CN107662614B - 用于车辆的驾驶控制*** - Google Patents

Abstract

提供了一种用于车辆的驾驶控制***。车辆包括：转向装置；转向操作量检测装置，其被构造成检测驾驶员的转向操作量；以及异常判定装置，其被构造成判定驾驶员是否处于异常状态。驾驶控制***包括：转动状态量调整装置，其调整车辆的转动状态量；以及控制装置，其基于转向操作量计算车辆的目标转动状态量并且控制转动状态量调整装置。控制装置被构造成：当驾驶员处于异常状态时，校正目标转动状态量使得目标转动状态量的大小不超过预定允许范围，并且基于经校正的目标转动状态量来控制转动状态量调整装置。

Description

用于车辆的驾驶控制***

技术领域

本发明涉及用于车辆的驾驶控制***。

背景技术

为了提高车辆的行驶安全性，已知这样一种驾驶控制***：其被构造成当存在车辆将与车辆附近的物体相接触的可能性时通过基于驾驶员的转向操作的状况向方向盘施加转矩来给予驾驶员警报，如日本专利申请公报No.2010-264896(JP 2010-264896A)中所述。根据这样类型的驾驶控制***，与不考虑驾驶员的转向操作的状况的情况相比，可以减少对将引起驾驶员的反射性转向操作的担忧，并且减少对基于驾驶员的意图执行的转向将受到阻碍的担忧。

当车辆驾驶员的身体状况在驾驶等期间被打乱并且出现驾驶员不能正常驾驶车辆的异常时，例如，驾驶员可能无意中进行不适当的转向操作。在这样的驾驶控制***中，不对驾驶员是否出现异常进行判定。因此，即使当驾驶员出现异常时，也不考虑异常的出现而执行驾驶控制。

发明内容

因此，当在驾驶员出现异常并且存在车辆将与车辆附近的物体相接触的可能性的状态下驾驶员进行了不适当的转向操作时，会基于不适当的转向操作将转矩施加于方向盘。因为执行向方向盘施加转矩以给予驾驶员警告，所以转动轮(turning wheel)不能被转动以避免车辆与其附近的物体的接触，防备由于不适当的转向操作而引起的转动轮的转动。

可以想到，JP 2010-264896 A中描述的驾驶控制***可以应用于包括判定驾驶员是否处于异常状态的异常判定装置的车辆。在包括异常判定装置的车辆中，当判定驾驶员处于异常状态时，通过驾驶控制***可以使车辆减速和停止。然而，当处于异常状态的驾驶员进行了不适当的转向操作时，转动轮未能被转动以避免在使车辆停下的过程中车辆与物体的接触以及车辆偏离车道。

在JP 2010-264896 A中描述的驾驶控制***中，需要使用雷达等来获取车辆的周边信息并且基于获取的信息来判定是否存在车辆将与车辆附近的物体相接触的可能性。因此，JP 2010-264896 A中描述的驾驶控制***不能应用于未安装获取车辆的周边信息的诸如雷达或CCD相机等周边信息获取装置的车辆。

本发明提供了当驾驶员在驾驶期间处于异常状态时防止车辆与物体相接触、偏离车道及类似情况的技术，或者提供了当驾驶员在驾驶期间处于异常状态时在防止车辆与物体接触、偏离车道及类似情况的同时使车辆减速的技术。

本发明的一方面提供了一种用于车辆的驾驶控制***。车辆包括：转向装置，所述转向装置构造成基于驾驶员的转向操作改变转动轮的转动角(turning angle)；转向操作量检测装置，所述转向操作量检测装置构造成检测驾驶员的转向操作量；以及异常判定装置，所述异常判定装置构造成判定驾驶员是否处于异常状态。根据本发明的该方面的驾驶控制***包括：转动状态量调整装置，所述转动状态量调整装置构造成不依赖于驾驶员的驾驶操作调整所述车辆的转动状态量；以及控制装置，所述控制装置构造成控制所述转动状态量调整装置。所述控制装置构造成基于所述转向操作量计算所述车辆的目标转动状态量。所述控制装置构造成：当所述异常判定装置判定驾驶员处于异常状态时，校正所述目标转动状态量使得所述目标转动状态量的大小不超过预定允许范围，并且基于经校正的所述目标转动状态量来控制所述转动状态量调整装置。

在以上方面，控制装置可以被构造成当异常判定装置判定驾驶员处于异常状态时使车辆减速。

根据该构造，当判定驾驶员处于异常状态时，校正目标转动状态量使得车辆的目标转动状态量的大小不超过预定允许范围，并且基于校正的目标转动状态量控制转动状态量调整装置并且使车辆减速。

因此，车辆的转动状态量的大小变化的范围被限制在与预定允许范围相对应的范围。作为结果，与未校正目标转动状态量以使得车辆的目标转动状态量的大小不超过预定允许范围的情况相比，可以在使车辆减速并停下的过程中减少对偏离车道、与物体接触等的担忧。

“车辆的转动状态量”可以是车辆的横摆角速度或者车辆的转动横向加速度。因此，在车辆的转动状态量是车辆的横摆角速度时，“目标转动状态量”可以是目标横摆角速度，而在车辆的转动状态量是车辆的转动横向加速度时，“目标转动状态量”可以是目标转动横向加速度。

在以上方面，控制装置可以被构造成：当判定驾驶员处于异常状态时，校正所述目标转动状态量，使得所述目标转动状态量的大小不超过所述预定允许范围并且所述目标转动状态量的变化率的大小不超过预定允许变化率。

根据以上构造，当判定驾驶员处于异常状态时，校正目标转动状态量，使得目标转动状态量的大小不超过预定允许范围并且目标转动状态量的变化率的大小不超过允许变化率。因此，校正目标转动状态量，使得车辆的目标转动状态量的大小不超过预定允许范围，并且车辆的转动状态量的变化率的大小限于与允许变化率相对应的变化率。作为结果，与未校正目标转动状态量以使得目标转动状态量的变化率的大小不超过允许变化率的情况相比，可以减小车辆的转动状态量的变化率的大小，并且可以有效减少对偏离车道、与另外的物体接触等的担忧。

在以上方面，控制装置可以被构造成：当所述异常判定装置对驾驶员状态的判定结果从正常变成异常时的所述目标转动状态量被定义为基准转动状态量时，将所述预定允许范围设定为介于所述基准转动状态量及用于上限计算的允许附加量的和与所述基准转动状态量及用于下限计算的允许附加量的和之间的范围。

驾驶员处于异常状态之前的车辆的目标转动状态量被认为是基于根据正常驾驶员的恰当判断的恰当转向操作的值。因此，当驾驶员处于异常状态之后的车辆的目标转动状态量在以驾驶员的状态变为异常状态的时候车辆的目标转动状态量作为基准而设置的预定范围中变化时，期望可以将车辆的转动状态量的变化限于优选的范围以防止偏离车道、与物体接触等。

根据该构造，将预定允许范围设置成介于基准转动状态量与用于上限计算的允许附加量之和与基准转动状态量与用于下限计算的允许附加量之和之间的范围。因此，可以相对于基准转动状态量来设置预定允许范围。作为结果，与相对于零来设置预定允许范围的情况相比，可以将车辆的转动状态量的变化限于优选的范围以防止偏离车道、与另外的物体接触等，甚至当驾驶员在车辆转弯的状况下处于异常状态时仍如此。

在以上方面，控制装置可以被构造成随着所述基准转动状态量的大小增加而减小所述用于上限计算的允许附加量和所述用于下限计算的允许附加量中的至少一者的大小。

通常，随着基准转动状态量的大小增加，行驶车道的曲率增加并且车辆速度增加。因此，认为对于车辆偏离车道的担忧根据车辆的转动状态量的变化而增加。

根据以上构造，随着基准转动状态量的大小增加，用于上限计算的允许附加量和用于下限计算的允许附加量中至少一者的大小减小。因此，可以通过随着基准转动状态量的大小增加而减小车辆的目标转动状态量的变化率的大小来减小车辆的转动状态量的变化率的大小。作为结果，与用于上限计算的允许附加量和用于下限计算的允许附加量中至少一者的大小不随着基准转动状态量的大小增加而减小的情况相比，可以减小对车辆将较早地偏离车道的担忧。

在以上方面，控制装置可以被构造成：当所述异常判定装置对驾驶员状态的判定结果从正常变成异常时的所述目标转动状态量被定义为基准转动状态量时，随着所述基准转动状态量的大小增加而减小所述允许变化率的大小。

根据以上构造，随着基准转动状态量的大小增加，允许变化率减小。因此，在基准转动状态量的大小增加并且对车辆将较早地偏离车道的担忧增加时，可以减小目标转动状态量的允许变化率的大小。作为结果，与随着基准转动状态量的大小增加而控制减小允许变化率的大小的情况相比，可以减少对车辆将较早地偏离车道的担忧。

在以上方面，转动状态量调整装置可以被构造成通过控制左右轮之间制动力的差来调整施加于车辆的横摆力矩。

根据以上构造，通过控制左右轮之间制动力的差来调整施加于车辆的横摆力矩，可以调整车辆的转动状态量。各车轮的制动力可以个别地进行控制的车辆不需要专门的装置用于调整车辆的转动状态量。

在以上方面，转动状态量调整装置可以被构造成通过使用转向装置改变转动轮的转动角来调整施加于车辆的横摆力矩。

根据以上构造，通过使用转向装置改变转动轮的转动角并且调整施加于车辆的横摆力矩，可以调整车辆的转动状态量。因此，可以在不依赖于驾驶员的转向操作的情况下改变转动轮的转动角的车辆不需要专门的装置用于调整车辆的转动状态量。

在以上方面，转向装置可以是线控转向式转向装置。

根据以上构造，因为转向装置是线控转向式转向装置，所以不管诸如方向盘之类的转向输入装置的位置如何，都可以改变转动轮的转动角。因此，例如，甚至在处于异常状态的驾驶员的上身留在转向输入装置上而且未驱动转向输入装置的状况下，仍可以调整车辆的转向状态量并且减小对偏离车道、与另外的物体接触等的担忧。

附图说明

下面将参照附图来描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记指示相同的元件，并且在附图中：

图1是示意性地示出根据本发明的第一实施方式的用于车辆的驾驶控制***的构造的图；

图2是示出根据第一实施方式的驱动控制程序的流程图；

图3是示出在图2所示的流程图的步骤60中执行的计算目标横摆角速度的增量ΔYrp的子程序的流程图；

图4是示出在图2所示的流程图的步骤120中执行的计算目标制动力Fbti的子程序的流程图；

图5是用于基于在驾驶员状态从正常变成异常的时间点处的车辆的目标横摆角速度Yr0来计算目标横摆角速度的允许增加量ΔYrp和允许减小量ΔYrm的映射；

图6是用于基于在驾驶员状态从正常变成异常的时间点处的车辆的目标横摆角速度Yr0来计算目标横摆角速度的用于上限计算的允许附加量ΔYrplim和用于下限计算的允许附加量ΔYrmlim的映射；

图7是示意性地示出根据本发明的第二实施方式的用于车辆的驾驶控制***的构造的图；

图8是示出根据第二实施方式的驱动控制程序的主要部分的流程图；

图9是示出在车辆的目标横摆角速度Yr0在驾驶员状态从正常变成异常的时间点处具有正值的情况下第一和第二实施方式中的操作的示例的时间图；以及

图10是示出在车辆的目标横摆角速度Yr0在驾驶员状态从正常变成异常的时间点处具有负值的情况下第一和第二实施方式中的操作的示例的时间图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图来详细描述本发明的一些示例性实施方式。

[第一实施方式]

图1是示意性地示出根据本发明的第一实施方式的用于车辆的驾驶控制***10的图。

在图1中，驾驶控制***10应用于车辆18，车辆18包括转向装置12、转向角(steering angle)传感器14和异常判定装置16，其中转向角传感器14是转向操作量检测装置。车辆18包括作为转动轮的左前轮20FL和右前轮20FR以及作为非转动轮的左后轮20RL和右后轮20RR。转向装置12被构造成使得前轮20FL和20FR的转动角响应于驾驶员的转向操作而变化，并且驱动力经由传动装置从发动机被提供至前轮20FL和20FR，但是这在图1中示出。本发明所应用的车辆可以是前轮驱动车辆、后轮驱动车辆和四轮驱动车辆之一。

转向装置12包括齿条-小齿轮式电动助力转向装置24，其响应于驾驶员对方向盘22的操作而被驱动。电动助力转向装置24的齿条杆(rack bar)26经由拉杆28L和28R连接至前轮20FL和20FR的转向臂(未示出)。方向盘22经由转向轴30和万向节32连接至电动助力转向装置24的小齿轮轴34。

在图示的实施方式中，电动助力转向装置24是齿条同轴式电动助力转向装置并且包括电动机36和转换机构38，转换机构38诸如为滚珠丝杠，转换机构38将电动机36的旋转转矩转换成沿齿条杆26的往复方向的力。电动助力转向装置24由电子控制单元40的电动助力转向装置(EPS)控制单元进行控制。电动助力转向装置24充当辅助转向力生成器：该辅助转向力生成器通过生成用于相对于壳体42驱动齿条杆26的辅助转向力来减轻驾驶员的转向负担。

辅助转向力生成器可以具有任意构造，只要其可以生成辅助转向力即可，并且其可以例如是柱辅助式电动助力转向装置。由驾驶员操作的转向输入装置是方向盘20，但是转向输入装置可以是操纵杆式转向杆。

异常判定装置16被构造成判定驾驶员是否处于异常状态，即，驾驶员是否出现了其不能正常驾驶车辆的异常。异常判定装置16可以是具有本领域已知的任意构造的装置，只要其可以判定驾驶员是否处于异常状态即可。在日本专利申请公报No.2016-45713中描述了异常判定装置的示例。

通过使用制动装置50的液压回路52控制轮缸54FL、54FR、54RL和54RR的压力(即，制动压力)来控制车轮的制动力。虽然图1中未示出，但是液压回路52包括储油器、油泵和各种阀单元，并且轮缸的制动压力由主缸58进行控制，其中主缸58在正常时间里响应于驾驶员对制动踏板56的压下而被驱动。在必要时，通过使用电子控制单元40的制动力控制单元控制液压回路52来个别地控制轮缸的制动压力。

因此，制动装置50可以在不依赖于驾驶员的制动操作的情况下个别地控制车轮的制动力，并且可以通过基于左右轮之间制动力的差向车辆18施加横摆力矩来调整横摆角速度Yr，其中横摆角速度Yr是车辆的转动状态量。因此，制动装置50还充当驾驶控制***10的转动状态量调整装置，并且电子控制单元40的驾驶控制单元充当控制转动状态量调整装置的控制装置。

如图1所示，在图示的实施方式中，转向角传感器14布置在转向轴30中并且检测转向角θ——即转向轴30的旋转角——作为来自驾驶员的转向操作量。检测转向转矩T的转向转矩传感器60设置在转向轴30中。指示转向角θ的信号和指示转向转矩T的信号被输入至电子控制单元40的驾驶控制单元和EPS控制单元。来自异常判定装置16的指示驾驶员是否处于异常状态的信号和由车辆速度传感器62检测的指示车辆速度V的信号同样被输入至电子控制单元40的驾驶控制单元和EPS控制单元，并且两个控制单元向彼此发送和从彼此接收必要的信号。

电子控制单元40的每个控制单元可以包括微型计算机，微型计算机包括经由双向公共总线相互连接的CPU、ROM、RAM以及输入端口单元和输出端口单元。驾驶控制程序存储在ROM中，并且CPU根据驾驶控制程序来执行驾驶控制。转向角传感器14和转向转矩传感器60检测转向角θ和转向转矩T，其中沿车辆的左转方向的转向为正。

如稍后将详细描述的，在第一实施方式中，电子控制单元40的驾驶控制单元根据图2所示的流程图执行驾驶控制。驾驶控制单元基于转向角θ和车辆速度V来计算车辆的目标横摆角速度Yrt。当驾驶员处于异常状态时，驾驶控制单元通过校正目标横摆角速度Yrt来计算校正目标横摆角速度Yrta，使得车辆的横摆角速度的大小不超过预定允许范围并且车辆的横摆角速度的变化率的大小不超过允许的变化率。驾驶控制单元基于校正目标横摆角速度Yrta来计算车辆的目标横摆力矩Myt，并且使用制动装置50来控制左右轮之间制动力的差，使得车辆的横摆力矩达到目标横摆力矩Myt。

<驾驶控制程序>

下面将参照图2所示的流程图来描述根据第一实施方式的驾驶控制程序。当图中未示出的点火开关处于开(ON)的状态时，基于图2所示的流程图的行驶控制程序以预定间隔被重复执行。虽然未示为图2中的步骤，但是驾驶控制程序可以在车辆停止时结束。在下面的描述中，基于图2所示的流程图的驾驶控制被简称为“控制”。这适用于稍后将描述的第二实施方式。

首先，在步骤10中，基于转向角θ和车辆速度V以与本领域已知方式相同的方式来计算车辆18的目标横摆角速度Yrt。

在步骤20中，异常判定装置16判定驾驶员是否处于异常状态。当判定结果为肯定时，控制转至步骤40。另一方面，当判定结果为否定时，在步骤30中将校正目标横摆角速度Yrta设置成在步骤10中计算的目标横摆角速度Yrt以为稍后将描述的步骤70中的计算做准备，然后控制暂时结束。

在步骤40中，对异常判定装置16的判定结果是否从正常状态变成异常状态进行判定，即，判定步骤20的判定结果是否定的还是肯定的。当判定结果为否定时，控制转至步骤70，以及当判定结果为肯定时，控制转至步骤50。

在步骤50中，当判定驾驶员的状态为正常的状况变成判定驾驶员的状态为异常的状况时，将作为车辆18的目标横摆角速度的基准目标横摆角速度Yr0设置成在步骤10中计算的目标横摆角速度Yrt。

在步骤60中，根据图3所示的流程图来计算目标横摆角速度的允许增加量ΔYrp(正值)和允许减少量ΔYrm(负值)。计算目标横摆角速度的用于上限计算的允许附加量ΔYrplim(正值)和用于下限计算的允许附加量ΔYrmlim(负值)。

在步骤70中，使用等式(1)以先前的校正目标横摆角速度Yrta的值作为Yrtaf来计算变化率已被限制的目标横摆角速度Yrtr。在等式(1)中，MID意指括号中的三个数值中除了最大值和最小值以外的值(该值的大小是中间值)。

Yrtr＝MID(Yrta,Yrtaf+ΔYrp,Yrtaf+ΔYrm)…(1)

在步骤80中，对变化率已被限制的目标横摆角速度Yrtr是否具有正值进行判定，即，判定转弯方向是否为左转方向。当判定结果为否定时，控制转至步骤100，以及当判定结果为肯定时，控制转至步骤90。

在步骤90中，使用等式(2)来计算校正的目标横摆角速度Yrta，其中以基准目标横摆角速度Yr0与用于上限计算的允许附加量ΔYrplim之和作为目标横摆角速度的上限Yrplim。在等式(2)中，MIN意指括号中的两个正值中较小的值。

Yrta＝MIN(Yrtr,Yrplim)…(2)

在步骤100中，使用等式(3)以基准目标横摆角速度Yr0与用于下限计算的允许附加量ΔYrmlim之和作为目标横摆角速度的下限Yrmlim来计算校正的目标横摆角速度Yrta。在等式(3)中，MAX表示括号中的两个负值中较大的值(即，具有较小绝对值的值)。

Yrta＝MAX(Yrtr,Yrmlim)…(3)

在步骤110中，基于校正的目标横摆角速度Yrta与在步骤10中计算的作为车辆18的横摆角速度的目标横摆角速度Yrt之间的差Yrta-Yrt以与本领域中的已知方式相同的方式来计算车辆18的目标横摆力矩Myt。目标横摆力矩Myt是以下横摆力矩：即，除了基于由前轮20FL和20FR的转动横向力产生的转动横摆力矩之外，还通过作用于车辆18使车辆18的横摆角速度达到校正目标横摆角速度Yrta的基于左右轮之间制动力的差的横摆力矩。

在步骤120中，根据图4所示的流程图计算用于使车辆18减速并使车辆18的横摆力矩达到目标横摆力矩Myt的左前轮、右前轮、左后轮和右后轮的目标制动力Fbti(i＝fl、fr、rl和rr)。

在步骤130中，将命令信号输出至制动装置50，使得车轮的制动力达到相应的目标制动力Fbti。因此，控制车轮的制动力，使得车辆18减速并且通过左右轮之间制动力的差使车辆18的横摆力矩达到目标横摆力矩Myt。

下面将参照图3所示的流程图来描述目标横摆角速度的增加量ΔYrp的计算。

首先，在步骤62中，基于基准目标横摆角速度Yr0，参照图5所示的映射来计算目标横摆角速度的允许增加量ΔYrp和允许减少量ΔYrm。

如图5所示，当基准目标横摆角速度Yr0的绝对值等于或小于基准值Yr01(正整数)时，允许增加量ΔYrp为正值且为常数值ΔYrp1。当基准目标横摆角速度Yr0的绝对值大于基准值Yr01时，允许增加量ΔYrp随着基准目标横摆角速度Yr0的绝对值增加而逐渐减小。另一方面，当基准目标横摆角速度Yr0的绝对值等于或小于基准值Yr01时，允许减少量ΔYrm为负值且为常数值-ΔYrp1。当基准目标横摆角速度Yr0的绝对值大于基准值Yr01时，允许减少量ΔYrm随着基准目标横摆角速度Yr0的绝对值增加而逐渐增加(绝对值减小)。

在步骤64中，基于基准目标横摆角速度Yr0参照图6所示的映射来计算目标横摆角速度的用于上限计算的允许附加量ΔYrplim和用于下限计算的允许附加量ΔYrmlim。

如图6所示，当基准目标横摆角速度Yr0的绝对值等于或小于基准值Yr02(正整数)时，用于上限计算的允许附加量ΔYrplim为正值且为常数值ΔYrplim2。当基准目标横摆角速度Yr0的绝对值大于基准值Yr02时，用于上限计算的允许附加量ΔYrplim随着基准目标横摆角速度Yr0的绝对值增加而逐渐减小。另一方面，当基准目标横摆角速度Yr0的绝对值等于或小于基准值Yr02时，用于下限计算的允许附加量ΔYrmlim为负值且为常数值-ΔYrplim2。当基准目标横摆角速度Yr0的绝对值大于基准值Yr02时，用于下限计算的允许附加量ΔYrmlim随着基准目标横摆角速度Yr0的绝对值增加而逐渐增加(绝对值减小)。

在步骤66中，将目标横摆角速度的上限Yrplim设置成基准目标横摆角速度Yr0与用于上限计算的允许附加量ΔYrplim之和Yr0+ΔYrplim。类似地，将目标横摆角速度的下限Yrmlim设置成基准目标横摆角速度Yr0与用于下限计算的允许附加量ΔYrmlim之和Yr0+ΔYrmlim。

下面将参照图4所示的流程图来描述目标制动力Fbti的计算。

首先，在步骤121中，计算车辆的用于使车辆减速并最终使车辆停止的目标制动力Fvt。目标制动力Fvt可以被计算成随着车辆速度V增大而越大。

在步骤122中，计算作为实现车辆18的目标横摆力矩Myt所需的最小车辆制动力的车辆目标制动力Fmt。例如，在将车辆18的轮距定义为Td的情况下，通过用目标横摆力矩Myt的绝对值除以轮距Td来计算目标制动力Fmt。

在步骤123中，对目标制动力Fvt是否大于目标制动力Fmt进行判定，即判定是否需要大于实现目标横摆力矩Myt所需的最小车辆制动力的制动力。当判定结果为肯定时，控制转至步骤125，而当判定结果为否定时，控制转至步骤124。

在步骤124中，通过以预定的前后轮分配比给位于转动内侧的前轮和后轮分配目标制动力Fmt来计算位于转动内侧的前轮和后轮的目标制动力Fbtinf和Fbtinr。位于转动外侧的前轮和后轮的目标制动力Fbtoutf和Fbtoutr被设置成0。

在步骤125中，以预定的前后轮分配比给前轮和后轮分配目标制动力Fvt与目标制动力Fmt之间的差值ΔFv(＝Fvt-Fmt)。通过将分配给前轮和后轮的制动力分配至左轮和右轮来计算各车轮的分配制动力ΔFvi(i＝fl、fr、rl和rr)。以与步骤124中所述的方式相同的方式计算用于实现目标横摆力矩Myt的目标制动力Fmti(i＝fl、fr、rl和rr)，并且将车轮的目标制动力Fbti计算为目标制动力Fmti与分配制动力ΔFvi之和Fmti+ΔFvi。

<第一实施方式的操作>

(A)驾驶员处于正常状态的情况

由于步骤20的判定结果为否定，因此不执行步骤40及其后的处理。因此，基于左右轮之间制动力的差的横摆力矩不被施加于车辆18，而车辆18通过施加基于作为转动轮的前轮20FL和20FR的转动横向力的转动横摆力矩来转弯。

(B)驾驶员从正常状态变成异常状态的情况

由于步骤20和40的判定结果为肯定，所以执行步骤50和60。在步骤50中，将基准目标横摆角速度Yr0设置成在步骤10中计算的目标横摆角速度Yrt。在步骤60中，计算目标横摆角速度的允许增加量ΔYrp和允许减少量ΔYrm，并且计算目标横摆角速度的用于上限计算的允许附加量ΔYrplim和用于下限计算的允许附加量ΔYrmlim。

执行步骤70及其后的处理。也就是说，在步骤70中计算变化率已被限制的目标横摆角速度Yrtr，并且在步骤90或100中计算校正目标横摆角速度Yrta。在步骤110中计算用于使车辆18的横摆角速度达到校正目标横摆角速度Yrta的目标横摆力矩Myt，并且在步骤120和130中控制车轮的制动力使得将与目标横摆力矩Myt对应的横摆力矩施加于车辆18。

(C)驾驶员处于异常状态的情况

步骤20和40的判定结果分别为肯定和否定，并且类似于情况(B)，执行步骤70及其后的处理。

(D)驾驶员从异常状态变成正常状态的情况

步骤20的判定结果为否定。因此，类似于情况(A)，基于左右轮之间制动力的差的横摆力矩不施加于车辆18，并且车辆18通过施加基于前轮20FL和20FR的转动横向力的转动横摆力矩来转弯。

在情况(B)和(C)中，在步骤70中限制车辆的目标横摆力矩的变化率，并且在步骤90或100中将车辆的目标横摆力矩限制于上限Yrplim和下限Yrmlim之间的值。因此，即使当驾驶员处于异常状态并且驾驶员执行突然的转向操作或驾驶员以大转向角变化执行转向操作时，也可以防止车辆的横摆角速度快速变化。因此，可以减少在车辆减速并停止之前车辆离开车道或与其他车辆等碰撞的担忧。

[第二实施方式]

图7是示意性示出了根据本发明的第二实施方式的车辆用驾驶控制***10的图，该驾驶控制***10应用于前轮驱动车辆。在图7中，以与图1所示的附图标记相同的附图标记表示与图1所示的元件相同的元件。

在第二实施方式中，车辆18包括线控转向式转向装置70，并且转向装置70包括齿条-小齿轮式转向机构72。当驾驶员操作方向盘22时，齿条杆26以及拉杆28L和28R由转向机构72驱动，从而使左前轮20FL和右前轮20FR转动。

连接至方向盘22的转向轴76以及转向机构72的小齿轮轴78没有彼此连接。用于施加转向反作用转矩的电动机80通过图7中未示出的减速齿轮机构连接至转向轴76。电动机80由电子控制单元82的转向反作用控制单元控制，因此向方向盘22施加必要的转向反作用转矩。转向电动机84经由图7中未示出的减速齿轮机构连接至小齿轮轴78。电动机84由电子控制单元82的转动角控制单元控制，由此旋转驱动小齿轮轴78。

在第二实施方式中，小齿轮轴78的旋转运动通过作为旋转-平移运动转换机构的齿条-小齿轮式转向机构72被转换成齿条杆26的平移运动，但是转向机构可以具有本领域已知的任意构造。

从上面的描述可以看出，方向盘22、转向机构72、电动机80和84等构成线控转向式转向装置70，其响应于驾驶员的转向操作使左前轮20FL和右前轮20FR转动。在本实施方式中，如下面详细描述的，转向装置70也用作在必要时在不依赖于驾驶员的转向操作的情况下通过调整左前轮20FL和右前轮20FR的转动角来调整车辆18的横摆角速度的转动状态量调整装置。

检测转向角θ的转向角传感器14被布置在转向轴76中，并且指示由转向角传感器14检测到的转向角θ的信号被输入至电子控制单元82。指示由车辆速度传感器62检测到的车辆速度V的信号和指示由旋转角传感器86检测到的小齿轮轴78的旋转角θp的信号同样输入至电子控制单元82。

电子控制单元82的每个控制单元可以包括微型计算机，该微型计算机包括经由双向公共总线相互连接的CPU、ROM、RAM以及输入端口单元和输出端口单元。驾驶控制程序存储在ROM中，并且CPU根据驾驶控制程序来执行驾驶控制。转向角传感器14和旋转角传感器86检测转向角θ和旋转角θp，其中沿车辆的左转方向的转向为正。

如稍后将详细描述的，电子控制单元82根据图8所示的流程图执行驾驶控制。电子控制单元82以与第一实施方式中描述的方式相同的方式基于转向角θ和车辆速度V来计算车辆的目标横摆角速度Yrt。当驾驶员处于异常状态时，电子控制单元82通过校正目标横摆角速度Yrt来计算校正目标横摆角速度Yrta，使得车辆的横摆角速度的大小不超过预定的允许范围，并且车辆的横摆角速度的变化率的大小不超过允许变化率。电子控制单元82基于校正目标横摆角速度Yrta来计算车辆的目标横摆力矩Myt，并且通过控制转向装置70的电动机84来控制左前轮20FL和右前轮20FR的转动角，使得车辆的横摆力矩达到目标横摆力矩Myt。

<驾驶控制程序>

下面将参照图8所示的流程图来描述根据第二实施方式的驾驶控制程序。在图8中，以与图2所示的步骤编号相同的步骤编号提及与图2所示的步骤相同的步骤。

在图8中，虽然未示出步骤10至70，但是以与第一实施方式中的方式相同的方式执行步骤10至110。当步骤110完成时，控制转至步骤140。在第二实施方式的步骤110中，计算车辆的目标横摆力矩Myt作为应由前轮20FL和20FR的转动横向力生成的横摆力矩。

在步骤140中，基于目标横摆力矩Myt和车辆速度V以与现有技术中已知的方式相同的方式计算用于实现车辆的目标横摆力矩Myt的前轮20FL和20FR的目标转动角δt。

在步骤150中，控制转向装置70的电动机84，使得前轮20FL和20FR的转动角达到目标转动角δt。

在步骤160中，类似于第一实施方式中的步骤121，计算车辆的用于使车辆减速并最终使车辆停止的目标制动力Fvt。目标制动力Fvt可以被计算成随着车辆速度V增加而增加。通过以预定的前后轮分配比给前轮和后轮分配目标制动力Fvt并且将分配给前轮和后轮的制动力均匀地分配至左轮和右轮，计算车轮的目标制动力ΔFbti(i＝fl、fr、rl和rr)。

在步骤170中，将命令信号输出至制动装置50，使得车轮的制动力达到相应的目标制动力Fbti，并且控制整个车辆18的制动力使其达到目标制动力Fvt。

<第二实施方式的操作>

除了在情况(B)和(C)中通过控制转向装置70的电动机84来控制前轮20FL和20FR的转动角使得车辆的横摆力矩达到目标横摆力矩Myt之外，第二实施方式在操作(A)至(D)中的操作基本上与第一实施方式的操作相同。

<第一实施方式和第二实施方式的具体示例>

下面将参照图9和图10描述第一实施方式和第二实施方式的具体操作示例。图9和图10是示出了在基准目标横摆角速度Yr0为正值和负值的情况下第一实施方式和第二实施方式的操作示例的时间图。如图9和图10所示，假定在驾驶员已经变成异常状态之后，驾驶员沿左转方向大幅度地快速操纵方向盘，然后沿右转方向大幅度地快速操纵方向盘。

在图9所示的示例中，由于基准目标横摆角速度Yr0为正值，所以上限Yrplim大于用于上限计算的允许附加量ΔYrplim，并且下限Yrmlim小于用于下限计算的允许附加量ΔYrmlim。然而，由于目标横摆角速度Yrt快速增加并且变得大于上限Yrplim，所以校正目标横摆角速度Yrta的增加率变得小于目标横摆角速度Yrt的增加率，并且限制校正目标横摆角速度Yrta使得其不大于上限Yrplim。目标横摆角速度Yrt在达到最大值后快速减小，但是校正目标横摆角速度Yrta的减小率变得小于目标横摆角速度Yrt的减小率。

在图10所示的示例中，由于基准目标横摆角速度Yr0为负值，所以上限Yrplim小于用于上限计算的允许附加量ΔYrplim，并且下限Yrmlim大于用于下限计算的允许附加量ΔYrmlim。因此，校正目标横摆角速度Yrta的增加率小于目标横摆角速度Yrt的增加率，并且校正目标横摆角速度Yrta变成由上限Yrplim限制的值，即使左转方向上的目标横摆角速度Yrt小于图9所示示例中的左转方向上的目标横摆角速度Yrt时亦如此。即使目标横摆角速度Yrt在达到最大值后迅速减小，校正目标横摆角速度Yrta的减小率也小于目标横摆角速度Yrt的减小率。在右转方向上的目标横摆角速度Yrt变得大于图9所示示例中的右转方向上的目标横摆角速度Yrt的步骤中，校正目标横摆角速度Yrta变成由下限Yrmlim限制的值。

根据第一实施方式和第二实施方式，即使当驾驶员处于异常状态并且转向角例如由于无意的转向操作而大幅变化时，车辆的横摆角速度的变化率和大小受到限制。因此，与车辆的横摆角速度的变化率和大小不受限制的情况相比，可以减小由于驾驶员在异常状态下进行的不适当的转向操作而导致的车辆的横摆角速度的变化率和大小的增加程度。因此，在车辆停止之前，可以减少对车辆偏离车道的担忧以及对车辆与其他车辆等碰撞的担忧。

根据第一实施方式和第二实施方式，不需要提供知晓车辆18的周围环境的装置例如CCD相机，并且不需要执行控制车辆18相对于车道的关系的车道偏离防止控制。因此，与在车辆中执行车道偏离防止控制等的情况相比，当驾驶员处于异常状态并且车辆停止时，能够以简单便宜的结构减少车辆偏离车道的担忧以及车辆与其他车辆等发生碰撞的担忧。

根据第一实施方式和第二实施方式，驾驶员处于异常状态时用于判定车辆的目标横摆角速度的允许范围的上限Yrplim和下限Yrmlim相对于基准目标横摆角速度Yr0分别被设置成和值Yr0+ΔYrplim以及和值Yr0+ΔYrmlim。因此，与当驾驶员从正常状态变成异常状态时不管车辆的目标横摆角速度如何都相对于零设定车辆的目标横摆角速度的允许范围的情况相比，可以减少车辆的目标横摆角速度在不适当范围内变化的担忧。因此，与车辆的目标横摆角速度的允许范围相对于零进行设置的情况相比，可以有效地减少车辆偏离车道的担忧以及车辆与其他车辆等发生碰撞的担忧。

具体地，如图5所示，当基准目标横摆角速度Yr0的绝对值大于基准值Yr01时，判定目标横摆角速度的变化率的增加量ΔYrp和减少量ΔYrm的大小随着基准目标横摆角速度Yr0的绝对值增加而逐渐减小。因此，随着基准目标横摆角速度Yr0的绝对值增加，可以减小校正目标横摆角速度Yrta的变化率的大小和减小校正目标横摆角速度Yrta的变化程度。

如图6所示，当基准目标横摆角速度Yr0的绝对值大于基准值Yr02时，用于上限计算的允许附加量ΔYrplim和用于下限计算的允许附加量ΔYrmlim的大小随着基准目标横摆角速度Yr0的绝对值增加而逐渐减小。因此，随着基准目标横摆角速度Yr0的绝对值增加，可以减小校正目标横摆角速度Yrta的大小的最大值和减小校正目标横摆角速度Yrta的允许变化范围的大小。

具体地，在第一实施方式中通过控制车轮的制动力来产生目标横摆力矩Myt，而在第二实施方式中通过改变前轮20FL和20FR的转动角而不旋转方向盘22来产生目标横摆力矩Myt。因此，例如，即使当驾驶员的上身留在方向盘22上而不能旋转方向盘22时，也可以产生与目标横摆力矩Myt对应的横摆力矩。

虽然上面已经参照具体实施方式描述了本发明，但是本发明不限于上述实施方式，并且对于本领域技术人员而言将显见的是，在不偏离本发明的范围的情况下，可以以各种不同形式对本发明进行修改。

例如，在上述实施方式中，将车辆的横摆角速度用作“车辆的转动状态量”，但是可以用车辆的转动横向加速度替代车辆的横摆角速度。在这种情况下，可以将目标转动横向加速度作为“目标转动状态量”。

在上述实施方式中，当如图5所示基准目标横摆角速度Yr0的绝对值大于基准值Yr01时，判定目标横摆角速度的变化率的增加量ΔYrp和减少量ΔYrm的大小随着基准目标横摆角速度Yr0的绝对值增加而逐渐减小。然而，该增加量ΔYrp和减少量ΔYrm中至少一者的大小可以在基准目标横摆角速度Yr0为正值的区域和基准目标横摆角速度Yr0为负值的区域中的至少一个区域中被设置成恒定的。

在上述实施方式中，当如图6中所示基准目标横摆角速度Yr0的绝对值大于基准值Yr02时，判定目标横摆角速度的允许范围的用于上限计算的允许附加量ΔYrplim和用于下限计算的允许附加量ΔYrmlim的大小随着基准目标横摆角速度Yr0的绝对值增加而逐渐减小。然而，用于上限计算的允许附加量ΔYrplim和用于下限计算的允许附加量ΔYrmlim中至少一者的大小可以在基准目标横摆角速度Yr0为正值的区域和基准目标横摆角速度Yr0为负值的区域中的至少一个区域中被设置成恒定的。

在第一实施方式中，通过控制车轮的制动力来控制车辆的横摆力矩，使得其达到目标横摆力矩Myt。然而，可以通过控制车轮的制动力和驱动轮的驱动力来控制车辆的横摆力矩，使得其达到目标横摆力矩Myt。

具体地，在第一实施方式中，当目标制动力Fvt等于或小于目标制动力Fmt时，目标制动力Fmt被分配至位于转动内侧的前轮和后轮，因此车辆的减速高于与目标制动力Fvt对应的减速。因此，可以控制车轮的制动力，使得目标横摆力矩Myt通过转动内侧车轮的制动力和转动外侧车轮的驱动力来实现，并且整个车辆的制动力达到目标制动力Fvt。

在第二实施方式中，转向装置是线控转向式转向装置70，并且可以在不旋转方向盘22的情况下改变前轮20FL和20FR的转动角。然而，当如在第一实施方式中那样转向装置12中包括电动助力转向装置24并且电动助力转向装置的输出功率高时，前轮20FL和20FR的转动角可以由电动助力转向装置来改变。

可以组合第一实施方式和第二实施方式的构造。在这种情况下，与各实施方式中的控制量相比，可以减少上述实施方式的控制中的控制量。

在第一实施方式和第二实施方式中，车辆中未设置检测车辆周围环境的装置例如相机。然而，车辆可以包括相机等，并且可以独立地包括基于来自相机等的信息执行制动以避免碰撞和执行转向控制的***。

Claims (8)

1.一种用于车辆的驾驶控制***，所述车辆包括：转向装置，所述转向装置构造成基于驾驶员的转向操作改变转动轮的转动角；转向操作量检测装置，所述转向操作量检测装置构造成检测驾驶员的转向操作量；以及异常判定装置，所述异常判定装置构造成判定驾驶员是否处于异常状态，所述驾驶控制***的特征在于包括：

转动状态量调整装置，所述转动状态量调整装置构造成不依赖于驾驶员的驾驶操作调整所述车辆的转动状态量；以及

控制装置，所述控制装置构造成控制所述转动状态量调整装置，

其中，所述控制装置构造成基于所述转向操作量计算所述车辆的目标转动状态量，

所述控制装置构造成：当所述异常判定装置判定驾驶员处于异常状态时，校正所述目标转动状态量使得所述目标转动状态量的大小不超过预定允许范围，并且基于经校正的所述目标转动状态量来控制所述转动状态量调整装置，并且

所述控制装置构造成：当所述异常判定装置对驾驶员状态的判定结果从正常变成异常时的所述目标转动状态量被定义为基准转动状态量时，将所述预定允许范围设定为介于所述基准转动状态量及用于上限计算的允许附加量的和与所述基准转动状态量及用于下限计算的允许附加量的和之间的范围。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的驾驶控制***，其特征在于,

所述控制装置构造成当所述异常判定装置判定驾驶员处于异常状态时使所述车辆减速。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的驾驶控制***，其特征在于,

所述控制装置构造成：当判定驾驶员处于异常状态时，校正所述目标转动状态量，使得所述目标转动状态量的大小不超过所述预定允许范围并且所述目标转动状态量的变化率的大小不超过预定允许变化率。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的驾驶控制***，其特征在于，

所述控制装置构造成随着所述基准转动状态量的大小增加而减小所述用于上限计算的允许附加量和所述用于下限计算的允许附加量中的至少一者的大小。

5.根据权利要求3所述的用于车辆的驾驶控制***，其特征在于，

所述控制装置构造成：当所述异常判定装置对驾驶员状态的判定结果从正常变成异常时的所述目标转动状态量被定义为基准转动状态量时，随着所述基准转动状态量的大小增加而减小所述允许变化率的大小。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于车辆的驾驶控制***，其特征在于，

所述转动状态量调整装置构造成通过控制左右轮之间制动力的差来调整施加于所述车辆的横摆力矩。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的用于车辆的驾驶控制***，其特征在于，

所述转动状态量调整装置构造成通过使用所述转向装置改变所述转动轮的转动角来调整施加于所述车辆的横摆力矩。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的驾驶控制***，其特征在于，

所述转向装置是线控转向式转向装置。

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