專利名稱：輔助保持行車道的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輔助保持行車道的裝置。
背景技術(shù)：
在以下專利文獻(xiàn)I中公開了一種輔助保持行車道的裝置，與行車道的中心位置之 間的橫向偏移量越大，該輔助保持行車道的裝置將通過馬達(dá)使轉(zhuǎn)向軸產(chǎn)生的輔助扭矩設(shè)得 越大。在該輔助保持行車道的裝置中，在通過駕駛員轉(zhuǎn)向而橫向偏移量降低時(shí)減小輔助扭矩。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-264623號(hào)公報(bào) 發(fā)明內(nèi)容_4] 發(fā)明要解決的問題
然而，在上述以往的技術(shù)中，在橫向偏移量降低后減小輔助扭矩，因此在強(qiáng)輔助扭 矩起作用時(shí)駕駛員減輕轉(zhuǎn)向力的情況下，轉(zhuǎn)向盤突然轉(zhuǎn)動(dòng)而有可能使駕駛員感到不自然。 另外，由于轉(zhuǎn)向盤突然轉(zhuǎn)動(dòng)而車輛行為突然變化，因此有可能使駕駛員感到不自然感。
本發(fā)明是關(guān)注上述問題而完成的，其目的在于提供一種在進(jìn)行輔助保持行車道的 控制時(shí)抑制駕駛員減輕轉(zhuǎn)向力時(shí)駕駛員感到的不自然的輔助保持行車道的裝置。_7] 用于解決問題的方案
為了達(dá)到上述目的，在本發(fā)明中，根據(jù)本車輛相對(duì)于所行駛的行車道的橫向位移 來運(yùn)算由轉(zhuǎn)向反作用力傳動(dòng)裝置產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向反作用力，基于附加反作用力指令值的方向與 轉(zhuǎn)向方向的比較結(jié)果，根據(jù)橫向位移和轉(zhuǎn)向速度來運(yùn)算用于減小附加反作用力指令值的校 正值。_9] 發(fā)明的效果
因此，在本發(fā)明中，在進(jìn)行輔助保持行車道的控制時(shí)能夠抑制駕駛員減輕轉(zhuǎn)向力 時(shí)駕駛員感到的不自然。


圖1是實(shí)施例1的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的整體系統(tǒng)圖。
圖2是表示在實(shí)施例1的輔助保持行車道的控制器中進(jìn)行的控制流程的流程圖。
圖3是表示實(shí)施例1的右偏離橫向位移偏差的圖表。
圖4是表示實(shí)施例1的左偏離橫向位移偏差的圖表。
圖5是表示實(shí)施例1的與橫向位移相應(yīng)的減小增益的設(shè)定的對(duì)應(yīng)圖。
圖6是表示實(shí)施例1的與附加反作用力扭矩指令值相應(yīng)的校正增益的設(shè)定的對(duì)應(yīng) 圖。
圖7是表示實(shí)施例1的與橫擺角相應(yīng)的校正增益的設(shè)定的對(duì)應(yīng)圖。
圖8是表示實(shí)施例1的與曲率相應(yīng)的校正增益的設(shè)定的對(duì)應(yīng)圖。
圖9是表示實(shí)施例1的與車速相應(yīng)的校正增益的設(shè)定的對(duì)應(yīng)圖。
圖10是實(shí)施例2的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的整體系統(tǒng)圖。
附圖標(biāo)記說明
1:轉(zhuǎn)向盤(轉(zhuǎn)向單元)；6 :轉(zhuǎn)輪馬達(dá)(轉(zhuǎn)向反作用力傳動(dòng)裝置)；8 :轉(zhuǎn)向輪(轉(zhuǎn)輪)；9 :轉(zhuǎn)向角傳感器(轉(zhuǎn)向方向檢測(cè)單元、轉(zhuǎn)向速度檢測(cè)單元)；10 :車速傳感器(車速檢測(cè)單元)；11 :照相機(jī)(橫向位移檢測(cè)單元、橫擺角檢測(cè)單元、曲率檢測(cè)單元)；13:輔助保持行車道的控制器(附加反作用力控制單元、校正值運(yùn)算單元)；14 :轉(zhuǎn)向控制器(轉(zhuǎn)向反作用力控制單元)；28 :軸力傳感器(路面反作用力檢測(cè)單元)；29 :反作用力馬達(dá)(轉(zhuǎn)向反作用力傳動(dòng)裝置)。
具體實(shí)施方式
[實(shí)施例1]
[整體結(jié)構(gòu)]
圖1是轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的整體系統(tǒng)圖。實(shí)施例1的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)具有轉(zhuǎn)向盤1，其由駕駛員來輸入轉(zhuǎn)向力；轉(zhuǎn)向軸2，其與轉(zhuǎn)向盤I連接；小齒輪3，其與轉(zhuǎn)向軸2的前端連接；齒條4， 其與小齒輪3嚙合；轉(zhuǎn)輪馬達(dá)6，其通過小齒輪5與齒條4連接來附加轉(zhuǎn)輪扭矩；轉(zhuǎn)向橫拉桿7，其與齒條4的兩端連接；以及轉(zhuǎn)向輪8，其安裝在轉(zhuǎn)向橫拉桿7上。
另外，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)向角傳感器9，其檢測(cè)轉(zhuǎn)向盤I的轉(zhuǎn)向角0h ; 車速傳感器10，其檢測(cè)本車輛的車速V ;照相機(jī)11，其拍攝車外；轉(zhuǎn)輪馬達(dá)扭矩傳感器12， 其檢測(cè)轉(zhuǎn)輪馬達(dá)6的輸出扭矩；輔助保持行車道的控制器13，其對(duì)附加到作用于轉(zhuǎn)向盤I 的轉(zhuǎn)向反作用力扭矩的附加反作用力扭矩進(jìn)行控制以使本車輛保持所行駛的行車道；以及轉(zhuǎn)向控制器14，其控制轉(zhuǎn)輪馬達(dá)6。
轉(zhuǎn)輪馬達(dá)6通常以進(jìn)行轉(zhuǎn)向輔助作為主要功能，通過附加方向與由駕駛員輸入到轉(zhuǎn)向盤I的轉(zhuǎn)向力的方向相同的扭矩·來降低駕駛員的轉(zhuǎn)向力。在實(shí)施例1中，除了該功能以外，在本車輛要脫離所行駛的行車道時(shí)，不管駕駛員的轉(zhuǎn)向力的方向如何都輸出扭矩以使本車輛返回到所行駛的行車道的中央。也就是說，能夠通過轉(zhuǎn)輪馬達(dá)6改變作用于轉(zhuǎn)向盤I的反作用力的大小。
照相機(jī)11具有圖像處理功能，根據(jù)拍攝本車輛前方得到的圖像對(duì)所行駛的行車道的寬度Wlane、本車輛相對(duì)于所行駛的行車道的橫擺角δ、本車輛距所行駛的行車道中央的橫向位移X以及所行駛的行車道的曲率P進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于橫向位移X，將相對(duì)于所行駛的行車道的中央向右側(cè)橫向位移檢測(cè)為正值而將向左側(cè)橫向位移檢測(cè)為負(fù)值。
對(duì)輔助保持行車道的控制器13輸入照相機(jī)11檢測(cè)出的所行駛的行車道的寬度 Wlane、橫擺角δ、橫向位移X、曲率P，以及通過轉(zhuǎn)向控制器14對(duì)輔助保持行車道的控制器 13輸入由車速傳感器10檢測(cè)出的車速V、由轉(zhuǎn)輪馬達(dá)扭矩傳感器12檢測(cè)出的轉(zhuǎn)輪馬達(dá)扭矩Tt。然后，根據(jù)這些輸入值來運(yùn)算附加反作用力扭矩指令值N*。
附加反作用力扭矩指令值N*是表示在本車輛要脫離所行駛的行車道時(shí)作用于轉(zhuǎn)向盤I以促使駕駛員向使本車輛返回到所行駛的行車道中央的方向轉(zhuǎn)向的反作用力。根據(jù)該附加反作用力扭矩指令值N*來控制通過轉(zhuǎn)輪馬達(dá)6作用于轉(zhuǎn)向盤I的反作用力。實(shí)際上，將由輔助保持行車道的控制器13運(yùn)算得到的附加反作用力扭矩指令值N*輸入到轉(zhuǎn)向控制器14，由轉(zhuǎn)向控制器14來控制轉(zhuǎn)輪馬達(dá)6。
對(duì)轉(zhuǎn)向控制器14輸入由車速傳感器10檢測(cè)出的車速V、由轉(zhuǎn)輪馬達(dá)扭矩傳感器 12檢測(cè)出的轉(zhuǎn)輪馬達(dá)扭矩Tt，以及通過輔助保持行車道的控制器對(duì)轉(zhuǎn)向控制器14輸入照相機(jī)11檢測(cè)出的橫擺角3、橫向位移乂、曲率0以及附加反作用力扭矩指令值N*。
[輔助保持行車道的控制處理]
圖2是表示在輔助保持行車道的控制器13中進(jìn)行的控制的流程的流程圖。
在步驟S I中，讀取各傳感器值，轉(zhuǎn)移到步驟S2。
在步驟S2中，計(jì)算右偏離橫向位移偏差Λ XR，轉(zhuǎn)移到步驟S3。右偏離橫向位移偏差Λ XR表示本車輛相對(duì)于所行駛的行車道右側(cè)的車道標(biāo)線的偏離量。用以下式(I)求出右偏離橫向位移偏差A(yù)XR。
Λ XR=X-XR* (其中，AXR ≥ O)…(I)
在此，XR*是針對(duì)向行車道右側(cè)的偏離而設(shè)定的橫向位移閾值，用以下式(2)來求出。
XR*=(Wlane/2)-(Wcar/2)-Xoffset…(2)
在此，Wcar是本車輛的車寬，Xoffset是相對(duì)于車道標(biāo)線位置的余量。
圖3是表示右偏離橫向位移偏差A(yù)XR的圖表。如圖3所示，設(shè)定為在橫向位移X 為橫向位移閾值XR*以下時(shí)右偏離橫向位移偏差△ XR是O (零)，當(dāng)橫向位移X超過橫向位移閾值XR*時(shí)，橫向位移X越大則右偏離橫向位移偏差A(yù)XR也越大。
在步驟S 3中，計(jì)算左偏離橫向位移偏差ΛXL，轉(zhuǎn)移到步驟S4。左偏離橫向位移偏差A(yù)XL表示本車輛相對(duì)于所行駛的行車道左側(cè)的車道標(biāo)線的偏離量。用以下式(3)來求出左偏尚橫向位移偏差A(yù)XL。
ΔXL=X-XL*(其中，ΛXL ≤ O)…(3)
在此，XL*是針對(duì)向行車道左側(cè)的偏離而設(shè)定的橫向位移閾值，用以下式⑷來求出。
XL*=- {(fflane/2) - (ffcar/2) -Xoffset} ··· (4)
圖4是表示左偏離橫向位移偏差A(yù)XL的圖表。如圖4所示，設(shè)定為在橫向位移X 為橫向位移閾值XL*以上時(shí)左偏離橫向位移偏差A(yù)XL是0(零)，當(dāng)橫向位移X低于橫向位移閾值XL*時(shí)，橫向位移X越小則左偏離橫向位移偏差A(yù)XL也越小。
在步驟S4中，計(jì)算附加反作用力扭矩指令值N*，轉(zhuǎn)移到步驟S5。根據(jù)右偏離反作用力扭矩指令值NR*和左偏離反作用力扭矩指令值NL*來求出附加反作用力扭矩指令值 N*。用以下式(5)、(6)來求出右偏離反作用力扭矩指令值NR*和左偏離反作用力扭矩指令值 NL*。
NR*= (Kc_Ll X Lv_Ll X Λ XR)... (5)
NL*= (Kc_LI X Lv_LI X Λ XL)... (6)
在此，Kc_Ll是由車輛規(guī)格決定的反饋增益，Lv_Ll是與車速V相應(yīng)的校正增益。
用以下式(7)來求出附加反作用力扭矩指令值N*。
N*=NR*+NL*…(7)
在本車輛在所行駛的行車道內(nèi)側(cè)行駛時(shí)，AXR=AXL=O,附加反作用力扭矩指令值N*=0。在本車輛在所行駛的行車道內(nèi)向右側(cè)偏離時(shí)，AXRX)、AXL=O,附加反作用力扭矩N*>0。在本車輛在所行駛的行車道內(nèi)向左側(cè)偏離時(shí)，AXR=0、AXL〈0，附加反作用力扭矩 N*〈0。在附加反作用力扭矩N*>0時(shí)，產(chǎn)生使轉(zhuǎn)向盤I向左側(cè)旋轉(zhuǎn)的反作用力，在附加反作用力扭矩N*〈0時(shí)，產(chǎn)生使轉(zhuǎn)向盤I向右側(cè)旋轉(zhuǎn)的反作用力。
在步驟S5中，判斷附加反作用力扭矩指令值N*的方向與轉(zhuǎn)向方向是否為相同方向，在是相同方向時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S6，在是不同方向時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S12。
在步驟S6中，計(jì)算與橫向位移X相應(yīng)的減小增益α。圖5是表示與橫向位移X相應(yīng)的減小增益α的設(shè)定的對(duì)應(yīng)圖。如圖5所示，設(shè)定為橫向位移X的大小越大則減小增益 α越大。
在步驟S7中，計(jì)算與附加反作用力扭矩指令值N*相應(yīng)的校正增益β 1，轉(zhuǎn)移到步驟S8。圖6是表示與附加反作用力扭矩指令值N*相應(yīng)的校正增益β I的設(shè)定的對(duì)應(yīng)圖。 如圖6所示，設(shè)定為附加反作用力扭矩指令值N*的大小越大則校正增益β I越大于I。
在步驟S8中，計(jì)算與橫擺角δ相應(yīng)的校正增益β 2，轉(zhuǎn)移到步驟S9。圖7是表示與橫擺角δ相應(yīng)的校正增益β 2的設(shè)定的對(duì)應(yīng)圖。如圖7所示，設(shè)定為橫擺角δ的大小越大則校正增益β 2越大于I。
在步驟S9中，計(jì)算與路面的曲率P相應(yīng)的校正增益β 3，轉(zhuǎn)移到步驟S10。圖8 是表示與曲率P相應(yīng)的校正增益β3的設(shè)定的對(duì)應(yīng)圖。如圖8所示,設(shè)定為曲率P的大小越大則校正增益β 2越小于I。
在步驟SlO中，計(jì)算與本車輛的車速V相應(yīng)的校正增益β 4，轉(zhuǎn)移到步驟S11。圖9 是表示與車速V相應(yīng)的校正增益β4的設(shè)定的對(duì)應(yīng)圖。如圖9所示，設(shè)定為車速V的大小越大則校正增益β 3越大于I。
在步驟Sll中，進(jìn)行與減小增益α、校正增益β、轉(zhuǎn)向角速度Θ h’相應(yīng)的附加反作用力扭矩指令值減小處理 。能夠根據(jù)由轉(zhuǎn)向角傳感器9檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向角Qh來求出轉(zhuǎn)向角速度Θ h’。用以下式⑶來求出校正增益β。
β =β IX β 2Χ β 3Χ β 4... (8)
另外，用以下式(9)來求出附加反作用力扭矩指令值減小處理之后的附加反作用力扭矩N*。
Ν*=Ν*_(α X β X Θ h，)...(9)
在步驟S12中，根據(jù)附加反作用力扭矩N*來控制轉(zhuǎn)輪馬達(dá)6。
[輔助保持行車道的控制動(dòng)作]
在圖2的流程圖中，進(jìn)行步驟SI —步驟S2 —步驟S3 —步驟S4來計(jì)算附加反作用力扭矩指令值N*。在本車輛在所行駛的行車道內(nèi)側(cè)行駛時(shí)，Δ XR= Δ XL=O,附加反作用力扭矩指令值N*=0。因此不會(huì)妨礙駕駛員轉(zhuǎn)向。另一方面，在本車輛在所行駛的行車道內(nèi)向右側(cè)偏離時(shí)，AXRXK AXL=O,向左側(cè)偏離時(shí)，AXR=0、AXL〈0。也就是說，偏離量越大則附加反作用力扭矩指令值N*的大小越大，產(chǎn)生附加反作用力扭矩以促使向使本車輛返回到所行駛的行車道內(nèi)的方向轉(zhuǎn)向。
在附加反作用力扭矩指令值N*的方向與轉(zhuǎn)向方向?yàn)橄嗤较驎r(shí)，進(jìn)行步驟S5 — 步驟S6 —步驟S7 —步驟S8 —步驟S9 —步驟SlO —步驟Sll —步驟S12。在附加反作用力扭矩指令值N*的方向與轉(zhuǎn)向方向?yàn)橄嗤较驎r(shí)，求出校正增益β，該校正增益β用于對(duì)在步驟S 6中算出的減小增益α進(jìn)行校正。進(jìn)行如下校正校正增益β越大于I則使附加反作用力扭矩指令值N*的減小量越大。
在附加反作用力扭矩指令值N*的方向與轉(zhuǎn)向方向?yàn)椴煌较驎r(shí)，進(jìn)行步驟S5 — 步驟S12。
在附加反作用力扭矩指令值N*的方向與轉(zhuǎn)向方向?yàn)椴煌较驎r(shí)，不進(jìn)行附加反作用力扭矩指令值減小處理。
[作用]
以往，在本車輛相對(duì)于所行駛的行車道的橫向位移增加時(shí)，通過馬達(dá)使用于使本車輛返回到所行駛的行車道的方向的扭矩作用于與轉(zhuǎn)向盤連結(jié)的轉(zhuǎn)向軸。此時(shí)，進(jìn)行控制使得隨著本車輛的橫向位移變小而使通過馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩變小。但是，當(dāng)這樣進(jìn)行控制時(shí)， 在強(qiáng)扭矩起作用時(shí)駕駛員減輕轉(zhuǎn)向力的情況下，轉(zhuǎn)向盤突然旋轉(zhuǎn)而有可能使駕駛員感到不自然。另外，由于轉(zhuǎn)向盤突然旋轉(zhuǎn)而車輛行為突然變化，因此有可能使駕駛員感到不自然。
因此，在實(shí)施例1中，在附加反作用力扭矩指令值N*的方向與轉(zhuǎn)向方向?yàn)橄嗤较驎r(shí)，附加反作用力扭矩指令值N*的減小量增加。在附加反作用力扭矩指令值N*的方向與轉(zhuǎn)向方向?yàn)橄嗤较驎r(shí)，駕駛員的轉(zhuǎn)向方向是避免偏離所行駛的行車道的方向。在相同方向時(shí)，通過減小附加反作用力扭矩指令值N*,能夠抑制轉(zhuǎn)向時(shí)的不自然感。
另外，當(dāng)轉(zhuǎn)向速度0h’大時(shí)，駕駛員有可能進(jìn)行緊急避險(xiǎn)。在該情況下，當(dāng)附加反作用力扭矩N大時(shí)有可能妨礙轉(zhuǎn)向。因此在實(shí)施例1中，設(shè)為轉(zhuǎn)向速度0h’越大則附加反作用力扭矩指令值N*的減小量越大。因此，能夠抑制緊急避險(xiǎn)時(shí)妨礙轉(zhuǎn)向。
另外，在橫向位移X大時(shí)，有可能是行車道變更等按照駕駛員的意圖偏離行車道。 在該情況下，當(dāng)附加反作·用力扭矩N大時(shí)有可能妨礙轉(zhuǎn)向。因此，在實(shí)施例1中，橫向位移 X越大則附加反作用力扭矩指令值N*的減小量越大。因此，能夠抑制按照駕駛員的意圖偏離行車道時(shí)妨礙轉(zhuǎn)向。
另外，在附加反作用力扭矩指令值N*大時(shí)，如果減小增益α也不大，則減小量相對(duì)于附加反作用力扭矩指令值N*的比例小，不能充分抑制轉(zhuǎn)向時(shí)的不自然感。因此，在實(shí)施例I中，設(shè)為附加反作用力扭矩指令值N*越大則附加反作用力扭矩指令值N*的減小量越大。因此，能夠抑制轉(zhuǎn)向時(shí)的不自然感。
另外，在本車輛相對(duì)于所行駛的行車道的橫擺角δ大時(shí)，有可能是行車道變更等按照駕駛員的意圖偏離行車道。在該情況下，當(dāng)附加反作用力扭矩N大時(shí)，有可能妨礙轉(zhuǎn)向。因此，在實(shí)施例1中，設(shè)為橫擺角δ越大則附加反作用力扭矩指令值N*的減小量越大。 因此，能夠抑制按照駕駛員的意圖偏離行車道時(shí)妨礙轉(zhuǎn)向。
另外，在所行駛的行車道的曲率P大時(shí)，容易偏離所行駛的行車道。因此，在實(shí)施例I中，設(shè)為曲率P越大則附加反作用力扭矩指令值N*的減小量越小。因此，即使在容易偏離所行駛的行車道的情況下，也能夠抑制偏離行車道而行駛。
另外，在本車輛的車速V大時(shí)，如果轉(zhuǎn)向量大則車輛行為有可能變得不穩(wěn)定。因此，設(shè)為車速V越大則附加反作用力扭矩指令值N*的減小量越大。因此，能夠抑制車輛行為的不穩(wěn)定。
[效果]
下面列舉實(shí)施例1的效果。
(I)在實(shí)施例1中具備轉(zhuǎn)向盤I (轉(zhuǎn)向單元)，其被駕駛員輸入轉(zhuǎn)向力；轉(zhuǎn)向角傳感器9，其檢測(cè)轉(zhuǎn)向盤I的轉(zhuǎn)向角0h;轉(zhuǎn)輪馬達(dá)6(轉(zhuǎn)向反作用力傳動(dòng)裝置)，其產(chǎn)生對(duì)于轉(zhuǎn)向盤I的轉(zhuǎn)向反作用力；照相機(jī)11 (橫向位移檢測(cè)單元)，其檢測(cè)本車輛相對(duì)于所行駛的行車道的橫向位移X ;以及輔助保持行車道的控制器13 (轉(zhuǎn)向方向檢測(cè)單元、轉(zhuǎn)向速度檢測(cè)單元、附加反作用力控制單元、校正值運(yùn)算單元)，其根據(jù)轉(zhuǎn)向角Θ h求出轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)向速度，根據(jù)橫向位移X運(yùn)算要由轉(zhuǎn)輪馬達(dá)6產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向反作用力扭矩，將該轉(zhuǎn)向反作用力扭矩作為附加反作用力扭矩指令值N*來控制轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置，基于附加反作用力扭矩指令值N* 的方向與轉(zhuǎn)向方向的比較結(jié)果，來運(yùn)算用于減小附加反作用力扭矩指令值N*的校正值，其中，輔助保持行車道的控制器13根據(jù)橫向位移X和轉(zhuǎn)向速度Θ h’來設(shè)定校正值的大小。
因此，能夠抑制轉(zhuǎn)向盤I突然旋轉(zhuǎn)而引起的轉(zhuǎn)向時(shí)的不自然感。
(2)輔助保持行車道的控制器13根據(jù)附加反作用力扭矩指令值N*的大小來設(shè)定校正值的大小。
因此，能夠確保減小量相對(duì)于附加反作用力扭矩指令值N*的大小的比例適當(dāng)。
(3)照相機(jī)11 (橫擺角檢測(cè)單元)對(duì)本車輛相對(duì)于所行駛的行車道的橫擺角δ進(jìn)行檢測(cè)，輔助保持行車道的控制器13根據(jù)橫擺角δ來設(shè)定校正值的大小。
因此，在橫擺角δ大而有可能是行車道變更等按照駕駛員的意圖偏離行車道時(shí)， 使附加反作用力扭矩指令值N*的減小量增加，能夠抑制按照駕駛員的意圖偏離行車道時(shí)妨礙轉(zhuǎn)向。
(4)照相機(jī)11 (曲率檢測(cè)單元)檢測(cè)所行駛的行車道的曲率P，輔助保持行車道的控制器13根據(jù)所行駛的行車道的曲率P來設(shè)定校正值的大小。
因此，即使在曲率P大而容易偏離所行駛的行車道的情況下，也能夠抑制偏離行車道而行駛。
(5)具備檢測(cè)本車輛的車速V的車速傳感器10 (車速檢測(cè)單元)，輔助保持行車道的控制器13根據(jù)車速V來設(shè) 定校正值的大小。
因此，能夠抑制車輛行為的不穩(wěn)定。
[實(shí)施例2]
圖10是轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的整體系統(tǒng)圖。實(shí)施例2的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)向盤I與轉(zhuǎn)向輪8之間的力的傳遞被切斷的所謂的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
實(shí)施例2的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)具有轉(zhuǎn)向盤I，其被駕駛員輸入轉(zhuǎn)向力；轉(zhuǎn)向軸2，其與轉(zhuǎn)向盤I連接；小齒輪軸20，其與轉(zhuǎn)向軸2之間的力的傳遞被切斷；小齒輪3，其與小齒輪軸20 的前端連接；齒條4，其與小齒輪3嚙合；轉(zhuǎn)向橫拉桿7，其與齒條4的兩端連接；轉(zhuǎn)向輪8， 其被安裝在轉(zhuǎn)向橫拉桿7上。
在轉(zhuǎn)向軸2與小齒輪軸20之間設(shè)置了備用機(jī)械系統(tǒng)24。備用機(jī)械系統(tǒng)24通常切斷轉(zhuǎn)向軸2與小齒輪軸20之間的扭矩的傳遞，但是當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，能夠在轉(zhuǎn)向軸2與小齒輪軸20之間傳遞扭矩。
在轉(zhuǎn)向軸2上設(shè)置有反作用力馬達(dá)29，由該反作用力馬達(dá)29對(duì)轉(zhuǎn)向盤I產(chǎn)生轉(zhuǎn)向反作用力。在小齒輪軸20上設(shè)置有轉(zhuǎn)輪馬達(dá)30，由該轉(zhuǎn)輪馬達(dá)30使轉(zhuǎn)向輪8轉(zhuǎn)輪。
另外，作為制動(dòng)裝置，具有設(shè)置于轉(zhuǎn)向輪8和后輪21上的制動(dòng)盤22和輪缸23、以及對(duì)提供給輪缸23的制動(dòng)液壓進(jìn)行控制的制動(dòng)液壓控制單元33。
另外，作為控制系統(tǒng)，具有轉(zhuǎn)向角傳感器9,其檢測(cè)轉(zhuǎn)向盤I的轉(zhuǎn)向角Qh;轉(zhuǎn)向扭矩傳感器25，其對(duì)由駕駛員輸入到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向扭矩進(jìn)行檢測(cè)；小齒輪角度傳感器27， 其檢測(cè)小齒輪3的旋轉(zhuǎn)角；轉(zhuǎn)輪扭矩傳感器26，其檢測(cè)作用于小齒輪軸20的扭矩；反作用力馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角傳感器31，其檢測(cè)反作用力馬達(dá)29的旋轉(zhuǎn)角；轉(zhuǎn)輪馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角傳感器32，其檢測(cè)轉(zhuǎn)輪馬達(dá)30的旋轉(zhuǎn)角；軸力傳感器28，其檢測(cè)作用于轉(zhuǎn)向橫拉桿7的軸力；車速傳感器10，其檢測(cè)本車輛的車速V ;照相機(jī)11，其拍攝車外；輔助保持行車道的控制器13，其對(duì)附加到作用于轉(zhuǎn)向盤I的轉(zhuǎn)向反作用力扭矩的附加反作用力扭矩、各車輪的制動(dòng)力進(jìn)行控制以使本車輛保持所行駛的行車道；以及轉(zhuǎn)向控制器14，其控制反作用力馬達(dá)29和轉(zhuǎn)輪馬達(dá)30。
照相機(jī)11具有圖像處理功能，根據(jù)拍攝本車輛前方而得到的圖像對(duì)行車道寬度 Wlane、相對(duì)于所行駛的行車道的橫擺角δ、距所行駛的行車道中央的橫向位移X以及所行駛的行車道的曲率P進(jìn)行檢測(cè)。相對(duì)于行車道中央，將向右側(cè)的橫向位移X檢測(cè)為正值， 將向左側(cè)的橫向位移X檢測(cè)為負(fù)值。對(duì)輔助保持行車道的控制器13輸入由照相機(jī)11檢測(cè)出的所行駛的行車道寬度Wlane、橫擺角3、橫向位移乂、曲率P，以及通過轉(zhuǎn)向控制器14 對(duì)輔助保持行車道的控制器13輸入由車速傳感器10檢測(cè)出的車速V。然后，根據(jù)這些輸入值運(yùn)算附加反作用力扭矩指令值N*和各車輪的目標(biāo)制動(dòng)液壓。
附加反作用力扭矩指令值N*是表示在本車輛要脫離所行駛的行車道時(shí)作用于轉(zhuǎn)向盤I以促使駕駛員向使本車輛返回到所行駛的行車道中央的方向轉(zhuǎn)輪的反作用力。根據(jù)該附加反作用力扭矩指令值N*來控制通過反作用力馬達(dá)29作用于轉(zhuǎn)向盤I的反作用力。 實(shí)際上，將由輔助保持行車道的控制器13運(yùn)算得到的附加反作用力扭矩指令值N*輸入到轉(zhuǎn)向控制器14，由轉(zhuǎn)向控制器14來控制轉(zhuǎn)輪馬達(dá)30。
對(duì)轉(zhuǎn)向控制器14輸入由車速傳 感器10檢測(cè)出的車速V、由轉(zhuǎn)向角傳感器9檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向角Θ h、由轉(zhuǎn)向扭矩傳感器25檢測(cè)出的由駕駛員輸入到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向扭矩、由轉(zhuǎn)輪扭矩傳感器26檢測(cè)出的作用于小齒輪軸20的扭矩、由小齒輪角度傳感器27檢測(cè)出的小齒輪3的旋轉(zhuǎn)角、由反作用力馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角傳感器31檢測(cè)出的反作用力馬達(dá)29的旋轉(zhuǎn)角、由轉(zhuǎn)輪馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角傳感器32檢測(cè)出的轉(zhuǎn)輪馬達(dá)30的旋轉(zhuǎn)角、由軸力傳感器28檢測(cè)出的作用于轉(zhuǎn)向橫拉桿7的軸力，以及通過輔助保持行車道的控制器對(duì)轉(zhuǎn)向控制器14輸入由照相機(jī) 11檢測(cè)出的橫擺角3、橫向位移乂、曲率0以及附加反作用力扭矩指令值N*。作用于轉(zhuǎn)向橫拉桿7的軸力根據(jù)作用于轉(zhuǎn)向輪8的路面反作用力而變化，也可以將軸力視為路面反作用力。
轉(zhuǎn)向控制器14根據(jù)輸入到轉(zhuǎn)向盤I的轉(zhuǎn)向角Θ h、轉(zhuǎn)向扭矩來設(shè)定轉(zhuǎn)向輪8的目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角，根據(jù)該目標(biāo)轉(zhuǎn)輪角來控制轉(zhuǎn)輪馬達(dá)30。另外，轉(zhuǎn)向控制器14根據(jù)輸入到轉(zhuǎn)向橫拉桿7的軸力來設(shè)定作用于轉(zhuǎn)向盤I的目標(biāo)轉(zhuǎn)向反作用力扭矩，根據(jù)該目標(biāo)轉(zhuǎn)向反作用力扭矩來控制反作用力馬達(dá)29。
反作用力馬達(dá)29根據(jù)由轉(zhuǎn)向控制器14算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)向反作用力扭矩以及由輔助保持行車道的控制器13算出的附加反作用力扭矩指令值N*來對(duì)轉(zhuǎn)向盤I附加轉(zhuǎn)向反作用力。在實(shí)施例2中也與實(shí)施例1同樣地，在附加反作用力扭矩指令值N*的方向與轉(zhuǎn)向方向?yàn)橄嗤较驎r(shí)，進(jìn)行附加反作用力扭矩指令值N*的減小處理，但是該減小處理僅對(duì)附加反作用力扭矩指令值N*進(jìn)行，不對(duì)目標(biāo)轉(zhuǎn)向反作用力扭矩進(jìn)行。
[效果]
說明實(shí)施例2的效果。
(6)設(shè)置有來自轉(zhuǎn)向盤I的力的傳遞被切斷的轉(zhuǎn)向輪8(轉(zhuǎn)輪)、對(duì)輸入到轉(zhuǎn)向輪8 的路面反作用力進(jìn)行檢測(cè)的軸力傳感器28 (路面反作用力檢測(cè)單元)以及轉(zhuǎn)向控制器14， 該轉(zhuǎn)向控制器14根據(jù)路面反作用力運(yùn)算要由反作用力馬達(dá)29(轉(zhuǎn)向反作用力傳動(dòng)裝置) 產(chǎn)生的目標(biāo)轉(zhuǎn)向反作用力扭矩，將該目標(biāo)轉(zhuǎn)向反作用力扭矩作為轉(zhuǎn)向反作用力指令值來控制反作用力馬達(dá)29。
因此，僅對(duì)由輔助保持行車道的控制器13運(yùn)算得到的附加反作用力扭矩指令值 N*進(jìn)行減小處理，不對(duì)由轉(zhuǎn)向控制器14運(yùn)算得到的目標(biāo)轉(zhuǎn)向反作用力扭矩進(jìn)行減小處理。 因此，減小處理不影響與路面反作用力相應(yīng)的轉(zhuǎn)向反作用力扭矩，能夠使駕駛員感覺到與路面反作用力相應(yīng)的轉(zhuǎn)向反作用力，因此能夠使轉(zhuǎn)向感良好。
[其它實(shí)施例]
以上，根據(jù)基于附圖的實(shí)施例說明了用于實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本發(fā)明 的具體結(jié)構(gòu)并不限定于實(shí)施例，不脫離發(fā)明的宗旨范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)變更等也包括在本發(fā)明中。
例如，在實(shí)施例中，通過對(duì)照相機(jī)拍攝得到的圖像進(jìn)行處理來求出所行駛的行車道寬度Wlane、本車輛相對(duì)于所行駛的行車道的橫擺角δ、本車輛距所行駛的行車道中央的橫向位移X以及所行駛的行車道的曲率P等?？梢允褂眉す馄鞯葋頇z測(cè)這些值，也可以根據(jù)預(yù)先獲取或者從外部接收的道路信息與從GPS求出的本車輛位置之間的關(guān)系來檢測(cè)這些值。
權(quán)利要求
1.一種輔助保持行車道的裝置，其特征在于，具備 轉(zhuǎn)向單元，駕駛員對(duì)該轉(zhuǎn)向單元輸入轉(zhuǎn)向力； 轉(zhuǎn)向方向檢測(cè)單元，其檢測(cè)上述轉(zhuǎn)向單元的轉(zhuǎn)向方向； 轉(zhuǎn)向速度檢測(cè)單元，其檢測(cè)上述轉(zhuǎn)向單元的轉(zhuǎn)向速度； 轉(zhuǎn)向反作用力傳動(dòng)裝置，其產(chǎn)生向上述轉(zhuǎn)向單元的轉(zhuǎn)向反作用力； 橫向位移檢測(cè)單元，其檢測(cè)本車輛相對(duì)于所行駛的行車道的橫向位移； 附加反作用力控制單元，其根據(jù)上述橫向位移來運(yùn)算要由上述轉(zhuǎn)向反作用力傳動(dòng)裝置產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向反作用力，將該轉(zhuǎn)向反作用力作為附加反作用力指令值來控制上述轉(zhuǎn)向反作用力傳動(dòng)裝置；以及 校正值運(yùn)算單元，其基于上述附加反作用力指令值的方向與上述轉(zhuǎn)向方向的比較結(jié)果來運(yùn)算用于減小上述附加反作用力指令值的校正值， 其中，上述校正值運(yùn)算單元根據(jù)上述橫向位移和上述轉(zhuǎn)向速度來設(shè)定上述校正值的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助保持行車道的裝置，其特征在于， 上述校正值運(yùn)算單元根據(jù)上述附加反作用力指令值的大小來設(shè)定上述校正值的大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輔助保持行車道的裝置，其特征在于， 還具備橫擺角檢測(cè)單元，該橫擺角檢測(cè)單元檢測(cè)本車輛相對(duì)于上述所行駛的行車道的橫擺角； 上述校正值運(yùn)算單元根據(jù)上述橫擺角來設(shè)定上述校正值的大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輔助保持行車道的裝置，其特征在于， 還具備曲率檢測(cè)單元，該曲率檢測(cè)單元檢測(cè)上述所行駛的行車道的曲率； 上述校正值運(yùn)算單元根據(jù)上述所行駛的行車道的曲率來設(shè)定上述校正值的大小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輔助保持行車道的裝置，其特征在于， 還具備車速檢測(cè)單元，該車速檢測(cè)單元檢測(cè)上述本車輛的車速； 上述校正值運(yùn)算單元根據(jù)上述車速來設(shè)定上述校正值的大小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輔助保持行車道的裝置，其特征在于，還具備 轉(zhuǎn)輪，從上述轉(zhuǎn)向單元向該轉(zhuǎn)輪傳遞的力被切斷； 路面反作用力檢測(cè)單元，其檢測(cè)輸入到上述轉(zhuǎn)輪的路面反作用力；以及轉(zhuǎn)向反作用力控制單元，其根據(jù)上述路面反作用力來運(yùn)算要由上述轉(zhuǎn)向反作用力傳動(dòng)裝置產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向反作用力，將該轉(zhuǎn)向反作用力作為轉(zhuǎn)向反作用力指令值來控制上述轉(zhuǎn)向反作用力傳動(dòng)裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種輔助保持行車道的裝置，其在進(jìn)行輔助保持行車道的控制時(shí)抑制駕駛員減輕轉(zhuǎn)向力時(shí)使駕駛員感到不自然。根據(jù)本車輛相對(duì)于所行駛的行車道的橫向位移來運(yùn)算由轉(zhuǎn)向反作用力傳動(dòng)裝置產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向反作用力，基于附加反作用力指令值的方向與轉(zhuǎn)向的方向的比較結(jié)果，根據(jù)橫向移位和轉(zhuǎn)向速度來運(yùn)算用于減小附加反作用力指令值的校正值。
文檔編號(hào)B62D5/04GK103010295SQ20121035948
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者谷口弘樹, 木村健, 武田裕也, 柏谷呂之 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社