本發(fā)明涉及具備自動駕駛的技術(shù)，沿車道行駛自如的車輛的行駛控制裝置。

背景技術(shù)：

近年，在車輛中，為了使駕駛員能夠更舒適更安全地進(jìn)行駕駛，開發(fā)和提出了利用自動駕駛的技術(shù)的各種技術(shù)方案。例如，在日本特開2001-97234號公報(bào)(以下，專利文獻(xiàn)1)中，公開了如下車輛的轉(zhuǎn)向裝置的技術(shù)：針對以本車輛的橫向位置接近相對于行駛車道區(qū)分線而確定的基準(zhǔn)位置的方式對轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向力進(jìn)行反饋控制的自動轉(zhuǎn)向控制，當(dāng)橫向風(fēng)、傾斜道路等擾動作用到本車輛時(shí)，利用運(yùn)算推定作用于本車輛的橫向力和橫擺力矩，基于以抵消由擾動引起的橫向力和橫擺力矩的方式向反饋控制中的轉(zhuǎn)向量施加由前饋產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向量的值，將轉(zhuǎn)向裝置自動轉(zhuǎn)向，并且根據(jù)本車輛的行駛狀態(tài)改變擾動的判定閾值。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2001-97234號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

但是，車輛的前進(jìn)道路不穩(wěn)定的原因多種多樣，按照橫向風(fēng)、顛簸(路面的凹凸、車轍等引起的車輛行為的不穩(wěn)定)或由路面的傾斜引起的偏航等狀況，車輛行為的不穩(wěn)定方式也不同，因此在通過能夠推定車輛行為的行為觀察分析系統(tǒng)(observer)等的車輛模型，檢測車道內(nèi)橫向位置的不穩(wěn)定并且進(jìn)行修正時(shí)，需要根據(jù)原因進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?。因此，可以考慮如上述的專利文獻(xiàn)1的車輛轉(zhuǎn)向裝置的技術(shù)所公開的，根據(jù)本車輛的行駛狀態(tài)改變擾動的判定閾值。但是，例如，由于顛簸引起的車輛行為變化迅速，因此要求快速的控制動作。若基于此一律加快對檢測到的擾動的控制動作，則對于由路面傾斜引起的穩(wěn)定的偏航的修正動作過剩，可能因車輛行為的不穩(wěn)反而會帶給乘客不安感。

本發(fā)明是鑒于上述情況作出的，其目的在于提供能夠高精度地檢測車輛行為的不穩(wěn)定，并且不會帶給乘客不安感，對車輛行為的不穩(wěn)定以對應(yīng)于其原因的最佳方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)匦拚能囕v的行駛控制裝置車輛。

技術(shù)方案

本發(fā)明的車輛的行駛控制裝置的一個(gè)實(shí)施方式具備：車輛參數(shù)檢測單元，其檢測車輛參數(shù)；車輛參數(shù)推定單元，其利用車輛模型來推定相對于輸入值而被輸出的車輛參數(shù)；擾動抑制參數(shù)計(jì)算單元，其根據(jù)由上述車輛參數(shù)檢測單元檢測出的車輛參數(shù)和由上述車輛參數(shù)推定出單元推定的車輛參數(shù)來推定正在車輛發(fā)生的擾動，并計(jì)算抑制上述擾動的影響的擾動抑制參數(shù)；附加速度可變單元，其根據(jù)由上述車輛參數(shù)檢測單元檢測出的車輛參數(shù)和由上述車輛參數(shù)推定單元推定出的車輛參數(shù)來確定正在車輛發(fā)生的擾動，并且根據(jù)該確定了的擾動對上述擾動抑制參數(shù)的附加速度進(jìn)行可變地設(shè)定；以及擾動抑制單元，其附加由上述附加速度可變單元進(jìn)行了限制的擾動抑制參數(shù)。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的車輛的行駛控制裝置，能夠高精度地檢測車輛行為的不穩(wěn)定，并且不會帶給乘客不安感，對車輛行為的不穩(wěn)定以對應(yīng)于其原因的最佳方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)匦拚?/p>

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)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(gè)實(shí)施方式的控制模塊的功能框圖。

圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的行駛控制部的構(gòu)成說明圖。

圖4是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向控制程序的流程圖。

圖5是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的擾動修正橫擺力矩計(jì)算程序的流程圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的可靠度R₁而設(shè)定的道路曲率的采用比率的一例的說明圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的可靠度R₂而設(shè)定的相對于車道橫擺角的采用比率和相對于車道橫擺角反饋增益的一例的說明圖。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的可靠度R₃而設(shè)定的車道內(nèi)橫向位置的采用比率和車道內(nèi)橫向位置反饋增益的一例的說明圖。

圖9是基于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的圖像信息而得到車道信息的說明圖。

圖10是基于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的地圖信息而得到的車道信息的說明圖。

圖11表示由本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式取得的車道信息的一例，圖11(a)表示圖像信息和地圖信息的可靠度，圖11(b)表示轉(zhuǎn)向角，圖11(c)表示相對于車道橫擺角，圖11(d)表示車道內(nèi)橫向位置。

符號說明

1：電力轉(zhuǎn)向裝置

2：轉(zhuǎn)向軸

4：方向盤

5：齒輪軸

10L、10R：車輪

12：電動馬達(dá)

20：控制模塊

21：馬達(dá)驅(qū)動部

31：前方環(huán)境識別裝置(車道信息檢測單元)

32：導(dǎo)航系統(tǒng)(車道信息檢測單元)

33：車速傳感器

34：轉(zhuǎn)向角傳感器

35：橫擺角速度傳感器

36：轉(zhuǎn)向力矩傳感器

37：橫向加速度傳感器(車輛參數(shù)檢測單元)

41：環(huán)境檢測可靠度設(shè)定部

42：橫擺角速度傳感器反饋增益設(shè)定部(反饋量可變單元)

43：道路曲率輸入值計(jì)算部(車道信息檢測單元、反饋量可變單元)

44：相對于車道橫擺角反饋增益設(shè)定部(反饋量可變單元)

45：相對于車道橫擺角輸入值計(jì)算部(車道信息檢測單元、反饋量可變單元)

46：車道內(nèi)橫向位置反饋增益設(shè)定部(反饋量可變單元)

47：車道內(nèi)橫向位置輸入值計(jì)算部(車道信息檢測單元、反饋量可變單元)

48：行駛控制部

48a：車輛行為推定部(車輛參數(shù)推定單元)

48b：相對于車道橫擺角反饋控制部(控制用車道信息計(jì)算單元)

48c：車道內(nèi)橫向位置反饋控制部(控制用車道信息計(jì)算單元)

48d：擾動修正橫擺力矩計(jì)算部(擾動抑制參數(shù)計(jì)算單元、附加速度可變單元)

49：轉(zhuǎn)向控制部(擾動抑制單元、轉(zhuǎn)向控制單元)

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。

在圖1中，符號1表示獨(dú)立于駕駛員輸入而自由設(shè)定轉(zhuǎn)向角的電力轉(zhuǎn)向裝置，該電力轉(zhuǎn)向裝置1的轉(zhuǎn)向軸2經(jīng)由轉(zhuǎn)向柱3被轉(zhuǎn)動自如地支撐在未圖示的車架上，其一端向駕駛員座椅側(cè)延伸，另一端向發(fā)動機(jī)室側(cè)延伸。在轉(zhuǎn)向軸2的駕駛員座椅側(cè)端部固定設(shè)置有方向盤4，另外，在向發(fā)動機(jī)室側(cè)延伸的端部連接設(shè)置有小齒輪軸5。

在發(fā)動機(jī)室配置有沿車寬方向延伸的轉(zhuǎn)向齒輪箱6，齒條軸7以往復(fù)移動自如地穿插于轉(zhuǎn)向齒輪箱6的方式被支撐在轉(zhuǎn)向齒輪箱6中。形成于小齒輪軸5的齒輪與形成于該齒條軸7的齒條(未圖示)嚙合，形成齒輪齒條式的齒輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。

另外，齒條軸7的左右兩端從轉(zhuǎn)向齒輪箱6的端部分別突出，在其端部經(jīng)由連桿8連接設(shè)置有前轉(zhuǎn)向節(jié)9。該前轉(zhuǎn)向節(jié)9將作為轉(zhuǎn)向輪的左輪10L、右輪10R轉(zhuǎn)動自如地支撐，并且轉(zhuǎn)向自如地支撐在車架上。因此，若操作方向盤4，使轉(zhuǎn)向軸2、小齒輪軸5旋轉(zhuǎn)，則利用該齒輪軸5的旋轉(zhuǎn)使齒條軸7向左右方向移動，并且利用該移動使前轉(zhuǎn)向節(jié)9以轉(zhuǎn)向銷軸(未圖示)為中心轉(zhuǎn)動，而使左輪10L、右輪10R向左右方向轉(zhuǎn)向。

另外，在小齒輪軸5上經(jīng)由輔助傳遞機(jī)構(gòu)11連接設(shè)置有電力轉(zhuǎn)向馬達(dá)(電動馬達(dá))12，通過該電動馬達(dá)12進(jìn)行施加到方向盤4的轉(zhuǎn)向力矩的輔助、和為了成為被設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角而對轉(zhuǎn)向力矩的補(bǔ)充。使控制輸出值從后述的控制模塊20輸出到馬達(dá)驅(qū)動部21，電動馬達(dá)12由馬達(dá)驅(qū)動部21驅(qū)動。

在控制模塊20上連接有基于圖像信息識別車輛的前方環(huán)境來取得前方環(huán)境信息(車道信息(也包括存在于車道上的立體物信息))的前方環(huán)境識別裝置31、檢測本車位置信息(緯度、經(jīng)度、移動方向等)并在地圖信息上進(jìn)行本車輛位置的表示以及到達(dá)目的地為止的路徑引導(dǎo)的導(dǎo)航系統(tǒng)32。另外，連接有檢測車速V的車速傳感器33、檢測轉(zhuǎn)向角(實(shí)際轉(zhuǎn)向角)θH的轉(zhuǎn)向角傳感器34、檢測車輛的橫擺角速度(dΨs/dt)的橫擺角速度傳感器35、檢測轉(zhuǎn)向力矩Td的轉(zhuǎn)向力矩傳感器36、檢測橫向加速度Gys的橫向加速度傳感器37。

前方環(huán)境識別裝置31由攝像裝置(立體攝像機(jī)、單眼攝像機(jī)、彩色攝像機(jī)等)(未圖示)構(gòu)成，所述攝像裝置拍攝車輛的外部環(huán)境而取得圖像信息，設(shè)置于車室內(nèi)，并具備固態(tài)攝像元件等。

前方環(huán)境識別裝置31，基于由攝像裝置拍攝的圖像信息，例如，對距離信息進(jìn)行周知的分組處理，將分組處理了的距離信息與預(yù)先設(shè)定的三維的道路形狀數(shù)據(jù)、立體物數(shù)據(jù)等進(jìn)行比較，由此將車道區(qū)劃線數(shù)據(jù)、沿道路存在的護(hù)欄、路邊石等側(cè)壁數(shù)據(jù)、車輛(先行車、對向車、并行車、停靠車輛)等立體物數(shù)據(jù)等與本車輛的相對的位置(距離、角度)和速度一起提取。另外，也基于圖像信息檢測車道的雨天狀態(tài)、雪路狀態(tài)，并向控制模塊20輸出。應(yīng)予說明，除此之外，雨天狀態(tài)、雪路狀態(tài)的信息還可以通過車輛的雨刮器的動作狀態(tài)、道路交通信息通信系統(tǒng)(VICS：Vehicle Information and Communication System：注冊商標(biāo))、車車間通信等而被檢測出。另外，除了圖像信息以外，并行車的信息還可以通過車車間通信、雷達(dá)裝置(激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等)、聲吶等而被檢測出。

前方識別裝置31中的、來自于攝像機(jī)的圖像信息的處理(車道信息的取得)例如通過以下的方式進(jìn)行。如圖9所示，首先，對于由攝像機(jī)拍攝的本車輛的前進(jìn)方向的1組的立體圖像對，根據(jù)對應(yīng)的位置的偏移量求出距離信息，并生成距離圖像。

在白線等車道區(qū)劃線的識別中，基于車道區(qū)劃線與道路面相比為高亮度的常識，評價(jià)道路的寬度方向的亮度變化，在圖像平面上確定左右車道區(qū)劃線在圖像平面中的位置?；趫D像平面上的位置(i，j)以及關(guān)于該位置而計(jì)算出的視差、即基于距離信息，利用周知的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換式算出該車道區(qū)劃線的實(shí)際空間上的位置(x，y，z)。

在本實(shí)施方式中，以本車輛的位置為基準(zhǔn)設(shè)定的實(shí)際空間的坐標(biāo)系為，例如如圖9所示，以攝像機(jī)的中央正下的道路面作為原點(diǎn)O，以車寬方向作為Y軸(右方向?yàn)椤?”)、以車高方向作為Z軸(上方向?yàn)椤?”)，以車長方向(距離方向)作為X軸(前方向?yàn)椤?”)。此時(shí)，在道路平坦的情況下，X-Y平面(Z＝0)與道路面一致。道路模型通過將道路上的本車輛的車道沿距離方向劃分為多個(gè)區(qū)間，并將各區(qū)間中的左右的車道區(qū)劃線以規(guī)定的方式擬合地連接來表現(xiàn)。

在前方識別裝置31中，執(zhí)行已取得的左右車道區(qū)劃線的擬合處理。具體地，本車輛的左側(cè)的車道區(qū)劃線利用最小二乘法通過以下的(1)式被擬合。

y＝AL·x²+BL·x+CL…(1)

另外，本車輛的右側(cè)的車道區(qū)劃線利用最小二乘法通過以下的(2)式被擬合。

y＝AR·x²+BR·x+CR…(2)

這里，上述的(1)式、(2)式中的“AL”和“AR”表示各個(gè)曲線中的曲率，左側(cè)的車道區(qū)劃線的曲率κl為2·AL，右側(cè)的車道區(qū)劃線的曲率κr為2·AR。因此，基于圖像信息的車道的曲率κ_c(下角標(biāo)“c”表示是圖像信息)成為以下的(3)式。

κ_c＝(2·AL+2·AR)/2＝AL+AR…(3)

另外，(1)式、(2)式中的“BL”和“BR”表示各個(gè)曲線的本車輛的寬度方向上的斜率，“CL”和“CR”表示各個(gè)曲線的本車輛的寬度方向上的位置。

進(jìn)而，前方識別裝置31利用以下的(4)式計(jì)算基于圖像信息的本車輛的相對于車道橫擺角Ψ_c并將其輸出。

Ψ_c＝tan^-1((BL+BR)/2)…(4)

另外，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，將基于圖像信息的對車道橫向位置y_c定義為從車道中央(設(shè)定為目標(biāo)路線)起算的偏差位置(參照圖9)。

如上所述，在本實(shí)施方式中，前方識別裝置31作為車道信息檢測單元而設(shè)置。

另外，前方環(huán)境識別裝置31，例如，如日本特開2011-73529號公報(bào)公開的那樣，通過存在于處理區(qū)域內(nèi)的車道區(qū)劃線(白線)的特征量在圖像上在線上排列的量來計(jì)算可靠度，所述處理區(qū)域是在由攝像機(jī)拍攝的圖像上的車道中被判定的區(qū)域。具體地，將在區(qū)域中有理想的直線實(shí)白線的情況下存在的白線特征量的量設(shè)定為1，并且在完全不存在特征量的情況下，或者在無法判定為在線上排列情況下判斷為0，例如，在算出了預(yù)先設(shè)定的閾值(例如0.8)以上的可靠度的情況下，判定為前方環(huán)境信息(圖像信息)的可靠度“高”，在算出了比上述的閾值低的可靠度的情況下，判定為前方環(huán)境信息(圖像信息)的可靠度“低”，該可靠度信息R_c也輸出到控制模塊20。

另外，導(dǎo)航系統(tǒng)32為周知的系統(tǒng)，接收來自于例如GPS衛(wèi)星([Global Positioning System：全地球測位系統(tǒng)]衛(wèi)星)的電波信號而取得車輛的位置信息(緯度、經(jīng)度)，從車速傳感器取得車速，另外，利用地磁傳感器或者陀螺儀傳感器等，取得移動方向信息。并且，導(dǎo)航系統(tǒng)32具備生成用于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航功能的路徑信息的導(dǎo)航ECU、存儲地圖信息(供應(yīng)商數(shù)據(jù)和更新了的數(shù)據(jù))的地圖數(shù)據(jù)庫、以及例如液晶顯示器等顯示部(以上，皆未圖示)而構(gòu)成。

導(dǎo)航ECU將到達(dá)由使用者指定的目的地為止的路徑信息疊加于地圖圖像而顯示在顯示部上，并且基于被檢測的車輛的位置、速度、行駛方向等信息，將車輛的當(dāng)前位置疊加在顯示部上的地圖圖像而顯示。另外，在地圖數(shù)據(jù)庫中，存儲節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)施數(shù)據(jù)等構(gòu)成道路地圖所需的信息。如圖10所示，節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)與構(gòu)成地圖圖像的道路的位置和形狀相關(guān)，包括例如含有道路的分岐點(diǎn)(交差點(diǎn))的道路上的點(diǎn)(節(jié)點(diǎn)Pn)的坐標(biāo)(緯度、經(jīng)度)；含有該節(jié)點(diǎn)Pn的道路的方向、種類(例如高速道路、干線道路、縣道這樣的信息)；道路在該節(jié)點(diǎn)Pn處的類型(直線區(qū)間、圓弧區(qū)間(圓弧曲線部)、回旋(clothoid)曲線區(qū)間(緩和曲線部))和轉(zhuǎn)彎曲率κ_m的數(shù)據(jù)。因此，如圖10所示，利用車輛的在疊加有當(dāng)前位置的地圖上的位置來確定本車輛的行駛路徑，將該本車輛的行駛路徑作為目標(biāo)前進(jìn)路而利用最接近本車輛的位置Po(k)的節(jié)點(diǎn)Pn(k)的信息，取得道路的轉(zhuǎn)彎曲率κ_m(或者半徑)、道路的方向等行駛路徑信息。進(jìn)而，設(shè)施數(shù)據(jù)包括與存在于各節(jié)點(diǎn)Pn的附近的設(shè)施信息相關(guān)的數(shù)據(jù)，與節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)(或者，該節(jié)點(diǎn)所存在的鏈接數(shù)據(jù))相關(guān)聯(lián)而存儲。另外，導(dǎo)航系統(tǒng)32利用由上一次的本車位置Po(k-1)和本次的本車位置Po(k)取得的本車輛的前進(jìn)方向(角度)與最接近于本次的本車輛的位置Po(k)的節(jié)點(diǎn)Pn(k)的道路的方位角之差，計(jì)算出基于地圖信息的車輛的相對于車道橫擺角Ψ_m，并與基于地圖信息的對車道橫向位置y_m一起輸出。應(yīng)予說明，在本實(shí)施方式中，將對車道橫向位置y_m定義為從車道中央(設(shè)定為目標(biāo)路徑)起算的偏差位置(參照圖10)。這樣，導(dǎo)航系統(tǒng)32作為車道信息檢測單元而設(shè)置。另外，導(dǎo)航系統(tǒng)32，參照來自于GPS衛(wèi)星的電波的接收狀態(tài)和地圖信息的更新狀態(tài)，在來自于GPS衛(wèi)星的電波的接收狀態(tài)良好且地圖信息為在預(yù)定期間以內(nèi)的地圖數(shù)據(jù)的情況下，判定為地圖信息的可靠度為“高”，在其中任一方的狀態(tài)變差(來自于GPS衛(wèi)星的電波的接收狀態(tài)變差的情況或者地圖數(shù)據(jù)過時(shí)的情況)的情況下，判定為地圖信息的可靠度“低”，也將地圖信息的可靠度信息R_m輸出到控制模塊20。

在控制模塊20中輸入有由上述的前方環(huán)境識別裝置31檢測出的前方環(huán)境信息(車道信息(包括存在于車道上的立體物信息))、由導(dǎo)航系統(tǒng)32檢測出的車道信息、由車速傳感器33檢測出的車速V、由轉(zhuǎn)向角傳感器34檢測出的轉(zhuǎn)向角θH、由橫擺角速度傳感器35檢測出的橫擺角速度(dΨ_s/dt)，由轉(zhuǎn)向力矩傳感器36檢測出的轉(zhuǎn)向力矩Td、由橫向加速度傳感器37檢測出的橫向加速度Gy_s。

控制模塊20基于上述的各輸入值，根據(jù)圖像信息和地圖信息的可靠度能夠改變圖像信息和地圖信息的采用比率來檢測車道信息。另外，通過車輛的兩輪模型來推定與接收的轉(zhuǎn)向角θH對應(yīng)而輸出的車輛行為，基于該推定的車輛行為，檢測關(guān)于車輛所行駛的車道的車道信息(相對于車道橫擺角Ψ_ovs、車道內(nèi)橫向位置y_ovs)，將檢測到的車道信息根據(jù)其可靠度而進(jìn)行可變地設(shè)定來進(jìn)行反饋，作為控制用車道信息計(jì)算并輸出。進(jìn)而，根據(jù)由橫向加速度傳感器37檢測出的橫向加速度Gy_s和由車輛的兩輪模型推定出的橫向加速度Gy_ovs來推定正在車輛發(fā)生的擾動，計(jì)算抑制該擾動的影響的擾動修正橫擺力矩Mzs，另一方面，確定正在車輛發(fā)生的擾動，并根據(jù)確定了的擾動對用于附加擾動修正橫擺力矩Mzs的限速率R(＝ΔMzs/Δt)進(jìn)行可變地設(shè)定，由限速率R對擾動修正橫擺力矩Mzs進(jìn)行限制，并輸出擾動修正橫擺力矩Mzs。控制模塊20基于這些接收的控制用車道信息和擾動修正橫擺力矩Mzs進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制。

因此，如圖2所示，控制模塊20主要由環(huán)境檢測可靠度設(shè)定部41、橫擺角速度傳感器反饋增益設(shè)定部42、道路曲率輸入值計(jì)算部43、相對于車道橫擺角反饋增益設(shè)定部44、相對于車道橫擺角輸入值計(jì)算部45、車道內(nèi)橫向位置反饋增益設(shè)定部46、車道內(nèi)橫向位置輸入值計(jì)算部47、行駛控制部48、轉(zhuǎn)向控制部49構(gòu)成。

環(huán)境檢測可靠度設(shè)定部41從前方環(huán)境識別裝置31接收圖像信息的可靠度R_c，從導(dǎo)航系統(tǒng)32接收地圖信息的可靠度R_m。并且，例如，如以下所述，根據(jù)各自的可靠度的組合來設(shè)定環(huán)境檢測可靠度R₁、R₂、R₃，并輸出到道路曲率輸入值計(jì)算部43、相對于車道橫擺角反饋增益設(shè)定部44、相對于車道橫擺角輸入值計(jì)算部45、車道內(nèi)橫向位置反饋增益設(shè)定部46、車道內(nèi)橫向位置輸入值計(jì)算部47。

·對應(yīng)于道路曲率的環(huán)境檢測可靠度R₁以如下方式設(shè)定。

圖像信息的可靠度…“低”，且地圖信息的可靠度…“低”時(shí)為0

圖像信息的可靠度…“低”，且地圖信息的可靠度…“高”時(shí)為10

圖像信息的可靠度…“高”，且地圖信息的可靠度…“低”時(shí)為20

圖像信息的可靠度…“高”，且地圖信息的可靠度…“高”時(shí)為30

·對應(yīng)于相對于車道橫擺角的環(huán)境檢測可靠度R₂以如下方式設(shè)定。

圖像信息的可靠度…“低”，且地圖信息的可靠度…“低”時(shí)為0

圖像信息的可靠度…“低”，且地圖信息的可靠度…“高”時(shí)為10

圖像信息的可靠度…“高”，且地圖信息的可靠度…“低”時(shí)為20

圖像信息的可靠度…“高”，且地圖信息的可靠度…“高”時(shí)為30

·對應(yīng)于車道內(nèi)橫向位置的環(huán)境檢測可靠度R₃以如下方式設(shè)定。

圖像信息的可靠度…“低”，且地圖信息的可靠度…“低”時(shí)為0

圖像信息的可靠度…“低”，且地圖信息的可靠度…“高”時(shí)為10

圖像信息的可靠度…“高”，且地圖信息的可靠度…“低”時(shí)為20

圖像信息的可靠度…“高”，且地圖信息的可靠度…“高”時(shí)為30

應(yīng)予說明，在本實(shí)施方式中，以各圖像信息和地圖信息的可靠度相同時(shí)的各可靠度為相同值的方式設(shè)定(例如，圖像信息的可靠度…“低”且地圖信息的可靠度…“低”時(shí)，R₁＝R₂＝R₃＝0)，但也可以為設(shè)定為各自不同的值的方式。

橫擺角速度傳感器反饋增益設(shè)定部42從轉(zhuǎn)向角傳感器34接收轉(zhuǎn)向角θH，從轉(zhuǎn)向力矩傳感器36接收轉(zhuǎn)向力矩Td。并且，例如，在以下的(5)式的轉(zhuǎn)向力矩Td和轉(zhuǎn)向角θH的關(guān)系不成立的情況下，判定為通過利用本實(shí)施方式的車輛模型進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算誤差增加，將使橫擺角速度傳感器反饋增益K₁增大(增強(qiáng)來自于由橫擺角速度傳感器35檢測出的橫擺角速度(dΨ_s/dt)的值的反饋控制的影響)的信號輸出到行駛控制部48。

K1L≤Td/θH≤K1H…(5)

這里，K1L、K1H是預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)、計(jì)算設(shè)定的常數(shù)。

這樣，橫擺角速度傳感器反饋增益設(shè)定部42作為反饋量可變單元而被設(shè)置。

道路曲率輸入值計(jì)算部43從前方環(huán)境識別裝置31接收由圖像信息生成的道路曲率κ_c、車道的雨天狀態(tài)、雪路狀態(tài)的檢測結(jié)果，從導(dǎo)航系統(tǒng)32接收由地圖信息生成的道路曲率κ_m，從環(huán)境檢測可靠度設(shè)定部41接收對應(yīng)于道路曲率的環(huán)境檢測可靠度R₁。

首先，基于對應(yīng)于道路曲率的環(huán)境檢測可靠度R₁，例如，參照圖6所示的圖表，設(shè)定由圖像信息生成的道路曲率κ_c的采用比率a₁和由地圖信息生成的道路曲率κ_m的采用比率a₂。

接著，對所設(shè)定的由圖像信息生成的道路曲率κ_c的采用比率a₁和由地圖信息生成的道路曲率κ_m的采用比率a₂進(jìn)行以下修正。

對于雨天路、雪路來說，由圖像信息生成的車道識別的可靠度變低，因此對由圖像信息生成的道路曲率κ_c的采用比率a₁進(jìn)行減法修正(a₁＝a₁－Δa)，對由地圖信息生成的道路曲率κ_m的采用比率a₂進(jìn)行增大修正(a₂＝a₂+Δa)，利用以下的(6)式，計(jì)算道路曲率輸入值κ_mc并輸出到行駛控制部48。

κ_mc＝κ_c·a₁+κ_m·a₂…(6)

這里，a₁+a₂＝1。另外，由圖6可知，對應(yīng)于道路曲率的環(huán)境檢測可靠度R₁為0，即，圖像信息的可靠度…“低”，且地圖信息的可靠度…“低”時(shí)，由車道信息生成的道路曲率輸入值κ_mc的可靠性無，不向車輛模型進(jìn)行反饋控制。這樣，道路曲率輸入值計(jì)算部43作為車道信息檢測單元、反饋量可變單元而被設(shè)置。

相對于車道橫擺角反饋增益設(shè)定部44從前方環(huán)境識別裝置31接收并行車信息，從環(huán)境檢測可靠度設(shè)定部41接收對應(yīng)于相對于車道橫擺角的環(huán)境檢測可靠度R₂。并且，首先，基于對應(yīng)于相對于車道橫擺角的環(huán)境檢測可靠度R₂，例如，參照圖7所示的圖表設(shè)定相對于車道橫擺角反饋增益K₂。

接著，在車道存在并行車的情況下，由于可能在由本實(shí)施方式的車輛模型計(jì)算的橫擺角速度(dΨ_ovs/dt)中含有擾動，因此相對于車道橫擺角反饋增益K₂進(jìn)行增大修正(增加根據(jù)車道信息檢測出的相對于車道橫擺角Ψ_mc的反饋控制的影響)，并且向行駛控制部48輸出。這樣，相對于車道橫擺角反饋增益設(shè)定部44作為反饋量可變單元而被設(shè)置。

相對于車道橫擺角輸入值計(jì)算部45從前方環(huán)境識別裝置31接收由圖像信息生成的相對于車道橫擺角Ψ_c、車道的雨天狀態(tài)、雪路狀態(tài)的檢測結(jié)果，從導(dǎo)航系統(tǒng)32接收由地圖信息生成的相對于車道橫擺角Ψ_m，從環(huán)境檢測可靠度設(shè)定部41接收對應(yīng)于相對于車道橫擺角的環(huán)境檢測可靠度R₂。

首先，基于對應(yīng)于相對于車道橫擺角的環(huán)境檢測可靠度R₂，例如，參照圖7所示的圖表，設(shè)定由圖像信息生成的相對于車道橫擺角Ψ_c的采用比率a₃和由地圖信息生成的相對于車道橫擺角Ψ_m的采用比率a₄。

接著，對所設(shè)定的由圖像信息生成的相對于車道橫擺角Ψ_c的采用比率a₃和由地圖信息生成的相對于車道橫擺角Ψ_m的采用比率a₄進(jìn)行如下修正。

對于雨天路、雪路來說，由圖像信息生成的車道識別的可靠度變低，因此對由圖像信息生成的相對于車道橫擺角Ψ_c的采用比率a₃做減法修正(a₃＝a₃－Δa)，對由地圖信息生成的相對于車道橫擺角Ψ_m的采用比率a₄做增加修正(a₄＝a₄+Δa)，利用以下的(7)式，計(jì)算相對于車道橫擺角輸入值Ψ_mc并行駛控制部48輸出。

Ψ_mc＝Ψ_c·a₃+Ψ_m·a₄…(7)

這里，a₃+a₄＝1。另外，由圖7可知，對應(yīng)于相對于車道橫擺角的環(huán)境檢測可靠度R₂為0，即圖像信息的可靠度…“低”且地圖信息的可靠度…“低”時(shí)，由車道信息生成的相對于車道橫擺角輸入值Ψ_mc的可靠性無，不向車輛模型進(jìn)行反饋控制。這樣，相對于車道橫擺角輸入值計(jì)算部45作為車道信息檢測單元、反饋量可變單元而被設(shè)置。

車道內(nèi)橫向位置反饋增益設(shè)定部46從前方環(huán)境識別裝置31接收并行車信息，從環(huán)境檢測可靠度設(shè)定部41接收對應(yīng)于車道內(nèi)橫向位置的環(huán)境檢測可靠度R₃。首先，基于對應(yīng)于車道內(nèi)橫向位置的環(huán)境檢測可靠度R₃，例如，參照圖8所示的圖表設(shè)定車道內(nèi)橫向位置反饋增益K3。

接著，在車道存在并行車的情況下，在利用本實(shí)施方式的車輛模型計(jì)算的橫擺角速度(dΨ_ovs/dt)中可能含有擾動，因此對車道內(nèi)橫向位置反饋增益K₃進(jìn)行增大修正(增強(qiáng)由車道信息檢測的車道內(nèi)橫向位置y_mc的反饋控制的影響)，并向行駛控制部48輸出。這樣，車道內(nèi)橫向位置反饋增益設(shè)定部46作為反饋量可變單元而被設(shè)置。

車道內(nèi)橫向位置輸入值計(jì)算部47從前方環(huán)境識別裝置31接收由圖像信息生成的車道內(nèi)橫向位置y_c、車道的雨天狀態(tài)、雪路狀態(tài)的檢測結(jié)果，從導(dǎo)航系統(tǒng)32接收由地圖信息生成的車道內(nèi)橫向位置y_m，從環(huán)境檢測可靠度設(shè)定部41接收對應(yīng)于車道內(nèi)橫向位置的環(huán)境檢測可靠度R₃。

首先，基于對應(yīng)于車道內(nèi)橫向位置的環(huán)境檢測可靠度R₃，例如，參照圖8所示的圖表，設(shè)定由圖像信息生成的車道內(nèi)橫向位置y_c的采用比率a₅和由地圖信息生成的車道內(nèi)橫向位置y_m的采用比率a₆。

接著，對所設(shè)定的由圖像信息生成的車道內(nèi)橫向位置y_c的采用比率a₅和由地圖信息生成的車道內(nèi)橫向位置y_m的采用比率a₆進(jìn)行如下修正。

在雨天路、雪路由圖像信息生成的車道識別的可靠度變低，因此對由圖像信息生成的車道內(nèi)橫向位置y_c的采用比率a₅做減法修正(a₅＝a₅－Δa)，對由地圖信息生成的車道內(nèi)橫向位置y_m的采用比率a₆做增加修正(a₆＝a₆+Δa)，利用以下的(8)式，計(jì)算車道內(nèi)橫向位置輸入值y_mc并向行駛控制部48輸出。

y_mc＝y(tǒng)_c·a₅+y_m·a₆…(8)

這里，a₅+a₆＝1。另外，由圖8可知，對應(yīng)于車道內(nèi)橫向位置的環(huán)境檢測可靠度R₃為0，即圖像信息的可靠度…“低”且地圖信息的可靠度…“低”時(shí)，由車道信息生成的車道內(nèi)橫向位置輸入值y_mc的可靠性無，不對車輛模型進(jìn)行反饋控制。這樣，車道內(nèi)橫向位置輸入值計(jì)算部47作為車道信息檢測單元、反饋量可變單元而被設(shè)置。

行駛控制部48從車速傳感器33接收車速V，從轉(zhuǎn)向角傳感器34接收轉(zhuǎn)向角θH，從橫擺角速度傳感器35接收橫擺角速度(dΨ_s/dt)，從橫向加速度傳感器37接收橫向加速度Gy_s。另外，從橫擺角速度傳感器反饋增益設(shè)定部42接收橫擺角速度傳感器反饋增益K₁，從道路曲率輸入值計(jì)算部43接收道路曲率輸入值κ_mc，從相對于車道橫擺角反饋增益設(shè)定部44接收相對于車道橫擺角反饋增益K₂，從相對于車道橫擺角輸入值計(jì)算部45接收相對于車道橫擺角輸入值Ψ_mc，從車道內(nèi)橫向位置反饋增益設(shè)定部46接收車道內(nèi)橫向位置反饋增益K₃，從車道內(nèi)橫向位置輸入值計(jì)算部47接收車道內(nèi)橫向位置輸入值y_mc。

并且，行駛控制部48通過車輛的兩輪模型推定相對于接收的轉(zhuǎn)向角θH而輸出的車輛的橫擺角速度(dΨ_ovs/dt)?；谠撏贫说臋M擺角速度(dΨ_ovs/dt)，計(jì)算關(guān)于車輛所行駛的車道的車道信息(相對于車道橫擺角Ψ_ovs、車道內(nèi)橫向位置y_ovs)。針對這些推定出的橫擺角速度(dΨ_ovs/dt)、相對于車道橫擺角Ψ_ovs、車道內(nèi)橫向位置y_ovs，使用根據(jù)車輛的運(yùn)行狀態(tài)設(shè)定的橫擺角速度傳感器反饋增益K₁、根據(jù)環(huán)境檢測可靠度R₂、R₃設(shè)定的相對于車道橫擺角反饋增益K2、車道內(nèi)橫向位置反饋增益K3來反饋橫擺角速度(dΨ_s/dt)、道路曲率輸入值κ_mc、相對于車道橫擺角輸入值Ψ_mc、車道內(nèi)橫向位置輸入值y_mc，且計(jì)算出控制用的車道信息(相對于車道橫擺角Ψ_ovs、車道內(nèi)橫向位置y_ovs)并向轉(zhuǎn)向控制部49輸出。進(jìn)而，行駛控制部48根據(jù)由橫向加速度傳感器37檢測出的橫向加速度Gys和由車輛的兩輪模型推定的橫向加速度Gy_ovs來推定正在車輛發(fā)生的擾動，計(jì)算出抑制該擾動的影響的擾動修正橫擺力矩Mzs，另一方面，確定在車輛中發(fā)生的擾動，并且根據(jù)確定了的擾動來對用于附加擾動修正橫擺力矩Mzs的限速率R進(jìn)行可變地設(shè)定，通過限速率R對擾動修正橫擺力矩Mzs進(jìn)行限制，并將擾動修正橫擺力矩Mzs向轉(zhuǎn)向控制部49輸出。

因此，如圖3所示，行駛控制部48主要由車輛行為推定部48a、相對于車道橫擺角反饋控制部48b、車道內(nèi)橫向位置反饋控制部48c、擾動修正橫擺力矩計(jì)算部48d構(gòu)成。

車輛行為推定部48a為通過推定與接收的轉(zhuǎn)向角θH對應(yīng)而輸出的車輛行為(車輛的橫擺角速度(dΨ_ovs/dt)、車體滑移角β_ovs、橫向加速度Gy_ovs)的兩輪模型，由行為觀察分析系統(tǒng)構(gòu)成。以下說明行為觀察分析系統(tǒng)的構(gòu)成。

也就是說，當(dāng)設(shè)前后輪的側(cè)滑力(1個(gè)輪)為Cf、Cr，設(shè)車體質(zhì)量為M，設(shè)橫向加速度為Gy時(shí)，與車輛橫方向的并行運(yùn)動相關(guān)的運(yùn)動方程式成為

2·Cf+2·Cr＝M·Gy…(9)。

另一方面，當(dāng)設(shè)從重心起到前后輪軸的距離為Lf、Lr，設(shè)車體的橫擺慣性力矩為Iz，設(shè)橫擺角加速度為(d²Ψ/dt²)時(shí)，與繞重心點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動相關(guān)的運(yùn)動方程式由以下的(10)式表示。

2·Cf·Lf－2·Cr·Lr＝Iz·(d²Ψ/dt²)…(10)

另外，當(dāng)設(shè)車體滑移角為β，設(shè)車體滑移角速度為(dβ/dt)時(shí)，橫向加速度Gy由，

Gy＝V·((dβ/dt)+(dΨ/dt))…(11)

表示。這里(dΨ/dt)為橫擺角速度。

因此，上述(9)式成為以下的(12)式。

2·Cf+2·Cr＝M·V·((dβ/dt)+(dΨ/dt))…(12)

側(cè)滑力相對于輪胎的橫滑移角進(jìn)行接近于一次延遲的應(yīng)答，但以下忽略該應(yīng)答延遲，進(jìn)而使用將懸架的特性加入到輪胎特性而得的等價(jià)輪胎偏轉(zhuǎn)剛度(cornering power)進(jìn)行線性化。

Cf＝Kf·αf…(13)

Cr＝Kr·αr…(14)

這里，Kf、Kr為前后輪的等價(jià)輪胎偏轉(zhuǎn)剛度，αf、αr為前后輪的橫滑移角。

由于在等價(jià)輪胎偏轉(zhuǎn)剛度Kf、Kr中考慮側(cè)傾(roll)、懸架的影響，因此使用該等價(jià)輪胎偏轉(zhuǎn)剛度Kf、Kr，并將前后輪舵角設(shè)為δf、轉(zhuǎn)向傳動比設(shè)為n，前后輪的橫滑移角αf、αr能夠進(jìn)行如下簡化。

αf＝δf-(β+Lf·(dΨ/dt)/V)

＝(θH/n)-(β+Lf·(dΨ/dt)/V)…(15)

αr＝-(β-Lr·(dΨ/dt)/V)…(16)

歸納以上的運(yùn)動方程式，得到由以下的(17)式表示的狀態(tài)方程式，由圖3的車輛行為推定部48a的行為觀察分析系統(tǒng)的構(gòu)成來表現(xiàn)。利用該行為觀察分析系統(tǒng)，相對于被輸入的轉(zhuǎn)向角θH產(chǎn)生的車輛行為(橫擺角速度(dΨ_ovs/dt)、車體滑移角β_ovs、橫向加速度Gy_ovs)被推定。

其中，

A11＝-2·(Lf²·Kf+Lr²·Kr)/(Iz·V)

A12＝-2·(Lf·Kf-Lr·Kr)/Iz

A21＝(-2·(Lf·Kf-Lr·Kr)/(M·V²))-1

A22＝-2·(Kf+Kr)/(M·V)

B1＝2·Lf·Kf/Iz

B2＝2·Kf/(M·V)

因此，在車輛行為推定部48a中從車速傳感器33接收車速V，從轉(zhuǎn)向角傳感器34接收轉(zhuǎn)向角θH，從橫擺角速度傳感器35接收橫擺角速度(dΨ_s/dt)，從橫擺角速度傳感器反饋增益設(shè)定部42接收橫擺角速度傳感器反饋增益K₁。

并且，在車輛行為推定部48a中，針對由上述的(17)式計(jì)算出的橫擺角速度(dΨ_ovs/dt)，根據(jù)來自于橫擺角速度傳感器35的橫擺角速度(dΨ_s/dt)進(jìn)行反饋控制。此時(shí)，決定反饋量的橫擺角速度傳感器反饋增益K₁，如前述那樣，在本實(shí)施方式的車輛模型下的計(jì)算中，判定為使計(jì)算誤差增加的情況下，向增大橫擺角速度傳感器反饋增益K₁(加強(qiáng)來自于由橫擺角速度傳感器35檢測出的橫擺角速度(dΨ_s/dt)的值的反饋控制的影響)的方向設(shè)定，因此由車輛行為推定部48a計(jì)算出的橫擺角速度(dΨ_ovs/dt)的精度被良好地保持。應(yīng)予說明，由車輛行為推定部48a推定的橫向加速度Gy_ovs例如由前述的(11)式計(jì)算出。

這樣，由車輛行為推定部48a計(jì)算出的橫擺角速度(dΨ_ovs/dt)被輸出到相對于車道橫擺角反饋控制部48b，車體滑移角β_ovs被輸出到車道內(nèi)橫向位置反饋控制部48c，橫向加速度Gy_ovs被輸出到擾動修正橫擺力矩計(jì)算部48d。這樣，車輛行為推定部48a作為車輛參數(shù)推定單元而被設(shè)置。

相對于車道橫擺角反饋控制部48b從車速傳感器33接收車速V，從道路曲率輸入值計(jì)算部43接收道路曲率輸入值κ_mc，從相對于車道橫擺角反饋增益設(shè)定部44接收相對于車道橫擺角反饋增益K₂，從相對于車道橫擺角輸入值計(jì)算部45接收相對于車道橫擺角輸入值Ψ_mc，動車輛行為推定部48a接收橫擺角速度(dΨ_ovs/dt)。

并且，相對于車道橫擺角反饋控制部48b將車速V乘以來自于道路曲率輸入值計(jì)算部43的道路曲率輸入值κ_m，從而計(jì)算出對應(yīng)于道路曲率輸入值κ_mc的橫擺角速度(dΨ_mc/dt)。這里，如前說述，道路曲率輸入值κ_mc根據(jù)圖像信息和地圖信息的可靠度而被高精度地算出，因此也能夠高精度地得到與道路曲率輸入值κ_mc對應(yīng)的橫擺角速度(dΨ_mc/dt)的值。

對應(yīng)于該道路曲率輸入值κ_mc的橫擺角速度(dΨ_mc/dt)和來自于車輛行為推定部48a的橫擺角速度(dΨ_ovs/dt)的差值成為相對于車道的橫擺角速度，通過對其積分來計(jì)算相對于車道橫擺角Ψ_ovs。

在相對于車道橫擺角反饋控制部48b中，對于如上所述計(jì)算出的相對于車道橫擺角Ψ_ovs，通過來自于相對于車道橫擺角輸入值計(jì)算部45的相對于車道橫擺角輸入值Ψ_mc進(jìn)行反饋控制，并輸出到車道內(nèi)橫向位置反饋控制部48c。這里，如前所述，來自于相對于車道橫擺角輸入值計(jì)算部45的相對于車道橫擺角輸入值Ψ_mc根據(jù)圖像信息和地圖信息的可靠度被高精度地計(jì)算出，因此也可以高精度地得到相對于車道橫擺角Ψ_ovs的值。

另外，決定反饋量的相對于車道橫擺角反饋增益K₂如前述那樣根據(jù)相對于車道橫擺角的環(huán)境檢測可靠度R₂而被設(shè)定，在圖像信息和地圖信息的可靠度皆低的情況下被設(shè)定為較小。另外，根據(jù)車道的并行車的存在狀態(tài)而進(jìn)行修正，在車道上存在并行車的情況下，由本實(shí)施方式的車輛模型計(jì)算的橫擺角速度(dΨ_ovs/dt)中可能含有擾動，因此對相對于車道橫擺角反饋增益K₂進(jìn)行增大修正。由此，由相對于車道橫擺角反饋控制部48b計(jì)算出的相對于車道橫擺角Ψ_ovs的精度被良好地保持。這樣，相對于車道橫擺角反饋控制部48b作為控制用車道信息計(jì)算單元而被設(shè)置。

車道內(nèi)橫向位置反饋控制部48c從車速傳感器33接收車速V，從車道內(nèi)橫向位置反饋增益設(shè)定部46接收車道內(nèi)橫向位置反饋增益K₃，從車道內(nèi)橫向位置輸入值計(jì)算部47接收車道內(nèi)橫向位置輸入值y_mc，從車輛行為推定部48a接收車體滑移角β_ovs，從相對于車道橫擺角反饋控制部48b接收相對于車道橫擺角Ψ_ovs。

并且，車道內(nèi)橫向位置反饋控制部48c將車體滑移角β_ovs和相對于車道橫擺角Ψovs相加，并乘以車速V來進(jìn)行積分，計(jì)算出車道內(nèi)橫向位置y_ovs。

在車道內(nèi)橫向位置反饋控制部48c中，對于該算出的車道內(nèi)橫向位置y_ovs，根據(jù)來自于車道內(nèi)橫向位置輸入值計(jì)算部47的車道內(nèi)橫向位置輸入值y_mc進(jìn)行反饋控制并輸出。這里，如前述那樣，來自于車道內(nèi)橫向位置輸入值計(jì)算部47的車道內(nèi)橫向位置輸入值y_mc根據(jù)圖像信息和地圖信息的可靠度被高精度地算出，因此也可以高精度地得到車道內(nèi)橫向位置y_ovs的值。

另外，決定反饋量的車道內(nèi)橫向位置反饋增益K3如前所述根據(jù)對應(yīng)于車道內(nèi)橫向位置的環(huán)境檢測可靠度R₃而被設(shè)定，在由圖像信息和地圖信息生成的車道信息皆低的情況下被設(shè)定為較小。另外，根據(jù)車道的并行車的存在狀態(tài)被修正，在車道存在并行車的情況下，在由本實(shí)施方式的車輛模型計(jì)算的橫擺角速度(dΨ_ovs/dt)中可能含有擾動，因此對車道內(nèi)橫向位置反饋增益K3進(jìn)行增大修正。由此，由車道內(nèi)橫向位置反饋控制部48c計(jì)算出的車道內(nèi)橫向位置y_ovs的精度被良好地保持。這樣，車道內(nèi)橫向位置反饋控制部48c作為控制用車道信息計(jì)算單元而被設(shè)置。

擾動修正橫擺力矩計(jì)算部48d從作為車輛參數(shù)檢測單元的橫向加速度傳感器37接收橫向加速度Gy_s，從車道內(nèi)橫向位置輸入值計(jì)算部47接收車道內(nèi)橫向位置y_mc，從車輛行為推定部48a接收橫向加速度Gy_ovs。

并且，擾動修正橫擺力矩計(jì)算部48d，如后述的圖5所示，基于擾動修正橫擺力矩算出程序的流程圖，根據(jù)由橫向加速度傳感器37檢測出的橫向加速度Gy_s和由車輛的兩輪模型推定出的橫向加速度Gy_ovs，推定正在車輛發(fā)生的擾動，計(jì)算出抑制該擾動的影響的擾動修正橫擺力矩Mzs，另一方面，確定正在車輛發(fā)生的擾動，根據(jù)確定了的擾動對用于附加擾動修正橫擺力矩Mzs的限速率R進(jìn)行可變地設(shè)定，通過限速率R限制擾動修正橫擺力矩Mzs(i)，并將擾動修正橫擺力矩Mzs(i)輸出到轉(zhuǎn)向控制部49。應(yīng)予說明，擾動修正橫擺力矩Mzs(i)的符號“(i)”表示通過限速率R限制并被輸出的本次的擾動修正橫擺力矩Mzs。這樣，擾動修正橫擺力矩計(jì)算部48d具有作為擾動抑制參數(shù)計(jì)算單元、附加速度可變單元的功能。

轉(zhuǎn)向控制部49經(jīng)由行駛控制部48接收車速V、轉(zhuǎn)向角θH、橫擺角速度(dΨ_s/dt)、道路曲率輸入值κ_mc、相對于車道橫擺角輸入值Ψ_mc、車道內(nèi)橫向位置輸入值y_mc、橫擺角速度(dΨ_ovs/dt)、車體滑移角β_ovs、相對于車道橫擺角Ψ_ovs、車道內(nèi)橫向位置y_ovs、擾動修正橫擺力矩Mzs(i)等的信息。

并且，例如，利用以下的(18)式，計(jì)算出目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θt并輸出到馬達(dá)驅(qū)動部21。

θt＝Gff·κ_mc+Gfb·(y_ovs－yt)+Gfby·(Ψ_ovs－Ψt)

+Gzs·Mzs(i)…(18)

這里，Gff、Gfb、Gfby、Gzs是預(yù)先設(shè)定的常數(shù)。另外，yt為追隨控制的目標(biāo)路徑的車道內(nèi)橫向位置的目標(biāo)值，Ψt為針對追隨控制的目標(biāo)路徑的相對于車道橫擺角的目標(biāo)值，只要以將車道中央作為目標(biāo)路徑，并與車道大致平行地行駛作為目標(biāo)，且滿足本實(shí)施方式的相對于車道橫擺角Ψ_ovs、車道內(nèi)橫向位置y_ovs的定義，則相對于車道橫擺角Ψ_ovs、車道內(nèi)橫向位置y_ovs分別為0。進(jìn)而，在該(18)式中，“+Gzs·Mzs(i)”的運(yùn)算項(xiàng)成為附加用于抑制擾動的擾動修正橫擺力矩Mzs(i)的運(yùn)算項(xiàng)。

這樣，轉(zhuǎn)向控制部49作為擾動抑制單元(轉(zhuǎn)向控制單元)而被設(shè)置。

接著，通過圖4的流程圖說明由上述的控制模塊20執(zhí)行的轉(zhuǎn)向控制。

首先，在步驟(以下，簡稱“S”)101中，環(huán)境檢測可靠度設(shè)定部41讀取前方環(huán)境識別裝置31、導(dǎo)航系統(tǒng)32的可靠度R_c、R_m。

接著，進(jìn)入S102，環(huán)境檢測可靠度設(shè)定部41根據(jù)各個(gè)可靠度的組合來設(shè)定環(huán)境檢測可靠度R₁、R₂、R₃。

接著，進(jìn)入S103，由道路曲率輸入值計(jì)算部43讀取基于圖像信息的道路曲率κ_c、由相對于車道橫擺角輸入值計(jì)算部45讀取基于圖像信息的相對于車道橫擺角Ψ_c、由車道內(nèi)橫向位置輸入值計(jì)算部47讀取基于圖像信息的車道內(nèi)橫向位置y_c。

接著，進(jìn)入S104，由道路曲率輸入值計(jì)算部43讀取基于地圖信息的道路曲率κ_m、由相對于車道橫擺角輸入值計(jì)算部45讀取基于地圖信息的相對于車道橫擺角Ψ_m、由車道內(nèi)橫向位置輸入值計(jì)算部47讀取基于地圖信息的車道內(nèi)橫向位置y_m。

接著，進(jìn)入S105，通過橫擺角速度傳感器反饋增益設(shè)定部42，根據(jù)由前述的(5)式表示的轉(zhuǎn)向特性來設(shè)定橫擺角速度傳感器反饋增益K₁。另外，通過相對于車道橫擺角反饋增益設(shè)定部44，基于對應(yīng)于相對于車道橫擺角的環(huán)境檢測可靠度R₂，例如，參照如圖7所示的圖表來設(shè)定相對于車道橫擺角反饋增益K₂。進(jìn)而，通過車道內(nèi)橫向位置反饋增益設(shè)定部46，基于對應(yīng)于車道內(nèi)橫向位置的環(huán)境檢測可靠度R₃，例如，參照如圖8所示的圖表來設(shè)定車道內(nèi)橫向位置反饋增益K₃。

接著，進(jìn)入S106，通過道路曲率輸入值計(jì)算部43，利用前述的(6)式，計(jì)算道路曲率輸入值κ_mc，通過相對于車道橫擺角輸入值計(jì)算部45，利用前述的(7)式，計(jì)算相對于車道橫擺角輸入值Ψ_mc，通過車道內(nèi)橫向位置輸入值計(jì)算部47，利用前述的(8)式，計(jì)算車道內(nèi)橫向位置輸入值y_mc。

接著，進(jìn)入S107，由行駛控制部48計(jì)算控制用的車道信息(相對于車道橫擺角Ψ_ovs、車道內(nèi)橫向位置y_ovs)。

接著，進(jìn)入S108，如后述的圖5所示，根據(jù)擾動修正橫擺力矩算出程序的流程圖，通過擾動修正橫擺力矩計(jì)算部48d來計(jì)算擾動修正橫擺力矩Mzs(i)。

接著，進(jìn)入S109，轉(zhuǎn)向控制部49例如利用前述的(18)式，計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)向角θt并輸出到馬達(dá)驅(qū)動部21。應(yīng)予說明，用于轉(zhuǎn)向控制的參數(shù)根據(jù)需要從行駛控制部48等讀取。

接著，用圖5的流程圖說明上述的S108，即由擾動修正橫擺力矩計(jì)算部48d執(zhí)行的擾動修正橫擺力矩計(jì)算程序。

首先，在S201中，從車輛行為推定部48a讀取通過車輛的兩輪模型推定的橫向加速度Gy_ovs。

接著，進(jìn)入S202，讀取由橫向加速度傳感器37檢測出的橫向加速度Gy_s。

接著，進(jìn)入S203，計(jì)算出橫向加速度偏差A(yù)y(＝Gy_s－Gy_ovs)。

接著，進(jìn)入S204，對橫向加速度偏差的絕對值|Ay|和預(yù)先利用實(shí)驗(yàn)、計(jì)算等設(shè)定的閾值A(chǔ)y_c進(jìn)行比較。

作為該比較的結(jié)果，在橫向加速度偏差的絕對值|Ay|小于閾值A(chǔ)y_c的情況(|Ay|＜Ay_c的情況)下，判定為存在車輛在傾斜路面上行駛的可能性并進(jìn)入S205，計(jì)算車道內(nèi)橫向位置輸入值y_mc的變化速度Dy。

在S205中計(jì)算出車道內(nèi)橫向位置輸入值y_mc的變化速度Dy，之后進(jìn)入S206，對車道內(nèi)橫向位置輸入值的變化速度的絕對值|Dy|和預(yù)先利用實(shí)驗(yàn)、計(jì)算等設(shè)定的閾值Dy_c進(jìn)行比較。

作為S206的判定的結(jié)果，在車道內(nèi)橫向位置輸入值的變化速度的絕對值|Dy|小于閾值Dy_c的情況(|Dy|＜Dy_c的情況)下，判定為未產(chǎn)生應(yīng)當(dāng)對車輛進(jìn)行修正的擾動，保持該狀態(tài)而退出程序。

相反地，在車道內(nèi)橫向位置輸入值的變化速度的絕對值|Dy|在閾值Dy_c以上的情況(|Dy|≥Dy_c的情況)下，判定為車輛在傾斜路面上行駛，并且存在產(chǎn)生由此引起的擾動的可能性，進(jìn)入S207，對附加橫擺力矩的限速率R進(jìn)行縮小修正。該限速率R為限制附加擾動修正橫擺力矩Mzs(i)的速度的值(即，ΔMzs/Δt)，該擾動修正橫擺力矩Mzs(i)由后述的S208的處理計(jì)算，通過對限速率R進(jìn)行縮小修正，從而使附加擾動修正橫擺力矩Mzs(i)的速度修正為較緩和。這是由于在傾斜路面上行駛的情況下作用于車輛的擾動緩和地作用，因此考慮了該擾動的作用方式。

接著，進(jìn)入S208，例如，利用以下的(19)式計(jì)算出擾動修正橫擺力矩Mzs(i)作為抑制擾動的影響的擾動抑制參數(shù)并將其輸出。

Mzs(i)＝Min(Δt·R+Mzs(i－1)，Mzs(k))…(19)

這里，Min(α，β)為α和β的Min函數(shù)，Δt為控制周期，Mzs(i-1)為擾動修正橫擺力矩Mzs(i)的前次值，Mzs(k)為擾動修正橫擺力矩Mzs(k)的本次值。另外，(19)式的Min函數(shù)中的擾動修正橫擺力矩的本次值Mzs(k)利用例如以下的(20)式算出。

Mzs(k)＝(1+A·V²)·(2·L²·Kf·Kr)

/(V·(Kf+Kr))·K·Dy…(20)

這里，L為軸距，K為通過預(yù)先實(shí)驗(yàn)、計(jì)算等預(yù)先設(shè)定的橫向位置變化速度感應(yīng)控制增益。

另一方面，作為前述的S204的比較的結(jié)果，在橫向加速度偏差的絕對值|Ay|在閾值A(chǔ)y_c以上的情況(|Ay|≥Ay_c的情況)下，判定為存在由顛簸(路面的凹凸、車轍等引起的車輛行為的不穩(wěn)定)引起的擾動作用到車輛的可能性并進(jìn)入S209，計(jì)算車道內(nèi)橫向位置輸入值y_mc的變化速度Dy。

在S209中計(jì)算出車道內(nèi)橫向位置輸入值y_mc的變化速度Dy，之后進(jìn)入S210，對橫向加速度偏差A(yù)y和車道內(nèi)橫向位置輸入值的變化速度Dy的方向進(jìn)行比較。

作為S210的判定的結(jié)果，在橫向加速度偏差A(yù)y和車道內(nèi)橫向位置輸入值的變化速度Dy的方向一致的情況下，判定為應(yīng)當(dāng)抑制的擾動(顛簸)正在作用，進(jìn)入S211，對附加橫擺力矩的限速率R進(jìn)行擴(kuò)大修正。即，顛簸等擾動由于變化快因此需要迅速的控制動作，因此能夠?qū)崿F(xiàn)由擾動修正橫擺力矩Mzs(i)進(jìn)行的迅速的修正。

另外，在橫向加速度偏差A(yù)y和車道內(nèi)橫向位置輸入值的變化速度Dy的方向不一致的情況下，不修正限速率R而保持狀態(tài)不變地進(jìn)入S208，利用前述的(19)式，算出擾動修正橫擺力矩Mzs(i)作為抑制擾動的影響的擾動抑制參數(shù)并將其輸出。

用圖11的時(shí)序圖說明利用本發(fā)明取得的車道信息的一例。

圖11(a)表示圖像信息的可靠度R_c和地圖信息的可靠度R_m，在本例中，在直到時(shí)刻t1為止，圖像信息和地圖信息的可靠度R_c、R_m皆為1，從時(shí)刻t1開始，圖像信息的可靠度R_c降低到擬合為0。應(yīng)予說明，地圖信息的可靠度R_m繼續(xù)保持為1。

因此，在從時(shí)刻t1開始采用的車道信息中，提高由地圖信息生成的車道信息一方的采用比率。

因此，如圖11(c)的相對于車道橫擺角Ψ、圖11(d)的車道內(nèi)橫向位置y的時(shí)序圖所示，時(shí)刻t1之后，當(dāng)?shù)綍r(shí)刻t2時(shí)，由圖像信息生成的相對于車道橫擺角Ψ_c、由圖像信息生成的車道內(nèi)橫向位置y_c的信號表現(xiàn)出不穩(wěn)定，但由地圖信息生成的相對于車道橫擺角Ψ_m、由地圖信息生成的車道內(nèi)橫向位置y_m的信號不發(fā)生不穩(wěn)定，通過使由該地圖信息生成的車道信息的采用比率得到了提高的高精度的車道信息來進(jìn)行利用車輛的兩輪模型的反饋控制，來自于車輛的兩輪模型的相對于車道橫擺角Ψ_ovs，由圖像信息生成的車道內(nèi)橫向位置y_ovs的信號不會不自然地變動而被高精度地保持。

這樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，可以根據(jù)圖像信息和地圖信息的可靠度改變圖像信息和地圖信息的采用比率來檢測車道信息。另外，相對于接收的轉(zhuǎn)向角θH而輸出的車輛行為由車輛的兩輪模型推定。并且，基于被推定的車輛行為，檢測車輛所行駛的車道的車道信息(相對于車道橫擺角Ψovs、車道內(nèi)橫向位置yovs)，將檢測到的車道信息在對應(yīng)于其可靠度的可變設(shè)定下反饋，作為控制用車道信息而算出，基于該控制用車道信息進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制。

因此，利用圖像信息和地圖信息的狀態(tài)以適當(dāng)?shù)牟捎帽嚷时桓呔鹊卦O(shè)定的輸入值被反饋到車輛的兩輪模型，因此能夠得到高精度的控制用車道信息。此時(shí)，圖像信息和地圖信息的采用比率也根據(jù)行駛的環(huán)境狀態(tài)(雨天路、雪路)等適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行修正而能夠改變，因此能夠得到高精度的控制用車道信息。另外，輸入到兩輪模型的車道信息的輸入值的反饋量也根據(jù)車道信息的可靠度而能夠改變，因此利用兩輪模型的反饋控制也良好地保持。進(jìn)而，當(dāng)進(jìn)行在由行為觀察分析系統(tǒng)構(gòu)成的兩輪模型下的反饋控制時(shí)，在根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)向特性，判斷為無法通過該兩輪模型高精度地推定車輛行為的情況下，可以以增強(qiáng)車輛行為的檢測值的反饋量的方式進(jìn)行改變，因此能夠減小由兩輪模型導(dǎo)致的誤差。另外，在存在并行車的情況等下，在推定為利用車輛的兩輪模型得到的推定值中含有擾動的情況下，增加車道信息輸入值的反饋量，因此能夠得到高精度的的控制用車道信息。進(jìn)而，根據(jù)由橫向加速度傳感器37檢測的橫向加速度Gy_s和由車輛的兩輪模型推定的橫向加速度Gy_ovs來推定正在車輛發(fā)生的擾動，高精度地算出抑制該擾動的影響的擾動修正橫擺力矩Mzs，另一方面，確定正在車輛發(fā)生的擾動，根據(jù)確定了的擾動對用于附加擾動修正橫擺力矩Mzs的限速率R進(jìn)行可變設(shè)定，通過限速率R進(jìn)行限制，并將擾動修正橫擺力矩Mzs(i)輸出。因此，能夠適當(dāng)?shù)匾种谱饔糜谲囕v的擾動，而實(shí)現(xiàn)不帶給乘客不安感的自然的行駛控制。

這樣，根據(jù)本發(fā)明的車輛的行駛控制裝置，不考慮預(yù)先觀測值和推定值的誤差的影響，就能夠?qū)τ^測值的波動、誤差進(jìn)行適當(dāng)?shù)匦拚齺砀呔鹊厍蟪鐾贫ㄖ担槙车厍蟪鲈谲嚨郎限D(zhuǎn)向所需的各種信息，能夠執(zhí)行自然的轉(zhuǎn)向控制。

應(yīng)予說明，本實(shí)施方式的、環(huán)境檢測可靠度設(shè)定部41中的對應(yīng)于道路曲率的環(huán)境檢測可靠度R₁、對應(yīng)于相對于車道橫擺角的環(huán)境檢測可靠度R₂、對應(yīng)于車道內(nèi)橫向位置的環(huán)境檢測可靠度R₃的設(shè)定和如圖6、圖7、圖8所示，a₁～a₆、K₂、K₃的數(shù)值只不過是一個(gè)例子，可以根據(jù)規(guī)格采用不同的值。

另外，可以將環(huán)境檢測可靠度R₁、R₂、R₃的可靠度從0到30線性地設(shè)定來應(yīng)對各種行駛環(huán)境。例如，在隧道入口附近成為以下行駛環(huán)境：成為本車附近為隧道外部所以能夠看清，但前方的隧道內(nèi)部昏暗所以通過攝像機(jī)難以看清。換言之，R₁、R₂為地圖的可靠度變高，R₃為攝像機(jī)可靠度變高。因此，在隧道入口附近，使R₁＝11且a₁＜a₂，使R₂＝13且a₃＜a₄，使R₃＝18且a₅＞a₆。