車輛用操舵控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基于車輛的目標(biāo)路線來算出用于轉(zhuǎn)舵控制輪胎角度的致動器(actuator)的操作量的車輛用操舵控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在日本特開2012 - 51441號公報中公開有將手動操舵自動切換為自動操舵的裝置。該裝置中，當(dāng)在自動操舵期間用戶對方向盤的操舵角達(dá)到預(yù)定以上時，從自動操舵切換到手動操舵。其后，以方向盤的操舵角小于預(yù)定為條件，該裝置將手動操舵自動切換為自動操舵。該裝置在方向盤的操舵角成為小于預(yù)定后，在目標(biāo)路線與車輛的實(shí)際的路線的差為閾值以下時，自動將操舵切換為自動操舵。
[0003]發(fā)明人們對在方向盤的操舵角為預(yù)定以上時切換為自動操舵的情況進(jìn)行了研宄。在方向盤的操舵角為預(yù)定以上時，有時操舵角發(fā)生變化。與操舵角的變化相應(yīng)的輪胎角度的變化反映于車輛的實(shí)際朝向需要花費(fèi)時間。因此，在輪胎角度的變化反映于實(shí)際的路線之前，可能會對目標(biāo)路線和實(shí)際的車輛路線進(jìn)行比較。這樣比較的結(jié)果，在判定為兩者路線之間的差為閾值以下時，可能自動操舵與用戶意圖的操舵不匹配。因此，在方向盤的操舵角為預(yù)定以上的狀態(tài)下，作為向上述自動操舵切換的執(zhí)行條件而僅采用上述路線之間的差為閾值以下這一條件時，伴隨自動操舵處理的開始，車輛的舉動可能帶給用戶違和感。
[0004]上述裝置切換手動操作和自動操舵，所述手動操作基于對方向盤的輸入操作來操作用于轉(zhuǎn)舵控制輪胎角度的致動器，所述自動操舵與對方向盤的輸入操作獨(dú)立地操作用于轉(zhuǎn)舵控制輪胎角度的致動器。在該情況下，伴隨從手動操舵向自動操舵的切換，裝置將貢獻(xiàn)率從O切換到100%。貢獻(xiàn)率是為了進(jìn)行自動操舵而算出的操作量對致動器的操作貢獻(xiàn)的比例。在自動操舵時執(zhí)行增大貢獻(xiàn)率的處理的裝置中，根據(jù)其執(zhí)行條件，車輛的舉動可能帶給用戶違和感這一上述情況基本是共通的。例如，在自動操舵時將貢獻(xiàn)率切換為小于100%的預(yù)定值的裝置中也存在上述情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種在執(zhí)行增大貢獻(xiàn)率的處理時能夠抑制帶給用戶違和感的車輛用操舵控制裝置，所述貢獻(xiàn)率是基于目標(biāo)路線算出的操作量對致動器的操作貢獻(xiàn)的比例。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一方案中提供一種車輛用操舵控制裝置。該車輛用操舵控制裝置具備:操作部，其對用于轉(zhuǎn)舵控制輪胎角度的致動器進(jìn)行操作；算出部，其基于車輛的目標(biāo)路線算出所述致動器的目標(biāo)操作量；匹配判定部，其在方向盤的操舵角為預(yù)定角以上時，判定與對所述方向盤的輸入操作相應(yīng)的車輛的第一操舵和基于所述目標(biāo)路線的第二操舵之間的匹配性是否為預(yù)定值以上；以及貢獻(xiàn)率增大部，在所述操作部至少基于對所述方向盤的輸入操作來操作所述致動器時，以由所述匹配判定部判定為所述匹配性為所述預(yù)定值以上為條件，來使貢獻(xiàn)率增大，所述貢獻(xiàn)率是所述目標(biāo)操作量對由所述操作部進(jìn)行的所述致動器的實(shí)際操作量貢獻(xiàn)的比例。
[0007]在上述裝置中，將由匹配判定部判定為與對方向盤的輸入操作相應(yīng)的車輛的操舵與基于所述目標(biāo)路線的操舵具有預(yù)定以上的匹配性作為使貢獻(xiàn)率增大的條件。在判定為具有預(yù)定以上的匹配性時，由于與方向盤的輸入操作相應(yīng)的車輛的操舵和基于目標(biāo)路線的操舵匹配，所以即使增大貢獻(xiàn)率，也能合適地抑制車輛的舉動帶給用戶違和感。
[0008]此外，在操舵角改變的情況下，從操舵角改變開始到車輛的朝向發(fā)生變化為止可能產(chǎn)生延遲。因此，為了不因在操舵角為預(yù)定以上時使由算出處理部算出的操作量的貢獻(xiàn)率增大的處理，而使得車輛的舉動帶給用戶違和感，可考慮與僅限用戶欲使車輛直行前進(jìn)時所執(zhí)行的車道保持輔助處理相比，需要更慎重地設(shè)定使貢獻(xiàn)率增大的條件。因而，在對方向盤存在預(yù)定以上的輸入時判定是否具有上述預(yù)定以上的匹配性的匹配判定部，作為判定增大貢獻(xiàn)率的處理的執(zhí)行條件是否成立的利用價值尤其重大。
[0009]在一種實(shí)施方式中，所述匹配判定部被構(gòu)成為:作為與所述第一操舵相關(guān)的參數(shù)，將由對所述方向盤的輸入操作實(shí)現(xiàn)的操舵角、與該輸入操作相應(yīng)的輪胎角度及與該輸入操作相應(yīng)的操作量的至少I個作為輸入，判定所述匹配性是否為所述預(yù)定值以上。
[0010]與輸入操作相應(yīng)的操舵角、輪胎角度及操作量是根據(jù)用戶對方向盤的輸入操作而確定的量。鑒于這一點(diǎn)，在上述裝置中，將與輸入操作相應(yīng)的操舵角、輪胎角度及操作量的至少I個用作用于判定是否具有預(yù)定以上的匹配性的輸入，由此能夠簡單且高精度地掌握與用戶對方向盤的輸入操作相應(yīng)的操舵，同時可判定是否具有預(yù)定以上的匹配性。
[0011]所述匹配判定部被構(gòu)成為:將作為由所述算出部生成的中間變量及所述目標(biāo)操作量中的任一方的運(yùn)算參數(shù)作為輸入，判定所述第一操舵與在假定增大了所述貢獻(xiàn)率時實(shí)現(xiàn)的操舵之間的匹配性是否為預(yù)定值以上。
[0012]上述運(yùn)算參數(shù)是適合確定通過增大由算出處理部算出的操作量的貢獻(xiàn)率而實(shí)現(xiàn)的操舵的參數(shù)。因此，根據(jù)將上述運(yùn)算參數(shù)作為輸入的匹配判定部的上述判定，可以將能夠抑制因增大貢獻(xiàn)率而車輛所表現(xiàn)出的舉動帶給用戶違和感的條件作為使貢獻(xiàn)率增大的條件。
[0013]在一種實(shí)施方式中，所述算出部被構(gòu)成為:設(shè)定用于使車輛的路線與所述目標(biāo)路線一致的控制量的指令值作為所述中間變量，算出用于將所述控制量控制成所述指令值的所述致動器的操作量。
[0014]在一種實(shí)施方式中，所述控制量包括車輛的偏航角、偏航速度以及在車道上在與車輛的行進(jìn)方向正交的方向上的速度中的至少I個。
[0015]車輛的偏航角、偏航速度、車道上在與車輛的行進(jìn)方向正交的方向上的速度是對于車輛的操舵控制而言重要的參數(shù)。因此，通過采用上述參數(shù)作為控制量，能夠適當(dāng)?shù)貥?gòu)成算出處理部。
[0016]所述匹配判定部被構(gòu)成為:作為與所述第一操舵相關(guān)的參數(shù)，將與對所述方向盤的輸入操作相應(yīng)的操舵角、與該輸入操作相應(yīng)的輪胎角度及與該輸入操作相應(yīng)的操作量的至少I個作為輸入，判定所述匹配性是否為所述預(yù)定值以上，所述運(yùn)算參數(shù)的維度與下述任意一方的維度相同:作為與所述第一操舵相關(guān)的參數(shù)輸入的、作為所述中間變量的所述輪胎角度的指令值、作為所述中間變量的操舵角的指令值、及所述目標(biāo)操作量。
[0017]在上述裝置中，與操舵角、輪胎角度及操作量的至少I個相關(guān)的實(shí)際值和由算出處理部算出的值用于判定是否具有預(yù)定以上的匹配性。上述操舵角和/或輪胎角度、操作量是算出處理部的輸出側(cè)的參數(shù)，因此是確定致動器的實(shí)際動作的參數(shù)，是容易直接關(guān)聯(lián)車輛的舉動的參數(shù)。因此，在上述裝置中，能夠高精度地判定使貢獻(xiàn)率增大時的車輛的舉動和與輸入操作相應(yīng)的車輛的舉動是否具有預(yù)定以上的匹配性。
[0018]在一種實(shí)施方式中，所述匹配判定部被構(gòu)成為:以如下兩個偏離程度的至少一方為預(yù)定以下的期間達(dá)到預(yù)定時間以上為條件，判定為所述匹配性為所述預(yù)定值以上，所述兩個偏離程度的一方是，在根據(jù)需要對作為所述中間變量的輪胎角度的指令值或操舵角的指令值、和與所述輸入操作相應(yīng)的操舵角或與所述輸入操作相應(yīng)的輪胎角度進(jìn)行了使彼此的大小單位相同的歸一化時的偏離程度，另一方是與對所述方向盤的輸入操作相應(yīng)的操作量和所述目標(biāo)操作量的偏尚程度。
[0019]在上述裝置中，以上述至少一方為預(yù)定以下的狀態(tài)持續(xù)為條件，判定為具有預(yù)定以上的匹配性，由此無論上述至少一方的高階微分值等如何，都能進(jìn)行上述判定。
[0020]在一種實(shí)施方式中，所述算出部具備反饋控制部。所述反饋控制部具備:履歷反映部，其基于與反饋控制量相關(guān)的當(dāng)前的采樣值和預(yù)定個數(shù)以上的過去的采樣值，來決定輸出；和增益降低部，其在沒有進(jìn)行使所述貢獻(xiàn)率增大的處理時，與進(jìn)行使所述貢獻(xiàn)率增大的處理時相比，使所述履歷反映部決定所述輸出的處理的增益降低。所述匹配判定部被構(gòu)成為:將在通過所述增益降低部正在進(jìn)行增益的降低處理的狀態(tài)下由所述算出部算出的所述運(yùn)算參數(shù)作為輸入，判定所述匹配性是否為所述預(yù)定值以上。輸入到所述匹配判定部的所述運(yùn)算參數(shù)是比所述履歷反映部位于下游的參數(shù)。
[0021]預(yù)定履歷反映控制部除了當(dāng)前的采樣值之外，還基于預(yù)定個數(shù)以上的過去的采樣值來決定輸出值，因此可實(shí)現(xiàn)在僅使用當(dāng)前的采樣值時所無法實(shí)現(xiàn)的控制。但是，在貢獻(xiàn)率未被增大時，使預(yù)定履歷反映控制部的增益與增大時相同的情況下，由于預(yù)定履歷反映控制部的輸出值對致動器的操作量貢獻(xiàn)的比例低，因此可能其輸出值成為不適當(dāng)?shù)闹挡㈦S時間演化。因此，在使增益相同時，在將位于預(yù)定履歷反映控制部的輸出值的下游而反映輸出值的運(yùn)算參數(shù)作為匹配判定部的輸入的情況下，擔(dān)心是否具有預(yù)定以上的匹配性的判定精度降低。鑒于這一點(diǎn)，在上述裝置中通過具備增益降低處理部，由此可合適地抑制發(fā)生這樣擔(dān)心的事態(tài)。
[0022]在一種實(shí)施方式中，所述匹配判定部被構(gòu)成為:將作為所述控制量的指令值的車輛的偏航角的指令值、偏航速度的指令值以及在車道上在與車輛的行進(jìn)方向正交的方向上的速度的指令值中的至少I個、和與所對應(yīng)的所述控制量相關(guān)的實(shí)際值作為輸入，判定所述匹配性是否為所述預(yù)定值以上，所述控制量的指令值是所述中間變量。
[0023]由算出處理部實(shí)現(xiàn)的操舵根據(jù)控制量的指令值而確定。鑒于這一點(diǎn)，在上述裝置中，算出處理部輸入作為控制量的參數(shù)，由此在判定是否具有預(yù)定以上的匹配性方面，能夠使用與使貢獻(xiàn)率增大時的車輛的舉動相關(guān)的高精度的信息。
[0024]在一種實(shí)施方式中，所述貢獻(xiàn)率增大部具備漸增部，該漸增部將實(shí)際的操作量從與所述輸入操作相應(yīng)的操作量向通過使所述貢獻(xiàn)率增大而實(shí)現(xiàn)的操作量逐漸轉(zhuǎn)變，由此來增大所述貢獻(xiàn)率。
[0025]在上述裝置中，在使貢獻(xiàn)率增大時，不是使貢獻(xiàn)率階躍式增大，而是通過漸增處理部使貢獻(xiàn)率逐漸增大。因此，與使貢獻(xiàn)率階躍式增大的情況相比，能夠更順暢地進(jìn)行貢獻(xiàn)率的增大。
[0026]在一種實(shí)施方式中，具備輸入部，該輸入部用于用戶輸入是否允許由所述貢獻(xiàn)率增大部執(zhí)行貢獻(xiàn)率的增大處理。所述貢獻(xiàn)率增大部使所述貢獻(xiàn)率增大的條件包括執(zhí)行允許輸入到所述輸入部這一條件。
[0027]在上述裝置中，以向輸入部輸入允許執(zhí)行這一內(nèi)容為條件來使貢獻(xiàn)率增大，因此在用戶不希望增大貢獻(xiàn)率時，能夠合適地抑制發(fā)生使貢獻(xiàn)率增大的事態(tài)。
[0028]所述車輛用操舵控制裝置具備檢測所述執(zhí)行允許輸入到所述輸入部的檢測部。所述貢獻(xiàn)率增大部使所述貢獻(xiàn)率增大的條件包括如下條件:在由所述匹配判定部判定為所述匹配性為所述預(yù)定值以上之后，由所述檢測部檢測到所述執(zhí)行允許的輸入。
[0029]在上述裝置中，將在由匹配判定部判定為具有預(yù)定以上的匹配性之后進(jìn)行允許執(zhí)行的輸入操作作為使貢獻(xiàn)率增大的條件，由此能夠更可靠地掌握用戶是否意圖貢獻(xiàn)率的增大處理，同時能夠執(zhí)行貢獻(xiàn)率的增大處理。
[0030]所述車輛用操舵控制裝置具備:檢測所述執(zhí)行允許輸入到所述輸入部的檢測部，和記錄用于判定所述匹配性是否為所述預(yù)定值以上的輸入?yún)?shù)的記錄部。所述匹配判定部在由所述檢測部檢測到所述執(zhí)行允許的輸入時，基于在該檢測以前的預(yù)定時間由所述記錄部記錄的輸入?yún)?shù)的時序數(shù)據(jù)，判定所述匹配性是否為所述預(yù)定值以上。
[0031]在上述裝置中，以向輸入部輸入允許執(zhí)行這一內(nèi)容為條件來使判定是否具有預(yù)定以上的匹配性，因此在用戶不希望增大貢獻(xiàn)率時，能夠合適地抑制發(fā)生使貢獻(xiàn)率增大的事
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[0032]所述車輛用操舵控制裝置具備檢測所述執(zhí)行允許輸入到所述輸入部的檢測部。所述匹配判定部在車輛的行駛期間由所述檢測部檢測到所述執(zhí)行允許的輸入之后，執(zhí)行所述匹配性是否為所述預(yù)定值以上的判定。
[0033]在上述裝置中，以車輛的行駛期間向輸入部輸入允許執(zhí)行這一內(nèi)容為條件來判定是否具有預(yù)定以上的匹配性，因此即使在車輛的行駛以前和/或上一次行駛時向輸入部輸入了允許執(zhí)行這一內(nèi)容，也不判定是否具有預(yù)定以上的匹配性。因此，在用戶不希望增大貢獻(xiàn)率時，能夠合適地抑制發(fā)生使貢獻(xiàn)率增大的事態(tài)。
[0034]所述貢獻(xiàn)率增大部使所述貢獻(xiàn)率增大的條件，除了由所述匹配判定部判定為所述匹配性為所述預(yù)定值以上這一條件之外，還包括如下條件的至少一個:(a)車道的識別的可靠度為預(yù)定以上這一條件，(b)所述目標(biāo)操作量及與該目標(biāo)操作量相應(yīng)的輪胎角度的至少一方具有預(yù)定值以上的余裕量這一條件。
[0035]在車道的識別的可靠度低時，擔(dān)心由算出處理部實(shí)現(xiàn)的操舵的可靠性變低。因此，考慮優(yōu)選基于對方向盤的輸入操作進(jìn)行操舵。鑒于這一點(diǎn)，通過以上述(a)為條件，在由算出處理部實(shí)現(xiàn)的操舵的可靠性降低時，可優(yōu)先進(jìn)行由對方向盤的輸入操作實(shí)現(xiàn)的操舵。
[0036]另一方面，通常，控制器設(shè)有上限、下限等，該情況對于算出處理部也相符。此外，致動器的操作量、控制量也存在極限。而且，在與極限值(上限、下限)的余裕量小的情況下，可想到要適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行基于算出處理部的控制會比較困難。鑒于這一點(diǎn)，通過以上述(b)為條件，能夠合適地抑制發(fā)生這樣的事態(tài)。
[0037]所述算出部具備反饋控制部，所述貢獻(xiàn)率增大部使所述貢獻(xiàn)率增大的條件，除了由所述匹配判定部判定為所述匹配性為所述預(yù)定值以上這一條件之外，還包括反饋控制部的輸出的絕對值為預(yù)定值以下這一條件。
[0038]在反饋控制部的輸出值大的情況下，與反饋控制部的輸出值小的情況相比，存在控制的穩(wěn)定性降低的傾向。在上述裝置中，鑒于這一點(diǎn)，使貢獻(xiàn)率增大的處理的執(zhí)行條件包括反饋控制部的輸出的絕對值為預(yù)