專利名稱：車(chē)輛控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及進(jìn)行改變驅(qū)動(dòng)力和轉(zhuǎn)向等控制特性使其適合于駕駛員的意向(偏好 或意圖)的控制的裝置，特別地涉及高精度地檢測(cè)或判定駕駛員的駕駛意向的控制裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，車(chē)輛通過(guò)駕駛員的加減速操作改變車(chē)速，并且通過(guò)轉(zhuǎn)向改變行駛方向。 如果該駕駛員的操作與車(chē)輛的行為的變化一致，則能夠進(jìn)行駕駛員有意圖的行駛，由此能 夠進(jìn)行所謂的舒適的行駛，并且駕駛性能良好。然而，駕駛員有意圖的行駛根據(jù)每個(gè)駕駛員 而不同，或者根據(jù)道路的擁擠程度、行駛道路的寬度、彎曲的程度等行駛環(huán)境而不同。與此 相對(duì)，由于在設(shè)計(jì)或制造階段能夠設(shè)定的控制特性是預(yù)先確定的控制特性，因此，在這種狀 態(tài)下，有時(shí)不能進(jìn)行駕駛員有意圖的行駛。
以往，鑒于能夠以電氣方式改變車(chē)輛中的各種控制特性，嘗試在行駛過(guò)程中檢測(cè) 或判定駕駛員的駕駛意向并改變控制特性使其適合于所檢測(cè)或判定出的駕駛意向。作為這 種控制的前提的駕駛意向的檢測(cè)或判定可通過(guò)各種方法進(jìn)行，作為其中的一例，在日本專 利文獻(xiàn)特開(kāi)2007-132465號(hào)公報(bào)中記載了被構(gòu)成為基于節(jié)流閥開(kāi)度的變化向運(yùn)動(dòng)方向改 變控制特性的裝置。該裝置被構(gòu)成為基于加速器開(kāi)度及其操作速度來(lái)計(jì)算操作潛力，在該 操作潛力超過(guò)預(yù)先確定的閾值的次數(shù)大于對(duì)每個(gè)模式確定的某一閾值時(shí)，在運(yùn)動(dòng)方向上學(xué) 習(xí)駕駛意思等級(jí)。
另外，加速器操作不一定是有意圖地進(jìn)行，有時(shí)也會(huì)無(wú)意識(shí)地進(jìn)行。如果將無(wú)意識(shí) 地進(jìn)行的加速器操作弓I入到駕駛意向的檢測(cè)或判定中，則會(huì)導(dǎo)致駕駛意向的檢測(cè)或判定的 精度下降。在日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)平6-26377號(hào)公報(bào)中記載了檢測(cè)這樣的無(wú)意識(shí)地進(jìn)行的加 速器操作的裝置。該日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)平6-26377號(hào)公報(bào)中記載的裝置被構(gòu)成為在加速 器操作速度慢并且加速器開(kāi)度接近恒定行駛狀態(tài)的開(kāi)度時(shí)，判定為該加速器操作是無(wú)意識(shí) 地進(jìn)行的加速器操作。
在上述的日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)2007-132465號(hào)公報(bào)或日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)平6-26377 號(hào)公報(bào)等中記載的裝置是基于加速器開(kāi)度或其變化速度來(lái)判定該操作的意圖或者有無(wú)意 圖的裝置。因此，能夠檢測(cè)或判定被進(jìn)行了加速器操作時(shí)的駕駛員的意圖，但是在進(jìn)行了與 車(chē)輛的行駛特性有關(guān)的其他操作時(shí)，無(wú)法檢測(cè)或判定駕駛員對(duì)車(chē)輛的行駛或行為的意圖。 并且，在上述的日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)2007-132465號(hào)公報(bào)中記載的裝置中，由于需要對(duì)基于 以前執(zhí)行的加速器操作的速度和加速器開(kāi)度求出的操作潛力進(jìn)行多次累計(jì)，因此，即使在 單一的操作中明確地體現(xiàn)了駕駛員的意圖，在該單一的操作前后被進(jìn)行多次加速器操作之 前，也無(wú)法檢測(cè)或判定駕駛員的意圖。即，不得不等待多次加速器操作被進(jìn)行使得所述操 作潛力超過(guò)閾值，因此駕駛員的意圖與直至該意圖被反映到行駛特性之間產(chǎn)生時(shí)間差或延 遲，由此可能感到不適。
另外，日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)平6-26377號(hào)公報(bào)中記載的裝置是檢測(cè)無(wú)意識(shí)的加速器 操作的裝置，因此該裝置不能將駕駛員的意圖或行駛特性反映到行駛特性中。
本發(fā)明是著眼于上述的技術(shù)問(wèn)題而作出的，其目的是提供能夠更迅速地并且更準(zhǔn)確地判定應(yīng)反映到車(chē)輛的控制特性中的駕駛員的駕駛意向。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明是一種車(chē)輛控制裝置，所述車(chē)輛控制裝置設(shè)定車(chē)輛的控制特性以使該控制特性適合于駕駛員的駕駛意向，所述車(chē)輛控制裝置的特征在于，被構(gòu)成為基于由所述駕駛員進(jìn)行的操作的操作速度的變化模式來(lái)檢測(cè)所述駕駛員有意圖的操作，所述操作改變所述車(chē)輛的行駛狀態(tài)，并且，基于操作意向相關(guān)關(guān)系、所述有意圖的操作的操作量以及所述有意圖的操作的操作時(shí)間來(lái)判定所述駕駛意向，所述操作意向相關(guān)關(guān)系預(yù)先確定了操作量和操作時(shí)間與操作意向的相互關(guān)系。也可以是本發(fā)明中的所述操作意向相關(guān)關(guān)系是根據(jù)費(fèi)茲法則將所述操作量和所述操作時(shí)間與所述操作意向進(jìn)行算式化而得的關(guān)系。并且，本發(fā)明中的所述控制特性包括運(yùn)動(dòng)特性，在所述運(yùn)動(dòng)特性中，基于所述操作的車(chē)輛行為敏捷變化；以及和緩特性，與所述運(yùn)動(dòng)特性中的基于所述操作的車(chē)輛行為相t匕，和緩特性中的基于所述操作的車(chē)輛行為緩慢變化，本發(fā)明涉及的車(chē)輛控制裝置還包括設(shè)定指標(biāo)的單元，在合成加速度的絕對(duì)值大時(shí)，與該合成加速度的絕對(duì)值小時(shí)相比，所述指標(biāo)指示所述運(yùn)動(dòng)特性的傾向強(qiáng)的控制特性，并且在所述合成加速度的絕對(duì)值增大時(shí)所述指標(biāo)以指示所述運(yùn)動(dòng)特性的傾向強(qiáng)的控制特性的方式變化，并在所述合成加速度的絕對(duì)值下降時(shí)所述指標(biāo)保持以前的值直到預(yù)定的變更條件成立，所述合成加速度是所述車(chē)輛的至少前后方向和橫向的加速度合成的加速度；以及基于所述駕駛意向來(lái)變更所述預(yù)定的變更條件的單元，其中，基于所述有意圖的操作的操作速度的變化模式來(lái)判定所述駕駛意向。另外，本發(fā)明中的所述預(yù)定的變更條件的變更包括如下的控制在基于所述有意圖的操作的操作速度判定出的所述駕駛意向是與所述運(yùn)動(dòng)特性中的車(chē)輛行為相符的駕駛意向時(shí)，使所述變更條件難以成立，并且在基于所述有意圖的操作的操作速度的變化模式判定出的所述駕駛意向是與所述和緩特性中的車(chē)輛行為相符的駕駛意向時(shí)，使所述變更條件容易成立。并且，本發(fā)明中的所述控制特性包括基于所述車(chē)輛的加減速操作來(lái)改變驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)力特性以及基于轉(zhuǎn)向操作來(lái)改變轉(zhuǎn)彎量的轉(zhuǎn)向特性中的至少一者。在駕駛員持有目的或目標(biāo)進(jìn)行某些操作時(shí)，該操作速度的變化示出特定的模式，因此本發(fā)明涉及的控制裝置根據(jù)駕駛員進(jìn)行了改變車(chē)輛的行駛狀態(tài)的操作時(shí)的操作速度的變化模式來(lái)檢測(cè)駕駛員的有意圖的操作。另一方面，進(jìn)行了有意圖的操作時(shí)的操作時(shí)間和操作量的關(guān)系根據(jù)操作者的操作意向而不同。作為一例，這樣的關(guān)系可通過(guò)費(fèi)茲法則把握，因此，在本發(fā)明中，預(yù)先求出這種關(guān)系，并根據(jù)基于上述的操作速度的變化模式檢測(cè)到的駕駛員的有意圖的操作中的操作時(shí)間和操作量來(lái)求出操作意向即駕駛意向。因此，根據(jù)本發(fā)明的控制裝置，一旦駕駛員進(jìn)行有意圖的操作，立即基于該操作檢測(cè)或判定駕駛意向，并且設(shè)定控制特性使其適合于所述駕駛意向。其結(jié)果是，根據(jù)本發(fā)明，能夠在不產(chǎn)生延遲的情況下高精度地將駕駛員的駕駛意向反映到車(chē)輛的控制特性中。并且，在本發(fā)明中，在設(shè)定控制特性使其變?yōu)檐?chē)輛的行為敏捷的運(yùn)動(dòng)特性或者設(shè)定控制特性使其變?yōu)榕c運(yùn)動(dòng)特性相反的和緩特性時(shí)，可利用以上述方式檢測(cè)或判定出的駕駛意向。特別地，可根據(jù)上述的駕駛意向，改變?cè)诨谒^的合成加速度的指標(biāo)變更為指示和緩特性的值時(shí)的變更條件，因此能夠高精度地將駕駛意向反映到控制特性中。


況的圖。
圖1是用于說(shuō)明通過(guò)本發(fā)明涉及的控制裝置執(zhí)行的控制的一例的流程圖。圖2是用于說(shuō)明通過(guò)本發(fā)明涉及的控制裝置執(zhí)行的控制的其他例的流程圖。圖3是用于說(shuō)明通過(guò)本發(fā)明涉及的控制裝置執(zhí)行的控制的其他例的流程圖。圖4是將前后加速度和橫向加速度的檢測(cè)值繪制在輪胎摩擦圓上而示出的圖。圖5是示出基于瞬時(shí)SPI的指示SPI的變化的一例的圖。圖6是用于說(shuō)明瞬時(shí)SPI和指示SPI的偏差的時(shí)間積分以及該積分值的重置的狀圖7是用于說(shuō)明在將本發(fā)明應(yīng)用于使用合成加速度對(duì)控制特性進(jìn)行控制的裝置時(shí)所執(zhí)行的控制的一例的流程圖。圖8是說(shuō)明用于指示SPI的減少控制的控制例的流程圖。圖9是示意性示出可作為本發(fā)明的控制裝置的控制對(duì)象的車(chē)輛的圖。圖10是示意性示出操作預(yù)定的操作設(shè)備使其沿左右方向移動(dòng)時(shí)的操作速度的變圖11是用于說(shuō)明從操作速度波形中提取所謂的鐘型速度波形的數(shù)據(jù)的控制的一
化的圖。
例的流程圖。
圖12是用于說(shuō)明用于判定鐘型速度模式的條件之一的示意圖。
圖13是用于說(shuō)明用于判定鐘型速度模式的其他的條件的示意圖。
圖14是用于說(shuō)明用于判定鐘型速度模式的其他條件的示意圖。
圖15是用于說(shuō)明用于判定鐘型速度模式的其他條件的示意圖。
圖16是用于說(shuō)明用于判定鐘型速度模式的第五條件的示意圖。
圖17是示出操作時(shí)間與操作量和操作意向的相關(guān)關(guān)系的映射圖的一例。
具體實(shí)施方式
接下來(lái)參照具體例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明?？蓱?yīng)用本發(fā)明的控制裝置的車(chē)輛是通過(guò)由 駕駛員操作預(yù)定的操作設(shè)備進(jìn)行加減速并且轉(zhuǎn)彎的車(chē)輛，其典型的例子是將內(nèi)燃機(jī)或馬達(dá) 作為驅(qū)動(dòng)力源的汽車(chē)。在圖9中使用框圖示出了該車(chē)輛的一例。在此所示的車(chē)輛I是包括 作為轉(zhuǎn)向輪的左右的前輪2和作為驅(qū)動(dòng)輪的左右的后輪3這四個(gè)車(chē)輪的車(chē)輛，所述四個(gè)車(chē) 輪2、3分別經(jīng)由懸架裝置4支承車(chē)身(未圖示)。該懸架裝置4與以往已知的懸架裝置相 同，被構(gòu)成為將彈簧和減震器(阻尼器)作為主體，圖9中示出了該減震器5。該減震器5 被構(gòu)成為利用氣體或液體等流體的流動(dòng)阻力來(lái)產(chǎn)生緩沖作用，并且被構(gòu)成為可通過(guò)馬達(dá)6 等致動(dòng)器改變?cè)摿鲃?dòng)阻力的大小。即，在增大流動(dòng)阻力時(shí)，車(chē)身難以下沉，而形成所謂的堅(jiān) 硬感，因此，在車(chē)輛的行為中，舒適感減小，而運(yùn)動(dòng)感增大。此外，也可以通過(guò)向這些減震器 5供應(yīng)或從減震器5排出加壓氣體來(lái)進(jìn)行車(chē)高的調(diào)整(高度控制)。
上述的前后輪2、3分別設(shè)置有未圖示的制動(dòng)裝置，通過(guò)踏下配置于駕駛座席的制 動(dòng)踏板7，各制動(dòng)裝置進(jìn)行動(dòng)作，從而對(duì)前后輪2、3施加制動(dòng)力。
另一方面，車(chē)輛I的驅(qū)動(dòng)力源是內(nèi)燃機(jī)、馬達(dá)或者內(nèi)燃機(jī)和馬達(dá)組合后的機(jī)構(gòu)等 以往已知的構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)力源。圖9中示出了安裝有內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))8的車(chē)輛，該發(fā)動(dòng)機(jī)8的進(jìn)氣管9中設(shè)置有用于控制進(jìn)氣量的節(jié)流閥10。該節(jié)流閥10是稱作電子節(jié)流閥的構(gòu)成的節(jié)流閥，并且被構(gòu)成為通過(guò)馬達(dá)等以電氣方式控制的致動(dòng)器11進(jìn)行開(kāi)閉動(dòng)作，并且調(diào)整開(kāi)度。并且，該致動(dòng)器11根據(jù)配置于駕駛座席的加速踏板12的踏下量即加速器開(kāi)度進(jìn)行動(dòng)作，從而將節(jié)流閥10調(diào)整到預(yù)定的開(kāi)度(節(jié)流閥開(kāi)度)。作為加速踏板12的踏下量的加速器開(kāi)度、與節(jié)流閥10的開(kāi)度之間的關(guān)系可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，兩者的關(guān)系越接近一對(duì)一，所謂的直接感越強(qiáng)，因此車(chē)輛的行為越有運(yùn)動(dòng)感。與此相反，如果設(shè)定控制特性使得節(jié)流閥開(kāi)度相對(duì)于加速器開(kāi)度相對(duì)地小，則車(chē)輛的行為或加速特性成為所謂的和緩感。另外，在使用馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)力源時(shí)，設(shè)置逆變器或變換器等電流控制器替換節(jié)流閥10，根據(jù)加速器開(kāi)度調(diào)整其電流，并且適當(dāng)?shù)馗淖冸娏髦迪鄬?duì)于加速器開(kāi)度的關(guān)系、即行為特性或加速特性。在圖9所示的例子中，變速器13與發(fā)動(dòng)機(jī)8的輸出側(cè)連結(jié)。該變速器13被構(gòu)成為適當(dāng)?shù)馗淖冚斎朕D(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)速的比率即變速比，例如，該變速器13可以是以往已知的有級(jí)式自動(dòng)變速器、帶式無(wú)級(jí)變速器或者環(huán)型無(wú)級(jí)變速器等中的任一者。因此，變速器13包括未圖示的致動(dòng)器，并且被構(gòu)成為通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂圃撝聞?dòng)器來(lái)階段性地(有級(jí)地)改變或者連續(xù)地改變變速比。另外，該變速控制基本上以設(shè)定變速比使得燃油經(jīng)濟(jì)性變好的方式進(jìn)行。具體地，預(yù)先準(zhǔn)備對(duì)應(yīng)于車(chē)速和加速器開(kāi)度等車(chē)輛的狀態(tài)確定變速比的變速映射圖，按照該變速映射圖執(zhí)行變速控制，或者基于車(chē)速和加速器開(kāi)度等車(chē)輛的狀態(tài)計(jì)算出目標(biāo)輸出，根據(jù)該目標(biāo)輸出和最優(yōu)耗油率線求出目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并執(zhí)行變速控制，以成為該目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。另外，根據(jù)需要，可在發(fā)動(dòng)機(jī)8和變速器13之間設(shè)置帶鎖止離合器的變矩器等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。并且，變速器13的輸出軸經(jīng)由作為最終減速器的差速齒輪14與后輪3連結(jié)。另外，對(duì)使前輪2轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)15進(jìn)行說(shuō)明，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)15設(shè)置有將轉(zhuǎn)向盤(pán)16的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作傳遞到左右的前輪2的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17，并且設(shè)置有輔助轉(zhuǎn)向盤(pán)16的轉(zhuǎn)向角度或轉(zhuǎn)向力的輔助機(jī)構(gòu)18。該輔助機(jī)構(gòu)18被構(gòu)成為能夠調(diào)整基于未圖示的致動(dòng)器的輔助量，因此通過(guò)減小輔助量，轉(zhuǎn)向角和前輪2的實(shí)際的轉(zhuǎn)向角接近一對(duì)一的關(guān)系，由此所謂的轉(zhuǎn)向的直接感增加，使得車(chē)輛的行為特性變?yōu)樗^的運(yùn)動(dòng)感。另外，未特別地圖示，但在上述的車(chē)輛I中，作為用于使行為或姿勢(shì)穩(wěn)定化的系統(tǒng)，設(shè)置有防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、牽引力控制系統(tǒng)、綜合地控制這些系統(tǒng)的車(chē)輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)(VSC)等。這些系統(tǒng)是以往已知的系統(tǒng)，并且被構(gòu)成為基于車(chē)身速度和車(chē)輪速度的偏差來(lái)減小作用于車(chē)輪2、3的制動(dòng)力，或者施加制動(dòng)力，并且同時(shí)控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，由此防止或抑制車(chē)輪2、3的鎖定和滑移，從而使車(chē)輛的行為穩(wěn)定。并且，也可以設(shè)置能夠獲得與行駛道路或預(yù)定行駛道路相關(guān)的數(shù)據(jù)(即，行駛環(huán)境)的導(dǎo)航系統(tǒng)、用于以手動(dòng)操作選擇運(yùn)動(dòng)模式(運(yùn)動(dòng)D)和正常模式(正常D)以及低耗油率模式(經(jīng)濟(jì)模式)等行駛模式的開(kāi)關(guān)，并且還可以包括能夠改變上坡性能和加速性能或者掉頭性等行為特性的四輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4WD)。設(shè)置有獲得用于控制上述的發(fā)動(dòng)機(jī)8、變速器13或懸架裝置4的減震器5、所述輔助機(jī)構(gòu)18、上述的未圖示的各系統(tǒng)等的數(shù)據(jù)的各種傳感器。舉例來(lái)說(shuō)，設(shè)置有檢測(cè)前后輪2、3的旋轉(zhuǎn)速度的車(chē)輪速度傳感器19、加速器開(kāi)度傳感器20、節(jié)流閥開(kāi)度傳感器21、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器22、檢測(cè)變速器13的輸出轉(zhuǎn)速的輸出轉(zhuǎn)速傳感器23、轉(zhuǎn)向角傳感器24、檢測(cè)前后加速度(Gx)的前后加速度傳感器25、檢測(cè)橫向(左右方向)的加速度(橫向加速度Gy)的橫向加速度傳感器26、橫擺率傳感器27等。另外，加速度傳感器Gx、Gy可與在上述防抱 死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、車(chē)輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)(VSC)等車(chē)輛行為控制中使用的加速度傳感器共用， 或者在安裝有氣囊的車(chē)輛中可與為了氣囊的展開(kāi)控制而設(shè)置的加速度傳感器共用。這些傳 感器19 27被構(gòu)成為向電子控制裝置(E⑶)28傳送檢測(cè)信號(hào)(數(shù)據(jù))，并且電子控制裝 置28被構(gòu)成為按照所述數(shù)據(jù)、預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)以及程序進(jìn)行運(yùn)算，并將該運(yùn)算結(jié)果作為控 制指令信號(hào)輸出到上述的各系統(tǒng)或這些致動(dòng)器中。
本發(fā)明涉及的控制裝置設(shè)定預(yù)定的控制特性以使車(chē)輛的行為適合于駕駛員的駕 駛意向。所述駕駛意向是進(jìn)行車(chē)輛的行為變得敏捷的所謂運(yùn)動(dòng)式行駛的駕駛意向、與此相 反進(jìn)行車(chē)輛的行為變得緩慢或平緩的所謂和緩式行駛的駕駛意向、或者進(jìn)行車(chē)輛的行為成 為運(yùn)動(dòng)式行駛和和緩式行駛中間的車(chē)輛的行為的正常行駛的駕駛意向等。另外，控制特性 是作為驅(qū)動(dòng)力相對(duì)于加速器操作的關(guān)系的驅(qū)動(dòng)力特性、作為針對(duì)轉(zhuǎn)向角的橫擺率或轉(zhuǎn)彎 量的轉(zhuǎn)向特性、或者作為由懸架機(jī)構(gòu)執(zhí)行的車(chē)身支承的所謂堅(jiān)硬度或柔軟度的懸架特性 等。通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定這些控制特性，車(chē)輛的行駛特性或者變?yōu)樗^的運(yùn)動(dòng)特性或者變?yōu)楹?緩特性。
本發(fā)明被構(gòu)成為基于駕駛員操作了預(yù)定的操作設(shè)備時(shí)的操作速度、操作量或操作 時(shí)間來(lái)檢測(cè)或判定(以下，簡(jiǎn)稱為判定)駕駛意向。首先對(duì)該判定控制進(jìn)行說(shuō)明。
在駕駛員持有預(yù)定的目的或目標(biāo)對(duì)某些操作設(shè)備進(jìn)行操作時(shí)，該操作從開(kāi)始至結(jié) 束的操作速度以描繪特定的模式的方式變化。該模式的典型的形狀是在以波形表示操作速 度的變化的情況下從波峰向左右擴(kuò)展到末端的所謂的鐘型。圖10中示出了該模式的一例， 圖10所示的例子是從預(yù)定的中立位置向中立位置的左右方向的任意選擇的目標(biāo)部位操作 時(shí)的每單位時(shí)間的操作速度的例子，縱軸表示操作速度，橫軸表示經(jīng)過(guò)時(shí)間。該操作例如是 移動(dòng)鼠標(biāo)使得光標(biāo)在計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器上向左右方向移動(dòng)的操作。另外，由于檢測(cè)操作量或 操作速度的傳感器所獲得的信號(hào)中包含由操作的干擾或操作設(shè)備的振動(dòng)等引起的所謂的 外擾信號(hào)，因此通過(guò)進(jìn)行濾波處理能夠如圖10所示獲得波形。
圖10中的第一操作a是從中立位置朝向中立位置的右方向上任意選擇的部位的 操作，在到達(dá)該目標(biāo)部位的中間位置附近處操作速度最大(峰值)，并在該中間位置附近的 前后平緩地變化。并且，第二操作b是朝向與第一操作a相反的方向的操作，在操作速度急 劇增大后，操作速度暫時(shí)下降，其后操作速度再次增大，隨后停止。這可認(rèn)為在操作中存在 停滯，極有可能是在目標(biāo)部位未確定的狀態(tài)下的操作，而不是具有明確的意圖的操作。第二 操作b之后的第三至第六操作c、d、e、f是表示與基于前述的第一操作a的操作速度的變化 模式同樣的操作速度的變化模式的操作，因此可視作確定了目標(biāo)部位的意圖明確的操作。 與此相對(duì)，在第七操作g中，操作速度急劇增大后至停止的時(shí)間變長(zhǎng)。作為操作速度波形， 波峰向操作開(kāi)始點(diǎn)側(cè)大幅偏移。通常，在向以目標(biāo)部位為中心的允許范圍內(nèi)進(jìn)行操作時(shí)，以 迅速地到達(dá)該目標(biāo)部位的方式進(jìn)行操作，因此速度波形如第一操作a中的波形那樣為所謂 的鐘型或接近所謂的鐘型的形狀。對(duì)于第七操作g，操作速度波形為與上述的鐘型有很大差 異的形狀，因此不能視作持有目標(biāo)或目的的具有明確的意圖的操作。同樣地，在第八操作h 中，操作速度示出極大值，但該值很小而且其后的操作速度的下降非常小。因此，該第八操 作h不是朝向目標(biāo)部位的操作，而可視作其后接著進(jìn)行的其他的操作的預(yù)備操作。并且，第 九操作i是其操作速度波形示出上述的所謂的鐘型的操作，因此可視作朝向目標(biāo)部位的有意圖的操作。另外，在圖10中，對(duì)于有意圖的操作并且可作為獨(dú)立的單一的操作把握的操作的操作速度波形標(biāo)記“〇”符號(hào)，對(duì)于被操作但不能作為有意圖的操作把握的操作的操作速度波形標(biāo)記“ X ”符號(hào)。本發(fā)明涉及的控制裝置被構(gòu)成為基于上述的操作速度的變化(換言之，操作速度的變化模式)檢測(cè)駕駛員有意圖的操作，并根據(jù)該操作檢測(cè)或判定作為駕駛員的意圖的駕駛意向。因此，在本發(fā)明中，檢測(cè)加速器操作、轉(zhuǎn)向操作或制動(dòng)操作等的操作速度，判定獨(dú)立于該操作速度的變化的操作(以下，也稱作單位操作)，并進(jìn)行該單位操作是否是有意圖的操作的判定。對(duì)于駕駛員有意圖進(jìn)行的操作，根據(jù)該操作量和操作時(shí)間來(lái)判定駕駛員的意圖。圖11是用于說(shuō)明根據(jù)操作速度的變化模式來(lái)檢測(cè)基于駕駛員的意圖的單位操作的控制的流程圖，首先，速度的值被讀入(步驟SI)。這里讀入的操作速度是加速器操作的速度、轉(zhuǎn)向操作的速度、制動(dòng)操作的速度等、駕駛員用于控制或改變車(chē)輛的行駛狀態(tài)的操作 設(shè)備的操作速度。該操作速度可通過(guò)在各個(gè)操作設(shè)備上安裝速度傳感器來(lái)檢測(cè)，并且也可以對(duì)加速器開(kāi)度傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器等位置傳感器或操作量傳感器的檢測(cè)值進(jìn)行微分處理來(lái)求解速度。另外，優(yōu)選如前所述為了去除外擾信號(hào)進(jìn)行濾波處理，更具體地，應(yīng)用低通濾波來(lái)去除外擾信號(hào)。接下來(lái)，對(duì)操作速度的變化模式的分界點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別(判定)(步驟S2)。由于持有目的的操作或朝向目標(biāo)的操作通常持續(xù)至實(shí)現(xiàn)其目的或者到達(dá)目標(biāo)為止，因此操作速度在此期間持續(xù)變化。并且，在下一操作開(kāi)始之前的期間，操作速度示出與以前不同的值，并且該操作速度的變化模式示出與操作過(guò)程中不同的模式。在步驟S2中，利用這樣的操作速度的變化方式來(lái)判定操作的分界點(diǎn)。另外，圖10中用粗線示出了分界點(diǎn)。在步驟S2中判斷結(jié)果為否定時(shí)，當(dāng)前波形的形狀信息被更新(步驟S3)。S卩，上述的步驟SI中讀入的速度的值繼續(xù)保持為已讀入并保持的速度值，并被添加到示出操作速度的變化的波形的信息中。其后，時(shí)間信息被增加(t = t+At)(步驟S4)，并返回。另外，t是當(dāng)前時(shí)間，At是反復(fù)執(zhí)行圖11所示的例程的周期。如此，步驟S3中的形狀信息的更新被反復(fù)執(zhí)行，在此期間由駕駛員執(zhí)行的操作開(kāi)始并且結(jié)束。在該操作中的操作速度信息被累積后，通過(guò)這些信息獲得預(yù)定的波形。其結(jié)果是，在步驟S2中分界點(diǎn)的判定成立，并且被判斷為肯定。在此情況下，進(jìn)行之前的操作速度變化波形的形狀評(píng)價(jià)(步驟S5)。該形狀評(píng)價(jià)是判定波形是否是基于有意圖進(jìn)行的單位操作的波形，換言之判定波形是否相當(dāng)于所謂的鐘型波形，該判定通過(guò)判斷以下所述的條件A、B、C、D、E是否成立來(lái)進(jìn)行。首先，條件A是在前述的步驟S2中判定的分界點(diǎn)所劃分的操作速度的變化的過(guò)程(操作速度變化模式)中，不存在預(yù)先確定的速度寬度Cd以上的操作速度的下降(極小值，波形中的“波谷”)。該速度寬度Cd可設(shè)定為與分界點(diǎn)所劃分的操作速度波形的波峰相應(yīng)的值，優(yōu)選地，參照有時(shí)在通常的單位操作中產(chǎn)生的操作速度的下降寬度，將比該下降寬度大的速度寬度設(shè)定為速度寬度CD。圖12的(a)中示意性示出了操作速度的暫時(shí)的下降未超過(guò)構(gòu)成判斷基準(zhǔn)的速度寬度Cd的例子，即使存在這樣的操作速度的暫時(shí)下降，條件D也成立。并且，圖12的(b)中示意性示出了操作速度的暫時(shí)下降超過(guò)構(gòu)成判斷基準(zhǔn)的速度寬度Q1的例子，當(dāng)存在這樣的操作速度的暫時(shí)下降時(shí)，條件A不成立。
條件B是操作量(即，變位)為預(yù)先確定的一定值(基準(zhǔn)量)Ce以上。該一定值Ce可根據(jù)加速器操作、轉(zhuǎn)向操作等操作的種類確定，該值可參照在車(chē)輛的通常的行駛中駕駛員改變行駛狀態(tài)時(shí)進(jìn)行的操作量的最小值來(lái)確定，或者可參照通過(guò)實(shí)驗(yàn)或仿真求出的與無(wú)意圖的操作的最大操作量近似的值來(lái)確定。另外，操作量由操作速度和時(shí)間的積表示， 因此，如圖13所示，如果在分界點(diǎn)之間內(nèi)對(duì)速度波形進(jìn)行時(shí)間積分，可求出操作量。取而代之，也可以直接使用操作變位的數(shù)據(jù)，作為操作開(kāi)始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)的差求出操作量。
如圖14示意性示出的那樣，條件C是與劃分與操作相應(yīng)的波形的分界點(diǎn)的值 (邊界值)中的大值相對(duì)的峰值(分界點(diǎn)之間的波形中的最大值)充分地大，即該比率為構(gòu)成判斷基準(zhǔn)的閾值(即，基準(zhǔn)量)Cf以上。分界點(diǎn)后的操作速度未充分地增大是由于可認(rèn)為與以前的操作相關(guān)的操作繼續(xù)進(jìn)行，并且是由于如果即使操作速度從峰值下降分界點(diǎn)處的值也未充分地減小，則可認(rèn)為此例的操作還在繼續(xù)進(jìn)行。
條件D是波形中的波峰的形狀以可稱作所謂的鐘型的程度構(gòu)成凸形，并且其尖銳度適中。圖15中示出了三個(gè)波形，在左側(cè)的波形中，操作速度的緩急的差過(guò)大，因此變?yōu)椴ǚ寮怃J突出的形狀。與此相對(duì)，在右側(cè)的波形中，最大操作速度的持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，因此未清楚地出現(xiàn)可稱作波峰的凸形。另一方面，在中央的波形中，操作速度大致均勻地增大和減小，并且最大速度的持續(xù)時(shí)間未特別長(zhǎng)，因此波峰清楚地出現(xiàn)，且未特別地尖銳突出。因此， 產(chǎn)生圖15的中央的波形的操作可視作由基于駕駛員的意圖的單位操作產(chǎn)生的波形，由于成為這樣的波形形狀，條件D滿足。如此進(jìn)行的條件D的成立的判斷具體地可基于在分界點(diǎn)之間進(jìn)行的操作量、即被分界點(diǎn)之間的波形包圍的部分的面積進(jìn)行。例如，假設(shè)將分界點(diǎn)之間的長(zhǎng)度作為底邊并將峰值作為高度的四邊形，并預(yù)先確定與該四邊形的面積相對(duì)的比率的下限值Cei和上限值Ce2，在被上述的波形包圍的部分的面積(即，操作 量)落入該下限值Cei和上限值Ce2之間時(shí)，視為條件D成立。因此，圖15中，僅中央的例子滿足條件D，左右的例子不滿足條件D。
條件E是波形的波峰位于左右的分界點(diǎn)之間的中央?yún)^(qū)域。在進(jìn)行朝向預(yù)定的目標(biāo)的有意圖的操作時(shí)，操作速度逐漸地增大而達(dá)到最大，之后操作速度以與增大時(shí)同樣的傾向減小，由此該操作速度的變化波形為所謂的鐘型或與之近似的形狀。在該鐘型中，波峰大致位于中央，該波峰的位置向左右大幅偏移而形成偏離鐘型的波形的操作可視作與所謂的通常的操作不同的操作。因此，將波峰的位置位于中央?yún)^(qū)域作為形狀評(píng)價(jià)的條件。在此，中央?yún)^(qū)域是指相對(duì)于操作的開(kāi)始點(diǎn)側(cè)的分界點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)側(cè)的分界點(diǎn)之間的中心、在該中心的左右截取預(yù)定的寬度而得的時(shí)間寬度，圖16中示意性示出了該例。即，如果示出峰值的時(shí)間點(diǎn)落入時(shí)間寬度的下限值Cm和上限值Ch2之間，則條件E成立，如果示出峰值的時(shí)間點(diǎn)超出任一限界值CH1、CH2，則條件E不成立。圖16中示出了條件E成立的例子(〇標(biāo)記)和條件E不成立的例子(X標(biāo)記)。
另外，在步驟S5中的形狀的評(píng)價(jià)中，不一定必須判斷上述的所有的五個(gè)條件A-E， 在本發(fā)明中，可以判斷至少一個(gè)條件的成立。另外，為了形狀評(píng)價(jià)所采用的條件越多，基于駕駛員的意圖的操作和除此以外的操作之間的區(qū)別的精度越高。
如上所述進(jìn)行之前的波形的形狀的評(píng)價(jià)，在其結(jié)果為肯定的結(jié)果的情況下，即基于操作速度的波形判定出駕駛員為了改變車(chē)輛的行駛狀態(tài)而持有預(yù)定的駕駛意向進(jìn)行了有意圖的操作的情況下，檢測(cè)結(jié)果被輸出(步驟S6)。具體地，構(gòu)成在上述的步驟S5中判定為肯定時(shí)的波形的基礎(chǔ)的單位操作的操作速度、操作量或操作時(shí)間等數(shù)據(jù)被輸出。接下來(lái)，波形形狀信息被重置(步驟S7)。這是為了重新讀取波形形狀信息來(lái)進(jìn)行所述形狀評(píng)價(jià)。然后，進(jìn)行到步驟S4，時(shí)間信息被進(jìn)行增加(t = t+At)，并返回。在上述的步驟S6中輸出的檢測(cè)結(jié)果表示基于駕駛員的意圖操作了加速踏板或轉(zhuǎn)向裝置等操作設(shè)備、以及該操作中體現(xiàn)的駕駛員的意圖。因此，在本發(fā)明中，根據(jù)以上述方式檢測(cè)出的單位操作的數(shù)據(jù)來(lái)判定駕駛員的駕駛意向。該判定利用進(jìn)行了單位操作時(shí)的操作量和操作時(shí)間處于與操作者的意向相應(yīng)的一定的關(guān)系這樣的原理或法則進(jìn)行。這樣的操作量和操作時(shí)間與操作意向之間的相互關(guān)系可作為操作意向相關(guān)關(guān)系被預(yù)先確定，因此，作為可利用的法則，已知費(fèi)茲(Fitts)法則?；谫M(fèi)茲法則的關(guān)系式可由下式表示T = aXDx其中,T為操作時(shí)間,D為操作量(操作距離)，a為與操作的意向相應(yīng)的常數(shù),X為由實(shí)驗(yàn)或仿真求出的常數(shù)。另一方面，檢測(cè)多個(gè)測(cè)試駕駛員進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)式行駛時(shí)的加速器操作的操作時(shí)間和操作量，將這些檢測(cè)值繪制在將操作量(操作距離)設(shè)為橫軸、將操作時(shí)間設(shè)為縱軸的圖中，并且檢測(cè)這些測(cè)試駕駛員在相同的車(chē)輛中進(jìn)行了和緩式行駛時(shí)的加速器操作的操作時(shí)間和操作量，將這些檢測(cè)值繪制在上述的圖中，由此得到圖17。另外，圖17中黒圈表示進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)式行駛時(shí)的操作量和操作時(shí)間，白圈表示進(jìn)行了和緩式行駛時(shí)的操作量和操作時(shí)間。運(yùn)動(dòng)式行駛時(shí)的數(shù)據(jù)以示出特定的傾向的方式聚集，當(dāng)求出接近于數(shù)據(jù)的中間值或平均值的點(diǎn)并用線連結(jié)時(shí)，得到在圖17中由粗實(shí)線表示的曲線。同樣地，對(duì)于和緩行駛時(shí)的數(shù)據(jù)，也進(jìn)行同樣的處理并用線連結(jié)這些數(shù)據(jù)的平均值的點(diǎn)，由此得到圖17中由粗實(shí)線表示的曲線。這些曲線與將基于上述的費(fèi)茲法則的關(guān)系式中的常數(shù)a和X設(shè)為適當(dāng)?shù)闹禃r(shí)得到的曲線相同或者極其近似，因此，如果將常數(shù)X設(shè)為固定并改變常數(shù)a的大小來(lái)繪制曲線，則得到與上述的運(yùn)動(dòng)式行駛時(shí)以及和緩式行駛時(shí)的曲線相似的曲線。由此可知，操作量和操作時(shí)間與操作的意向存在相關(guān)關(guān)系，該關(guān)系被認(rèn)為構(gòu)成按照費(fèi)茲法則的關(guān)系。因此，通過(guò)預(yù)先準(zhǔn)備圖17所示的圖或數(shù)據(jù)作為控制映射圖，并將由實(shí)際的操作得到的操作量和操作時(shí)間作為因數(shù)而根據(jù)映射圖求出常數(shù)a，能夠判定進(jìn)行了該操作的駕駛員的操作意向即駕駛意向。即，常數(shù)a表示駕駛意向。本發(fā)明被構(gòu)成為利用上述的鐘型操作速度變化模式與操作量、操作時(shí)間以及操作意向的相互關(guān)系來(lái)檢測(cè)駕駛員的有意圖的操作。圖1是用于說(shuō)明該判定控制的一例的流程圖，首先，求出駕駛員進(jìn)行的操作的速度(包含該速度的絕對(duì)值，以下相同)(步驟S11)。該操作速度可以通過(guò)對(duì)前述的加速器開(kāi)度傳感器20、轉(zhuǎn)向角傳感器24等所謂的變位傳感器(或者位置傳感器)的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行時(shí)間微分來(lái)求出，或者也可以使用直接檢測(cè)這些操作的速度的速度傳感器來(lái)檢測(cè)。接下來(lái)，設(shè)定鐘型速度模式(步驟S12)。該步驟S12的控制是與前述的圖11所示的例程中的步驟S6中的控制相當(dāng)?shù)?同樣的)控制，并且關(guān)于操作速度變化波形的操作速度、操作量或操作時(shí)間等的數(shù)據(jù)被讀取并且被保持。根據(jù)所述數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算操作量和操作時(shí)間(步驟S13)。這與基于前述的費(fèi)茲法則的關(guān)系式中的操作量(操作距離)D和操作時(shí)間T相當(dāng)。另一方面，在步驟S13的控制之前或之后或者與步驟S13的控制并行地讀入基于費(fèi)茲法則的函數(shù)式(步驟S14)。該函數(shù)式可以 通過(guò)實(shí)驗(yàn)或仿真等求出前述的常數(shù)(冪)x而預(yù)先準(zhǔn)備，因此也可以是前述的圖17中所示 的映射圖。
如前所述，基于費(fèi)茲法則的前述的關(guān)系式(T = aXDx)構(gòu)成規(guī)定操作時(shí)間與操作 量和操作意向(駕駛意向)之間的關(guān)系的公式。因此，通過(guò)將在步驟S13中求出的操作量 和操作時(shí)間代入步驟S14中的函數(shù)式中，能夠計(jì)算出常數(shù)a，在步驟S15中以這種方式計(jì)算 并更新常數(shù)a、即操作意向(駕駛意向)。之后，圖1的例程暫時(shí)結(jié)束。
如此得到的常數(shù)a或駕駛意向通過(guò)在持有預(yù)定的目標(biāo)有意圖地進(jìn)行的操作結(jié)束 而被直接計(jì)算出，因此本發(fā)明涉及的控制裝置能夠迅速地或者不產(chǎn)生延遲地判定駕駛員的 駕駛意向。并且，通過(guò)將如此得到的駕駛意向反映到車(chē)輛的控制中，能夠進(jìn)行更好地反映了 駕駛員的意圖的行駛，由此能夠提高車(chē)輛的駕駛性能。
另外，由于在車(chē)輛行駛期間進(jìn)行的操作還包含不一定有意圖地進(jìn)行的操作，因此 優(yōu)選的是，避開(kāi)由這樣的非意圖的操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，而從連續(xù)地產(chǎn)生的操作速度的變化波 形中提取為了判定駕駛員的意圖即駕駛意向而采用的數(shù)據(jù)。圖2中示出增加了用于提取這 樣的波形或數(shù)據(jù)的控制步驟的控制例。
在此所示的控制例是被構(gòu)成為進(jìn)行操作速度的波峰有無(wú)的判別、以及操作速度為 零或者速度波形中的所謂的“波谷”的判別，并根據(jù)這些判別的結(jié)果進(jìn)行駕駛意向的判定。 即，在操作速度被計(jì)算(步驟S11)后，判別該計(jì)算出的操作速度中是否有極大值(峰值) (步驟S16)。該步驟S16用于判斷在步驟Sll中求出的操作速度的變化模式是否是描繪所 謂的鐘型波形的操作速度的變化模式，波峰的判別可通過(guò)比較預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)的操作速度及 該時(shí)間點(diǎn)的前后的操作速度來(lái)進(jìn)行。在步驟S16中判別為操作速度連續(xù)地增大或減小從而 未產(chǎn)生波峰的情況下，即步驟S16的判斷結(jié)果為否定的情況下，暫時(shí)結(jié)束圖2的例程而不特 別地進(jìn)行控制。
另外，在操作速度的變化模式中存在波峰因而在步驟S16中判斷為肯定的情況 下，進(jìn)行操作速度為零或者存在操作速度的變化模式中的前述的所謂的“波谷”的判別(步 驟S17)，在操作速度的變化模式中未發(fā)現(xiàn)前述的分界點(diǎn)因而步驟S17的判斷結(jié)果為否定的 情況下，暫時(shí)結(jié)束圖2的例程而不特別地進(jìn)行控制。另外，為了從操作速度的變化模式中提 取基于駕駛員的單位操作，需要該變化模式(波形)為所謂的鐘型，因此也可以構(gòu)成為，除 “速度為零和波谷的判別”以外，判斷前述的條件A-E中的任一項(xiàng)是成立還是不成立，在示出 操作速度的變化的波形與所謂的鐘型不相當(dāng)?shù)呐袛喑闪⒌那闆r下，暫時(shí)結(jié)束圖2的例程， 在示出操作速度的變化的波形與所謂的鐘型相當(dāng)?shù)呐袛喑闪⒌那闆r下，進(jìn)行到下面的步驟 S12。
在上述的步驟S17中判斷為肯定的情況下，或者在上述的步驟S17中判斷為肯定 并且所謂的鐘型的形狀評(píng)價(jià)成立的情況下，進(jìn)行到前述的步驟S12至步驟S15，執(zhí)行用于判 定參照上述的圖1說(shuō)明了的駕駛意向的控制。
將上述的駕駛意向反映到車(chē)輛的控制中的控制的一例是基于駕駛意向改變或修 正對(duì)車(chē)輛的行駛狀態(tài)產(chǎn)生影響的各種操作設(shè)備的控制特性的控制。圖3中示出了添加了該 控制步驟的流程圖。圖3所示的流程圖中的步驟S11、步驟S16、步驟S17、步驟S12至步驟 S15與上述的圖1、圖2所示的流程圖相同，在該步驟S15中所述常數(shù)a即駕駛意向被計(jì)算出并且被更新后，基于該駕駛意向計(jì)算車(chē)輛控制特性(步驟S18)。該車(chē)輛控制特性是對(duì)加速器操作量設(shè)定節(jié)流閥開(kāi)度或變速比的控制量的所謂的驅(qū)動(dòng)力特性、或者對(duì)每一車(chē)速的加速器操作量設(shè)定由懸架機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的車(chē)身的支承剛性或支承高度的所謂的懸架特性、對(duì)轉(zhuǎn)向角設(shè)定轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角或者設(shè)定應(yīng)該產(chǎn)生的橫擺率的所謂的轉(zhuǎn)向特性等、控制車(chē)輛的行駛狀態(tài)的特性。步驟S18中的車(chē)輛控制特性的計(jì)算是指基于駕駛意向設(shè)定或改變上述的控制特性中的任一項(xiàng)的控制，具體地，是將所述控制中的增益設(shè)定為適合于駕駛意向的值的控制，或者將以使控制指令值成為實(shí)現(xiàn)適合于駕駛意向的行駛狀態(tài)的值的方式適當(dāng)設(shè)置的修正系數(shù)設(shè)定為預(yù)定的值的控制。例如，如果駕駛意向是進(jìn)行和緩的行駛的意向，將控制增益設(shè)定為小值，或者以使控制量減小的方式設(shè)定修正系數(shù)的值。相反地，如果駕駛意向是希望運(yùn)動(dòng)式行駛的駕駛意向，為了使車(chē)輛表示出敏捷的行為，增大控制增益，或者以使控制量相對(duì)地增大的方式設(shè)定修正系數(shù)的值。在此，對(duì)將本發(fā)明應(yīng)用于基于車(chē)輛的前后左右的全方向的加速度或者加速度的絕對(duì)值來(lái)設(shè)定控制特性(特別地，運(yùn)動(dòng)度)的控制的例子進(jìn)行說(shuō)明。在基于加速度的絕對(duì)值來(lái)設(shè)定控制特性的控制中，使用前后加速度和橫向加速度的合成加速度，由于該合成加速度比以前的值大，因此使表示運(yùn)動(dòng)度的指標(biāo)的值向運(yùn)動(dòng)度提高的方向增大，在合成加速度減小了時(shí)，將指標(biāo)的值保持在以前的值直到預(yù)定的條件成立，在預(yù)定的條件成立時(shí)，使指標(biāo)向運(yùn)動(dòng)度下降的方向減小。本發(fā)明的控制裝置可應(yīng)用于使所述指標(biāo)減小時(shí)的控制。確定表示運(yùn)動(dòng)度的所述指標(biāo)的合成加速度由下式計(jì)算，該合成加速度的值為“表示各瞬間的運(yùn)動(dòng)度”這樣的意思，因而被作為瞬時(shí)SPI (瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)指標(biāo))。瞬時(shí)SPI = (Gx2+Gy2)1/2其中，Gx為前后加速度，Gy為橫向加速度。并且，在上述的運(yùn)算式中使用的前后加速度Gx中的、加速側(cè)加速度或減速側(cè)加速度(即，減速度)的至少一者優(yōu)選使用正規(guī)化處理后的加速度。即，在一般的車(chē)輛中，與加速側(cè)的加速度相比，減速側(cè)的加速度較大，但駕駛員幾乎感覺(jué)或識(shí)別不到加速側(cè)的加速度與減速側(cè)的加速度之間的差別，在更多的情況下，駕駛員識(shí)別為加速側(cè)的加速度和減速側(cè)的加速度大致相等地產(chǎn)生。正規(guī)化處理是指用于糾正如上所述實(shí)際的值與駕駛員所持有的感覺(jué)之間的差異的處理，對(duì)于前后加速度Gx，正規(guī)化處理是增大加速側(cè)的加速度或者減小減速側(cè)的加速度的處理。更具體地，正規(guī)化處理是求出各個(gè)加速度的最大值的比率并將該比率乘以加速側(cè)或減速側(cè)的加速度的處理?；蛘撸?guī)化處理是修正針對(duì)橫向加速度的減速側(cè)的加速度的處理?？傊?，正規(guī)化處理是以與輪胎所能夠產(chǎn)生的前后驅(qū)動(dòng)力和橫向力以輪胎摩擦圓表示同樣地，使各方向的最大加速度位于預(yù)定半徑的圓周上的方式進(jìn)行對(duì)前后的至少一者施加權(quán)重等修正的處理。因此,通過(guò)進(jìn)行這樣的正規(guī)化處理,對(duì)加速側(cè)的加速度和減速側(cè)的加速度的行為特性反映的程度將變得不同。如此，加速度的實(shí)際值與駕駛員所持有的感覺(jué)根據(jù)加速度的方向而存在差異。例如，可認(rèn)為橫擺方向或側(cè)傾方向上的加速度與前后加速度存在這樣的差異。因此，優(yōu)選地，使得對(duì)方向不同的每個(gè)加速度的行為特性反映的程度、換言之基于任一方向的加速度的行為特性的變化程度與基于其他方向的加速度的行為特性的變化程度不同。圖4中示出了將橫向加速度Gy的傳感器值和進(jìn)行了上述的正規(guī)化處理的前后加速度Gy繪制在輪胎摩擦圓上的例子。這是在模擬一般道路的測(cè)試路線上行駛時(shí)的例子，從該例可看出，在大幅減速時(shí)橫向加速度Gy增大的頻度小,但減速時(shí)產(chǎn)生某種程度的橫向加 速度Gy是一般性的傾向。
由上述的瞬時(shí)SPI求出指示SPI。該指示SPI是在改變行為特性的控制中使用的 指標(biāo)，并且該指示SPI是被構(gòu)成為相對(duì)于構(gòu)成它的計(jì)算的基礎(chǔ)的所述瞬時(shí)SPI的增大立即 增大、相對(duì)于瞬時(shí)SPI的減小延遲減小的指標(biāo)。特別地,該指示SPI被構(gòu)成為將預(yù)定條件的 成立作為主要因素而減小指示SPI。圖5中示出了基于伴隨著制動(dòng)時(shí)加速度(制動(dòng)G)的產(chǎn) 生而變化的瞬時(shí)SPI求出的指示SPI的變化。在此所示的例子中，瞬時(shí)SPI由在上述的圖 4中繪制的值表示，與此相對(duì)，指示SPI被設(shè)定為瞬時(shí)SPI的極大值并且被構(gòu)成為預(yù)定的條 件成立之前維持以前的值。即，指示SPI被構(gòu)成為在增大側(cè)迅速地變化而在減小側(cè)相對(duì)延 遲地變化的指標(biāo)。
具體地說(shuō)明，在從圖5中的控制開(kāi)始的T1的時(shí)間帶中，車(chē)輛中產(chǎn)生加減速，根據(jù)該 加速度的變化得到的瞬時(shí)SPI增減，但超過(guò)上次的極大值的瞬時(shí)SPI在前述的預(yù)定的條件 成立之前產(chǎn)生，因此指示SPI階段性地增大。與此相對(duì)，在t2時(shí)間點(diǎn)或t3時(shí)間點(diǎn)用于減小 指示SPI的條件成立,因此指示SPI減小?？傊?如此減小指示SPI的條件是認(rèn)為不優(yōu)選將 指示SPI保持為以前的大值的這種狀態(tài)成立，在本發(fā)明中這種狀態(tài)被構(gòu)成為以時(shí)間的經(jīng)過(guò) 作為主要因素而成立。
即，認(rèn)為不優(yōu)選將指示SPI保持為以前的大值的這種狀態(tài)是被保持的指示SPI與 被保持的期間產(chǎn)生的瞬時(shí)SPI之間的偏差較大并且該狀態(tài)持續(xù)的狀態(tài)。因此，不根據(jù)由于 維持加速后的車(chē)速或者因駕駛員的習(xí)慣等暫時(shí)使加速踏板12復(fù)位等非特別希望減速的操 作引起的瞬時(shí)SPI，減小指示SPI，瞬時(shí)SPI小于指示SPI的狀態(tài)持續(xù)預(yù)定時(shí)間的情況下，視 為減小指示SPI的條件成立。這樣的指示SPI的減小開(kāi)始條件(即，指示SPI的變更條件) 可為瞬時(shí)SPI小于指示SPI的狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，并且為了在指示SPI中更確切地反映實(shí)際 的行駛狀態(tài)，可將指示SPI和瞬時(shí)SPI的偏差的時(shí)間積分值(或者累積值)達(dá)到預(yù)先確定的 閾值作為指示SPI的減小開(kāi)始條件。另外，該閾值可通過(guò)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或仿真適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。如 果使用后者的積分值，則通過(guò)增加指示SPI和瞬時(shí)SPI的偏差以及時(shí)間來(lái)減小指示SPI，因 此能夠進(jìn)行更確切地反映實(shí)際的行駛狀態(tài)或行為的行為特性的變更控制。
另外,在圖5所示的例子中,直到到達(dá)上述的t2時(shí)間點(diǎn)的指示SPI的的保持時(shí)間 比直到到達(dá)t3時(shí)間點(diǎn)的指示SPI的保持時(shí)間長(zhǎng)，這是因?yàn)楸粯?gòu)成為進(jìn)行以下的控制。即， 在前述的Tl的時(shí)間帶的終點(diǎn)，指示SPI增大到預(yù)定值并保持該預(yù)定值，之后，在前述的減小 開(kāi)始條件成立前的tl時(shí)間點(diǎn)，瞬時(shí)SPI增大，因此瞬時(shí)SPI與被保持的指示SPI的偏差為 預(yù)先確定的預(yù)定值以下。另外，該預(yù)定值可通過(guò)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或仿真或者考慮瞬時(shí)SPI的計(jì)算 誤差來(lái)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。如上地瞬時(shí)SPI接近被保持的指示SPI意味著處于產(chǎn)生了構(gòu)成被保持 的指示SPI的基礎(chǔ)的瞬時(shí)SPI的加減速狀態(tài)或轉(zhuǎn)彎狀態(tài)或者與此接近的狀態(tài)。即，即使從 使指示SPI增大到保持的值的時(shí)間點(diǎn)經(jīng)過(guò)某種程度時(shí)間，行駛狀態(tài)也與經(jīng)過(guò)所述時(shí)間前的 時(shí)間點(diǎn)的行駛狀態(tài)近似，因此，即使產(chǎn)生了瞬時(shí)SPI小于指示SPI的狀態(tài)，也使前述的下降 開(kāi)始條件的成立延遲，從而將指示SPI保持為以前的值。用于該延遲的控制或處理可通過(guò) 下述方式進(jìn)行重置經(jīng)過(guò)時(shí)間的積累值(累積值)或前述的偏差的積分值而再次開(kāi)始經(jīng)過(guò) 時(shí)間的累積或所述偏差的積分，或者將該累積值或積分值減去預(yù)定量，或者將累積或積分 中斷一定時(shí)間等。
圖6是用于說(shuō)明前述的偏差的積分及其重置的示意圖，圖6中施加陰影的部分的面積相當(dāng)于積分值。在該過(guò)程中，在瞬時(shí)SPI和指示SPI的差為預(yù)定值A(chǔ)d以下的tl時(shí)間點(diǎn)，積分值被重置，并且再次開(kāi)始所述偏差的積分。因此，即使將指示SPI保持在預(yù)定值的持續(xù)時(shí)間變長(zhǎng)，由于指示SPI的減小開(kāi)始條件不成立,因此指示SPI也被維持在以前的值。然后，在再次開(kāi)始積分后瞬時(shí)SPI為大于之前的指示SPI的值時(shí)，指示SPI被更新為與瞬時(shí)SPI相應(yīng)的大值并且被保持。本發(fā)明可應(yīng)用于變更上述的指示SPI的減小開(kāi)始條件的控制。在圖7中示出了該控制例。在此示出的例子是采用加速踏板作為操作設(shè)備的例子，首先，判斷是否進(jìn)行了加速器的復(fù)位操作(步驟S21)。這可根據(jù)加速器開(kāi)度傳感器20的檢測(cè)值減少進(jìn)行判斷。在加速器開(kāi)度減少因而在步驟S21中判斷為肯定時(shí)，計(jì)算加速器的復(fù)位操作速度(步驟S22)。如前所述，可以對(duì)加速器開(kāi)度傳感器20的檢測(cè)值進(jìn)行時(shí)間微分來(lái)求出速度，或者也可以另外設(shè)置檢測(cè)操作速度的傳感器來(lái)檢測(cè)復(fù)位操作速度。接著，依次執(zhí)行波峰有無(wú)的判別(步驟S23)、速度為零和波谷的判別(步驟S24)、鐘型速度模式的設(shè)定(步驟S25)、操作量和操作時(shí)間的計(jì)算(步驟S26)、費(fèi)茲法則的函數(shù)式的讀入(步驟S27)、駕駛意向(意識(shí))的計(jì)算(步驟S28)。另外，所述步驟S23至步驟S28是與前述的圖1、圖2或圖3所示的步驟S16和步驟S17、以及步驟S12至步驟S15同樣的控制，因此省略它們的說(shuō)明。在步驟S28中意識(shí)(即，前述的常數(shù)a)被計(jì)算出后，基于該計(jì)算值來(lái)計(jì)算保持或減小所述指示SPI指標(biāo)的修正系數(shù)(步驟S29)。指示SPI是由于其值很大因而設(shè)定控制特性以使控制特性成為運(yùn)動(dòng)特性的指標(biāo)，因此，如果在步驟S28中計(jì)算出的意識(shí)具有喜好運(yùn)動(dòng)式行駛的傾向，則在步驟S29中以保持指示SPI的值使其難以下降的方式計(jì)算系數(shù)。具體地，如前所述將瞬時(shí)SPI小于指示SPI的狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間超過(guò)閾值作為減小開(kāi)始條件時(shí)，或者將指示SPI和瞬時(shí)SPI的偏差的時(shí)間積分值(或者累積值)達(dá)到預(yù)先確定的閾值作為指示SPI的減小開(kāi)始條件時(shí)，以使所述閾值不減小的方式或者增大的方式計(jì)算修正系數(shù)。另夕卜，該修正系數(shù)可以是與閾值相乘的系數(shù)，或者也可以是與閾值相加的系數(shù)。與此相反，如果在步驟S28中計(jì)算出的意識(shí)具有喜好和緩式行駛的傾向，則在步驟S29中以使指示SPI的值容易下降的方式計(jì)算系數(shù)。具體地，如前所述將瞬時(shí)SPI小于指示SPI的狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間超過(guò)閾值作為減小開(kāi)始條件時(shí)，或者將指示SPI和瞬時(shí)SPI的偏差的時(shí)間積分值(或者累積值)達(dá)到預(yù)先確定的閾值作為指示SPI的減小開(kāi)始條件時(shí)，以使所述閾值減小的方式計(jì)算修正系數(shù)。在以上述的方式根據(jù)駕駛意向變更設(shè)定控制特性的指示SPI后，根據(jù)該指示SPI的值計(jì)算底盤(pán)特性(步驟S30)，并且計(jì)算驅(qū)動(dòng)力特性(步驟S31)。上述的特性通過(guò)分別設(shè)置的致動(dòng)器改變前述的節(jié)流閥10的控制特性、變速器13的變速特性、懸架裝置4中的減震器5的衰減特性、輔助機(jī)構(gòu)18的輔助特性等，而被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。該控制特性的變化的一般性的傾向是指示SPI越大車(chē)輛的行為越向能夠進(jìn)行機(jī)敏的所謂的運(yùn)動(dòng)式行駛的特性變化。更具體地，是驅(qū)動(dòng)力大因而能夠敏捷地加速的特性、車(chē)身被牢固地支承使得下沉或上浮相對(duì)較少的特性、以及對(duì)于轉(zhuǎn)向的輔助量少而存在轉(zhuǎn)向的所謂的直接感的特性。另外，這些控制特性的設(shè)定或變更可與以往在設(shè)有運(yùn)動(dòng)模式或正常模式等模式選擇開(kāi)關(guān)的車(chē)輛中執(zhí)行的控制同樣地進(jìn)行。
另外，在上述的步驟S21和步驟S23以及步驟S24的任一者中被判斷為否定時(shí)，進(jìn)行到步驟S32，執(zhí)行用于判定指示SPI的減小開(kāi)始條件的成立的控制。其中的一例針對(duì)基于前述的偏差的積分值判定減小開(kāi)始的情況進(jìn)行說(shuō)明，圖8示出了用于說(shuō)明步驟S32中的控制內(nèi)容的子例程，首先，計(jì)算瞬時(shí)SPI的值即合成加速度(合成G)的值Iin(步驟S321)。 接著，比較該值Iin和已經(jīng)保持的指示SPI的值Iout (步驟S322)。在瞬時(shí)SPI的值Iin大因而在步驟S322中被判斷為肯定時(shí)，如前所述，指示SPI的值Iout被更新，并且被替換為瞬時(shí)SPI的值I in (步驟S323)。在指示SPI保持為以前的值Iout的過(guò)程中各值I in、Iout 的偏差被累積，但在指示SPI的值Iout被更新時(shí)，該偏差積分值D被重置(步驟S324)，并返回。即，偏差積分值D被設(shè)定為
D = O0
另一方面，在步驟S322中判斷為否定時(shí)，即在瞬時(shí)SPI的值Iin小于等于指示SPI 的值Iout時(shí)，計(jì)算指示SPI的值Iout和瞬時(shí)SPI的值Iin的偏差A(yù)d(步驟S325)。S卩，偏差Λ d被計(jì)算為
Ad= Iout 一 I in。
接下來(lái)，計(jì)算指示SPI的值Iout和瞬時(shí)SPI的值Iin的偏差積分值D (步驟S326)。
D = D+ 偏差 Λ d
然后，判斷上述的指示SPI的值Iout和瞬時(shí)SPI的值Iin的偏差積分值D是否小于預(yù)先設(shè)定的減少開(kāi)始閾值DO (步驟S327)。該減少開(kāi)始閾值DO是在指示SPI的值Iout 保持為預(yù)定值時(shí)用于規(guī)定至該指示SPI的值Iout開(kāi)始減少的時(shí)間的閾值，換言之是用于規(guī)定指示SPI的值Iout的值保持為以前的值的時(shí)間的長(zhǎng)度的閾值。因此，被設(shè)定為在偏差累計(jì)值D大于等于該減少開(kāi)始閾值DO時(shí) 判定指示SPI的值Iout開(kāi)始減少。
因此，在指示SPI的值Iout和瞬時(shí)SPI的值Iin的偏差積分值D小于減少開(kāi)始閾值DO因而在該步驟S327中判斷為肯定時(shí)，為了將指示SPI的值Iout保持為以前的值，暫時(shí)結(jié)束圖8的例程而不特別地進(jìn)行控制，與此相對(duì)，在指示SPI的值Iout和瞬時(shí)SPI的值 Iin的偏差積分值D大于等于減少開(kāi)始閾值DO因而在步驟S327中判斷為否定時(shí)，進(jìn)行到步驟S328，使指示SPI的值Iout減少。另外，為了不使駕駛員感到不適，可適當(dāng)?shù)卦O(shè)定使指示 SPI的值Iout減少的方式。
在被構(gòu)成為執(zhí)行圖8所示的控制的情況下，在上述的圖7的步驟S29中，計(jì)算根據(jù)駕駛意向變更上述的減少開(kāi)始閾值DO的大小的修正系數(shù)。
另外，本發(fā)明不限于上述的具體例，除將控制特性切換為運(yùn)動(dòng)特性和和緩特性這兩個(gè)特性的構(gòu)成以外，也可如前述的常數(shù)a那樣，使用連續(xù)變化的數(shù)值檢測(cè)駕駛特性并基于所述數(shù)值改變或設(shè)定控制特性，由此連續(xù)地即無(wú)級(jí)地改變控制特性。另外，在本發(fā)明中采用的“操作意向相關(guān)關(guān)系”不一定必須是與前述的費(fèi)茲法則完全一致的關(guān)系，也可以是以將費(fèi)茲法則的關(guān)系式修正后的關(guān)系式表示的相關(guān)關(guān)系。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)輛控制裝置，所述車(chē)輛控制裝置設(shè)定車(chē)輛的控制特性以使該控制特性適合于駕駛員的駕駛意向，所述車(chē)輛控制裝置的特征在于， 被構(gòu)成為基于由所述駕駛員進(jìn)行的操作的操作速度的變化模式來(lái)檢測(cè)所述駕駛員有意圖的操作，所述操作改變所述車(chē)輛的行駛狀態(tài)，并且， 基于操作意向相關(guān)關(guān)系、所述有意圖的操作的操作量以及所述有意圖的操作的操作時(shí)間來(lái)判定所述駕駛意向，所述操作意向相關(guān)關(guān)系預(yù)先確定了操作量和操作時(shí)間與操作意向的相互關(guān)系。
2.如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛控制裝置，其特征在于， 所述操作意向相關(guān)關(guān)系包括根據(jù)費(fèi)茲法則將所述操作量和所述操作時(shí)間與所述操作意向進(jìn)行算式化而得的關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1或2所述的車(chē)輛控制裝置，其特征在于， 所述控制特性包括運(yùn)動(dòng)特性，在所述運(yùn)動(dòng)特性中，基于所述操作的車(chē)輛行為敏捷變化；以及和緩特性，與所述運(yùn)動(dòng)特性中的基于所述操作的車(chē)輛行為相比，和緩特性中的基于所述操作的車(chē)輛行為緩慢變化， 所述車(chē)輛控制裝置還包括 設(shè)定指標(biāo)的單元，在合成加速度的絕對(duì)值大時(shí)，與該合成加速度的絕對(duì)值小時(shí)相比，所述指標(biāo)指示所述運(yùn)動(dòng)特性的傾向強(qiáng)的控制特性，并且在所述合成加速度的絕對(duì)值增大時(shí)所述指標(biāo)以指示所述運(yùn)動(dòng)特性的傾向強(qiáng)的控制特性的方式變化，并在所述合成加速度的絕對(duì)值下降時(shí)所述指標(biāo)保持以前的值直到預(yù)定的變更條件成立，所述合成加速度是所述車(chē)輛的至少前后方向和橫向的加速度合成的加速度；以及 基于所述駕駛意向來(lái)變更所述預(yù)定的變更條件的單元，其中，基于所述有意圖的操作的操作速度的變化模式來(lái)判定所述駕駛意向。
4.如權(quán)利要求3所述的車(chē)輛控制裝置，其特征在于， 所述預(yù)定的變更條件的變更包括如下的控制在基于所述有意圖的操作的操作速度的變化模式判定出的所述駕駛意向是與所述運(yùn)動(dòng)特性中的車(chē)輛行為相符的駕駛意向時(shí)，使所述變更條件難以成立，并且在基于所述有意圖的操作的操作速度的變化模式判定出的所述駕駛意向是與所述和緩特性中的車(chē)輛行為相符的駕駛意向時(shí)，使所述變更條件容易成立。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的車(chē)輛控制裝置，其特征在于， 所述控制特性包括基于所述車(chē)輛的加減速操作來(lái)改變驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)力特性以及基于轉(zhuǎn)向操作來(lái)改變轉(zhuǎn)彎量的轉(zhuǎn)向特性中的至少一者。
全文摘要
在設(shè)定車(chē)輛的控制特性以使其適合于駕駛員的駕駛意向的車(chē)輛的控制裝置中，基于由所述駕駛員進(jìn)行的操作的操作速度的變化模式來(lái)檢測(cè)所述駕駛員有意圖的操作，所述操作改變所述車(chē)輛的行駛狀態(tài)，并且，基于操作意向相關(guān)關(guān)系、所述有意圖的操作的操作量以及所述有意圖的操作的操作時(shí)間來(lái)判定所述駕駛意向，所述操作意向相關(guān)關(guān)系預(yù)先確定了操作量和操作時(shí)間與操作意向的相互關(guān)系。因此，當(dāng)駕駛員進(jìn)行改變行駛狀態(tài)的操作時(shí)，能夠基于該操作的時(shí)間或操作量立即判定駕駛意向，并且能夠?qū)Ⅰ{駛意向迅速地反映到車(chē)輛的控制特性中。
文檔編號(hào)B60W40/08GK103003120SQ20118000470
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者竹內(nèi)啟祐, 兼原洋治, 棚橋敏雄, 安形義滿, 川崎智秀 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社