CN111824140A - 车辆控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供车辆控制装置,能够使车辆沿着目标路径行驶,并使乘客的乘坐舒适性提高。本发明是使车辆沿着目标路径行驶的车辆控制装置,具备:第一计算部(11),计算使横摆角偏差减小的横摆角控制量,该横摆角偏差是车辆的实际横摆角与目标路径所对应的目标横摆角的偏差;第二计算部(12),计算使车辆相对于目标路径的横向偏差减小的横向控制量;以及设定部(14),设定作为横摆角控制量的增益的第一增益k1、和作为横向控制量的增益的第二增益k2,当前曲率是与车辆的当前位置对应的目标路径的曲率或者比车辆的当前位置靠前方的目标路径的曲率,随着当前曲率越大,设定部(14)越减小当前位置的第一增益并越增大第二增益。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制装置。
背景技术
作为车辆控制装置,已知有具备控制车辆的转向以使车辆不脱离行驶车道的车道保持技术的装置。在车道保持技术中,例如,转向被控制为与行驶车道的延伸方向正交的横向上的、车辆的目标位置与实际位置(当前位置)的偏差亦即横向偏差变小。例如,在日本特开2009-234560号公报所记载的车道维持辅助装置中,在行驶车道的宽度方向两侧设置横向位移基准位置,并根据车辆与该横向位移基准位置的位置关系改变控制。具体而言,在该车道维持辅助装置中,在车辆在横向位移基准位置的内侧行驶的情况下,执行优先减小横摆角偏差的控制。另一方面,在车辆在横向位移基准位置的外侧行驶的情况下,执行优先减小横向偏差的控制。
专利文献1:日本特开2009-234560号公报
然而,在上述车道维持辅助装置中,若在行驶车道为直线状的情况下车辆在横向位移基准位置的外侧行驶,则以优先减小横向偏差的方式进行反馈控制。该情况下,尽管行驶车道为直线状,但在横向上对乘客施加加速度,在乘坐舒适性方面还有改进的余地。
另外,另一方面,若在行驶车道为曲线状的情况下车辆在横向位移基准位置的内侧行驶,则例如尽管车辆正在接近一方的横向位移基准位置的位置行驶,也进行重视横摆角偏差的消除的反馈控制。该情况下,横向偏差的权重较小,所以存在车辆不返回到目标路径上(例如行驶车道的中央),而对乘客给予不安的可能性。换句话说,该情况也对乘客的乘坐舒适性造成影响。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而完成的,目的在于提供能够使车辆沿着目标路径行驶并且使乘客的乘坐舒适性提高的车辆控制装置。
本发明的车辆控制装置是使车辆沿着目标路径行驶的车辆控制装置,具备:第一计算部,计算使横摆角偏差减小的横摆角控制量,上述横摆角偏差是上述车辆的实际横摆角与上述目标路径所对应的目标横摆角的偏差;第二计算部,计算使上述车辆相对于上述目标路径的横向偏差减小的横向控制量;以及设定部,设定作为上述横摆角控制量的增益的第一增益、和作为上述横向控制量的增益的第二增益,当前曲率是与上述车辆的当前位置对应的上述目标路径的曲率或者比上述车辆的当前位置靠前方的上述目标路径的曲率,随着上述当前曲率越大,上述设定部越减小上述当前位置的上述第一增益并越增大上述第二增益。
发明效果
根据本发明,根据当前曲率变更各增益。具体而言,当前曲率越大,第二增益越大越重视(优先)横向偏差的消除,并且第一增益越小横摆角偏差的消除的优先级越降低。换句话说,当前曲率越小,第一增益越大越重视(优先)横摆角偏差的消除,并且第二增益越小横向偏差的消除的优先级越降低。
例如,在行驶车道为直线状的情况下即当前曲率较小的情况下,第二增益变小,横向控制量变小。由此,能够抑制车辆向横向的加速度。在行驶车道为直线状的情况下,在目标路径的正上行驶的必要性比较低,通过抑制车辆位置的变更,抑制横向的加速度,能够改善乘客的乘坐舒适性。另一方面,通过与增益变更前相比增大的横摆角控制量和减小的横向控制量,维持车辆的沿着目标路径的行驶。这样,行驶车道越接近直线状,越与横向偏差的消除相比优先直行稳定性,而乘客的乘坐舒适性提高。
另外,例如,在行驶车道的弯道较急的情况下即当前曲率较大的情况下,第二增益增大,横向控制量增大。由此,优先接近目标路径,抑制弯道行驶中的乘客的不安感的产生。这样,在当前曲率较大的情况下,执行更可靠地抑制车道的脱离的控制。根据本发明,能够使车辆沿着目标路径行驶,并且使乘客的乘坐舒适性提高。
附图说明
图1是本实施方式的车辆控制装置的构成图。
图2是表示本实施方式的第一映射图以及第二映射图的图。
图3是用于说明本实施方式的增益变更控制的示意图。
图4是用于说明本实施方式的第一特定控制的示意图。
图5是用于说明本实施方式的第二特定控制的示意图。
图6是用于说明本实施方式的整体控制流程的流程图。
附图标记说明
1…车辆控制装置,11…第一计算部,12…第二计算部,13…曲率获取部(获取部),14…设定部,k1…第一增益,k2…第二增益。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外,说明所使用的各图是示意图。另外,在本说明书中并未特别提及的情况下,“车辆”是指本车辆。
(车辆的整体构成)
在本实施方式中,如图1所示,车辆具备车辆控制装置1、周边监视装置2、车轮速度传感器31、加速度传感器32、33、横摆率传感器34、制动器控制装置4、前轮转向角控制装置5、后轮转向角控制装置6、EPS控制装置7、以及导航装置8。
周边监视装置2具备拍摄车辆前方的照相机21。周边监视装置2基于照相机21的拍摄数据,将车道与车辆的位置相关的信息发送给车辆控制装置1。行驶车道能够根据照相机21的拍摄数据利用公知的方法确定出。例如通过检测拍摄数据所包含的表示道路的白线的数据,在拍摄的范围内确定行驶车道。另外,周边监视装置2每当检测到行驶车道则计算行驶车道的曲率。沿着行驶车道的中央每隔规定间隔计算曲率。此外,周边监视装置2也可以除了照相机21之外,例如还具备立体照相机、激光雷达(Light Detection and Ranging:光探测和测距)等。
车轮速度传感器31是设置于各车轮的检测车轮速度的传感器。例如能够基于各车轮速度计算车速。加速度传感器32是检测车辆的前后方向的加速度的传感器。加速度传感器33是检测车辆的左右方向(横向)的加速度的传感器。横摆率传感器34是检测车辆的横摆率(实际横摆率)的传感器。各种传感器31~34的检测信息被发送给车辆控制装置1。
制动器控制装置4是控制在各车轮产生的制动力的装置。制动器控制装置4例如能够调整设置在各车轮的轮缸的液压,在各车轮产生不同的制动力。前轮转向角控制装置5是控制前轮的转向角的装置。后轮转向角控制装置6是控制后轮的转向角的装置。换句话说,本实施方式的车辆具有能够控制全部四个车轮的转向角的四轮转向操纵(四轮转向)的构成。EPS控制装置7是电动助力转向的控制装置,控制针对驾驶员的转向操作的辅助力(转向重量)。导航装置8具有能够把握车辆的当前位置的GPS功能和地图信息。
(车辆控制装置)
车辆控制装置1是用于使车辆沿着目标路径行驶的控制装置。本实施方式的车辆控制装置1由具备CPU、存储器等的ECU(电子控制单元)构成。详细而言,车辆控制装置1具备一个或者多个处理器,通过该处理器的工作执行后述的各种控制。车辆控制装置1具备目标路径设定部10、第一计算部11、第二计算部12、曲率获取部(相当于“获取部”)13、设定部14、以及目标值计算部15。
目标路径设定部10基于从周边监视装置2发送的车道信息以及车辆位置信息,对行驶车道设定目标路径。本实施方式的目标路径设定部10将行驶车道的中央设定为目标路径。目标路径设定部10存储由周边监视装置2计算出的每隔规定间隔的曲率。此外,曲率也可以不由周边监视装置2计算,而由目标路径设定部10计算。
第一计算部11计算使车辆的实际横摆角与目标路径所对应的目标横摆角的偏差亦即横摆角偏差减小的横摆角控制量。实际横摆角是与行驶车道对应的基准轴和车辆的前后轴所成的角度,基于周边监视装置2的信息进行计算。目标横摆角是基于目标路径计算出的横摆角的目标值。
第二计算部12计算使车辆相对于目标路径的横向偏差减小的横向控制量。横向偏差是与目标路径正交的横向上的车辆的实际位置(当前位置)与目标路径上的位置亦即目标位置之差。基于周边监视装置2的信息计算车辆的实际位置。基于周边监视装置2的信息以及目标路径计算目标位置。
曲率获取部13获取周边监视装置2计算出的曲率中包含于车辆的前方的规定区域的目标路径的曲率亦即前方曲率。规定区域是预先设定的车辆的规定距离前方的行驶车道上的一定区域。规定区域也可以根据车速变更。例如,也可以车速越快,规定区域越设定为较宽的区域。另外,也可以车速越快,规定区域越设定在更前方的区域。能够在照相机21的拍摄范围内设定规定区域。另外,也可以基于导航装置8等的地图信息中的当前位置设定规定区域。
曲率获取部13从目标路径设定部10获取前方曲率。由曲率获取部13获取为前方曲率的值在车辆到达与前方曲率对应的目标路径时,被设定为与当前位置对应的目标路径的曲率。在本实施方式中,与车辆的当前位置对应的目标路径的曲率被定义为“当前曲率”。前方曲率是比与当前曲率对应的目标路径靠前方的目标路径的曲率。
更详细而言,在本实施方式中,基于与前方曲率对应的目标路径(规定区域)与车辆的距离判定车辆是否到达与前方曲率对应的目标路径。换句话说,曲率获取部13或者设定部14在获取前方曲率之后,在目标路径中与获取的前方曲率对应的目标路径与车辆的距离为阈值以下的情况下,将作为前方曲率获取的值设定为当前曲率。在阈值设定为0的情况下,当前曲率相当于车辆当前行驶中的行驶车道的目标路径的曲率。即,在阈值为0的情况下,在车辆到达与前方曲率对应的目标路径时,被作为前方曲率获取的值被设定为当前曲率。另一方面,在阈值被设定为比0大的值的情况下,当前曲率相当于车辆之后行驶的目标路径的曲率。即,在阈值比0大的情况下,当前曲率是比车辆的当前位置靠前方与阈值对应的距离的目标路径的曲率。因此,该情况下的当前曲率是规定区域所包含的行驶车道与当前行驶中的行驶车道之间的行驶车道的目标路径的曲率。在阈值比0大的情况下,该阈值被设定为例如根据车速变化的值或者恒定值。这样,当前曲率根据阈值的设定成为与车辆的当前位置对应的目标路径的曲率或者比车辆的当前位置靠前方的目标路径的曲率。当前曲率能够设定为从当前位置到到达规定区域为止的目标路径所包含的目标路径的曲率。在本实施方式中,使用阈值设定为0的例子进行说明,所以当前曲率是与车辆的当前位置对应的目标路径的曲率。此外,曲率获取部13的功能也可以组装到周边监视装置2。
设定部14设定作为横摆角控制量的增益的第一增益k1、和作为横向控制量的增益的第二增益k2。后述设定部14的详细。
目标值计算部15基于各种信息以规定取样周期计算控制目标值。车辆控制装置1基于计算出的控制目标值,根据状况,向制动器控制装置4、前轮转向角控制装置5、后轮转向角控制装置6、以及EPS控制装置7的至少一个发送控制指示。本实施方式的控制目标值是与目标横摆率对应的值。车辆控制装置1执行与目标横摆率对应的前馈控制,或者执行反馈控制以使实际横摆率接近目标横摆率。
控制目标值例如相当于将对与横摆角偏差相关的函数值f(Θ)乘以第一增益k1后的横摆角控制量、对与横向偏差相关的函数值f(D)乘以第二增益k2后的横向控制量、对与车辆的当前的转弯半径相关的函数值f(R)乘以第三增益k3后的旋转控制量相加后的合计控制量(控制目标值=k1×f(Θ)+k2×f(D)+k3×f(R))。各增益k1、k2、k3设定为0以上的值。
与转弯半径相关的函数值f(R)例如通过将车速V除以对转弯半径R乘以常数z1后的值来求出(f(R)=V/(z1×R))等利用作为转弯控制通常使用的公式计算。另外,与横摆角偏差相关的函数值f(Θ)例如通过对横摆角偏差Θ乘以常数z2来求出(f(Θ)=z2×Θ)等利用在车道保持技术中通常使用的公式计算。另外,与横摆角偏差相关的函数值f(Θ)也例如通过将对横向偏差D乘以常数z3后的值除以车速V来求出(f(D)=z3×D/V)等利用在车道保持技术中通常使用的公式计算。能够根据计算出的控制目标值,例如基于一般的二轮模型的考虑方法,计算转向角控制量等。
(增益变更控制)
对于设定部14而言,随着与车辆的当前位置对应的目标路径的曲率亦即当前曲率越大,越减小当前位置的第一增益k1并越增大第二增益k2。以下,也将该控制称为“增益变更控制”。增益变更控制也可以说是随着当前曲率越小,越增大当前位置的第一增益k1并越减小第二增益k2的控制。
例如如图2所示,设定部14存储表示第一增益k1与当前曲率的关系的第一映射图、以及表示第二增益k2与当前曲率的关系的第二映射图。在图2中,能够将行驶车道为直线状还是弯道的边界设定为c0。此外,当前曲率相当于当前位置处的“沿着目标路径的转弯半径”的倒数。换句话说,“当前曲率越大”是与“当前的目标路径上的转弯半径越小”相同的意思。
本实施方式的设定部14基于曲率获取部13获取的前方曲率设定各增益k1、k2。换句话说,随着前方曲率越大,设定部14越减小车辆在与该前方曲率对应的规定区域行驶时的第一增益k1并越增大第二增益k2。这样,本实施方式的设定部14利用预先获取的前方曲率,变更当前位置的第一增益k1以及第二增益k2。在前方曲率与当前曲率相同的情况下,维持各增益k1、k2。此外,当前曲率的获取经过并不限定于上述。
在本实施方式中,变更各增益k1、k2的定时是当前曲率被识别为前方曲率的定时。即,变更各增益k1、k2的定时是在前方曲率获取后车辆在与该前方曲率对应的规定区域行驶的定时。例如,在如回旋曲线那样曲率均匀地增大的行驶车道的情况下,各增益k1、k2被持续地变更。此外,例如也可以在从获取前方曲率到前方曲率切换为当前曲率为止的期间逐渐地进行各增益k1、k2的变更。换句话说,作为结果,设定部14将各增益k1、k2设定为随着当前曲率越大,越减小当前位置的第一增益k1并越增大第二增益k2。
这里,通过示意性例子对增益变更控制进行说明。例如如图3所示,假定当车辆在曲率c1的弯道行驶时,第一增益k1为10,第二增益k2为10。其后,在车辆前进,并在曲率比c1大的c2(c1<c2)的弯道行驶时,通过设定部14的增益变更控制,例如第一增益k1成为8,第二增益k2成为12。此外,图3~图5中的增益的数值是用于示意性说明的数值。
(第一特定控制)
在曲率获取部13获取的前方曲率比当前曲率大的情况下,随着前方曲率与当前曲率之差越大,设定部14越减小第一增益并越增大第二增益,直至车辆到达与前方曲率对应的目标路径(规定区域)为止。以下,也将该控制称为“第一特定控制”,也将前方曲率比当前曲率大的情况下的前方曲率与当前曲率之差称为“曲率差”。
本实施方式的设定部14在检测到曲率差为规定值以上的情况下,在车辆从检测位置到达规定区域为止的期间,减小第一增益并增大第二增益。设定部14在曲率差为规定值以上的情况下,基于根据曲率差设定的各增益的变更量(修正量)变更根据当前曲率设定的各增益k1、k2。设定部14在到车辆到达规定区域为止,分别将各增益k1、k2一次变更对应的规定的变更量,或者到达到规定的变更量为止缓慢地变更。在第一特定控制中开始各增益k1、k2的变更的定时例如被设定为通过设定部14检测(判定)为曲率差为规定值以上的定时。
这里,通过示意性例子对第一特定控制进行说明。例如如图4所示,通过设定部14,在曲率c1的行驶车道上第一增益k1设定为10,第二增益k2设定为10。这里,若在车辆在曲率c1的行驶车道上行驶时,检测到曲率差(这里是c1与c2之差)为阈值以上,则在当前曲率变化为c2之前,设定部14将第一增益k1设定为比10小的值,并将第二增益k2设定为比10大的值。该情况下,例如,在检测到曲率差为阈值以上时,第一增益k1变更为小于10的值(例如变更量=1而k1=9),第二增益k2变更为比10大的值(例如变更量=1而k2=11)。而且,设定部14在当前曲率成为c2时,将第一特定控制变更后的各增益k1、k2变更为与曲率c2对应的各增益k1、k2。在该例中,曲率差越超过一个或者多个被设定的阈值,第一增益k1越减小,第二增益k2越增大。
(第二特定控制)
在与曲率获取部13获取的前方曲率对应的目标路径的方向和与当前曲率对应的目标路径的方向相反的情况下,设定部14减小第一增益k1并增大第二增益k2,直至车辆到达与前方曲率对应的规定区域为止。以下,也将该控制称为“第二特定控制”。路径的方向是车辆在该车道进行行驶的情况下的车辆的转弯方向,能够以左右进行表示。另外,路径的方向等同于目标路径的方向。此外,在装置运算上,对左转的曲率附加正符号,对右转的曲率附加负符号,但曲率的大小是曲率的绝对值的大小。设定部14基于计算出的曲率是正符号还是负符号,判定路径的方向。这样,曲率获取部13获取比与当前曲率对应的目标路径靠前方的目标路径的方向亦即“前方方向”。换句话说,曲率获取部13获取车辆的前方的规定区域所包含的目标路径的方向亦即前方方向。而且,在曲率获取部13获取的前方方向和与当前位置对应的目标路径的方向相反的情况下,设定部14减小第一增益并增大第二增益,直至车辆到达与前方方向对应的目标路径为止。此外,设定部14或者曲率获取部13也可以基于拍摄数据、地图信息获取与路径的方向相关的信息。以下,也将路径的方向称为“曲率的方向”。
这里,通过示意性例子对第二特定控制进行说明。例如如图5所示,在车辆在曲率c1的车道行驶时,检测到向与曲率c1相反方向弯曲的车道的曲率(前方曲率c3)的情况下,设定部14执行第二特定控制。换句话说,在设定为前方曲率c3的值被设定为当前曲率之前,在本例中在检测到曲率的方向相互相反的定时,第一增益k1变更为小于10的值(例如变更量=1而k1=9),第二增益k2变更为比10大的值(例如变更量=1而k1=11)。而且,设定部14在当前曲率成为c3时,将第二特定控制变更后的各增益k1、k2变更为与曲率c3对应的各增益k1、k2。第一特定控制以及第二特定控制可以说是在特定的状况下修正增益的控制。
作为总结,参照图6对本实施方式的增益设定相关的整体控制流程进行说明。车辆控制装置1若获取前方曲率(S101),则判定当前曲率的方向与前方曲率的方向是否相同(S102)。在彼此的方向相同的情况下(S102:是),车辆控制装置1判定前方曲率是否为当前曲率以下(S103)。在前方曲率为当前曲率以下的情况下(S103:是),车辆控制装置1判定车辆是否到达与在S101获取的前方曲率对应的规定区域(S104)。在车辆到达规定区域的情况下(S104:是),车辆控制装置1将前方曲率识别为当前曲率,并执行增益变更控制(S105)。
另一方面,在当前曲率的方向与前方曲率的方向不同的情况下(S102:否),车辆控制装置1执行第二特定控制(S106)。车辆控制装置1在第二特定控制执行后,判定车辆是否到达规定区域(S104)。另外,在前方曲率比当前曲率大的情况下(S103:否),车辆控制装置1判定两者之差是否小于阈值(S107)。在差为阈值以上的情况下(S107:否),车辆控制装置1执行第一特定控制(S108)。车辆控制装置1在差小于阈值的情况下(S107:是)或者在执行第一特定控制之后,判定车辆是否到达规定区域(S104)。车辆控制装置1按规定周期反复进行这样的控制。
(效果)
根据本实施方式的增益变更控制,通过根据当前曲率设定各增益k1、k2,能够进行考虑了乘客的乘坐舒适性的车道保持控制。具体而言,当前曲率越大,第二增益k2越大越重视(优先)横向偏差的消除,并且第一增益k1越小横摆角偏差的消除的优先级越降低。换句话说,当前曲率越小,第一增益k1越大越重视(优先)横摆角偏差的消除,并且第二增益k2越小横向偏差的消除的优先级越降低。
例如,在行驶车道为直线状的情况下即当前曲率较小的情况下,第二增益k2较小,横向控制量较小。由此,抑制车辆的向横向的加速度。在行驶车道为直线状的情况下,在目标路径的正上行驶的必要性比较低,通过抑制车辆位置的变更,抑制横向的加速度,能够改善乘客的乘坐舒适性。另一方面,通过与增益变更前相比变大的横摆角控制量和变小的横向控制量,维持车辆的沿着目标路径的行驶。这样,行驶车道越接近直线状,越与横向偏差的消除相比优先直行稳定性,而乘客的乘坐舒适性提高。
另外,例如,在行驶车道的弯道较急的情况下即当前曲率较大的情况下,第二增益k2较大,横向控制量较大。由此,优先接近目标路径,抑制弯道行驶中的乘客的不安感的产生。这样,在当前曲率较大的情况下,执行更可靠地抑制车道的脱离的控制。根据本发明,能够使车辆沿着目标路径行驶,并且使乘客的乘坐舒适性提高。
另外,根据本实施方式的第一特定控制,在曲率差较大时重视(优先)横向偏差的消除。由此,能够在来到行驶车道的弯道之前,使车辆的位置接近目标路径。换句话说,能够在车辆位置接近目标路径的状态(例如处于车道中央的状态或者接近车道中央的状态)下,进入曲率相对较大的弯道,车辆能够更稳定地在弯道行驶。
另外,根据本实施方式的第二特定控制,在前方的弯道向与当前的弯道相反的方向弯曲的情况下重视(优先)横向偏差的消除。由此,能够在车辆进入向相反方向弯曲的弯道之前,使车辆的位置接近目标路径。换句话说,能够在车辆位置接近目标路径的状态下,进入向相反方向弯曲的弯道,车辆能够更稳定地在弯道行驶。
另外,在本实施方式中,由于车辆具有四轮转向操纵的构成,所以车辆控制装置1能够通过控制四轮的转向角,来使车辆沿着目标车道行驶,并且也使车辆姿势稳定。另外,例如根据车速,能够同相控制或者反相控制前轮和后轮。例如在车速为规定车速以上的情况下,同相(转向角的方向相同)控制前轮和后轮,使车辆的行驶状态稳定。另一方面,在车速小于规定车速的情况下,反相(转向角的方向相互相反)控制前轮和后轮,使车辆高效地转弯。在本实施方式中,除了增益变更控制、第一特定控制,或者第二特定控制之外,还执行基于上述四轮转向操纵的转弯控制。由此,能够进行更稳定的行驶以及沿着目标路径的行驶。
(其它)
本发明并不限定于上述实施方式。在上述实施方式中,在获取了前方曲率之后,在目标路径中与获取的前方曲率对应的路径与车辆的距离为阈值以下的情况下,作为前方曲率获取的值被设定为当前曲率。但是,也可以利用其他方法设定当前曲率。例如,周边监视装置2也可以计算车辆前方的第一规定区域所包含的第一目标路径、和比该第一区域靠前方的第二规定区域所包含的第二目标路径各自的曲率。曲率获取部13也可以将第一目标路径的曲率设定为当前曲率,并将第二目标路径的曲率设定为前方曲率。
另外,上述实施方式的设定部14利用基于周边监视装置2的照相机21的拍摄数据的信息,但也可以利用导航装置8的信息(以下称为“导航信息”)。设定部14也可以基于导航装置8具有的例如位置信息、地图信息等导航信息获取当前曲率。换句话说,车辆控制装置1也可以基于导航信息以及/或者周边监视装置2的信息,获取车辆的当前位置、当前曲率、以及前方曲率。根据导航信息,例如,也能够在设定部14预先设定到目的地为止的目标路径以及目标路径所包含的多个路径各自的曲率。曲率获取部13能够基于导航信息,例如获取相对于车辆的当前位置(能够利用GPS功能获取)向前方规定距离的目标路径的曲率,即前方曲率。另外,车辆控制装置1也可以在当前曲率、前方曲率的获取中,利用经由网络从服务器获取的地图信息、施工信息等。这样,车辆控制装置1能够利用各种方法获取比与当前曲率对应的目标路径靠前方的目标路径的曲率亦即前方曲率。
另外,车辆控制装置1也可以设定为在控制目标值为阈值以上时,不仅执行转向角控制,还执行制动力控制。在控制目标值较大的情况下,能够判断为车辆较大地脱离行驶车道的可能性较高,紧急性较高。因此,该情况下,车辆控制装置1基于经由增益变更控制计算出的控制目标值,不仅控制转向角控制装置5、6也控制制动器控制装置4。车辆控制装置1通过控制制动器控制装置4,例如使转弯内侧的车轮的制动力比转弯外侧的车轮的制动力高。由此,车辆在减速的同时转弯,所以能够使车辆更安全地接近目标路径。
另外,设定部14也可以存储用于决定第一特定控制中的增益的映射图。该映射图例如也可以是将图2的映射图的“当前曲率”置换为“曲率差”,并将“增益”置换为“变更量”的映射图。这样,也可以根据曲率差的大小细致地设定增益的变更量。
另外,设定部14也可以在第二特定控制的执行时,随着前方曲率越大,越减小第一增益k1并越增大第二增益k2。根据该构成,前方的弯道越急,越能够使车辆更可靠地接近车辆目标路径,直至转弯方向改变为止。在该情况下,设定部14也可以存储用于决定第二特定控制中的增益的映射图。该映射图例如也可以是将图2的映射图的“当前曲率”置换为“前方曲率”,并将“增益”置换为“变更量”的映射图。另外,也可以设定一个或者多个用于决定增益的变更量的针对前方曲率的阈值。
另外,成为第一特定控制的执行判定要素的前方曲率所对应的规定区域(第一特定区域)、和成为第二特定控制的执行判定要素的前方曲率所对应的规定区域(第二特定区域)既可以设定为不同的区域,或者也可以设定在相同的区域。第一特定区域越设定为前方(远方),越能够早期执行第一特定控制。同样地,第二特定区域越设定为前方(远方),越能够早期执行第二特定控制。例如,也可以基于预先设定的规则,从经由照相机21按时间序列获取的数据所包含的多个前方曲率选择成为各控制的执行判定要素的前方曲率。另外,例如,也可以基于导航信息的车辆的规定距离前方的车道的曲率是各控制的执行判定要素。另外,也可以按控制设定规定距离。
另外,也可以在各增益k1、k2的设定中,执行第一特定控制和第二特定控制双方。该情况下,例如,也可以在执行第二特定控制之后(S106),判定前方曲率是否为当前曲率以下(S103)。在前方曲率比当前曲率大的情况下(S103:否),车辆控制装置1判定两者之差是否小于阈值(S107)。在差为阈值以上的情况下(S107:否),车辆控制装置1执行第一特定控制(S108)。该情况下,例如通过第二特定控制修正后的第一增益和第二增益通过第一特定控制分别修正。由此,能够执行与当前曲率与前方曲率的大小之差、和当前路径与前方路径的方向的不同这双方对应的控制。此外,也可以变更判定第一特定控制的执行的步骤、和判定第二特定控制的执行的步骤的顺序。例如,也可以在判定前方曲率是否为当前曲率以下的步骤(S103)以及执行第一特定控制的步骤(S108)之后,执行判定当前曲率的方向与前方曲率的方向是否相同的步骤(S102)。
另外,如图2所示,本实施方式的第一映射图以及第二映射图相对于当前曲率的变化,设定了增益成为第一值的区间(或者点)、增益成为第二值的区间(或者点)、以及增益在第一值与第二值之间线性地变化的区间,但并不限定于此。例如,增益也可以相对于当前曲率的增大而函数性地(例如二次曲线状地)变化,也可以阶梯状地变化。这对于第一特定控制的映射图、第二特定控制的映射图也相同。
另外,车辆并不限定于四轮转向操纵的构成,也可以是二轮转向操纵的构成。另外,也可以代替曲率而根据转弯半径对各种运算进行处理。另外,车辆只要根据需要具备需要的量的各种装置4~8以及各种传感器31~34即可。本实施方式的技术不仅考虑安全性还考虑乘坐舒适性,不仅适合于向驾驶员的驾驶辅助装置的应用,还适合于向自动驾驶车辆的应用。
另外,车辆控制装置1也可以不构成为能够执行第一特定控制和第二特定控制。例如,设定部14也可以不根据前方曲率与当前曲率之差设定第一增益和第二增益。另外,设定部14也可以不根据前方曲率的方向与当前曲率的方向设定第一增益和第二增益。即使在不执行第一特定控制和第二特定控制的情况下,设定部14也在当前曲率越大时,越将当前位置的第一增益设定为较小的值并且越将第二增益设定为较大的值。车辆控制装置1根据车辆的行驶车道的曲率设定第一增益和第二增益,所以能够提高乘客的乘坐舒适性。另外,车辆控制装置1也可以构成为除了增益变更控制之外,还能够执行第一特定控制和第二特定控制中的任意一方。
Claims (3)
1.一种车辆控制装置,是使车辆沿着目标路径行驶的车辆控制装置,具备:
第一计算部,计算使横摆角偏差减小的横摆角控制量,上述横摆角偏差是上述车辆的实际横摆角与上述目标路径所对应的目标横摆角的偏差;
第二计算部,计算使上述车辆相对于上述目标路径的横向偏差减小的横向控制量;以及
设定部,设定作为上述横摆角控制量的增益的第一增益、和作为上述横向控制量的增益的第二增益,
当前曲率是与上述车辆的当前位置对应的上述目标路径的曲率或者比上述车辆的当前位置靠前方的上述目标路径的曲率,随着上述当前曲率越大,上述设定部越减小上述当前位置的上述第一增益并越增大上述第二增益。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置,其中,
具备获取前方曲率的获取部,上述前方曲率是比与上述当前曲率对应的上述目标路径靠前方的上述目标路径的曲率,
在上述获取部获取的上述前方曲率比上述当前曲率大的情况下,随着上述前方曲率与上述当前曲率之差越大,上述设定部越减小上述第一增益并越增大上述第二增益,直至上述车辆到达与上述前方曲率对应的上述目标路径为止。
3.根据权利要求1或者2所述的车辆控制装置,其中,
具备获取前方方向的获取部,上述前方方向是比与上述当前曲率对应的上述目标路径靠前方的上述目标路径的方向,
在上述获取部获取的上述前方方向和与上述当前位置对应的上述目标路径的方向相反的情况下,上述设定部减小上述第一增益并增大上述第二增益,直至上述车辆到达与上述前方方向对应的上述目标路径为止。
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