車(chē)輛用行駛輔助裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車(chē)輛用行駛輔助裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了如下技術(shù)，即，車(chē)輛相對(duì)于行駛道路中央位置的偏移量越大，將前方注視點(diǎn)距離設(shè)定得越長(zhǎng)，該前方注視點(diǎn)距離決定轉(zhuǎn)向操縱控制的目標(biāo)行駛位置。
[0003]在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了如下技術(shù)，即，行駛道路的曲率半徑越小，將前方注視點(diǎn)距離設(shè)定得越短。
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2010 - 76573號(hào)公報(bào)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平10 - 167100號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，在曲率半徑較小的彎道處偏移量較大的情況下，由于與彎道的曲率半徑無(wú)關(guān)地將前方注視點(diǎn)距離設(shè)定得較長(zhǎng)，因此車(chē)道偏離的可能性變高。
[0007]另一方面，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)中，由于即使在車(chē)道偏離的可能性較低的情況下也始終在曲率半徑較小的彎道處將前方注視點(diǎn)距離設(shè)定得較短，因此由于車(chē)輛動(dòng)作變化得較大而帶給駕駛者不適感。
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種車(chē)輛用行駛輔助裝置，該車(chē)輛用行駛輔助裝置能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)抑制車(chē)道偏離和減輕帶給駕駛者的不適感。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中，在本車(chē)朝向行駛道路外側(cè)的情況下，與本車(chē)的朝向和行駛道路平行的情況相比，縮短前方注視點(diǎn)距離。
[0010]發(fā)明的效果
[0011]在本車(chē)朝向行駛道路外側(cè)的情況下，車(chē)道偏離的可能性較高，在本車(chē)不朝向行駛道路外側(cè)的情況下，車(chē)道偏離的可能性較低。由此，在本車(chē)朝向行駛道路外側(cè)時(shí)，能夠通過(guò)縮短前方注視點(diǎn)距離而抑制車(chē)道偏離，在本車(chē)不朝向行駛道路外側(cè)時(shí)，能夠通過(guò)不縮短前方注視點(diǎn)距離而減輕帶給駕駛者的不適感。
[0012]其結(jié)果，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)抑制車(chē)道偏離和減輕帶給駕駛者的不適感。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是表示應(yīng)用了實(shí)施例1的車(chē)輛用行駛輔助裝置的車(chē)輛的轉(zhuǎn)向操縱系統(tǒng)的示意圖。
[0014]圖2是實(shí)施例1的控制單元6的控制框圖。
[0015]圖3是表示利用實(shí)施例1的控制單元6執(zhí)行的轉(zhuǎn)向操縱控制處理的流程的流程圖。
[0016]圖4是表示實(shí)施例1的轉(zhuǎn)向操縱控制的各參數(shù)和控制方法的示意圖。
[0017]圖5是對(duì)在直線道路上駕駛者實(shí)施了轉(zhuǎn)向操縱介入時(shí)的實(shí)施例1的轉(zhuǎn)向操縱控制作用進(jìn)行表示的時(shí)序圖、以及對(duì)車(chē)輛狀態(tài)進(jìn)行表示的示意圖。
[0018]圖6是表示與實(shí)施例1的姿態(tài)角Φ相對(duì)應(yīng)的前方注視點(diǎn)距離Ls的設(shè)定作用的示意圖。
[0019]圖7是表示與直至實(shí)施例2的道路邊界為止的距離Ld相對(duì)應(yīng)的前方注視點(diǎn)距離Ls的設(shè)定作用的示意圖。
[0020]標(biāo)號(hào)的說(shuō)明
[0021]ILUR左右前輪
[0022]2轉(zhuǎn)向齒輪
[0023]3方向盤(pán)
[0024]4轉(zhuǎn)向軸
[0025]5轉(zhuǎn)向操縱致動(dòng)器
[0026]6控制單元
[0027]7車(chē)輪速度傳感器
[0028]8照相機(jī)
[0029]9 GPS 接收器
[0030]10目標(biāo)行駛線識(shí)別部
[0031]11姿態(tài)角.橫向位移檢測(cè)部(橫向位移檢測(cè)單元、邊界線距離檢測(cè)單元)
[0032]12車(chē)速檢測(cè)部
[0033]13目標(biāo)行駛位置設(shè)定部
[0034]14前方注視點(diǎn)距離設(shè)定部(注視點(diǎn)距離設(shè)定單元)
[0035]14a姿態(tài)判定部(姿態(tài)判定單元)
[0036]15轉(zhuǎn)向操縱控制部
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面，基于附圖所示的實(shí)施例，對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的車(chē)輛用行駛輔助裝置的方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0038](實(shí)施例1)
[0039]圖1是表示應(yīng)用了實(shí)施例1的車(chē)輛用行駛輔助裝置的車(chē)輛的轉(zhuǎn)向操縱系統(tǒng)的示意圖，實(shí)施例1的車(chē)輛的轉(zhuǎn)向操縱系統(tǒng)具有:左右前輪1L、IR、轉(zhuǎn)向齒輪2、方向盤(pán)3、轉(zhuǎn)向軸4、轉(zhuǎn)向操縱致動(dòng)器5、控制單元6、車(chē)輪速度傳感器7、照相機(jī)8、以及GPS接收器9。
[0040]轉(zhuǎn)向齒輪2將駕駛者通過(guò)對(duì)方向盤(pán)3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作而輸入至轉(zhuǎn)向軸4的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為車(chē)輛寬度方向的平行運(yùn)動(dòng)，使左右前輪1L、IR轉(zhuǎn)向。
[0041]轉(zhuǎn)向操縱致動(dòng)器5例如是電動(dòng)機(jī)，將扭矩輸出至轉(zhuǎn)向軸4，使左右前輪1L、IR轉(zhuǎn)向。
[0042]車(chē)輪速度傳感器7設(shè)置于各個(gè)車(chē)輪處，對(duì)車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行檢測(cè)。
[0043]照相機(jī)8對(duì)本車(chē)前方進(jìn)行拍攝。
[0044]GPS接收器9接收來(lái)自GPS衛(wèi)星的信號(hào)，參照地圖數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)本車(chē)位置進(jìn)行檢測(cè)。
[0045]控制單元6輸入來(lái)自車(chē)輪速度傳感器7、照相機(jī)8以及GPS接收器9的信息，基于規(guī)定的控制邏輯對(duì)轉(zhuǎn)向操縱致動(dòng)器5進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行行駛輔助。
[0046]控制單元6，作為行駛輔助而執(zhí)行如下的轉(zhuǎn)向操縱控制，即，在本車(chē)的行駛線從目標(biāo)行駛線上偏離時(shí)，對(duì)在行駛道路上的本車(chē)前方相距前方注視點(diǎn)距離的目標(biāo)行駛位置(前方注視點(diǎn))進(jìn)行設(shè)定，對(duì)轉(zhuǎn)向操縱致動(dòng)器5進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而使左右前輪1L、IR轉(zhuǎn)向，以使得車(chē)輛行駛向該目標(biāo)行駛位置，從而使得本車(chē)在行駛道路的車(chē)道寬度中央的目標(biāo)行駛線上行駛。
[0047]圖2是實(shí)施例1的控制單元6的控制框圖，控制單元6具有:目標(biāo)行駛線識(shí)別部10、姿態(tài)角.橫向位移檢測(cè)部(橫向位移檢測(cè)單元)11、車(chē)速檢測(cè)部12、目標(biāo)行駛位置設(shè)定部13、前方注視點(diǎn)距離設(shè)定部(注視點(diǎn)距離設(shè)定單元)14、以及轉(zhuǎn)向操縱控制部15，實(shí)施如下所示的轉(zhuǎn)向操縱控制。
[0048]目標(biāo)行駛線識(shí)別部10基于從照相機(jī)8得到的拍攝圖像和從GPS接收器9得到的本車(chē)位置信息，對(duì)目標(biāo)行駛線進(jìn)行識(shí)別。
[0049]姿態(tài)角.橫向位移檢測(cè)部11基于從照相機(jī)8得到的拍攝圖像和從GPS接收器9得到的本車(chē)位置信息，對(duì)相對(duì)于行駛道路的姿態(tài)角Φ、和本車(chē)相對(duì)于目標(biāo)行駛線的橫向位移y進(jìn)行計(jì)算。姿態(tài)角Φ是車(chē)輛的軸線(穿過(guò)本車(chē)的左右中心位置而沿車(chē)輛前后方向延伸的直線)相對(duì)于穿過(guò)本車(chē)的左右中心位置而與目標(biāo)行駛線的切線平行的直線(以下稱(chēng)為目標(biāo)行駛線的切線)所成的角度。對(duì)于姿態(tài)角Φ，在車(chē)輛的軸線相對(duì)于目標(biāo)行駛線的切線朝向行駛道路的左右外側(cè)的情況下設(shè)為正⑴的符號(hào)，在車(chē)輛的軸線相對(duì)于目標(biāo)行駛線的切線朝向行駛道路的中央的情況下設(shè)為負(fù)(一)的符號(hào)。
[0050]車(chē)速檢測(cè)部12基于來(lái)自各車(chē)輪速度傳感器7的信號(hào)，對(duì)本車(chē)的車(chē)體速度(車(chē)速)V進(jìn)行檢測(cè)。車(chē)速V的計(jì)算方法是任意的，例如，可以將4個(gè)車(chē)輪的各車(chē)輪速度的平均值、從動(dòng)輪即左右后輪的車(chē)輪速度的平均值作為車(chē)速V。
[0051]目標(biāo)行駛位置設(shè)定部13將目標(biāo)行駛線上的與本車(chē)相距前方注視點(diǎn)距離Ls的位置作為目標(biāo)行駛位置P進(jìn)行計(jì)算。
[0052]前方注視點(diǎn)距離設(shè)定部14具有姿態(tài)判定部(姿態(tài)判定單元)14a，該姿態(tài)判定部根據(jù)姿態(tài)角Φ對(duì)本車(chē)相對(duì)于行駛道路的朝向進(jìn)行判定，前方注視點(diǎn)距離設(shè)定部14基于本車(chē)相對(duì)于行駛道路的朝向、車(chē)速V以及橫向位移y，對(duì)前方注視點(diǎn)距離Ls進(jìn)行設(shè)定。
[0053]轉(zhuǎn)向操縱控制部15對(duì)將本車(chē)位置和目標(biāo)行駛位置P連結(jié)的目標(biāo)曲線進(jìn)行計(jì)算，基于目標(biāo)曲線對(duì)左右前輪1L、1R的轉(zhuǎn)向操縱控制量進(jìn)行計(jì)算，并且基于計(jì)算出的轉(zhuǎn)向操縱控制量對(duì)轉(zhuǎn)向操縱致動(dòng)器5進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0054](轉(zhuǎn)向操縱控制處理)
[0055]圖3是表示利用實(shí)施例1的控制單元6執(zhí)行的轉(zhuǎn)向操縱控制處理的流程的流程圖，下面，對(duì)各步驟進(jìn)行說(shuō)明。
[0056]在步驟SI中，車(chē)速檢測(cè)部12讀入來(lái)自車(chē)輪速度傳感器7的傳感器信號(hào)，并且目標(biāo)行駛線識(shí)別部10及姿態(tài)角.橫向位移檢測(cè)部11讀入來(lái)自照相機(jī)8的拍攝圖像和來(lái)自GPS接收器9的本車(chē)位置信息。
[0057]在步驟S2中，目標(biāo)行駛線識(shí)別部10基于從照相機(jī)8得到的拍攝圖像和從GPS接收器9得到的本車(chē)位置信息，對(duì)目標(biāo)行駛線進(jìn)行識(shí)別。
[0058]在步驟S3中，姿態(tài)角.橫向位移檢測(cè)部11基于從照相機(jī)8得到的拍攝圖像和從GPS接收器9得到的本車(chē)位置信息，對(duì)車(chē)輛相對(duì)于行駛道路的姿態(tài)角Φ、和本車(chē)相對(duì)于目標(biāo)行駛線的橫向位移I進(jìn)行計(jì)算。
[0059]在步驟S4中，姿態(tài)判定部14a根據(jù)姿態(tài)角Φ對(duì)本車(chē)相對(duì)于行駛道路的朝向進(jìn)行判定。在姿態(tài)角Φ的符號(hào)為正(+)的情況下，判定為本車(chē)朝向行駛道路外側(cè)，在姿態(tài)角Φ的符號(hào)為負(fù)(一)的情況下，判定為本車(chē)朝向行駛道路中央側(cè)，在姿態(tài)角Φ為零的情況下，判定為本車(chē)的朝向與行駛道路平行。
[0060]在步驟S5中，前方注視點(diǎn)距離設(shè)定部14基于車(chē)速V、橫向位移7及本車(chē)相對(duì)于行駛道路的朝向，對(duì)前方注視點(diǎn)距離Ls進(jìn)行設(shè)定。對(duì)前方注視點(diǎn)距離Ls的設(shè)定方法稍后進(jìn)行敘述。
[0061]在步驟S6中，目標(biāo)行駛位置設(shè)定部13將目標(biāo)行駛線上的與本車(chē)相距前方注視點(diǎn)距離Ls的位置作為目標(biāo)行駛位置P進(jìn)行計(jì)算。
[0062]在步驟S7中，轉(zhuǎn)向操縱控制部15對(duì)將本車(chē)位置和目標(biāo)行駛位置P以一定曲率連結(jié)的目標(biāo)曲線進(jìn)行計(jì)算，對(duì)與目標(biāo)曲線相對(duì)應(yīng)的左右前輪1L、1R的轉(zhuǎn)向操縱控制量進(jìn)行計(jì)算。此時(shí)，可以對(duì)為了在目標(biāo)曲線上通過(guò)所需的轉(zhuǎn)向操縱控制量進(jìn)行計(jì)算，但也可以在轉(zhuǎn)向軸4上設(shè)置扭矩傳感器而對(duì)駕駛者的轉(zhuǎn)向操縱介入進(jìn)行檢測(cè)，在轉(zhuǎn)向操縱介入時(shí)將轉(zhuǎn)向操縱控制量設(shè)為零，或者為了誘導(dǎo)駕駛者的轉(zhuǎn)向操縱操作而施加轉(zhuǎn)向操縱扭矩，直至達(dá)到通過(guò)目標(biāo)曲線上為止的左右前輪1L、1R的轉(zhuǎn)向角。
[0063]在步驟S8中，轉(zhuǎn)向