CN103764483B - 车辆的行驶控制装置 - Google Patents

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Abstract

进行通过使转向轮转向而使车辆沿目标轨迹行驶的轨迹控制的车辆的行驶控制装置,当存在利用轨迹控制变更车辆的行进方向的可能性时,使利用驾驶员操作的转向输入机构的操作位置、车辆的横摆角以及车辆相对于行驶路线的横向位置中的至少一方,先于由轨迹控制进行的车辆的行进方向的变更而变化,由此向车辆的乘员预告存在利用轨迹控制变更车辆的行进方向的可能性。

Description

车辆的行驶控制装置
技术领域
本发明涉及一种车辆的行驶控制装置,更详细而言,涉及一种进行通过使转向轮转向而使车辆沿目标轨迹(目标行驶路线)行驶的轨迹控制的车辆的行驶控制装置。
背景技术
作为汽车等车辆的行驶控制装置的之一,广泛公知通过利用也称作可变传动比转向装置(VGRS)的转舵角可变装置,使转向轮转向,而使车辆沿目标轨迹行驶的行驶控制装置。在该种行驶控制装置中,利用由照相机拍摄到的车辆前方的图像的解析,来特别规定行驶路线,根据特别规定的该行驶路线设定目标轨迹,以车辆沿目标轨迹行驶的方式使转向轮转向。
另外,当作为转向输入机构的转向盘随着由轨迹控制进行的转向轮的转向而旋转时,车辆的乘员会感到麻烦。因此,也已经公知如下事项:即使利用轨迹控制使转向轮转向,也要尽量使转向盘不旋转地,控制转舵角可变装置和动力转向装置。
但是,进行轨迹控制的车辆的乘员不能预知由轨迹控制产生的车辆的行进方向的变化,所以有时感到不安、不舒服。例如在车辆前方的行驶路线的曲率发生变化的状况下,乘员有时对是否一边使车辆的行进方向沿行驶路线适当地发生变化,一边行驶的这件事儿感到不安、不舒服。另外,当在车辆前方存在分岔路线的状况下,乘员对为了使车辆选择如期望那样的行驶路线地通过分岔路线,而改变行进方向还是不改变行进方向地行驶这件事儿,感到不安、不舒服。
作为解决该问题的机构,已经提出了例如利用下述专利文献1所述那样的导航装置,以声音预告通知车辆的行进方向的变化,或者在仪表等显示器上预告显示车辆的行进方向的变化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平10–105885号公报
发明内容
发明要解决的问题
在利用声音预告通知车辆的行进方向的变化的情况下,车辆的乘员容易因漏听等而未意识到预告通知,而且不能避免与声频功能的干涉。另外,当在显示器上预告显示车辆的行进方向的变化的情况下,很难在瞬间从显示器的显示中准确地把握与车辆的行进方向的变化相关的预告内容,而且除了驾驶员以外的乘员非常难识别出预告显示本身。
本发明的主要目的在于,与利用声音、显示器的显示来预告由轨迹控制产生的车辆的行进方向的变化的情况相比,可靠地向车辆的乘员预告车辆的行进方向的变化。
用于解决问题的方案及发明的效果
根据本发明,提供一种车辆的行驶控制装置,进行通过使转向轮转向而使车辆沿目标轨迹行驶的轨迹控制,其特征在于,在存在利用轨迹控制变更车辆的行进方向的可能性时,使由驾驶员操作的转向输入机构的操作位置、车辆的横摆角、以及车辆相对于行驶路线的横向位置中的至少一个,先于由轨迹控制进行的车辆的行进方向的变更而进行变化。
采用该结构,使转向输入机构的操作位置、车辆的横摆角、以及车辆相对于行驶路线的横向位置中的至少一个,先于由轨迹控制进行的车辆的行进方向的变更而进行变化。因此,与利用声音、显示器的显示而预告车辆的行进方向的变化的情况相比,能够可靠地对车辆的乘员预告车辆的行进方向的变化,由此车辆的乘员能够可靠地预知由轨迹控制进行的车辆的行进方向的变化。
在上述结构中,利用轨迹控制变更车辆的行进方向的可能性,可以是由随着车辆的行驶使行驶路线的曲率变化从而目标轨迹的曲率变化的情况和在分岔路线中由车辆的乘员变更目标轨迹的情况中的至少一种情况产生的可能性。
采用该结构,在行驶路线的曲率随着车辆的行驶而变化而可能使目标轨迹的曲率变化的情况下,或者当在分岔路线中可能由车辆的乘员变更目标轨迹的情况下,能够向车辆的乘员预告车辆的行进方向的变化。
特别是,在行驶路线的曲率随着车辆的行驶而变化而可能使目标轨迹的曲率变化的情况下,先于与行驶路线的曲率的变化相对应的车辆的实际的行进方向的变化地,利用转向输入机构的操作位置等的变化向车辆的乘员预告车辆的行进方向的变化。因而,能够减小乘员对车辆是否沿行驶路线适当地改变行进方向地行驶的事项感到不安、不舒服的可能。
另外,当在分岔路线中存在由车辆的乘员变更目标轨迹的可能性的情况下,在分岔路线的跟前,利用转向输入机构的操作位置等的变化预告分岔路线中的车辆的行进方向的变化或维持。因而,乘员能够进行选择如预告那样的行驶路线而通过分岔路线,或者选择其他行驶路线而通过分岔路线的判断,所以能够在车辆通过分岔路线时,减小车辆的乘员感到不安、不舒服的可能。
另外,在上述结构中,可以为了能使车辆尽量沿目标轨迹行驶而控制转向轮的转向角,并且使转向输入机构的操作位置、车辆的横摆角以及车辆相对于行驶路线的横向位置中的至少一个,沿车辆的行进方向的变更后的方向进行变化。
采用该结构,能够将车辆的轨迹尽量控制为目标轨迹,并且使转向输入机构的操作位置、车辆的横摆角以及车辆相对于行驶路线的横向位置中的至少一个沿车辆的行进方向的变更后的方向进行变化而预告车辆的行进方向的变化。
另外,在上述结构中,车辆可以具有使转向输入机构的操作位置与作为转向轮的前轮的转向角的关系进行变化的转向关系可变装置,通过控制转向关系可变装置,使转向输入机构的操作位置进行变化。
采用该结构,通过控制转向关系可变装置,使转向输入机构的操作位置与前轮的转向角的关系进行变化,从而能够将前轮的转向角尽量控制为用于达到目标轨迹的转向角,并且能使转向输入机构的操作位置进行变化。
在上述结构中,车辆可以具有使前轮和后轮的转向角进行变化的转向角可变装置,利用转向角可变装置控制前轮和后轮的转向角,从而使车辆的横摆角和车辆相对于行驶路线的横向位置中的至少一方进行变化。
采用该结构,通过控制前轮和后轮的转向角,使车辆的横摆角和车辆相对于行驶路线的横向位置中的至少一方进行变化,从而能够预告车辆的行进方向的变化。
另外,在上述结构中,车辆可以具有辅助转向力产生装置,和使转向输入机构的操作位置与作为转向轮的前轮的转向角的关系进行变化的转向关系可变装置,通过控制后轮转向角可变装置和辅助转向力产生装置,控制前轮的转向角,并且使转向输入机构的操作位置进行变化。
采用该结构,能够控制前轮的转向角,并且使转向输入机构的操作位置进行变化,所以能够将前轮的转向角尽量控制为用于达到目标轨迹的转向角,并且使转向输入机构的操作位置进行变化。
另外,在上述结构中,车辆可以具有使转向输入机构的操作位置与前轮的转向角的关系进行变化的转向关系可变装置,和使后轮的转向角进行变化的后轮转向角可变装置,通过控制转向关系可变装置和后轮转向角可变装置,使车辆的横摆角和车辆相对于行驶路线的横向位置中的至少一方进行变化。
采用该结构,通过控制转向关系可变装置和后轮转向角可变装置,使车辆的横摆角和车辆相对于行驶路线的横向位置中的至少一方进行变化,从而能够预告车辆的行进方向的变化。
另外,在上述结构中,可以在车辆的行进方向的变更程度较大时,与行进方向的变更程度较小时相比,增大使转向输入机构的操作位置、车辆的横摆角以及车辆相对于行驶路线的横向位置中的至少一个进行变化的量。
采用该结构,在车辆的行进方向的变更程度较大时,与行进方向的变更程度较小时相比,能够增大用于预告车辆的行进方向的变化的控制量,有效地预告车辆的行进方向的变化。
另外,在上述结构中,可以在车辆相对于车道的中心向横向偏移时,使转向输入机构的操作位置、车辆的横摆角以及车辆相对于行驶路线的横向位置中的至少一个沿偏移的量增大的方向进行变化的量,比沿偏移的量减小的方向进行变化的量小。
采用该结构,在利用用于预告车辆的行进方向的变化的控制使车辆的偏移的量增大时,能够减小预告用的控制量,减轻车辆的乘员感到的不安感。相反,在利用用于预告车辆的行进方向的变化的控制使车辆的偏移的量减少时,能够增大预告用的控制量,有效地预告车辆的行进方向的变化。
另外,在上述结构中,在车辆的行驶安全性较低时,与车辆的行驶安全性较高时相比,可以减小使转向输入机构的操作位置、车辆的横摆角以及车辆相对于行驶路线的横向位置中的至少一个进行变化的量。
采用该结构,在车辆的行驶的安全性较低时,与车辆的行驶的安全性较高时相比,用于预告车辆的行进方向的变化的控制量减小。因此,能够减小用于预告车辆的行进方向的变化的控制使车辆的行驶的安全性更低的可能。相反,在车辆的行驶的安全性较高时,与车辆的行驶的安全性较低时相比,用于预告车辆的行进方向的变化的控制量减小的程度低,所以能够有效地预告车辆的行进方向的变化。
另外,在上述结构中,可以在使转向输入机构的操作位置、车辆的横摆角以及车辆相对于行驶路线的横向位置中的至少一个进行变化的量较小时,与变化量较大时相比,加快变化的速度。
采用该结构,在用于预告车辆的行进方向的变化的控制量较小时,能够提高使控制量变化的速度,使车辆的乘员容易认识到车辆的行进方向的变化的预告。相反,在用于预告车辆的行进方向的变化的控制量较大时,能够降低使控制量变化的速度,减小用于预告车辆的行进方向的变化的控制量的急剧的变动使车辆的乘员感到不舒服的可能。
另外,在上述结构中,利用轨迹控制变更车辆的行进方向的可能性,可以是因为有在分岔路线中由车辆的乘员变更目标轨迹的可能性而产生的可能性,使转向输入机构的操作位置、车辆的横摆角以及车辆相对于行驶路线的横向位置中的至少一个,沿与车辆的行进方向的变更后的方向相反的方向进行变化。
采用该结构,用于预告车辆的行进方向的变化的控制量沿与车辆的行进方向的变更后的方向相反的方向进行变化。因此,当驾驶员希望在分岔路线中进行目标轨迹的变更的情况下,驾驶员的运转操作量增大,所以能够根据驾驶员的运转操作量,可靠地判定驾驶员是否希望进行目标轨迹的变更。
另外,在上述结构中,当存在沿与基于设定的目标轨迹的行进方向不同的行进方向延伸的分岔路线,且存在通过由车辆的乘员变更目标轨迹而变更车辆的行进方向的可能性时,可以根据驾驶员对转向输入机构的操作,判定是否需要进行目标轨迹的变更。
采用该结构,在车辆的乘员希望进行目标轨迹的变更的情况下,能够根据想要变更车辆的行进方向而进行的驾驶员对转向输入机构的操作,判定是否需要进行目标轨迹的变更。
另外,在上述结构中,可以在分岔路线的跟前设定用于判定是否需要进行目标轨迹的变更的判定行驶区间,根据在判定行驶区间内的驾驶员对转向输入机构的操作,判定是否需要进行目标轨迹的变更。
采用该结构,能够根据判定行驶区间内的驾驶员对转向输入机构的操作,判定是否需要进行目标轨迹的变更。
在上述结构中,可以在分岔路线的跟前设定判定行驶区间的终点,将距终点为规定距离的前方位置设定为判定行驶区间的起点。
采用该结构,能够在分岔路线的前方设定规定距离的判定行驶区间点。
另外,在上述结构中,在车辆通过了判定行驶区间后的驾驶员对转向输入机构的操作量或操作速度较大时,与驾驶员的操作量或操作速度较小时相比,可以快速地进行目标轨迹的变更。
采用该结构,在车辆通过了判定行驶区间后,也能根据需要变更目标轨迹,而且能够依据驾驶员的操作量或操作速度,将该变更的速度设定为可变。
附图说明
图1是表示应用在装设有电动式动力转向装置和后轮转向装置的车辆中的根据本发明的车辆的行驶控制装置的第一实施方式的概略结构图。
图2是表示第一实施方式中的车辆的整个行驶控制的框图。
图3是表示图2的轨迹控制模块中的控制程序的流程图。
图4是表示图2的转向盘的旋转控制模块中的控制程序的流程图。
图5是表示图2的转向反作用力控制模块中的控制程序的流程图。
图6是表示图2的转向辅助扭矩控制模块中的控制程序的流程图。
图7是用于根据车辆的目标横向加速度Gyt,运算轨迹控制用的前轮的目标转向角θlkaft的映射。
图8是用于根据车辆的目标横向加速度Gyt,运算轨迹控制用的后轮的目标转向角θlkart的映射。
图9是用于根据目标轨迹的曲率R的变化率Rlfd运算转向盘的目标旋转角度θswt的映射。
图10是用于根据前轮的最终目标转向角θfft的二阶微分值θfftdd,运算用于补偿电动式的动力转向装置等的惯性的辅助扭矩Tic的映射。
图11是用于根据前轮的最终目标转向角θfft的微分值θfftd,运算用于补偿电动式的动力转向装置等的粘滞性的辅助扭矩Tdc的映射。
图12是用于根据前轮的最终目标转向角θfft的微分值θfftd,运算用于补偿电动式的动力转向装置等的摩擦的辅助扭矩Tfc的映射。
图13是用于根据响应修正后的前轮的目标转向角θftf,运算基于前轮的转向角控制的修正扭矩Tlkaft的映射。
图14是用于根据响应修正后的后轮的目标转向角θrtf,运算基于后轮的转向角控制的修正扭矩Tlkart的映射。
图15是用于根据转向力矩Ts和车速V,运算用于减轻驾驶员的转向负担的目标基本转向辅助扭矩Tbaset的映射。
图16是在车辆在从直行状态向左转弯状态变化的行驶路线上行驶的情况下表示第一实施方式的工作的说明图。
图17是表示根据本发明的车辆的行驶控制装置的第二实施方式中的车辆的整个行驶控制的框图。
图18是表示图17的车辆的横摆角控制模块中的控制程序的流程图。
图19是用于根据目标轨迹的曲率R的变化率Rlfd运算车辆的横摆角的目标控制量Δθyt的映射。
图20是在车辆在从直行状态向左转弯状态变化的行驶路线上行驶的情况下表示第二实施方式的工作的说明图。
图21是表示根据本发明的车辆的行驶控制装置的第三实施方式中的轨迹控制程序的流程图。
图22是表示行驶路线本身呈Y字形分岔的分岔路线的例子的说明图。
图23是表示一条行驶路线中的车道分岔的分岔路线的例子的说明图。
图24是表示在第三实施方式中判定是否进行目标轨迹的变更的程序的流程图。
图25是表示在第三实施方式中预告分岔路线的存在的程序的流程图。
图26是表示在第三实施方式中判定与行驶道路的选择相关的驾驶员的意图的程序的流程图。
图27是表示在第三实施方式中判定与行驶道路的选择相关的驾驶员的最终的意图的程序的流程图。
图28是表示在第三实施方式中变更目标轨迹的程序的流程图。
图29是与目标轨迹的变更许可区间和驾驶员的意图判定区间的设定相关的说明图。
图30是用于在车辆位于分岔点的跟前的状况下,根据转向角θ和转向角速度θd等,辨别驾驶员所希望的行驶路线是当下的行驶路线、左分岔路线和右分岔路线的哪一条的映射。
图31是用于在车辆位于分岔点的跟前的状况下,根据转向力矩Ts和转向力矩变化率Tsd等,辨别驾驶员所希望的行驶路线是当下的行驶路线、左分岔路线和右分岔路线的哪一条的映射。
图32是用于在车辆通过了分岔点的状况下,根据转向角θ和转向角速度θd等,辨别驾驶员所希望的行驶路线是当下的行驶路线、左分岔路线和右分岔路线的哪一条的映射。
图33是用于在车辆通过了分岔点的状况下,根据转向力矩Ts和转向力矩变化率Tsd等,辨别驾驶员所希望的行驶路线是当下的行驶路线、左分岔路线和右分岔路线的哪一条的映射。
图34是用于根据当下的目标轨迹86上的车辆的位置、分岔路线的终点Q2的位置、转向角θ和转向角速度θd,辨别驾驶员所希望的行驶路线是当下的行驶路线、左分岔路线和右分岔路线的哪一条的映射。
图35是用于根据最大背离度Dsmax、车速V和经过时间tc,运算关于变更后的目标轨迹的加权Ws的映射。
图36是表示在分岔路线的两条行驶路线所构成的角度较大的情况下(A)以及较小的情况下(B),利用第三实施方式变更目标轨迹而得到的车辆的轨迹的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的若干的优选实施方式。
第一实施方式
图1是表示应用在装设有电动式动力转向装置和后轮转向装置的车辆中的根据本发明的车辆的行驶控制装置的第一实施方式的概略结构图。
在图1中,根据本发明的行驶控制装置10装设在车辆12中,包括转舵角可变装置14和控制该转舵角可变装置14的电子控制装置16。另外,在图1中,附图标记18FL、18FR分别表示作为车辆12的转向轮的左右的前轮,附图标记18RL、18RR分别表示左右的后轮。利用对由驾驶员进行的转向盘20的操作进行响应而被驱动的齿轮齿条机构型的电动式动力转向装置22,借助齿条24、横拉杆26L和26R使作为转向轮的左右的前轮18FL、18F转舵。
作为转向输入机构的转向盘20借助上转向轴28、转舵角可变装置14、下转向轴30和万向联轴器32,与动力转向装置22的小齿轮轴34驱动连接。转舵角可变装置14具有辅助转舵驱动用的电动机36,该辅助转舵驱动用的电动机36在外壳14A侧与上转向轴28的下端相连结,在转子14B侧借助图中未表示的减速机构与下转向轴30的上端相连结。
这样,转舵角可变装置14通过相对于上转向轴28相对性地对下转向轴30进行旋转驱动,而相对于转向盘20相对性地对左右的前轮18FL、18FR进行辅助转舵驱动。由此,转舵角可变装置14作为使转向传动比(转向传动比的倒数)进行增减变化的可变传动比转向装置(VGRS)发挥功能,因而也作为可变传递比转向装置发挥功能,被电子控制装置16的转向角控制部控制。
利用后轮转向装置42的电动式的动力转向装置44,借助横拉杆46L、46R相对于左右的前轮18FL、18FR的转向独立地使左右的后轮18RL、18RR转向,后轮转向装置42被电子控制装置16的转向角控制部控制。
图示的后轮转向装置42是公知结构的电动式辅助转向装置,包括电动机48A、和将电动机48A的旋转转换为随动杆48B的往返运动的例如丝杠式的运动转换机构48C。随动杆48B与横拉杆46L、46R和图中未表示的转向臂相互作用,构成利用随动杆48B的往返运动对左右的后轮18RL、18RR进行转舵驱动的转舵机构。
虽在图中未作详细图示,但转换机构48C构成为将电动机48A的旋转转换为随动杆48B的往返运动,不向电动机48A传递左右的后轮10RL、10RR自路面接受而传递到随动杆48B的力,因而不会利用传递到随动杆48B的力对电动机48A进行旋转驱动。
在图示的实施方式中,电动式动力转向装置22是齿条同轴型的电动式动力转向装置,包括电动机50、和将电动机50的扭矩转换为齿条24的往返运动方向的力的例如滚珠丝杠式的转换机构52。电动式动力转向装置22由电子控制装置16的电动式动力转向装置(EPS)控制部进行控制,产生相对于外壳54相对性地对齿条24进行驱动的辅助转向力,从而作为减轻驾驶员的转向负担的转向辅助力产生装置而发挥功能。
另外,转舵角可变装置14只要能与辅助转向辅助力产生装置相互作用而无论驾驶员的转向操作如何都使左右前轮转向角变化,并且使转向盘20的旋转角度变化,则可以是任意结构。同样,转向辅助力产生装置只要能产生辅助转向力,则也可以是任意结构。另外,转向输入机构是转向盘20,其操作位置是旋转角度,但转向输入机构也可以是操纵杆型的转向杆,该情况下的操作位置可以是往返操作位置。
在图示的实施方式中,在上转向轴28设置有将该上转向轴的旋转角度作为转向角θ检测的转向角传感器50,和检测转向力矩Ts的转向力矩传感器52。在下转向轴30设置有将该下转向轴30的旋转角度作为小齿轮角度(小齿轮轴34的旋转角度)φ检测的旋转角度传感器54。表示转向角θ的信号、表示转向力矩Ts的信号和表示小齿轮角度φ的信号,与表示利用车速传感器56检测到的车速V的信号一并输入到电子控制装置16的转向角控制部和EPS控制部。
另外,也可以将旋转角度传感器54置换为检测转舵角可变装置14的相对旋转角度θre、即下转向轴30相对于上转向轴28的相对旋转角度的旋转角度传感器。
另外,在车辆12设置有拍摄车辆的前方的CCD照相机58,和由车辆的乘员操作而用于选择使车辆沿行驶路线行驶的车道保持辅助(LKA)控制的选择开关60。表示由CCD照相机58拍摄到的车辆的前方的图像信息的信号输入到电子控制装置16的行驶控制部。另外,也可以利用除了CCD照相机以外的机构,取得车辆的前方的图像信息、转向道路的信息。
电子控制装置16的各控制部分别包括CPU、ROM、RAM和输入输出口装置,这些控制部也可以包含由双方向性的公共母线相互连接的微型计算机。另外,转向角传感器50、转向力矩传感器52和旋转角度传感器54分别以车辆的向左转弯方向的转向或转舵的情况为正,而检测转向角θ、转向力矩Ts和小齿轮角度φ。
详见后述,电子控制装置16按照图2等所示的流程图控制转舵角可变装置14和电动式动力转向装置22,从而进行轨迹控制(也称为“LKA控制”)。另外,在用于使车辆沿行驶路线行驶的目标轨迹的曲率随着车辆的行驶而变化时,电子控制装置16使转向盘20先于由轨迹控制进行的车辆的行进方向的变更用的旋转而进行旋转。
接下来,参照图2所示的框图和图3至图6所示的流程图,说明第一实施方式中的车辆的行驶控制。另外,按照图2至图6所示的框图和流程图进行的控制,利用图中未表示的点火开关的闭合来开始,每隔规定的时间反复执行。
特别是,图2是表示第一实施方式中的车辆的整个行驶控制的框图,图3是表示图2的轨迹控制模块中的控制程序的流程图。另外,图4是表示图2的转向盘的旋转控制模块中的控制程序的流程图,图5是表示图2的转向反作用力控制模块中的控制程序的流程图。此外,图6是表示图2的转向辅助扭矩控制模块中的控制程序的流程图。
图2所示的轨迹控制模块100中的控制由电子控制装置16的行驶控制部按照图3所示的流程图来进行。并且,运算用于利用车辆的轨迹控制使车辆沿目标轨迹行驶的前轮的目标转向角θlkaft和后轮的目标转向角θlkart,分别作为轨迹控制用的前轮的目标转向角θft和后轮的目标转向角θrt向转向反作用力控制模块400输出。
转向盘的旋转控制模块200中的控制由电子控制装置16的行驶控制部按照图4所示的流程图来进行。并且,为了先于由轨迹控制进行的车辆的行进方向的变化而预告车辆的行进方向的变化,运算用于使转向盘20旋转的目标旋转角度θswt。此外,运算用于使转向盘20以目标旋转角度θswt旋转的前轮的转向角的目标修正量Δθsft,向加法器310输出。
利用加法器310将目标修正量Δθsft与前轮的目标转向角θft相加,由此运算前轮的最终目标转向角θfft。并且,以使前轮的转向角θf成为最终目标转向角θfft的方式,利用电子控制装置16的转向角控制部控制转舵角可变装置14。另外,利用电子控制装置16的转向角控制部将后轮的目标转向角θrt设定为后轮的最终目标转向角θfrt,并且以使后轮的转向角θr成为最终目标转向角θfrt的方式,控制后轮转向装置42的电动式的动力转向装置44。
转向反作用力控制模块400中的控制由电子控制装置16的EPS控制部按照图5所示的流程图来进行。并且,用于将前轮的转向角θf控制为车辆的轨迹控制的目标转向角θlkaft的目标辅助扭矩Tlkat,根据前轮的目标转向角θft和后轮的目标转向角θrt等来运算。另外,目标辅助扭矩Tlkat是用于利用转舵角可变装置14和电动式的动力转向装置22的相互作用,不使转向盘20旋转,就能将前轮的转向角θf控制为轨迹控制的目标转向角θlkaft的目标辅助扭矩。
转向辅助扭矩控制模块500中的控制由电子控制装置16的EPS控制部按照图6所示的流程图来进行。并且,运算用于减轻驾驶员的转向负担的目标基本转向辅助扭矩Tbaset与目标辅助扭矩Tlkat的和,来作为最终目标辅助扭矩Tfat。另外,以使转向辅助扭矩成为最终目标辅助扭矩Tfat的方式,控制电动式动力转向装置22。
轨迹控制程序
在图3所示的轨迹控制程序的步骤110中,自进行了所需的信息的读入后,进行选择开关60是否开启的辨别,即,轨迹控制模式是否被选择的辨别。并且,在进行了否定辨别时,再次执行所需的信息的读入及步骤110,在进行了肯定辨别时,控制进入步骤120。
在步骤120中,根据由CCD照相机58拍摄到的车辆的前方的图像信息,进行行驶路线的边界线是否被检测出的辨别,即,是否能够特别规定行驶路线的辨别。并且,在进行了否定辨别时,不能确定轨迹控制用的目标轨迹,所以控制向所需的信息的读入及步骤110返回,在进行了肯定辨别时,控制进入步骤130。
在步骤130中,利用由CCD照相机58拍摄到的车辆的前方的图像信息的解析等,确定车辆的目标轨迹,并且运算目标轨迹的曲率R(半径的倒数)、车辆相对于目标轨迹的横向偏差Y以及横摆角φ。另外,车辆的目标轨迹的确定可以根据来自图中未表示的导航装置的信息来进行,另外,也可以根据图像信息的解析与来自导航装置的信息的组合来进行。
另外,目标轨迹的曲率R等是进行使车辆沿目标轨迹行驶的轨迹控制而所需的参数,但目标轨迹的曲率R等的运算要领并不构成本发明的主旨,所以这些参数可以按照任意的要领来运算。特别是,随着时间的经过,车辆的当下位置逐渐变化,所以目标轨迹的曲率R例如可以作为自当下经过的时间t的函数来进行运算。
在步骤140中,根据上述轨迹控制的参数,运算使车辆沿目标轨迹行驶而所需的车辆的目标横向加速度Gyt。另外,目标横向加速度Gyt的运算要领也并不构成本发明的主旨,所以目标横向加速度Gyt可以按照任意的要领来运算。另外,也可以设定表示上述轨迹控制用参数与目标横向加速度Gyt的关系的映射,根据上述轨迹控制用参数,参照映射来运算目标横向加速度Gyt。
在步骤150中,根据车辆的目标横向加速度Gyt,参照图7所示的映射运算轨迹控制用的前轮的目标转向角θlkaft。并且,作为轨迹控制用的前轮的目标转向角θft,向加法器310和转向反作用力控制模块400输出。
在步骤160中,根据车辆的目标横向加速度Gyt,参照图8所示的映射运算轨迹控制用的后轮的目标转向角θlkart。并且,作为轨迹控制用的后轮的目标转向角θrt向转向反作用力控制模块400输出,并且作为后轮的最终目标转向角θfrt向电子控制装置16的转向角控制部输出。
转向盘的旋转控制程序
图4所示的转向盘的旋转控制程序的步骤210、220分别与上述轨迹控制程序的步骤110、120同样地执行。
在步骤230中,运算转向盘的旋转控制用的基准距离Lf。在该情况下,车速V越高,需要在距车辆的行进方向实际变化的位置越远的跟前侧的位置,进行用于向车辆的乘员预告车辆的行进方向的变化的转向盘的旋转。因此,车速V越高,越将基准距离Lf运算为较大的值。
在步骤240中,根据车辆的前方的图像信息的解析结果和车速V,求出自当下的行驶位置位于基准距离Lf前方的目标轨迹的曲率Rlf,并且运算曲率Rlf的时间微分值,来作为目标轨迹的曲率R的变化率Rlfd。
在步骤250中,根据目标轨迹的曲率R的变化率Rlfd,参照图9所示的映射运算转向盘20的目标旋转角度θswt。另外,虽在图4中未图示,但是在因目标轨迹的曲率R的变化率Rlfd的大小急剧变化,而使前轮的转向角的目标修正量Δθsft的大小急剧变化的情况下,可以将目标修正量Δθsft修正为其大小逐渐变化。
在步骤260中,根据目标旋转角度θswt和转向系的传动比等,运算用于使转向盘20以目标旋转角度θswt进行旋转的前轮的转向角的目标修正量Δsft,并且向加法器310输出。
转向反作用力控制程序
在图5所示的转向反作用力控制程序的步骤310中,运算通过利用加法器310将前轮的目标转向角θft和目标旋转角度θswt相加而运算得到的前轮的最终目标转向角θfft的微分值θfftd和二阶微分值θfftdd。
在步骤320中,根据前轮的最终目标转向角θfft的二阶微分值θfftdd,按照图10所示的映射运算用于补偿转向系和电动式的动力转向装置22的惯性的辅助扭矩Tic。
在步骤330中,根据前轮的最终目标转向角θfft的微分值θfftd,按照图11所示的映射运算用于补偿转向系和电动式的动力转向装置22的粘滞性的辅助扭矩Tdc。
在步骤340中,根据前轮的最终目标转向角θfft的微分值θfftd,按照图12所示的映射运算用于补偿转向系和电动式的动力转向装置22的摩擦的辅助扭矩Tfc。
在步骤350中,例如利用二次滞后二次超前(日文:二次遅れ二次進み)的筛选对轨迹控制用的前轮的目标转向角θft进行处理,从而运算响应修正后的前轮的目标转向角θftf。例如响应修正后的前轮的目标转向角θftf按照下述算式1进行运算。另外,在算式1中,s是拉普拉斯算子,a0~a2、b0~b2是根据车辆的规格等决定的系数。
算式1
θftf = a 2 s 2 + als + a 0 b 2 s 2 + bls + b 0 θft . . . ( 1 )
在步骤360中,根据响应修正后的前轮的目标转向角θftf,按照图13所示的映射运算基于前轮的转向角控制的修正扭矩Tlkaft。另外,修正扭矩Tlkaft是用于基于轨迹控制的目的而将前轮的转向角控制为目标转向角θft的辅助扭矩。
在步骤370中,例如利用二次滞后一次超前(日文:二次遅れ一次進み)的筛选对轨迹控制用的后轮的目标转向角θrt进行处理,从而运算响应修正后的后轮的目标转向角θrtf。例如响应修正后的后轮的目标转向角θrtf按照下述的算式2进行运算。另外,在算式2中,s是拉普拉斯算子,b0~b2、c0、c1是根据车辆的规格等决定的系数。
算式2
θrtf = cls + c 0 b 2 s 2 + bls + b 0 θrt . . . ( 2 )
在步骤380中,根据响应修正后的后轮的目标转向角θrtf,按照图14所示的映射运算基于后轮的转向角控制的修正扭矩Tlkart。另外,修正扭矩Tlkart是用于基于轨迹控制的目的而将后轮的转向角控制为目标转向角θrt的辅助扭矩。
在步骤390中,对在步骤320~340、360、380中运算得到的扭矩Tic、Tdc、Tfc、Tlkaft、Tlkart的和进行运算,而作为基于轨迹控制的目标辅助扭矩Tlkat,并且向转向辅助扭矩控制模块500输出。
转向辅助扭矩控制程序
在图6所示的转向辅助扭矩控制程序的步骤410中,根据转向力矩Ts和车速V按照图15所示的映射,运算用于减轻驾驶员的转向负担的目标基本转向辅助扭矩Tbaset。
在步骤420中,对目标基本转向辅助扭矩Tbaset与基于轨迹控制的目标辅助扭矩Tlkat的和进行运算,而作为最终目标辅助扭矩Tfat。
在步骤430中,以使转向辅助扭矩Ts成为最终目标辅助扭矩Tfat的方式控制电动式动力转向装置22。
根据以上的说明可知,在轨迹控制模块100中,运算用于利用车辆的轨迹控制使车辆沿目标轨迹行驶的前轮的目标转向角θlkaft和后轮的目标转向角θlkart。另外,在转向盘的旋转控制模块200中,运算为了先于由轨迹控制进行的车辆的行进方向的变化地预告车辆的行进方向的变化,而用于使转向盘20旋转的前轮的转向角的目标修正量Δsft。
并且,利用加法器310将目标修正量Δsft和前轮的目标转向角θft(=θlkaft)相加,从而运算前轮的最终目标转向角θfft,以使前轮的转向角θf成为最终目标转向角θfft的方式控制转舵角可变装置14。另外,将后轮的目标转向角θrt(=θlkart)设定为后轮的最终目标转向角θfrt,将后轮的转向角θr控制为最终目标转向角θfrt。
另外,在转向反作用力控制模块400中,运算用于不使转向盘20旋转,就能将前轮的转向角θf控制为轨迹控制的目标转向角θlkaft的目标辅助扭矩Tlkat。另外,在转向辅助扭矩控制模块500中,运算用于减轻驾驶员的转向负担的基本目标转向辅助扭矩Tbaset与目标辅助扭矩Tlkat的和,而作为最终目标辅助扭矩Tfat。并且,以使转向辅助扭矩成为最终目标辅助扭矩Tfat的方式控制电动式动力转向装置22。
因此,将后轮的转向角θr控制为与轨迹控制的后轮的目标转向角θlkart相同的最终目标转向角θfrt,但将前轮的转向角θf控制为成为轨迹控制的目标转向角θlkaft与目标修正量Δθsft的和即最终目标转向角θfft。另外,动力转向装置22被控制为与转舵角可变装置14相互作用,而不使转向盘20旋转,就使前轮和后轮的转向角分别达到控制为轨迹控制的目标转向角θlkaft、θlkart的目标辅助扭矩Tlkat。
因而,能将前后轮的转向角分别控制为轨迹控制的目标转向角θlkaft、θlkart而使车辆沿目标轨迹行驶,并且能使转向盘20以与前轮的转向角的目标修正量Δθsft相对应的目标旋转角度θswt进行旋转。因此,能够先于由轨迹控制进行的车辆的行进方向的变化地,利用转向盘20的旋转向车辆的乘员预告车辆的行进方向的变化。
例如图16是在车辆在自直行状态向左转弯状态进行变化的行驶路线上行驶的情况下表示第一实施方式的工作的说明图。
在图16中,附图标记80、82分别表示行驶路线84的左右的边界线,附图标记86表示作为将左右的边界线80、82的中间位置连结起来的线的目标轨迹。另外,附图标记88表示车辆12的基准位置、例如重心,附图标记90表示车辆的前后方向。此外,在图16中,为了使转向盘20在车辆12的各行驶位置P1~P4的旋转位置明确,附图标记92表示转向盘20的中立位置的方向。
在车辆12进行直行行驶时(行驶位置P1),前轮的目标转向角θlkaft和后轮的目标转向角θlkart是0,前轮的转向角的目标修正量Δθsft也是0。因此,前轮的转向角θf和后轮的转向角θr也是0,即,控制为车辆的直行位置,转向盘20维持在中立位置。
当车辆12接近转弯区域(行驶位置P2)时,前轮的目标转向角θlkaft和后轮的目标转向角θlkart为0,但前轮的转向角的目标修正量Δθsft成为左转弯的值。因此,前轮的转向角θf和后轮的转向角θr为0,即,控制为车辆的直行位置,但转向盘20向左转弯方向以目标旋转角度θswt进行旋转,由此利用轨迹控制向车辆的乘员预告车辆不久后会成为左转弯状态。
当车辆12进入转弯区域(行驶位置P3)时,前轮的目标转向角θlkaft和后轮的目标转向角θlkart成为与目标轨迹86的曲率R相对应的左转弯的值,前轮的转向角的目标修正量Δθsft和目标旋转角度θswt逐渐减小为0。因此,前轮的转向角θf和后轮的转向角θr被控制为车辆的左转弯位置,转向盘20逐渐自左转弯位置向中立位置返回,由此利用轨迹控制向车辆的乘员预告左转弯状态不会被变更。
当车辆12成为稳定的左转弯状态(行驶位置P4)时,前轮的目标转向角θlkaft和后轮的目标转向角θlkart被维持为与目标轨迹86的曲率R相对应的左转弯的值,前轮的转向角的目标修正量Δθsft和目标旋转角度θswt被维持为0。因此,前轮的转向角θf和后轮的转向角θr被控制在车辆的左转弯位置,转向盘20维持在中立位置,由此向车辆的乘员预告当下的左转弯状态得到维持。
第二实施方式
图17是表示根据本发明的车辆的行驶控制装置的第二实施方式中的车辆的整个行驶控制的框图。另外,在图17中,对与图2所示的模块相对应的模块标注与在图2中标注的附图标记相同的附图标记。
在本第二实施方式中,除了轨迹控制模块100、转向盘的旋转控制模块200、转向反作用力控制模块400和转向反作用力控制模块500以外,还设置有车辆的横摆角控制模块600。另外,除横摆角控制模块600以外的各模块中的控制与上述第一实施方式的情况相同。
横摆角控制模块600中的控制由电子控制装置16的行驶控制部按照图18所示的流程图进行。并且,对用于利用车辆的轨迹控制对车辆的横摆角φ进行控制而向车辆的乘员预告车辆的横摆角的变化的前轮和后轮的转向角的目标修正量Δθyft、Δθyrt进行运算,分别向加法器320、330输出。
利用加法器320将前轮的转向角的目标修正量Δθyft与前轮的目标转向角θlkaft相加,由此运算前轮的目标转向角θft。前轮的目标转向角θft向加法器310和转向反作用力控制模块400输出。
同样,利用加法器330将后轮的转向角的目标修正量Δθyrt与后轮的目标转向角θlkart相加,由此运算后轮的目标转向角θrt。后轮的目标转向角θrt向转向反作用力控制模块400输出,并且作为后轮的最终目标转向角θfrt向电子控制装置16的转向角控制部输出。
车辆的横摆角控制程序
与上述的转向盘的旋转控制程序(图4)的步骤210~240同样地分别执行图18所示的横摆角控制程序的步骤510~540。
在步骤550中,根据目标轨迹的曲率R的变化率Rlfd,按照图19所示的映射运算用于向车辆的乘员预告由车辆的轨迹控制进行的车辆的行进方向的变化的车辆的横摆角的目标控制量Δθyt。
在步骤560中,例如利用一次超前的筛选处理横摆角的目标控制量Δθyt,从而运算前轮和后轮的转向角的目标修正量Δθyft、Δθyrt,分别向加法器320、330输出。在该情况下,前轮和后轮的转向角的目标修正量Δθyft、Δθyrt可以分别按照下述算式3、4来运算。另外,在这些算式中,s是拉普拉斯算子,时间常数Kf、Kr是根据车辆的规格等决定的常数。
Δθyft=-(Kfs+1)Δθyt……(3)
Δθyrt=-(Krs+1)Δθyt……(4)
另外,图18所示的横摆角控制程序也可以与图4所示的转向盘的旋转控制程序合并。例如也可以按照在图4的步骤250结束时执行步骤550、560的方式进行修正。
根据以上的说明可知,在本第二实施方式中,除横摆角控制模块600以外的各模块中的控制也与上述第一实施方式的情况同样地执行。另外,利用横摆角控制模块600中的控制,对用于利用车辆的轨迹控制对车辆的横摆角φ进行控制而向车辆的乘员预告车辆的行进方向的变化的前轮和后轮的转向角的目标修正量Δθyft、Δθyrt进行运算。
并且,利用加法器320将前轮的转向角的目标修正量Δθyft与前轮的目标转向角θlkaft相加,由此运算的前轮的目标转向角θft向加法器310和转向反作用力控制模块400输出。同样,利用加法器330将后轮的转向角的目标修正量Δθyrt与后轮的目标转向角θlkart相加,由此运算的后轮的目标转向角θrt向转向反作用力控制模块400输出,并且作为后轮的最终目标转向角θfrt向电子控制装置16的转向角控制部输出。
因此,将前轮的转向角θf控制为轨迹控制的目标转向角θlkaft、横摆角控制的目标修正量Δθyft、转向盘的旋转控制的目标修正量Δθsft的和即最终目标转向角θfft。另外,将后轮的转向角θr控制为轨迹控制的后轮的目标转向角θlkart与横摆角控制的目标修正量Δθyrt的和即最终目标转向角θfrt。另外,将动力转向装置22控制为与转舵角可变装置14相互作用,而不使转向盘20旋转就使前后轮的转向角达到被控制为轨迹控制的目标转向角与横摆角控制的目标修正量的和θft、θrt的目标辅助扭矩Tlkat。
因而,能够控制前后轮的转向角,来控制车辆的横摆角,并且使车辆沿目标轨迹进行行驶,并且能使转向盘20以与前轮的转向角的目标修正量Δθsft相对应的目标旋转角度θswt进行旋转。因此,能够先于由轨迹控制进行的车辆的行进方向的变化地,利用转向盘20的旋转以及车辆的横摆角双方,来向车辆的乘员预告车辆的行进方向的变化,因而能够进行比第一实施方式的情况有效的预告。
例如图20是在车辆在自直行状态向左转弯状态变化的行驶路线上行驶的情况下表示第二实施方式的工作的说明图。另外,在图20中,对于与图16所示的部分相对应的部分,标注与图16中标注的附图标记相同的附图标记。
当车辆12进行直行行驶时(行驶位置P1),前后轮的目标转向角θlkaft、θlkart为0,横摆角控制的前后轮的目标修正量Δθyft、Δθyrt也为0,前轮的转向角的目标修正量Δθsft也为0。因此,前轮的转向角θf和后轮的转向角θr也控制为0,即,车辆的直行位置,转向盘20维持在中立位置,车辆的横摆角维持为0。
当车辆12接近转弯区域(行驶位置P2)时,前轮的目标转向角θlkaft和后轮的目标转向角θlkart为0,但横摆角控制的前后轮的目标修正量Δθyft、Δθyrt成为使车辆的横摆角朝左的值,前轮的转向角的目标修正量Δθsft成为左转弯的值。因此,前轮的转向角θf和后轮的转向角θr分别控制为右转弯位置和左转弯位置的值,由此车辆的横摆角控制为朝左,并且转向盘20向左转弯方向以目标旋转角度θswt进行旋转。因而,利用车辆的横摆角和转向盘20的旋转双方来向车辆的乘员预告不久会利用轨迹控制使车辆成为左转弯状态。
当车辆12进入转弯区域(行驶位置P3)时,前轮的目标转向角θlkaft和后轮的目标转向角θlkart成为与目标轨迹86的曲率R相对应的左转弯的值。另外,横摆角控制的前后轮的目标修正量Δθyft、Δθyrt逐渐减小为0,前轮的转向角的目标修正量Δθsft和目标旋转角度θswt也逐渐减小为0。因此,前轮的转向角θf和后轮的转向角θr分别自右转弯位置和左转弯位置的值逐渐减小,转向盘20自左转弯位置逐渐向中立位置返回。由此,向车辆的乘员预告不会利用轨迹控制变更左转弯状态。
当车辆12成为稳定的左转弯状态(行驶位置P4)时,前轮的目标转向角θlkaft和后轮的目标转向角θlkart维持为与目标轨迹86的曲率R相对应的左转弯的值。另外,横摆角控制的前后轮的目标修正量Δθyft、Δθyrt、前轮的转向角的目标修正量Δθsft和目标旋转角度θswt维持为0。因此,前轮的转向角θf和后轮的转向角θr控制为车辆的左转弯位置,转向盘20维持为中立位置,由此向车辆的乘员预告当下的左转弯状态得到维持。
第三实施方式
在本第三实施方式中,除图17所示的轨迹控制模块100以外的各控制模块中的控制与上述第二实施方式的情况同样地进行。即,转向盘的旋转控制模块200、转向反作用力控制模块400、转向反作用力控制模块500和车辆的横摆角控制模块600中的控制与上述第二实施方式的情况同样地进行。
轨迹控制模块100中的车辆的轨迹控制由电子控制装置16的行驶控制部按照图21所示的流程图进行。在车辆的轨迹控制中,设定车辆的目标轨迹,进行在沿着目标轨迹的行驶路线上是否存在分岔路线的判定。并且,在判定为存在分岔路线时,通过判定与行驶道路的变更相关的驾驶员的意图,进行是否需要目标轨迹的变更的判定。此外,在判定为需要进行目标轨迹的变更时,目标轨迹向遵循驾驶员的意图的行驶道路的目标轨迹进行变更。另外,本发明中的分岔路线是如Y字形路线、十字形路线那样车辆的行驶道路分岔为多个行驶道路的行驶路线。
例如图22表示行驶路线本身分岔而成的分岔路线(Y字形路线)的例子。在图22所示的分岔路线中,行驶路线84的行驶道路94在分岔点Q1以Y字形分岔为行驶路线84A的行驶道路94A和行驶路线84B的行驶道路94B。另外,点Q2表示分岔的终点,即,不能在更前方变更行驶道路的点。在以下的说明中,行驶道路94、94A是当下的目标轨迹,在判定为需要进行目标轨迹的变更时,目标轨迹向行驶道路94B变更。
另外,图23表示在一条行驶路线中行驶道路分岔的分岔路线的例子。在图23所示的分岔路线中,行驶路线84具有两条车道,这些车道的一部分被隔离带96隔离,从而行驶道路94在分岔点Q1分岔为行驶道路94C和行驶道路94D。另外,分岔点Q1的位置根据车速V、车道的宽度等变化,分岔的终点Q2根据隔离带96的跟前侧的端部的位置进行确定。
在第三实施方式中,当判定为分岔路线的存在时,为了在行驶路线的分岔点的跟前使当下的目标轨迹被车辆的乘员认识到,车辆的横向位置以车辆向分岔点后的多条行驶道路中与当下的目标轨迹接近的一侧靠近的方式进行变化。并且,根据驾驶员针对该车辆的横向位置的变化进行的运转操作,来判定驾驶员是否有行驶道路的变更的意图,当判定为有行驶道路的变更的意图时,根据该判定来判定为需要进行目标轨迹的变更。
轨迹控制程序
图21所示的轨迹控制程序的步骤710、720分别与上述第一实施方式中的轨迹控制程序(图3)的步骤110、120同样地执行。但是,当在步骤720中进行了肯定辨别时,控制进入步骤730。
在步骤730中,根据由CCD照相机58拍摄到的车辆前方的图像信息的解析等,判定车辆前方的行驶路线。另外,根据行驶路线的判定结果和利用图中未表示的导航装置等设定的目标行驶路径,设定车辆的目标轨迹。
在步骤740中,用于判定前方的行驶路线是否存在分岔路线的分岔路线判定区间,例如设定为距当下的位置Lmin的位置~Lmax的位置的区间。在该情况下,以车速V越快,Lmin、Lmax成为越大的值的方式,根据车速V将Lmin、Lmax设定为可变。另外,距离Lmax设定为比后述的驾驶员的意图判定区间的长度大的值,距离Lmin设定为比距离Lmax小的值。
在步骤750中,根据由CCD照相机58拍摄到的车辆前方的图像信息的解析等的结果,或来自导航装置等的信息,判定在分岔路线判定区间内是否存在分岔路线。并且,在进行了否定辨别时,不必变更目标轨迹,所以控制进入步骤910,在进行了肯定辨别时,控制进入步骤800。另外,在已判定为存在分岔路线时,不必进行步骤750中的分岔路线有无的判定,控制进入步骤800。
在步骤800中,按照图24~图27所示的流程图,判定是否需要变更目标轨迹。并且,在进行了否定辨别时,控制进入步骤910,在进行了肯定辨别时,控制进入步骤900。另外,在已判定为需要变更目标轨迹时,不必进行步骤800中的目标轨迹的变更的是否需要的判定,就使控制进入步骤910。
在步骤900中,按照图28所示的流程图将目标轨迹变更为自当下的目标轨迹进行分岔的另一轨迹。例如在图22所示的分岔路线的情况下,目标轨迹自行驶道路94A的轨迹向行驶道路94B的轨迹变更。
在步骤910中,运算用于使车辆的轨迹成为目标轨迹的前轮的目标转向角θlkaft和后轮的目标转向角θlkart,并且遵循目标轨迹运算转向盘20的目标旋转角度θswt。在该情况下,前后轮的目标转向角θlkaft、θlkart和目标旋转角度θswt可以例如以与第一及第二实施方式的情况相同的要领进行运算,另外也可以按照其他要领进行运算。并且,为使前后轮的转向角θf、θr分别成为对应的最终目标转向角θfft、θfrt,而控制转舵角可变装置14和电动式动力转向装置22、44,由此将车辆控制为沿目标轨迹进行行驶。
是否需要进行目标轨迹的变更的判定的程序
在进行是否需要进行目标轨迹的变更的判定的程序的说明之前,以图22所示的分岔路线为例,参照图29说明目标轨迹的变更许可区间及后述的驾驶员的意图判定区间的设定。
如图29中所示,将在分岔点Q1的跟前距分岔点Q1为距离Lp的位置Q3设定为目标轨迹的变更许可区间Scp和驾驶员的意图判定区间Sid的起点。并且,将分岔点Q1设定为驾驶员的意图判定区间Sid的终点。另外,如图29所示,当车辆12超过分岔点Q1过多时,不再能够在分岔的终点Q2的跟前使行驶道路自行驶道路94A向行驶道路94B变更或逆向变更。将能够进行这种行驶道路的变更的区域中距分岔点Q1最远的点Q4、Q5设定为目标轨迹的变更许可区间Scp的终点。另外,将距离Lp设定为车速V越快而越大的值,将目标轨迹的变更许可区间Scp的终点Q4、Q5设定为,车速V越快、分岔路线所构成的角度越大、行驶路线的宽度越大则距分岔点Q1越近的位置。
接下来,参照图24所示的流程图,说明在步骤800中进行的是否需要进行目标轨迹的变更的判定的程序。
首先,在步骤810中,当还未设定目标轨迹的变更许可区间时,设定目标轨迹的变更许可区间。另外,变更许可区间是许可目标轨迹的变更的区间,在变更许可区间的跟前侧和后侧禁止目标轨迹的变更。
在步骤820中,进行车辆是否位于目标轨迹的变更许可区间Scp内的辨别,当进行了否定辨别时,目标轨迹的变更不被许可,所以控制进入步骤910,当进行了肯定辨别时,控制进入步骤830。
在步骤830中,进行车辆是否位于分岔点Q1的跟前的辨别,即,车辆是否位于驾驶员的意图判定区间Sid内的辨别。并且,当进行了否定辨别时,控制进入步骤860,当进行了肯定辨别时,控制进入步骤840。
在步骤840中,按照后述的图25所示的流程图,车辆相对于行驶路线的横向位置等根据当下的目标轨迹而变化,从而对车辆的乘员进行分岔路线的存在的预告。
在步骤850中,按照后述的图26所示的流程图,进行在车辆通过分岔点之前的状况下与行驶道路的选择相关的驾驶员的意图,即,驾驶员希望的行驶道路为哪一条的判定。
在步骤860中,按照图27所示的流程图,进行在车辆通过了分岔点后的状况下与行驶道路的选择相关的驾驶员的最终的意图的判定。
在步骤870中,根据驾驶员希望的行驶道路与当下的目标轨迹的关系,进行是否希望进行行驶道路的变更的辨别。并且,当进行了肯定辨别时,控制进入步骤900,当进行了否定辨别时,控制进入步骤910。
分岔路线的存在的预告控制的程序
在表示分岔路线的存在的预告控制的程序的图25所示的流程图的步骤841中,进行车辆通过了分岔点后的目标轨迹是否相对于当下的车辆的行进方向位于左侧的辨别。并且,在进行了肯定辨别时,控制进入步骤843,在进行了否定辨别时,控制进入步骤842。
在步骤842中,进行车辆通过了分岔点后的目标轨迹是否相对于当下的车辆的行进方向位于右侧的辨别。并且,在进行了肯定辨别时,控制进入步骤844,在进行了否定辨别时,控制进入步骤845。
在步骤843中,为了使车辆12在相对于当下的目标轨迹向左侧进行了换挡的状态下沿当下的目标轨迹行驶,而运算前后轮的目标转向角θlkaft、θlkart和转向盘20的目标旋转角度θswt。例如在图29中如双点划线的箭头所示,为了使车辆12先稍微向左转弯后再稍微向右转弯,从而使车辆在靠左的状态下沿行驶路线84行驶,而运算前后轮的目标转向角和转向盘20的目标旋转角度。
在步骤844中,为了使车辆12在相对于当下的目标轨迹向右侧进行了换挡的状态下沿当下的目标轨迹行驶,而运算前后轮的目标转向角θlkaft、θlkart和转向盘20的目标旋转角度θswt。
在步骤845中,遵循当下的目标轨迹运算前后轮的目标转向角θlkaft、θlkart,以防车辆12相对于当下的目标轨迹向左右侧换挡,并且将转向盘20的目标旋转角度θswt运算为0,以防转向盘20旋转。
驾驶员的意图判定的程序
在表示驾驶员的意图判定的程序的图26所示的流程图的步骤851中,运算转向角速度θd,来作为转向角θ的微分值。并且,根据转向角θ、转向角速度θd、分岔路线位于左侧、右侧、左右侧的哪一方的信息,使用图30所示的映射进行驾驶员希望的行驶路线为当下的行驶路线、左侧的分岔路线、右侧的分岔路线中的哪一条的辨别。并且,当希望的行驶路线为当下的行驶路线时,标识Fs设置为0,当希望的行驶路线为左侧的分岔路线时,标识Fs设置为1,当希望的行驶路线为右侧的分岔路线时,标识Fs设置为–1。
在步骤852中,运算转向力矩变化率Tsd来作为转向力矩Ts的微分值。并且,根据转向力矩Ts、转向力矩变化率Tsd、分岔路线位于左侧、右侧、左右侧的哪一方的信息,使用图31所示的映射进行驾驶员希望的行驶路线为当下的行驶路线、左侧的分岔路线、右侧的分岔路线中的哪一条的辨别。并且,当希望的行驶路线为当下的行驶路线时,标识Ft设置为0,当希望的行驶路线为左侧的分岔路线时,标识Ft设置为1,当希望的行驶路线为右侧的分岔路线时,标识Ft设置为–1。
在步骤854中,按照下述算式5运算驾驶员的希望进行行驶道路的变更的指标值即标识F。另外,下述算式5中的系数Ks、Kt例如是如0.5那样的比0大且为0.5以下的常数,Ks、Kd的和为1。
F=KsFs+KtFt……(5)
在步骤855中,进行标识F是否为正的基准值Fp(1或比1稍小的正的常数)以上的辨别。并且,在进行了否定辨别时,控制进入步骤857,在进行了肯定辨别时,在步骤856中判定为驾驶员希望使行驶道路向左侧的分岔路线进行变更。
在步骤857中,进行标识F是否为负的基准值Fn(–1或比–1稍大的负的常数)以下的辨别。并且,在进行了肯定辨别时,在步骤858中判定为驾驶员希望使行驶道路向右侧的分岔路线进行变更,在进行了否定辨别时,在步骤859中判定为驾驶员不希望进行行驶道路的变更。
判定驾驶员的最终的意图的程序
表示用于判定驾驶员的最终的意图的程序的图27所示的流程图的步骤861、862,分别与图26所示的流程图的步骤851、852同样地执行。但是,步骤861、862的辨别分别使用图32和图33所示的映射来进行。图32和图33所示的映射的阈值的大小比图30和图31所示的映射的阈值的大小大。
在接着步骤862执行的步骤863中,进行驾驶员希望的行驶路线为当下的行驶路线、偏向左侧的分岔路线、偏向右侧的分岔路线中的哪一条的辨别。并且,在希望的行驶路线为当下的行驶路线时,标识Ff设置为0,在希望的行驶路线为偏向左侧的分岔路线时,标识Ff设置为1,在希望的行驶路线为偏向右侧的分岔路线时,标识Ff设置为–1。
例如在图34中,附图标记94AL、94AR分别表示偏向左侧的分岔路线的目标轨迹和偏向右侧的分岔路线的目标轨迹,附图标记Q2L、Q2R分别表示偏向左侧的分岔路线94AL的分岔的终点和偏向右侧的分岔路线94AR的分岔的终点。因而,根据当下的目标轨迹94上的位置、分岔的终点Q2L、Q2R的位置、转向角θ以及转向角速度θd,进行驾驶员希望的行驶路线为当下的行驶路线、偏向左侧的分岔路线、偏向右侧的分岔路线中的哪一条的辨别。
在步骤864中,按照下述算式6运算驾驶员的希望进行行驶道路变更的指标值即标识F。另外,下述算式6中的系数Ks、Kt、Kf例如分别是如0.3、0.3、0.4那样的比0大且为0.4以下的常数,Ks、Kt、Kf的和为1。
F=KsFs+KtFt+KfFf……(6)
步骤865~869分别与图26的步骤855~859同样地执行,由此关于行驶路线的变更进行驾驶员的最终的意图的判定。
另外,也可以省略步骤861、862,将标识F设定为标识Ff。另外,也可以省略步骤863,按照上述算式5运算标识F。
目标轨迹的变更控制程序
在表示目标轨迹的变更控制程序的图28所示的流程图的步骤901中,例如根据后述的加权Ws是否成为了1的辨别,进行目标轨迹的变更是否结束了的辨别。并且,在进行了肯定辨别时,控制进入步骤910,在进行了否定辨别时,控制进入步骤902。
在步骤902中,进行后述的目标轨迹变更的紧急度Ds的运算是否已开始的辨别。并且,在进行了肯定辨别时,控制进入步骤905,在进行了否定辨别时,控制进入步骤903。
在步骤903中,进行车辆12的当下的位置是否为分岔路线的分岔点Q1的跟前的辨别。并且,在进行了肯定辨别时,在步骤904中,车辆12的通过了分岔点Q1后的目标轨迹向在步骤850或860中判定的驾驶员的希望的行驶道路的轨迹进行变更,在进行了否定辨别时,控制进入步骤905。
在步骤905中,运算使目标轨迹变更的必要性的指标值即背离度Ds。在图32中的映射中,以Fs=0的区域与Fs=1或–1的区域的边界作为基准线,背离度Ds是表示位于Fs=1或–1的区域的转向角θ及转向角速度θd的坐标点与基准线的距离的值。另外,在步骤905中,将各循环的背离度Ds的增大变化量ΔDs成为了基准值ΔDs0(接近0的正的常数)以下时的背离度Ds运算为最大背离度Dsmax。
另外,将背离度Ds计算为由目标轨迹的变更使车辆描画的轨迹的曲率越大而越高。例如将背离度Ds运算为分岔路线的两条行驶路线构成的角度越大而越大,而且分岔点Q1与终点Q2之间的距离越小而越大,而且行驶路线的宽度越窄而越大。另外,将背离度Ds运算为如下值:在图29的分岔路线中,目标轨迹自94B向94A变化时的背离度Ds,比目标轨迹自94A向94B变化时的背离度Ds高。
在步骤906中,根据最大背离度Dsmax、车速V和经过时间tc,按照图35所示的映射运算关于变更后的目标轨迹的加权Ws。如图35所示,将加权Ws运算为:最大背离度Dsmax越高,车速V越快,加权Ws越早地自0向1变化。另外,将加权Ws运算为在车辆12到达图29所示的目标轨迹的变更许可区间Scp的终点Q4、Q5之前成为1。
在步骤907中,根据加权Ws,使目标轨迹自当下的目标轨迹逐渐向驾驶员的希望的行驶道路的目标轨迹进行变更。例如将关于当下的目标轨迹和驾驶员的希望的行驶道路的目标轨迹的曲率的时间的函数分别设定为Rpre、Rnew,按照下述算式7运算用于使目标轨迹变化的暂定的轨迹的曲率Rins。
Rins=(1-Ws)Rpre+Ws Rnew……(7)
根据以上的说明可知,在第三实施方式中,在图21所示的流程图的步骤750中,进行当下的目标轨迹的行驶路线中是否存在分岔路线的判定。并且,在判定为分岔路线的存在时,在步骤800中进行驾驶员是否希望进行行驶道路的变更而存在变更目标轨迹的需要的判定。此外,在判定为需要进行目标轨迹的变更时,在步骤900中将目标轨迹变更为遵循驾驶员的意图的行驶道路的轨迹。
因而,采用第三实施方式,在车辆临近分岔路线的状况下,即使在驾驶员的心意改变、因道路状况等而希望改为与目标轨迹不同的行驶路径的情况下,也能遵循驾驶员的该意图而重新设定车辆的目标轨迹。因此,在车辆临近分岔路线而驾驶员希望进行行驶道路的变更的情况下,也能使车辆沿可靠地反映了驾驶员的意图的目标轨迹行驶。
鉴于以上这一点,也可以认为第三实施方式是如下的技术构思,即,“一种车辆的行驶控制装置,使车辆沿目标轨迹行驶,判定车辆的跟前是否存在分岔路线,在存在分岔路线时,判定驾驶员是否希望进行目标轨迹的变更,依据目标轨迹的变更的希望的有无,控制目标轨迹的变更”。
另外,采用第三实施方式,在图24所示的流程图的步骤810中设定目标轨迹的变更许可区间。并且,在车辆位于目标轨迹的变更许可区间内且位于分岔路线的分岔点Q1的跟前时,在步骤820、830中分别进行肯定辨别。因此,在步骤840中,车辆相对于行驶路线的横向位置等根据当下的目标轨迹进行变化,从而对车辆的乘员进行分岔路线的存在的预告。并且,在步骤850中,根据驾驶员的转向操作进行与行驶道路的选择相关的驾驶员的意图的判定,在步骤870中进行驾驶员是否希望进行行驶道路的变更的辨别。
因此,与车辆相对于行驶路线的横向位置等不变的情况相比,换言之,与不对车辆的乘员预告分岔路线的存在的情况相比,能够可靠且准确地判定与行驶道路的选择相关的驾驶员的意图。
另外,采用第三实施方式,即使在车辆位于目标轨迹的变更许可区间内,当超过了分岔路线的分岔点Q1时,在步骤820、830中分别进行肯定辨别和否定辨别。因此,在步骤860中,在车辆通过了分岔点后的状况下,进行与行驶道路的选择相关的驾驶员的最终的意图的判定,根据该判定结果在步骤870中进行驾驶员是否希望进行行驶道路的变更的辨别。
因而,当在步骤830中进行否定辨别时,与不执行步骤860、870就使控制进入步骤910的情况相比,能够高精度地判定根据驾驶员的意图进行的行驶道路的变更以及相对应发生的目标轨迹的变更的可能性。换言之,与在车辆通过分岔点时不进行与行驶道路的选择相关的驾驶员的最终的意图的判定的情况相比,能够实现使驾驶员的意图得到了尊重的车辆的行驶控制。
另外,采用第三实施方式,当车辆12位于分岔点Q1之前时,在图28所示的流程图的步骤903中进行肯定辨别,在步骤904中,目标轨迹立即向驾驶员的希望的行驶道路的轨迹进行变更。因此,能够在车辆12通过分岔点Q1的同时,使目标轨迹可靠地向驾驶员希望的行驶道路的轨迹进行变更。
另外,采用第三实施方式,在车辆12通过了分岔点Q1的状况下,当存在使目标轨迹变更的需要时,在步骤903中进行否定辨别,在步骤905~907中变更目标轨迹。在该情况下,在步骤905中运算作为使目标轨迹变更的必要性的指标值的背离度Ds及其最大值即最大背离度Dsmax,最大背离度Dsmax越高,将变更后的目标轨迹的加权Ws运算为越早地成为1。
因而,例如如图36的(A)所示,将用于变更行驶道路的车辆的朝向的变化的速度控制为变快的必要性越高,越能使前后轮的转向角的变化加快而使行驶道路可靠地变更。相反,如图36的(B)所示,在车辆的朝向的变化的速度不快较好时,能使前后轮的转向角的变化平稳,而减小车辆的行进方向的急剧的变动以及因此使车辆的乘员感到不舒服的可能性。
另外,采用上述的第一~第三实施方式,用于补偿转向系和电动式的动力转向装置22的惯性的辅助扭矩Tic,根据前轮的最终目标转向角θfft的二阶微分值θfftdd来运算。另外,用于补偿转向系和电动式的动力转向装置44的粘滞性的辅助扭矩Tdc及用于补偿摩擦的辅助扭矩Tfc,根据前轮的最终目标转向角θfft的微分值θfftd来运算。
因而,与辅助扭矩Tic等根据前轮的目标转向角θft及后轮的目标转向角θrt来运算的情况相比,能够减轻与电动式动力转向装置22的工作相应产生的惯性等的影响地运算目标辅助扭矩Tlkat。因此,与不考虑基于目标旋转角度θswt的前轮的转向角的目标修正量Δθsft地运算目标辅助扭矩Tlkat的情况相比,能够可靠地控制前后轮的转向角、转向盘20的旋转。
另外,采用上述的第一~第三实施方式,第三实施方式中的预告的机构(向侧向的换挡)与第一及第二实施方式中的预告的机构不同。因此,将第一或第二实施方式与第三实施方式组合而应用于一辆车辆,车辆的乘员也能识别并认识到预告是关于行驶路线的曲率的变化的预告还是关于分岔路线的预告。
另外,在上述的第一~第三实施方式中,在进行转向盘20的目标旋转角度θswt的运算时,未考虑相对于行驶路线的车道的中心的、车辆的向横向的偏移。但是,在车辆相对于行驶路线的车道的中心向横向进行偏移的情况下,当发出车辆向该偏移的一侧大幅移动或转弯的那种预告时,车辆的乘员可能反而感到不安。
因此,优选的是,关于使转向输入机构的操作位置、车辆的横摆角以及车辆的横向位置进行变化的大小,以该变化为增大车辆的偏移的方向时比相反的情况小的方式,依据车辆的偏移将上述大小设定为可变。
例如在第一实施方式的情况下,在步骤250中考虑车辆的偏移地运算转向盘20的目标旋转角度θswt。另外,在第二实施方式的情况下,在步骤550中考虑车辆的偏移地运算车辆的横摆角的目标控制量Δθyt。此外,在第三实施方式的情况下,在步骤843或844中考虑车辆的偏移地运算前后轮的目标转向角θlkaft、θlkart、转向盘20的目标旋转角度θswt。采用这些结构,在车辆相对于行驶路线的车道的中心向横向进行偏移的情况下,能够防止发出车辆向该偏移的一侧大幅移动等的预告,由此减小车辆的乘员反而感到不安的可能性。
另外,在上述的第一~第三实施方式中,在进行转向盘20的目标旋转角度θswt的运算时,未考虑车辆的行驶的安全性。但是,在行驶路线的车道的宽度较小的情况下、行驶路线的混乱的状况下,当根据逆向驶来的车的有无、路面状况、车速以及行驶路线的曲率的如何,而发出车辆大幅移动或转弯的预告时,车辆的乘员可能感到不安。
因此,优选的是,关于使转向输入机构的操作位置、车辆的横摆角以及车辆相对于行驶路线的横向位置进行变化的大小,以在车辆的行驶的安全性较低时比相反的情况小的方式,依据车辆的行驶的安全性将上述大小设定为可变。在该情况下,可以将行驶路线的车道的宽度的大小、行驶路线的混乱状况、逆向驶来的车的有无、路面状况、车速以及行驶路线的曲率等作为指标,判定车辆的行驶的安全性。
另外,在各实施方式中,与上述的车辆的向侧向进行的偏移的情况相同地,通过在上述各步骤中的运算中考虑车辆的行驶的安全性地运算目标旋转角度θswt等,而考虑车辆的行驶的安全性。采用这些结构,在车辆的行驶的安全性较低的情况下,能够防止发出车辆向该安全性更低的方向大幅移动或转弯的预告,由此减小车辆的乘员感到不安的可能性。
此外,在上述的第一~第三实施方式中,在进行转向盘20的目标旋转角度θswt的运算时,未考虑根据预告用的控制量的大小而变化的预告的速度。但是,在预告用的控制量的大小较大时,即使平稳地进行预告,车辆的乘员也能认识到预告,相对于此,在预告用的控制量的大小较小时,若缓慢地进行预告,则车辆的乘员不能认识到预告。
因此,优选的是,关于使转向输入机构的操作位置等进行变化的速度,以在上述变化的大小较小时,该速度比上述变化的大小较大时大的方式,依据转向输入机构的操作位置等的变化的大小,将该速度设定为可变。
另外,在各实施方式中,与上述的车辆的向横向进行的偏移的情况相同,通过在上述各步骤中的运算中,以使转向输入机构的操作位置等进行变化的大小越小,而越早地成为目标旋转角度θswt等的目标控制量的方式进行控制,来考虑使转向输入机构的操作位置等进行变化的大小。采用上述结构,即使在预告用的控制量的大小较小时,也能使车辆的乘员有效地认识到预告。
以上,以特别规定的实施例详细说明了本发明,但本发明并不限定于上述实施例,对于本领域技术人员来说,清楚能在本发明的范围内进行其他各种实施例。
例如在上述的第一~第三实施方式中,预告车辆的行进方向进行变化的可能性的机构,是转向盘20的旋转、车辆的横摆角的变化、以及车辆相对于行驶路线的横向位置的变化。但是,作为第一及第二实施方式中的预告机构,也可以追加车辆相对于行驶路线的横向位置的变化、转向指示灯的工作。另外,作为第三实施方式中的预告机构,也可以追加车辆的横摆角的变化、转向指示灯的工作,还可以追加减速。
另外,在上述的第一~第三实施方式中,用于使车辆沿目标轨迹行驶的机构,是转舵角可变装置14、动力转向装置22和后轮转向装置42。但是,在第一实施方式中,由于不进行车辆的横摆角的控制,所以也可以省略后轮转向装置42,不进行后轮的转向角。因此,第一实施方式也可以应用在未设置有后轮转向装置42的车辆中,在该情况下,不必进行轨迹控制模块100中的后轮的目标转向角θlkart的运算,所以省略图3的步骤160及图5的步骤380、390。
另外,第三实施方式也可以应用在未设置有后轮转向装置42的车辆中,车辆的行进方向进行变化的可能性的预告也可以通过转向盘20的旋转等来进行。
另外,在上述的第一~第三实施方式中,前轮的转向角的控制利用转舵角可变装置14与动力转向装置22的相互作用来进行。但是,在未设置有转舵角可变装置14的车辆中,也可以通过利用动力转向装置22进行前轮的转向角的控制,来使车辆沿目标轨迹进行行驶,并且进行车辆的行进方向进行变化的可能性的预告。
另外,在上述的第一~第三实施方式中,在不进行车辆的行进方向进行变化的可能性的预告时,即使为了进行轨迹控制而控制前轮的转向角,也为了防止转向盘20旋转而控制转向辅助扭矩。本发明的行驶控制装置也可以应用在如下车辆中,即,在不进行车辆的行进方向进行变化的可能性的预告时,若为了进行轨迹控制而控制前轮的转向角,则转向盘20旋转的车辆。
另外,在上述第三实施方式中,利用关于当下的目标轨迹及驾驶员的希望的行驶道路的目标轨迹的曲率的函数Rpre及Rnew的加权和,运算用于使目标轨迹进行变化的暂定的轨迹的曲率Rins。但是,也可以利用当下的目标轨迹与基于驾驶员的希望的行驶道路的目标轨迹的前后轮的目标转向角的加权和,来运算用于使目标轨迹进行变化的暂定的前后轮的目标转向角。
另外,在上述的第三实施方式中,通过使车辆的横向位置等沿由当下的目标轨迹产生的分岔路线的方向进行变化,来进行车辆的行进方向进行变化的可能性的预告,即,存在分岔路线的预告。但是,由于根据驾驶员对预告的反应来判定驾驶员的意图,所以预告用的车辆的横向位置等的变化也可以是与由当下的目标轨迹产生的分岔路线的方向相反的方向。

Claims (15)

1.一种车辆的行驶控制装置,进行通过使转向轮转向而使车辆沿目标轨迹行驶的轨迹控制,其特征在于,
车辆具有使由驾驶员操作的转向输入机构的操作位置与作为转向轮的前轮的转向角的关系变化的转向关系可变装置,在有利用所述轨迹控制变更车辆的行进方向的可能性时,先于由所述轨迹控制变更车辆的行进方向而通过控制所述转向关系可变装置,使所述转向输入机构的操作位置变化。
2.根据权利要求1所述的车辆的行驶控制装置,其特征在于,
在车辆的行进方向的变更程度高时,与行进方向的变更程度低时相比,增大所述操作位置先于由所述轨迹控制变更车辆的行进方向而变化的量。
3.根据权利要求1所述的车辆的行驶控制装置,其特征在于,
在车辆相对于车道的中心向横向偏移时,使所述操作位置先于由所述轨迹控制变更车辆的行进方向而向所述偏移的量增大的方向变化的量,小于向所述偏移的量减小的方向变化的量。
4.根据权利要求1所述的车辆的行驶控制装置,其特征在于,
在车辆的行驶安全性低时,与车辆的行驶安全性高时相比,减小所述操作位置先于由所述轨迹控制变更车辆的行进方向而变化的量。
5.根据权利要求3所述的车辆的行驶控制装置,其特征在于,
在所述操作位置先于由所述轨迹控制变更车辆的行进方向而变化的量小时,与所述变化的量大时相比,增大所述操作位置先于由所述轨迹控制变更车辆的行进方向而变化的速度。
6.根据权利要求1所述的车辆的行驶控制装置,其特征在于,
利用所述轨迹控制变更车辆的行进方向的可能性,是因为有在分岔路线中由车辆的乘员变更目标轨迹的可能性而产生的可能性,使所述操作位置先于由所述轨迹控制变更车辆的行进方向而进行的变化向沿与车辆的行进方向的变更后的方向相反的方向进行。
7.根据权利要求1所述的车辆的行驶控制装置,其特征在于,
当存在朝向与基于设定的目标轨迹的行进方向不同的行进方向的分岔路线,且有通过由车辆的乘员变更目标轨迹而变更车辆的行进方向的可能性时,基于驾驶员对所述转向输入机构的操作,判定是否需要变更目标轨迹。
8.根据权利要求7所述的车辆的行驶控制装置,其特征在于,
在所述分岔路线的跟前设定用于判定是否需要变更目标轨迹的判定行驶区间,基于在所述判定行驶区间中的驾驶员对所述转向输入机构的操作,判定是否需要变更目标轨迹。
9.根据权利要求8所述的车辆的行驶控制装置,其特征在于,
在所述分岔路线的跟前设定所述判定行驶区间的终点,将距所述终点规定距离的跟前位置设定为所述判定行驶区间的起点。
10.根据权利要求8所述的车辆的行驶控制装置,其特征在于,
在车辆通过了所述判定行驶区间后的驾驶员对所述转向输入机构的操作量或操作速度大时,与驾驶员的操作量或操作速度小时相比,快速地进行目标轨迹的变更。
11.根据权利要求1所述的车辆的行驶控制装置,其特征在于,
利用所述轨迹控制变更车辆的行进方向的可能性,是由随着车辆的行驶使行驶路线的曲率变化从而使目标轨迹的曲率变化的情况以及在分岔路线中由车辆的乘员变更目标轨迹的情况中的至少一方产生的可能性。
12.根据权利要求1所述的车辆的行驶控制装置,其特征在于,
为了能使车辆尽量沿目标轨迹行驶,控制转向轮的转向角,并且使所述操作位置先于由所述轨迹控制变更车辆的行进方向而进行的变化向车辆的行进方向的变更后的方向进行。
13.一种车辆的行驶控制装置,进行通过使转向轮转向而使车辆沿目标轨迹行驶的轨迹控制,其特征在于,
车辆具有使前轮和后轮的转向角变化的转向角可变装置,在有利用所述轨迹控制变更车辆的行进方向的可能性时,先于由所述轨迹控制变更车辆的行进方向而通过由所述转向角可变装置控制前轮和后轮的转向角,使车辆的横摆角以及车辆相对于行驶路线的横向位置中的至少一方变化。
14.一种车辆的行驶控制装置,进行通过使转向轮转向而使车辆沿目标轨迹行驶的轨迹控制,其特征在于,
车辆具有辅助转向力产生装置以及使由驾驶员操作的转向输入机构的操作位置与作为转向轮的前轮的转向角的关系变化的转向关系可变装置,在有利用所述轨迹控制变更车辆的行进方向的可能性时,先于由所述轨迹控制变更车辆的行进方向而通过控制所述转向关系可变装置和所述辅助转向力产生装置,控制前轮的转向角并且使所述转向输入机构的操作位置变化。
15.一种车辆的行驶控制装置,进行通过使转向轮转向而使车辆沿目标轨迹行驶的轨迹控制,其特征在于,
车辆具有使由驾驶员操作的转向输入机构的操作位置与前轮的转向角的关系变化的转向关系可变装置以及使后轮的转向角变化的后轮转向角可变装置,在有利用所述轨迹控制变更车辆的行进方向的可能性时,先于由所述轨迹控制变更车辆的行进方向而通过控制所述转向关系可变装置和所述后轮转向角可变装置,使车辆的横摆角以及车辆相对于行驶路线的横向位置中的至少一方变化。
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