專利名稱：車輛控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沿目標軌跡控制車輛的車輛控制裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為計算包含目標軌跡的車輛的行駛計劃的裝置，已知有對上位計劃及下位計劃進行階層化而計算行駛計劃的裝置(參考專利文獻1)。在該專利文獻1中記載的裝置中，沿車輛的行駛方針來計算上位計劃，并且根據(jù)周邊環(huán)境的狀況變化來計算下位計劃。由此，實現(xiàn)能夠滿足車輛的行駛方針并同時靈活應(yīng)對周邊環(huán)境的狀況變化的行駛計劃計算。專利文獻專利文獻1 日本特開2008-U9804號公報

發(fā)明內(nèi)容
車輛行駛的道路一般由直線、曲率為一定的圓弧曲線、及曲率變化率為一定的回旋曲線的組合而設(shè)計。因此，行駛計劃中的車輛的目標軌跡也主要由直線、圓弧曲線、及回旋曲線構(gòu)成。但是，關(guān)于按照目標軌跡中的回旋曲線來使車輛行駛的技術(shù)還未進行充分的研究，該事實成為車輛控制的可靠性下降的一個原因。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種車輛控制裝置，其基于目標軌跡和從車輛進入曲率變化率為一定的回旋曲線區(qū)間開始的經(jīng)過時間來運算車輛的轉(zhuǎn)向控制所使用的轉(zhuǎn)向角指令值，由此能夠提高車輛控制的可靠性。本發(fā)明是一種車輛控制裝置，沿目標軌跡控制車輛，其特征在于，具有目標軌跡設(shè)定單元，設(shè)定車輛的目標軌跡；回旋曲線區(qū)間設(shè)定單元，設(shè)定目標軌跡設(shè)定單元設(shè)定的目標軌跡中的曲率變化率為一定的回旋曲線區(qū)間；經(jīng)過時間運算單元，運算從車輛進入回旋曲線區(qū)間后的經(jīng)過時間；及轉(zhuǎn)向角指令值運算單元，基于由目標軌跡設(shè)定單元設(shè)定的目標軌跡和由經(jīng)過時間運算單元運算出的經(jīng)過時間，來運算車輛的轉(zhuǎn)向控制所使用的轉(zhuǎn)向角指令值。根據(jù)本發(fā)明的車輛控制裝置，通過基于目標軌跡和從車輛進入回旋曲線區(qū)間開始的經(jīng)過時間來運算轉(zhuǎn)向角指令值，能夠?qū)崿F(xiàn)考慮了車輛從直線區(qū)間等無曲率變化的區(qū)間進入曲率發(fā)生變化的回旋曲線區(qū)間時所產(chǎn)生的過渡性的轉(zhuǎn)向控制的紊亂的車輛控制。因此， 根據(jù)該車輛控制裝置，能夠適當抑制進入回旋曲線區(qū)間時的過渡性的轉(zhuǎn)向控制的紊亂，因此，能夠提高車輛控制的可靠性。在本發(fā)明的車輛控制裝置中，優(yōu)選，還具有滑移角檢測單元，檢測車輛的滑移角； 及橫向力運算單元，基于滑移角檢測單元檢測出的滑移角，來運算施加于車輛的橫向力，橫向力運算單元通過收斂運算來運算橫向力，所述收斂運算利用了車輛的橫向力相對于滑移角的特性，轉(zhuǎn)向角指令值運算單元基于橫向力運算單元運算出的橫向力，來運算轉(zhuǎn)向角指令值。
此時，與線性地從滑移角求出橫向力的現(xiàn)有方法相比，能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的橫向力的運算。因此，根據(jù)該車輛控制裝置，能夠基于高精度運算出的橫向力來提高轉(zhuǎn)向角指令值的運算精度。另外，在本發(fā)明的車輛控制裝置中，優(yōu)選，還具有回旋曲線區(qū)間映射存儲單元，存儲有回旋曲線區(qū)間用映射，所述回旋曲線區(qū)間用映射是將回旋曲線區(qū)間中的曲率和曲率變化率的組合與轉(zhuǎn)向角指令值建立關(guān)聯(lián)而成的映射，轉(zhuǎn)向角指令值運算單元使用回旋曲線區(qū)間用映射來運算轉(zhuǎn)向角指令值。這樣，通過利用回旋曲線區(qū)間用映射來進行車輛控制，能夠減少回旋曲線區(qū)間中的車輛控制的運算量。另外，通過提高回旋曲線區(qū)間用映射的精度，能夠提高回旋曲線區(qū)間中的車輛控制的可靠性。另外，在本發(fā)明的車輛控制裝置中，優(yōu)選，還具有圓弧區(qū)間設(shè)定單元，設(shè)定目標軌跡中的曲率為一定的圓弧區(qū)間；及圓弧區(qū)間用映射存儲單元，存儲將圓弧區(qū)間中的曲率與轉(zhuǎn)向角指令值建立關(guān)聯(lián)而成的圓弧區(qū)間用映射，轉(zhuǎn)向角指令值運算單元使用圓弧區(qū)間用映射，來運算轉(zhuǎn)向角指令值。這樣，通過利用圓弧區(qū)間用映射來進行車輛控制，能夠減少圓弧區(qū)間中的車輛控制的運算量。另外，通過提高圓弧區(qū)間用映射的精度，能夠提高圓弧區(qū)間中的車輛控制的可靠性。另外，在本發(fā)明的車輛控制裝置中，優(yōu)選轉(zhuǎn)向角指令值運算單元使用下述式(1) 來運算轉(zhuǎn)向角指令值。[數(shù)學式1]
權(quán)利要求
1.一種車輛控制裝置，沿目標軌跡控制車輛，其特征在于，具有 目標軌跡設(shè)定單元，設(shè)定所述車輛的目標軌跡；回旋曲線區(qū)間設(shè)定單元，設(shè)定由所述目標軌跡設(shè)定單元設(shè)定的所述目標軌跡中的曲率變化率為一定的回旋曲線區(qū)間；經(jīng)過時間運算單元，運算從所述車輛進入所述回旋曲線區(qū)間后的經(jīng)過時間；及轉(zhuǎn)向角指令值運算單元，基于由所述目標軌跡設(shè)定單元設(shè)定的所述目標軌跡和由所述經(jīng)過時間運算單元運算出的所述經(jīng)過時間，來運算所述車輛的轉(zhuǎn)向控制所使用的轉(zhuǎn)向角指令值。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛控制裝置，其特征在于，還具有 滑移角檢測單元，檢測所述車輛的滑移角；及橫向力運算單元，基于所述滑移角檢測單元檢測出的所述滑移角，來運算施加于所述車輛的橫向力，所述橫向力運算單元通過收斂運算來運算所述橫向力，所述收斂運算利用了所述車輛的所述橫向力相對于所述滑移角的特性，所述轉(zhuǎn)向角指令值運算單元基于所述橫向力運算單元運算出的所述橫向力，來運算所述轉(zhuǎn)向角指令值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的車輛控制裝置，其特征在于，還具有回旋曲線區(qū)間映射存儲單元，存儲有回旋曲線區(qū)間用映射，所述回旋曲線區(qū)間用映射是將所述回旋曲線區(qū)間中的曲率和曲率變化率的組合與所述轉(zhuǎn)向角指令值建立關(guān)聯(lián)而成的映射，所述轉(zhuǎn)向角指令值運算單元使用所述回旋曲線區(qū)間用映射來運算所述轉(zhuǎn)向角指令值。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的車輛控制裝置，其特征在于，還具有 圓弧區(qū)間設(shè)定單元，設(shè)定所述目標軌跡中的曲率為一定的圓弧區(qū)間；及圓弧區(qū)間用映射存儲單元，存儲將所述圓弧區(qū)間中的所述曲率與所述轉(zhuǎn)向角指令值建立關(guān)聯(lián)而成的圓弧區(qū)間用映射，所述轉(zhuǎn)向角指令值運算單元使用所述圓弧區(qū)間用映射，來運算所述轉(zhuǎn)向角指令值。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項所述的車輛控制裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向角指令值運算單元使用下述式(1)來運算所述轉(zhuǎn)向角指令值，[數(shù)學式1]
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高車輛控制的可靠性的車輛控制裝置(1)，沿目標軌跡控制車輛的車輛控制裝置(1)具有目標軌跡設(shè)定部(11)，設(shè)定車輛的目標軌跡；回旋曲線區(qū)間設(shè)定部(12)，設(shè)定目標軌跡中的曲率變化率為一定的回旋曲線區(qū)間；經(jīng)過時間運算部(13)，運算從車輛進入回旋曲線區(qū)間開始的經(jīng)過時間；及車輛控制運算部(15)，基于目標軌跡設(shè)定部(11)設(shè)定的目標軌跡和經(jīng)過時間運算部(13)運算出的經(jīng)過時間，來運算車輛的轉(zhuǎn)向控制所使用的轉(zhuǎn)向角指令值，所述目標軌跡設(shè)定部(11)基于經(jīng)過時間運算部(13)運算出的經(jīng)過時間來進行回旋曲線區(qū)間中的車輛控制。
文檔編號B62D6/00GK102405169SQ20108000301
公開日2012年4月4日 申請日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者中井浩二 申請人:豐田自動車株式會社