CN115123376B - 用于自动驾驶车辆的转向装置 - Google Patents

Abstract

一种用于自动驾驶车辆的转向装置。当在车辆正在自动驾驶模式下行驶的同时响应于方向盘的操控，驾驶模式从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式时，控制装置根据在方向盘上的握持位置，确定作为驾驶员识别的方向盘的转向角的识别转向角是接近中性位置还是接近一圈位置，并且当所确定的识别转向角与实际转向角不同时，所述控制装置改变方向盘的转向角与车轮的被转向角之间的比率，使得所述被转向角逼近与所述识别转向角对应的识别被转向角。

Description

用于自动驾驶车辆的转向装置

技术领域

本发明涉及一种用于可以在自动驾驶模式下行驶的自动驾驶车辆的转向装置。

背景技术

在能够在进行自动行驶控制以使自车自动行驶的自动驾驶模式和停止自动行驶控制且驾驶员可以手动驾驶车辆的手动驾驶模式之间切换的车辆驾驶控制装置中，已知当驾驶员进行的方向盘的转向量超过预设的确定阈值时，将驾驶模式从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式(参见JP6187090B2)。

然而，在自动驾驶期间，例如在城市地区进行驻车辅助或低速驾驶辅助时，方向盘可能旋转(转动)360度或更多。在这种情况下，如果像JP6187090B2的车辆驾驶控制装置中那样，当驾驶员在例如紧急情况下操作方向盘时，简单地将驾驶模式从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式，则驾驶员可能误解车辆的状态。即，可能会出现这样的情形：当驾驶员握持方向盘时，驾驶员认为车辆正在近似直线移动(转向角接近0度)，但实际上车辆处于转向状态(转向角接近360度)。在这种情形下，由于驾驶员识别的车辆行驶方向与车辆的实际行驶方向之间存在差异，驾驶员可能无法正常进行驾驶操作，并且/或者可能具有不协调的感觉。

发明内容

鉴于这样的背景，本发明的主要目的是在驾驶模式从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式时，在驾驶员识别的方向盘的转向角与实际转向角不同的情况下，减少驾驶员的不协调感。

为了实现以上目的，本发明的一个实施方式提供一种用于自动驾驶车辆1的转向装置10，所述转向装置能在自动驾驶模式和手动驾驶模式之间切换驾驶模式，所述转向装置包括：方向盘6，其配置成能从中性位置(0度)在向左方向和向右方向的每个方向上各旋转一圈(360度)或多圈；转向机构11，其配置成改变所述方向盘的转向角β与车轮3的被转向角α之间的比率K；控制装置15，其改变所述转向机构的所述比率；以及握持位置检测装置7，其检测驾驶员握持在所述方向盘上的握持位置，其中，当在所述自动驾驶车辆正在所述自动驾驶模式下行驶的同时响应于所述方向盘的操控，所述驾驶模式从所述自动驾驶模式切换到所述手动驾驶模式时，所述控制装置根据在所述方向盘上的所述握持位置，确定作为驾驶员识别的所述方向盘的转向角的识别转向角βre是接近所述中性位置(0度)还是接近一圈位置(360度)(ST4至ST7)，并且当所确定的识别转向角与实际转向角不同时(ST8：否)，所述控制装置改变所述比率，使得所述被转向角逼近与所述识别转向角对应的识别被转向角αre(ST9)。

根据这种配置，当识别转向角(驾驶员识别的转向角)与实际转向角不同时，控制装置改变比率，使得被转向角逼近驾驶员识别的被转向角，从而使车轮的被转向角逼近识别被转向角(车轮的被转向角与识别被转向角相对应)。因此，可以减少驾驶员的不协调感。

优选地，当所述驾驶员正在操控所述方向盘时，所述控制装置改变所述比率，使得所述被转向角逼近所述识别被转向角。

根据这种配置，由于所述比率是在驾驶员操控方向盘时改变的，因此能够防止在驾驶员不操控方向盘时车轮被转向。因此，可以进一步减少驾驶员的不协调感。

优选地，在所述握持位置为直行握持位置GPS的情况下，所述控制装置确定所述识别转向角接近所述中性位置(ST6)，所述直行握持位置构成所述方向盘处于所述中性位置时(ST4：是)所述方向盘的要被握持的左右部分；并且在所述握持位置为所述直行握持位置以外的位置的情况下(ST4：否)，所述控制装置确定所述识别转向角接近所述一圈位置(ST7)。

根据这种配置，当驾驶员握持直行握持位置时，能够确定驾驶员识别到车辆在直行或方向盘接近中性位置。另一方面，当驾驶员握持直行握持位置以外的位置时，能够确定驾驶员识别到车辆不是直行或者方向盘不接近中性位置，而是接近一圈位置。

优选地，所述转向装置进一步包括成像装置5，该成像装置设置成用于捕获所述驾驶员的手臂的图像，其中，所述控制装置基于所述成像装置捕获的图像结果确定所述驾驶员的手臂是否交叉(ST5)，并且在即使在所述方向盘接近所述中性位置或接近所述一圈位置时(ST2：是或ST3：是)确定所述驾驶员的手臂交叉的情况下(ST5：是)，所述控制装置确定所述识别转向角接近所述一圈位置(ST7)。

根据这种配置，当驾驶员的手臂交叉时，可以确定驾驶员识别到方向盘从中性位置旋转，即识别位置接近一圈位置。

优选地，所述转向装置进一步包括设置在所述方向盘上的指示器36，其中，所述控制装置配置成控制所述指示器，并且所述控制装置根据所述转向角决定作为所述方向盘上的要被握持的位置的推荐握持位置GP，并控制所述指示器显示所述推荐握持位置。

根据这种配置，由于控制装置控制指示器来显示驾驶员要握持的推荐握持位置，因此能够防止驾驶员错误地识别方向盘的转向角。

优选地，所述控制装置使所述指示器的颜色在右手推荐握持位置GPR和左手推荐握持位置GPL之间有所不同。

根据这种配置，驾驶员可以分别识别右手推荐握持位置和左手推荐握持位置，因此，驾驶员可以准确地识别推荐握持位置。

根据上述配置，当驾驶模式从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式时，能够在驾驶员识别的转向角与实际转向角不同的情况下，减少驾驶员的不协调感。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的转向装置的配置图；

图2是方向盘的前视图；

图3A是方向盘的前视图，用于示出当β是向左90度时推荐握持位置的显示的一个实施例；

图3B是方向盘的前视图，用于示出当β是向左180度时推荐握持位置的显示的一个实施例；

图4是由控制装置执行的识别匹配控制的流程图；以及

图5是示出根据被动相位调整的被转向角变化的时间图。

具体实施方式

下文中，将描述根据本发明的一个实施方式的用于车辆1的转向装置10。首先，将描述车辆1以及车辆1所具备的自动驾驶功能。如图1中所示，设置有转向装置10的车辆1是一种四轮汽车，具有左右前轮3和左右后轮(图中未显示)。车辆1是一种设置有自动驾驶控制装置4的自动驾驶车辆，该自动驾驶控制装置4通过结合各种车辆控制来执行“2”级或更高级别的自动驾驶控制(下文中，自动驾驶)。自动驾驶控制装置4可以是一种已知类型，其包括CPU，该CPU根据程序执行操作处理，以便自动驾驶控制装置4执行各种类型的车辆控制以进行自动驾驶。

自动驾驶控制装置4经由驾驶模式选择器开关接收来自车辆乘员的开始或结束执行自动驾驶的指令，并因此在自动驾驶模式和手动驾驶模式之间切换驾驶模式。驾驶模式选择器开关可以是布置在车厢内适当位置的机械开关，或者可以是显示在触摸面板上的图形用户界面(GUI)开关，并且可以由导航界面配置。

在自动驾驶模式下，自动驾驶控制装置4进行所有的驾驶操作，包括车辆1的加速、减速和转向；指示灯的操作；对周围环境和乘员的监测等。在手动驾驶模式下，自动驾驶控制装置4不控制车辆1，所有的驾驶操作都由驾驶员进行。

车辆1设置有乘员监测装置，该乘员监测装置包括：作为成像装置的内部摄像头5，其可以捕获坐在驾驶座椅中的驾驶员的图像；以及握持传感器7，其检测方向盘6的握持状态。内部摄像头5是例如使用固体成像元件(如CCD或CMOS)的数字摄像头。握持传感器7是这样的传感器，其检测驾驶员是否握持方向盘6并输出表明方向盘6是否被握持的检测信号。握持传感器7优选由例如设置在方向盘6上的静电电容传感器或压电元件构成。

自动驾驶控制装置4基于内部摄像头5捕获的图像(图像捕获结果)来确定驾驶员是否处于异常状态。例如，自动驾驶控制装置4通过使用公知的图像分析方法从捕获的图像中提取驾驶员的面部区域。此外，自动驾驶控制装置4基于从提取的面部区域中提取的各种信息来确定驾驶员是否适当地注意车辆周围环境。另外，在“1”级的自动驾驶期间，自动驾驶控制装置4基于来自握持传感器7的信号检测驾驶员是否握持方向盘6，如果没有，则确定驾驶员没有适当地注意车辆周围环境。

接着，将描述转向装置10。转向装置10是线控转向(SBW)型车辆转向装置。左右前轮3经由各自的转向节9支撑在车身8上(在图1中，只示出了其下部的车轮廓)，使得可以改变被转向角α，并作为转向车轮发挥作用。被转向角α指的是前轮3在平面图中相对于前后方向的角度。转向装置10改变前轮3的被转向角α。

转向装置10包括可旋转地设置在车身8中的方向盘6、使前轮3转向的转向机构11、向转向机构11提供驱动力的转向致动器12以及向方向盘6提供反作用力扭矩T的反作用力致动器13。此外，转向装置10包括控制装置15，该控制装置控制反作用力致动器13和转向致动器12。转向装置10可以构成为冗余***，该冗余***包括多个转向致动器12、多个反作用力致动器13以及多个控制装置15。

方向盘6接收由驾驶员进行的转向操作。方向盘6附接到由车身8可旋转地支撑的转向轴18的后端，并与转向轴18一体地旋转。转向轴18由设置在车身8中的转向柱(图中未示出)可旋转地支撑，并且转向轴18的后端从转向柱向后突出。方向盘6配置成可从中性位置沿向左和向右的方向各旋转一圈或多圈。

反作用力致动器13是电动马达，并经由齿轮与转向轴18联接。当反作用力致动器13被驱动时，驱动力作为旋转力传递到转向轴18。因此，反作用力致动器13在旋转时对方向盘6施加扭矩。根据转向操作从反作用力致动器13施加到方向盘6的扭矩被称为反作用力扭矩T。

转向装置10包括转向角传感器21，该转向角传感器检测转向轴18绕轴线的旋转角度作为转向角β。转向角传感器21可以是公知的旋转编码器。另外，转向装置10还包括扭矩传感器22，该扭矩传感器检测施加到转向轴18的扭矩作为转向扭矩Ts。扭矩传感器22检测施加到转向轴18的在方向盘6和反作用力致动器13之间的部分的转向扭矩Ts。转向扭矩Ts由驾驶员施加到方向盘6的操作扭矩和反作用力致动器13施加到转向轴18的反作用力扭矩T确定。扭矩传感器22可以是公知的扭矩传感器(例如磁致伸缩式扭矩传感器或应变仪)，或者可以是使用基于流经反作用力致动器13的电动马达的电流值的估计值的传感器。

转向装置10包括第一旋转角传感器23，其检测反作用力致动器13的旋转角θ。第一旋转角传感器23可以是公知的旋转变压器或旋转编码器。

转向机构11包括在车辆宽度方向上延伸的齿条轴26。齿条轴26在齿轮箱中(图中未示出)被支撑成在车辆宽度方向上可移动。齿条轴26的左右端部经由相应的拉杆30连接到支撑左右前轮3的相应转向节9。齿条轴26在车辆宽度方向上的移动改变前轮3的被转向角α。转向机构11与方向盘6机械分离。

转向致动器12是电动马达。转向致动器12基于来自控制装置15的信号使齿条轴26在车辆宽度方向上移动，从而改变左右前轮3的被转向角α。因此，转向致动器12可以通过在转向角β没有变化时改变前轮3的被转向角α来改变被转向角α与转向角β的比率K(K是角度比，在本实施方式中，对应于虚拟齿轮比)。

转向装置10包括第二旋转角传感器31，该第二旋转角传感器检测转向致动器12的旋转角θ。第二旋转角传感器31可以是公知的旋转变压器或旋转编码器。另外，转向装置10包括被转向角传感器32，该被转向角传感器检测前轮3的被转向角α。在本实施方式中，被转向角传感器32包括齿条行程传感器，该齿条行程传感器检测齿条位置(齿条轴26在车辆宽度方向上的位置)，并基于齿条位置检测前轮3的被转向角α。

控制装置15是电子控制单元，包括CPU、存储器、存储程序的存储装置等。控制装置15与转向角传感器21、扭矩传感器22、第一旋转角传感器23、第二旋转角传感器31和被转向角传感器32连接。基于来自这些传感器的信号，控制装置15获取与转向角β、转向扭矩Ts、反作用力致动器13的旋转角θ、转向致动器12的旋转角θ和被转向角α相对应的信号。另外，控制装置15与车辆速度传感器33和档位传感器34连接，并从中获取车辆速度V和变速器35的档位SP。

变速器35是改变从安装在车辆1中的行驶驱动源到车轮的动力传递模式的装置。例如，在车辆1安装有内燃机作为行驶驱动源的情况下，变速器35通常包括将驱动力传递模式从内燃机改变到驱动轮的齿轮/皮带传递。另外，在车辆1安装有电动马达作为行驶驱动源的情况下，变速器35通常包括将驱动力传递模式从电动马达改变到驱动轮的动力单元。

在变速器35是自动变速器的情况下，变速器35通常设置有驻车位置“P”、空档位置“N”、行车位置“D”和倒车位置“R”，这些位置可以被选择为表明驱动力传递模式的档位SP。此外，可以设置有用于前进运动的一个或多个编号位置(例如对应于1档(低速)和2档的位置)。在变速器35是手动变速器的情况下，变速器35通常设置有空档位置“N”、多个编号的前进位置(例如对应于1至5档)以及倒车位置“R”。

变速器35的档位SP是通过由驾驶员在切换构件(如变速杆或换档按钮)上进行的切换操作来切换。请注意，换档按钮可以是显示在触摸面板显示器上的功能按钮。档位传感器34获取与驾驶员选择的变速器35的档位SP相对应的信号。包括控制装置15的车辆***配置成使得只有当变速器35处于驻车位置“P”或空档位置“N”时，才能切换其开启/关闭。

控制装置15与反作用力致动器13和转向致动器12连接，并控制反作用力致动器13和转向致动器12。控制装置15根据转向角β控制转向致动器12，并根据被转向角α控制反作用力致动器13。

下文中，将具体描述手动驾驶模式下控制装置15的控制。基于由转向角传感器21检测到的转向角β，控制装置15计算与转向角β具有预定关系的目标被转向角αt。优选地，控制装置15通过将转向角β乘以根据档位SP和车辆速度V预设的比率K来计算目标被转向角αt，例如(αt＝β×K)。比率K被设定为，使得当在低速行驶期间或在以倒车位置“R”行驶期间(在后退移动期间)将方向盘6向左和向右转向约一圈半(约540度)，前轮3的被转向角α变为最大。例如，比率K可以是0.02至0.15。

然后，控制装置15基于目标被转向角αt与被转向角α之间的偏差Δα(＝αt-α)计算要供应给转向致动器12的第一电流值A1，以使被转向角α逼近目标被转向角αt。即，控制装置15基于偏差Δα对转向致动器12进行反馈控制。偏差Δα越大，供应给转向致动器12的第一电流值A1就越大，转向致动器12的输出就越大，并且被转向角α的变化速度就越大。

例如，在驾驶员通过操作加速器加速车辆1，同时保持方向盘6的转向角β恒定的情况下，控制装置15使比率K变小，以便随着车辆速度V增加，车轮以较小的被转向角α转向。

控制装置15基于前轮3的转向状态(更具体地说，基于偏差Δα)，计算将由反作用力致动器13产生的目标反作用力扭矩Tt。优选地，目标反作用力扭矩Tt是通过将Δα乘以预定的系数来计算的。然后，基于计算出的目标反作用力扭矩Tt，控制装置15计算要供应给反作用力致动器13的第二电流值A2。优选地，要供应给反作用力致动器13的第二电流值A2是通过参考基于目标反作用力扭矩Tt的预定映射来决定的。注意，在另一个实施方式中，控制装置15可以通过参考基于偏差Δα的预定映射来决定第二电流值A2。随着关于被转向角α的偏差Δα变大，目标反作用力扭矩Tt和第二电流值A2被设定为更大。

控制装置15向反作用力致动器13供应第二电流值A2，以使反作用力致动器13产生驱动力。反作用力致动器13产生的驱动力作为反作用力扭矩T施加到转向轴18，用于对抗驾驶员的操作输入。因此，驾驶员可以经由方向盘6接收对抗转向操作的反作用力(阻力)。

另外，控制装置15基于内部摄像头5捕获的图像，确定驾驶员对方向盘6的握持状态。具体而言，控制装置15通过使用公知的图像分析方法，从内部摄像头5捕获的图像提取驾驶员的手臂区域。此外，控制装置15基于提取的手臂区域的信息，确定驾驶员的手臂(手)是否握持方向盘6，如果确定握持方向盘6，则确定握持手臂姿势(左臂与右臂之间的位置关系)。

图2是方向盘6的前视图。如图2中所示，方向盘6的形状基本上是圆形的，并且配置成使驾驶员可以从轮辐或徽标的方向识别中性位置(即转向角β＝0度的旋转位置)。方向盘6上设定有推荐握持位置GP，作为驾驶员要握持的位置，并且控制装置15存储推荐握持位置GP。

当转向角β＝0度时，右手推荐握持位置GPR是方向盘6的3点钟位置，并且左手推荐握持位置GPL是方向盘6的9点钟位置。这里，“X点钟位置”是指位于“X点钟”方向的部分，其中中性位置的最上部是0点钟方向，并且这个位置随着方向盘6的旋转而变化。当方向盘6处于中性位置或车辆直行时，3点钟位置和9点钟位置构成方向盘6要被握持的左右两部分，并且可以称为直行握持位置GPS，以区别于其他推荐握持位置GP。

推荐握持位置GP可以设定成根据方向盘6的转向角β而改变。例如，当转向角β在向左180度到向右180度的角度范围内时，右手推荐握持位置GPR和左手推荐握持位置GPL是位于3点钟和9点钟位置的直行握持位置GPS。当转向角β在向左超过180度的角度范围内时，左手推荐握持位置GPL设定在7至8点钟位置，以改变握持位置，同时右手推荐握持位置GPR设定在1至2点钟位置，以改变握持位置。当转向角β在向右超过180度的角度范围内时，右手推荐握持位置GPR设定在4至5点钟位置以改变握持位置，而左手推荐握持位置GPL设定在10至11点钟位置以改变握持位置。

方向盘6设置有指示器36。指示器36由发光构件(例如，多个LED)构成，该发光构件布置在可由驾驶员看到的位置。在本实施方式中，指示器36在方向盘6的整个圆周上形成环形形状。在另一个实施方式中，多个LED可以间隔地环形布置。

控制装置15配置成控制指示器36的发光操作。具体而言，控制装置15根据方向盘6的转向角β决定推荐握持位置GP(即方向盘6上要被握持的位置)。当自动驾驶模式由自动驾驶控制装置4执行时，控制装置15控制指示器36显示推荐握持位置GP。

图3A和图3B是方向盘6的前视图，分别示出了当β向左90度和β向左180度时推荐握持位置GP的显示实施例。如图3A中所示，在执行自动驾驶模式的情况下，当转向角β＝90度时，控制装置15使指示器36在3点钟位置(图中最上部)发光，作为右手推荐握持位置GPR。此外，控制装置15使指示器36在9点钟位置(图中最下部)发光，作为左手推荐握持位置GPL。如图3B中所示，在执行自动驾驶模式的情况下，当转向角β＝180度时，控制装置15使指示器36在3点钟位置(图中最左部)发光，作为右手推荐握持位置GPR。此外，控制装置15使指示器36在9点钟位置(图中最右部)发光，作为左手推荐握持位置GPL。

如上所述，由于控制装置15控制指示器36显示驾驶员要握持的推荐握持位置GP，因此能够防止驾驶员错误地识别方向盘6的转向角β。

此时，控制装置15使指示器36的颜色在右手推荐握持位置GPR和左手推荐握持位置GPL之间不同。例如，控制装置15使指示器36从对应于右手推荐握持位置GPR的部分发红光，从对应于左手推荐握持位置GPL的部分发蓝光。这使驾驶员能够识别相互分开的右手推荐握持位置GPR和左手推荐握持位置GPL，因此，驾驶员可以准确识别推荐握持位置。

如上所述，在手动驾驶模式下，控制装置15根据档位SP和车辆速度V控制转向致动器12和反作用力致动器13，使被转向角α和转向角β之间的比率K成为设定值。另一方面，在自动驾驶模式下，自动驾驶控制装置4根据自动驾驶行动计划控制转向致动器12和反作用力致动器13。

当自动驾驶控制装置4在使车辆1以自动驾驶模式自主行驶时检测到方向盘6被外力转向(超控操作)时，自动驾驶控制装置4将驾驶模式从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式。请注意，超控检测或确定方法可以是任何公知的方法，这里省略了对其的详细描述。当驾驶模式从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式时，控制装置15执行下文所述的识别匹配控制。

图4是识别匹配控制的流程图。如图4中所示，当驾驶模式从自动驾驶模式切换到手动驾驶模式时，控制装置15开始进行识别匹配控制。首先，控制装置15从转向角传感器21获取方向盘6的转向角β，从握持传感器7获取方向盘6的握持位置，并且从内部摄像头5获取握持手臂的姿势(ST1)。

接下来，控制装置15基于转向角β，确定方向盘6是否接近中性位置(ST2)。这里，“接近中性位置”是指相对于中性位置(β＝0度)而言，向左和向右90度的范围，即从向左90度到向右90度的角度范围。当方向盘6不在中性位置附近时(ST2:否)，控制装置15基于转向角β来确定方向盘6是否接近一圈位置(ST3)。这里，“接近一圈位置”是指相对于从中性位置向左或向右旋转360度的位置而言，向左和向右90度的范围，即从向左270度到向左450度的角度范围，或者从向右270度到向右450度的角度范围。如果在步骤ST3中确定方向盘6没有在接近一圈位置(否)，则控制装置15结束该处理。

如果步骤ST2中的确定为“是”或步骤ST3中的确定为“是”，则控制装置15确定握持位置是否为直行握持位置GPS(ST4)。在此确定中，不仅当双手的握持位置是左和右直行握持位置GPS时，而且当单个握持位置是左和右直行握持位置GPS之一时，确定握持位置为直行握持位置GPS。然而，当第二握持位置是左和右直行握持位置GPS以外的位置时，确定握持位置不是直行握持位置GPS。当在步骤ST4中确定握持位置是直行握持位置GPS(是)时，控制装置15确定手臂是否交叉(ST5)。即，即使在方向盘6接近中性位置或接近一圈位置时(ST2：是或ST3：是)，控制装置15也确定驾驶员的手臂是否交叉。

当在步骤ST5中确定手臂没有交叉时(否)，控制装置15确定识别转向角βre(由驾驶员识别的方向盘6的转向角β)接近中性位置(从向左90度到向右90度)(ST6)。当在步骤ST5中确定手臂是交叉的(是)或在步骤ST4中确定握持位置不是直行握持位置GPS(否)时，控制装置15确定识别转向角βre接近一圈位置(ST7)。此时，控制装置15基于手臂的交叉方向和/或握持位置，确定识别转向角βre是接近向左一圈位置还是接近向右一圈位置。

随后，控制装置15确定识别转向角βre是否与从转向角传感器21接收的实际转向角β匹配(ST8)。这里，“匹配”意味着识别转向角βre和转向角β两者都接近中性位置、接近向左一圈位置或接近向右一圈位置。如果在步骤ST8中确定识别转向角βre与转向角β匹配(是)，则控制装置15结束该处理。

另一方面，如果在步骤ST8中确定识别转向角βre不匹配转向角β(否)，则控制装置15进行被动相位调整以改变比率K，使得被转向角α逼近与识别转向角βre对应的识别被转向角αre(ST9)。

如上所述，控制装置15在步骤ST4至ST7中基于方向盘6上的握持位置确定识别转向角βe是接近中性位置(0度)还是接近一圈位置(360度)。而且，当确定的识别转向角βre与实际转向角β不同时(ST8:否)，控制装置15在步骤ST9中改变比率K，使得被转向角α逼近与识别转向角βre相对应的识别被转向角αre。因此，能够使前轮3的被转向角α接近于识别被转向角αre，这就减少了驾驶员的不协调感。

这里，被动相位调整是在驾驶员正操控方向盘6时，通过驱动转向致动器12来改变比率K的控制，使得被转向角α逼近识别被转向角αre。图5是时间图，示出了被转向角α根据被动相位调整的改变。如图5中所示，控制装置15在驾驶员操控方向盘6期间进行被动相位调整，以改变比率K。这就防止了在驾驶员不使前轮3转向的情况下，方向盘6***控。因此，驾驶员的不协调感得以减少。

步骤ST9中的被动相位调整一直持续到被转向角α与识别被转向角αre相匹配，并在实现匹配时结束。因此，图4中所示的识别匹配控制结束。

如上所述，当驾驶员握持直行握持位置GPS时(ST4:是)，控制装置15可以确定驾驶员识别到车辆在直行或方向盘6接近中性位置(ST6)。另一方面，当驾驶员握持直行握持位置GPS以外的位置时(ST4:否)，控制装置15可以确定驾驶员识别到车辆不是直行，或者方向盘6不在中性位置附近，而是接近一圈位置(ST7)

控制装置15在步骤ST1中获取基于内部摄像头5的图像捕获结果确定的握持手臂姿势，并在步骤ST5中确定驾驶员的手臂是否交叉。在确定驾驶员的手臂交叉的情况下(ST5:是)，即使当方向盘6接近中性位置或接近一圈位置时(ST2:是或ST3:是)，控制装置15也可以确定驾驶员识别到方向盘6从中性位置旋转，即识别到转向角βre接近一圈位置(ST7)。

前面已经描述了本发明的一个具体实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，并且可以以各种方式进行变型或变更。例如，在以上实施方式中，可以改变转向角β与被转向角α之间的比率K的转向机构11是线控转向型的。然而，在另一个实施方式中，能够将方向盘6与转向机构11进行机械联接，并在两者之间提供可变齿轮比机构，以构成可变齿轮比转向(VGS)。还能够将转向机构11配置为主动前轮转向(AFS)。在以上实施方式中，“接近中性位置”和“接近一圈位置”被定义为分别相对于中性位置和相对于转一圈位置而言向左和向右90度的范围，但它们可以被定义为分别相对于中性位置和相对于一圈位置而言向左和向右60度、45度或30度的范围。另外，在以上实施方式中，采用握持传感器7作为用于检测驾驶员在方向盘6上的握持位置的握持位置检测装置，但可以从内部摄像头5捕获的图像检测握持位置。此外，在本发明的范围内，各构件或部分的具体结构、布置、数量、角度等以及具体程序都可以适当改变。另外，以上实施方式中所示的部件不一定都是不可缺少的，可以根据情况有选择地采用这些部件。

Claims (6)

1.一种用于自动驾驶车辆的转向装置，所述转向装置能在自动驾驶模式和手动驾驶模式之间切换驾驶模式，所述转向装置包括：

方向盘，其配置成能从中性位置在向左方向和向右方向的每个方向上各旋转一圈或多圈；

转向机构，其配置成改变所述方向盘的转向角与车轮的被转向角之间的比率；

控制装置，其改变所述转向机构的所述比率；以及

握持位置检测装置，其检测驾驶员握持在所述方向盘上的握持位置，

其中，当在所述自动驾驶车辆正在所述自动驾驶模式下行驶的同时响应于所述方向盘的操控，所述驾驶模式从所述自动驾驶模式切换到所述手动驾驶模式时，所述控制装置根据在所述方向盘上的所述握持位置，确定作为驾驶员识别的所述方向盘的转向角的识别转向角是接近所述中性位置还是接近一圈位置，并且当所确定的识别转向角与实际转向角不同时，所述控制装置改变所述比率，使得所述被转向角逼近与所述识别转向角对应的识别被转向角。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其中，当所述驾驶员正在操控所述方向盘时，所述控制装置改变所述比率，使得所述被转向角逼近所述识别被转向角。

3.根据权利要求1或2所述的转向装置，其中，在所述握持位置为直行握持位置的情况下，所述控制装置确定所述识别转向角接近所述中性位置，所述直行握持位置构成所述方向盘处于所述中性位置时所述方向盘的要被握持的左右部分；并且在所述握持位置为所述直行握持位置以外的位置的情况下，所述控制装置确定所述识别转向角接近所述一圈位置。

4.根据权利要求1或2所述的转向装置，该转向装置进一步包括成像装置，该成像装置设置成用于捕获所述驾驶员的手臂的图像，

其中，所述控制装置基于所述成像装置捕获的图像结果确定所述驾驶员的手臂是否交叉，并且在即使在所述方向盘接近所述中性位置或接近所述一圈位置时确定所述驾驶员的手臂交叉的情况下，所述控制装置确定所述识别转向角接近所述一圈位置。

5.根据权利要求1或2所述的转向装置，该转向装置进一步包括设置在所述方向盘上的指示器，

其中，所述控制装置配置成控制所述指示器，并且

所述控制装置根据所述转向角决定作为所述方向盘上的要被握持的位置的推荐握持位置，并控制所述指示器显示所述推荐握持位置。

6.根据权利要求5所述的转向装置，其中，所述控制装置使所述指示器的颜色在右手推荐握持位置和左手推荐握持位置之间有所不同。