車輛的駕駛輔助控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的車輛的駕駛輔助控制裝置能夠使對目標路線的快速追隨性和在目標路線上行駛的條件下的車輛動作的穩(wěn)定性得到良好平衡?；谛旭偟缆沸螤钏愠鐾ㄟ^前饋控制沿目標路線行駛所必需的電動電機(12)的前饋控制量Iff、Tff。當(dāng)前的目標路線與本車位置之間的偏移越大時可將預(yù)測時間T可變得設(shè)定為越短，并將經(jīng)過該預(yù)測時間T后的位置作為前方注視點，為消除在該前方注視點處的目標路線與本車輛的車輛軌跡之間的偏移，根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)計算出通過反饋控制沿目標路線行駛所需要的電動電機(12)的反饋控制量Ifb、Tfb。然后，根據(jù)駕駛員的轉(zhuǎn)向扭矩Td、前饋控制量Iff、Tff、反饋控制量Ifb、Tfb，計算出電動電機電流值Icmd。
【專利說明】車輛的駕駛輔助控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過驅(qū)動電動助力轉(zhuǎn)向電機等沿設(shè)定的目標路線行駛的車輛的駕駛輔助控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，出于減少交通事故、減輕駕駛員的負擔(dān)的目的，不斷開發(fā)出以沿設(shè)定的目標路線行駛的方式輔助駕駛的各種各樣的駕駛輔助控制裝置的技術(shù)。作為計算用于使這樣的車輛沿目標路線行駛的目標轉(zhuǎn)向角的方法，眾所周知的是模擬駕駛員的駕駛操作的前方注視點模型。例如:在日本特開2005-170327號公報(以下稱為專利文獻I)中，公開了一種車輛用自動轉(zhuǎn)向控制裝置的技術(shù)，即在將設(shè)定于本車輛前方的前方注視點設(shè)定成隨著本車車速的增大而遠離本車輛，根據(jù)該前方注視點與作為行駛目標路徑的基準路徑之間的誤差來計算轉(zhuǎn)向角的車輛用自動轉(zhuǎn)向控制裝置中，對基于在轉(zhuǎn)彎跟前設(shè)定的前方注視點的誤差進行校正，以使其接近于基于進入該轉(zhuǎn)彎時設(shè)定的前方注視點的誤差。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2005-170327號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]然而，在上述專利文獻I所公開的根據(jù)前方注視點處距離目標路線的橫向偏差設(shè)定目標轉(zhuǎn)向角的情況下，如果縮短從當(dāng)前的車輛位置到前方注視點的距離、或預(yù)測時間(本車輛到達前方注視點為止的時間)，則變成觀察車輛近前而快速追隨目標路線的動作，雖然對目標路線的追隨性會變好，但是由于只重視當(dāng)前的橫向偏差的過度操作而使得目標轉(zhuǎn)向角和車輛動作變得不穩(wěn)定。另一方面，若延長預(yù)測時間，則變成該預(yù)測時間后恢復(fù)至目標路線即可的動作，雖然對目標路線的追隨性變得緩慢，但是不僅進行考慮到與目標路線之間的橫向偏差的預(yù)測控制，還進行考慮到對目標路線的車輛的方向、和/或其變化率(橫擺角速度)的預(yù)測控制，從而得到穩(wěn)定的目標轉(zhuǎn)向角和/或車輛動作。根據(jù)以上所述，利用前方注視點模型來實施駕駛輔助控制時，需要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定預(yù)測時間以使對目標路線的快速追隨性和車輛動作的穩(wěn)定性得到平衡。如上述專利文獻I所公開的那樣，根據(jù)車速設(shè)定前方注視點與保持預(yù)測時間為恒定是相同的，有根據(jù)車速的增加實現(xiàn)車輛動作的穩(wěn)定化的效果，但存在高速時對目標路線的追隨性會變得緩慢這樣的問題。另外，作為應(yīng)對在進入轉(zhuǎn)彎時前方注視點相對轉(zhuǎn)彎過深，從而變成未考慮之后的減速操作的控制這一問題的對策，雖然也公開了根據(jù)前方的道路半徑來改變前方注視點的功能，但是也只是假設(shè)進入轉(zhuǎn)彎時的車速而進行的校正，與車速感應(yīng)的前方注視點的距離設(shè)定基本相同。
[0007]本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，其目的在于提供一種能夠使對目標路線的快速追隨性和在目標路線上行駛的條件下的車輛動作的穩(wěn)定性得到良好平衡的車輛的駕駛輔助控制裝置。
[0008]本發(fā)明的車輛的駕駛輔助控制裝置的一個實施方式，包含:目標路線設(shè)定單元，用于設(shè)定本車輛應(yīng)行駛的目標路線；車輛軌跡估計單元，用于估計本車輛的車輛軌跡；前方注視點計算單元，將根據(jù)當(dāng)前的所述目標路線與所述本車位置之間的偏移可變設(shè)定的預(yù)測時間經(jīng)過后的位置作為前方注視點算出；控制單元，用于至少根據(jù)所述前方注視點處的所述目標路線與所述估計的本車輛的車輛軌跡之間的偏移控制本車輛，以使本車輛沿目標路線行駛。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的車輛的駕駛輔助控制裝置，能夠使對目標路線的快速追隨性和在目標路線上行駛的條件下的車輛動作的穩(wěn)定性得到良好的平衡。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(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。
[0011]圖2為本發(fā)明的一個實施方式的轉(zhuǎn)向控制部的功能框圖。
[0012]圖3為本發(fā)明的一個實施方式的車道保持控制程序的流程圖。
[0013]圖4為本發(fā)明的一個實施方式的坐標系及白線、目標路線的曲率的說明圖。
[0014]圖5為本發(fā)明的一個實施方式的根據(jù)當(dāng)前的目標路線與本車位置之間的偏移設(shè)定的預(yù)測時間的特性的一個例子的說明圖。
[0015]圖6為本發(fā)明的一個實施方式的基于曲率的反饋運算數(shù)的說明圖。
[0016]圖7為本發(fā)明的一個實施方式的基于橫擺角的反饋運算數(shù)的說明圖。
[0017]圖8為表不本發(fā)明的一個實施方式的電動助力轉(zhuǎn)向電機的輸入扭矩與電機電流值之間的關(guān)系特性的一個例子的說明圖。
[0018]圖9為通過根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式所設(shè)定的預(yù)測時間控制的車道保持控制的效果的說明圖，圖9(a)表示相對于目標路線的位置，圖9(b)表示通過控制設(shè)定的目標轉(zhuǎn)向角。
[0019]【符號說明】
[0020]I 電動助力轉(zhuǎn)向裝置
[0021]2 轉(zhuǎn)向軸
[0022]4 轉(zhuǎn)向盤
[0023]5 小齒輪軸
[0024]10LU0R 車輪
[0025]12 電動電機
[0026]20 轉(zhuǎn)向控制部(控制單元)
[0027]20a 前饋控制部(目標路線設(shè)定單元、車輛軌跡估計單元)
[0028]20b 預(yù)測時間設(shè)定部(前方注視點計算單元)
[0029]20c 反饋控制部(目標路線設(shè)定單元、車輛軌跡估計單元、前方注視點計算單元)
[0030]20d 輸入扭矩計算部
[0031]20e 電動助力轉(zhuǎn)向電機基本電流值設(shè)定部
[0032]20f 電動助力轉(zhuǎn)向電機電流值計算部
[0033]21 電機驅(qū)動部
[0034]31前方識別裝置
[0035]32車速傳感器
[0036]33轉(zhuǎn)向角傳感器
[0037]34轉(zhuǎn)向扭矩傳感器

【具體實施方式】
[0038]下面，根據(jù)【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0039]應(yīng)予說明，本發(fā)明的實施方式中，將以所謂的使用了電動助力轉(zhuǎn)向電機的車道保持控制作為車輛的駕駛輔助控制的一個例子進行說明。
[0040]在圖1中，符號I表示與駕駛員輸入相獨立地能夠自由設(shè)定轉(zhuǎn)向角的電動助力轉(zhuǎn)向裝置，在電動助力轉(zhuǎn)向裝置I中，轉(zhuǎn)向軸2介由轉(zhuǎn)向柱3能夠轉(zhuǎn)動自如地支承于未圖示的車體框架上，轉(zhuǎn)向軸2的一端向駕駛席側(cè)延伸，另一端向發(fā)動機室側(cè)延伸。在轉(zhuǎn)向軸2的駕駛席側(cè)端部，固定設(shè)有轉(zhuǎn)向盤4，另外，在向發(fā)動機室側(cè)延伸的端部連接設(shè)有小齒輪軸5。
[0041]在發(fā)動機室，配設(shè)有向車寬方向延伸的轉(zhuǎn)向齒輪箱6，在該轉(zhuǎn)向齒輪箱6中能夠自由往返移動地插入貫通并支承齒條軸7。形成于小齒輪軸5的小齒輪與形成于該齒條軸7的齒條(未圖示)嚙合，從而形成了齒條齒輪式的轉(zhuǎn)向齒輪機構(gòu)。
[0042]另外，齒條軸7的左右兩端從轉(zhuǎn)向齒輪箱6的端部分別伸出，在其端部介由橫拉桿8連接設(shè)有前轉(zhuǎn)向節(jié)9。該前轉(zhuǎn)向節(jié)9能夠轉(zhuǎn)動自如地支承作為轉(zhuǎn)向輪的左右輪10L、10R，同時還能夠被車體框架轉(zhuǎn)向自如地支承。因此，若操作轉(zhuǎn)向盤4，使轉(zhuǎn)向軸2、小齒輪軸5旋轉(zhuǎn)，則通過該小齒輪軸5的旋轉(zhuǎn)，齒條軸7將向左右方向移動，并通過其移動使前轉(zhuǎn)向節(jié)9圍繞主銷軸(未圖示)轉(zhuǎn)動，使左右輪10LU0R向左右方向轉(zhuǎn)向。
[0043]另外，在小齒輪軸5上介由輔助傳動機構(gòu)11連接設(shè)有電動助力轉(zhuǎn)向電機(電動電機)12，通過該電動電機12進行向轉(zhuǎn)向盤4施加的轉(zhuǎn)向扭矩的輔助、以及達到所設(shè)定的轉(zhuǎn)向角(目標轉(zhuǎn)向角)的轉(zhuǎn)向扭矩的附加。電動電機12是由后述轉(zhuǎn)向控制部20將作為控制輸出值的目標電流Icmd輸出到電機驅(qū)動部21，通過電機驅(qū)動部21被驅(qū)動。應(yīng)予說明，雖然轉(zhuǎn)向控制部20也具備轉(zhuǎn)向扭矩的輔助功能，但是在本實施方式中，關(guān)于轉(zhuǎn)向扭矩的輔助功能，省略說明。
[0044]在轉(zhuǎn)向控制部20上連接有用于識別行駛道路形狀的前方識別裝置31，所述前方識別裝置31通過作為行駛道路的形狀識別前方的左右白線以獲取白線位置信息，另外，連接有檢測車速V的車速傳感器32、檢測轉(zhuǎn)向角Θ P的轉(zhuǎn)向角傳感器33、檢測轉(zhuǎn)向扭矩Td的轉(zhuǎn)向扭矩傳感器34。
[0045]前方識別裝置31，例如可以由在車室內(nèi)的頂棚前方具有一定間隔地安裝并對車外對象從不同的視角進行立體攝像的I組CCD相機和處理來自該CCD相機的圖像數(shù)據(jù)的立體圖像處理裝置所構(gòu)成。
[0046]前方識別裝置31的立體圖像處理裝置對來自CXD相機的圖像數(shù)據(jù)的處理可以按如下所述進行。首先，對于用CCD相機拍攝的本車輛的行進方向的I組立體圖像對，根據(jù)對應(yīng)的位置的偏移量獲取距離信息，并生成距離圖像。
[0047]對于白線數(shù)據(jù)的識別，已知白線與道路面相比較亮度高，基于此對道路的寬度方向的亮度變化進行評價，并在圖像平面上確定左右白線在圖像平面中的位置。該白線在實際空間上的位置(x，y，z)是根據(jù)圖像平面上的位置(i，j)及與該位置相關(guān)的算出的視差、即距離信息，利用眾所周知的坐標變換式計算出的。以本車輛的位置為基準設(shè)定的實際空間的坐標系，在本實施方式中，例如圖4所示，以立體相機的正中央下方的道路面為原點，將車寬方向設(shè)定為X軸，將車高方向設(shè)定為y軸，將車長方向(距離方向)設(shè)定為z軸。此時，χ-ζ平面(y = O)在道路平坦時與道路面一致。道路模型通過將道路上的本車輛的行駛車道在距離方向上劃分為多個區(qū)間，并將各區(qū)間中的左右白線與指定白線擬合并連接而呈現(xiàn)出來。另外，本實施方式中，對以I組來自C⑶相機的圖像為基礎(chǔ)識別行駛道路的形狀的例子進行了說明，但是除此之外，也可以以來自單眼相機、彩色相機的圖像信息為基礎(chǔ)獲取。
[0048]然后，轉(zhuǎn)向控制部20，以上述的各輸入信號為基礎(chǔ)，基于行駛道路的形狀算出通過前饋控制能夠沿目標路線(本實施方式中為左側(cè)白線和右側(cè)白線的中間)行駛所必需的電動電機12的前饋控制量Iff、Tff。另外，根據(jù)當(dāng)前的目標路線與本車位置之間的偏移可變設(shè)定預(yù)測時間T，并將經(jīng)過該預(yù)測時間T后的位置作為前方注視點，為了消除在該前方注視點處的目標路線與本車輛的車輛軌跡之間的偏移，計算出根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)通過反饋控制沿目標路線行駛所需要的電動電機12的反饋控制量Ifb、Tfb。然后，以駕駛員的轉(zhuǎn)向扭矩Td、前饋控制量TfT和反饋控制量Tfb為基礎(chǔ)，計算出作為控制輸入值的輸入扭矩Tin，根據(jù)以該輸入扭矩Tin為基礎(chǔ)得到的電動電機基本電流值Ipsb、前饋控制量Iff和反饋控制量Ifb計算出作為控制輸出值的電動電機電流值Icmd，并輸出到電機驅(qū)動部21以驅(qū)動控制電動電機12。
[0049]因此，轉(zhuǎn)向控制部20如圖2所示主要由前饋控制部20a、預(yù)測時間設(shè)定部20b、反饋控制部20c、輸入扭矩計算部20d、電動助力轉(zhuǎn)向電機基本電流值設(shè)定部20e、電動助力轉(zhuǎn)向電機電流值計算部20f構(gòu)成。
[0050]前饋控制部20a輸入由前方識別裝置31所識別的圖像信息。然后，例如，根據(jù)以下的(I)式，計算出沿目標路線行駛所必需的電動電機12的前饋控制量(電流值)Iff，根據(jù)以下的(2)式，計算出前饋控制量(扭矩值)Tff。
[0051]Iff = Giff.k...(I)
[0052]Tff = Gtff.Iff...(2)
[0053]這里，k例如表示用以下的(3)式表示的車道曲率。
[0054]k = (kl+kr) /2 …(3)
[0055]這里，kl為左側(cè)白線的曲率成分，kr為右側(cè)白線的曲率成分。所述的左右白線的曲率成分kl、kr具體而言通過如圖4所示那樣的對于分別構(gòu)成左右白線的點可以使用通過二次的最小二乘法計算得到的二次項的系數(shù)來確定。例如，使用X = A.z2+B.z+C的二次方程式擬合白線的情況下，可將2.A的值作為曲率成分使用。應(yīng)予說明，所述的左右白線的曲率成分kl、kr也可以是各自白線的曲率本身。
[0056]另外，(I)式中的Giff表示預(yù)先設(shè)定的前饋增益，(2)式中的Gtff為預(yù)先設(shè)定的扭矩換算系數(shù)。
[0057]這樣，在前饋控制部20a中計算得到的前饋控制量(扭矩值)Tff輸出到輸入扭矩計算部20d，前饋控制量(電流值)Iff輸出到電動助力轉(zhuǎn)向電機電流值計算部20f。
[0058]預(yù)測時間設(shè)定部20b輸入由前方識別裝置31識別的圖像信息。然后，如圖6所示，求得當(dāng)前的目標路線與本車位置之間的偏移Xi，并以其偏移的絕對值I Xi I為基礎(chǔ)，參照預(yù)先根據(jù)實驗.運算等設(shè)定好的如圖5所示的特性圖來設(shè)定預(yù)測時間T。
[0059]預(yù)測時間T的特性如圖5所示，隨著當(dāng)前的目標路線與本車位置之間的偏移絕對值I Xi I越大預(yù)測時間τ被設(shè)定得越短。正如前面所述，如果縮短當(dāng)前的車輛位置到前方注視點的距離或預(yù)測時間τ，則變成觀察車輛近前而快速追隨目標路線的動作，雖然對目標路線的追隨性會變好，但是由于只重視當(dāng)前的橫向偏差的過度操作而使得目標轉(zhuǎn)向角和車輛動作變得不穩(wěn)定。另一方面，若延長預(yù)測時間，則變成該預(yù)測時間后恢復(fù)至目標路線即可的動作，雖然對目標路線的追隨性變得緩慢，但是不僅進行考慮到與目標路線之間的橫向偏差的預(yù)測控制，還進行考慮到對目標路線的車輛的方向、和/或其變化率(橫擺角速度)的預(yù)測控制，從而得到穩(wěn)定的目標轉(zhuǎn)向角和/或車輛動作。因此，在當(dāng)前的目標路線與本車位置之間的偏移絕對值I xi I較大時，會變成對目標路線的追隨性優(yōu)先的控制，偏移絕對值I xi I較小時，能夠進行考慮到對目標路線的車輛的方向、和/或其變化率(橫擺角速度)的重視穩(wěn)定性、收斂性的預(yù)測控制。出于同樣的理由，行駛道路的轉(zhuǎn)彎半徑P很小時、存在迎面車輛時、在車道寬度狹窄的道路上行駛時，可以重視對目標路線的追隨性而將預(yù)測時間T校正設(shè)定得更短。這樣設(shè)定的預(yù)測時間T被輸出到反饋控制部20c。
[0060]反饋控制部20c輸入由前方識別裝置31識別的圖像信息，由車速傳感器32輸入車速V，由轉(zhuǎn)向角傳感器33輸入轉(zhuǎn)向角0 P，由預(yù)測時間設(shè)定部20b輸入預(yù)測時間T。然后，例如根據(jù)以下的⑷式，計算出沿目標路線行駛所必需的電動電機12的反饋控制量(電流值)Ifb，根據(jù)以下的(5)式，計算出反饋控制量(扭矩值)Tfb。
[0061]Ifb = Gifbd.Δ x+Gfbs.θ...(4)
[0062]Tfb = Gtfb.Ifb...(5)
[0063]這里，⑷式中的第I運算數(shù)「Gifbd.Δχ」的Gifbd表示車道寬度方向的反饋增益，ΛΧ根據(jù)下述(6)式計算得到。
[0064]Ax= (xl+xr) /2-χν......(6)
[0065]在所述(6)式中，XV為車輛的前方注視點的ζ坐標上的X坐標。在本實施方式中，如圖6所示,前方注視點的ζ坐標ζν可通過例如ζν = V.T計算得到。
[0066]因此，在基于車輛的行駛狀態(tài)使用車輛的各參數(shù)和/或車輛固有的穩(wěn)定系數(shù)As等的情況下，前方注視點的X坐標XV例如可通過以下的(7)式算出。
[0067]XV = (1/2).(I/ (I+As.V2)).( Θ p/Lw).(V.T)2...(7)
[0068]這里，Lw為軸距。
[0069]另外，(6)式中的xl為前方注視點的ζ坐標上的左側(cè)白線的X坐標，xr為前方注視點的Z坐標上的右側(cè)白線的X坐標。因此，(4)式的第I運算數(shù)為如圖6所示前方注視點與左右白線的中心點(目標路線)之間的X坐標偏差的運算數(shù)。
[0070]另外，(4)式的第2運算數(shù)「Gfbs.Θ」的Gfbs表示橫擺角反饋增益，Θ可根據(jù)以下的(8)式計算得到。
[0071]Θ = ( Θ tl+ Θ tr)/2......(8)
[0072]S卩，如圖7所示，Θ tl為根據(jù)前方識別裝置31識別的圖像信息得到的本車輛相對于左側(cè)白線的傾斜度，Θ tr為根據(jù)前方識別裝置31識別的圖像信息得到的本車輛相對于右側(cè)白線的傾斜度。另外，這些9tl、可采用例如對圖像信息中得到的白線的各個點通過二次的最小二乘法計算得到的一次項系數(shù)(即，將白線擬合為X = A.z2+B.z+C式時的B值)。
[0073]因此，⑷式的第2運算數(shù)為如圖7所示通過前方識別裝置31識別的相對白線的本車輛行駛姿勢(橫擺角Θ)的運算數(shù)。
[0074]另外，前述(5)式的Gtfb為預(yù)先設(shè)定的扭矩換算系數(shù)。
[0075]這樣，通過反饋控制部20c計算出的反饋控制量(扭矩值)Tfb輸出到輸入扭矩計算部20d，反饋控制量(電流值)Ifb輸出到電動助力轉(zhuǎn)向電機電流值計算部20f。
[0076]輸入扭矩計算部20d，由轉(zhuǎn)向扭矩傳感器34輸入轉(zhuǎn)向扭矩Td，由前饋控制部20a輸入前饋控制量Tff，由反饋控制部20c輸入反饋控制量Tfb。然后，例如根據(jù)以下的(9)式，計算出輸入扭矩Tin，并輸出到電動助力轉(zhuǎn)向電機基本電流值設(shè)定部20e。
[0077]Tin = Td+Gl.(Tff+Tfb)...(9)
[0078]這里，Gl為預(yù)先設(shè)定的增益。
[0079]電動助力轉(zhuǎn)向電機基本電流值設(shè)定部20e，由車速傳感器32輸入車速V，由輸入扭矩計算部20d輸入輸入扭矩Tin。然后，例如參照預(yù)先設(shè)定的圖8所示那樣的輸入扭矩Tin-電動電機基本電流值Ipsb的特性圖設(shè)定電動電機基本電流值Ipsb，并輸出到電動助力轉(zhuǎn)向電機電流值計算部20f。
[0080]電動助力轉(zhuǎn)向電機電流值計算部20f，由前饋控制部20a輸入前饋控制量Iff，由反饋控制部20c輸入反饋控制量Ifb，由電動助力轉(zhuǎn)向電機基本電流值設(shè)定部20e輸入電動電機基本電流值Ipsb。然后，例如根據(jù)以下的(10)式計算出電動電機電流值Icmd，并輸出到電機驅(qū)動部21。
[0081]Icmd = Ipsb+Iff+Ifb......(10)
[0082]如此，在本發(fā)明的實施方式中，構(gòu)成為:前饋控制部20a、反饋控制部20c具有作為目標路線設(shè)定單元、車輛軌跡估計單元的功能，預(yù)測時間設(shè)定部20b、反饋控制部20c具有作為前方注視點計算單元的功能，轉(zhuǎn)向控制部20具有作為控制單元的功能。
[0083]下面，關(guān)于在上述的轉(zhuǎn)向控制部20中運行的車道保持控制，通過圖3的流程圖進行說明。
[0084]首先，在步驟(以下簡稱為“S”)101中，讀取必要參數(shù)、即行駛道路形狀、車速V、轉(zhuǎn)向角Θ P、轉(zhuǎn)向扭矩Td等。
[0085]然后，進入到S102，在前饋控制部20a中，通過前述的(I)式計算出前饋控制量(電流值)iff。
[0086]然后，進入到S103，在前饋控制部20a中，通過前述的(2)式計算出前饋控制量(扭矩值)Tff。
[0087]然后，進入到S104，在預(yù)測時間設(shè)定部20b中，根據(jù)當(dāng)前的目標路線與本車位置之間的偏移Xi，參照預(yù)先根據(jù)實驗?運算等設(shè)定好的如圖5所示的特性圖來設(shè)定預(yù)測時間T。
[0088]然后，進入到S105，在反饋控制部20c中，通過前述的(4)式計算出反饋控制量(電流值)Ifb。
[0089]然后，進入到S106，在反饋控制部20c中，通過前述的(5)式計算出反饋控制量(扭矩值)Tfb。
[0090]然后，進入到S107，在輸入扭矩計算部20d中，通過前述的(9)式計算出輸入扭矩Tin。
[0091]然后，進入到S108，在電動助力轉(zhuǎn)向電機基本電流值設(shè)定部20e中，例如參照預(yù)先設(shè)定好的如圖8所示的輸入扭矩Tin-電動電機基本電流值Ipsb的特性圖設(shè)定電動電機基本電流值Ipsb。
[0092]最后，進入到S109，在電動助力轉(zhuǎn)向電機電流值計算部20f中，例如通過前述的
(10)式，計算出電動電機電流值I cmd，并輸出到電機驅(qū)動部21。
[0093]這樣，本發(fā)明的實施方式中，轉(zhuǎn)向控制部20基于行駛道路形狀計算出通過前饋控制能夠使車輛沿目標路線行駛所必需的電動電機12的前饋控制量Iff、Tff。另外，當(dāng)前的目標路線與本車位置之間的偏移越大將預(yù)測時間T可變設(shè)定得越短，將經(jīng)過該預(yù)測時間T后的位置作為前方注視點，為了消除在該前方注視點處的目標路線與本車輛的車輛軌跡之間的偏移根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)計算出通過反饋控制使車輛沿目標路線行駛所需要的電動電機12的反饋控制量Ifb、Tfb。然后，以駕駛員的轉(zhuǎn)向扭矩Td、前饋控制量Tff和反饋控制量Tfb為基礎(chǔ)計算出作為控制輸入值的輸入扭矩Tin，根據(jù)以該輸入扭矩Tin為基礎(chǔ)而得到的電動電機基本電流值Ipsb、前饋控制量Iff和反饋控制量Ifb計算出作為控制輸出值的電動電機電流值I cmd。
[0094]S卩，如果縮短從當(dāng)前車輛位置到前方注視點的距離、或預(yù)測時間T，則變成觀察車輛近前而快速追隨目標路線的動作，雖然對目標路線的追隨性會變好，但是由于只重視當(dāng)前的橫向偏差的過度操作而使得目標轉(zhuǎn)向角和車輛動作變得不穩(wěn)定。例如圖9(a)中的點劃線所示，當(dāng)前在遠離目標路線的位置(初始位置)LI，在時刻t0開始車道保持控制的情況下，雖然車輛能夠在最早的時刻tl到達目標路線，但之后，距離目標路線會越來越遠，在時刻t4時，呈現(xiàn)距離目標路線的最大偏差，結(jié)果收斂性變差。
[0095]另一方面，如果延長預(yù)測時間，則變成該預(yù)測時間后恢復(fù)至目標路線即可的動作，雖然對目標路線的追隨性變得緩慢，但是不僅進行考慮到與目標路線之間的橫向偏差的預(yù)測控制，還進行考慮到對目標路線的車輛的方向、和/或其變化率(橫擺角速度)的預(yù)測控制，從而得到穩(wěn)定的目標轉(zhuǎn)向角和/或車輛動作。例如圖9(a)中的虛線所示，距離目標路線的偏差變小，能夠期待相對于目標路線的收斂性的提高，但達到目標路線的時刻如t3是最晚的。
[0096]因此，在當(dāng)前的目標路線與本車位置之間的偏移的絕對值I Xi I較大時，采用對目標路線的追隨性優(yōu)先的控制，而偏移的絕對值I Xi I較小時，使其能夠進行考慮到對目標路線的車輛的方向、和/或其變化率(橫擺角速度)的重視穩(wěn)定性、收斂性的預(yù)測控制，從而使對目標路線的快速追隨性和在目標路線上行駛的條件下的車輛動作的穩(wěn)定性得到良好平衡(參照圖9 (a)的實線)。
[0097]另外，在本實施方式中，不僅對電動電機基本電流值Ipsb進行了附加電流控制，還對求得電動電機基本電流值Ipsb時的輸入扭矩Tin進行了上述附加扭矩的控制，但是也可以只對電動電機基本電流值Ipsb進行附加電流控制，或者，只對求得電動電機基本電流值Ipsb時的輸入扭矩Tin進行上述的附加扭矩的控制。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛的駕駛輔助控制裝置，其特征在于，包含: 目標路線設(shè)定單元，用于設(shè)定本車輛應(yīng)行駛的目標路線； 車輛軌跡估計單元，用于估計本車輛的車輛軌跡； 前方注視點計算單元，將根據(jù)當(dāng)前的所述目標路線與本車位置之間的偏移可變設(shè)定的預(yù)測時間經(jīng)過后的位置作為前方注視點算出； 控制單元，用于至少根據(jù)所述前方注視點處的所述目標路線與所述估計的本車輛的車輛軌跡之間的偏移控制本車輛，以使本車輛沿目標路線行駛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的駕駛輔助控制裝置，其特征在于，所述前方注視點計算單元隨著當(dāng)前的所述目標路線與所述本車位置之間的偏移越大將所述預(yù)測時間設(shè)定得越短。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛的駕駛輔助控制裝置，其特征在于，所述前方注視點計算單元隨著行駛車道的車道寬度越窄將所述預(yù)測時間設(shè)定得越短。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛的駕駛輔助控制裝置，其特征在于，所述前方注視點計算單元隨著行駛車道的轉(zhuǎn)彎半徑越小將所述預(yù)測時間設(shè)定得越短。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛的駕駛輔助控制裝置，其特征在于，所述前方注視點計算單元在行駛車道上存在迎面車的情況下將所述預(yù)測時間設(shè)定得較短。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛的駕駛輔助控制裝置，其特征在于，所述控制單元用于控制電動助力轉(zhuǎn)向電機。
【文檔編號】B62D6/08GK104276206SQ201410310280
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月4日
【發(fā)明者】松野浩二 申請人:富士重工業(yè)株式會社