车辆控制装置的制作方法

专利名称：车辆控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆控制装置。
背景技术：
在以往的车辆控制装置中，为了提高车辆行驶时的驾驶的容易性并减轻驾驶员的驾驶操作的负担等，开发了一种使车辆自动行驶的控制。例如，在专利文献I所记载的行驶控制计划生成系统中，包括车辆的行驶轨迹和速度图形，而且，包括周围的车辆的行驶轨迹而进行行驶计划，由此满足本车辆的行驶方针，井能够进行机动灵活地应对周边环境的状况变化的自动行驶。专利文献I :日本特开2008-129804号公报 然而，这样根据行驶轨迹等而进行自动行驶的控制时，由于车辆与驾驶员的驾驶操作无关地，沿着生成的行驶轨迹进行行驶，因此有时会给驾驶员造成不适感。而且，取代车辆的自动驾驶，在对基于驾驶员驾驶操作的行驶以及通过生成行驶轨迹等而进行的行驶计划控制进行协调控制时，生成的轨迹与驾驶员的意图大多未必一致，这种情况下，仍然会对驾驶员造成不适感。这样ー来，进行行驶计划而对车辆进行行驶控制时，基于行驶计划的行驶轨迹与驾驶员的意图有时不同，因此会对驾驶员造成不适感。

发明内容
本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于提供一种能够不会给驾驶员造成不适感地对车辆进行适当的行驶控制的车辆控制装置。为了解决上述课题而实现目的，本发明涉及ー种车辆控制装置，设定作为对车辆进行行驶控制时的目标的行驶区域即目标行驶区域而进行所述行驶控制，其特征在于，在所述目标行驶区域上设定多个在进行所述行驶控制时引导所述车辆的目标位置，在将所述车辆向所述目标位置引导时，在多个所述目标位置使引导所述车辆时的影响度互不相同而进行引导。此处，影响度是指将车辆的引导时的目标位置(轨迹)分解为点时的各点的引导时的加权。另外，在上述车辆控制装置中，优选的是，对于多个所述目标位置，使对所述车辆进行转向控制时的所述影响度不同。另外，在上述车辆控制装置中，优选的是，所述目标行驶区域设定作为所述车辆行驶的轨迹即目标轨迹，对于多个所述目标位置，根据设定所述目标位置的位置的所述目标轨迹的曲率而使所述影响度不同。另外，在上述车辆控制装置中，优选的是，对于多个所述目标位置，提高设定在接近驾驶员注视位置的部分的所述目标位置的所述影响度。另外，在上述车辆控制装置中，优选的是，所述目标行驶区域设定作为所述车辆行驶的轨迹即目标轨迹，对于多个所述目标位置，提高设定在所述目标轨迹的曲率发生变化的部分的所述目标位置的所述影响度。
另外，在上述车辆控制装置中，优选的是，对于多个所述目标位置，随着所述车辆的速度提高而提高设定在所述车辆的远处的所述目标位置的所述影响度。另外，在上述车辆控制装置中，优选的是，对于多个所述目标位置，随着所述车辆行驶的道路的路宽变窄而提高设定在靠近所述路宽的中央的位置上的所述目标位置的所述影响度。另外，在上述车辆控制装置中，优选的是，对于多个所述目标位置，降低设定在危险度高的部分的所述目标位置的所述影响度。发明效果本发明的车辆控制装置可起到如下的效果，能够不会给驾驶员造成不适感地对车辆进行适当的行驶控制。


图I是设有本发明的实施方式的车辆控制装置的车辆的概略图。图2是图I所示的车辆控制装置的主要部分结构图。图3是根据车辆的行驶状态而生成驾驶计划时的说明图。图4是基于横滑而算出的最高速度的说明图。图5是基于促动器的特性而进行了最高速度的修正的速度图形的说明图。图6是考虑燃耗和乘坐舒适度而进行了修正的速度图形的说明图。图7是提取引导目标点时的说明图。图8-1是通过以往的车辆控制装置对车辆进行行驶控制时的概念图。图8-2是表示比图8-1接近控制极限的状态的说明图。图8-3是表示在以往的车辆控制装置中的控制时在控制极限上进行控制的状态的说明图。图8-4是表示在以往的车辆控制装置的控制时超过了控制极限的状态的说明图。图9-1是通过实施方式的车辆控制装置对车辆进行行驶控制时的概念图。图9-2是表示通过实施方式的车辆控制装置检测控制极限的状态的说明图。图9-3是表示通过实施方式的车辆控制装置检测到控制极限的状态的说明图。图9-4是表示通过实施方式的车辆控制装置在控制极限的范围内进行控制的状态的说明图。图10是提取进入目标点时的变形例的说明图。标号说明I 车辆2车辆控制装置5 车轮10驱动装置12发动机15自动变速器50制动液压控制装置65车载导航系统
70驾驶控制ECU80驾驶计划生成ECU90 道路91理想行驶轨迹92前进路径93引导目标点93a重要目标点 93b进入目标点
具体实施例方式以下，基于附图，详细地说明本发明的车辆控制装置的实施方式。此外，并不是通过该实施方式来限定本发明。而且，下述实施方式中的结构要素包括本领域技术人员能够且容易置換的结构要素或实质上相同的结构要素。实施方式图I是设有本发明的实施方式的车辆控制装置的车辆的概略图。具备实施方式的车辆控制装置2的车辆I中，作为动カ源而搭载内燃机即发动机12，能够通过发动机12的动カ进行行驶。在该发动机12上连接有变速装置的一例即自动变速器15，发动机12产生的动カ能够向自动变速器15传递。该自动变速器15具有多个变速比不同的齿轮级，由自动变速器15变速后的动カ经由动カ传递路径而作为驱动カ向车辆I所具有的车轮5中的设置为驱动轮的左右前轮6传递，由此车辆I能够进行行驶。如上所述，设置发动机12或自动变速器15等能够向驱动轮即前轮6传递驱动カ的装置，作为驱动装置10。其中，在自动变速器15上设有能够通过检测该自动变速器15的输出轴(未图示)的旋转速度来检测车速的车速检测机构即车速传感器16。而且，在这样设置的驱动装置10上设有通过在卡合和释放之间进行切換来切换发动机12所产生的动カ的向前轮6的传递和切断的离合器(未图示)。另外，在车辆I上，具备驾驶员进行驾驶操作时使用的油门踏板20及制动踏板25，而且，设有检测这些踏板的操作量的油门开度传感器21及制动传感器26。此外，具备实施方式的车辆控制装置2的车辆I将由发动机12产生的动カ向前轮6传递而成为通过前轮6产生驱动カ的所谓前轮驱动车，车辆I也可以是通过后轮7产生驱动カ的后轮驱动或通过全部的车轮5产生驱动カ的四轮驱动等除前轮驱动以外的其他驱动形式。另外，发动机12既可以是往复式的火花点火内燃机，也可以是往复式的压缩点火内燃机。而且，驱动装置10可以使用除内燃机以外的其他装置作为动カ源，也可以是使用电动机作为动カ源的电气式的驱动装置10或同时使用发动机12和电动机的混合动カ式的驱动装置10。前轮6被设置为驱动轮，同时也被设置为转向轮，因此，前轮6设置成能够通过驾驶员进行驾驶操作时使用的方向盘30而进行转向。该方向盘30与电动动カ转向装置即EPS (Electric Power Steering)装置35连接，并设置成经由EPS装置35能够使前轮6转向。另外，在这样设置的EPS装置35上设有对方向盘30的旋转角度即转向角进行检测的转向角检测机构即转向角传感器36。而且，前轮6的转向设置成能够通过齿轮比可变转向器即VGRS (Variable Gear Ratio Steering)进行转向，该齿轮比可变转向器能够根据车速和转向角来变更转向的齿轮比。另外，在各车轮5的附近设有车轮制动缸51，通过液压进行工作；和制动盘52，与该车轮制动缸51成组设置并且在车轮5旋转时与车轮5成为一体而进行旋转。而且，在车辆I上设有制动液压控制装置50，该制动液压控制装置50通过车轮制动缸51和液压路径53来连接，并在制动操作时控制作用于车轮制动缸51的液压。该制动液压控制装置50设置成，能够分别独立地对设置在各车轮5附近的各车轮制动缸51进行控制液压。由此，制动液压控制装置50设置成能够分别独立地控制多个车轮5的制动力。另外，在车辆I的前端设有车间距离检测机构即雷达60，检测与在前方行驶的其他的车辆I的车间距离；和拍摄机构即CCD (Charge Coupled Device)相机61,拍摄车辆I的前方的状态。而且，在车辆I上设有车载导航系统65。该车载导航系统65是驾驶员能够通过使用GPS (Global Positioning System)和存储在车载导航系统65的存储部(未图示)中的地图信息来识别本车的当前位置和周边道路状况的装置。
图2是图I所示的车辆控制装置的主要部分结构图。这样设置的车辆I的各结构装置中的、构成驱动装置10的发动机12、自动变速器15、EPS装置35、制动液压控制装置50与搭载于车辆I并对车辆I进行驾驶控制的驾驶控制ECU (Electronic Control Unit)70连接，并由该驾驶控制E⑶70控制而工作。而且，在该驾驶控制E⑶70上连接有油门开度传感器21、制动传感器26、车速传感器16，这些油门开度传感器21、制动传感器26、车速传感器16检测油门踏板20或制动踏板25的开度、车速而向驾驶控制ECU70传递。另外,雷达60、(XD相机61、车载导航系统65与生成车辆I行驶时的驾驶计划的驾驶计划生成E⑶80连接，由各装置获取的信息被向驾驶计划生成E⑶80传递。而且，这些驾驶控制E⑶70和驾驶计划生成E⑶80相互连接，井能够进行信息或信号的交換。这些驾驶控制ECU70及驾驶计划生成ECU80的硬件结构是包括具有CPU (Central Processing Unit)等的处理部及RAM (Random Access Memory)等存储部等的公知结构，因此省略说明。这些E⑶中，驾驶控制E⑶70具有发动机控制部71，进行发动机12的驾驶控制；制动控制部72，通过控制制动液压控制装置50而进行制动カ的控制；转向角控制部73，进行EPS装置35的控制 '及VGRS控制部74，根据车速和转向角来调节前轮6相对于转向角的转向的比率，由此进行VGRS的控制。另外，驾驶计划生成E⑶80具有道路形状获取部81，获取车辆I行驶的道路的形状；行驶轨迹运算部82，运算由道路形状获取部81获取的在道路上行驶时的行驶轨迹；目标点提取部83，在使车辆I沿着由行驶轨迹运算部82算出的行驶轨迹行驶时提取对车辆I进行引导的目标点；及车辆引导部84，进行将车辆I向由目标点提取部83提取的目标点引导的控制。该实施方式的车辆控制装置2如上所述地构成，以下，说明其作用。在车辆I正常行驶时，通过驾驶员操作方向盘30、油门踏板20、制动踏板25而使车辆I按照驾驶员的驾驶操作来进行行驶。而且，该车辆I正常行驶时，设置于驱动装置10的离合器卡合，成为能够将由发动机12产生的动カ向驱动轮传递的状态。另外，该实施方式的车辆控制装置2设置成，基于对切换开关(未图示)进行切換等驾驶员的意图，根据需要对驾驶员的驾驶进行支援，能够以更理想的行驶轨迹使车辆I行驶。即，能够进行驾驶支援控制，在进行该驾驶支援控制时，生成与车辆I的行驶状态对应的最佳的行驶轨迹等驾驶计划，通过进行基于该驾驶计划而使车辆I行驶的控制与基于驾驶员的驾驶操作的行驶控制的协调控制，来进行车辆I的行驶控制。图3是根据车辆的行驶状态而生成驾驶计划时的说明图。对通过生成车辆I行驶时的驾驶计划而进行车辆I的行 驶控制的情况下的控制顺序的概略情况进行说明，首先，进行道路线形识别(步骤ST101)。该道路的线形识别根据由CCD相机61拍摄到的车辆I的前方的图像信息、由车载导航系统65使用的地图信息并通过驾驶计划生成ECU80所具有的道路形状获取部81来获取车辆I行驶的道路的形状。接下来，运算理想行驶轨迹和速度(步骤ST102)。该运算使用预先设定并存储于驾驶计划生成ECU80的存储部中的最短行驶轨迹最优化算法，通过驾驶计划生成ECU80具有的行驶轨迹运算部82来运算。在该最短行驶轨迹最优化算法中，首先，按照由道路形状获取部81获取的道路形状，算出能够在该道路上行驶时尽量減少加減速而高效地行驶的行驶路线即理想行驶轨迹。例如，在道路上存在弯路时，对于弯路位置的理想行驶轨迹，根据在弯路处行驶时通常认为理想的行驶轨迹即外内外的轨迹来算出理想行驶轨迹。而且，当算出理想行驶轨迹的道路包含多个弯路时，综合地考虑多个弯路，算出能够在多个弯路处高效地行驶的理想行驶轨迹。这样地算出的理想行驶轨迹作为进行车辆I的行驶控制时的目标的行驶区域即目标行驶区域，并被设定为车辆I行驶的轨迹即目标轨迹。此外，理想行驶轨迹即使在弯路处行驶时也可以是除了外内外之外的其他轨迹，例如，也可以是保持处于车道中央的轨迹。理想行驶轨迹优选为，根据车辆I当前行驶的道路或其他状况而适当地算出适当的轨迹。在算出了理想行驶轨迹之后，接着，计算该理想行驶轨迹中的弯路的曲率，考虑路面的摩擦系数U等，以车轮5的摩擦カ处于表示前后左右摩擦力的合力的极限的圆即摩擦圆的范围内的方式来设定速度的上限值。对于车轮5的摩擦力，横向的摩擦力容易随着道路的曲率变高而变大，容易超过摩擦圆的极限，因此，对于在弯路处行驶时的速度的上限值即弯路处的最高速度，在弯路的曲率越高的部分，越限制上限速度。換言之，在弯路的曲率高时容易超过摩擦圆的极限，容易发生侧滑，因此，为了避免在弯路处发生侧滑而设定理想行驶轨迹上的各地点的最高速度。图4是基于侧滑而算出的最高速度的说明图。当这样地设定最高速度时，例如，将理想行驶轨迹分割成一定的微小间隔(距离)，沿着该理想行驶轨迹行驶时，按照各微小间隔来算出能够不发生侧滑地进行行驶的最高速度。此处，当算出与车辆I的行驶状态对应的最高速度吋，将车辆I的速度设为V，车辆I的最高速度设为V2，车辆I的横加速度设为Ay，重力加速度设为g，车轮5与路面的摩擦系数设为U，车辆I转弯时的半径设为R，在这种情况下，使用车辆I的行驶控制力学的领域中通常使用的运动方程式即下述的(I)式来算出。在算出沿着理想行驶轨迹行驶时的最高速度的情况下，使用该(I)式按照各微小间隔来算出。V2=AyXR= u XgXR ... (I)这样ー来，在计算沿着理想行驶轨迹行驶时的最高速度的情况下，算出行驶过程中的道路的前进方向上的规定的距离或与车速对应的距离量。因此，在该距离内的道路上存在多个弯路时，算出包括上述多个弯路而沿着理想行驶轨迹行驶时的最高速度。这样算出的最高速度表示为以道路上的当前位置为基准的向前进方向的行驶距离与各行驶距离的地点的最高速度的关系。车辆I的行驶过程中，道路上的位置根据车辆I移动的情况而变化，因此以该当前位置为基准的行驶距离与最高速度的关系也适当更新。此外，通过行驶轨迹运算部82来计算最高速度时使用的路面的摩擦系数U根据车速传感器16或检测各车轮5的旋转速度的车轮速传感器(未图示)等来算出向车轮5施加驱动カ或制动カ时的车轮5的侧滑率，进而根据该侧滑率来算出当前行驶的路面的摩擦系数U并存储在驾驶计划生成ECU80的存储部。对在算出了曲率的道路上行驶时的最高速度进行计算时，使用该路面的摩擦系数U来计算，设定行驶时的最高速度。图5是基于促动器的特性而对最高速度进行修正后的速度图形的说明图。接着，产生车辆I行驶时的驱动カ或制动力，并对作为用于调节这些カ的大小的促动器而设置的发动机12或自动变速器15、制动器等进行控制，由此设定能够实现的速度图形。即，对作为使车辆I行驶时的促动器而设置的发动机12等进行控制，由此，根据能够实际产生的加速度或减速度的最大值来修正基于侧滑而算出的最高速度。由此，通过行驶轨迹运算部82 来算出沿着理想行驶轨迹行驶时不会发生侧滑、且具备实施方式的车辆控制装置2的车辆I能够实现的最高速度。对于这样算出可实现的最高速度时所使用的加速度或减速度，取决于使促动器エ作时的促动器的性能的加速度或减速度的最大值及与路面的摩擦系数U对应的加速度或减速度的最大值被预先存储在驾驶计划生成ECU80的存储部中。行驶轨迹运算部82通过驾驶计划生成ECU80的存储部来获取沿着理想行驶轨迹行驶时与在各部分的行驶状态或路面的摩擦系数U对应的加速度或减速度的最大值，并基于获取的加速度或减速度的最大值而进行最高速度的修正，从而算出可实现的速度图形。图6是考虑燃耗和乘坐舒适度而进行修正后的速度图形的说明图。此外，通过这样利用促动器算出可实现的速度图形，能够得到具备本实施方式的车辆控制装置2的车辆I在理想行驶轨迹上行驶时可实现的速度图形，但也可以在谋求燃耗的改善时，通过该促动器进ー步修正可实现的速度图形。例如图6所示，也可以算出以理想行驶轨迹行驶时速度变化减小的速度图形，并基于该速度图形来进行车辆I的行驶控制。此时，在反复进行驱动力的接通和断开的行驶控制即波状行驶下，算出在理想行驶轨迹上行驶时的速度图形。接下来，在运算结果的轨迹上提取引导目标点(步骤ST103)。此处，引导目标点是在进行车辆I的行驶控制时作为对车辆I进行引导的目标位置而设定的点。即，引导目标点位于理想行驶轨迹上，并且是为了使车辆I沿着理想行驶轨迹行驶而引导车辆I时的作为目标的点。而且，在理想行驶轨迹上设定多个引导目标点，使得引导目标点的重要度不同，并使将车辆I向引导目标点引导时的影响度不同。在算出了理想行驶轨迹和速度图形之后，接着，通过驾驶计划生成ECU80具有的目标点提取部83来提取该引导目标点。此外，此处的影响度是指将车辆I向引导目标点引导时的各点的引导时的加权。另外，根据目标位置与本车辆的位置关系而确定的影响度也可以赋予该目标位置。图7是提取引导目标点时的说明图。当提取引导目标点吋，首先将道路按照规定的规则来分割。作为分割道路而提取引导目标点时的一例，当使用图7进行说明时，如图7所示，在弯路的角度为180°以上时，按照90°来对弯路进行分割，将道路90分为两个块。在分割了道路90之后，首先，从多个引导目标点93中提取重要的引导目标点93即重要目标点93a。该重要目标点93a是对提取引导目标点93的道路90的实现最短时间内的行驶的力学模型进行求解而得到的点，位于理想行驶轨迹91上，是在理想行驶轨迹91上以最短时间行驶时的重要的点。因此，算出了理想行驶轨迹91的道路在图7那样的弯路吋，理想行驶轨迹91成为外内外的行驶轨迹，因此重要目标点93a被设定为这样地以外内外的轨迹进行行驶时的重要的部分、即内侧的部分。该重要目标点93a是这样地在理想行驶轨迹91上以最短时间行驶时的重要的点，在抑制不必要的动能消耗并高效率地使车辆I转弯时较为重要的理想行驶轨迹91上的点。因此，在使车辆I沿着理想行驶轨迹91行驶时，使车辆I通过重要目标点93a，由此，既能够减轻对车轮5的负担，又能够在短时间内通过导出了理想行驶轨迹91的道路90。另外，在通过重要目标点93a时，能够这样地减轻对车轮5的负担，因此在车辆I沿着理想行驶轨迹91行驶时，使车辆I通过该重要目标点93a，由此车辆I行驶时的安全 度最高。因此，将多个引导目标点93中的一个引导目标点93即重要目标点93a的对车辆I进行引导时的影响度设定得高于其他的引导目标点93。对重要目标点93a进行具体说明，在车辆I减速时，重心向前方移动而使前轮6的表面压カ变高，因此转弯性能提高；在加速时，重心向后方移动而使前轮6的表面压カ变低，因此转弯性能降低。因此，例如，当弯路为图7所示的単独的弯路时，在从弯路驶出吋，能够以直线或较大的曲率来驶出，弯路的后半侧的靠弯路的内侧的部分成为重要目标点93a。在图7所示的弯路上行驶时，由于通过该重要目标点93a，从而能够在短时间内且以安全度最高的状态进行行驶。 这样ー来，在提取了引导目标点93中的重要目标点93a之后，接着，提取除重要目标点93a以外的引导目标点93。在提取除该重要目标点93a以外的引导目标点93时，提取容易将车辆I向重要目标点93a引导的点。例如，在图7所示的弯路上行驶时，当重要目标点93a被设定在外内外的行驶轨迹上的内侧的部分时，容易将车辆I向重要目标点93a引导的其他的引导目标点93即进入目标点93b优选位于从能看见重要目标点93a的近前侧向重要目标点93a的进入轨迹上。因此，进入目标点93b设定在车辆I的行驶方向上的重要目标点93a的近前侧的、外内外的行驶轨迹上的外侧的部分。即，进入目标点93b作为外内外的行驶轨迹所设定的理想行驶轨迹91上的设定在重要目标点93a的近前侧的点而提取。在提取该进入目标点93b时，例如，将行驶中的车辆I的前进路径92与理想行驶轨迹91的交点作为进入目标点93b而提取。当这样地提取进入目标点93b时，在求算行驶中的车辆I的前进路径92时，首先，将车辆I的偏航率设为Y，当前的车速设为V，转向角设为S，车辆I的稳定系数设为kh，转向齿轮比设为N，轮距设为I时，通过下述的(2)式，算出车辆I的偏航率Y。y =V 8 / ((1+khV2) XNI) ... (2)接着，将时间设为t，将计算时间t的车辆I的位置(X，Y)时的计算开始时刻的车辆I的方位角设为e，使用算出的偏航率Y，通过下述的(3)式，算出车辆I相对于经过时间的位置(X, Y)。(X, Y) = ( / Vcos ( Y t+ 0 ) dt, / Vsin ( Y t+ 0 ) dt) (3)由此，能够算出在以当前行驶状态继续行驶时的、车辆I相对于经过时间的位置(X，Y)，因此，将能够表示车辆I相对于该经过时间的位置(X，Y)的车辆I的前进路径92与理想行驶轨迹91交叉的部分作为进入目标点93b而提取。通过目标点提取部83提取了引导目标点93之后，接着，朝向引导目标点93引导车辆I (步骤ST104)。该车辆I的引导通过驾驶计划生成E⑶80具有的车辆引导部84来进行。在通过车辆引导部84来进行车辆I的引导时，求算当前时刻的车辆I的位置(X，Y)与引导目标点93之差，以使该差量为零的方式，除了进行基于驾驶员的驾驶操作的行驶控制之外，还通过驾驶控制ECU70对车辆I的各部分进行控制。对该控制进行具体说明，首先，通过车辆引导部84来求算多个引导目标点93中的、车辆I的行驶方向上的位于近前侧的引导目标点93即进入目标点93b与当前的车辆I的位置之差。接着，车辆引导部84求算能够减小该差的车速或转向角，并与基于由驾驶员的驾驶操作产生的驱动カ而得到的车速或基于驾驶员的驾驶操作而得到的转向角进行比较。通过该比较，以成为能够减小当前的车辆I的位置与进入目标点93b之差的车速或转 向角的方式来计算对由驾驶员的驾驶操作产生的控制量施加的控制量。在算出了施加的控制量之后，车辆引导部84将该控制量传递至驾驶控制ECU70。驾驶控制ECU70根据从车辆引导部84传递来的控制量来控制车辆I的各部分，由此进行对基于驾驶员的驾驶操作的控制量施加规定的控制量的控制。此时，以尽量减少对驾驶员造成的不适感的方式进行控制。在该控制中，关于车速，驾驶员通过驾驶操作来避免达到假定速度以上的速度，在综合判断了当前的车辆I的位置、方位角及理想行驶轨迹91的速度图形的进入目标点93b处的速度时，在基于驾驶员的驾驶操作而得到的车速高于能够减小当前的车辆I的位置与进入目标点93b之差的车速的情况下，减小驱动力。此时，利用驾驶控制ECU70具有的发动机控制部71对发动机12进行控制，由此，使由发动机12产生的动カ减小，或利用驾驶控制ECU70具有的制动控制部72对制动液压控制装置50进行控制，由此产生制动力，从而将驱动カ减小至不会对驾驶员造成不适感的程度，使车速下降。此外，驱动装置10是同时使用发动机12和电动机的混合动カ式驱动装置10，在减速时能够进行再生制动的情况下，在调节车速时，也可以使用再生制动进行调节。另外，由驾驶员的驾驶操作而产生的转向角不同于能够减小当前的车辆I的位置与进入目标点93b之差的转向角时，催促驾驶员调节转向角，或控制VGRS。例如，催促驾驶员调节转向角时，利用驾驶控制ECU70具有的转向角控制部73来控制VGRS控制部74，控制VGRS以使其变为要想使转向角变化的方向，由此使转向角从当前的转向角发生变化，经由方向盘30来催促驾驶员。由此，驾驶员朝向施加旋转カ矩的方向进行方向盘操作，因此实际的转向角接近能够减小当前的车辆I的位置与进入目标点93b之差的转向角。这样地，在利用驾驶控制ECU70对车辆I的各部分进行控制吋，车辆I控制驱动力，或催促驾驶员进行驾驶操作，由此朝向当前位置与进入目标点93b的差量接近零的方向行驶，从而被引导至进入目标点93b。通过该引导，在车辆I到达进入目标点93b吋，车辆I到达理想行驶轨迹91上。该理想行驶轨迹91是能够在行驶中的道路90上高效行驶的轨迹，換言之，是在行驶中的道路90上容易行驶的行驶轨迹。因此，在车辆I到达理想行驶轨迹91上时，驾驶员进行要維持理想行驶轨迹91上的行驶的驾驶操作的可能性提高，车辆I在理想行驶轨迹91上行驶的可能性提高。当车辆I这样地在理想行驶轨迹91上行驶时，驾驶控制E⑶70基于由驾驶计划生成ECU80算出的速度图形来进行车辆I的行驶控制。即，与将车辆I向进入目标点93b引导时同样地，通过利用发动机控制部71来控制发动机12或通过制动控制部72来控制制动液压控制装置50，从而进行行驶控制。在车辆I到达进入目标点93b时，车辆I容易沿着理想行驶轨迹91行驶，但是，当由于未到达进入目标点93b或通过了进入目标点93b而未沿着理想行驶轨迹91行驶时，不会过度地进行车辆I的引导控制，而是进行与驾驶员的驾驶操作对应的行驶控制。在车辆I到达进入目标点93b而沿着理想行驶轨迹91继续行驶时，或在通过在除理想行驶轨迹91以外的行驶路径上行驶而使车辆I接近重要目标点93a吋，车辆引导部84进行将车辆I向重要目标点93a引导的控制。此时，相对于重要目标点93a，与向进入目标点93b引导的情况相比，进行车辆I的转向控制或车速的控制时的影响度变高，由此能够更可靠地使车辆I通过。具体进行说明，车辆I沿着理想行驶轨迹91行驶，由此，当通过驾驶员进行的驾驶 操作而使车辆I朝向重要目标点93a时，相对于驾驶员的驾驶操作产生的行驶控制，车辆引导部84不进行为了引导车辆I而另行施加控制量的控制。因此，车辆I进行基于驾驶员的驾驶操作的行驶，在通过该驾驶操作而沿着理想行驶轨迹91进行行驶时，持续维持该行驶状态。相对于此，在车辆I未沿着理想行驶轨迹91行驶而未朝向重要目标点93a吋，以当前时刻的车辆I的位置与重要目标点93a的差量变为零的方式，向由驾驶员的驾驶操作而产生的行驶控制施加驾驶控制ECU70对车辆I的各部分的控制。该控制与向进入目标点93b引导车辆I时同样地，利用驾驶控制E⑶70来控制发动机12或EPS装置35，由此将车辆I向重要目标点93a引导，但此时，与将车辆I向进入目标点93b引导的情况相比，以使当前时刻的车辆I的位置与重要目标点93a的差量更可靠地变为零的方式进行控制。例如，在车速比适于使当前时刻的车辆I的位置与重要目标点93a的差量变为零的速度快吋，使发动机12产生的动カ下降，或通过控制制动液压控制装置50而产生制动力，但使这种情况下的控制量的上限大于向进入目标点93b引导的情況。另外，在由驾驶员的驾驶操作而产生的转向角不同于适于使当前时刻的车辆I的位置与重要目标点93a的差量变为零的转向角吋，从EPS装置35向方向盘30施加旋转カ矩，由此催促驾驶员来改变转向角，将这种情况下的控制量的上限设成大于向进入目标点93b引导的情况。S卩，在将车辆I向重要目标点93a引导时，与将车辆I向除重要目标点93a以外的引导目标点93引导时相比，通过增大对基于驾驶操作而进行的行驶控制施加的控制量的上限，来増大车辆I的实际行驶控制从通过驾驶操作而进行的行驶控制背离的容许量，或增加对驾驶员的催促量以改变行驶控制。由此，与将车辆I向除重要目标点93a以外的引导目标点93引导时相比，车辆I与驾驶员的意图无关地容易朝向重要目标点93a，容易通过重要目标点93a。图8-1是利用以往的车辆控制装置对车辆进行行驶控制时的概念图。图8-2是表示比图8-1接近控制极限的状态的说明图。图8-3是表示在以往的车辆控制装置的控制时在控制极限上进行控制的状态的说明图。图8-4是表示以往的车辆控制装置的控制时的超过控制极限的状态的说明图。接着，说明以往的车辆控制装置中的车辆I的行驶控制与实施方式的车辆控制装置2的车辆I的行驶控制的不同。如图8-f图8-4所示，以往的车辆控制装置的车辆I的行驶控制中，利用球来表示车辆I的举动95，利用半球来表示控制范围96，当利用将控制极限97形成为半球的缘部时的概念图进行说明时，在处于正常行驶状态的情况下，以车辆I的举动95位于 控制范围96的内侧的方式进行控制(图8-1)。在该状态下，例如车辆I在弯路上行驶时，向车轮5的负载増大，车辆I的举动95接近控制极限97 (图 8-2)。此处，例如在弯路的曲率变大等对车轮5的负载变得更大的状况下，控制极限97降低，车辆I的举动95容易达到控制极限97 (图8-3)。在基于以往的车辆控制装置而进行的车辆I的行驶控制中，根据车辆I的当前行驶状态进行行驶控制，因此，当车辆I的举动95这样地到达控制极限97吋，车辆I成为举动95的控制没有富余的状态。因此，车辆I的举动95超过控制极限97，容易导致失控(图8-4)。图9-1是在实施方式的车辆控制装置中对车辆进行行驶控制时的概念图。图9-2是表示在实施方式的车辆控制装置中检测控制极限的状态的说明图。图9-3是表示在实施方式的车辆控制装置中检测到控制极限的状态的说明图。图9-4是表示在实施方式的车辆控制装置中的控制极限的范围内进行控制的状态的说明图。相对于以往的车辆控制装置中的车辆I的行驶控制，在实施方式的车辆控制装置2的车辆I的行驶控制中，在处于正常行驶状态的情况下，通过向除重要目标点93a以外的引导目标点93引导车辆I，而以车辆I的举动95位于控制范围96的内侧的方式进行控制(图9-1)。在处于正常行驶状态的情况下，这样地以车辆I的举动95位于控制范围96的内侧的方式进行控制，即使在情况下，也可通过提取重要目标点93a来检测控制极限97 (图9-2)。车辆I在重要目标点93a的附近行驶时，将车辆I強制性地向重要目标点93a引导，重要目标点93a成为能够提高车辆I的安全性的引导目标点93。即，重要目标点93a成为能够提高车辆I行驶时的安全度的引导目标点93，即使存在控制极限97较低的行驶状态的情况下，通过向该重要目标点93a引导车辆I而使车辆I的举动95难以接近控制极限97 (图 9-3)。在对车辆I进行行驶控制吋，即使存在控制极限97较低的行驶状态时，通过这样地将车辆I向重要目标点93a引导，也能够抑制车辆I的举动95接近控制极限97，车辆I的举动95不会出现较大紊乱，而能够返回到正常的控制状态(图9-4)。以上的车辆控制装置2在理想行驶轨迹91上设定多个引导目标点93，当使车辆I沿着理想行驶轨迹91行驶时，不进行使车辆I完全沿着理想行驶轨迹91的行驶控制，仅将车辆I向引导目标点93引导，因此不会对驾驶员造成不适感，能够使车辆I接近所希望的行驶状态。其结果是，能够不会给驾驶员造成不适感地对车辆I进行适当的行驶控制。另外，在理想行驶轨迹91上设定的引导目标点93设定有多个，通过多个引导目标点93即重要目标点93a和进入目标点93b而使引导车辆I时的影响度不同。其中，进入目标点93b对引导车辆I时的影响度较低，因此即使在向进入目标点93b引导时的行驶路径与驾驶员的意图不同的情况下，也不进行強制的引导，还容许不通过进入目标点93b的行驶而进行行驶控制。相对于此，在向重要目标点93a引导车辆I时，引导时的影响度较高，因此与向进入目标点93b引导时相比，強制地进行引导。在这样地将车辆I向重要目标点93a引导而使车辆I通过重要目标点93a行驶时，车辆I沿着理想行驶轨迹91进行行驶，因此能够以通过行驶中的道路90时的理想行驶轨迹来进行行驶。其结果是，能够不会给驾驶员造成不适感地对车辆I进行适当的行驶控制。另外，重要目标点93a的进行车辆I的转向控制时的影响度高于进入目标点93b，因此当车辆I在重要目标点93a的附近行驶时，能够更可靠地沿着理想行驶轨迹91进行行驶。而且，当车辆I在行驶中的道路90上高效地行驶时，该重要目标点93a成为重要的点，因此当驾驶员通过重要目标点93a附近时，驾驶员注视重要目标点93a而基于自身的意图容易朝向重要目标点93a，在驾驶员未进行朝向重要目标点93a的驾驶操作时即使強制地进行引导，驾驶员也不易感觉到不适感。因此，在车辆I通过重要目标点93a时，能够在道路90上高效地行驶，能够减少向车轮5的负担或驱动カ的损失，因此即使提高进行车辆I的转向控制时的影响度而向重要目标点93a引导，驾驶员也能够进行适当的驾驶。其结果是，能够不会给驾驶员造成不适感地对车辆I进行适当的行驶控制。、
另外，进入目标点93b在将车辆I向重要目标点93a引导时作为容易引导的引导目标点93，而且，进入目标点93b在道路90上高效地行驶时作为重要的点，驾驶员容易注视，因此与重要目标点93a同样地即使将车辆I向进入目标点93b引导，驾驶员也不易感觉到不适感。因此，通过提取进入目标点93b并将车辆I向进入目标点93b引导，能够更容易地将车辆I向重要目标点93a引导。而且，该进入目标点93b是用于将车辆I向重要目标点93a引导的准备的点，比重要目标点93a的重要度低，因此即使在驾驶员进行从进入目标点93b偏离的驾驶操作时，也不会强制地将车辆I向进入目标点93b引导。因此，能够抑制驾驶员感觉到不适感的情況。其结果是，能够更可靠地对车辆I进行适当的行驶控制，而不会给驾驶员造成不适感。另外，重要目标点93a是在理想行驶轨迹91上以最短时间行驶时较为重要的点，使车辆通过重要目标点93a，由此能够减轻驱动カ的损失或对车轮5的负担。因此，在车辆I沿着理想行驶轨迹91行驶时，使车辆I通过该重要目标点93a，由此能够实现燃耗的改善或车辆行驶时的安全度的提高。尤其是在理想行驶轨迹91是以提高安全性能为目标的行驶轨迹时，使车辆I通过重要目标点93a而沿着理想行驶轨迹91进行行驶，由此能够通过扩大安全富余而提高紧急避让能力，而且，能够顺畅且放心地进行转弯。其结果是，能够更可靠地对车辆I进行适当的行驶控制。此外，在实施方式的车辆控制装置2中，在将车辆I向进入目标点93b引导时，在未到达进入目标点93b的情况下，或通过进入目标点93b而从理想行驶轨迹91偏离的情况下，也能进行与驾驶员的驾驶操作对应的行驶控制，但在这种情况下，也可以再次提取进入目标点93b。这种情况下的进入目标点93b的提取与提取引导的车辆I未到达的进入目标点93b的情况同样地，通过驾驶计划生成ECU80具有的目标点提取部83，来将行驶中的车辆I的前进路径92与理想行驶轨迹91的交点作为进入目标点93b而提取。在这样地再次提取了进入目标点93b之后，利用车辆引导部84朝向该进入目标点93b引导车辆I。这样ー来，通过车辆引导部84来判断车辆I行驶的路径是否为理想行驶轨迹91，当行驶中的路径不是理想行驶轨迹91吋，也可以提取进入目标点93b，直至车辆I沿着理想行驶轨迹91行驶，并朝向提取的进入目标点93b而以比较低的影响度来引导车辆I。另外，在实施方式的车辆控制装置2中，对于进入目标点93b，将行驶中的车辆I的前进路径92与理想行驶轨迹91的交点作为进入目标点93b而提取，但对于进入目标点93b，也可以利用除此以外的其他方法来提取。图10是提取进入目标点时的变形例的说明图。对于进入目标点93b，例如，也可以在车辆I的行驶中基于驾驶员注视前方时的距离即前方注视距离来提取。此处，一般而言，驾驶员大多注视规定时间处的位置，因此，在将前方注视距离设为L，车速设为V，规定时间设为At时，前方注视距离可以如下表示L=VAt。规定时间At可以预先设定，因此，通过将当前的车速V与规定时间At相乘来算出前方注视距离L，关于进入目标点93b，也可以从如上算出的前方注视距离L的前端向理想行驶轨迹91引垂线，将垂足作为进入目标点93b。S卩，如图10所示，也可以将车辆I前方的规定范围内的前方注视距离L的前端部100与进入目标点93b的交点作为进入目标点93b而提取。前方注视距离L的前端部100在车辆I行驶时容易被驾驶员注视，在进行车辆I的驾驶操作吋，驾驶员自身成为容易作为前进方向的目标的部分。因此，将该前方注视距离L的前端部100与理想行驶轨迹91的交点作为进入目标点93b而提取，将车辆I向这样提取的进入目标点93b引导，由此能够毫无不适感地将车辆I引导向理想行驶轨迹91。由此，能够不会给驾驶员造成不适感地对车辆I进行适当的行驶控制。当在车辆I上设有能够识别驾驶员的视线的视线记录仪(未图示)或能够根据驾驶员的驾驶操作来推定驾驶员的视线的驾驶员注视模型等视线识别机构时，也可以将沿着驾驶员的视线的方向延伸的线与理想行驶轨迹91的交点作为进入目标点93b而提取。一般而言，在车辆行驶时，尤其是朝向弯路行驶时，驾驶员将视线朝向使车辆I前进时的目标点。因此，将驾驶员的视线的方向与理想行驶轨迹91的交点作为进入目标点93b而提取并对车辆I进行引导，由此能够毫无不适感地进行引导，能够不会给驾驶员造成不适感地对车辆I进行适当的行驶控制。在实施方式的车辆控制装置2中，对于引导目标点93，提取了重要目标点93a和进入目标点93b，但对于引导目标点93，也可以提取除此以外的目标点来作为引导目标点93。引导目标点93在理想行驶轨迹91上设定有多个，在多个引导目标点93处，若对车辆I进行引导时的影响度不同，则可以将除重要目标点93a和进入目标点93b以外的目标点作为引导目标点93而提取。驾驶员在弯路部分行驶时，容易注视弯路的曲率发生变化的部分或弯路的起始端即从直线向曲线转变的部分，因此也可以在这些部分设定引导目标点93。即，曲率发生变化的部分等驾驶员容易注视的部分易于在车辆I行驶时成为驾驶员的目标点。因此，在车辆I行驶过程中的道路90上的、设定于这种容易注视的部分处的理想行驶轨迹91上提取引导目标点93，并向该引导目标点93引导车辆I，由此能够毫无不适感地进行引导。这样地在设定于道路90的弯路上的理想行驶轨迹91上提取引导目标点93吋，优选根据设定引导目标点93的位置的理想行驶轨迹91的曲率而使影响度不同。即，优选为，随着设定有引导目标点93的理想行驶轨迹91的曲率变高而提高将车辆I向引导目标点93引导时的強制力。另外，当提取多个引导目标点93吋，优选提高设定在理想行驶轨迹91的曲率发生变化的部分处的引导目标点93的影响度。即，优选为，当提取多个引导目标点93时，相对地提高将车辆I向道路90的从直线向弯路连接的部分等、设定在理想行驶轨迹91的曲率 发生变化部分处的引导目标点93进行引导时的強制力。曲率较高的部分因在车辆I行驶时容易发生侧滑等导致车辆I行驶时的危险度变高，而且，即使在曲率发生变化的部分，由于行驶中的车辆I的举动发生变化，因此危险度也变高。因此，通过提高将车辆I向设定在这种部分的引导目标点93进行引导时的強制力，能够进ー步提高车辆I行驶时的安全性。其结果是，能够更可靠地对车辆I进行适当的行驶控制，而不会给驾驶员造成不适感。另外，在车辆I的速度较快时，与较慢时相比，驾驶员的注视点位于远处，因此车辆I行驶时的驾驶员的目标点比慢时更靠远处。因此，在提取多个引导目标点93时，随着车速变高，优选提高设定在车辆I的远处的引导目标点93的影响度。由此，能够提高将车辆I向设定在车辆I的远处的引导目标点93进行引导时的強制力，因此能够以接近驾驶员的驾驶意图的状态来引导车辆I。其结果是，能够更可靠地对车辆I进行适当的行驶控制，而不会给驾驶员造成不适感。在路宽较窄的情况下，车辆I容易在道路90的路肩附近等道路的端部进行行驶，危险度变高，因此随着车辆I行驶的道路90的路宽变窄，优选提高在路宽的靠 近中央的位置所设定的引导目标点93的影响度。这样地，在路宽较窄的情况下，提高路宽的靠中央的引导目标点93的影响度，由此提高引导车辆I时的強制力，能够向路宽的靠中央处引导车辆1，因此能够进ー步提高车辆I行驶时的安全性。相反，在路宽较宽的情况下，例如在弯路上行驶时，通过在外内外的轨迹上设定引导目标点93等在通常认为理想的行驶轨迹上设定引导目标点93，能够使车辆I高效地进行行驶。其结果是，能够更可靠地对车辆I进行适当的行驶控制，而不会给驾驶员造成不适感。另外，在车辆I行驶时，除了弯路的曲率的大小或曲率发生变化以外，根据车辆I行驶的位置接近道路90的路肩、路面发生冻结等而使摩擦系数y降低、摩擦系数U发生变化或接近其他的车辆等其他的交通工具等行驶状态而使危险度发生变化。因此，由雷达60等来检测其他的车辆等，在检测到危险度较高的状态时，优选降低多个引导目标点93中的设定在这些危险度较高的部分的引导目标点93的重要度，并降低将车辆I向引导目标点93引导时的影响度。由此，在使车辆I沿着理想行驶轨迹91进行行驶时，将车辆I向设定在该危险度较高的部分的引导目标点93进行引导时的強制力降低，因此驾驶员在进行避开这些危险度较高的部分的驾驶操作时，能够抑制強制地向该危险度高的部分进行引导。而且，这样地根据危险度而使向引导目标点93引导车辆I时的影响度不同并将车辆I向引导目标点93引导，由此能够顺畅地避免危险度较高的行驶状态，同时进行使车辆以理想行驶轨迹进行行驶的控制。其结果是，能够更可靠地对车辆I进行适当的行驶控制，而不会给驾驶员造成不适感。另外，在波状行驶时，在将驱动カ断开的情况下，优选将离合器释放。而且，在驱动装置10上设有行星齿轮(未图示)时，通过切换该行星齿轮的动作，而能够切换发动机12与驱动轮侧的动力的传递和切断，在波状行驶时将驱动カ断开的情况下，也可以通过切換行星齿轮的动作来实现。这样ー来，对发动机12与驱动轮侧的动力的传递和切断进行切換的机构在波状行驶时将驱动カ断开的情况下，只要能够切断驱动轮侧与发动机12的旋转即可，对其方式未作限定。另外，在将车辆I向引导目标点93引导时，也可以使用除控制车速或控制VGRS以外的其他方法。例如，也可以在将车辆I的左右悬架单元彼此连接的稳定器40上设置能够调节在左右车轮5之间传递车轮5的上下方向的动作时的传递率的稳定器促动器45，通过调节该传递率来引导车辆I。通过控制稳定器促动器45，能够调节向左右的车轮5或前后的车轮5施加的载荷，与转向角对应的车辆I的转弯カ发生变化,因此能够使实际的转弯カ变为所希望的转弯力。由此，能够将车辆I向引导目标点93引导。另外，理想行驶轨迹91作为能够在道路90上高效行驶的轨迹而被算出，但也可以基于除效率以外的其他观点来算出。例如，也可以算出危险度较低而能够进行安全行驶的行驶轨迹，作为理想行驶轨迹91。而且，这样对车辆I进行行驶控制的目标也可以算出轨迹以外的參数。即，也可以不是由线表示的轨迹，而算出具有规定范围的区域，以作为目标行驶区域、即对车辆I进行行驶控制时的作为目标的行驶区域。此时，引导目标点93在该目标行驶区域上设定有多个，使引导车辆I时的影响度不同。由此，在不会对驾驶员造成不适感的范围内将车辆I向目标行驶区域引导而能够在目标行驶区域内行驶，从而能够对车辆I进行适当的行驶控制。エ业实用性
如上所述，本发明的车辆控制装置在能够对基于驾驶员驾驶操作的行驶控制进ー步施加所希望的行驶控制的车辆中有用，尤其是适于能够根据行驶的道路而施加适当控制的车辆。
权利要求
1.一种车辆控制装置，设定作为对车辆进行行驶控制时的目标的行驶区域即目标行驶区域而进行所述行驶控制，其特征在于， 在所述目标行驶区域上设定多个在进行所述行驶控制时引导所述车辆的目标位置， 在将所述车辆向所述目标位置引导时，在多个所述目标位置使引导所述车辆时的影响度互不相同而进行引导。
2.根据权利要求I所述的车辆控制装置，其中， 对于多个所述目标位置，使对所述车辆进行转向控制时的所述影响度不同。
3.根据权利要求I所述的车辆控制装置，其中， 所述目标行驶区域设定作为所述车辆行驶的轨迹即目标轨迹， 对于多个所述目标位置，根据设定所述目标位置的位置处的所述目标轨迹的曲率而使所述影响度不同。
4.根据权利要求I所述的车辆控制装置，其中， 对于多个所述目标位置，提高设定在接近驾驶员的注视位置的部分的所述目标位置的所述影响度。
5.根据权利要求I所述的车辆控制装置，其中， 所述目标行驶区域设定作为所述车辆行驶的轨迹即目标轨迹， 对于多个所述目标位置，提高设定在所述目标轨迹的曲率发生变化的部分的所述目标位置的所述影响度。
6.根据权利要求I所述的车辆控制装置，其中， 对于多个所述目标位置，随着所述车辆的速度提高而提高设定在所述车辆的远处的所述目标位置的所述影响度。
7.根据权利要求I所述的车辆控制装置，其中， 对于多个所述目标位置，随着所述车辆行驶的道路的路宽变窄而提高设定在靠近所述路宽中央的位置的所述目标位置的所述影响度。
8.根据权利要求I所述的车辆控制装置，其中， 对于多个所述目标位置，降低设定在危险度高的部分的所述目标位置的所述影响度。
全文摘要
为了能够不会给驾驶员造成不适感地对车辆(1)进行适当的行驶控制，设定作为进行车辆(1)的行驶控制时的目标的行驶轨迹即理想行驶轨迹(91)，在理想行驶轨迹(91)上，设定多个在进行行驶控制时引导车辆(1)的引导目标点(93)，在将车辆(1)向引导目标点(93)引导时，在多个引导目标点(93)使引导车辆(1)时的影响度互不相同而进行引导。由此，在理想行驶轨迹(91)上，对于重要度较低的部分，降低引导目标点(93)的影响度而引导车辆(1)，由此成为强制力较小的状态下的引导，因此能够不会给驾驶员造成不适感地进行引导。而且，在理想行驶轨迹(91)上，对于重要度高的部分，提高引导目标点(93)的影响度而引导车辆(1)，由此以较大强制力进行引导，因此能够对车辆(1)进行适当的行驶控制。
文档编号B62D6/00GK102712318SQ20108006147
公开日2012年10月3日 申请日期2010年1月15日 优先权日2010年1月15日
发明者入江喜朗 申请人:丰田自动车株式会社