车道脱离抑制装置

申请号 CN201680036921.0 申请日 2016-06-20 公开(公告)号 CN107735309B 公开(公告)日 2019-08-06
申请人 株式会社电装; 丰田自动车株式会社; 发明人 清水崇广; 衣笠荣信; 奥田裕宇二;
摘要 车道脱离抑制装置具备:转矩控制部,其输出指示使促动器产生用于抑制车辆从行驶中的车道脱离的自动转向操纵转矩的转矩控制 信号 ;驾驶员转向操纵转矩检测部,其检测驾驶员输入到上述车辆的 方向盘 的转矩亦即驾驶员转向操纵转矩;以及控制中止判定部,其基于用于判断上述驾驶员的转向操作为紧急操作的第一取消 阈值 以及比上述第一取消阈值低的第二取消阈值与上述驾驶员转向操纵转矩检测部检测到的上述驾驶员转向操纵转矩的比较,判定是否使上述自动转向操纵转矩成为零。上述转矩控制部在上述控制中止判定部判定为使上述自动转向操纵转矩成为零的情况下,输出上述转矩 控制信号 以使上述自动转向操纵转矩以预先设定的转矩变化模式成为零,在上述驾驶员转向操纵转矩在上述第一取消阈值以上的情况下,使上述转矩变化模式为立即使上述自动转向操纵转矩成为零的模式,在上述驾驶员转向操纵转矩小于上述第一取消阈值但在上述第二取消阈值以上的情况下,使上述转矩变化模式为使上述自动转向操纵转矩递减的模式。
权利要求

1.一种车道脱离抑制装置,其特征在于,具备:
转矩控制部(76),其输出指示使促动器产生用于抑制车辆从行驶中的车道脱离的自动转向操纵转矩的转矩控制信号
驾驶员转向操纵转矩检测部(71),其检测驾驶员输入到上述车辆的方向盘的转矩亦即驾驶员转向操纵转矩;以及
控制中止判定部(72),其基于用于判断上述驾驶员的转向操作为紧急操作的第一取消阈值以及比上述第一取消阈值低的第二取消阈值与上述驾驶员转向操纵转矩检测部检测到的上述驾驶员转向操纵转矩的比较,判定是否使上述自动转向操纵转矩成为零,上述转矩控制部,
在上述控制中止判定部判定为使上述自动转向操纵转矩成为零的情况下,输出上述转矩控制信号以使上述自动转向操纵转矩以预先设定的转矩变化模式成为零,在上述驾驶员转向操纵转矩在上述第一取消阈值以上的情况下,使上述转矩变化模式为立即使上述自动转向操纵转矩成为零的模式,
在上述驾驶员转向操纵转矩小于上述第一取消阈值但在上述第二取消阈值以上的情况下,使上述转矩变化模式为使上述自动转向操纵转矩递减的模式,
在使上述转矩变化模式为使上述自动转向操纵转矩递减的模式的情况下,在判定为上述车辆在直线道路行驶中的情况下,与判定为上述车辆在弯道道路行驶中的情况相比,是上述自动转向操纵转矩缓慢地递减的上述转矩变化模式。
2.一种车道脱离抑制装置,其特征在于,具备:
转矩控制部(76),其输出指示使促动器产生用于抑制车辆从行驶中的车道脱离的自动转向操纵转矩的转矩控制信号;
驾驶员转向操纵转矩检测部(71),其检测驾驶员输入到上述车辆的方向盘的转矩亦即驾驶员转向操纵转矩;以及
控制中止判定部(72),其基于用于判断上述驾驶员的转向操作为紧急操作的第一取消阈值以及比上述第一取消阈值低的第二取消阈值与上述驾驶员转向操纵转矩检测部检测到的上述驾驶员转向操纵转矩的比较,判定是否使上述自动转向操纵转矩成为零,上述转矩控制部,
在上述控制中止判定部判定为使上述自动转向操纵转矩成为零的情况下,输出上述转矩控制信号以使上述自动转向操纵转矩以预先设定的转矩变化模式成为零,在上述驾驶员转向操纵转矩在上述第一取消阈值以上的情况下,使上述转矩变化模式为立即使上述自动转向操纵转矩成为零的模式,
在上述驾驶员转向操纵转矩小于上述第一取消阈值但在上述第二取消阈值以上的情况下,使上述转矩变化模式为使上述自动转向操纵转矩递减的模式,
上述控制中止判定部,
在上述驾驶员转向操纵转矩的方向与上述自动转向操纵转矩的方向为相同方向的情况下,基于上述第一取消阈值与上述驾驶员转向操纵转矩的比较,判定是否使上述自动转向操纵转矩成为零,
在上述驾驶员转向操纵转矩的方向与上述自动转向操纵转矩的方向为相反方向的情况下,基于上述第一取消阈值以及上述第二取消阈值与上述驾驶员转向操纵转矩的比较,判定是否使上述自动转向操纵转矩成为零,
基于上述驾驶员转向操纵转矩超过上述第一取消阈值的时间是否超过了预先设定的第一取消时间、以及上述驾驶员转向操纵转矩超过上述第二取消阈值的时间是否超过了预先设定的第二取消时间,来判定是否使上述自动转向操纵转矩成为零,基于用于判断上述车辆脱离车道的可能性、以及上述车辆变更车道的可能性的至少一方的预先设定的模式选择条件,从上述自动转向操纵转矩的取消容易性不同的多个模式中选择一个模式,
在选择的上述模式是上述自动转向操纵转矩的取消相对容易的模式的情况下,与上述模式是上述自动转向操纵转矩的取消相对不容易的模式的情况相比,使上述第二取消阈值以及上述第二取消时间的至少一方为容易判定为使上述自动转向操纵转矩成为零的值。
3.根据权利要求1所述的车道脱离抑制装置,其特征在于,
上述控制中止判定部在上述驾驶员转向操纵转矩的方向与上述自动转向操纵转矩的方向为相同方向的情况下,基于上述第一取消阈值与上述驾驶员转向操纵转矩的比较,判定是否使上述自动转向操纵转矩成为零,
上述控制中止判定部在上述驾驶员转向操纵转矩的方向与上述自动转向操纵转矩的方向为相反方向的情况下,基于上述第一取消阈值以及上述第二取消阈值与上述驾驶员转向操纵转矩的比较,判定是否使上述自动转向操纵转矩成为零。
4.根据权利要求3所述的车道脱离抑制装置,其特征在于,
上述控制中止判定部,
基于上述驾驶员转向操纵转矩超过上述第一取消阈值的时间是否超过了预先设定的第一取消时间、以及上述驾驶员转向操纵转矩超过上述第二取消阈值的时间是否超过了预先设定的第二取消时间,来判定是否使上述自动转向操纵转矩成为零,基于用于判断上述车辆脱离车道的可能性、以及上述车辆变更车道的可能性的至少一方的预先设定的模式选择条件,从上述自动转向操纵转矩的取消容易性不同的多个模式中选择一个模式,
在选择的上述模式是上述自动转向操纵转矩的取消相对容易的模式的情况下,与上述模式是上述自动转向操纵转矩的取消相对不容易的模式的情况相比,使上述第二取消阈值以及上述第二取消时间的至少一方为容易判定为使上述自动转向操纵转矩成为零的值。

说明书全文

车道脱离抑制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及抑制车辆从行驶中的车道脱离的车道脱离抑制装置。

背景技术

[0002] 车道脱离抑制装置若判定为有本车辆从车道脱离的可能性,则进行使本车辆的行进方向朝向抑制车道脱离的方向的控制。在专利文献1、2所记载的装置中,为了使本车辆的行进方向朝向抑制车道脱离的方向,而进行使促动器产生使转向操纵轴旋转的转矩(以下,称为自动转向操纵转矩)的控制。
[0003] 另外,专利文献1所记载的装置在使促动器产生自动转向操纵转矩的期间,通过驾驶员的转向操作对转向操纵轴输入了转矩(以下,称为驾驶员转向操纵转矩)的情况下,在恒定条件下取消自动转向操纵转矩。
[0004] 例如,若在使自动转向操纵转矩产生的状态下输入了驾驶员转向操纵转矩,则基于该驾驶员转向操纵转矩的大小,设定取消时间或者取消转矩积分值。然后,若输入驾驶员转向操纵转矩的时间超过了取消时间或者取消转矩积分值,则中止自动转向操纵转矩的输出。
[0005] 另外,专利文献1也记载了根据自动转向操纵转矩的方向与驾驶员转向操纵转矩的方向是相同方向还是相反方向,使上述取消时间、取消转矩积分值不同。
[0006] 专利文献1:日本特开2015-20719号公报
[0007] 专利文献2:日本特开2015-3566号公报
[0008] 专利文献1所记载的装置根据自动转向操纵转矩的方向与驾驶员转向操纵转矩的方向是相同方向还是相反方向使取消时间或者取消转矩积分值不同。但是,无论是在自动转向操纵转矩的方向与驾驶员转向操纵转矩的方向为相同方向的情况下还是在相反方向的情况下,若取消条件成立,则立即中止自动转向操纵转矩的输出。
[0009] 但是,若立即中止自动转向操纵转矩的输出,则对于操作方向盘的驾驶员来说,来自方向盘的反作用突然地变化。因此,也产生驾驶员感受到的转向操纵感变得不良好的情况。

发明内容

[0010] 一实施方式提供驾驶员感受到的转向操纵感变得更良好的车道脱离抑制装置。
[0011] 用于实现上述目的的第一发明是车道脱离抑制装置,具备:
[0012] 转矩控制部(76),其输出指示使促动器产生用于抑制车辆从行驶中的车道脱离的自动转向操纵转矩的转矩控制信号
[0013] 驾驶员转向操纵转矩检测部(71),其检测驾驶员输入到车辆的方向盘的转矩亦即驾驶员转向操纵转矩;以及
[0014] 控制中止判定部(72),其基于用于判断驾驶员的转向操作为紧急操作的第一取消阈值以及比第一取消阈值低的第二取消阈值与驾驶员转向操纵转矩检测部检测到的驾驶员转向操纵转矩的比较,判定是否使自动转向操纵转矩成为零,
[0015] 转矩控制部,
[0016] 在控制中止判定部判定为使自动转向操纵转矩成为零的情况下,输出转矩控制信号以使自动转向操纵转矩以预先设定的转矩变化模式成为零,
[0017] 在驾驶员转向操纵转矩在第一取消阈值以上的情况下,使转矩变化模式为立即使自动转向操纵转矩成为零的模式,
[0018] 在驾驶员转向操纵转矩小于第一取消阈值但在第二取消阈值以上的情况下,使转矩变化模式为使自动转向操纵转矩递减的模式,
[0019] 在使转矩变化模式为使自动转向操纵转矩递减的模式的情况下,在判定为车辆在直线道路行驶中的情况下,与判定为车辆在弯道道路行驶中的情况相比,是自动转向操纵转矩缓慢地递减的转矩变化模式。
[0020] 第二发明是车道脱离抑制装置,其特征在于,具备:
[0021] 转矩控制部(76),其输出指示使促动器产生用于抑制车辆从行驶中的车道脱离的自动转向操纵转矩的转矩控制信号;
[0022] 驾驶员转向操纵转矩检测部(71),其检测驾驶员输入到车辆的方向盘的转矩亦即驾驶员转向操纵转矩;以及
[0023] 控制中止判定部(72),其基于用于判断驾驶员的转向操作为紧急操作的第一取消阈值以及比第一取消阈值低的第二取消阈值与驾驶员转向操纵转矩检测部检测到的驾驶员转向操纵转矩的比较,判定是否使自动转向操纵转矩成为零,
[0024] 转矩控制部,
[0025] 在控制中止判定部判定为使自动转向操纵转矩成为零的情况下,输出转矩控制信号以使自动转向操纵转矩以预先设定的转矩变化模式成为零,
[0026] 在驾驶员转向操纵转矩在第一取消阈值以上的情况下,使转矩变化模式为立即使自动转向操纵转矩成为零的模式,
[0027] 在驾驶员转向操纵转矩小于第一取消阈值但在第二取消阈值以上的情况下,使转矩变化模式为使自动转向操纵转矩递减的模式,
[0028] 控制中止判定部,
[0029] 在驾驶员转向操纵转矩的方向与自动转向操纵转矩的方向为相同方向的情况下,基于第一取消阈值与驾驶员转向操纵转矩的比较,判定是否使自动转向操纵转矩成为零,[0030] 在驾驶员转向操纵转矩的方向与自动转向操纵转矩的方向为相反方向的情况下,基于第一取消阈值以及第二取消阈值与驾驶员转向操纵转矩的比较,判定是否使自动转向操纵转矩成为零,
[0031] 基于驾驶员转向操纵转矩超过第一取消阈值的时间是否超过了预先设定的第一取消时间、以及驾驶员转向操纵转矩超过第二取消阈值的时间是否超过了预先设定的第二取消时间,来判定是否使自动转向操纵转矩成为零,
[0032] 基于用于判断车辆脱离车道的可能性、以及车辆变更车道的可能性的至少一方的预先设定的模式选择条件,从自动转向操纵转矩的取消容易性不同的多个模式中选择一个模式,
[0033] 在选择的模式是自动转向操纵转矩的取消相对容易的模式的情况下,与模式是自动转向操纵转矩的取消相对不容易的模式的情况相比,使第二取消阈值以及第二取消时间的至少一方为容易判定为使自动转向操纵转矩成为零的值。附图说明
[0034] 图1是第一实施方式的车道脱离抑制系统的整体构成图。
[0035] 图2是详细地示出图1的能否控制判定部的构成的图。
[0036] 图3是表示图2的驾驶员操作判定部执行的处理的流程图
[0037] 图4是表示在图3的步骤S1选择的转矩模式的图。
[0038] 图5是表示在图3的步骤S3决定的判定条件的图。
[0039] 图6是表示图1的控制状态决定部决定的控制状态的图。
[0040] 图7是表示图1的转矩控制部执行的控制的图。
[0041] 图8是表示在第二实施方式中转矩控制部执行的控制的图。

具体实施方式

[0042] <第一实施方式>
[0043] 以下,基于附图对第一实施方式进行说明。如图1所示,车道脱离抑制系统1具备照相机10、车速传感器20、横摆率传感器30、转向传感器40、加速度传感器50、白线识别装置60、以及控制装置(车道脱离控制部)70。控制装置70相当于车道脱离抑制装置。车道脱离抑制系统1与电动助力转向系统80一起安装于未图示的车辆。以下,将安装了该车道脱离抑制系统1的车辆称为本车辆。
[0044] 照相机10以拍摄本车辆前方且为本车辆周边的范围的方式,、固定于预先决定的位置。照相机10拍摄的范围成为能够拍摄划分本车辆行驶的车道的车道划分标识的范围。照相机10既可以是单眼照相机,也可以是复眼照相机。照相机10以规定的速度周期性地拍摄拍摄范围,并将表示拍摄到的图像的图像数据输出给白线识别装置60以及控制装置
70。
[0045] 车速传感器20检测本车辆的车速,并将检测到的车速输出给控制装置70。
[0046] 横摆率传感器30检测绕通过该横摆率传感器30的本车辆的垂直轴的旋转角速度,即,横摆率,并将检测到的横摆率输出给控制装置70。
[0047] 转向角传感器40是检测本车的转向操纵角的传感器,将检测到的转向操纵角输出给控制装置70。
[0048] 加速度传感器50是三轴的加速度传感器,以z轴与车辆的上下方向平行,y轴与车辆的宽度方向平行,x轴与车辆的前后方向平行的方式固定方向。此外,也可以代替三轴的加速度传感器,而使用检测x轴、y轴两轴的加速度的加速度传感器。另外,也可以使用仅检测y轴的加速度的加速度传感器。加速度传感器50将各轴的加速度的检测值送至控制装置70。
[0049] 白线识别装置60根据各图像数据识别车道划分标识。车道划分标识是指划分行驶车道的路面标识。车道划分标识例如是通过沿着道路线状地涂覆白色等能够与路面识别的涂料而形成的线状的标识物。另外,在不通过涂料,而通过沿着道路配置猫眼反光器、灯那样发光的器件来划分行驶车道的情况下,这些器件也是车道划分标识。
[0050] 另外,白线识别装置60基于图像数据中车道划分标识延伸的方向,计算车道划分标识与本车辆的行进方向所成的角。另外,白线识别装置60也计算以本车辆所行驶的行驶车道的宽度方向中央为基准的本车辆的宽度方向中央的位置(以下,称为横向位置)。
[0051] 白线识别装置60将包含识别出的车道划分标识的位置、车道划分标识与本车辆的行进方向所成的角、以及本车辆的横向位置的信息亦即识别信息输出给控制装置70。
[0052] 在控制装置70从车速传感器20、横摆率传感器30、转向角传感器40、加速度传感器50、以及白线识别装置60输入有信号。这些信号既可以经由车内LAN输入,也可以不经由车内LAN而直接输入到控制装置70。
[0053] 控制装置70是具备CPU、ROM、RAM等的计算机。CPU利用RAM的暂时存储功能,并执行存储于ROM等非瞬态有形记录介质(non-transitory tangible storage media)的程序。由此,控制装置70作为驾驶员转向操纵转矩检测部71、能否控制判定部72、控制状态决定部73、目标值运算部74、转矩运算部75、以及转矩控制部76发挥作用。控制装置70对输入的信号进行滤波处理等前处理,之后在各部71~76进行利用。此外,也可以通过一个或者多个IC等以硬件的方式构成控制装置70执行的功能的一部分或者全部。在对控制装置70执行的功能进行说明之前,对电动助力转向系统80进行说明。
[0054] 电动助力转向系统80具备EPS-ECU81、达82、以及转向角变化机构83。EPS-ECU81通过控制使转向操纵轴旋转的促动器亦即马达82来控制本车辆的转向操纵角。在EPS-ECU81从控制装置70输入有转矩控制信号。该转矩控制信号是表示使马达82产生的自动转向操纵转矩的信号。自动转向操纵转矩是为了抑制本车辆从行驶中的车道脱离而使转向操纵轴旋转的转矩。
[0055] EPS-ECU81在输入了转矩控制信号的情况下,控制在马达82流过的电流,以使马达82产生该转矩控制信号所表示的自动转向操纵转矩。另外,EPS-ECU81从未图示的转矩传感器获取转向操纵转矩,并将表示该转向操纵转矩的信号输出给控制装置70。该转矩传感器具有公知的电动助力转向系统所具备的公知的构成。
[0056] 另外,EPS-ECU81在由驾驶员操作了方向盘的情况下,使马达82产生用于使转向操作力减轻的转矩亦即辅助转矩。
[0057] 马达82产生自动转向操纵转矩以及辅助转矩。马达82与转向角变化机构83具备的转向操纵轴或者与转向操纵轴联动地旋转的旋转轴连接。自动转向操纵转矩以及辅助转矩是使该旋转轴旋转的转矩。
[0058] 转向角变化机构83是使转向操纵角变化的机械机构,具有具备了齿条轴、转向操纵轴、齿条齿轮小齿轮、减速机等的公知的构成。
[0059] (控制装置70的功能)
[0060] 接下来,对控制装置70的功能进行说明。驾驶员转向操纵转矩检测部71从EPS-ECU81获取转向操纵转矩。然后,驾驶员转向操纵转矩检测部71基于转向操纵转矩周期性地决定驾驶员输入到方向盘的转矩亦即驾驶员转向操纵转矩。
[0061] 具体而言,例如在马达82未产生转矩时,能够直接将转向操纵转矩作为驾驶员转向操纵转矩。在马达82产生转矩时,从转向操纵转矩减去马达82产生的转矩。另外,也可以适当地进行考虑了路面输入扭矩等的修正来决定驾驶员转向操纵转矩。马达82产生的转矩既可以是实测值,也可以是EPS-ECU81输出的转矩控制信号所表示的自动转向操纵转矩。
[0062] 能否控制判定部72判定转矩控制部76是否能够进行车道脱离抑制控制。具体而言,车道脱离抑制控制是指图7所示的转矩跃零控制761、通常转矩控制762、转矩递减控制763。后述这些控制的内容。
[0063] 能否控制判定部72在控制装置70已经输出转矩控制信号中的状态下,判定为不能够进行车道脱离抑制控制的情况下,使自动转向操纵转矩成为零,即,判定为取消车道脱离抑制控制。因此,能否控制判定部72相当于控制中止判定部。
[0064] 如图2所示,能否控制判定部72具备系统条件判定部721、车速范围判定部722、放手判定部723、以及驾驶员操作判定部724。
[0065] 能否控制判定部72基于图2所示的各部721~724的判定结果,更新表示是能够执行车道脱离抑制控制的状态、以及禁止车道脱离抑制控制的执行的状态的哪一个的取消标志。另外,能否控制判定部72在结束车道脱离抑制控制的情况下,也更新表示执行使自动转向操纵转矩以零阶跃的方式降低的控制、以及使自动转向操纵转矩递减的控制的哪一个控制的转矩跃零标志的状态。然后,能否控制判定部72将更新的取消标志输出给控制状态决定部73,并将更新后的转矩跃零标志输出给转矩控制部76。
[0066] 系统条件判定部721判定车道脱离抑制系统1具备的构成要素是否没有故障。在该判定中,从各传感器获取信号判定故障的有无。在系统条件判定部721判定为车道脱离抑制系统1具备的构成要素只要一个有故障的情况下,能否控制判定部72判定为不能够进行车道脱离抑制控制。
[0067] 车速范围判定部722判定本车辆的车速是否在预先设定1控制许可范围内。控制许可范围也可以是仅规定下限的范围。控制许可范围的下限例如是50km/h。另外,也可以控制开始时的控制许可范围和控制结束的控制许可范围不同。
[0068] 在车速范围判定部722判定为本车辆的车速在控制许可范围内的情况下,能否控制判定部72判定为能够进行车道脱离抑制控制。在车速范围判定部722判定为本车辆的车速不在控制许可范围内的情况下,能否控制判定部72判定为不能够进行车道脱离抑制控制。
[0069] 放手判定部723判定是否为驾驶员松开方向盘的状态。该判定使用驾驶员转向操纵转矩检测部71检测到的驾驶员转向操纵转矩。若在恒定期间持续驾驶员转向操纵转矩在阈值以下的状态,则放手判定部723判定为是驾驶员松开方向盘的状态。
[0070] 在放手判定部723判定为驾驶员未松开方向盘的情况下,能否控制判定部72判定为能够进行车道脱离抑制控制。在放手判定部723判定为驾驶员松开了方向盘的情况下,能否控制判定部72判定为不能够进行车道脱离抑制控制。
[0071] 驾驶员操作判定部724判定驾驶员是否正在操作本车辆。在驾驶员操作判定部724判定为驾驶员未操作本车辆的情况下,能否控制判定部72判定为能够进行车道脱离抑制控制。在驾驶员操作判定部724判定为驾驶员正在操作本车辆的情况下,能否控制判定部72判定为不能够车道脱离抑制控制。
[0072] 例如根据驾驶员是否正在操作方向盘来判定驾驶员是否正在操作本车辆。另外,除了转向操作以外,驾驶员操作判定部724也根据驾驶员的制动器操作、加速器操作、方向指示器的操作,来判定驾驶员是否正在操作本车辆。驾驶员操作判定部724在制动器操作、加速器操作、方向指示器的操作分别满足操作的有无、操作量在阈值以上等规定的条件的情况下,判定为驾驶员正在操作本车辆。
[0073] 关于驾驶员操作,驾驶员操作判定部724根据图3所示的处理判定驾驶员是否正在操作本车辆。首先,在步骤S1中,驾驶员操作判定部724选择转矩模式。在转矩模式有图4所示的normal、easy、easier三种模式。这些模式是根据自动转向操纵转矩的取消容易性来划分的模式。Easier是在最可以取消自动转向操纵转矩的状况下成立的模式,easy是接着easier可以取消自动转向操纵转矩的状况下成立的模式。
[0074] 默认是normal模式。在发动机启动后,能够正常地接收到转向操纵转矩、转向角、转向角速度等车辆信息、包含白线识别装置60识别出的车道划分标识的识别信息等规定的信息的情况下,初始模式成为该normal模式。
[0075] 如图4所示,normal、easy、easier间根据模式选择条件D、E、F而迁移。模式选择条件D是移至easier的条件。模式选择条件D具备条件D1和条件D2。条件D1是由于自动转向操纵转矩而本车辆从后述的目标值运算部74运算出的目标线上的最大脱离位置朝向车道中央返回的状态这样的条件。此外,最大脱离位置是指本车辆的横向位置离车道宽度方向中央最远的位置。驾驶员操作判定部724根据从白线识别装置60获取的识别信息所包含的本车辆的横向位置、车道划分标识与本车辆的行进方向所成的角来判断条件D1是否成立。
[0076] 条件D2是本车辆的横向位置在想要抑制脱离的车道内这样的条件。也由驾驶员操作判定部724根据识别信息来判断条件D2是否成立。在这些条件D1、D2都成立的情况下,使转矩模式成为easier。
[0077] 模式选择条件D成为该条件的理由是因为在模式选择条件D成立的情况下,是车道脱离抑制控制正在结束的状况,而在有驾驶员的转向操作的情况下,即使取消车道脱离抑制控制,本车辆脱离车道的可能性也较低。换句话说,模式选择条件D是判断本车辆脱离车道的可能性的条件。在模式选择条件D成立的情况下,本车辆脱离车道的可能性较低,所以使反映了驾驶员的意图的转向操作优先。
[0078] 模式选择条件E是移至easy的条件。模式选择条件E具备条件E1、E2、E3。条件E1是本车辆行驶中的区间是施工区间这样的条件。为了判断该条件是否成立,驾驶员操作判定部724对从照相机10获取的图像数据进行解析。驾驶员操作判定部724在图像数据内检测到表示施工区间的标志等的情况下,判断为本车辆行驶中的区间为施工区间。
[0079] 条件E2是在本车辆的前方或者侧方存在其它车辆这样的条件。也由驾驶员操作判定部724对图像数据进行解析来判断该条件是否成立。在图像数据内的规定的范围检测到其它车辆的情况下,驾驶员操作判定部724判断为在本车辆的前方或者侧方存在其它车辆。
[0080] 条件E3是在本车辆的前方有分岔这样的条件。驾驶员操作判定部724根据从白线识别装置60获取的识别信息来判断该条件是否成立。若条件E1、E2、E3的任意一个成立则驾驶员操作判定部724判断为条件E成立。
[0081] 模式选择条件E成为该条件的理由是因为在模式选择条件E成立的情况下,驾驶员操作方向盘的可能性较高,所以在有驾驶员的转向操作的情况下,能够迅速地结束车道脱离抑制控制。换句话说,模式选择条件E是判断本车辆变更车道的可能性的条件。
[0082] 模式选择条件F是移至normal的条件。模式选择条件F是模式选择条件D、模式选择条件E均不成立这样的条件。
[0083] 若在步骤S1中,驾驶员操作判定部724选择了normal、easy、easier的任意一种转矩模式,则进入步骤S2。在步骤S2中,驾驶员操作判定部724判定驾驶员转向操纵转矩的方向与自动转向操纵转矩的方向是相同的方向,还是相反方向。以下,将驾驶员转向操纵转矩的方向与自动转向操纵转矩的方向为相同方向的情况称为同相,并将驾驶员转向操纵转矩的方向与自动转向操纵转矩的方向为相反方向的情况称为反相。
[0084] 此外,在驾驶员转向操纵转矩以及自动转向操纵转矩的至少一方为零的情况下,为同相以及反相中预先设定的一侧。或者,也可以在驾驶员转向操纵转矩以及自动转向操纵转矩的至少一方为零的情况下,结束图3的处理。
[0085] 在步骤S3中,驾驶员操作判定部724决定用于判定为取消车道脱离抑制控制的判定条件。在图5示出该判定条件。如图5所示,判定条件根据在步骤S1选择的转矩模式、和在步骤S2判定的转矩方向决定。此外,在图5中,N1、N2、N3、N4是对驾驶员转向操纵转矩预先设定的阈值,N1<N2<N3<N4。另外,P1、P2、P3是对驾驶员转向操纵转矩在转矩阈值以上的持续时间设定的阈值,P1<P2<P3。此外,P1相当于第一取消时间,P2、P3相当于第二取消时间。
[0086] 对于同相的判定条件不管转矩模式都相同。对于反相来说,easier和easy也成为相同的条件,normal成为与easier、easy相比不容易成立的条件。并且,对于反相,也具备与同相相同的判定条件作为所有模式共用的判定条件。
[0087] 所有模式共用的判定条件、针对同相的判定条件中的转矩阈值N4被设定为若驾驶员不进行紧急的转向操作则不会超过的较大的值。该转矩阈值N4相当于第一取消阈值。基于实验决定转矩阈值N4的大小。另外,比转矩阈值N4小的转矩阈值N1、N2、N3相当于第二取消阈值。
[0088] 在步骤S4中,驾驶员操作判定部724判断驾驶员转向操纵转矩检测部71检测到的驾驶员转向操纵转矩是否满足在步骤S3决定的判定条件。除此之外,在该步骤S4中,驾驶员操作判定部724也判断是否满足针对转向角以及转向角速度的判定条件。针对转向角以及转向角速度的判定条件是是否超过对它们分别预先设定的判定阈值。若步骤S4的判断为否则结束图3所示的处理。另一方面,若步骤S4的判断为是,则处理进入步骤S5。
[0089] 在步骤S5中,驾驶员操作判定部724将转矩跃零标志更新为与成立的判定条件相对应的状态。对于图5所示的判定条件来说,也在图5示出对应的转矩跃零标志的状态。
[0090] 如图5所示,在同相的情况下以及反相时的所有模式共用的判定条件成立的情况下,驾驶员操作判定部724打开转矩跃零标志。转矩跃零标志是指在结束车道脱离抑制控制时,以零阶跃的方式使自动转向操纵转矩成为零,即,立即使自动转向操纵转矩成为零。
[0091] 在同相的情况下以及反相时的所有模式共用的判定条件成立的情况下打开转矩跃零标志的理由是因为在这些判定条件中设定的转矩阈值N4成为若不进行紧急的转向操作则不会超过的值。在驾驶员进行紧急的转向操作的情况下,应该认为驾驶员想要立即对自己的转向操作进行反应使转向操纵角变化。因此,打开转矩跃零标志。
[0092] 另一方面,在设定反相的normal、easy、easier时的判定条件的情况下,若该判定条件成立,则驾驶员操作判定部724关闭转矩跃零标志。在转矩跃零标志关闭的情况下,在结束车道脱离抑制控制时,使自动转向操纵转矩递减。
[0093] 在反相的normal、easy、easier时的判定条件成立的状况下,虽然驾驶员操作方向盘,但并不是那么紧急的转向操作。另外,在驾驶员正在操作方向盘的状态下,驾驶员通过从方向盘受到的反作用力,感受到自动转向操纵转矩的大小。
[0094] 在并不是紧急的转向操作的情况下,驾驶员有感受自动转向操纵转矩的变化的余裕。因此,若自动转向操纵转矩突然成为零,则驾驶员感受到的转向操纵感产生不协调感。因此,在反相的normal、easy、easier时的判定条件成立的状况下,在结束车道脱离抑制控制时,使自动转向操纵转矩递减。若使自动转向操纵转矩递减,则与立即使自动转向操纵转矩为零的情况相比,不容易知道自动转向操纵转矩的变化,所以驾驶员感受到的转向操纵感变得良好。
[0095] 在步骤S6中,无论在哪个判定条件成立的情况下,驾驶员操作判定部724都使控制状态为抑制状态。在转向角满足判定条件的情况、转向角速度满足判定条件的情况下,驾驶员操作判定部724都使控制状态为抑制状态。
[0096] 能否控制判定部72在系统条件判定部721、车速范围判定部722、放手判定部723、驾驶员操作判定部724的任意一个中,判定为不能够进行车道脱离抑制控制的情况下,或者,在使控制状态成为抑制状态的情况下,使取消标志为表示禁止车道脱离抑制控制的执行的状态的值。另外,能否控制判定部72使转矩跃零标志为基于各部721~724的判定结果决定的值,并输出给转矩控制部76。
[0097] 返回到图1进行说明。控制状态决定部73从图6所示的三种控制状态选择一个,来决定当前的控制状态。如图6所示,控制状态有抑制状态、待机状态、以及控制中状态。
[0098] 待机状态是虽然是许可车道脱离抑制控制的执行的状态但未执行车道脱离抑制控制的状态。控制中状态是执行车道脱离抑制控制的状态。抑制状态是禁止车道脱离抑制控制的执行的状态,在是控制中状态的状态下成为抑制状态的情况下,结束车道脱离抑制控制。此外,该控制状态分别对用于抑制向右方向脱离车道的车道脱离抑制控制、和用于抑制向左方向脱离车道的车道脱离抑制控制进行规定。
[0099] 在执行了上述的步骤S6的情况下,使控制状态为抑制状态。另外,从待机状态移至抑制状态的条件是在待机状态下检测到驾驶员操作的情况、不能够识别车道划分标识的情况等。相反,在抑制状态下从待机状态移至抑制状态的条件不成立的情况下,使控制状态为待机状态。
[0100] 在待机状态下,判定为本车辆有从当前行驶中的车道脱离的可能性的情况下,移至控制中状态。
[0101] 判定为本车辆有从当前行驶中的车道脱离的可能性的条件例如是以下。在从本车辆到车道划分标识的横向距离d比预先设定的距离阈值THd短,并且本车辆的正面朝向该车道划分标识的方向的情况下,判定为本车辆有脱离车道的可能性。
[0102] 在上述判定中,用于计算从本车辆到车道划分标识的横向距离d的本车辆的横向位置例如是车道划分标识侧的前轮车轴的端部的位置。将从该位置到车道划分标识的本车辆侧边界的车道宽度方向的距离作为横向距离d。
[0103] 根据白线识别装置60识别出的车道划分标识延伸的方向判定本车辆的正面是否朝向车道划分标识的方向。由于白线识别装置60识别出的车道划分标识延伸的方向与相对于本车辆的方向车道划分标识延伸的方向对应,所以能够根据白线识别装置60识别出的车道划分标识延伸的方向判断本车辆的正面是否朝向车道划分标识的方向。
[0104] 另外,也可以计算到本车辆的位置与车道划分标识一致为止的脱离预测时间,并在该脱离预测时间在时间阈值THt以下的情况下,判定为本车辆有脱离车道的可能性。
[0105] 通过将从本车辆到车道划分标识的横向距离d除以本车辆的横向速度Vy来计算脱离预测时间。根据上述的横向距离d的时间变化来计算本车辆的横向速度Vy。另外,也可以对从加速度传感器50获取的y轴的检测值,即横向加速度进行积分来计算。
[0106] 目标值运算部74在控制状态决定部73使控制状态移至控制中状态的情况下,为了执行车道脱离抑制控制,决定目标线以及目标转向操纵角。
[0107] 能够利用公知的各种方法设定目标线。例如,能够利用专利文献2所记载的方法进行设定。在专利文献2中,将对车道划分标识的曲率加上规定值后的曲率作为用于抑制脱离的第一目标线。另外,将比该第一目标线小的曲率设定为用于在抑制了脱离之后,使本车辆的行进方向为沿着车道的方向的目标线亦即第二目标线。
[0108] 目标转向操纵角是为了使本车辆沿着目标线行驶而作为控制目标的转向操纵角。除了目标线之外,还使用转向角传感器40检测到的实际的转向操纵角、横摆率传感器30检测到的横摆率来决定目标转向操纵角。决定目标转向操纵角的方法也是公知的,所以省略进一步的说明。
[0109] 转矩运算部75以成为目标值运算部74运算出的目标转向操纵角的方式决定自动转向操纵转矩。然后转矩运算部75将决定的自动转向操纵转矩输出给转矩控制部76。
[0110] 转矩控制部76获取转矩运算部75决定的自动转向操纵转矩,并从控制状态决定部73获取最新的控制状态,从能否控制判定部72获取转矩跃零标志。然后转矩控制部76根据控制状态和转矩跃零标志的状态,决定执行图7所示的哪一个控制。
[0111] 图7示出转矩跃零控制761、通常转矩控制762、转矩递减控制763、以及无转矩控制764四个种类的控制。转矩跃零控制761是使自动转向操纵转矩以零阶跃的方式降低的控制。该零阶跃是立即使自动转向操纵转矩成为零的转矩变化模式。通常转矩控制762是使马达82产生转矩运算部75运算出的自动转向操纵转矩的控制。转矩递减控制763是以使自动转向操纵转矩以规定的递减斜度α1(Nm/s)降低的转矩变化模式,使自动转向操纵转矩降低到零的控制。该递减斜度α1虽然设定了初始值,但也能够变更值。无转矩控制764是维持不输出自动转向操纵转矩的状态的控制。
[0112] 使用图7所示的转矩调停条件T1~T7决定执行这些控制761~764的哪一个。
[0113] 转矩调停条件T1是转矩跃零标志打开这样的条件。若在不为转矩跃零控制761的控制,即,设定了通常转矩控制762、转矩递减控制763、以及无转矩控制764的任意一个的状态下,转矩调停条件T1成立,则设定转矩跃零控制761作为转矩控制部76执行的控制。
[0114] 转矩调停条件T2是转矩跃零标志未打开,即、转矩跃零标志关闭这样的条件。在选择转矩跃零控制761的状态下转矩调停条件T2成立的情况下,设定转矩递减控制763。
[0115] 转矩调停条件T3是转矩跃零标志关闭,并且,控制状态为控制中状态这样的条件。转矩调停条件T4是转矩跃零标志关闭,并且,控制状态为抑制状态这样的条件。转矩调停条件T5是转矩跃零标志关闭,并且,控制状态为待机状态这样的条件。
[0116] 转矩调停条件T6是转矩跃零标志关闭,并且,控制状态为抑制状态这样的条件。转矩调停条件T7是转矩跃零标志关闭,并且,控制状态为控制中状态这样的条件。
[0117] 转矩控制部76执行转矩跃零控制761、通常转矩控制762、转矩递减控制763、以及无转矩控制764中,基于转矩调停条件T1~T7决定的控制。然后转矩控制部76将与决定的控制对应地决定的指示自动转向操纵转矩的转矩控制信号输出给EPS-ECU81。
[0118] 这里,在转矩调停条件T2、T4、T6的任意一个成立的情况下执行转矩递减控制763。转矩调停条件T2、T4、T6均包含转矩跃零标志关闭这样的条件。
[0119] 如使用图5所说明的那样,转矩跃零标志在转矩方向反相,且是所有模式共用的判定条件以外的判定条件亦即独立判定条件成立的情况下关闭。转矩方向反相的情况下的独立判定条件均在驾驶员转向操纵转矩比转矩阈值N4小,但在转矩阈值N1~N3的任意一个以上的情况下成立。
[0120] 因此,在驾驶员转向操纵转矩比转矩阈值N4小,但在转矩阈值N1~N3的任意一个以上的情况下执行转矩递减控制763。
[0121] (第一实施方式的效果)
[0122] 在本实施方式中,能否控制判定部72在具备用于判断驾驶员的转向操作为紧急操作的转矩阈值N4的判定条件成立的情况下,将转矩跃零标志打开(S5),并使控制状态成为抑制状态(S6)。在转矩跃零标志打开的情况下,转矩控制部76执行转矩跃零控制761,输出立即使自动转向操纵转矩为零的转矩变化模式的转矩控制信号。
[0123] 由此,在驾驶员的转向操作为紧急操作的情况下,立即对驾驶员的转向操作进行反应而转向操纵角变化,所以驾驶员感受到的转向操纵感变得良好。
[0124] 另一方面,能否控制判定部72在具备作为比转矩阈值N4小的值的转矩阈值N1、N2、N3的判定条件成立的情况下,将转矩跃零标志关闭(S5),并使控制状态成为抑制状态(S6)。在转矩跃零标志关闭,且控制状态为抑制状态的情况下,转矩控制部76以通过执行转矩递减控制763,输出转矩控制信号以使自动转向操纵转矩以预先设定的递减斜度α1降低。由此,抑制驾驶员从方向盘受到的反作用力突然变化,所以在驾驶员的转向操作不为紧急的转向操作的情况下,驾驶员感受到的转向操纵感也变得良好。
[0125] 另外,在本实施方式中,在驾驶员转向操纵转矩的方向与自动转向操纵转矩的方向同相的情况下,判定条件具备的转矩阈值仅为用于判定驾驶员的紧急的转向操作的转矩阈值N4。因此,在驾驶员转向操纵转矩的方向与自动转向操纵转矩同相的情况下,仅在驾驶员进行了紧急的转向操作的情况下,取消自动转向操纵转矩。由此,能够抑制超过需要地取消自动转向操纵转矩。
[0126] 另一方面,在驾驶员转向操纵转矩的方向与自动转向操纵转矩反相的情况下,判定条件除了转矩阈值N4之外,至少具备转矩阈值N1。该转矩阈值N1比转矩阈值N4小。因此,在驾驶员转向操纵转矩的方向与自动转向操纵转矩反相的情况下,即使是比较小的驾驶员转向操纵转矩,也取消自动转向操纵转矩。
[0127] 在驾驶员转向操纵转矩的方向与自动转向操纵转矩的方向反相的情况下,产生自动转向操纵转矩所引起的不协调感较大。但是,在本实施方式中,在驾驶员转向操纵转矩的方向与自动转向操纵转矩反相的情况下,即使是比较小的驾驶员转向操纵转矩也取消自动转向操纵转矩,所以驾驶员感受到的转向操纵感变得良好。
[0128] 另外,在本实施方式中,从根据自动转向操纵转矩的取消容易性划分的三种转矩模式选择一个转矩模式(S1)。在选择转矩模式时,使用作为判断本车辆脱离车道的可能性的条件的模式选择条件D、和作为判断本车辆变更车道的可能性的条件的模式选择条件E。然后,决定与选择的转矩模式对应的判定条件(S3),并判断是否满足判定条件(S4)。由此,能够与本车辆脱离车道的可能性以及本车辆变更车道的可能性对应地,决定是否取消自动转向操纵转矩。由此,能够在适当的状况下取消自动转向操纵转矩。由此,驾驶员感受到的转向操纵感也变得良好。
[0129] <第二实施方式>
[0130] 接下来,对第二实施方式进行说明。在以下的说明中,除了特别提及的情况之外,具有与到此为止使用的附图标记相同的附图标记的要素与其以前的实施方式中的同一附图标记的要素相同。另外,在仅对构成的一部分进行说明的情况下,构成的其它部分能够应用先前说明的实施方式。
[0131] 在第二实施方式中,转矩控制部76代替图7所示的控制,执行图8所示的控制。图7与图8的不同在于,在图8中,转矩递减控制763分为直线中控制7631和弯道中控制7632两种这一点、以及随之也具备转矩调停条件T8、T9这一点。
[0132] 直线中控制7631以及弯道中控制7632均为使自动转向操纵转矩递减至零的控制。不同之处在于使自动转向操纵转矩递减的斜度。若将在直线中控制7631使自动转向操纵转矩递减的斜度设为α2(Nm/s),并将在弯道中控制7632使自动转向操纵转矩递减的斜度设为α3(Nm/s),则α2<α3。此外,α2与α1既也可以相同,也可以不同。
[0133] 转矩调停条件T8是转矩跃零标志关闭,并且,控制状态为抑制状态,并且行驶中的道路为直线道路这样的条件。根据从白线识别装置60获取的车道划分标识的形状判断行驶中的道路是否为直线道路。例如,若车道划分标识的曲率在1/3000以下则行驶中的道路是直线道路。
[0134] 转矩调停条件T9是转矩跃零标志关闭,并且,控制状态是抑制状态,并且行驶中的道路为弯道道路这样的条件。在行驶中的道路不满足上述的直线道路的条件的情况下,行驶中的道路是弯道道路。
[0135] 由于α2<α3,所以直线中控制7631要花费相对较长的时间使自动转向操纵转矩成为零。
[0136] 换句话说,在第二实施方式中,在使自动转向操纵转矩递减的情况下,在判定为本车辆在直线道路行驶中的情况下,与判定为本车辆在弯道道路行驶中的情况相比,使自动转向操纵转矩缓慢地递减。换句话说,在判定为本车辆在弯道道路行驶中的情况下,与判定为本车辆在直线道路行驶中的情况相比,使自动转向操纵转矩以较陡的斜度递减。
[0137] 本车辆为了沿着弯道道路行驶,而需要转向操纵角是不为零的角度。因此,驾驶员在转向操作中从方向盘感受到的反作用力比本车辆在直线道路行驶中的情况下大。
[0138] 因此,在本车辆在弯道道路行驶中的情况下,驾驶员不容易知道在转向操作中产生的自动转向操纵转矩的变化。换句话说,在本车辆在直线道路行驶中的情况下,与在弯道道路行驶中的情况相比,驾驶员容易根据从方向盘受到的反作用力感受到自动转向操纵转矩的变化。
[0139] 因此,在第二实施方式中,根据本车辆的行驶中的道路是直线道路还是弯道道路,使自动转向操纵转矩递减的斜度变化。由此,无论在本车辆的行驶中的道路为直线道路的情况下,还是在弯道道路的情况下,在使自动转向操纵转矩递减的期间驾驶员感受到的转向操纵感都变得良好。
[0140] 以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述的实施方式,以下的变形例也包含于本发明的技术范围,并且,除了下述以外也能够在不脱离主旨的范围内实施各种变更。
[0141] <变形例1>
[0142] 例如,在上述的实施方式中,将转矩模式划分为三种,但easy、easier判定条件彼此相同,所以实际上是将转矩模式划分为两种。但是,也可以将转矩模式划分为实际上判定条件不同的三种以上的模式。
[0143] 实施方式的车道脱离抑制装置具备:转矩控制部(76),其输出指示使促动器产生用于抑制车辆从行驶中的车道脱离的自动转向操纵转矩的转矩控制信号;驾驶员转向操纵转矩检测部(71),其检测驾驶员输入到车辆的方向盘的转矩亦即驾驶员转向操纵转矩;以及控制中止判定部(72),其基于用于判断驾驶员的转向操作为紧急操作的第一取消阈值以及比第一取消阈值低的第二取消阈值与驾驶员转向操纵转矩检测部检测到的驾驶员转向操纵转矩的比较,判定是否使自动转向操纵转矩成为零。转矩控制部在控制中止判定部判定为使自动转向操纵转矩成为零的情况下,输出转矩控制信号以使自动转向操纵转矩以预先设定的转矩变化模式成为零,在驾驶员转向操纵转矩在第一取消阈值以上的情况下,使转矩变化模式为立即使自动转向操纵转矩成为零的模式,在驾驶员转向操纵转矩小于第一取消阈值但在第二取消阈值以上的情况下,使转矩变化模式为使自动转向操纵转矩递减的模式。
[0144] 在驾驶员的转向操作为紧急操作的情况下,应该认为驾驶员想要转向操纵角立即对转向操作进行反应而变化。在本实施方式中,在驾驶员转向操纵转矩在用于判断驾驶员的转向操作为紧急操作的第一取消阈值以上的情况下,输出立即使自动转向操纵转矩成为零的转矩变化模式的转矩控制信号。由此,在驾驶员的转向操作为紧急操作的情况下,转向操纵角立即对驾驶员的转向操作进行反应而变化。因此,在驾驶员进行了紧急的转向操作的情况下,驾驶员感受到的转向操纵感变得良好。
[0145] 另外,在本实施方式中,即使驾驶员转向操纵转矩不是在第一取消阈值以上的大小,而在第二取消阈值以上的情况下,也使自动转向操纵转矩成为零。换句话说,即使驾驶员的转向操作不是紧急的转向操作,在驾驶员将方向盘操作了一定程度的情况下也使自动转向操纵转矩成为零,将转向操纵交给驾驶员。
[0146] 但是,在驾驶员的转向操作不为紧急的转向操作的情况下,使自动转向操纵转矩递减。由此,抑制驾驶员从方向盘受到的反作用力突然变化。因此,即使在驾驶员的转向操作不为紧急的转向操作的情况下,驾驶员感受到的转向操纵感也变得良好。
[0147] 附图标记说明
[0148] 1:车道脱离抑制系统,10:照相机,20:车速传感器,30:横摆率传感器,40:转向角传感器,50:加速度传感器,60:白线识别装置,70:控制装置,71:驾驶员转向操纵转矩检测部,72:能否控制判定部,73:控制状态决定部,80:电动助力转向系统,81:EPS-ECU,82:马达,83:转向角变化机构。
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