車輛的行駛軌跡控制裝置制造方法
【專利摘要】一種車輛的行駛軌跡控制裝置，計算用于以追隨目標(biāo)軌跡的方式使車輛(12)行駛的與前輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角對應(yīng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θlkat)(S100)，基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向角(θlkat)，通過轉(zhuǎn)向角可變裝置(30)及動力轉(zhuǎn)向裝置(22)來控制前輪的轉(zhuǎn)向角(S700)，由此進行車輛的行駛軌跡控制，判定駕駛員的駕駛技能和軌跡變更意圖的至少一方(S400)，基于駕駛技能指標(biāo)值(Iskill)和表示駕駛員的軌跡變更的意圖的強弱的指標(biāo)值(Iwill)的至少一方來可變地設(shè)定行駛軌跡控制中的增益，由此可變地設(shè)定車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性(S500)。
【專利說明】車輛的行駛軌跡控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛的行駛軌跡控制裝置，更詳細而言涉及通過以使轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角成為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的方式進行控制來使車輛沿著目標(biāo)軌跡(目標(biāo)行駛路線)行駛的車輛的行駛軌跡控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在具備能夠變更與方向盤那樣的轉(zhuǎn)向輸入單元的轉(zhuǎn)向操作位置相對的轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的關(guān)系的轉(zhuǎn)向角可變裝置的車輛中，已知有通過以使轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角成為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的方式進行控制來控制車輛的行駛的行駛控制裝置。作為行駛控制裝置的一種，提出了各種的、通過計算用于使車輛沿著目標(biāo)行駛路線行駛的轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角并將轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角控制為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角而使車輛沿著目標(biāo)行駛路線行駛的行駛軌跡控制裝置。
[0003]例如下述的專利文獻I中記載了如下構(gòu)成的行駛軌跡控制裝置:為了可靠且準(zhǔn)確地進行轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的控制，通過轉(zhuǎn)向角可變裝置與轉(zhuǎn)向輔助力產(chǎn)生裝置的協(xié)調(diào)控制而將轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角控制為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角。
[0004]專利文獻1:日本特開2011-31770號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]〔發(fā)明要解決的課題〕
[0006]在行駛軌跡控制中，當(dāng)為了提高基于行駛軌跡控制的車輛的行駛車道維持性能而較高地設(shè)定車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性時，駕駛員的轉(zhuǎn)向操作難以反映到轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角中，因此駕駛員的轉(zhuǎn)向的超控性惡化。即，即便駕駛員基于自身的意圖進行轉(zhuǎn)向操作，車輛也難以進行與之對應(yīng)的動作，因此駕駛員會感覺到不適，或者難以遵照駕駛員的希望而使車輛行駛。
[0007]反之，為了確保駕駛員的轉(zhuǎn)向的超控性，當(dāng)較低地設(shè)定車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性時，基于行駛軌跡控制的車輛的行駛車道維持性能下降，因此難以使車輛可靠地沿著目標(biāo)軌跡行駛。
[0008]尤其是在通過轉(zhuǎn)向角可變裝置與轉(zhuǎn)向輔助力產(chǎn)生裝置的協(xié)調(diào)控制而將轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角控制成目標(biāo)轉(zhuǎn)向角時，轉(zhuǎn)向輔助力也以使轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角成為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的方式被控制。因此，上述的問題在通過轉(zhuǎn)向角可變裝置與轉(zhuǎn)向輔助力產(chǎn)生裝置的協(xié)調(diào)控制而將轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角控制成目標(biāo)轉(zhuǎn)向角時特別顯著。
[0009]另外，在駕駛員的駕駛技能高時，以使車輛適當(dāng)?shù)匮刂旭傑嚨佬旭偟姆绞竭M行基于駕駛員的轉(zhuǎn)向操作，因此用于使車輛沿著行駛車道行駛所需的轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的控制量可以減小。由此，車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性可以不較高地設(shè)定。
[0010]相對于此，在駕駛員的駕駛技能低時，駕駛員的轉(zhuǎn)向操作未必以使車輛適當(dāng)?shù)匮刂旭傑嚨佬旭偟姆绞竭M行，因此用于使車輛沿著行駛車道行駛所需的轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的控制量增大。由此，為了使車輛沿著目標(biāo)軌跡行駛而需要較高地設(shè)定車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性。
[0011]然而，在以往的行駛軌跡控制裝置中，車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性恒定，因此無法消除駕駛員的轉(zhuǎn)向的超控性的要求、由駕駛員的駕駛技能的差異引起的問題。
[0012]本發(fā)明鑒于通過計算用于使車輛沿著目標(biāo)行駛路線行駛的轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角并將轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角控制成目標(biāo)轉(zhuǎn)向角而使車輛沿著目標(biāo)行駛路線行駛的以往的行駛軌跡控制裝置中的上述那樣的問題而作出。并且，本發(fā)明的主要課題在于，即使轉(zhuǎn)向的超控性的要求、駕駛技能根據(jù)駕駛員而存在差異，也不會使駕駛員感覺到不適而使車輛沿著目標(biāo)軌跡行駛。
[0013]〔用于解決課題的方案及發(fā)明效果〕
[0014]根據(jù)本發(fā)明，上述的主要課題通過如下的車輛的行駛軌跡控制裝置來實現(xiàn):一種車輛的行駛軌跡控制裝置，計算用于以追隨目標(biāo)軌跡的方式使車輛行駛的轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角，基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向角由轉(zhuǎn)向角控制單元控制轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角，由此進行車輛的行駛軌跡控制，該車輛的行駛軌跡控制裝置的特征在于，判定駕駛員的駕駛技能和軌跡變更意圖的至少一方，基于判定結(jié)果來可變地設(shè)定行駛軌跡控制中的車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性。
[0015]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，判定駕駛員的駕駛技能和軌跡變更意圖的至少一方，基于判定結(jié)果來可變地設(shè)定行駛軌跡控制中的車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性。因此，根據(jù)駕駛員的駕駛技能和軌跡變更意圖的至少一方能夠可變地設(shè)定車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性。由此，與車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性恒定的以往的行駛軌跡控制裝置的情況相比，無論駕駛員的駕駛技能、軌跡變更意圖如何都能夠適當(dāng)?shù)剡M行車輛的行駛軌跡。
[0016]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，在駕駛員的駕駛技能高時，與駕駛員的駕駛技能低時相比，較低地設(shè)定車輛的追隨性。
[0017]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，在駕駛員的駕駛技能高時，與駕駛員的駕駛技能低時相比，較低地設(shè)定車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性，因此在駕駛員的駕駛技能高時，能夠?qū)Ⅰ{駛員的轉(zhuǎn)向操作容易地反映到轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角中。由此，能夠防止駕駛技能低的駕駛員的轉(zhuǎn)向的超控性過度升高這一情況，并能夠提高駕駛技能高的駕駛員的轉(zhuǎn)向的超控性。
[0018]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，基于反映駕駛員的駕駛操作的實際行駛參數(shù)與用于使車輛追隨目標(biāo)軌跡的目標(biāo)行駛參數(shù)的差分的變化率來判定駕駛員的駕駛技能。
[0019]通常，在駕駛員的駕駛技能高時，反映駕駛員的駕駛操作的實際的行駛參數(shù)接近用于使車輛追隨目標(biāo)軌跡的目標(biāo)行駛參數(shù)，因此上述的差分的變化率小。相對于此，在駕駛員的駕駛技能低時，反映駕駛員的駕駛操作的實際行駛參數(shù)比用于使車輛追隨目標(biāo)軌跡的目標(biāo)行駛參數(shù)更容易背離，因此上述的差分的變化率容易變大。
[0020]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，基于反映駕駛員的駕駛操作的實際行駛參數(shù)與用于使車輛追隨目標(biāo)軌跡的目標(biāo)行駛參數(shù)的差分的變化率來判定駕駛員的駕駛技能，因此能夠可靠地判定駕駛員的駕駛技能的高低。
[0021]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，在駕駛員的軌跡變更意圖強時，與駕駛員的軌跡變更意圖弱時相比，較低地設(shè)定車輛的追隨性。
[0022]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，在駕駛員的軌跡變更意圖強時，與駕駛員的軌跡變更意圖弱時相比，較低地設(shè)定車輛的追隨性，因此在駕駛員的軌跡變更意圖強時，能夠使駕駛員的轉(zhuǎn)向操作容易反映到轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角中。由此，在駕駛員的軌跡變更意圖弱的狀況下能夠防止駕駛員的轉(zhuǎn)向的超控性過度地升高這一情況，并且在駕駛員的軌跡變更意圖強的狀況下能夠提高駕駛員的轉(zhuǎn)向的超控性。
[0023]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，基于反映駕駛員的駕駛操作的實際行駛參數(shù)與用于使車輛追隨目標(biāo)軌跡的目標(biāo)行駛參數(shù)的差分的大小為基準(zhǔn)值以上的狀況的持續(xù)時間，來判定駕駛員有無軌跡變更意圖。
[0024]通常，在駕駛員欲變更車輛的行駛軌跡時，隨著反映駕駛員的駕駛操作的實際行駛參數(shù)與用于使車輛追隨目標(biāo)軌跡的目標(biāo)行駛參數(shù)的差分的大小增大，其持續(xù)時間變長。
[0025]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，基于上述兩個參數(shù)的差分的大小為基準(zhǔn)值以上的狀況的持續(xù)時間來判定駕駛員有無軌跡變更意圖，因此能夠可靠地判定駕駛員有無軌跡變更意圖。
[0026]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，基于在判定為駕駛員有軌跡變更意圖時的差分的大小與持續(xù)時間之積來判定駕駛員的軌跡變更意圖的強弱。
[0027]通常，駕駛員欲變更車輛的行駛軌跡的意圖越強，則反映駕駛員的駕駛操作的實際行駛參數(shù)與用于使車輛追隨目標(biāo)軌跡的目標(biāo)行駛參數(shù)的差分的大小越增大，與之相伴其持續(xù)時間變得越長。
[0028]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，基于上述兩個參數(shù)的差分的大小與持續(xù)時間之積來判定駕駛員的軌跡變更意圖的強弱，因此能夠可靠地判定駕駛員的軌跡變更意圖的強弱。
[0029]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，行駛軌跡控制裝置基于行駛車道的信息來推定車輛相對于行駛車道的橫向位置、車輛相對于行駛車道的橫擺角和行駛車道的半徑中的至少一個軌跡控制參數(shù),基于至少一個軌跡控制參數(shù)來計算轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角，行駛參數(shù)包含車輛的橫向位置、車輛的橫擺角和轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角中的至少一個。
[0030]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，基于車輛的橫向位置、車輛的橫擺角和轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的至少一個的實際值與目標(biāo)值的差分，能夠判定駕駛員有無軌跡變更意圖或判定駕駛員的軌跡變更意圖的強弱。
[0031]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，通過基于車輛的橫向位置的差分的變化率的第一駕駛技能判定值與基于車輛的橫擺角的差分的變化率的第二駕駛技能判定值的加權(quán)和來判定駕駛員的駕駛技能，在行駛車道的半徑大時，與行駛車道的半徑小時相比，增大第一駕駛技能判定值的權(quán)重。
[0032]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，通過基于車輛的橫向位置的差分的變化率的第一駕駛技能判定值與基于車輛的橫擺角的差分的變化率的第二駕駛技能判定值的加權(quán)和，能夠判定駕駛員的駕駛技能。而且，在行駛車道的半徑大時，與行駛車道的半徑小時相比，第一駕駛技能判定值的權(quán)重增大，因此與行駛車道的半徑的大小無關(guān)地能夠適當(dāng)?shù)嘏卸{駛員的駕駛技倉泛。
[0033]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，使用排除了由行駛軌跡控制造成的影響的目標(biāo)行駛參數(shù)。
[0034]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，使用排除了由行駛軌跡控制造成的影響的目標(biāo)行駛參數(shù)。因此，排除由行駛軌跡控制造成的影響而能夠準(zhǔn)確地判定駕駛員有無軌跡變更意圖，而且，排除由行駛軌跡控制造成的影響而能夠準(zhǔn)確地判定駕駛員的軌跡變更意圖的強弱。
[0035]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，在車速高時，與車速低時相比，減小使車輛的追隨性變化時的變化率。[0036]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，在車速低時，能夠使車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性迅速地變化，并且在車速高時，能夠有效地減少由于車輛的追隨性急劇變化引起的車輛的行駛穩(wěn)定性惡化的可能性。
[0037]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，行駛軌跡控制裝置能夠切換成進行行駛軌跡控制的控制模式和不進行行駛軌跡控制的非控制模式，在非控制模式下也計算轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角，差分包含轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)向輪的實際轉(zhuǎn)向角的差分。
[0038]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，即使在非控制模式中，基于轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)向輪的實際轉(zhuǎn)向角的差分也能夠可靠地判定駕駛員的駕駛技能的高低。
[0039]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，在非控制模式下，通過基于轉(zhuǎn)向角的差分的變化率的第三駕駛技能判定值與基于轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向輪的實際轉(zhuǎn)向角的相位差的第四駕駛技能判定值的加權(quán)和，來判定駕駛員的駕駛技能，在行駛車道的半徑大時，與行駛車道的半徑小時相比，增大第三駕駛技能判定值的權(quán)重。
[0040]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，通過基于轉(zhuǎn)向角的差分的變化率的第三駕駛技能判定值與基于轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向輪的實際轉(zhuǎn)向角的相位差的第四駕駛技能判定值的加權(quán)和，能夠判定駕駛員的駕駛技能。而且，在行駛車道的半徑大時，與行駛車道的半徑小時相比，第三駕駛技能判定值的權(quán)重增大，因此與行駛車道的半徑的大小無關(guān)地能夠適當(dāng)?shù)嘏卸{駛員的駕駛技能。
[0041]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，轉(zhuǎn)向角控制單元能夠變更轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的變化對駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的響應(yīng)性，行駛軌跡控制裝置在非控制模式下根據(jù)駕駛員的駕駛技能的判定結(jié)果來可變地設(shè)定轉(zhuǎn)向角控制單元的響應(yīng)性。
[0042]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，在非控制模式下，根據(jù)駕駛員的駕駛技能的判定結(jié)果來可變地設(shè)定轉(zhuǎn)向角控制單元的響應(yīng)性，因此根據(jù)駕駛員的駕駛技能能夠變更轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的變化對駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的響應(yīng)性。
[0043]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，在從控制模式向非控制模式切換時，存儲與車輛的追隨性對應(yīng)的轉(zhuǎn)向角控制單元的響應(yīng)性，在非控制模式下車輛的行駛持續(xù)時，基于所存儲的響應(yīng)性來控制轉(zhuǎn)向角控制單元的響應(yīng)性。
[0044]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，在從控制模式向非控制模式切換時，存儲與車輛的追隨性對應(yīng)的轉(zhuǎn)向角控制單元的響應(yīng)性，在非控制模式下車輛的行駛持續(xù)時，基于所存儲的響應(yīng)性來控制轉(zhuǎn)向角控制單元的響應(yīng)性。因此，即使在從控制模式切換為非控制模式之后，也能以與切換時的車輛的追隨性對應(yīng)的響應(yīng)性來控制轉(zhuǎn)向角控制單元的響應(yīng)性。
[0045]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，在非控制模式下車輛的行駛結(jié)束時，行駛軌跡控制裝置存儲轉(zhuǎn)向角控制單元的響應(yīng)性，在非控制模式下車輛的行駛開始時，行駛軌跡控制裝置將轉(zhuǎn)向角控制單元的響應(yīng)性設(shè)定為所存儲的響應(yīng)性。
[0046]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，在非控制模式下車輛的行駛結(jié)束時，存儲轉(zhuǎn)向角控制單元的響應(yīng)性，在非控制模式下車輛的行駛開始時，將轉(zhuǎn)向角控制單元的響應(yīng)性設(shè)定為所存儲的響應(yīng)性。因此，在車輛的行駛恢復(fù)時，能夠減少駕駛員在轉(zhuǎn)向角控制單元的響應(yīng)性中感覺到不適的可能性。
[0047]〔課題解決方案的優(yōu)選方式〕
[0048]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，基于反映駕駛員的駕駛操作的實際行駛參數(shù)與用于使車輛追隨目標(biāo)軌跡的目標(biāo)行駛參數(shù)的差分的變化率的每單位時間或每單位行駛距離的累計值，來判定駕駛員的駕駛技能。
[0049]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，基于判定為駕駛員有軌跡變更意圖時的差分的大小與持續(xù)時間之積的每單位時間或每單位行駛距離的累計值，來判定駕駛員的軌跡變更意圖的強弱。
[0050]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，排除了由行駛軌跡控制造成的影響的目標(biāo)行駛參數(shù)基于轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角并使用車輛模型來計算。
[0051]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，可以是，轉(zhuǎn)向角控制單元通過與轉(zhuǎn)向輔助力產(chǎn)生裝置的協(xié)調(diào)控制將轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角控制成目標(biāo)轉(zhuǎn)向角。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0052]圖1是表示本發(fā)明的車輛的行駛軌跡控制裝置的第一實施方式的簡要結(jié)構(gòu)圖。
[0053]圖2是表示第一實施方式中的前輪的轉(zhuǎn)向角控制例程的流程圖。
[0054]圖3是表示在圖2的步驟100中執(zhí)行的LKA控制的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Ikt運算例程的流程圖。
[0055]圖4是表示在圖2的步驟400中執(zhí)行的LKA控制時的駕駛員的駕駛技能指標(biāo)值Iskill運算例程的流程圖。
[0056]圖5是表示將圖2在步驟700中執(zhí)行的非LKA控制時的駕駛員的駕駛技能指標(biāo)值Iskill運算例程的流程圖。
[0057]圖6是表示用于基于駕駛技能指標(biāo)值Iskill計算增益Ksr的映射的圖。
[0058]圖7是表示用于基于駕駛技能指標(biāo)值Iskill計算增益Ksy的映射的圖。
[0059]圖8是表示用于基于駕駛技能指標(biāo)值Iskill計算增益Ksh的映射的圖。
[0060]圖9是表示用于基于車速V計算校正系數(shù)Kv的映射的圖。
[0061]圖10是表示用于基于車速V及駕駛技能指標(biāo)值Iskill計算校正系數(shù)Kvsk的映射的圖。
[0062]圖11是表示用于基于車輛的目標(biāo)橫向加速度Gyts及車速V計算LKA控制用的基本目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Ikatb的映射的圖。
[0063]圖12是表示用于基于行駛車道的半徑Rs計算校正系數(shù)Kr的映射的圖。
[0064]圖13是表示用于基于行駛車道的半徑Rs計算校正系數(shù)Ks的映射的圖。
[0065]圖14是表示用于基于行駛車道的半徑Rs計算校正系數(shù)Kc的映射的圖。
[0066]圖15是表示本發(fā)明的車輛的行駛軌跡控制裝置的第二實施方式中的前輪的轉(zhuǎn)向角控制例程的流程圖。
[0067]圖16是表示在圖15的步驟100中執(zhí)行的LKA控制的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Ikt運算例程的流程圖。
[0068]圖17是表示在圖15的步驟600中執(zhí)行的駕駛員希望的軌跡變更用的目標(biāo)橫向位置調(diào)整量Λ Ydajt運算例程的流程圖。
[0069]圖18是表示用于計算表示駕駛員的軌跡變更的意圖的強弱的指標(biāo)值Iwill及用于基于車速V而遵照駕駛員的希望來變更行駛軌跡的車輛的目標(biāo)橫向位置調(diào)整量AYadjt的映射的圖。[0070]圖19是表示本發(fā)明的車輛的行駛軌跡控制裝置的第三實施方式的前輪的轉(zhuǎn)向角控制例程的流程圖。
【具體實施方式】
[0071]以下，參照附圖，對于本發(fā)明，詳細說明幾個優(yōu)選的實施方式。
[0072][第一實施方式]
[0073]圖1是表示本發(fā)明的車輛的行駛軌跡控制裝置的第一實施方式的簡要結(jié)構(gòu)圖。
[0074]在圖1中，行駛軌跡控制裝置10搭載于車輛12，具有前輪用轉(zhuǎn)向控制裝置14。前輪用轉(zhuǎn)向控制裝置14構(gòu)成能夠與駕駛員的轉(zhuǎn)向操作無關(guān)地控制前輪的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向角控制單元。而且，在車輛12上搭載制動力控制裝置16，制動力控制裝置16能夠與駕駛員的制動操作無關(guān)地分別控制各車輪的制動力。
[0075]另外，在圖1中，18FL及18FR分別表示車輛12的轉(zhuǎn)向輪即左右前輪，18RL及18RR分別表示左右后輪。轉(zhuǎn)向輪即左右前輪18FL及18FR通過響應(yīng)駕駛員進行的方向盤20的操作而被驅(qū)動的齒條小齒輪型的動力轉(zhuǎn)向裝置22經(jīng)由齒條24及轉(zhuǎn)向橫拉桿26L及26R來轉(zhuǎn)舵。
[0076]方向盤20經(jīng)由上轉(zhuǎn)向軸28、轉(zhuǎn)向角可變裝置30、下轉(zhuǎn)向軸32、萬向接頭34而與動力轉(zhuǎn)向裝置22的小齒輪軸36驅(qū)動連接。在圖示的第一實施方式中，轉(zhuǎn)向角可變裝置30包括輔助轉(zhuǎn)舵驅(qū)動用的電動機38，該電動機38在外殼30A側(cè)與上轉(zhuǎn)向軸28的下端連接，并在轉(zhuǎn)子30B側(cè)與下轉(zhuǎn)向軸32的上端連接。
[0077]如此，轉(zhuǎn)向角可變裝置30相對于上轉(zhuǎn)向軸28而相對地驅(qū)動下轉(zhuǎn)向軸32旋轉(zhuǎn)，由此對左右前輪18FL及18FR相對于方向盤20而相對地進行輔助轉(zhuǎn)舵驅(qū)動。轉(zhuǎn)向角可變裝置30由電子控制裝置40的轉(zhuǎn)向控制部控制。
[0078]動力轉(zhuǎn)向裝置22是齒條同軸型的電動式的動力轉(zhuǎn)向裝置，具有電動機42、將電動機42的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成齒條24的往復(fù)移動方向的力的例如滾珠絲杠式的轉(zhuǎn)換機構(gòu)44。動力轉(zhuǎn)向裝置22由電子控制裝置40的轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩控制部控制，產(chǎn)生相對于外殼46而相對地驅(qū)動齒條24的轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)向輔助轉(zhuǎn)矩減輕駕駛員的轉(zhuǎn)向負(fù)擔(dān)，而且根據(jù)需要對基于轉(zhuǎn)向角可變裝置30的左右前輪的轉(zhuǎn)舵驅(qū)動進行輔助。
[0079]如此，轉(zhuǎn)向角可變裝置30與動力轉(zhuǎn)向裝置22協(xié)作而變更相對于方向盤20的左右前輪的轉(zhuǎn)向角的關(guān)系，并且構(gòu)成與駕駛員的轉(zhuǎn)向操作無關(guān)地使前輪轉(zhuǎn)向的前輪用轉(zhuǎn)向控制裝置14的主要部分。
[0080]另外，動力轉(zhuǎn)向裝置22及轉(zhuǎn)向角可變裝置30的結(jié)構(gòu)自身不是構(gòu)成本發(fā)明的宗旨的結(jié)構(gòu)，這些裝置只要分別起到上述的功能即可，可以是在本【技術(shù)領(lǐng)域】中公知的任意的結(jié)構(gòu)。
[0081]制動力控制裝置16包含制動裝置50，通過制動裝置50的液壓回路52來控制輪缸54FL、54FR、54RL、54RR內(nèi)的壓力Pi (i = fl，fr，rl，rr)即制動壓，由此控制各車輪的制動力。雖然在圖1中未示出，但是液壓回路52包含儲油器、油泵、各種閥裝置等，各輪缸的制動壓在通常時由根據(jù)駕駛員對制動踏板56的踏下操作而驅(qū)動的主缸58來控制。而且各輪缸的制動壓根據(jù)需要通過利用電子控制裝置40的制動力控制部控制液壓回路52而分別地被控制。如此，制動裝置50能夠與駕駛員的制動操作無關(guān)地分別控制各車輪的制動力，作為制動力控制裝置16的主要的裝置發(fā)揮功能。
[0082]在上轉(zhuǎn)向軸28設(shè)有檢測該上轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)角度作為轉(zhuǎn)向角Θ的轉(zhuǎn)向角傳感器62及檢測轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Ts的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器64，表示轉(zhuǎn)向角Θ及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Ts的信號也向電子控制裝置40輸入。而且，向電子控制裝置40輸入由旋轉(zhuǎn)角度傳感器66檢測出的轉(zhuǎn)向角可變裝置30的相對旋轉(zhuǎn)角度Θ re、即表示下轉(zhuǎn)向軸32相對于上轉(zhuǎn)向軸28的相對旋轉(zhuǎn)角度的信號。
[0083]在圖示的實施方式中，在車輛12的車室的前部設(shè)有拍攝車輛12的前方的CCD相機68,表不車輛12的前方的圖像信息的信號通過(XD相機68向電子控制裝置40輸入。向電子控制裝置40輸入由車速傳感器70檢測出的表示車速V的信號、由橫向加速度傳感器72檢測出的表不車輛的橫向加速度Gy的信號及由橫擺率傳感器74檢測出的表不車輛的橫擺率Y的信號。
[0084]在車輛12設(shè)有用于選擇是否進行也被稱為車道保持輔助控制(LKA控制)的行駛軌跡控制的選擇開關(guān)76，表示選擇開關(guān)76的選擇位置的信號也向電子控制裝置40輸入。而且，還向電子控制裝置40輸入由圖1中未示出的壓力傳感器檢測出的表示主缸壓力Pm等的號。
[0085]另外，電子控制裝置40的上述的各控制部分別包含微型計算機，該微型計算機具有CPU、ROM、RAM及輸入輸出端口裝置并將它們通過雙向性的公共母線而相互連接。而且，轉(zhuǎn)向角傳感器62、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩傳感器64、旋轉(zhuǎn)角度傳感器66分別以車輛的向左轉(zhuǎn)彎方向的轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)舵的情況為正而檢測轉(zhuǎn)向角Θ、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)矩Ts、相對旋轉(zhuǎn)角度0re。
[0086]在選擇開關(guān)76為接通時，電子控制裝置40的轉(zhuǎn)向控制部基于由CXD相機68取得的車輛12的前方的圖像信息，按照圖2所示的流程圖進行行駛軌跡控制。S卩，轉(zhuǎn)向控制部基于由CCD相機68取得的車輛12的前方的圖像信息來確定行駛車道，計算用于使車輛12沿著行駛車道行駛的左右前輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角St。并且，轉(zhuǎn)向控制部計算用于使車輛12沿著行駛車道行駛的左右前輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角St所對應(yīng)的目標(biāo)小齒輪角度叫，并以使小齒輪36的角度成為目標(biāo)小齒輪角度(Pt的方式控制轉(zhuǎn)向角可變裝置30。
[0087]另外，電子控制裝置40的轉(zhuǎn)向控制部推定車輛相對于行駛車道的橫向偏差、車輛相對于行駛車道的橫擺角、行駛車道的半徑，并基于所推定的參數(shù)來計算轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角。
[0088]另外，電子控制裝置40的轉(zhuǎn)向控制部在進行行駛軌跡控制時，按照圖4所示的流程圖進行駕駛員的駕駛技能的判定，根據(jù)其判定結(jié)果而可變地設(shè)定行駛軌跡控制中的車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性。
[0089]另外，電子控制裝置40的轉(zhuǎn)向控制部即使在未進行行駛軌跡控制時，也按照圖5所示的流程圖進行駕駛員的駕駛技能的判定，根據(jù)該判定結(jié)果來可變地設(shè)定不進行行駛軌跡控制的狀況下的轉(zhuǎn)向傳動比。
[0090]接下來，參照圖2所示的流程圖來說明第一實施方式中的前輪的轉(zhuǎn)向角控制例程。另外，圖2所示的流程圖的控制根據(jù)圖中未示出的點火開關(guān)的閉合而開始，對應(yīng)預(yù)定的時間反復(fù)執(zhí)行。
[0091]首先，在步驟50中，讀入由轉(zhuǎn)向角傳感器62檢測出的表示轉(zhuǎn)向角Θ的信號等，在步驟100中按照圖3所示的流程圖來計算LKA控制的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Ikt0[0092]在步驟200中判別選擇開關(guān)76是否為接通而執(zhí)行LKA控制，在進行了否定判別時，控制向步驟800前進，在進行了肯定判別時，控制向步驟400前進。
[0093]在步驟400中按照圖4所示的流程圖判定LKA控制時的駕駛員的駕駛技能，由此計算表示駕駛員的駕駛技能的駕駛技能指標(biāo)值Iskill。
[0094]在步驟500中，基于駕駛技能指標(biāo)值Iskill，按照圖6至圖8所示的映射，計算在下一周期的步驟100的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ Ikt的計算中使用的增益Ksr、Ksy> Ksh,并存儲于EEPR0M。如圖6至圖8所示那樣,增益Ksr、Ksy、Ksh在駕駛技能指標(biāo)值Iskill小時被計算為1，以隨著駕駛技能指標(biāo)值Iskill增大而在正的范圍內(nèi)逐漸減小的方式被計算。
[0095]在步驟550中，基于車速V，按照圖9所示的映射來計算基于車速的校正系數(shù)Kv。如圖9所示那樣，校正系數(shù)Kv在車速V低的區(qū)域中為正值，但是隨著車速V升高而逐漸減少，在車速V高的區(qū)域中被計算成為負(fù)值。
[0096]在步驟700中，基于由目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Ikt校正后的轉(zhuǎn)向角(Θ-Θ Ikt)，按照下述的式I來計算與前輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角S t對應(yīng)的小齒輪36的目標(biāo)角度即目標(biāo)小齒輪角度唞。
[0097]Φ Ikt = Kv ( Θ - Θ Ikt)…(I)
[0098]另外，在步驟700中，在被施加了轉(zhuǎn)向輸入時，將用于避免轉(zhuǎn)向角可變裝置30過度地使前輪過度轉(zhuǎn)舵的參數(shù)設(shè)為<pt，以使小齒輪角度φ成為最終的目標(biāo)小齒輪角度q>ikt+(pt的方式控制轉(zhuǎn)向角可變裝置30，由此，將左右前輪的轉(zhuǎn)向角δ控制成與目標(biāo)小齒輪角度?lkt吋應(yīng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角5t。
[0099]在步驟800中，按照圖5所示的流程圖來判定非LKA控制時的駕駛員的駕駛技能，由此計算表示駕駛員的駕駛技能的駕駛技能指標(biāo)值Iskill。
[0100]在步驟900中，基于車速V及駕駛技能指標(biāo)值Iskill，按照圖10所示的映射來計算基于車速及駕駛技能指標(biāo)值的校正系數(shù)Kvsk。如圖10所示那樣，校正系數(shù)Kvsk在車速V低的區(qū)域中也為正值，但是隨著車速V升高而逐漸減少，在車速V高的區(qū)域中被計算成為負(fù)值。而且，校正系數(shù)Kvsk在駕駛技能指標(biāo)值Iskill越大時被計算為越大。
[0101]在步驟950中，基于轉(zhuǎn)向角Θ，按照下述的式2來計算與前輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角St對應(yīng)的小齒輪36的目標(biāo)角度即目標(biāo)小齒輪角度(pnt。
[0102]Φη? = KvskX Θ …⑵
[0103]另外，在步驟950中以使小齒輪角度φ成為最終的目標(biāo)小齒輪角度(pnt+cpt的方式控制轉(zhuǎn)向角可變裝置30，由此將左右前輪的轉(zhuǎn)向角δ控制成與目標(biāo)小齒輪角度(pnt對應(yīng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角St。
[0104]接下來，參照圖3所示的流程圖，說明在上述步驟100中執(zhí)行的LKA控制的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θ Ikt運算例程。
[0105]首先，在步驟110中，基于由CXD相機68取得的車輛12的前方的攝像信息來確定行駛車道的左右白線，并計算左右白線的半徑Rsl、Rsr0并且，計算行駛車道的半徑Rs作為半徑Rsl及Rsr的平均值。
[0106]在步驟120中，計算車輛相對于行駛車道的基準(zhǔn)位置的橫向位置Ys (行駛車道的基準(zhǔn)位置與車輛的重心的車輛橫向的距離)。另外，基準(zhǔn)位置可以是例如左白線、或右白線、或左右白線的中間。[0107]在步驟130中，例如計算車輛的前后方向與通過車道的中央的假想線所成的角度，由此來計算車輛相對于行駛車道的橫擺角Ψ8。
[0108]在步驟140中，計算車輛的目標(biāo)橫擺角U/st，作為附圖標(biāo)記與在步驟110中算出的行駛車道的半徑Rs相同且半徑Rs的大小越大則目標(biāo)橫擺角vst越大的微小的值。
[0109]在步驟150中，使用在上一周期的步驟500中存儲于EEPROM的增益Ksr、Ksy、Ksh，按照下述的式3，計算用于使車輛沿著車道的中央的目標(biāo)軌跡行駛的車輛的目標(biāo)橫向加速度Gyts。另外,在還未算出增益Ksr、Ksy> Ksh時,使用存儲于ROM的增益Ksr、Ksy> Ksh的默認(rèn)值。而且，下述的式3的Yst是車輛相對于行駛車道的基準(zhǔn)位置的目標(biāo)橫向位置、即行駛車道的基準(zhǔn)位置與處于目標(biāo)橫向位置的車輛的重心的車輛橫向的距離。
[0110]Gyts = KsrXRs+Ksy (Yst-Ys) +Ksh ( Ψ st_ Ψ s)…(3)
[0111]在步驟170中，基于車輛的目標(biāo)橫向加速度Gyts及車速V，按照圖11所示的映射來計算LKA控制用的基本目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ lktb。
[0112]在步驟180中，基于在步驟110中算出的行駛車道的半徑Rs，按照圖12所示的映射，來計算基于行駛車道的半徑的校正系數(shù)Kr。如圖12所示那樣，校正系數(shù)Kr以行駛車道的半徑Rs越大則越增大的方式被計算成大于O大且小于I的值。
[0113]在步驟190中，按照下述的式4，計算LKA控制用的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Ikt作為校正系數(shù)Kr與基本目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Iktb之積。
[0114]Θ lkt = KrX Θ Iktb…(4)
[0115]接下來，參照圖4所示的流程圖，說明在上述步驟400中執(zhí)行的LKA控制時的駕駛員的駕駛技能指標(biāo)值Iskill運算例程。
[0116]首先，在步驟410中，使用存儲于ROM的車輛模型，基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Ikt來計算車輛相對于行駛車道的基準(zhǔn)位置的推定橫向位置Yest及車輛相對于行駛車道的推定橫擺角 Vest。
[0117]在步驟420中，計算車輛的橫向位置Ys與車輛的推定橫向位置Yest的偏差的微分值A(chǔ)Yd，并計算該微分值的絕對值的單位時間或單位行駛距離的累計值A(chǔ)Ydi。
[0118]在步驟430中，基于在步驟110中算出的行駛車道的半徑Rs，按照圖13所示的映射來計算基于行駛車道的半徑的校正系數(shù)Ks。如圖13所示那樣，校正系數(shù)Ks在行駛車道的半徑Rs越大時被計算為越大。
[0119]在步驟440中，按照下述的式5，計算車輛的橫向位置偏差的微分值的校正后的累計值Λ Ydia作為校正系數(shù)Ks與累計值A(chǔ)Ydi之積。
[0120]ΔYdia = KsX AYd1...(5)
[0121]在步驟450中，計算車輛的橫擺角Vs與車輛的推定橫擺角Vest的偏差的微分值Λ Ψ(1，并計算該微分值的絕對值的單位時間或單位行駛距離的累計值Λ vdi。
[0122]在步驟460中，基于在步驟110中算出的行駛車道的半徑Rs，按照圖14所示的映射，來計算基于行駛車道的半徑的校正系數(shù)Kc。如圖14所示那樣，校正系數(shù)Kc在行駛車道的半徑Rs越大時被計算為越小。
[0123]在步驟470中，按照下述的式6，計算車輛的橫擺角偏差的微分值的絕對值的校正后的累計值Δ Vdia作為校正系數(shù)Kc與累計值A(chǔ)vdi之積。
[0124]Δ ψdia = KcX Δ ψdi...(6)[0125]在步驟480中，按照下述的式7，計算駕駛員的駕駛技能指標(biāo)值Iskill作為車輛的橫向位置偏差的微分值的絕對值的校正后的累計值A(chǔ)Ydia與車輛的橫擺角偏差的微分值的絕對值的校正后的累計值Δ Vdia之和。
[0126]Iskill = Δ Ydia+ Δ ψdia...(7)
[0127]接下來，參照圖5所示的流程圖，說明由上述步驟700執(zhí)行的非LKA控制時的駕駛員的駕駛技能指標(biāo)值Iskill運算例程。
[0128]首先，在步驟720中，計算行駛軌跡控制用的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Ikt與實際轉(zhuǎn)向角Θ的偏差的微分值△ 9d，并計算該微分值的絕對值的單位時間或單位行駛距離的累計值A(chǔ)Qdi0
[0129]在步驟730中，與步驟430的情況同樣地基于在步驟110中算出的行駛車道的半徑Rs，按照圖13所示的映射，來計算基于行駛車道的半徑的校正系數(shù)Ks。 [0130]在步驟740中，按照下述的式8，計算轉(zhuǎn)向角偏差的微分值的校正后的累計值Δ Θ dia作為校正系數(shù)Ks與累計值Λ Θ di之積。
[0131]Δ Θ dia = Ks X Δ Θ di…(8)
[0132]在步驟750中，計算行駛軌跡控制用的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Ikt與實際轉(zhuǎn)向角Θ的相位差Λ 9h，并計算該相位差的絕對值的單位時間或單位行駛距離的累計值Λ 0hi。
[0133]在步驟760中，與步驟460的情況同樣地基于在步驟110中算出的行駛車道的半徑Rs，按照圖14所示的映射，來計算基于行駛車道的半徑的校正系數(shù)Kc。
[0134]在步驟770中，按照下述的式9，計算轉(zhuǎn)向角相位差的校正后的累計值Λ Θ hia作為校正系數(shù)Kc與累計值Λ Θ hi之積。
[0135]Δ Θ hia = Kc X Δ Θ hi…(9)
[0136]在步驟780中，按照下述的式10，計算駕駛員的駕駛技能指標(biāo)值Iskill作為轉(zhuǎn)向角偏差的微分值的絕對值的校正后的累計值Λ Θ dia與轉(zhuǎn)向角相位差的絕對值的校正后的累計值Λ Θ hia之和。
[0137]Iskill= Δ Θ dia+ Δ Θ hia...(10)
[0138]通過以上的說明可知，在步驟100中，計算LKA控制的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角0 1kt，在選擇開關(guān)76為接通時，在步驟200中進行肯定判別，通過步驟400至700來執(zhí)行LKA控制。
[0139]尤其是在步驟400中，計算表示駕駛員的駕駛技能的駕駛技能指標(biāo)值Iskill，在步驟500中，以隨著駕駛技能指標(biāo)值Iskill增大而在正的范圍內(nèi)逐漸變小的方式可變地設(shè)定增益 Ksr、Ksy> Ksh。
[0140]因此，根據(jù)第一實施方式，在駕駛員的駕駛技能高時，減小基于LKA控制的前輪的轉(zhuǎn)向角的控制量，能夠使LKA控制中的車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性下降。由此，能夠減少駕駛員的轉(zhuǎn)向操作產(chǎn)生的前輪的轉(zhuǎn)向角的變更受到基于LKA控制的前輪的轉(zhuǎn)向角的控制而被妨礙的可能性，由此即使在執(zhí)行LKA控制的情況下，也能夠減少駕駛技能高的駕駛員對主體的車輛的駕駛感覺不滿的可能性。
[0141]反之，在駕駛員的駕駛技能低時，能夠增大基于LKA控制的前輪的轉(zhuǎn)向角的控制量，并提高LKA控制中的車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性。由此，即使駕駛員的轉(zhuǎn)向操作不適當(dāng)，也能夠提高通過LKA控制而使車輛沿著目標(biāo)軌跡行駛的可能性，由此即使在駕駛技能低的駕駛員駕駛車輛的情況下，也能夠通過LKA控制使車輛沿著目標(biāo)軌跡行駛。[0142]另外，根據(jù)第一實施方式，在LKA控制中表示駕駛員的駕駛技能的駕駛技能指標(biāo)值Iskill按照圖4所示的流程圖來計算，根據(jù)駕駛技能指標(biāo)值Iskill而自動地可變地設(shè)定增益Ksr、Ksy> Ksh。因此,駕駛員無需操作開關(guān)等而能夠自動地校正LKA控制中的車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性。
[0143][第二實施方式]
[0144]圖15是表示本發(fā)明的車輛的行駛軌跡控制裝置的第二實施方式中的前輪的轉(zhuǎn)向角控制例程的流程圖。另外，在圖15中對于與圖2所示的步驟相同的步驟，標(biāo)注與圖2中標(biāo)注的步驟編號相同的步驟編號。這種情況對于后述的第三實施方式也同樣。
[0145]在該第二實施方式中，按照圖16所示的流程圖來執(zhí)行步驟100。另外，圖16所示的流程圖的步驟Iio至140及步驟170至190分別與第一實施方式中的對應(yīng)的步驟同樣地執(zhí)行。
[0146]通過圖16與圖3的比較可知，當(dāng)步驟550結(jié)束時，不執(zhí)行步驟150而執(zhí)行步驟160。在步驟160中，使用在上一周期的步驟600中算出的目標(biāo)橫向位置調(diào)整量AYdajt，按照與上述式3對應(yīng)的下述的式11，計算用于使車輛沿著車道的中央的目標(biāo)軌跡行駛的車輛的目標(biāo)橫向加速度Gyts。另外，在控制開始時，目標(biāo)橫向位置調(diào)整量AYdajt設(shè)定為O。而且，增益Ksr、Ksy, Ksh是存儲于ROM的它們的默認(rèn)值。
[0147]Gyts = KsrXRs+Ksy (Yst+ Δ Ydajt-Ys) +Ksh ( Ψ st_ Ψ s)…(11)
[0148]另外，在第二實施方式中，不執(zhí)行第一實施方式中的步驟400、500及800，當(dāng)步驟550結(jié)束時，先于步驟700而執(zhí)行步驟600。在步驟600中，按照圖17所示的流程圖，判定駕駛員有無軌跡變更的意圖，并計算駕駛員希望的軌跡變更用的目標(biāo)橫向位置調(diào)整量ΔYdajt0
[0149]另外，不計算駕駛技能指標(biāo)值I ski 11，因此在步驟900中，僅基于車速V，按照在圖10中由雙點劃線表示的映射，來計算基于車速的校正系數(shù)Kvsk。
[0150]接下來，參照圖17所示的流程圖，說明在上述步驟600中執(zhí)行的目標(biāo)橫向位置調(diào)整量AYdajt運算例程。
[0151]首先，在步驟610中，判別駕駛員是否有軌跡變更的意圖，在進行了否定判別時，圖17所示的流程圖的控制暫時結(jié)束，在進行了肯定判別時，控制向步驟620前進。在這種情況下，在目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Qlkt與轉(zhuǎn)向角Θ的偏差Θ - Θ Ikt的絕對值為基準(zhǔn)值Qwill(正的常數(shù))以上的狀況持續(xù)基準(zhǔn)持續(xù)時間Twill (正常數(shù))以上時，可以判定為駕駛員有軌跡變更的意圖。
[0152]在步驟620中，計算表示駕駛員的軌跡變更的意圖的強弱的指標(biāo)值Iwill。例如將目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Ikt與轉(zhuǎn)向角Θ的偏差Θ - Θ Ikt的絕對值為基準(zhǔn)值Θ will以上的狀況的持續(xù)時間設(shè)為AT，按照下述的式12，計算偏差Θ-Θ Ikt的絕對值與持續(xù)時間AT之積的累計值作為指標(biāo)值Iwill。
[0153]Iwill = / (I Θ - Θ Ikt I Δ T) dt…(12)
[0154]在步驟630中，基于表示駕駛員的軌跡變更的意圖的強弱的指標(biāo)值Iwill及車速V，按照圖18所示的映射，來計算用于遵照駕駛員的希望而變更行駛軌跡的車輛的目標(biāo)橫向位置調(diào)整量Λ Yadjt 。
[0155]在步驟640中，以避免目標(biāo)橫向位置調(diào)整量AYadjt的變化率超過預(yù)先設(shè)定的值的方式，而且以避免目標(biāo)橫向位置調(diào)整量AYadjt的大小超過行駛車道的寬度的限制量的方式，對目標(biāo)橫向位置調(diào)整量AYadjt進行保護處理。
[0156]在步驟650中，為下一周期的步驟160的車輛的目標(biāo)橫向加速度Gyts的計算作準(zhǔn)備，保護處理后的目標(biāo)橫向位置調(diào)整量AYadjt通過被寫入EEPROM而被存儲。
[0157]如此，根據(jù)第二實施方式，在步驟600中判定駕駛員有無軌跡變更的意圖，并計算駕駛員希望的軌跡變更用的目標(biāo)橫向位置調(diào)整量AYdajt。并且，在步驟620及630中，分別基于表示駕駛員的軌跡變更的意圖的強弱的指標(biāo)值Iwill及車速V，來計算用于遵照駕駛員的希望而變更行駛軌跡的車輛的目標(biāo)橫向位置調(diào)整量AYadjt。而且，在步驟160中，使用目標(biāo)橫向位置調(diào)整量AYdajt來計算用于使車輛沿著車道的中央的目標(biāo)軌跡行駛的車輛的目標(biāo)橫向加速度Gyts。
[0158]在步驟600中，在目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Ikt與轉(zhuǎn)向角Θ的偏差Θ-Θ Ikt的絕對值為基準(zhǔn)值0will以上的狀況持續(xù)基準(zhǔn)持續(xù)時間Twill以上時，可以判定為駕駛員有軌跡變更的意圖。根據(jù)該判定方法，在駕駛員有軌跡變更的意圖時，能夠可靠地判定這種情況。
[0159]另外，根據(jù)第二實施方式，在駕駛員有軌跡變更的意圖時，根據(jù)該意圖的強弱而使基于LKA控制的車輛的橫向位置的控制量可變，由此能夠使LKA控制中的車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性變化。
[0160]例如在駕駛員的軌跡變更的意圖強時，能夠減小基于LKA控制的車輛的橫向位置的控制量，并使LKA控制中的車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性下降。由此，能夠減少基于駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的行駛軌跡的變更受到基于LKA控制的前輪的轉(zhuǎn)向角的控制而被妨礙的可能性，由此即使在執(zhí)行LKA控制時，也能夠減少駕駛員對于軌跡變更感覺到不滿的可能性。
[0161]反之，在駕駛員的軌跡變更的意圖弱時，能夠增大基于LKA控制的車輛的橫向位置的控制量，并提高LKA控制中的車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性。由此，能夠提高通過LKA控制使車輛沿著目標(biāo)軌跡行駛的可能性，由此通過LKA控制即使駕駛員未積極地進行轉(zhuǎn)向操作也能夠使車輛沿著目標(biāo)軌跡行駛。
[0162]另外，根據(jù)第二實施方式，表示駕駛員的軌跡變更的意圖的強弱的指標(biāo)值Iwill按照圖17所示的流程圖來計算，根據(jù)指標(biāo)值Iwill用于變更行駛軌跡的車輛的目標(biāo)橫向位置調(diào)整量AYadjt而自動地可變地設(shè)定。因此，無需駕駛員操作開關(guān)等而能夠自動地校正LKA控制中的車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性。
[0163][第三實施方式]
[0164]圖19是表示作為第一及第二實施方式的組合而構(gòu)成的本發(fā)明的車輛的行駛軌跡控制裝置的第三實施方式中的前輪的轉(zhuǎn)向角控制例程的流程圖。
[0165]在該第三實施方式中，步驟100與第二實施方式同樣地，按照圖16所示的流程圖來執(zhí)行。然而，在步驟160中，式11的增益Ksr、Ksy、Ksh設(shè)定為在上一周期的步驟500中被算出并存儲于EEProm的值。
[0166]另外，與第一實施方式的情況同樣地也執(zhí)行400、500及800,而且與第三實施方式的情況同樣地當(dāng)步驟550結(jié)束時，先于步驟700而執(zhí)行步驟600。
[0167]因此，根據(jù)該第三實施方式，能得到上述的第一及第二實施方式雙方的作用效果，因此能夠根據(jù)駕駛員的駕駛技能及目標(biāo)軌跡變更的意圖的強弱兩者適當(dāng)?shù)匦Ｕ齃KA控制中的車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性。[0168]另外，在上述的各實施方式的說明中，沒有提及使LKA控制中的車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性變化時的變化率的大小，該變化率可以與車速V無關(guān)而恒定。然而，該變化率可以以車速V高時車速V低時減小的方式根據(jù)車速V可變地設(shè)定。根據(jù)該后者的結(jié)構(gòu)，在車速V低的狀況下使車輛的追隨性不延遲地變化，并且在車速V高的狀況下，能夠減少由于車輛的追隨性的變化引起的車輛的行駛穩(wěn)定性下降的可能性。
[0169]另外，可以在從控制模式向非控制模式切換時存儲與車輛的追隨性對應(yīng)的轉(zhuǎn)向控制裝置14(尤其是轉(zhuǎn)向角可變裝置30的轉(zhuǎn)向傳動比)的響應(yīng)性。并且，可以在非控制模式下車輛的行駛持續(xù)時基于所存儲的響應(yīng)性來控制轉(zhuǎn)向控制裝置14的響應(yīng)性。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在從控制模式切換為非控制模式之后，在非控制模式下車輛的行駛持續(xù)的狀況下，能夠減少駕駛員在車輛對轉(zhuǎn)向操作的追隨性中感覺到不適的可能性。
[0170]另外，可以在非控制模式下車輛的行駛結(jié)束時，存儲轉(zhuǎn)向控制裝置14的響應(yīng)性，在非控制模式下車輛的行駛開始時，將轉(zhuǎn)向控制裝置14的響應(yīng)性設(shè)定為所存儲的響應(yīng)性。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在車輛的行駛結(jié)束時，與轉(zhuǎn)向控制裝置14的響應(yīng)性被重置而未存儲的情況相t匕，能夠減少車輛的行駛開始時、駕駛員在車輛對轉(zhuǎn)向操作的追隨性中感覺到不適的可能性。
[0171]尤其是根據(jù)上述的第一及第三實施方式，按照圖4所示的流程圖判定LKA控制時的駕駛員的駕駛技能，由此來計算表示駕駛員的駕駛技能的駕駛技能指標(biāo)值Iskill。并且，計算駕駛技能指標(biāo)值Iskill作為車輛的橫向位置偏差的微分值的絕對值的校正后的累計值A(chǔ)Ydia與車輛的橫擺角偏差的微分值的絕對值的校正后的累計值Λ Vdia之和。
[0172]通常，在駕駛員的駕駛技能高時，車輛的橫向位置Ys與車輛的推定橫向位置Yest的偏差的微分值A(chǔ)Yd 的大小不會變大，但是在駕駛員的駕駛技能低時，偏差的微分值A(chǔ)Yd的大小容易變大。同樣地，在駕駛員的駕駛技能高時，車輛的橫擺角Vs與車輛的推定橫擺角Vest的偏差的微分值△ Vd的大小不會變大，但是在駕駛員的駕駛技能低時，偏差的微分值A(chǔ)vd的大小容易變大。
[0173]根據(jù)第一及第三實施方式，基于累計值A(chǔ)Ydia及累計值Λ Vdia這雙方來計算LKA控制時的駕駛技能指標(biāo)值Iskill。因此與僅基于累計值A(chǔ)Ydia及累計值Λ vdia中的一方來計算駕駛技能指標(biāo)值Iskill的情況相比，能夠在LKA控制時可靠地判定駕駛員的駕駛技能。
[0174]另外，也可以計算駕駛技能指標(biāo)值Iskill作為車輛的橫向位置偏差的微分值的絕對值的校正后的累計值A(chǔ)Ydia或車輛的橫擺角偏差的微分值的絕對值的校正后的累計值A(chǔ)u/dia。而且，也可以考慮目標(biāo)轉(zhuǎn)向角01kt與轉(zhuǎn)向角Θ的偏差的絕對值的累計值來計算駕駛技能指標(biāo)值Iskill。
[0175]另外，根據(jù)第一及第三實施方式，基于累計值A(chǔ)Ydia及累計值Λ vdia的加權(quán)和來計算駕駛技能指標(biāo)值Iskill。并且，在行駛車道的半徑大時，與行駛車道的半徑小時相t匕，作為第一駕駛技能判定值的累計值A(chǔ)Ydia的權(quán)重增大。由此，能夠在行駛車道的半徑大時，重視累計值ΛYdia而計算駕駛技能指標(biāo)值Iskill，在行駛車道的半徑小時，重視累計值Λ Vdia而計算駕駛技能指標(biāo)值Iskill。因此，相比較于與行駛車道的半徑的大小無關(guān)地累計值Λ Ydia及累計值Λ Vdia的權(quán)重恒定的情況，能夠適當(dāng)?shù)嘏卸{駛員的駕駛技倉泛。[0176]另外，根據(jù)第一及第三實施方式，在步驟410中，基于目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ lkt，計算車輛相對于行駛車道的基準(zhǔn)位置的推定橫向位置Yest及車輛相對于行駛車道的推定橫擺角Fest作為不受駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的影響的值。并且，在步驟420至480中，基于車輛的推定橫向位置Yest及車輛相對于行駛車道的推定橫擺角Vest來計算駕駛員的駕駛技能指標(biāo)值Iskill。因此，能夠排除LKA控制引起的變動等的影響而適當(dāng)?shù)嘏卸{駛員的駕駛技倉泛。
[0177]另外，根據(jù)上述的第一及第三實施方式，按照圖5所示的流程圖，判定非LKA控制時的駕駛員的駕駛技能，由此來計算表示駕駛員的駕駛技能的駕駛技能指標(biāo)值Iskill。并且，計算駕駛技能指標(biāo)值Iskill作為轉(zhuǎn)向角偏差的微分值的校正后的累計值Λ Θ dia與轉(zhuǎn)向角相位差的校正后的累計值Λ 0hia之和。
[0178]通常，在駕駛員的駕駛技能高時，行駛軌跡控制用的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Ikat與實際轉(zhuǎn)向角Θ的偏差的微分值△ 0d的大小不會變大，但是在駕駛員的駕駛技能低時，偏差的微分值Λ Gd的大小容易增大。同樣地，在駕駛員的駕駛技能高時，目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Ikt與實際轉(zhuǎn)向角Θ的相位差Λ 0h的大小不會變大，但是在駕駛員的駕駛技能低時，相位差Λ 0h的大小容易變大。因此，根據(jù)第一及第三實施方式，在非LKA控制時，能夠可靠地判定駕駛員的駕駛技能。
[0179]根據(jù)第一及第三實施方式，基于累計值Λ Θ dia及累計值Λ Θ hia這雙方來計算非LKA控制時的駕駛技能指標(biāo)值Iskill。因此與僅基于累計值Λ Θ dia和累計值Λ Θ hia中的一方來計算駕 駛技能指標(biāo)值Iskill的情況相比，在非LKA控制時能夠可靠地判定駕駛員的駕駛技能。
[0180]另外，可以計算駕駛技能指標(biāo)值Iskill作為車轉(zhuǎn)向角偏差的微分值的校正后的累計值Λ Θ dia或轉(zhuǎn)向角相位差的校正后的累計值Λ 0hia。而且，也可以考慮目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Ikt與轉(zhuǎn)向角Θ的偏差的絕對值的累計值來計算駕駛技能指標(biāo)值Iskill。
[0181]另外，根據(jù)第一及第三實施方式，基于累計值Λ Θ dia及累計值Λ Θ hia的加權(quán)和來計算駕駛技能指標(biāo)值Iskill。并且，在行駛車道的半徑大時，與行駛車道的半徑小時相t匕，作為第三駕駛技能判定值的累計值Λ Θ dia的權(quán)重增大。由此，能夠在行駛車道的半徑大時，重視累計值Λ Θ dia來計算駕駛技能指標(biāo)值Iskill，在行駛車道的半徑小時，重視累計值Λ Θ hia來計算駕駛技能指標(biāo)值Iskill。因此，相比較于與行駛車道的半徑的大小無關(guān)地累計值累計值Λ Θ dia及累計值Λ Θ hia的權(quán)重恒定的情況相比，能夠適當(dāng)?shù)嘏卸{駛員的駕駛技能。
[0182]另外，根據(jù)上述的第一及第三實施方式，在非LKA控制時，在步驟900中基于車速V及駕駛技能指標(biāo)值Iskill來計算校正系數(shù)Kvsk，在步驟950中，計算目標(biāo)小齒輪角度(pnt作為校正系數(shù)Kvsk與轉(zhuǎn)向角Θ之積。因此，在非LKA控制時，在駕駛技能指標(biāo)值Iskill大時，與駕駛技能指標(biāo)值Iskill小時相比,能夠減小轉(zhuǎn)向傳動比。
[0183]由此，在駕駛員的駕駛技能高時，減小轉(zhuǎn)向傳動比，提高前輪的轉(zhuǎn)向角變化對駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的響應(yīng)性，能夠減少駕駛員感覺到不滿的可能性。反之，在駕駛員的駕駛技能低時，增大轉(zhuǎn)向傳動比，抑制由于駕駛員的不適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向操作而引起前輪的轉(zhuǎn)向角不必要地變化這一情況，由此能夠提高非LKA控制時的車輛的行駛穩(wěn)定性。
[0184]另外，在上述的第二及第三實施方式中，計算表示駕駛員的軌跡變更的意圖的強弱的指標(biāo)值Iwill作為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Ikt與轉(zhuǎn)向角Θ的偏差Θ-Θ Ikt的絕對值的累計值。然而，也可以計算指標(biāo)值Iwill作為例如車輛的橫向位置偏差的絕對值的累計值，還可以計算指標(biāo)值Iwill作為轉(zhuǎn)向角偏差的絕對值的累計值與車輛的橫向位置偏差的絕對值的累計值之和。
[0185]以上，對于本發(fā)明，詳細說明了特定的實施方式，但本發(fā)明沒有限定為上述的實施方式，在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠進行其他各種實施方式，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說明確可知。
[0186]例如在上述的各實施方式中，基于行駛車道的半徑Rs、車輛相對于行駛車道的基準(zhǔn)位置的橫向位置Ys、車輛相對于行駛車道的橫擺角Ψ s來計算用于使車輛沿著目標(biāo)軌跡行駛的車輛的目標(biāo)橫向加速度Gyts。并且，基于目標(biāo)橫向加速度Gyts來計算LKA控制用的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角eikt。然而，也可以省略行駛車道的半徑Rs、車輛相對于行駛車道的基準(zhǔn)位置的橫向位置Ys、車輛相對于行駛車道的橫擺角Vs中的任一個，而且還可以按照其他要領(lǐng)來計算LKA控制用的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Ikt。
[0187]另外，在上述的第一及第三實施方式中，在步驟500中在目標(biāo)轉(zhuǎn)向角Θ Ikt的計算中所使用的增益Ksr、Ksy、Ksh全部根據(jù)駕駛技能指標(biāo)值Iskill可變地設(shè)定。然而，根據(jù)駕駛技能指標(biāo)值Iskill而可變地設(shè)定的增益可以是KSr、KSy、KSh中的任一個或兩個。
[0188]另外，在上述的第一至第三實施方式中，在非LKA控制時也計算駕駛技能指標(biāo)值Iskill，并基于駕駛技能指標(biāo)值Iskill來計算校正系數(shù)Kvsk，由此根據(jù)駕駛技能指標(biāo)值Iskill來可變地設(shè)定轉(zhuǎn)向傳動比。然而，也可以變更為省略非LKA控制時的駕駛技能指標(biāo)值Iskill的計算,僅根據(jù)車速V來可變地設(shè)定轉(zhuǎn)向傳動比。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛的行駛軌跡控制裝置，計算用于以追隨目標(biāo)軌跡的方式使車輛行駛的轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角，基于所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角由轉(zhuǎn)向角控制單元控制轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角，由此進行車輛的行駛軌跡控制， 所述車輛的行駛軌跡控制裝置的特征在于， 判定駕駛員的駕駛技能和軌跡變更意圖的至少一方，基于判定結(jié)果來可變地設(shè)定所述行駛軌跡控制中的車輛對目標(biāo)軌跡的追隨性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的行駛軌跡控制裝置，其特征在于， 在駕駛員的駕駛技能高時，與駕駛員的駕駛技能低時相比，較低地設(shè)定所述車輛的追隨性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛的行駛軌跡控制裝置，其特征在于， 基于反映駕駛員的駕駛操作的實際行駛參數(shù)與用于使車輛追隨目標(biāo)軌跡的目標(biāo)行駛參數(shù)的差分的變化率來判定駕駛員的駕駛技能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的行駛軌跡控制裝置，其特征在于， 在駕駛員的軌跡變更意圖強時，與駕駛員的軌跡變更意圖弱時相比，較低地設(shè)定所述車輛的追隨性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的車輛的行駛軌跡控制裝置，其特征在于， 基于反映駕駛員的駕駛操作的實際行駛參數(shù)與用于使車輛追隨目標(biāo)軌跡的目標(biāo)行駛參數(shù)的差分的大小為基準(zhǔn)值以上的狀況的持續(xù)時間，來判定駕駛員有無軌跡變更意圖。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛的行駛軌跡控制裝置，其特征在于， 基于在判定為駕駛員有軌跡變更意圖時的所述差分的大小與持續(xù)時間之積來判定駕駛員的軌跡變更意圖的強弱。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的車輛的行駛軌跡控制裝置，其特征在于， 所述行駛軌跡控制裝置基于行駛車道的信息來推定車輛相對于行駛車道的橫向位置、車輛相對于行駛車道的橫擺角和行駛車道的半徑中的至少一個軌跡控制參數(shù)，基于至少一個軌跡控制參數(shù)來計算轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角，所述行駛參數(shù)包含所述車輛的橫向位置、所述車輛的橫擺角和轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角中的至少一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛的行駛軌跡控制裝置，其特征在于， 通過基于所述車輛的橫向位置的差分的變化率的第一駕駛技能判定值與基于所述車輛的橫擺角的差分的變化率的第二駕駛技能判定值的加權(quán)和來判定駕駛員的駕駛技能，在行駛車道的半徑大時，與行駛車道的半徑小時相比，增大所述第一駕駛技能判定值的權(quán)重。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛的行駛軌跡控制裝置，其特征在于， 使用排除了由所述行駛軌跡控制造成的影響的目標(biāo)行駛參數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9中任一項所述的車輛的行駛軌跡控制裝置，其特征在于， 在車速高時，與車速低時相比，減小使所述車輛的追隨性變化時的變化率。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛的行駛軌跡控制裝置，其特征在于， 所述行駛軌跡控制裝置能夠切換成進行所述行駛軌跡控制的控制模式和不進行所述行駛軌跡控制的非控制模式，在所述非控制模式下也計算轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角，所述差分包含轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角與轉(zhuǎn)向輪的實際轉(zhuǎn)向角的差分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輛的行駛軌跡控制裝置，其特征在于，在所述非控制模式下，通過基于所述轉(zhuǎn)向角的差分的變化率的第三駕駛技能判定值與基于所述轉(zhuǎn)向輪的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向輪的實際轉(zhuǎn)向角的相位差的第四駕駛技能判定值的加權(quán)和，來判定駕駛員的駕駛技能，在行駛車道的半徑大時，與行駛車道的半徑小時相比，增大所述第三駕駛技能判定值的權(quán)重。
13.根據(jù)權(quán)利要求13所述的車輛的行駛軌跡控制裝置，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)向角控制單元能夠變更轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的變化對駕駛員的轉(zhuǎn)向操作的響應(yīng)性，所述行駛軌跡控制裝置在所述非控制模式下根據(jù)駕駛員的駕駛技能的判定結(jié)果來可變地設(shè)定所述轉(zhuǎn)向角控制單元的響應(yīng)性。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的車輛的行駛軌跡控制裝置，其特征在于， 在從所述控制模式向所述非控制模式切換時，存儲與所述車輛的追隨性對應(yīng)的所述轉(zhuǎn)向角控制單元的響應(yīng)性，在所述非控制模式下車輛的行駛持續(xù)時，基于所存儲的響應(yīng)性來控制所述轉(zhuǎn)向角控制單元的響應(yīng)性。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的車輛的行駛軌跡控制裝置，其特征在于， 在所述非控制模式下車輛的行駛結(jié)束時，所述行駛軌跡控制裝置存儲所述轉(zhuǎn)向角控制單元的響應(yīng)性，在所述非控制模式下車輛的行駛開始時，所述行駛軌跡控制裝置將所述轉(zhuǎn)向角控制單元的響應(yīng)性設(shè)定為所存儲的響應(yīng)性。
【文檔編號】B62D6/00GK103998324SQ201280062881
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月26日
【發(fā)明者】井上豪 申請人:豐田自動車株式會社