車(chē)輛的控制系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及車(chē)輛的控制系統(tǒng)及控制方法。車(chē)輛的控制系統(tǒng)包括：方向指示器，所述方向指示器用于駕駛員進(jìn)行方向指示操作；以及控制裝置，所述控制裝置產(chǎn)生輔助力矩，該輔助力矩用于進(jìn)行使所述車(chē)輛追隨目標(biāo)行駛路線的車(chē)道維持控制；其中，所述控制裝置在經(jīng)所述方向指示器進(jìn)行的方向指示操作的指示方向與所述輔助力矩的產(chǎn)生方向不同時(shí)結(jié)束所述車(chē)道維持控制，在所述指示方向與所述產(chǎn)生方向相同時(shí)使所述車(chē)道維持控制繼續(xù)。
【專利說(shuō)明】車(chē)輛的控制系統(tǒng)及控制方法
[0001]本申請(qǐng)是基于申請(qǐng)日為2009年04月10日、申請(qǐng)?zhí)枮?00980158654.4、發(fā)明名稱為“車(chē)輛的控制裝置”的發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)岢龅姆职干暾?qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及車(chē)輛的控制裝置的【技術(shù)領(lǐng)域】，所述車(chē)輛的控制裝置例如通過(guò)主動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，以能夠進(jìn)行LKA (Lane Keeping Assist,車(chē)道保持輔助)控制等車(chē)道維持控制的方式對(duì)車(chē)輛進(jìn)行控制。

【背景技術(shù)】
[0003]作為這種裝置，提出有當(dāng)車(chē)輛脫離車(chē)道時(shí)發(fā)出警報(bào)的裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。根據(jù)專利文獻(xiàn)I公開(kāi)的車(chē)輛的車(chē)道脫離警報(bào)裝置，當(dāng)在轉(zhuǎn)向信號(hào)燈處于工作的過(guò)程中判斷出車(chē)輛脫離行駛車(chē)道的情況下，若車(chē)輛的脫離方向和轉(zhuǎn)向信號(hào)燈的指示方向一致，則不發(fā)出警報(bào)，由此能夠不叨擾乘客。
[0004]另外，提出有如下方案:為了解決當(dāng)根據(jù)轉(zhuǎn)向信號(hào)燈的閃爍操作停止轉(zhuǎn)向控制時(shí)停止轉(zhuǎn)向控制的時(shí)機(jī)與駕駛員不協(xié)調(diào)的問(wèn)題，評(píng)估駕駛員轉(zhuǎn)向的可能性，并根據(jù)評(píng)估出的轉(zhuǎn)向的可能性使停止轉(zhuǎn)向控制的難易度可變(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
[0005]另外，提出有如下方案:當(dāng)方向開(kāi)關(guān)信號(hào)所示的方向與脫離方向所示的方向相同時(shí)，判斷駕駛員是有意識(shí)地變更車(chē)道，并將脫離判斷標(biāo)記設(shè)定為“關(guān)”(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。
[0006]此外，提出有如下方案:當(dāng)轉(zhuǎn)向信號(hào)燈的操作方向與轉(zhuǎn)向方向一致時(shí)，變更轉(zhuǎn)向輔助力矩的朝向(例如，參照專利文獻(xiàn)4)。
[0007]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2006-069323號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2007-313978號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2007-296920號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2002-274402號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明所要解決的問(wèn)題
[0014]在這種能夠進(jìn)行車(chē)道維持控制的車(chē)輛中，當(dāng)在執(zhí)行車(chē)道維持控制的過(guò)程中進(jìn)行轉(zhuǎn)向信號(hào)燈操作時(shí)，若認(rèn)為所述轉(zhuǎn)向信號(hào)燈操作是一種駕駛員輸入，則需要結(jié)束車(chē)道維持控制。但是，在車(chē)道維持控制中，對(duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)或多或少施加有促使其轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向力，因此當(dāng)僅通過(guò)這種轉(zhuǎn)向信號(hào)燈操作結(jié)束車(chē)道維持控制時(shí)，存在伴隨著車(chē)道維持控制的結(jié)束、車(chē)輛的偏轉(zhuǎn)與駕駛員希望的方向不同，從而使駕駛員感到不協(xié)調(diào)的情況。在上述專利文獻(xiàn)中公開(kāi)的技術(shù)思想中，沒(méi)有考慮這種車(chē)輛的偏轉(zhuǎn)給駕駛員帶來(lái)的不協(xié)調(diào)感。
[0015]即在上述專利文獻(xiàn)中舉例說(shuō)明的現(xiàn)有技術(shù)中，存在如下技術(shù)上的問(wèn)題:當(dāng)通過(guò)操作方向指示器結(jié)束車(chē)道維持控制時(shí)，車(chē)輛可能向駕駛員不希望的方向偏轉(zhuǎn)。本發(fā)明正是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種車(chē)輛的控制裝置，能夠不帶給駕駛員不協(xié)調(diào)感而結(jié)束車(chē)道維持控制。
[0016]為了解決問(wèn)題的方法
[0017]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明涉及的車(chē)輛的控制裝置，包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)能夠在不受駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入的影響的情況下使轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)角變化，所述車(chē)輛的控制裝置的特征在于，包括:
[0018]執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元根據(jù)車(chē)道維持要求執(zhí)行預(yù)定的車(chē)道維持控制，所述車(chē)道維持控制對(duì)所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以使所述車(chē)輛不脫離目標(biāo)行駛路線；和
[0019]結(jié)束單元，所述結(jié)束單元在所述車(chē)道維持控制的執(zhí)行期間內(nèi)，基于方向指示器的操作狀態(tài)和所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的控制狀態(tài)結(jié)束所述車(chē)道維持控制。
[0020]本發(fā)明涉及的車(chē)輛是包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的車(chē)輛，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)能夠不通過(guò)駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入(優(yōu)選是指伴隨著經(jīng)由方向盤(pán)等促使駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作的操作單元能夠獲得的轉(zhuǎn)向力矩的輸入或轉(zhuǎn)向角(即所述操作單元的操作角或旋轉(zhuǎn)角)的變化而執(zhí)行的操作等)而使轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)角(即實(shí)際轉(zhuǎn)角)變化。
[0021]本發(fā)明涉及的車(chē)輛的控制裝置是這樣的控制裝置:例如，能夠合適地包含一個(gè)或多個(gè) CPU (Central Processing Unit,中央處理器)、MPU (Micro Processing Unit,微處理器)、各種處理器或各種控制器、或者進(jìn)一步包含ROM (Read Only Memory，只讀存儲(chǔ)器)、RAM (Random Access Memory,隨機(jī)存儲(chǔ)器)、緩沖存儲(chǔ)器或快閃存儲(chǔ)器等各種存儲(chǔ)單元,并能夠采用單個(gè)或多個(gè)EQJ(Electronic Controlled Unit,電子控制單元)等各種處理單元、各種控制器或微裝置等各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等方式。
[0022]本發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的實(shí)踐形態(tài)能夠以各種方式存在。例如，本發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，
[0023](I)可以是稱作線控轉(zhuǎn)向(以下適當(dāng)簡(jiǎn)稱為“SBW”)等的電動(dòng)轉(zhuǎn)角可變機(jī)構(gòu)，所述電動(dòng)轉(zhuǎn)角可變機(jī)構(gòu)能夠無(wú)視轉(zhuǎn)向角而直接或間接地對(duì)轉(zhuǎn)向盤(pán)施加促使轉(zhuǎn)角變化的轉(zhuǎn)向力，
[0024](2)也可以是所謂 EPS (Electronic Controlled Power Steering,電子控制助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng))等各種電子控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，所述電子控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置通過(guò)供應(yīng)來(lái)自馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向力矩，能夠輔助例如轉(zhuǎn)向軸或小齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或與所述小齒輪嚙合的齒條的直線運(yùn)動(dòng)，
[0025](3)也可以是例如VGRS (Variable Gear Rat1 Steering,可變齒比轉(zhuǎn)向系統(tǒng))等傳遞比可變裝置，所述傳遞比可變裝置使轉(zhuǎn)角相對(duì)于轉(zhuǎn)向角的變化率、即轉(zhuǎn)角傳遞比(例如，轉(zhuǎn)向角除以實(shí)際轉(zhuǎn)角所得的值)可變，
[0026]另外，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)也可以是其他結(jié)構(gòu)。
[0027]根據(jù)本發(fā)明涉及的車(chē)輛的控制裝置，在其工作時(shí)，根據(jù)車(chē)道維持要求通過(guò)執(zhí)行單元執(zhí)行車(chē)道維持控制，將例如LKA等車(chē)道維持功能添加到車(chē)輛上。所述車(chē)道維持控制從其概念上來(lái)說(shuō)，是指通過(guò)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)單元(例如，車(chē)載照相機(jī)等)識(shí)別對(duì)象物(例如，包括白線(不僅僅指顏色白)或標(biāo)線等)，并自動(dòng)(所述情況的“自動(dòng)”是指:即，無(wú)視駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入)對(duì)轉(zhuǎn)角進(jìn)行控制，以使車(chē)輛的行駛車(chē)道維持在由所述對(duì)象物規(guī)定的車(chē)道上(換而言之，使車(chē)輛不脫離所述對(duì)象物)。
[0028]另一方面，從駕駛員的意愿優(yōu)先的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，在駕駛員的轉(zhuǎn)向意愿以合適的方式(例如，通過(guò)轉(zhuǎn)向操作或者方向指示器的操作等)被表達(dá)了的情況下，優(yōu)選所述車(chē)道維持控制立刻結(jié)束(反而言之，當(dāng)車(chē)道維持控制進(jìn)行時(shí)，駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入基本不起作用)。
[0029]在此，當(dāng)使這種能夠無(wú)視駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入而進(jìn)行的車(chē)道維持控制根據(jù)方向指示器的操作結(jié)束時(shí)，存在發(fā)生駕駛員不希望的車(chē)輛的偏轉(zhuǎn)的情況。具體地說(shuō)，在車(chē)道維持控制結(jié)束的過(guò)程中，轉(zhuǎn)向盤(pán)通過(guò)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)被施加有轉(zhuǎn)向力(例如，對(duì)轉(zhuǎn)向軸施加轉(zhuǎn)向力矩)，在該狀況下，當(dāng)停止(無(wú)論是瞬間停止還是逐漸停止都基本相同)施加所述轉(zhuǎn)向力時(shí)，轉(zhuǎn)向盤(pán)向施加了轉(zhuǎn)向力的方向的反方向發(fā)生轉(zhuǎn)向(轉(zhuǎn)角的回復(fù))。可是，即使方向指示器的操作本身是在表達(dá)駕駛員的轉(zhuǎn)向意愿，但因?yàn)槲幢匕殡S著物理的或電氣的轉(zhuǎn)向輸入，所以在只操作方向指示器的情況下，由于伴隨著車(chē)道維持控制的結(jié)束而發(fā)生的轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)向現(xiàn)象，車(chē)輛發(fā)生偏轉(zhuǎn)。無(wú)論當(dāng)進(jìn)行車(chē)道維持控制時(shí)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是伴隨著轉(zhuǎn)向角的變化被控制，還是沒(méi)有伴隨轉(zhuǎn)向角的變化(包括充分小的情況)被控制，這樣的車(chē)輛的偏轉(zhuǎn)都同樣產(chǎn)生。此外，這樣的車(chē)輛的偏轉(zhuǎn)不是按照駕駛員的意愿產(chǎn)生的，因此駕駛員對(duì)所述車(chē)輛的偏轉(zhuǎn)感到不協(xié)調(diào)的可能性高，特別是當(dāng)執(zhí)行車(chē)道維持控制時(shí)，在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)沒(méi)有伴隨轉(zhuǎn)向角的變化(包括充分小的情況)被控制的情況下，存在駕駛員感覺(jué)到明顯的不協(xié)調(diào)的可能性。
[0030]因此，在本發(fā)明涉及的車(chē)輛的控制裝置中，結(jié)束單元為以下構(gòu)成:在車(chē)道維持控制的執(zhí)行期間基于方向指示器的操作狀態(tài)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的控制狀態(tài)使車(chē)道維持控制結(jié)束。
[0031]駕駛員對(duì)車(chē)道維持控制結(jié)束時(shí)產(chǎn)生的車(chē)輛的偏轉(zhuǎn)如何感知在大的程度上由指示器的操作狀態(tài)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的控制狀態(tài)左右，其中，指示器的操作狀態(tài)包括是否對(duì)方向指示器進(jìn)行了操作或所述指示方向是哪一個(gè)方向等，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的控制狀態(tài)包括當(dāng)執(zhí)行車(chē)道維持控制時(shí)是否施加有轉(zhuǎn)向力或轉(zhuǎn)向力矩或所述轉(zhuǎn)向力或轉(zhuǎn)向力矩的施加方向、或是否存在駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入等。
[0032]因此，如上所述，基于方向指示器的操作狀態(tài)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的控制狀態(tài)，適當(dāng)?shù)匕殡S著對(duì)車(chē)道維持控制的各種結(jié)束形態(tài)的決定或選擇來(lái)結(jié)束車(chē)道維持控制，由此能夠至少在一定程度上減輕可能施加給駕駛員的不協(xié)調(diào)感。其中，所述車(chē)道維持控制的各種結(jié)束形態(tài)是指:例如，是否應(yīng)該立即結(jié)束車(chē)道維持控制、是否應(yīng)該在固定或者不固定的期間內(nèi)繼續(xù)車(chē)道維持控制、在哪個(gè)時(shí)機(jī)開(kāi)始結(jié)束涉及的程序、在哪個(gè)時(shí)機(jī)使結(jié)束涉及的程序完成、或者是應(yīng)該二值地結(jié)束車(chē)道維持控制，還是應(yīng)該伴隨著轉(zhuǎn)向力或轉(zhuǎn)向力矩的逐級(jí)或連續(xù)逐漸減弱而結(jié)束車(chē)道維持控制等
[0033]在本發(fā)明涉及的車(chē)輛的控制裝置的一個(gè)形態(tài)中，所述控制狀態(tài)是所述車(chē)道維持控制的執(zhí)行過(guò)程中的轉(zhuǎn)向力矩的產(chǎn)生方向，所述操作狀態(tài)是所述方向指示器的指示方向，所述結(jié)束單元根據(jù)所述產(chǎn)生方向與所述指示方向是否是同一方向來(lái)切換所述車(chē)道維持控制的結(jié)束時(shí)機(jī)。
[0034]如果車(chē)道維持控制的執(zhí)行過(guò)程中的轉(zhuǎn)向力矩的產(chǎn)生方向與方向指示器的指示方向(即駕駛員希望的方向)相同，則當(dāng)車(chē)道維持控制結(jié)束時(shí)，車(chē)輛的偏轉(zhuǎn)方向與所述指示方向相反。相反地，如果轉(zhuǎn)向力矩的產(chǎn)生方向與方向指示器的指示方向不同，則當(dāng)車(chē)道維持控制結(jié)束時(shí)，車(chē)輛的偏轉(zhuǎn)方向與所述指示方向?yàn)橥环较?。明確地說(shuō)，駕駛員不希望的車(chē)輛的偏轉(zhuǎn)相當(dāng)于前者的情況，因此通過(guò)所述形態(tài)，結(jié)束車(chē)道維持控制時(shí)的不協(xié)調(diào)感的產(chǎn)生被有效并且高效地抑制。
[0035]此外，在所述形態(tài)中，當(dāng)所述產(chǎn)生方向與所述指示方向相同時(shí)，與所述產(chǎn)生方向與所述指示方向不同的情況相比，所述結(jié)束單元可以推遲結(jié)束所述車(chē)道維持控制。
[0036]通過(guò)這樣推遲結(jié)束車(chē)道維持控制，伴隨著車(chē)道維持控制的結(jié)束，車(chē)輛的偏轉(zhuǎn)至少不會(huì)作為與方向指示器的操作聯(lián)動(dòng)的一連串現(xiàn)象發(fā)生，因此當(dāng)抑制不協(xié)調(diào)感的產(chǎn)生時(shí)是有效的。
[0037]另外，在所述形態(tài)中，當(dāng)所述產(chǎn)生方向與所述指示方向相同時(shí)，所述結(jié)束單元可以在進(jìn)行了轉(zhuǎn)向輸入后結(jié)束所述車(chē)道維持控制。
[0038]當(dāng)在進(jìn)行了由駕駛員輸入的轉(zhuǎn)向輸入(可以是使轉(zhuǎn)向角發(fā)生的變化，也可以是轉(zhuǎn)向力矩的輸入)后結(jié)束車(chē)道維持控制時(shí)(即，換而言之，當(dāng)維持車(chē)道維持控制直到轉(zhuǎn)向輸入產(chǎn)生時(shí))，在車(chē)道維持控制的結(jié)束涉及的程序的開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)，至少駕駛員在進(jìn)行與轉(zhuǎn)向意愿對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向操作，因此即使產(chǎn)生了車(chē)輛的偏轉(zhuǎn)，其規(guī)模較小，并且根據(jù)轉(zhuǎn)向輸入的規(guī)模能夠抑制車(chē)輛的偏轉(zhuǎn)本身。因此，在抑制對(duì)駕駛員施加的不協(xié)調(diào)感時(shí)是有效的。
[0039]此外，在所述形態(tài)中，當(dāng)所述產(chǎn)生方向與所述指示方向不同時(shí)，所述結(jié)束單元可以在進(jìn)行了所述方向指示器的操作的時(shí)間點(diǎn)結(jié)束所述車(chē)道維持控制。
[0040]當(dāng)轉(zhuǎn)向力矩的產(chǎn)生方向與方向指示器的指示方向不同時(shí)，如以上所述的那樣，當(dāng)結(jié)束車(chē)道維持控制時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角的變化與所述指示方向相同，因此無(wú)論是否有轉(zhuǎn)向輸入，該車(chē)輛的偏轉(zhuǎn)符合駕駛員的意愿。因此，在進(jìn)行了方向指示器的操作的時(shí)間點(diǎn)結(jié)束所述車(chē)道維持控制不會(huì)在實(shí)踐上產(chǎn)生大的問(wèn)題，另外，因?yàn)槟軌虮M可能迅速地反映駕駛員的轉(zhuǎn)向意愿所以是優(yōu)選的。
[0041]在本發(fā)明涉及的車(chē)輛的控制裝置的其他形態(tài)中，當(dāng)對(duì)所述方向指示器進(jìn)行了操作時(shí)，在輸入有轉(zhuǎn)向力矩并且所述輸入的轉(zhuǎn)向力矩超過(guò)根據(jù)所述輸入的轉(zhuǎn)向力矩而確定的閾值的情況下，所述結(jié)束單元結(jié)束所述車(chē)道維持控制。
[0042]根據(jù)所述形態(tài)，第一，在車(chē)道維持控制的結(jié)束涉及的程序開(kāi)始的時(shí)間點(diǎn)，由駕駛員輸入轉(zhuǎn)向力矩，因此不會(huì)產(chǎn)生伴隨著車(chē)道維持控制的結(jié)束而產(chǎn)生的令人難受的車(chē)輛發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況，另外，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定閾值，能夠可靠地防止對(duì)駕駛員施加不協(xié)調(diào)感。
[0043]另外，第二，作為轉(zhuǎn)向輸入的轉(zhuǎn)向力矩處于受到在執(zhí)行車(chē)道維持控制的過(guò)程中通過(guò)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)被施加給轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向力矩的影響的狀態(tài)，因此當(dāng)車(chē)道維持控制的執(zhí)行過(guò)程中的轉(zhuǎn)向力矩的方向與作為轉(zhuǎn)向輸入的轉(zhuǎn)向力矩的方向(即轉(zhuǎn)向方向、在駕駛員不失誤的情況下的方向指示器的指示方向)相同時(shí)，作為轉(zhuǎn)向輸入的轉(zhuǎn)向力矩相對(duì)變小。相反，當(dāng)車(chē)道維持控制的執(zhí)行過(guò)程中的轉(zhuǎn)向力矩的方向與作為轉(zhuǎn)向輸入的轉(zhuǎn)向力矩的方向不同時(shí)，作為轉(zhuǎn)向輸入的轉(zhuǎn)向力矩相對(duì)變大。利用該現(xiàn)象，通過(guò)作為轉(zhuǎn)向輸入的轉(zhuǎn)向力矩，能夠使對(duì)方向指示器的指示方向的判斷變得容易。
[0044]因此，通過(guò)采取在作為轉(zhuǎn)向輸入的轉(zhuǎn)向力矩相對(duì)小的區(qū)域?qū)㈤撝翟O(shè)定得大，同樣在轉(zhuǎn)向力矩相對(duì)大的區(qū)域?qū)㈤撝翟O(shè)定得小等措施，能夠有效地抑制對(duì)駕駛員施加不協(xié)調(diào)感。
[0045]本發(fā)明的這樣的作用及其他益處通過(guò)接下來(lái)說(shuō)明的實(shí)施方式闡明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0046]圖1是在概念上表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的車(chē)輛的構(gòu)成的概略構(gòu)成圖；
[0047]圖2是在圖1的車(chē)輛中進(jìn)行的LKA結(jié)束控制的流程圖；
[0048]圖3是在圖2的LKA結(jié)束控制中執(zhí)行的LKA結(jié)束判斷處理的流程圖；
[0049]圖4是本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的LKA結(jié)束判斷處理的流程圖；
[0050]圖5是表示在圖4的LKA結(jié)束判斷處理中被參照的轉(zhuǎn)向力矩MT與轉(zhuǎn)向力矩閾值MTth的關(guān)系的概略特性圖。

【具體實(shí)施方式】
[0051]以下，參照適當(dāng)?shù)母綀D對(duì)本發(fā)明的車(chē)輛的控制裝置涉及的各種實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0052]<第一實(shí)施方式>
[0053]<實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)>
[0054]首先，參照?qǐng)D1對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的車(chē)輛10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。在此，圖1是在概念上表示車(chē)輛10的構(gòu)成的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0055]在圖1中，車(chē)輛10被構(gòu)成為具有作為轉(zhuǎn)向盤(pán)的左右一對(duì)的前輪FL及FR，并通過(guò)這些前輪的轉(zhuǎn)向，能夠向希望的方向前進(jìn)。車(chē)輛10具有E⑶100、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)200、EPS致動(dòng)器300、EPS驅(qū)動(dòng)裝置400、VGRS致動(dòng)器500以及VGRS驅(qū)動(dòng)裝置600。
[0056]E⑶100分別具有未圖示的CPU、ROM和RAM，是被構(gòu)成為能夠控制車(chē)輛10的整體工作的電子控制單元，是本發(fā)明涉及的“車(chē)輛的控制裝置”的一個(gè)例子。ECU100被構(gòu)成為能夠按照存儲(chǔ)于ROM的控制程序來(lái)執(zhí)行后述的LKA結(jié)束控制。
[0057]此外，ECU100是被構(gòu)成為作為本發(fā)明涉及的“執(zhí)行單元”以及“結(jié)束單元”的各自的一個(gè)例子發(fā)揮作用的一體式的電子控制單元，這些各個(gè)單元涉及的工作全部通過(guò)E⑶100執(zhí)行。但是，本發(fā)明涉及的這些各個(gè)單元的物理的、機(jī)械的以及電氣的結(jié)構(gòu)并不僅限于此，例如這些各單元也可以被構(gòu)成為多個(gè)E⑶、各種處理單元、各種控制器或者個(gè)人計(jì)算機(jī)裝置等各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等。
[0058]轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)200是將駕駛員的轉(zhuǎn)向操作傳遞給各轉(zhuǎn)向盤(pán)的傳遞機(jī)構(gòu)，具有方向盤(pán)210、轉(zhuǎn)向桿220、上轉(zhuǎn)向軸230、下轉(zhuǎn)向軸240、小齒輪250以及齒條260。
[0059]方向盤(pán)210是通過(guò)駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作的操作單元。
[0060]轉(zhuǎn)向桿220是容納方向盤(pán)210的轉(zhuǎn)軸的箱單元。
[0061]上轉(zhuǎn)向軸230是經(jīng)由轉(zhuǎn)向桿220與方向盤(pán)210連接的轉(zhuǎn)向輸入軸，被構(gòu)成為以與方向盤(pán)210大致成一個(gè)整體的方式旋轉(zhuǎn)。
[0062]下轉(zhuǎn)向軸240是一個(gè)端部經(jīng)由后述的VGRS致動(dòng)器500與上轉(zhuǎn)向軸230連接的轉(zhuǎn)向輸出軸。下轉(zhuǎn)向軸240的另一個(gè)端部與被容納在轉(zhuǎn)向齒輪箱(標(biāo)號(hào)省略)內(nèi)的小齒輪250連接。此外，下轉(zhuǎn)向軸240與小齒輪250可以直接連接，也可以經(jīng)由合適的中介機(jī)構(gòu)間接連接。
[0063]小齒輪250是在外圓周形成有輪齒的齒輪零件，并被構(gòu)成為能夠以與下轉(zhuǎn)向軸240大致成一個(gè)整體的方式旋轉(zhuǎn)，所述小齒輪250與在齒條260的表面形成的輪齒嚙合。
[0064]齒條260是在車(chē)輛的橫方向上伸長(zhǎng)的用于傳遞轉(zhuǎn)向力的棒狀部件,在其表面形成的輪齒與前述的小齒輪250側(cè)的輪齒嚙合，所述齒條260被構(gòu)成為能夠?qū)⑿↓X輪250的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為齒條260在車(chē)輛的橫方向上的直線運(yùn)動(dòng)。另一方面，在所述齒條260的兩端部分別連接有轉(zhuǎn)向橫拉桿及轉(zhuǎn)向節(jié)(標(biāo)號(hào)省略)，所述齒條260經(jīng)由這些與各轉(zhuǎn)向盤(pán)連接。因此，通過(guò)齒條260沿車(chē)輛橫方向的直線運(yùn)動(dòng)，各轉(zhuǎn)向盤(pán)能夠向左右的轉(zhuǎn)向方向轉(zhuǎn)向。即，在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)200中，通過(guò)小齒輪250與齒條260，實(shí)現(xiàn)了所謂齒條小齒輪型的轉(zhuǎn)向方式。
[0065]EPS致動(dòng)器300是具有作為無(wú)刷直流馬達(dá)的EPS馬達(dá)(未圖示)的電動(dòng)致動(dòng)器，其中，所述無(wú)刷直流馬達(dá)包含作為附屬設(shè)置有永久磁石的轉(zhuǎn)子的未圖示的輥?zhàn)?、和作為圍繞所述輥?zhàn)拥亩ㄗ拥墓潭?gòu)件。所述EPS馬達(dá)被構(gòu)成為通過(guò)經(jīng)由EPS驅(qū)動(dòng)裝置400的對(duì)所述固定構(gòu)件的通電在EPS馬達(dá)內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，由于所述旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用輥?zhàn)有D(zhuǎn)，由此能夠在其旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生輔助轉(zhuǎn)向力矩TA。
[0066]另一方面，在作為EPS馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸的馬達(dá)軸上固定有未圖示的減速齒輪，所述減速齒輪也與小齒輪250嚙合。因此，從EPS馬達(dá)產(chǎn)生的輔助轉(zhuǎn)向力矩TA作為輔助小齒輪250的旋轉(zhuǎn)的力矩發(fā)揮作用。小齒輪250如前所述與下轉(zhuǎn)向軸240連接，下轉(zhuǎn)向軸240經(jīng)由VGRS致動(dòng)器500與上轉(zhuǎn)向軸230連接。因此，經(jīng)由方向盤(pán)210對(duì)上轉(zhuǎn)向軸230施加的轉(zhuǎn)向力矩MT為以下構(gòu)成:以由輔助轉(zhuǎn)向力矩TA適當(dāng)輔助了的形式被傳遞給齒條260，從而減輕駕駛員的轉(zhuǎn)向負(fù)擔(dān)。
[0067]EPS驅(qū)動(dòng)裝置400是被構(gòu)成為能夠?qū)PS馬達(dá)的固定構(gòu)件通電、并包含PWM電路、晶體管電路以及反相器等的電氣驅(qū)動(dòng)電路。EPS驅(qū)動(dòng)裝置400被構(gòu)成為與未圖示的電池電連接，并能夠通過(guò)從所述電池供應(yīng)的電力向EPS馬達(dá)供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓。另外，EPS驅(qū)動(dòng)裝置400為以下構(gòu)成:與E⑶100電連接，其工作由E⑶100控制。
[0068]此外，在本實(shí)施方式中，通過(guò)EPS致動(dòng)器300和EPS驅(qū)動(dòng)裝置400構(gòu)成有一種電子控制式動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，用于輔助駕駛員轉(zhuǎn)向力矩MT的這種動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的構(gòu)成并不僅限于在此舉例說(shuō)明的構(gòu)成，例如，從EPS馬達(dá)輸出的輔助轉(zhuǎn)向力矩TA可以伴隨著未圖示的減速齒輪導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)速度的減小被直接傳遞給下轉(zhuǎn)向軸240，也可以作為輔助齒條260的往返運(yùn)動(dòng)的力而被施加。
[0069]VGRS致動(dòng)器500是具有外罩、VGRS馬達(dá)以及減速機(jī)構(gòu)(任一項(xiàng)都未圖示)的轉(zhuǎn)角傳遞比可變裝置。
[0070]外罩是容納VGRS馬達(dá)及減速機(jī)構(gòu)的箱。在所述外罩上固定有上轉(zhuǎn)向軸230的下游側(cè)的端部，外罩與上轉(zhuǎn)向軸230能夠以大致成一個(gè)整體的方式旋轉(zhuǎn)。
[0071]VGRS馬達(dá)是具有作為轉(zhuǎn)子的輥?zhàn)?、作為定子的固定?gòu)件以及作為驅(qū)動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)軸的無(wú)刷直流馬達(dá)。所述固定構(gòu)件被固定在外罩內(nèi)部，輥?zhàn)颖豢尚D(zhuǎn)地保持在外罩內(nèi)部。轉(zhuǎn)軸被以能夠與棍子同軸旋轉(zhuǎn)的方式固定，其下游側(cè)的端部與減速機(jī)構(gòu)連接。
[0072]減速機(jī)構(gòu)是具有能夠差動(dòng)旋轉(zhuǎn)的多個(gè)旋轉(zhuǎn)成分(太陽(yáng)齒輪、行星齒輪架以及內(nèi)嚙合齒輪)的行星齒輪機(jī)構(gòu)。在所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)成分中，作為第一旋轉(zhuǎn)成分的太陽(yáng)齒輪與VGRS馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸連接，另外，作為第二旋轉(zhuǎn)成分的行星齒輪架與外罩連接。并且作為第三旋轉(zhuǎn)成分的內(nèi)嚙合齒輪與下轉(zhuǎn)向軸240連接。
[0073]根據(jù)具有這樣的構(gòu)成的減速機(jī)構(gòu)，通過(guò)與作為方向盤(pán)210的操作角的轉(zhuǎn)向角MA對(duì)應(yīng)的上轉(zhuǎn)向軸230的旋轉(zhuǎn)角(即，與行星齒輪架連接的外罩的旋轉(zhuǎn)角)、和VGRS馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角(即，與太陽(yáng)齒輪連接的轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角)，與作為剩余的一個(gè)旋轉(zhuǎn)成分的內(nèi)嚙合齒輪連接的下轉(zhuǎn)向軸240的旋轉(zhuǎn)角被唯一確定。
[0074]此時(shí)，通過(guò)利用旋轉(zhuǎn)成分相互間的差動(dòng)作用對(duì)VGRS馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行增減控制，能夠?qū)ο罗D(zhuǎn)向軸240的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行增減控制。即，通過(guò)VGRS馬達(dá)及減速機(jī)構(gòu)的作用，上轉(zhuǎn)向軸230和下轉(zhuǎn)向軸240能夠發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)。另外，由于減速機(jī)構(gòu)中的各旋轉(zhuǎn)成分的構(gòu)成，VGRS馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度在以根據(jù)各旋轉(zhuǎn)成分相互間的齒輪比確定的預(yù)定的減速比減速的狀態(tài)下被傳遞給下轉(zhuǎn)向軸240。
[0075]這樣，在車(chē)輛10中，由于上轉(zhuǎn)向軸230和下轉(zhuǎn)向軸240能夠發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，所以作為根據(jù)下轉(zhuǎn)向軸240的旋轉(zhuǎn)角被唯一確定的(與后述的齒條小齒輪機(jī)構(gòu)的齒輪比也有關(guān)系)轉(zhuǎn)向盤(pán)的實(shí)際轉(zhuǎn)角Sr、和作為上轉(zhuǎn)向軸230的旋轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向角MA之比的轉(zhuǎn)角傳遞比(此外，在實(shí)踐中轉(zhuǎn)角傳遞比無(wú)論怎樣規(guī)定都可以，但在此將其定義為MA/ δ r)可以在預(yù)先確定的范圍內(nèi)連續(xù)變化。
[0076]此外，減速機(jī)構(gòu)并不限于在此舉例說(shuō)明的行星齒輪機(jī)構(gòu)，而是也可以具有其他形態(tài)(例如，使上轉(zhuǎn)向軸230和下轉(zhuǎn)向軸240分別與齒數(shù)不同的齒輪連接，設(shè)置與各齒輪部分地接觸的柔性齒輪并使所述柔性齒輪通過(guò)經(jīng)由波動(dòng)發(fā)生器傳遞的馬達(dá)力矩旋轉(zhuǎn)，由此使上轉(zhuǎn)向軸230與下轉(zhuǎn)向軸240發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)的形態(tài)等)，若是行星齒輪機(jī)構(gòu)則也可以具有與上述不同的物理的、機(jī)械的、或者機(jī)構(gòu)的形態(tài)。
[0077]VGRS驅(qū)動(dòng)裝置600是被構(gòu)成為能夠?qū)GRS馬達(dá)的固定構(gòu)件通電、并包含PWM電路、晶體管電路以及反相器等的電氣驅(qū)動(dòng)電路，所述VGRS驅(qū)動(dòng)裝置600通過(guò)驅(qū)動(dòng)VGRS致動(dòng)器500而與VGRS致動(dòng)器500 —起作為轉(zhuǎn)角傳遞比可變裝置發(fā)揮作用。VGRS驅(qū)動(dòng)裝置600被構(gòu)成為與未圖示的電池電連接，并能夠通過(guò)從所述電池供應(yīng)的電力向VGRS馬達(dá)供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓。另外，VGRS驅(qū)動(dòng)裝置600為以下構(gòu)成:與E⑶100電連接，其工作由E⑶100控制。
[0078]在此，本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)200與EPS致動(dòng)器300及VGRS致動(dòng)器500 —起形成了本發(fā)明涉及的“能夠在不受駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入的影響的情況下使轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)角變化的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)”的一個(gè)例子。更具體地說(shuō)，EPS致動(dòng)器300能夠?qū)D(zhuǎn)向盤(pán)施加促使其轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向力，但在引起齒條260的直線運(yùn)動(dòng)的小齒輪250的旋轉(zhuǎn)照常進(jìn)行的情況下，下轉(zhuǎn)向軸240也相伴著旋轉(zhuǎn)，因此在固定的轉(zhuǎn)角傳遞比下，轉(zhuǎn)向角MA與轉(zhuǎn)角S st的關(guān)系不發(fā)生變化。即，雖然能夠促使轉(zhuǎn)向盤(pán)與駕駛員的意愿無(wú)關(guān)地轉(zhuǎn)向，但作為結(jié)果方向盤(pán)210也與駕駛員的意愿無(wú)關(guān)地發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
[0079]因此，VGRS致動(dòng)器500被以與這樣的EPS致動(dòng)器300的控制同步的形式驅(qū)動(dòng)。更具體地說(shuō)，當(dāng)施加來(lái)自EPS致動(dòng)器300的驅(qū)動(dòng)力(輔助轉(zhuǎn)向力矩TA)導(dǎo)致轉(zhuǎn)向盤(pán)與駕駛員的意愿無(wú)關(guān)地變化時(shí)，VGRS致動(dòng)器500使轉(zhuǎn)角傳遞比減小。即，以剛才的定義來(lái)說(shuō)，VGRS馬達(dá)被以獲得一個(gè)實(shí)際轉(zhuǎn)角S st(或轉(zhuǎn)向角MA)所需要的轉(zhuǎn)向角MA(或?qū)嶋H轉(zhuǎn)角Sst)減小(或增加)的方式控制。結(jié)果，即使EPS致動(dòng)器300使轉(zhuǎn)向盤(pán)的實(shí)際轉(zhuǎn)角Sst發(fā)生變化，與此相應(yīng)的下轉(zhuǎn)向軸240的旋轉(zhuǎn)也難以被傳遞給上轉(zhuǎn)向軸230，從而不會(huì)引起方向盤(pán)210的旋轉(zhuǎn)。
[0080]作為補(bǔ)充，只利用VGRS致動(dòng)器300實(shí)現(xiàn)功能是不徹底的，如果想要僅利用VGRS致動(dòng)器500實(shí)現(xiàn)該種轉(zhuǎn)向，則取代轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)向，方向盤(pán)210向相反方向轉(zhuǎn)向。因此，由VGRS致動(dòng)器500提供施加給轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)向力可能伴有實(shí)踐上的困難。即，通過(guò)協(xié)調(diào)控制EPS致動(dòng)器300和VGRS致動(dòng)器500，能夠適宜地實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)向。
[0081]另一方面，車(chē)輛10具有轉(zhuǎn)向角傳感器11、轉(zhuǎn)向力矩傳感器12、車(chē)速傳感器13、橫擺率傳感器14、方向指TjV燈15、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16以及車(chē)載相機(jī)17。
[0082]轉(zhuǎn)向角傳感器11是被構(gòu)成為能夠檢測(cè)出表示上轉(zhuǎn)向軸230的旋轉(zhuǎn)量的轉(zhuǎn)向角MA的傳感器。轉(zhuǎn)向角傳感器11為以下構(gòu)成:與E⑶100電連接，并且所檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向角MA通過(guò)ECU100被以固定或不固定的周期參照。
[0083]轉(zhuǎn)向力矩傳感器12是被構(gòu)成為能夠檢測(cè)出由駕駛員經(jīng)由方向盤(pán)210施加的轉(zhuǎn)向力矩MT的傳感器。更具體地說(shuō)，上轉(zhuǎn)向軸230具有以下構(gòu)成:被分割成上游部和下游部，并通過(guò)未圖示的扭力桿相互連接。在所述扭力桿的上游側(cè)及下游側(cè)的兩端部固定有用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)相位差的環(huán)。所述扭力桿被構(gòu)成為:當(dāng)車(chē)輛10的駕駛員操作方向盤(pán)210時(shí)，所述扭力桿相應(yīng)于經(jīng)由上轉(zhuǎn)向軸230的上游部被傳遞的轉(zhuǎn)向力矩向其旋轉(zhuǎn)方向扭轉(zhuǎn)，并且在產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的同時(shí)能夠向下游部傳遞轉(zhuǎn)向力矩。因此，當(dāng)傳遞轉(zhuǎn)向力矩時(shí)，在適才提到的旋轉(zhuǎn)相位差檢測(cè)用的環(huán)的相互之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)相位差。轉(zhuǎn)向力矩傳感器12被構(gòu)成為對(duì)所述旋轉(zhuǎn)相位差進(jìn)行檢測(cè)，并能夠?qū)⑺鲂D(zhuǎn)相位差換算為轉(zhuǎn)向力矩作為與轉(zhuǎn)向力矩MT對(duì)應(yīng)的電氣信號(hào)輸出。另外，轉(zhuǎn)向力矩傳感器12為以下構(gòu)成:與ECU100電連接，并且所檢測(cè)出的轉(zhuǎn)向力矩MT通過(guò)E⑶100被以固定或不固定的周期參照。
[0084]車(chē)速傳感器13是被構(gòu)成為能夠檢測(cè)出作為車(chē)輛10的速度的車(chē)速V的傳感器。車(chē)速傳感器13為以下構(gòu)成:與E⑶100電連接，并且所檢測(cè)出的車(chē)速V通過(guò)E⑶100被以固定或不固定的周期參照。
[0085]橫擺率傳感器14是被構(gòu)成為能夠檢測(cè)出作為車(chē)輛10在橫方向上的速度的橫擺率Y的傳感器。橫擺率傳感器14為以下構(gòu)成:與E⑶100電連接，并且所檢測(cè)出的橫擺率Y通過(guò)E⑶100被以固定或不固定的周期參照。
[0086]方向指示燈15是用于將車(chē)輛10的前進(jìn)方向告知周?chē)闹甘酒?，在?chē)輛10的前部、后部、后視鏡部以及駕駛員座前方的儀表罩內(nèi)分別設(shè)置有左右一對(duì)。方向指示燈15為以下構(gòu)成:與和未圖示的電池電連接的亮燈驅(qū)動(dòng)部連接，并通過(guò)來(lái)自亮燈驅(qū)動(dòng)部的電力供應(yīng)，以合適的時(shí)間間隔閃爍亮燈。
[0087]轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16是以能夠沿上下方向轉(zhuǎn)動(dòng)的方式被固定于轉(zhuǎn)向桿220的左側(cè)部的操作單元。所述轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16被構(gòu)成為以如下方式與方向指示燈15協(xié)同工作:當(dāng)從正面觀察方向盤(pán)210時(shí),上方與右方向、下方與左方向分別對(duì)應(yīng)(此外，根據(jù)車(chē)輛的不同，也可以將轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16設(shè)置在轉(zhuǎn)向桿220的右側(cè)部，并使上方及下方分別與左方向及右方向?qū)?yīng))，并且當(dāng)所述轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16沿一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向被操作至鎖止位置時(shí)，與轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)?yīng)的方向指示燈15閃爍亮燈。另外，所述轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16為以下構(gòu)成:當(dāng)轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16從鎖止位置返回到中立位置時(shí)，與此對(duì)應(yīng)地，方向指示燈15的閃爍亮燈也結(jié)束。
[0088]另一方面，被操作至鎖止位置的轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16為以下構(gòu)成:通過(guò)設(shè)置于轉(zhuǎn)向桿220內(nèi)的鎖止機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16被物理地鎖止于所述鎖止位置。轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16的鎖止在以下情況下解除:由駕駛員強(qiáng)制地使轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16返回到中立位置、或執(zhí)行后述的轉(zhuǎn)向信號(hào)燈關(guān)閉控制涉及的轉(zhuǎn)向信號(hào)燈關(guān)閉處理。
[0089]此外，適才提到的方向指示燈15的亮燈驅(qū)動(dòng)部與所述鎖止機(jī)構(gòu)為以下構(gòu)成--與E⑶100電連接，并且分別由E⑶100驅(qū)動(dòng)控制。轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16 (也包括鎖止機(jī)構(gòu))與方向指示燈15 (也包括亮燈驅(qū)動(dòng)部)作為本發(fā)明涉及的“方向指示裝置”的一個(gè)例子，構(gòu)成所謂轉(zhuǎn)向信號(hào)燈裝置。以下，當(dāng)對(duì)這些進(jìn)行總稱時(shí)，適當(dāng)?shù)厥褂谩胺较蛑甘酒鳌?一詞。
[0090]車(chē)載相機(jī)17是被構(gòu)成為能夠?qū)?chē)輛10的前方的預(yù)定區(qū)域進(jìn)行攝像的攝像裝置，所述車(chē)載相機(jī)17被設(shè)置于車(chē)輛10的前車(chē)頭或前保險(xiǎn)杠等。車(chē)載相機(jī)17為以下構(gòu)成:與ECU100電連接，并且所攝影的前方區(qū)域作為圖像數(shù)據(jù)被以固定或不固定的周期送出到E⑶100。E⑶100對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，從而能夠獲得后述的LKA控制所必需的各種數(shù)據(jù)。
[0091]〈實(shí)施方式的工作〉
[0092]<LKA控制的詳細(xì)情況>
[0093]在車(chē)輛10中，作為車(chē)輛10的行駛輔助控制的一種，通過(guò)E⑶100執(zhí)行LKA控制。此夕卜，LKA控制是使車(chē)輛10追隨目標(biāo)行駛路線(車(chē)道)的控制，是本發(fā)明涉及的“車(chē)道維持控制”的一個(gè)例子。LKA控制大致如下進(jìn)行:
[0094]E⑶100對(duì)是否選擇了 LKA模式(即，本發(fā)明涉及的“車(chē)道維持要求”的一個(gè)例子)進(jìn)行判斷，作為由駕駛員對(duì)事先設(shè)置在車(chē)輛10的車(chē)室內(nèi)的LKA控制啟動(dòng)用操作按鈕進(jìn)行操作等的結(jié)果。當(dāng)選擇了 LKA模式時(shí)，ECU100基于利用從車(chē)載相機(jī)17送出的圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)出的對(duì)LKA的目標(biāo)行駛路線進(jìn)行規(guī)定的白線(此外，并非必須是白色)，計(jì)算出使車(chē)輛10追隨目標(biāo)行駛路線時(shí)必需的各種路面信息。此外，計(jì)算出目標(biāo)行駛路線的曲率R(即半徑的倒數(shù))、白線與車(chē)輛10在橫方向上的偏差Y、以及白線與車(chē)輛10的偏航角偏差φ等作為所述路面信息。此外，這種對(duì)目標(biāo)行駛路線的追隨控制所需要的信息的計(jì)算形態(tài)可以應(yīng)用包括公知的圖像識(shí)別算法的各種形態(tài)，因?yàn)榕c發(fā)明的實(shí)質(zhì)部分的關(guān)聯(lián)較少，在此并不對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。
[0095]當(dāng)計(jì)算出各種路面信息時(shí)，ECU100計(jì)算出為了使車(chē)輛10追隨目標(biāo)行駛路線所必需的目標(biāo)橫加速度。此外，此時(shí)可以根據(jù)公知的各種算法或算式計(jì)算出目標(biāo)橫加速度，也可以參照事先存儲(chǔ)于ROM等合適的存儲(chǔ)單元的以上述曲率R、橫方向偏差Y以及偏航角偏差φ為參數(shù)的目標(biāo)橫加速度映射等獲得目標(biāo)加速度。當(dāng)計(jì)算出目標(biāo)橫加速度時(shí)，ECU100計(jì)算出LKA目標(biāo)輔助力矩，并基于所述計(jì)算出的LKA目標(biāo)輔助力矩對(duì)EPS致動(dòng)器300進(jìn)行控制，由此產(chǎn)生與所述LKA目標(biāo)輔助力矩對(duì)應(yīng)的輔助轉(zhuǎn)向力矩TA。
[0096]另外，此時(shí)用于使車(chē)輛10追隨目標(biāo)行駛路線的轉(zhuǎn)角δ st的變化以不表現(xiàn)為方向盤(pán)210的行動(dòng)變化(即轉(zhuǎn)向角MA的變化)的方式由VGRS致動(dòng)器500進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。結(jié)果，駕駛員處于幾乎僅僅保持方向盤(pán)210即可的狀態(tài)，從而能夠在不協(xié)調(diào)感的產(chǎn)生被抑制的狀態(tài)下，使車(chē)輛10追隨目標(biāo)行駛路線行駛。此外，這樣的LKA控制不過(guò)是使車(chē)輛10追隨目標(biāo)行駛路線的控制的一個(gè)例子，其在現(xiàn)實(shí)中的形態(tài)可以采用公知的各種形態(tài)。
[0097]另一方面，這種行駛輔助功能并非超越了駕駛員的意愿的功能，因此E⑶100為以下構(gòu)成:當(dāng)駕駛員表示了轉(zhuǎn)向意愿時(shí)，不延遲地中止這種行駛輔助。對(duì)LKA控制來(lái)說(shuō)，當(dāng)進(jìn)行了方向盤(pán)210的操作、剎車(chē)踏板的操作、或者轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16的操作時(shí)，ECU100結(jié)束LKA控制。此外，當(dāng)結(jié)束LKA控制時(shí)，在該時(shí)間點(diǎn)由EPS致動(dòng)器300供應(yīng)的輔助轉(zhuǎn)向力矩TA相應(yīng)于車(chē)速V而逐漸減小。即，高速側(cè)逐漸減小期間變長(zhǎng)。通過(guò)進(jìn)行這樣的與車(chē)速對(duì)應(yīng)的逐漸減小處理，防止了在LKA控制結(jié)束前后車(chē)輛的行動(dòng)變得不穩(wěn)定。
[0098]〈LKA結(jié)束控制的詳細(xì)情況〉
[0099]這樣的LKA控制在駕駛員表示了明確的轉(zhuǎn)向意愿時(shí)有必要結(jié)束，但存在這樣的情況:當(dāng)作為表示這樣的轉(zhuǎn)向意愿的行為而進(jìn)行了轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16的操作時(shí)，因?yàn)闆](méi)有伴隨著轉(zhuǎn)向輸入，所以車(chē)輛10向與駕駛員希望的方向不同的方向偏轉(zhuǎn)。因此，ECU100通過(guò)執(zhí)行LKA結(jié)束控制，能夠在對(duì)轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16進(jìn)行了操作時(shí)準(zhǔn)確地結(jié)束LKA控制。
[0100]接下來(lái)，參照?qǐng)D3，對(duì)LKA結(jié)束控制的詳細(xì)情況進(jìn)行說(shuō)明。在此，圖3是LKA結(jié)束控制的流程圖。
[0101]在圖2中，E⑶100判斷是否正在執(zhí)行LKA控制(步驟S101)。當(dāng)沒(méi)有執(zhí)行LKA控制時(shí)，重復(fù)執(zhí)行步驟SlOl涉及的處理。當(dāng)正在執(zhí)行LKA控制時(shí)(步驟SlOl:是)，E⑶100判斷是否有經(jīng)由轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16的方向指示操作(步驟S102)。當(dāng)沒(méi)有方向指示操作時(shí)(步驟S102:否)，處理返回步驟S101。
[0102]另一方面，當(dāng)存在方向指示操作時(shí)(步驟S102:是)，ECT100執(zhí)行LKA結(jié)束判斷處理(步驟S200)。在執(zhí)行了 LKA結(jié)束判斷處理后，處理返回步驟S101，重復(fù)進(jìn)行一連串的處理。LKA結(jié)束控制如上所述執(zhí)行。
[0103]接下來(lái)，參照?qǐng)D3，對(duì)LKA結(jié)束控制的詳細(xì)情況進(jìn)行說(shuō)明。在此，圖3是LKA結(jié)束控制的流程圖。
[0104]在圖3中，E⑶100判斷轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16的指示方向與輔助轉(zhuǎn)向力矩TA( S卩，與前述的LKA目標(biāo)輔助力矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向力矩)的產(chǎn)生方向是否是同一方向(步驟S201)。當(dāng)指示方向與輔助轉(zhuǎn)向力矩TA的產(chǎn)生方向不同時(shí)(步驟S201:否)，E⑶100使處理前進(jìn)至步驟S204。
[0105]另一方面，當(dāng)指示方向與轉(zhuǎn)向力矩TA的方向?yàn)橥环较驎r(shí)(步驟S201:是)，ECU100判斷與駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向角MAdrv是否小于等于由于LKA控制產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向角MALKA (步驟S202)。當(dāng)轉(zhuǎn)向角MAdrv比轉(zhuǎn)向角MAlka大時(shí)(步驟S202:否)，即，當(dāng)產(chǎn)生超過(guò)LKA控制涉及的控制量的駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入時(shí)，E⑶100使處理前進(jìn)到步驟S204。
[0106]另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)向角MAdrv小于等于轉(zhuǎn)向角MAlka時(shí)(步驟S202:是)，ECU100判斷車(chē)輛10是否脫離了 LKA控制涉及的目標(biāo)行駛路線(步驟S203)。當(dāng)車(chē)輛10沒(méi)有脫離目標(biāo)行駛路線時(shí)(步驟S203:否)，E⑶100使處理返回步驟S202。另外，當(dāng)車(chē)輛10脫離了目標(biāo)行駛路線時(shí)(步驟S203:是)，E⑶100使處理移動(dòng)至步驟S204。
[0107]在步驟S204中，LKA控制結(jié)束。在LKA控制結(jié)束后，LKA結(jié)束判斷處理結(jié)束，處理返回到LKA結(jié)束控制。
[0108]這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，當(dāng)通過(guò)由轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16進(jìn)行的方向指示操作使LKA控制結(jié)束時(shí)，如果轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16的指示方向與輔助轉(zhuǎn)向力矩TA的產(chǎn)生方向不同，則在以下判斷下，LKA控制被立即結(jié)束:伴隨著使LKA控制結(jié)束時(shí)的輔助轉(zhuǎn)向力矩TA的逐漸減弱，車(chē)輛10的偏轉(zhuǎn)方向成為與駕駛員的轉(zhuǎn)向意愿相同的方向，因此不會(huì)產(chǎn)生不協(xié)調(diào)感。另一方面，當(dāng)所述指示方向與輔助轉(zhuǎn)向力矩TA的產(chǎn)生方向?yàn)橥环较驎r(shí)，伴隨著使LKA控制結(jié)束時(shí)的輔助轉(zhuǎn)向力矩TA的逐漸減弱，車(chē)輛10的偏轉(zhuǎn)方向成為與駕駛員的轉(zhuǎn)向意愿相反的方向，從而存在產(chǎn)生不協(xié)調(diào)感的可能性，因此不進(jìn)行LKA控制的結(jié)束直到與駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向角MAdrv超過(guò)LKA控制導(dǎo)致的轉(zhuǎn)向角MAlka。另一方面，即使在由于轉(zhuǎn)向角MAdrv小于等于轉(zhuǎn)向角MALKA而不進(jìn)行LKA控制的結(jié)束期間，當(dāng)車(chē)輛10脫離目標(biāo)行駛路線時(shí)，由于駕駛員的轉(zhuǎn)向意愿已經(jīng)被充分反映，所以也能夠無(wú)視伴隨著LKA控制的結(jié)束而產(chǎn)生的不協(xié)調(diào)感LKA使控制結(jié)束。因此，當(dāng)存在對(duì)轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿16進(jìn)行的操作時(shí)，能夠準(zhǔn)確地結(jié)束LKA控制。
[0109]〈第二實(shí)施方式〉
[0110]在圖2中舉例說(shuō)明的LKA結(jié)束控制中，步驟S200涉及的LKA結(jié)束判斷處理也可以置換為其他處理。在此，參照?qǐng)D4對(duì)基于這樣的要旨的本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在此，圖4是本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的LKA結(jié)束判斷處理的流程圖。此外，在圖4中，對(duì)與圖3重復(fù)的位置標(biāo)記相同的標(biāo)號(hào)并適當(dāng)?shù)厥÷云湔f(shuō)明。
[0111]在圖4中，ECU100對(duì)作為駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入的轉(zhuǎn)向力矩MT是否超過(guò)轉(zhuǎn)向力矩閾值MTth進(jìn)行判斷(步驟S301)。當(dāng)轉(zhuǎn)向力矩MT小于等于轉(zhuǎn)向力矩閾值MTth時(shí)(步驟S301:否)，重復(fù)執(zhí)行步驟S301涉及的處理。另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)向力矩MT超過(guò)轉(zhuǎn)向力矩閾值MTth時(shí)(步驟S301:是)，ECU100結(jié)束LKA控制(步驟S204)。
[0112]在此，參照?qǐng)D5對(duì)被提供用來(lái)與轉(zhuǎn)向力矩MT進(jìn)行比較判斷的轉(zhuǎn)向力矩閾值MTth的詳細(xì)情況進(jìn)行說(shuō)明。在此，圖5是對(duì)轉(zhuǎn)向力矩閾值MTth與轉(zhuǎn)向力矩MT的關(guān)系進(jìn)行舉例說(shuō)明的概略特性圖。
[0113]如圖所示，轉(zhuǎn)向力矩閾值MTth是轉(zhuǎn)向力矩MT的函數(shù)，并被設(shè)定為在轉(zhuǎn)向力矩MT小的區(qū)域內(nèi)大，在轉(zhuǎn)向力矩MT大的區(qū)域內(nèi)小(此外，如圖所示，也存在逐漸減小區(qū)域)。在此，由駕駛員輸入的轉(zhuǎn)向力矩MT受到由EPS致動(dòng)器300供應(yīng)的輔助力矩TA的影響，因此當(dāng)駕駛員希望的轉(zhuǎn)向方向(即，轉(zhuǎn)向力矩MT的產(chǎn)生方向)與輔助力矩TA的產(chǎn)生方向?yàn)橥环较驎r(shí)，轉(zhuǎn)向力矩MT只需較小即可，相反當(dāng)駕駛員希望的轉(zhuǎn)向方向(即，轉(zhuǎn)向力矩MT的產(chǎn)生方向)與輔助力矩TA的產(chǎn)生方向?yàn)橄喾捶较驎r(shí)，必須有較大的轉(zhuǎn)向力矩MT。
[0114]S卩，在轉(zhuǎn)向力矩MT相對(duì)小的區(qū)域，由于LKA控制的結(jié)束導(dǎo)致的輔助力矩TA的逐漸減小，車(chē)輛1向與轉(zhuǎn)向力矩MT的產(chǎn)生方向不同的方向偏轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)向力矩MT相對(duì)大的區(qū)域，由于LKA控制的結(jié)束導(dǎo)致的輔助力矩TA的逐漸減小，車(chē)輛10向轉(zhuǎn)向力矩MT的產(chǎn)生方向偏轉(zhuǎn)。
[0115]鑒于這點(diǎn)，在轉(zhuǎn)向力矩MT相對(duì)小的區(qū)域，將轉(zhuǎn)向力矩閾值MTth設(shè)定得大，從而推遲LKA控制的結(jié)束直到相應(yīng)地產(chǎn)生大的轉(zhuǎn)向力矩MT(即與駕駛員的明確的轉(zhuǎn)向意愿對(duì)應(yīng))(此外，通過(guò)輔助轉(zhuǎn)向力矩TA，車(chē)輛1被向希望的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制，因此不會(huì)產(chǎn)生任何問(wèn)題)，在轉(zhuǎn)向力矩MT相對(duì)大的區(qū)域，將轉(zhuǎn)向力矩閾值MTth設(shè)定得小，從而迅速地完成LKA控制的結(jié)束(此外，由于輔助轉(zhuǎn)向力矩TA逐漸減小，車(chē)輛10被向希望的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制，因此不會(huì)產(chǎn)生任何問(wèn)題)，由此，能夠準(zhǔn)確地結(jié)束不會(huì)使駕駛員產(chǎn)生不協(xié)調(diào)感的LKA控制。
[0116]本發(fā)明并非被上述實(shí)施方式所限定的發(fā)明，而是能夠在不違反從全體權(quán)利要求及說(shuō)明書(shū)中讀取的發(fā)明的要旨或者思想的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏?，伴隨著這樣的變更的車(chē)輛的控制裝置也被包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0117]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0118]FL、FR:轉(zhuǎn)向盤(pán)
[0119]10:車(chē)輛
[0120]11:轉(zhuǎn)向角傳感器
[0121]12:轉(zhuǎn)向力矩傳感器
[0122]13:車(chē)速傳感器
[0123]14:橫擺率傳感器
[0124]15:方向指示燈
[0125]16:轉(zhuǎn)向信號(hào)燈桿
[0126]17:車(chē)載相機(jī)
[0127]100:ECU
[0128]200:轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)
[0129]210:方向盤(pán)
[0130]220:轉(zhuǎn)向桿
[0131]230:上轉(zhuǎn)向軸
[0132]240:下轉(zhuǎn)向軸
[0133]250:小齒輪
[0134]260:齒條
[0135]300:EPS 致動(dòng)器
[0136]400:EPS 驅(qū)動(dòng)裝置
[0137]500:VGRS 致動(dòng)器
[0138]600:VGRS 驅(qū)動(dòng)裝置
[0139]產(chǎn)業(yè)上的可用性
[0140]本發(fā)明能夠應(yīng)用于利用在不受駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入的影響的情況下使轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)角變化的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)能夠執(zhí)行車(chē)道維持控制的車(chē)輛。
【權(quán)利要求】
1.一種車(chē)輛的控制系統(tǒng),包括: 方向指示器，所述方向指示器用于駕駛員進(jìn)行方向指示操作；以及 控制裝置，所述控制裝置產(chǎn)生輔助力矩，該輔助力矩用于進(jìn)行使所述車(chē)輛追隨目標(biāo)行駛路線的車(chē)道維持控制； 其中，所述控制裝置在經(jīng)所述方向指示器進(jìn)行的方向指示操作的指示方向與所述輔助力矩的產(chǎn)生方向不同時(shí)結(jié)束所述車(chē)道維持控制，在所述指示方向與所述產(chǎn)生方向相同時(shí)使所述車(chē)道維持控制繼續(xù)。
2.如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛的控制系統(tǒng)，其中，所述控制裝置在所述車(chē)道維持控制被執(zhí)行的情況下，使所述車(chē)道維持控制結(jié)束或繼續(xù)。
3.如權(quán)利要求2所述的車(chē)輛的控制裝置，其中，所述控制單元在所述產(chǎn)生方向與所述指示方向不同時(shí)使所述輔助轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生停止，在所述產(chǎn)生方向與所述指示方向相同時(shí)使所述輔助轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生繼續(xù)。
4.如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛的控制系統(tǒng)，其中，在所述產(chǎn)生方向與所述指示方向相同時(shí)，如果與駕駛員的轉(zhuǎn)向輸入對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向角超過(guò)車(chē)道維持控制引起的轉(zhuǎn)向角，則所述控制裝置結(jié)束所述車(chē)道維持控制。
5.如權(quán)利要求1或4所述的車(chē)輛的控制系統(tǒng)，其中，在所述產(chǎn)生方向與所述指示方向相同時(shí)，如果車(chē)輛脫離目標(biāo)行駛路線，則所述控制裝置結(jié)束所述車(chē)道維持控制。
6.一種車(chē)輛的控制方法，包括: 檢測(cè)步驟，檢測(cè)駕駛員經(jīng)方向指示器進(jìn)行的方向指示操作； 控制步驟，產(chǎn)生輔助力矩，該輔助力矩用于進(jìn)行使所述車(chē)輛追隨目標(biāo)行駛路線的車(chē)道維持控制； 結(jié)束步驟，在所述檢測(cè)的方向指示操作的指示方向與所述輔助力矩的產(chǎn)生方向不同時(shí)結(jié)束所述車(chē)道維持控制；以及 繼續(xù)步驟，在所述指示方向與所述產(chǎn)生方向相同時(shí)使所述車(chē)道維持控制繼續(xù)。
【文檔編號(hào)】B62D15/02GK104129424SQ201410302785
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2009年4月10日
【發(fā)明者】藤田好隆, 小城隆博 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社