méi)有超出所述橫向位移閾值的情況下，輸出控制所述角度偏差 的第二控制的命令信號(hào)，以及在判斷為所述橫向位置超出了所述橫向位移閾值的情況下，至少輸出控制所述橫向位 置的第一控制的命令信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的車輛行駛方向控制裝置，其特征在于，在所述橫向位置超出了所述橫向位移閾值的區(qū)域的一部分區(qū)域中，輸出所述第一控制 的命令信號(hào)和所述第二控制的命令信號(hào)這兩者。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的車輛行駛方向控制裝置，其特征在于，所述第一控制的控制量的權(quán)重和所述第二控制的控制量的權(quán)重根據(jù)位于所述橫向位 移閾值外的橫向位置而變化。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的車輛行駛方向控制裝置，其特征在于，所述權(quán)重被設(shè)置為，所述橫向位置離所述橫向位移閾值越遠(yuǎn)，所述第一控制的控制量 的權(quán)重相對(duì)于所述第二控制的控制量的權(quán)重越大。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的車輛行駛方向控制裝置，其特征在于，在所述橫向位置位于遠(yuǎn)離所述橫向位移閾值的方向上的情況下，所述第一控制的控制 量的方向和所述第二控制的控制量的方向是相同的方向，以及在所述橫向位置位于朝向所述橫向位移閾值的方向上的情況下，所述第一控制的控制 量的方向和所述第二控制的控制量的方向是相反的方向。
18.—種車道保持輔助方法，包括獲得與車輛相對(duì)于行車道的橫向位移有關(guān)的信息，并在所述車輛行駛的行車道上設(shè)置 橫向位移閾值；以及當(dāng)所述車輛從所述行車道的寬度方向的中央側(cè)穿過(guò)所述橫向位移閾值時(shí)，在相對(duì)于所 述橫向位移閾值的行車道中央側(cè)，控制所述車輛的行駛方向，從而減小所述車輛的行駛方 向相對(duì)于所述行車道的角度偏差，并且在相對(duì)于所述橫向位移閾值的所述行車道的寬度方 向的外側(cè)，控制所述車輛的行駛方向，從而至少減小所述車輛相對(duì)于所述橫向位移閾值的 橫向位移偏差。
全文摘要
在相對(duì)于車輛正在行駛的行車道(L)的寬度方向中央的、寬度方向的左側(cè)和右側(cè)上設(shè)置橫向位移基準(zhǔn)位置(LXL、LXR)。當(dāng)車輛至少位于左右橫向位移基準(zhǔn)位置(LXL、LXR)之間時(shí)，對(duì)車輛進(jìn)行反饋控制，以使得橫擺角偏差減小。當(dāng)車輛位于左右橫向位移基準(zhǔn)位置(LXL、LXR)相對(duì)于行車道的中央的外側(cè)時(shí)，對(duì)車輛進(jìn)行反饋控制，以使得角度偏差和橫向位移偏差減小。
文檔編號(hào)B60W30/00GK101965286SQ20088012781
公開(kāi)日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月4日
發(fā)明者木村健, 武田裕也, 田家智, 西田雪德 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社