本發(fā)明涉及沿目標(biāo)前進(jìn)道路而進(jìn)行行駛控制的車輛的行駛控制裝置。

背景技術(shù)：
近年來，對于車輛，開發(fā)并提出有利用了自動駕駛技術(shù)的各種技術(shù)，以使駕駛員的駕駛能夠更加舒適安全地進(jìn)行。例如，在日本特開第2013-97714號公報(以下為專利文獻(xiàn)1)中公開了這樣的車道保持控制裝置的技術(shù)，即，將根據(jù)車載照相機(jī)的圖像識別出的車道的車道寬度和根據(jù)地圖信息獲取的本車輛行駛中的車道的車道寬度進(jìn)行比較，判斷利用圖像的車道識別是否是錯誤識別，在利用圖像的車道識別是錯誤識別的情況下，利用根據(jù)拍攝本車輛前方的照相機(jī)的圖像所識別出的前行車輛的橫向位置，來辨別錯誤識別一側(cè)的車道劃分線，根據(jù)該辨別結(jié)果來修正用于車道保持的目標(biāo)橫向位置，從而進(jìn)行車道保持(lanekeep)控制。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本特開第2013-97714號公報。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
技術(shù)問題但是，即使是上述的專利文獻(xiàn)1中公開的車道保持控制裝置，在因雪等導(dǎo)致路上的車道劃分線完全無法被照相機(jī)識別的情況下，應(yīng)當(dāng)修正的車道劃分線本身變得無法辨識，因此存在無法獲取車道劃分線的真實位置，而無法實現(xiàn)車道保持控制的功能的問題。因此，考慮基于地圖信息和/或本車位置信息，沿地圖上的行駛道路來執(zhí)行車道保持控制，但是僅是簡單地基于地圖信息來設(shè)定本車輛的控制量，也存在無法高精度地進(jìn)行車道保持控制，缺乏可靠性的問題。本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于提供一種即使無法識別車道劃分線，也能夠基于地圖信息和本車位置信息來高精度地進(jìn)行車道保持控制的可靠性高的車輛的行駛控制裝置。技術(shù)方案本發(fā)明的車輛的行駛控制裝置的一個形態(tài)具備：地圖信息存儲單元，存儲地圖信息；本車位置信息獲取單元，獲取本車輛的位置信息；行駛道路信息獲取單元，基于上述地圖信息和上述本車輛的位置信息而獲取本車輛的行駛道路信息；目標(biāo)前進(jìn)道路設(shè)定單元，基于上述本車輛的行駛道路信息來設(shè)定本車輛的目標(biāo)前進(jìn)道路；本車前進(jìn)道路推定單元，基于本車輛的運動信息來推定本車輛的前進(jìn)道路；以及控制單元，基于上述本車輛的目標(biāo)前進(jìn)道路與上述本車輛的推定前進(jìn)道路的偏差，以使該偏差消除的方式進(jìn)行控制。有益效果利用根據(jù)本發(fā)明的車輛的行駛控制裝置，具有如下優(yōu)異效果：即使無法識別車道劃分線，也能夠基于地圖信息和本車位置信息，高精度地進(jìn)行車道保持控制，可靠性高。附圖說明圖1是本發(fā)明的一個實施方式的車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)成說明圖。圖2是本發(fā)明的一個實施方式的轉(zhuǎn)向控制部的功能框圖。圖3是本發(fā)明的一個實施方式的車道保持控制程序的流程圖。圖4是本發(fā)明的一個實施方式的在彎道上行駛時的橫向偏差的說明圖。圖5是本發(fā)明的一個實施方式的在直線道路上行駛時的橫向偏差的說明圖。符號說明1電動助力轉(zhuǎn)向裝置2轉(zhuǎn)向軸4方向盤5小齒輪軸10L、10R車輪12電動馬達(dá)20轉(zhuǎn)向控制部20a彎道上的橫向偏差計算部(目標(biāo)前進(jìn)道路設(shè)定單元、本車前進(jìn)道路推定單元)20b直線道路上的橫向偏差計算部(目標(biāo)前進(jìn)道路設(shè)定單元、本車前進(jìn)道路推定單元)20c道路形狀判定部(控制單元)20d駕駛員轉(zhuǎn)向判定部(控制單元)20e橫向偏差累計值計算部(控制單元)20f目標(biāo)扭矩計算部(控制單元)21馬達(dá)驅(qū)動部31導(dǎo)航系統(tǒng)(地圖信息存儲單元、本車位置信息獲取單元、行駛道路信息獲取單元、目標(biāo)前進(jìn)道路設(shè)定單元)32車速傳感器33橫擺率傳感器34轉(zhuǎn)向扭矩傳感器。具體實施方式以下，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。在圖1中，符號1表示與駕駛員輸入獨立而自由設(shè)定轉(zhuǎn)向角的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，該電動助力轉(zhuǎn)向裝置1的轉(zhuǎn)向軸2通過轉(zhuǎn)向柱3轉(zhuǎn)動自如地被支撐在未圖示的車體框架，其一端向駕駛席一側(cè)延伸，另一端向發(fā)動機(jī)室一側(cè)延伸。在轉(zhuǎn)向軸2的駕駛席一側(cè)端部固定設(shè)置有方向盤4，另外，在向發(fā)動機(jī)室一側(cè)延伸的端部連接設(shè)置有小齒輪軸5。在發(fā)動機(jī)室布置有向車寬方向延伸的轉(zhuǎn)向齒輪箱6，齒條軸7往返移動自如地在該轉(zhuǎn)向齒輪箱6插通地被支撐。形成在小齒輪軸5的小齒輪與形成于該齒條軸7的齒條(未圖示)嚙合，從而形成了齒條小齒輪式的轉(zhuǎn)向齒輪機(jī)構(gòu)。另外，齒條軸7的左右兩端各自從轉(zhuǎn)向齒輪箱6的端部突出，在其端部通過橫拉桿8連接設(shè)置有前轉(zhuǎn)向節(jié)9。該前轉(zhuǎn)向節(jié)9轉(zhuǎn)動自如地支撐作為轉(zhuǎn)向輪的左右輪10L、10R的同時，轉(zhuǎn)向自如地被支撐在車體框架。因此，當(dāng)操作方向盤4，使轉(zhuǎn)向軸2、小齒輪軸5旋轉(zhuǎn)時，通過該小齒輪軸5的旋轉(zhuǎn)使齒條軸7向左右方向移動，并通過該移動使前轉(zhuǎn)向節(jié)9以主銷軸(未圖示)為中心轉(zhuǎn)動，從而使左右輪10L、10R向左右方向轉(zhuǎn)向。另外，通過輔助傳遞機(jī)構(gòu)11在小齒輪軸5連接設(shè)置有電動助力轉(zhuǎn)向馬達(dá)(電動馬達(dá))12，利用該電動馬達(dá)12來進(jìn)行對施加到方向盤4的轉(zhuǎn)向扭矩的輔助，以及為了成為設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角而對轉(zhuǎn)向扭矩的補充。作為控制輸出值的目標(biāo)扭矩Tt從后述的轉(zhuǎn)向控制部20輸出到馬達(dá)驅(qū)動部21，從而通過馬達(dá)驅(qū)動部21來驅(qū)動電動馬達(dá)12。轉(zhuǎn)向控制部20構(gòu)成為具有對駕駛員的轉(zhuǎn)向力進(jìn)行補助的電動助力轉(zhuǎn)向控制功能、使車輛沿目標(biāo)前進(jìn)道路行駛的車道保持控制功能、防止從車道劃分線脫離的車道脫離防止控制功能等。對于根據(jù)本實施方式的轉(zhuǎn)向控制部20，作為車道保持控制，具有以下兩種車道保持控制，即，在通過未圖示的照相機(jī)等前方識別裝置可以識別車道劃分線的情況下所執(zhí)行的車道保持控制、以及在通過照相機(jī)等前方識別裝置無法識別車道劃分線的情況下所執(zhí)行的車道保持控制。對在通過前方識別裝置可以識別車道劃分線的情況下所執(zhí)行的車道保持控制而言，例如，以將目標(biāo)前進(jìn)道路設(shè)定于識別出的車道中央，并沿該目標(biāo)前進(jìn)道路行駛的方式來執(zhí)行車道保持控制。另外，對在通過前方識別裝置無法識別車道劃分線的情況下所執(zhí)行的車道保持控制而言，基于地圖信息和本車輛的位置信息來獲取本車輛的行駛道路信息，基于該本車輛的行駛道路信息設(shè)定本車輛的目標(biāo)前進(jìn)道路，基于本車輛的運動信息推定本車輛的前進(jìn)道路，從而基于本車輛的目標(biāo)前進(jìn)道路與本車輛的推定前進(jìn)道路的偏差而以使該偏差消除的方式進(jìn)行控制。因此，為了即便在通過前方識別裝置無法識別車道劃分線的情況下也可以進(jìn)行車道保持控制，轉(zhuǎn)向控制部20連接有導(dǎo)航系統(tǒng)31、車速傳感器32、橫擺率傳感器33、轉(zhuǎn)向扭矩傳感器34。導(dǎo)航系統(tǒng)31是公知的系統(tǒng)，其接收來自例如GPS(GlobalPositioningSystem：全球測位系統(tǒng))衛(wèi)星的電波信號而獲取車輛的位置信息(緯度、經(jīng)度)，從車速傳感器32獲取車速V，另外，通過地磁傳感器或陀螺儀傳感器等獲取移動方向信息。而且，導(dǎo)航系統(tǒng)31構(gòu)成為具備：生成用于實現(xiàn)導(dǎo)航功能的路徑信息的導(dǎo)航ECU、存儲地圖信息的地圖數(shù)據(jù)庫以及例如液晶顯示器等顯示部(以上任何一個均未圖示)。導(dǎo)航ECU將由使用者所指定的目的地為止的路徑信息與地圖圖像重疊而顯示于顯示部，并且基于檢測出的車輛的位置、速度、行駛方向等信息，將車輛的當(dāng)前位置與顯示部上的地圖圖像重疊而顯示。另外，在地圖數(shù)據(jù)庫中，儲存有節(jié)點數(shù)據(jù)、設(shè)施數(shù)據(jù)等構(gòu)成道路地圖所必要的信息。節(jié)點數(shù)據(jù)是與構(gòu)成地圖圖像的道路的位置和形狀相關(guān)的數(shù)據(jù)，其包括：例如包括道路的分岔點(交叉點)的道路上的點(節(jié)點Pn)的坐標(biāo)(緯度、經(jīng)度)、包括該節(jié)點Pn的道路的方向、類別(例如，高速路、主干道、市建道路等信息)、在該節(jié)點Pn上的道路的類型(直線區(qū)間、圓弧區(qū)間(圓弧曲線部)、克羅梭曲線區(qū)間(緩和曲線部))和彎曲曲率κ(或者半徑)的數(shù)據(jù)。因此，如圖4或圖5所示，通過重疊有車輛的當(dāng)前位置的地圖上的位置來規(guī)定本車輛的行駛道路，將該本車輛的行駛道路作為目標(biāo)前進(jìn)道路，從而通過與本車輛的位置Po(k)最接近的節(jié)點Pn(k)的信息，來獲取道路的彎曲曲率κ(或半徑)、道路的方向等的行駛道路信息。進(jìn)一步地，設(shè)施數(shù)據(jù)包括與存在于各節(jié)點Pn附近的設(shè)施信息相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且與節(jié)點數(shù)據(jù)(或者，該節(jié)點存在的鏈接數(shù)據(jù))相關(guān)聯(lián)而被存儲。如此，導(dǎo)航系統(tǒng)31作為地圖信息存儲單元、本車位置信息獲取單元、行駛道路信息獲取單元、目標(biāo)前進(jìn)道路設(shè)定單元而設(shè)置。而且，轉(zhuǎn)向控制部20基于來自上述導(dǎo)航系統(tǒng)31的各數(shù)據(jù)、來自車速傳感器32的車速V、來自橫擺率傳感器33的橫擺率γ、來自轉(zhuǎn)向扭矩傳感器34的轉(zhuǎn)向扭矩Tdrv的各輸入值，即使在通過前方識別裝置無法識別車道劃分線的情況下也執(zhí)行車道保持控制。因此，如圖2所示，轉(zhuǎn)向控制部20構(gòu)成為具有彎道上的橫向偏差累計值計算部20a、直線道路上的橫向偏差計算部20b、道路形狀判定部20c、駕駛員轉(zhuǎn)向判定部20d、橫向偏差計算部20e、目標(biāo)扭矩計算部20f。彎道上的橫向偏差計算部20a從導(dǎo)航系統(tǒng)31根據(jù)與本車輛的位置Po(k)最接近的節(jié)點Pn(k)的信息來接收本車輛的行駛道路(目標(biāo)前進(jìn)道路)的彎曲曲率κ，從車速傳感器32接收車速V，從橫擺率傳感器33接收橫擺率γ。然后，彎道上的橫向偏差計算部20a例如如圖4所示，通過以下的式(1)，計算出彎道上的橫向偏差Δx1，并將其輸出到橫向偏差累計值計算部20e。Δx1＝κ-(γ/V)…(1)在此，上述的式(1)中，γ/V的計算項為根據(jù)車輛運動模型所得的彎曲曲率的計算項。直線道路上的橫向偏差計算部20b從導(dǎo)航系統(tǒng)31根據(jù)與本車輛的位置Po(k)最接近的節(jié)點Pn(k)的信息來接收本車輛的行駛道路(目標(biāo)前進(jìn)道路)的方向、本車輛的移動方向，從車速傳感器32接收車速V。然后，直線道路上的橫向偏差計算部20b例如如圖5所示，通過以下的式(2)，計算出直線道路上的橫向偏差Δx2，并將其輸入到橫向偏差累計值計算部20e。Δx2＝(本車輛的行駛道路的方向-本車輛的移動方向)·V·Δt…(2)在此，Δt為取樣時間。如此，彎道上的橫向偏差計算部20a、直線道路上的橫向偏差計算部20b具有作為目標(biāo)前進(jìn)道路設(shè)定單元、本車前進(jìn)道路推定單元的功能。道路形狀判定部20c根據(jù)與本車輛的位置Po(k)最接近的節(jié)點Pn(k)的信息，從導(dǎo)航系統(tǒng)31接收本車輛的行駛道路(目標(biāo)前進(jìn)道路)的彎曲曲率κ。然后，將本車輛的行駛道路的彎曲曲率κ與通過預(yù)先實驗、計算等設(shè)定好的判定值κc進(jìn)行比較，在本車輛的行駛道路的彎曲曲率κ為判定值κc以上的情況下，判定為在彎道上行駛。反之，在本車輛的行駛道路的彎曲曲率κ比判定值κc小的情況下，判定為在直線道路上行駛。然后，該道路形狀的判定結(jié)果被輸出到彎道上的橫向偏差計算部20a、直線道路上的橫向偏差計算部20b、橫向偏差累計值計算部20e。需要說明的是，在該道路形狀的判定結(jié)果被包含在來自導(dǎo)航系統(tǒng)31的節(jié)點Pn(k)的信息的情況下，也可以采用該結(jié)果。駕駛員轉(zhuǎn)向判定部20d從轉(zhuǎn)向扭矩傳感器34接收轉(zhuǎn)向扭矩Tdrv。然后，將轉(zhuǎn)向扭矩Tdrv與通過預(yù)先實驗、計算等設(shè)定好的扭矩判定值Tc進(jìn)行比較，在轉(zhuǎn)向扭矩Tdrv為扭矩判定值Tc以上的情況下，判定為駕駛員進(jìn)行了的轉(zhuǎn)向輸入。反之，在轉(zhuǎn)向扭矩Tdrv比扭矩判定值Tc小的情況下，判定為駕駛員沒有進(jìn)行轉(zhuǎn)向輸入。然后，將該由駕駛員進(jìn)行的轉(zhuǎn)向輸入的判定結(jié)果輸出到橫向偏差累計值計算部20e。橫向偏差累計值計算部20e從彎道上的橫向偏差計算部20a接收彎道上的橫向偏差Δx1，從直線道路上的橫向偏差計算部20b接收直線道路上的橫向偏差Δx2，從道路形狀判定部20c接收道路形狀的判定結(jié)果(曲線或直線道路)，從駕駛員轉(zhuǎn)向判定部20d接收由駕駛員進(jìn)行的轉(zhuǎn)向輸入的判定結(jié)果。然后，在車輛在彎道上行駛的情況下，橫向偏差累計值計算部20e將彎道上的橫向偏差Δx1累加于上次為止的橫向偏差累計值SΔx(SΔx＝SΔx+Δx1)，在車輛在直線道路行駛的情況下，橫向偏差累計值計算部20e將直線道路上的橫向偏差Δx2累加于上次為止的橫向偏差累計值SΔx(SΔx＝SΔx+Δx2)，將橫向偏差累計值SΔx輸出到目標(biāo)扭矩計算部20f。這時，在有由駕駛員進(jìn)行的轉(zhuǎn)向輸入的情況下，為了將通過駕駛員轉(zhuǎn)向所設(shè)定的行駛道路上的橫向位置設(shè)為行駛道路上的控制位置，使橫向偏差累計值SΔx復(fù)位(SΔx＝0)。目標(biāo)扭矩計算部20f從橫向偏差累計值計算部20e接收橫向偏差累計值SΔx。然后，例如，通過以下的式(3)，計算出目標(biāo)扭矩Tt，并將其輸出到馬達(dá)驅(qū)動部21。Tt＝Gt·SΔx…(3)在此，Gt為通過預(yù)先實驗、運算等所設(shè)定好的控制增益。如此，作為控制單元而設(shè)置有道路形狀判定部20c、駕駛員轉(zhuǎn)向判定部20d、橫向偏差累計值計算部20e、目標(biāo)扭矩計算部20f。接著，利用圖3的流程圖對在無法通過前方識別裝置識別車道劃分線的情況下利用上述的轉(zhuǎn)向控制部20執(zhí)行的車道保持控制進(jìn)行說明。首先，在步驟(以下簡稱為“S”)101，橫向偏差累計值計算部20e讀入當(dāng)前已設(shè)定的橫向偏差累計值SΔx。接著，進(jìn)入S102，彎道上的橫向偏差計算部20a通過例如前述的式(1)來計算出彎道上的橫向偏差Δx1。接著，進(jìn)入S103，直線道路上的橫向偏差計算部20b通過例如前述的式(2)來計算出直線道路上的橫向偏差Δx2。接著，進(jìn)入S104，道路形狀判定部20c將本車輛的行駛道路的彎曲曲率κ與通過預(yù)先實驗、計算等設(shè)定好的判定值κc進(jìn)行比較，在本車輛的行駛道路的彎曲曲率κ為判定值κc以上的情況下(在κ≥κc的情況下)，判定為在彎道上行駛而進(jìn)入S105，橫向偏差累計值計算部20e將彎道上的橫向偏差Δx1累加于上次為止的橫向偏差累計值SΔx(SΔx＝SΔx+Δx1)。另一方面，在本車輛的行駛道路的彎曲曲率κ比判定值κc小的情況下(在κ＜κc的情況下)，判定為在直線道路上行駛而進(jìn)入S106，橫向偏差累計值計算部20e將直線道路上的橫向偏差Δx2累加于上次為止的橫向偏差累計值SΔx(SΔx＝SΔx+Δx2)。在S105或S106計算出橫向偏差累計值SΔx之后，進(jìn)入S107，通過駕駛員轉(zhuǎn)向判定部20d，根據(jù)轉(zhuǎn)向扭矩絕對值|Tdrv|是否為通過預(yù)先實驗、計算等設(shè)定好的扭矩判定值Tc(|Tdrv|≥Tc)以上，來進(jìn)行是否駕駛員是否進(jìn)行了轉(zhuǎn)向輸入的判定。在S107的判定的結(jié)果為|Tdrv|≥Tc而判定為駕駛員進(jìn)行了轉(zhuǎn)向輸入的情況下，進(jìn)入S108，橫向偏差累計值計算部20e使橫向偏差累計值SΔx清零(SΔx＝0)而存儲。反之，為|Tdrv|＜Tc而判定為駕駛員未進(jìn)行轉(zhuǎn)向輸入的情況下，進(jìn)入S109，橫向偏差累計值計算部20e直接存儲橫向偏差累計值SΔx。然后，進(jìn)入S110，目標(biāo)扭矩計算部20f通過例如前述的式(3)，計算出目標(biāo)扭矩Tt，并將其輸出到馬達(dá)驅(qū)動部21后，退出程序。如此，根據(jù)本實施方式，基于地圖信息和本車輛的位置信息而獲取本車輛的行駛道路信息，基于該本車輛的行駛道路信息來設(shè)定本車輛的目標(biāo)前進(jìn)道路，基于本車輛的運動信息來推定本車輛的前進(jìn)道路，從而基于本車輛的目標(biāo)前進(jìn)道路與本車輛的推定前進(jìn)道路的偏差而以使該偏差消除的方式進(jìn)行控制。因此，即使通過照相機(jī)等的前方識別裝置無法識別車道劃分線，也能夠基于地圖信息和本車位置信息來高精度地進(jìn)行車道保持控制，并能夠成為可靠性高的車道保持控制。需要說明的是，在本實施方式中，對作為轉(zhuǎn)向控制部20的車道保持控制所具有的在通過照相機(jī)等前方識別裝置可以識別車道劃分線的情況下所執(zhí)行的車道保持控制、以及在通過照相機(jī)等前方識別裝置無法識別車道劃分線的情況下所執(zhí)行的車道保持控制這兩類車道保持控制的情況的構(gòu)成進(jìn)行了說明，但當(dāng)然也能夠作為僅具備上述那樣的導(dǎo)航系統(tǒng)31并且不具有前方識別裝置的車輛中車道保持控制裝置而采用。