CN116890903A - 车辆控制装置、存储介质及车辆控制方法 - Google Patents
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Abstract
提供车辆控制装置、存储介质及车辆控制方法,能够抑制车辆脱离行驶的车道的车道区划线。车辆控制装置具有:目标转矩决定部(232),基于作为开始针对通过驾驶员进行的方向盘的操作产生的驾驶员转矩而产生逆转矩的驾驶员转矩的基准的、基准转矩、和针对基准转矩的当前的修正值决定作为开始在方向盘产生逆转矩的驾驶员转矩的目标的、目标转矩;计数部(233),对在驾驶员转矩超过了目标转矩的状态下车辆脱离了行驶的车道的车道区划线的脱离次数进行计数;及修正值算出部(234),根据基于脱离次数决定的修正系数求出针对基准转矩的新的修正值,目标转矩决定部(232)基于基准转矩和针对基准转矩的新的修正值决定下次的目标转矩。
Description
技术领域
本公开涉及车辆控制装置、存储车辆控制用计算机程序的存储介质及车辆控制方法。
背景技术
搭载于车辆的自动控制***,基于车辆的当前位置、车辆的目的位置、导航用地图,生成车辆的导航路线。自动控制***使用地图信息推定车辆的当前位置,对车辆进行控制以使其沿着导航路线行驶。
自动控制***当在自动控制驾驶中驾驶员操作方向盘时,检知使方向盘旋转的旋转力即驾驶员转矩,根据该驾驶员转矩,产生使方向盘向与驾驶员的操作相反的方向旋转的逆转矩。
自动控制***当检测到作为开始在方向盘产生逆转矩的驾驶员转矩的基准的、基准转矩以上的驾驶员转矩时,开始向方向盘施加逆转矩。由于若驾驶员转矩变大则逆转矩也变大,所以驾驶员能够自知自己操作方向盘的驾驶员转矩的大小。
像这样,自动控制***在容许驾驶员进行的转向操作的同时,使驾驶员认识到自动控制***正在控制操舵。
专利文献1提出了如下车辆用操作反作用力控制装置:通过与每个驾驶员的个人差异相匹配地控制方向盘等车辆的操作机构的反作用力来进一步减轻驾驶负担。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-296605号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,即便与各个驾驶员在操舵时施加的力相匹配地变更逆转矩的大小,若开始向方向盘施加逆转矩的基准不合适,则有时驾驶员自知正在操舵的时间点会延迟。因而,有可能方向盘被驾驶员无意识地操舵而车辆脱离正在行驶的车道的车道区划线。
因此,本公开的目的在于,提供一种车辆控制装置,其能够与各个驾驶员相匹配地抑制车辆脱离行驶的车道的车道区划线。
用于解决课题的技术方案
根据一实施方式,提供一种车辆控制装置。该车辆控制装置具有:目标转矩决定部,基于基准转矩和针对基准转矩的当前的修正值决定目标转矩,所述基准转矩是作为开始针对驾驶员转矩产生逆转矩的驾驶员转矩的基准的转矩,所述驾驶员转矩是通过驾驶员进行的方向盘的操作而产生的转矩,所述目标转矩是作为开始在方向盘产生逆转矩的驾驶员转矩的目标的转矩;计数部,对在驾驶员转矩超过了目标转矩的状态下车辆脱离了行驶的车道的车道区划线的脱离次数进行计数;以及修正值算出部,根据基于脱离次数决定的修正系数,求出针对基准转矩的新的修正值,目标转矩决定部基于基准转矩和针对基准转矩的新的修正值,决定下次的目标转矩。
另外,在该车辆控制装置中,优选的是,具有求出驾驶员转矩相对于目标转矩的变化量的变化量算出部,修正值算出部基于修正系数和驾驶员转矩的变化量,求出针对基准转矩的新的修正值。
另外,在该车辆控制装置中,优选的是,修正值算出部基于在驾驶员转矩超过了目标转矩、且没有对脱离次数进行计数的状态下车辆行驶过的距离,求出第2修正值,目标转矩决定部基于基准转矩、针对基准转矩的新的修正值、第2修正值,决定下次的目标转矩。
另外,在该车辆控制装置中,优选的是,修正系数与脱离次数的关系具有:修正系数随着脱离次数的增加而增加的第1区域、修正系数随着脱离次数的增加而比第1区域大幅地增加的第2区域、以及修正系数随着脱离次数的增加而比第2区域小幅地增加的第3区域。
根据另一实施方式,提供一种非瞬时性的存储介质,其存储车辆控制用计算机程序。该车辆控制用计算机程序使处理器执行处理,该处理包括:基于基准转矩和针对基准转矩的当前的修正值决定目标转矩,所述基准转矩是作为开始针对驾驶员转矩产生逆转矩的驾驶员转矩的基准的转矩,所述驾驶员转矩是通过驾驶员进行的方向盘的操作而产生的转矩,所述目标转矩是作为开始在方向盘产生逆转矩的驾驶员转矩的目标的转矩;对在驾驶员转矩超过了目标转矩的状态下车辆脱离了行驶的车道的车道区划线的脱离次数进行计数;以及根据基于脱离次数决定的修正系数,求出针对基准转矩的新的修正值,下次的目标转矩基于基准转矩和针对基准转矩的新的修正值来决定。
根据又一实施方式,提供一种车辆控制方法。该车辆控制方法,是由车辆控制装置执行的车辆控制方法,其中,包括:基于基准转矩和针对基准转矩的当前的修正值决定目标转矩,所述基准转矩是作为开始针对驾驶员转矩产生逆转矩的驾驶员转矩的基准的转矩,所述驾驶员转矩是通过驾驶员进行的方向盘的操作而产生的转矩,所述目标转矩是作为开始在方向盘产生逆转矩的驾驶员转矩的目标的转矩;对在驾驶员转矩超过了目标转矩的状态下车辆脱离了行驶的车道的车道区划线的脱离次数进行计数;以及根据基于脱离次数决定的修正系数,求出针对基准转矩的新的修正值,下次的目标转矩基于基准转矩和针对基准转矩的新的修正值来决定。
发明效果
本公开所涉及的车辆控制装置,通过根据驾驶员过去进行的方向盘的操作决定产生逆转矩的时间点,从而驾驶员自知正在操舵,所以能够与各个驾驶员相匹配地抑制车辆脱离行驶的车道的车道区划线。
附图说明
图1的(A)是说明本实施方式的转矩控制装置的动作的概要的、示出车辆行驶于道路的样子的图。
图1的(B)是说明本实施方式的转矩控制装置的动作的概要的、说明驾驶员转矩与目标转矩的关系的图。
图1的(C)是说明本实施方式的转矩控制装置的动作的概要的、说明新的目标转矩的图。
图2是实装本实施方式的车辆控制***的车辆的概略构成图。
图3是与本实施方式的转矩控制装置的目标转矩决定处理相关的动作流程图的一例。
图4是与本实施方式的转矩控制装置的第1修正值算出处理相关的动作流程图的一例。
图5是说明修正系数与脱离次数的关系的一例的图。
图6是与本实施方式的转矩控制装置的第2修正值算出处理相关的动作流程图的一例。
图7是示出修正值与行驶距离的关系的一例的图。
附图标记说明
1车辆控制***
2相机
3测位信息接收机
4导航装置
5用户接口
5a显示装置
6转矩检测装置
10车辆
11地图信息存储装置
12位置推定装置
13物体检测装置
14行驶车道计划装置
15驾驶计划装置
16车辆控制装置
17转矩控制装置
21通信接口
22存储器
23处理器
231控制部
232决定部
233计数部
234算出部
18车内网络
具体实施方式
图1的(A)~图1的(C)是说明本实施方式的转矩控制装置的动作的概要的图。图1的(A)是示出车辆行驶于道路的样子的图。图1的(B)是说明驾驶员转矩与目标转矩的关系的图。图1的(C)是说明新的目标转矩的图。
以下,一边参照图1的(A)~图1的(C),一边对本说明书中公开的驾驶计划装置15的与车辆控制处理相关的动作的概要进行说明。
如图1的(A)所示,车辆10行驶于具有车道51、52的道路50的车道51上。车道51和车道52通过车道区划线53区划。
由自动控制驾驶的车辆10具有用户接口(UI)5及转矩控制装置17。转矩控制装置17当驾驶员操作方向盘(未图示)时,检知使方向盘旋转的旋转力即驾驶员转矩。转矩控制装置17根据驾驶员转矩,在方向盘产生使方向盘向与驾驶员的操作相反的方向旋转的旋转力即逆转矩。
如图1的(A)所示,虽然驾驶员只是打算把手放在方向盘上,方向盘却被驾驶员操作而车辆10脱离了正在行驶的车道51的车道区划线52。
图1的(B)示出图1的(A)所示的车辆10的驾驶员转矩的历时变化。纵轴示出转矩的绝对值。由于成为开始向方向盘施加逆转矩的基准的、驾驶员转矩的值大,所以逆转矩向方向盘施加的时间点延迟。因而,即便随着驾驶员转矩变大而逆转矩也变大,驾驶员自知正在操舵的时间点也延迟。
转矩控制装置17当检测到驾驶员转矩时,基于基准转矩和针对基准转矩的当前的修正值,决定作为开始在方向盘产生逆转矩的驾驶员转矩的目标的、目标转矩。在此,基准转矩是作为开始在方向盘产生逆转矩的驾驶员转矩的基准的转矩的大小。转矩控制装置17当针对方向盘检测到目标转矩以上的驾驶员转矩时,开始向方向盘施加逆转矩。如图1的(B)所示,车辆10的方向盘的旋转通过驾驶员转矩与逆转矩的差即实际的转矩而产生。
转矩控制装置17由于驾驶员转矩达到了目标转矩而开始在方向盘产生逆转矩。逆转矩使方向盘旋转的方向,与通过驾驶员转矩而方向盘旋转的方向相反。转矩控制装置17根据在方向盘产生的驾驶员转矩的大小,控制逆转矩的大小。
然而,由于逆转矩产生的时间点延迟,所以,方向盘被驾驶员操作,车辆10被向右侧操舵,结果,车辆10脱离了车道区划线52。
转矩控制装置17经由UI5而向驾驶员通知车辆10脱离了车道区划线52。另外,转矩控制装置17也可以在通知车辆10脱离了车道区划线52的同时,要求车辆10的驾驶从自动控制向驾驶员转移。
被通知车辆10脱离了车道区划线52的驾驶员,向方向盘施加驾驶员转矩,以将车辆10向左侧操舵。驾驶员转矩的方向与将车辆10向右侧操舵时相反。转矩控制装置17根据驾驶员转矩,向方向盘持续施加逆转矩。
随着车辆10向车道51的中央移动,由驾驶员施加给方向盘的驾驶员转矩减低。另外,随着驾驶员转矩的减低,逆转矩也减少。由于车辆10回到了车道51的中央,所以驾驶员停止了方向盘的操舵。由于驾驶员转矩消失,所以转矩控制装置17停止向方向盘施加逆转矩。
转矩控制装置17对在驾驶员转矩超过了目标转矩的状态下车辆10脱离了行驶的车道51的车道区划线53的脱离次数进行计数。然后,转矩控制装置17根据基于脱离次数决定的修正系数,求出针对基准转矩的新的修正值。
如图1的(C)所示,转矩控制装置17在接下来检测到驾驶员转矩时,基于基准转矩和针对基准转矩的新的修正值,决定下次的目标转矩。下次的目标转矩与上次的值相比减低,以在早的时间点产生逆转矩的方式变化。由此,驾驶员能够在更早的时间点自知对方向盘的操舵。
如以上说明那样,通过根据驾驶员过去进行的方向盘的操作决定开始向方向盘施加逆转矩的基准,从而驾驶员自知正在操舵,所以能够与各个驾驶员相匹配地抑制车辆10脱离行驶的车道的车道区划线。
图2是实装本实施方式的车辆控制***1的车辆10的概略构成图。车辆10具有相机2、测位信息接收机3、导航装置4、用户接口(UI)5、转矩检测装置6、地图信息存储装置11、位置推定装置12、物体检测装置13、行驶车道计划装置14、驾驶计划装置15、车辆控制装置16、转矩控制装置17等。进而,车辆10也可以具有毫米波雷达这样的、用于测定距车辆10的周围的物体的距离的测距传感器(未图示)。
相机2、测位信息接收机3、导航装置4、UI5、转矩检测装置6、地图信息存储装置11、位置推定装置12、物体检测装置13、行驶车道计划装置14、驾驶计划装置15、车辆控制装置16、转矩控制装置17经由以控制器区域网络这样的标准为依据的车内网络18而以能够通信的方式连接。
相机2是设置于车辆10的摄像部的一例。相机2以朝向车辆10的前方的方式安装于车辆10。相机2例如以预定的周期,拍摄表示车辆10的前方的预定的区域的环境的相机图像。在相机图像中,可表示车辆10的前方的预定的区域内所包含的道路、和其路面上的车道区划线等道路特征物。相机2具有CCD或者C-MOS等由对于可见光具有灵敏度的光电变换元件的阵列构成的2维检测器、和在该2维检测器上使成为拍摄对象的区域的像成像的摄像光学***。
相机2每当拍摄了相机图像时,便将相机图像及拍摄了相机图像的相机图像拍摄时刻经由车内网络18而向位置推定装置12及物体检测装置13等输出。相机图像在位置推定装置12中,在推定车辆10的位置的处理中被使用。另外,相机图像在物体检测装置13中,在检测车辆10的周围的其他物体的处理中被使用。
测位信息接收机3输出表示车辆10的当前位置的测位信息。例如,测位信息接收机3可以设为GNSS接收机。测位信息接收机3每当以预定的接收周期取得了测位信息时,便将测位信息及取得了测位信息的测位信息取得时刻向导航装置4及地图信息存储装置11等输出。
导航装置4基于导航用地图信息、从UI5输入的车辆10的目的位置、从测位信息接收机3输入的表示车辆10的当前位置的测位信息,生成从车辆10的当前位置到目的位置为止的导航路线。导航路线包含与右转、左转、合流、分支等位置相关的信息。导航装置4在新设定了目的位置的情况下或车辆10的当前位置从导航路线偏离了的情况下等,重新生成车辆10的导航路线。导航装置4每当生成了导航路线时,便将该导航路线经由车内网络18而向位置推定装置12及行驶车道计划装置14等输出。
UI5是通知部的一例。UI5被导航装置4、驾驶计划装置15、车辆控制装置16及转矩控制装置17等控制,将车辆10的行驶信息等向驾驶员通知。车辆10的行驶信息包含车辆的当前位置、导航路线等与车辆的当前及将来的路径相关的信息等。另外,UI5可向驾驶员通知表示车辆10脱离了车道区划线的信息、及将车辆10的驾驶的主体从自动控制***向驾驶员转移的要求等。UI5为了显示行驶信息等而具有液晶显示器或触摸面板等显示装置5a。另外,UI5也可以具有用于将行驶信息等向驾驶员通知的声响输出装置(未图示)。另外,UI5生成与驾驶员对车辆10的操作相应的操作信号。作为操作信息,例如可以举出目的位置、经由地、车辆的速度及其他控制信息等。作为输入从驾驶员向车辆10的操作信息的输入装置,UI5例如具有触摸面板或操作按钮。UI5将所输入的操作信息经由车内网络18而向导航装置4、驾驶计划装置15及车辆控制装置16等输出。
转矩检测装置6检测通过驾驶员对方向盘的操作产生的、使方向盘的旋转轴旋转的力,将表示使之旋转的力的信号向转矩控制装置17等输出。转矩检测装置6也可以还检测方向盘的旋转轴的角度及角速度。
地图信息存储装置11存储包含车辆10的当前位置的相对宽广的范围(例如方圆10~30km的范围)的广域的地图信息。该地图信息具有包含路面的3维信息、和表示道路的限制速度、道路的曲率、道路上的车道区划线等道路特征物、构造物的种类及位置的信息等的高精度地图信息。地图信息中的车道区划线等的位置例如以在预定的位置具有原点的世界坐标系表示。
地图信息存储装置11根据车辆10的当前位置,通过经由搭载于车辆10的无线通信装置(未图示)的无线通信,经由基站从外部的服务器接收广域的地图信息并存储于存储装置。地图信息存储装置11每当从测位信息接收机3输入了测位信息时,便参照所存储的广域的地图信息,将包含由测位信息表示的当前位置的相对狭窄的区域(例如,方圆100m~方圆10km的范围)的地图信息经由车内网络18而向位置推定装置12、物体检测装置13、行驶车道计划装置14、驾驶计划装置15及车辆控制装置16等输出。
位置推定装置12基于由相机2拍摄到的相机图像内所表示的车辆10的周围的道路特征物,推定相机图像拍摄时刻下的车辆10的位置。例如,位置推定装置12将在相机图像内识别到的车道区划线与从地图信息存储装置11输入的地图信息所表示的车道区划线进行对比,求出相机图像拍摄时刻下的车辆10的推定位置及推定方位角。另外,位置推定装置12基于地图信息所表示的车道区划线和车辆10的推定位置及推定方位角,推定车辆10所在的道路上的行驶车道。位置推定装置12每当求出了相机图像拍摄时刻下的车辆10的推定位置、推定方位角及行驶车道时,便将这些信息向物体检测装置13、行驶车道计划装置14、驾驶计划装置15及车辆控制装置16等输出。位置推定装置12每当求出了相机图像拍摄时刻下的车辆10的推定位置、推定方位角及行驶车道时,便将车辆10的位置及地图信息所表示的车道区划线的位置向转矩控制装置17输出。
物体检测装置13基于相机图像,检测车辆10的周围的其他物体及其种类(例如车辆)。其他物体包括行驶于车辆10的周围的其他车辆。物体检测装置13追踪检测到的其他物体,求出其他物体的轨迹。物体检测装置13基于地图信息所表示的车道区划线和其他物***置,确定其他物体正在行驶的行驶车道。另外,物体检测装置13将包含表示检测到的其他物体的种类的信息、表示其位置的信息、及表示行驶车道的信息在内的物体检测信息向行驶车道计划装置14及驾驶计划装置15等输出。
行驶车道计划装置14在以预定的周期设定的行驶车道计划生成时刻,在从导航路线选择出的最近的驾驶区间(例如10km),基于地图信息、导航路线及周边环境信息、车辆10的当前位置,选择车辆10要行驶的道路内的车道,生成表示车辆10要行驶的预定行驶车道的行驶车道计划。行驶车道计划装置14例如以使得车辆10行驶于赶超车道以外的车道的方式,生成行驶车道计划。行驶车道计划装置14每当生成了行驶车道计划时,便将该行驶车道计划向驾驶计划装置15输出。
驾驶计划装置15执行驾驶计划处理,即,在以预定的周期设定的驾驶计划生成时刻,基于行驶车道计划、地图信息、车辆10的当前位置、周边环境信息、车辆状态信息,生成表示到预定时间(例如5秒)后为止的车辆10的预定行驶轨迹的驾驶计划。周边环境信息包含行驶于车辆的10的周围的其他车辆的位置及速度等。车辆状态信息包含车辆10的当前位置、车辆速度、加速度及行进方向等。驾驶计划作为从当前时刻到预定时间后为止的各时刻下的、车辆10的目标位置及该目标位置处的目标车辆速度的集合而表示。驾驶计划生成的周期,优选比行驶车道计划生成的周期短。驾驶计划装置15以能够在车辆10与其他物体(车辆等)之间维持预定的距离以上的间隔的方式生成驾驶计划。
车辆控制装置16基于车辆10的当前位置、车辆速度及横摆率、和由驾驶计划装置15生成的驾驶计划,对车辆10的各部分进行控制。例如,车辆控制装置16按照驾驶计划、车辆10的车辆速度及横摆率,求出车辆10的操舵角、加速度及角加速度,以成为该操舵角、加速度及角加速度的方式,设定操舵量、加速器开度或制动量。然后,车辆控制装置16将与所设定的操舵量相应的控制信号,经由车内网络18而向对车辆10的操舵轮进行控制的致动器(未图示)输出。另外,车辆控制装置16将与所设定的加速器开度相应的控制信号经由车内网络18而向车辆10的驱动装置(发动机或马达)输出。或者,车辆控制装置16将与所设定的制动量相应的控制信号经由车内网络18而向车辆10的制动器(未图示)输出。
转矩控制装置17执行控制处理、决定处理、计数处理、算出处理。为此,驾驶计划装置15具有通信接口(IF)21、存储器22、处理器23。通信接口21、存储器22、处理器23经由信号线24而连接。通信接口21具有用于将转矩控制装置17连接于车内网络18的接口电路。转矩控制装置17是车辆控制装置的一例。
存储器22是存储部的一例,例如具有易失性的半导体存储器及非易失性的半导体存储器。并且,存储器22存储在由处理器23执行的信息处理中使用的应用的计算机程序及各种数据。
转矩控制装置17具有的功能的全部或一部分例如是通过在处理器23上动作的计算机程序实现的功能模块。处理器23具有控制部231、决定部232、计数部233、算出部234。或者,处理器23具有的功能模块也可以是设置于处理器23的、专用的运算电路。处理器23具有1个或多个CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)及其周边电路。处理器23也可以还具有逻辑运算单元、数值运算单元或者图形处理单元这样的其他运算电路。
控制部231基于从转矩检测装置6输入的、表示使方向盘旋转的力的信号,检测驾驶员转矩。如图1的(B)所示,控制部231当检测到目标转矩以上的驾驶员转矩时,对使方向盘的旋转轴旋转的驱动部(未图示)进行控制,以使得根据驾驶员转矩的大小向方向盘施加逆转矩。该驱动部由控制部231控制,向方向盘的旋转轴施加逆转矩。控制部231也可以基于驾驶员转矩、和方向盘的旋转轴的角度或角速度决定逆转矩。逆转矩的方向是与驾驶员转矩相反的方向。关于包含决定目标转矩的处理等在内的转矩控制装置17的其他动作,后述。
地图信息存储装置11、位置推定装置12、物体检测装置13、行驶车道计划装置14、驾驶计划装置15、车辆控制装置16、转矩控制装置17例如是电子控制装置(ElectronicControl Unit:ECU)。在图2中,地图信息存储装置11、位置推定装置12、物体检测装置13、行驶车道计划装置14、驾驶计划装置15、车辆控制装置16、转矩控制装置17作为分开的装置而进行了说明,但这些装置的全部或一部分也可以构成为一个装置。
图3是与本实施方式的转矩控制装置17的目标转矩决定处理相关的动作流程图的一例。以下,一边参照图3,一边对转矩控制装置17的目标转矩决定处理进行说明。转矩控制装置17在具有预定的周期的目标转矩决定时刻,按照图3所示的动作流程图执行目标转矩决定处理。作为预定的周期,例如可以设为0.05~0.1毫秒。
首先,决定部232判定是否产生了驾驶员转矩(步骤S101)。决定部232基于从转矩检测装置6输入的、表示使方向盘旋转的力的信号检测驾驶员转矩。决定部232在预定的基准时间以上的期间产生了预定的阈值转矩以上的驾驶员转矩的情况下,判定为产生了驾驶员转矩。阈值转矩例如优选被决定为,不会受到从转矩检测装置6输入的信号可能包含的噪声的影响那样的大小。
在产生了驾驶员转矩的情况下(步骤S101-是),决定部232基于基准转矩和针对基准转矩的当前的修正值,决定目标转矩(步骤S102),结束一系列的处理。基准转矩的大小作为开始根据通过驾驶员进行的方向盘的操作在方向盘产生的驾驶员转矩而在方向盘产生逆转矩的驾驶员转矩的基准。基准转矩的大小优选设定为能够检测基于驾驶员的意愿的方向盘的操作。
目标转矩的大小成为开始在方向盘产生逆转矩的驾驶员转矩的目标。修正值包含基于车辆脱离了行驶的车道的车道区划线的脱离次数决定的第1修正值M1。控制部231判定驾驶员转矩的大小是否到达了目标转矩。决定部232是目标转矩决定部的一例。
决定部232如下述式(1)所示,求出从基准转矩Ta减去基于脱离次数决定的当前的第1修正值M1后的值,作为目标转矩Tb。
Tb=Ta-M1 (1)另外,决定部232也可以求出从当前的第1修正值M1减去基于在没有对脱离次数进行计数的状态下车辆10行驶过的距离决定的当前的第2修正值M2后的值,作为针对基准转矩的修正值。在该情况下,决定部232如下述式(2)所示,求出对基准转矩Ta与当前的第1修正值M1的差加上当前的第2修正值M2后的值,作为目标转矩Tb。关于第1修正值M1及第2修正值M2的求出处理,后述。
Tb=Ta-M1+M2 (2)
另一方面,在没有产生驾驶员转矩的情况下(步骤S101-否),结束一系列的处理。
决定部232在判定为产生了驾驶员转矩而决定了目标转矩的情况下,优选到判定为驾驶员转矩消失了为止,不开始新的目标转矩决定处理。决定部232在预定的基准时间以上的期间没有产生预定的阈值转矩以上的驾驶员转矩的情况下,判定为驾驶员转矩消失了。
接着,一边参照图4,一边在以下对第1修正值算出处理进行说明。图4是与本实施方式的转矩控制装置17的第1修正值算出处理相关的动作流程图的一例。转矩控制装置17每当在判定为产生了驾驶员转矩之后驾驶员转矩消失时,便按照图4所示的动作流程图执行第1修正值算出处理。此外,转矩控制装置17在预定的基准时间以上的期间没有产生预定的阈值转矩以上的驾驶员转矩的情况下,判定为驾驶员转矩消失了。
首先,计数部233判定在本次的驾驶员进行的方向盘的操舵中,是否产生了逆转矩(步骤S201)。即便产生了驾驶员转矩,在驾驶员转矩的大小小于目标转矩的情况下,也不会产生逆转矩。
在产生了逆转矩的情况下(步骤S201-是),计数部233判定在驾驶员转矩超过了目标转矩的状态下车辆10是否脱离了行驶的车道的车道区划线(步骤S202)。计数部233基于车辆10的位置,求出车辆10的右端的位置及左端的位置。车辆10的右端的位置及左端的位置例如以世界坐标系来表示。另外,计数部233将车辆10的右端的位置及左端的位置与位于车辆10的当前位置的两侧的车道区划线的位置进行比较。然后,在驾驶员转矩超过了目标转矩的状态下、车辆10的右端超过了车道区划线的位置或车辆10的左端超过了车道区划线的位置的情况下,计数部233判定车辆10是否脱离了行驶的车道的车道区划线。在驾驶员转矩超过了目标转矩的状态下,产生了逆转矩。
在车辆10脱离了行驶的车道的车道区划线的情况下(步骤S202-是),计数部233对车辆10脱离了行驶的车道的车道区划线的脱离次数进行计数(步骤S203)。脱离次数的初始值为零。
接着,算出部234每当对脱离次数进行了计数时,便求出驾驶员转矩相对于目标转矩的变化量(步骤S204)。算出部234是变化量算出部的一例。算出部234在判定为产生了驾驶员转矩之后、到判定为驾驶员转矩消失了为止的期间,通过下述式(3)求出驾驶员转矩相对于目标转矩的变化量S。在此,开始时刻t1是驾驶员转矩到达了目标转矩的时刻,结束时刻t2是驾驶员转矩成为了目标转矩以下的时刻。Td是逆转矩(参照图1的(B))的绝对值。
接着,算出部234根据基于脱离次数决定的修正系数、和驾驶员转矩相对于目标转矩的变化量,求出针对基准转矩的新的第1修正值(步骤S205),结束一系列的处理。算出部234是修正值算出部的一例。
另外,在没有产生逆转矩的情况下((步骤S201-否)或车辆10没有脱离行驶的车道的车道区划线的情况下(步骤S202-否),结束一系列的处理。
接着,一边参照图5,一边在以下对算出部234求出新的第1修正值的处理进行说明。算出部234求出基于脱离次数决定的修正系数与驾驶员转矩相对于基准转矩的变化量S的积,作为新的第1修正值。
图5是说明修正系数与脱离次数的关系的一例的图。修正系数与脱离次数的关系,具有修正系数随着脱离次数的增加而增加的第1区域、修正系数随着脱离次数的增加而比第1区域大幅地增加的第2区域、以及修正系数随着脱离次数的增加而比第2区域小幅地增加的第3区域。在学习第1修正值的过程中,在学习的初期由于也存在驾驶员进行的方向盘的操舵为偶然的情况,所以,修正系数减小(第1区域)。并且,在存在驾驶员进行方向盘的操舵的倾向的情况下,增大修正系数(第2区域)。不过,对修正系数设置实质的上限(第3区域)。作为修正系数,例如,可以使用Sigmoid函数。在本实施方式中,修正系数具有正的值。
修正系数与驾驶员转矩的变化量S的积M1(第1修正值)通过下述式(4)求出。在此,i是脱离次数,αi是第i次脱离的修正系数,Si是第i次脱离的驾驶员转矩的变化量。此外,修正系数的初始值α0也可以设为零。
M1=αiSi (4)
修正系数为零或正的值。驾驶员转矩的变化量为零或正的值。因此,第1修正值M1也为零或正的值。优选针对第1修正值M1设置上限。该上限例如可通过实验或根据经验来决定。
接着,一边参照图6,一边在以下对第2修正值算出处理进行说明。图6是与本实施方式的转矩控制装置17的第2修正值算出处理相关的动作流程图的一例。转矩控制装置17基于在驾驶员转矩超过了目标转矩、且没有对脱离次数进行计数的状态下车辆10行驶过的距离,求出第2修正值。具体地说,转矩控制装置17每当在判定为产生了驾驶员转矩之后判定为驾驶员转矩消失了时,便按照图6所示的动作流程图执行第2修正值算出处理。
步骤S301及S302的处理与上述的步骤S201及S202的处理是同样的。
在车辆10没有脱离行驶的车道的车道区划线的情况下(步骤S302-否),计数部233对车辆10没有脱离行驶的车道的车道区划线的非脱离次数进行计数(步骤S303)。非脱离次数的初始值为零。
接着,算出部234求出在驾驶员转矩超过了目标转矩、且没有对脱离次数进行计数的状态下车辆10行驶过的非脱离行驶距离(步骤S304)。算出部234求出在驾驶员转矩到达了目标转矩的开始时刻与驾驶员转矩成为了目标转矩以下的结束时刻之间车辆10行驶过的非脱离行驶距离。
算出部234根据基于非脱离次数决定的修正系数和非脱离行驶距离,求出针对基准转矩的新的第2修正值(步骤S305),结束一系列的处理。上述的求出第1修正值的处理的说明,适当适用于求出第2修正值的处理。
另外,在没有产生逆转矩的情况下(步骤S301-否)或车辆10脱离了行驶的车道的车道区划线的情况下(步骤S302-是),结束一系列的处理。
接着,关于算出部234求出新的第2修正值的处理,在以下进行说明。算出部234求出基于非脱离次数决定的修正系数与非脱离行驶距离的积,作为新的第2修正值。修正系数的初始值也可以设为零。
修正系数与非脱离次数的关系,与图5所示的修正系数与脱离次数的关系是同样的。修正系数与非脱离次数的关系,具有修正系数随着非脱离次数的增加而增加的第1区域、修正系数随着非脱离次数的增加而比第1区域大幅地增加的第2区域、以及修正系数随着非脱离次数的增加而比第2区域小幅地增加的第3区域。在学习第2修正值的过程中,在初期由于也存在驾驶员进行的方向盘的操舵为偶然的情况,所以,修正系数减小(第1区域)。并且,在存在驾驶员进行方向盘的操舵的倾向的情况下,增大修正系数(第2区域)。不过,对修正系数设置实质的上限(第3区域)。作为修正系数,例如,可以使用Sigmoid函数。在本实施方式中,修正系数具有正的值。
在此,求出第2修正值的修正系数为零或正的值。非脱离行驶距离为正的值。因此,第2修正值M2也为零或正的值。优选针对第2修正值M2设置上限。该上限例如可通过实验或根据经验来决定。
图7是示出修正值与行驶距离的关系的一例的图。在此,修正值表示从第1修正值减去第2修正值后的值。当在对方向盘进行了操舵时逆转矩变大后,驾驶员为了对方向盘进行操舵,施加抵消逆转矩的旋转力,向方向盘施加驾驶员转矩。
因而,驾驶员即便无意识地对方向盘进行了操舵,也会自知自己正在操舵。并且,通过感受到逆转矩,驾驶员减低方向盘的操舵量。因而,认为第2修正值以与行驶距离一起变大的方式变化。
另外,当车辆10脱离了车道区划线时,控制部231经由UI5而向驾驶员通知车辆10脱离了车道区划线。此时,控制部231也可以要求车辆10的驾驶从自动控制向驾驶员转移。
通过对逆转矩的增加及脱离了车道区划线进行通知,从而车辆10脱离车道区划线那样的驾驶员的方向盘的操作减少,所以,认为修正值收敛于反映出驾驶员的偏好的值。
如以上说明那样,本实施方式的转矩控制装置,根据驾驶员过去进行的方向盘的操作决定开始向方向盘施加逆转矩的基准,所以能够根据每个驾驶员的单独的操舵特性,抑制车辆脱离行驶的车道的车道区划线。例如,若根据驾驶员过去进行的方向盘的操作将产生逆转矩的阈值设定得低,则即便驾驶员轻轻使方向盘动作,也会产生逆转矩,所以驾驶员能够自知驾驶员正在操舵。由此,本实施方式的转矩控制装置,能够不发生驾驶员无意识的转向操作地,抑制脱离车道的车道区划线。
在本公开中,上述的实施方式的车辆控制装置、车辆控制用计算机程序及车辆控制方法,只要不脱离本公开的宗旨,就可以适当变更。另外,本公开的技术范围不限定于这些实施方式,扩及权利要求书中记载的发明和其等同方案。
例如,也可以在车辆所在的场所是雨天、雪等恶劣天气时,与晴天等良好天气时相比,使修正系数成为零或变小。由于在恶劣天气时路面变湿,所以车辆的驾驶状况与干燥的路面的天气时不同。由此,能够减弱恶劣天气时的修正对良好天气时的修正值造成的影响。另外,也可以关于良好天气时和恶劣天气时分别求出修正值。
Claims (6)
1.一种车辆控制装置,其特征在于,具有:
目标转矩决定部,基于基准转矩和针对所述基准转矩的当前的修正值决定目标转矩,所述基准转矩是作为开始针对驾驶员转矩产生逆转矩的驾驶员转矩的基准的转矩,所述驾驶员转矩是通过驾驶员进行的方向盘的操作而产生的转矩,所述目标转矩是作为开始在所述方向盘产生逆转矩的所述驾驶员转矩的目标的转矩;
计数部,对在所述驾驶员转矩超过了所述目标转矩的状态下车辆脱离了行驶的车道的车道区划线的脱离次数进行计数;以及
修正值算出部,根据基于所述脱离次数决定的修正系数,求出针对所述基准转矩的新的修正值,
所述目标转矩决定部基于所述基准转矩和针对所述基准转矩的新的修正值,决定下次的所述目标转矩。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置,其特征在于,
所述车辆控制装置具有求出所述驾驶员转矩相对于所述目标转矩的变化量的变化量算出部,
所述修正值算出部基于所述修正系数和所述驾驶员转矩的变化量,求出针对所述基准转矩的新的修正值。
3.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置,其特征在于,
所述修正值算出部基于在所述驾驶员转矩超过了所述目标转矩、且没有对所述脱离次数进行计数的状态下所述车辆行驶过的距离,求出第2修正值,
所述目标转矩决定部基于所述基准转矩、针对所述基准转矩的新的修正值、所述第2修正值,决定下次的所述目标转矩。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的车辆控制装置,其特征在于,
所述修正系数与所述脱离次数的关系具有:所述修正系数随着所述脱离次数的增加而增加的第1区域、所述修正系数随着所述脱离次数的增加而比所述第1区域大幅地增加的第2区域、以及所述修正系数随着所述脱离次数的增加而比所述第2区域小幅地增加的第3区域。
5.一种非瞬时性的存储介质,存储计算机可读取的、车辆控制用计算机程序,该车辆控制用计算机程序使处理器执行处理,其特征在于,该处理包括:
基于基准转矩和针对所述基准转矩的当前的修正值决定目标转矩,所述基准转矩是作为开始针对驾驶员转矩产生逆转矩的驾驶员转矩的基准的转矩,所述驾驶员转矩是通过驾驶员进行的方向盘的操作而产生的转矩,所述目标转矩是作为开始在所述方向盘产生逆转矩的所述驾驶员转矩的目标的转矩;
对在所述驾驶员转矩超过了所述目标转矩的状态下车辆脱离了行驶的车道的车道区划线的脱离次数进行计数;以及
根据基于所述脱离次数决定的修正系数,求出针对所述基准转矩的新的修正值,
下次的所述目标转矩基于所述基准转矩和针对所述基准转矩的新的修正值来决定。
6.一种车辆控制方法,由车辆控制装置执行,其特征在于,
所述车辆控制方法包括:
基于基准转矩和针对所述基准转矩的当前的修正值决定目标转矩,所述基准转矩是作为开始针对驾驶员转矩产生逆转矩的驾驶员转矩的基准的转矩,所述驾驶员转矩是通过驾驶员进行的方向盘的操作而产生的转矩,所述目标转矩是作为开始在所述方向盘产生逆转矩的所述驾驶员转矩的目标的转矩;
对在所述驾驶员转矩超过了所述目标转矩的状态下车辆脱离了行驶的车道的车道区划线的脱离次数进行计数;以及
根据基于所述脱离次数决定的修正系数,求出针对所述基准转矩的新的修正值,
下次的所述目标转矩基于所述基准转矩和针对所述基准转矩的新的修正值来决定。
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