CN101817329B - 车辆驾驶操作支持设备和方法以及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆驾驶操作支持设备和方法以及车辆。该车辆用的车辆驾驶操作支持设备，包括：感测部，用于感测车辆的、包括包含车辆周围的障碍物的周围状况的行驶状况；以及控制部，用于根据该行驶状况，计算车辆的潜在风险。该控制部进行支持控制以根据潜在风险支持驾驶员，并进行辅助控制以根据潜在风险限制向驾驶员传递干扰(来自道路的振动等)。

Description

车辆驾驶操作支持设备和方法以及车辆
技术领域
本发明涉及用于支持车辆的驾驶员的设备和处理以及车辆。
背景技术
车辆驾驶(操作)支持系统被配置为通过控制转向反作用力、加速反作用力或制动反作用力来支持驾驶员。日本专利文献特开平10-211886示出以下技术：根据感测到的包括车辆周围的障碍物的周围状况计算潜在风险，并且根据计算出的潜在风险控制转向辅助转矩，从而通过使驾驶员充分认识周围状况来支持该驾驶员。
发明内容
然而，在独立进行例如用于沿车辆的纵向方向(前后方向)和横向方向(左右方向)支持驾驶员的各种控制操作的系统中，在一些驾驶情形下难以将用于支持驾驶员的消息适当地传达至该驾驶员。因此，本发明的目的是提供用于更适当地支持驾驶员的技术。
根据本发明的一个方面，一种车辆驾驶操作支持(控制)设备，包括：车辆状态感测部，用于感测车辆的车辆状态；障碍物状况感测部，用于监视包括所述车辆周围的障碍物的周围状况；操作输入部，其中，驾驶员将驾驶员的驾驶操作输入至所述操作输入部，以操作所述车辆；动作调节部，用于调节输入至所述驾驶员的运动；以及控制部，用于：根据所述车辆状态和所述周围状况，计算对于所述障碍物的潜在风险；根据所述潜在风险，提供对所述驾驶操作的操作反作用力；以及进行辅助控制，从而根据所述潜在风险，通过控制所述动作调节部，限制向所述驾驶员传递干扰。
根据本发明的另一方面，一种车辆，包括如上所述的车辆驾驶操作支持(控制)设备。
根据本发明的又一方面，一种车辆驾驶操作支持(控制)设备，包括：感测部，用于感测车辆的、包括包含所述车辆周围的障碍物的周围状况的行驶状况；以及控制部，用于：根据所述行驶状况，计算所述车辆的潜在风险；进行支持控制，从而根据所述潜在风险，产生所述车辆的反作用力；以及进行辅助控制，从而根据所述潜在风险，限制向所述驾驶员传递干扰。
根据本发明的再一方面，一种车辆驾驶操作支持(控制)方法，包括：感测车辆的、包括包含所述车辆周围的障碍物的周围状况的行驶状况；根据所述行驶状况，计算所述车辆的潜在风险；进行支持控制，从而根据所述潜在风险，产生所述车辆的反作用力；以及进行辅助控制，从而根据所述潜在风险，限制向所述驾驶员传递干扰。
附图说明
图1是示意性示出配备有根据第一实施方式的实施例的驾驶操作支持(控制)系统1的车辆(或本车辆)1A的示意图。
图2是示意性示出车辆1A的驾驶操作支持系统1的示意图。
图3是示出图2的支持系统中用于计算转向反作用力控制所使用的阻尼力的控制映射的图。
图4是示意性示出第一实施方式的实施例中采用的主动悬架系统的示意图。
图5是示出由图2所示的支持系统的控制器50进行的潜在风险计算处理的流程图。
图6是示出由控制器50进行的信息传递控制处理的流程图。
图7是示出潜在风险和信息传递控制处理中使用的信息传递控制基准参数α0之间的关系的图。
图8是示出由控制器50进行的纵向驾驶操作支持控制处理的流程图。
图9A和9B是示出纵向力控制的示意图。
图10是示出横向驾驶操作支持控制处理的流程图。
图11是示出潜在风险RP和信息传递控制基准参数α0之间的关系的另一示例的图。
图12是示出潜在风险RP和操作反作用力(转向反作用力和/或踏板反作用力)之间的关系的图。
图13是示出应用例2的信息传递控制的流程图。
图14是示出代替主动悬架系统、配备有阻尼力控制系统的车辆的示意图。
图15是以截面部分示出阻尼力控制装置作为例子的正视图。
图16是用于示出相对于可变阻尼力减震器中的阀元件的位置的阻尼力特性的图。
图17是示出控制器50的功能布置的示例的框图。
图18是示出应用例4中的车辆1A的示意图。
图19是示出潜在风险RP和参数Dd之间的特性的图。
图20是示出悬置式座椅601的示意图。
图21A是示出座椅的支撑结构的放大侧视图，并且图21B是座椅的支撑结构的平面图。
图22是示出根据第二实施方式的信息传递控制处理的流程图。
图23是示出修正增益Kα和车辆稳定性之间的关系的图。
图24A、24B和24C是示出依赖于各种车辆操作状态的车辆稳定性的图。
图25是示出根据第三实施方式的信息传递控制处理的流程图。
图26是示出修正增益Kα’和车辆稳定性之间的关系的图。
图27是示出根据第四实施方式的车辆状态传递量确定处理的流程图。
图28是示出图27的步骤S800中的车辆运行状况判别处理的流程图。
图29是示出图28的步骤S810中的转弯动作判别处理的流程图。
图30是示出图28的步骤S820中的加速动作判别处理的流程图。
图31是示出为了保持车辆速度恒定的加速开度和制动压力相对于车辆速度的特性的图。
图32是示出图28的步骤S830中的减速动作判别处理的流程图。
图33是示出图27的步骤S900中的基本信息传递量计算处理的流程图。
图34是示出图33的步骤S910中的基本横向运行状况传递程度计算处理的流程图。
图35是示出基本横向运行状况传递程度Kgy0相对于横向加速度的绝对值的关系的图。
图36是示出图33的步骤S920中的基本纵向运行状况传递程度计算处理的流程图。
图37是示出基本纵向运行状况传递程度Kgx0相对于加速开度ACC和制动压力BRK的关系的图。
图38是示出图33的步骤S930中的基本垂直运行状况传递程度计算处理的流程图。
图39是示出基本垂直运行状况传递程度Kgz0相对于加速开度ACC和制动压力BRK的关系的图。
图40是示出图33的步骤S940中的基本操作力传递程度计算处理的流程图。
图41是示出基本操作力传递程度Kfy0相对于横向加速度YG的绝对值的关系的图。
图42是示出图27的步骤S1000中的最小信息传递量计算处理的流程图。
图43是示出车辆速度依赖信息传递程度Kv1相对于车辆速度的关系的图。
图44是示出亮度依赖信息传递程度Kb相对于车辆外部的亮度的关系的图。
图45是示出第二亮度依赖信息传递程度Kb1相对于车辆外部的亮度的关系的图。
图46是示出第一刮擦器状态依赖信息传递程度Kw和第二刮擦器状态依赖信息传递程度Kw1的值的表。
图47是示出道路类别依赖信息传递程度Kr的值的表。
图48是示出图27的步骤S1100中的命令信息传递量计算处理的流程图。
图49是示出图48的步骤S1110中的命令横向运行状况传递量计算处理的流程图。
图50是示出图48的步骤S1120中的命令纵向运行状况传递量计算处理的流程图。
图51是示出图48的步骤S1130中的命令垂直运行状况传递量计算处理的流程图。
图52是示出图48的步骤S1140中的命令操作力传递量计算处理的流程图。
具体实施方式
第一实施方式
实施例
图1示意性示出配备有根据本发明第一实施方式的实施例的车辆驾驶(操作)支持系统1的机动车辆(本车辆)1A。机动车辆1A包括：轮2FR、2FL、2RR和2RL；车体3；主动悬架系统(4)，其包括分别设置在车体3与轮2FR、2FL、2RR和2RL之间的主动悬架4FR、4FL、4RR和4RL；方向盘5；转向连杆6，其设置在方向盘5与转向轮2FR和2FL之间；加速踏板7；制动踏板8；以及摄像系统(9)，其包括分别设置在车体3的前后左右部位中的摄像机9F、9R、9SL和9SR，并被配置为通过摄像来监视车辆1A的周围。控制器50通过接收来自机动车辆1A上所安装的各种组件的信号来收集信息。
图2示出机动车辆1A的控制系统。图2所示的控制系统包括：激光雷达10；摄像机9F、9R、9SR和9SL；车辆速度传感器30；控制器50；转向反作用力控制装置60；伺服马达61、81和91；转向角度传感器62；加速(踏板)反作用力控制装置80；制动(踏板)反作用力控制装置90；驱动力控制装置100；制动力控制装置110；分别设置在主动悬架4FR、4FL、4RR和4RL中的致动器120FR、120FL、120RR和120RL；分别设置在主动悬架4FR、4FL、4RR和4RL中或附近的车体法向(或垂直)加速度传感器130FR、130FL、130RR和130RL；以及车辆状态感测装置140。
在该例子中，激光雷达10、摄像机9F、9R、9SR和9SL、车辆速度传感器30、控制器50、转向反作用力控制装置60、伺服马达61、81和91、转向角度传感器62、加速(踏板)反作用力控制装置80、制动(踏板)反作用力控制装置90、驱动力控制装置100、制动力控制装置110、致动器120FR、120FL、120RR和120RL、车体法向加速度传感器130FR、130FL、130RR和130RL、以及车辆状态感测装置140，这些可以作为构成根据第一实施方式的实施例的车辆驾驶操作支持系统1的组件。
将激光雷达10安装至机动车辆1A的护栅或保险杠等的前部，并被配置为利用红外激光脉冲水平扫描。激光雷达10接收由前方车辆的后端等的前方物体反射来的红外激光脉冲的反射波，并且根据接收到反射波的时间，测量机动车辆1A到各前方物体的距离和方向。将测量出的各物体的距离和方向供给至控制器50。
由相对于向前方向或车辆1A的纵向方向的角度来表示前方物体的方向。激光雷达10的扫描范围延伸至相对于向前方向的约±6度，并且激光雷达10可以检测该范围内的前方物体。该前方物体可以是前方车辆、行人或一些其它物体。
前方摄像机9F是例如安装在挡风玻璃上方的、具有CCD或CMOS成像器的小型摄像机等的摄像装置。摄像机9F将前方道路的图像数据供给至控制器50。摄像机9F具有水平延伸约±30度的摄像范围，并且摄像机9F可以覆盖该范围中的前方道路场景。
侧方摄像机9SR和9SL是例如分别安装在右侧后门和左侧后门上方的、CCD或CMOS摄像机等的摄像装置。摄像机9SR和9SL将相邻车道的状况等的车辆1A的右侧和左侧的场景的图像数据供给至控制器50。侧方摄像机9SR和9SL具有水平延伸约±60度的较宽的摄像范围。
后方摄像机9R是例如安装在后窗上方的、小型CCD或CMOS摄像机等的摄像装置。摄像机9R将后方道路的图像数据供给至控制器50。与前方摄像机9F相同，摄像机9R具有水平延伸约±30的摄像范围，并且摄像机9R可以覆盖该范围中的后方道路场景。
车辆速度传感器30根据例如车轮速度感测车辆1A的车辆速度，并将感测到的车辆速度供给至控制器50。
控制器50包括CPU等的处理单元、以及ROM和RAM等的外围装置，并且用作车辆驾驶操作支持控制系统和其它车辆控制系统中的控制部的主要组件。
控制器50根据来自车辆速度传感器30的车辆速度、从激光雷达10供给的距离信息以及从摄像机9F、9R、9SR和9SL供给的周围环境的图像信息，确定车辆周围的障碍物状况。控制器50通过处理从摄像机供给的图像信息来提取车辆周围的障碍物状况。
障碍物状况包括诸如以下障碍物状况中的一个或多个：到在本车辆1A前方行驶的前方车辆的距离；相邻车道中是否存在位于本车辆之后且朝向本车辆行驶的其它车辆以及该其它车辆的接近程度；本车辆相对于车道标记(白色线)的左右位置，即相对位置和角度；以及车道标记的形状。驾驶操作支持系统将在本车辆前方横穿的行人或两轮车检测为障碍物状况。
控制器50计算对于各障碍物的潜在风险(即，表示本车辆1A到障碍物的接近程度的物理量)。此外，控制器50通过合成或累计或总计车辆周围的障碍物的个体潜在风险，计算本车辆的周围环境的综合潜在风险，并且如后面所述，根据该潜在风险，进行用于协调如下控制的协调控制：车辆横向方向上的横向控制(转向反作用力和/或转向角的控制)；车辆纵向方向上的纵向控制(加速踏板和制动踏板至少之一的纵向(驱动/制动)力和/或反作用力的控制)；以及车辆垂直方向或法向方向上的垂直控制(主动悬架的液压和/或悬架冲程的控制)。
在本实施方式中，控制器50根据综合潜在风险(RP)进行车辆纵向、横向和垂直方向上的控制。在这种情况下，控制器50进行控制，从而限制或抑制向驾驶员传递被看作为驾驶操作支持控制的噪声的信息(路面状况和车辆运行状况等)，并且允许向驾驶员传递被看作为有助于引导驾驶员进行适当驾驶操作的信息(路面状况和车辆运行状况等)。
在该例子中，控制器50控制车辆的纵向(制动/驱动)力、由驾驶员所操作的操作输入装置中产生的操作反作用力(反作用力)和主动悬架系统的阻尼特性。该操作输入装置包括驾驶员输入加速操作的加速踏板7、驾驶员输入制动操作的制动踏板8和驾驶员输入转向操作的方向盘5中的任一个或多个。
对于主动悬架系统的阻尼特性，控制器50根据由从车体法向加速度传感器130FR、130FL、130RR和130RL分别输入至控制器50的传感器信号所表示的法向加速度X”2FR～X”2RL，控制各个主动悬架4FR、4FL、4RR或4RL中所设置的阻尼器的压力、或悬架冲程。
控制器50将法向加速度X”乘以预定增益Km，将车体法向加速度X”的积分∫dt乘以预定增益Kn，通过对通过这些相乘所获得的乘积相加来确定和，并且基于由此计算出的和，确定用于控制主动悬架4FR、4FL、4RR和4RL的阻尼器中的各压力控制致动器120FR、120FL、120RR和120RL的控制命令。
转向反作用力控制装置60包括在车辆的转向系统中，并被配置为响应于从控制器50传送来的命令信号，控制由伺服马达61生成的转矩。伺服马达61响应于转向反作用力控制装置60的命令，改变输出转矩。因此，控制器50可以将为驾驶员的转向操作所设置的转向反作用力控制为期望的目标值。在这种情况下，控制器50根据潜在风险控制转向反作用力。在施加转向反作用力的控制时，控制器50可以使用如图3所示的阻尼力计算控制映射。
根据转向角速度θ’和生成转矩TH计算添加至转向反作用力TR的阻尼力TD。随着转向角速度θ’增大，阻尼力TD单调或线性减小，并且随着生成转矩TH增大，阻尼力TD相对于转向角速度θ’的减小速率增大。在图3所示的例子中，阻尼力计算控制映射的横轴表示转向角速度θ’，并且纵轴表示阻尼力TD，并且以如下方式设置该控制映射。当转向角速度θ’沿正方向从0开始增大时，阻尼力TD与转向角速度θ’成比例地沿负方向从值TD0(0)开始减小。当转向角速度θ’沿负方向从0开始减小时，阻尼力TD与转向角速度θ’成比例地沿正方向从值TD0(0)开始增大。此外，随着生成转矩TH变大，阻尼力TD相对于转向角速度θ’的变化(增大或减小)速率增大。
该例子的转向角度传感器62是设置在转向杆或方向盘附近的角度传感器，并被配置为感测转向轴的旋转角度作为转向角度，并将感测到的转向角度供给至控制器50。
设置有用于感测驾驶员的加速操作量的加速操作(或加速输入)传感器。在该例子中，该加速操作传感器是用于感测以加速踏板7的加速踏板踩踏量或程度的形式的加速操作量的加速踏板冲程传感器(未示出)。将感测到的加速操作量供给至控制器50。
加速反作用力控制装置80响应于从控制器50供给的命令信号，控制由加速踏板82的连杆中包含的伺服马达81所生成的转矩。伺服马达81响应于来自加速反作用力控制装置80的命令改变由伺服马达81所生成的反作用力，并由此使得可以将驾驶员踩踏加速踏板82的加速操作期间所产生的踏板力控制为期望的目标值。
设置有用于感测驾驶员的制动操作量的制动操作传感器。在该例子中，制动操作传感器是用于感测以制动踏板8的制动踏板踩踏量或程度的形式的制动操作量的制动踏板冲程传感器(未示出)。将感测到的制动操作量供给至控制器50。
制动反作用力控制装置90响应于从控制器50供给的命令信号，控制由制动助力器所生成的制动辅助力。制动助力器响应于来自制动反作用力控制装置90的命令，改变由该制动助力器生成的制动辅助力，并由此使得可以将驾驶员踩踏制动踏板8的制动操作期间所生成的踏板力控制为期望的目标值。随着制动辅助力增大，制动反作用力变小，并且制动踏板8变得更容易踩踏。
驱动力控制装置100包括引擎控制器，并且响应于来自控制器50的命令信号，控制车辆的引擎的引擎转矩。
制动力控制装置110包括制动压力控制器，并且响应于来自控制器50的命令信号，控制制动液压。
车辆状态感测装置140包括横向加速度传感器、横摆率传感器、加速开度传感器和制动压力传感器等的用于感测本车辆1A的车辆状态的各种车辆状态传感器，并将感测到的横向加速度(或横向G)、横摆率、加速开度ACC、制动压力BRK等的感测到的车辆操作状态供给至控制器50。
主动悬架机构
图4示出该例子的车辆1A中采用的主动悬架系统或机构。如图4所示，将各个主动悬架4FR、4FL、4RR和4RL设置在车体的车体侧构件12与支撑轮2FR、2FL、2RR和2RL中的相应轮的车轮侧构件14之间。各主动悬架4FR～4RL包括致动器120FR、120FL、120RR或120RL，螺旋弹簧16FR、16FL、16RR或16RL，以及用于仅响应于来自控制器50的命令控制相应的致动器的工作液压的压力控制阀17FR、17FL、17RR或17RL。压力控制阀17FL～17RR经由液体通道25与液压源(压力源)24相连接。至少一个高压侧储蓄器28H与液体通道25相连接。每个主动悬架的压力控制阀通过具有节流阀28V的液体通道，与相应的低压侧储蓄器28L相连接。每个主动悬架的致动器120FR、120FL、120RR或120RL包括与以下液体通道相连接的液压缸15FR、15FL、15RR或15RL，该液体通道将压力控制阀17FL～17RR和低压侧储蓄器28L相连接。
各个致动器120FR、120FL、120RR和120RL包括：缸筒15a，其被安装至车体侧构件12；活塞杆15b，其被安装至车轮侧构件14；和活塞15c，其封闭接收由相应的压力控制阀17FR～17RR所控制的液压的上压力室B。将各个螺旋弹簧16FR～16RR与致动器120FL～120RR中的相应致动器平行地设置在车体侧构件12和车轮侧构件14之间，并被配置为支撑车体的静态负荷。作为螺旋弹簧16FL～16RR，可以使用仅用于支撑静态负荷的低弹性系数的弹簧。
各轮的压力控制阀17FL～17RR用于当上压力室B中的压力增大时减小上压力室B中的压力，并且当上压力室B中的压力减小时增大上压力室B中的压力。这样，压力控制阀17FL～17RR可以抑制由于向上振动输入所引起的上压力室B中的压力增大、以及由于向下振动输入所引起的上压力室B中的压力减小，并且减少传递至车体侧构件12的振动。
将车体法向加速度传感器130FL、130FR、130RL和130RR分别安装至车体3上紧挨轮2FL、2FR、2RL和2RR上方的位置处，并且与控制器50相连接，从而供给表示感测到的车体法向加速度X”2FL～X”2RR的法向加速度信号。
控制器50包括用于控制主动悬架4FL、4FR、4RL和4RR的压力的悬架控制部50a。悬架控制部50a具有：增益调整功能，用于将各个车体法向加速度X”2FL～X”2RR乘以预定增益Km；车体法向速度计算和增益调整功能，用于将各个车体法向加速度X”2FL～X”2RR的积分∫dt乘以预定增益Kn；以及相加功能，用于通过将增益调整功能的输出以及车体法向速度计算和增益调整功能的输出相加来确定和。将通过相加功能确定的和作为命令V4FL～V4RR供给至压力控制阀17(FL～RR)。
控制器50的悬架控制部50a包括：积分器51，其接收感测到的车体法向加速度X”2FL～X”2RR，并确定表示车体法向速度X’2FL～X’2RR的各个积分；和放大器52，其利用预定增益Kn分别放大车体法向速度X’2FL～X’2RR。悬架控制部50a还包括：放大器53，其接收感测到的车体法向加速度X”2FL～X”2RR，并利用预定增益Km放大车体法向加速度X”2FL～X”2RR；和加法器54，其将来自放大器52和53的放大器输出相加。
例如，将感测到的车体法向加速度X”2FL～X”2RR进一步输入至形成窗比较器的比较器55。例如，当感测到的车体法向加速度X”2FL～X”2RR在预定上限值和预定下限值之间的预定范围内时，比较器55输出逻辑值1的比较器输出。将该比较器输出供给至计时器电路56，从而判断比较器输出是否在预定时间段内连续保持为逻辑值1。当逻辑值1的比较器输出的持续时间等于或长于预定时间段时，计时器电路56将(例如，具有逻辑值1的)复位信号RS传送至积分器51，由此复位积分器51中的累积数据。
通过改变车体法向加速度X”2FL～X”2RR的增益Km和车体法向速度X’2FL～X’2RR的增益Kn，悬架控制部50a可以控制主动悬架4(FL～RR)，从而几乎全部消除从路面输入至车体3的振动，或者允许振动在未被抑制或很少被抑制的情况下直接被传递至车体。此外，通过产生不依赖于路面输入的压力控制阀命令信号V4FL～V4RR，悬架控制部50a可以以除用于抑制来自路面的振动的控制模式以外的其它控制模式(用于控制车体的侧倾动作或纵倾动作的控制模式等)，控制主动悬架。
控制器中的控制处理
本实施方式的驾驶支持系统计算车辆1A的潜在风险RP，根据该潜在风险RP改变作为从路面传递来的噪声的路面噪声的减少程度，并根据该潜在风险RP，对车辆纵向动作和车辆横向动作进行用于支持或辅助驾驶员的操作的驾驶支持控制处理。
潜在风险计算
图5以流程图形式示出响应于由驾驶员输入的用于开始驾驶操作支持控制的开始命令所启动的潜在风险计算处理。在步骤S1中，控制器50首先读取车辆1A的车辆行驶状况。
该车辆行驶状况包括包含车辆1A周围的障碍物状况的周围环境状况以及其它信息。在该例子中，在S1中获得的车辆行驶状况至少包括：由激光雷达10检测到的到前方车辆的相对距离和相对角度；来自前方摄像机9F的信息，该信息包括车道标记的相对位置(沿横向方向的位移和相对角度)和形状以及到前方车辆的相对距离和角度；基于由摄像机9R、9SR和9SL获得的图像的信息，该信息包括到相邻车道中位于车辆1A之后的后方车辆的相对距离和角度；以及由车辆速度传感器30感测到的车辆速度。此外，根据由摄像机9F、9R、9SL和9SR所获得的图像数据，控制器50在四轮车、两轮车、行人和其它障碍物之间辨别，并确定各障碍物的类型。
然后，在步骤S2中，控制器50根据在S1中获得的与车辆行驶状况有关的数据，识别当前周围状况。在该例子中，控制器50通过使用存储器部(图17所示的存储器556d或外部存储装置等)中所存储的先前数据和当前数据，识别各障碍物相对于车辆1A的当前相对位置、移动方向和移动速度。例如，该先前数据包括在最近的控制周期或前一控制周期中获得的各障碍物相对于车辆1A的相对位置、移动方向和移动速度。当前数据是在S1中获得的与车辆行驶状况有关的当前数据。因而，控制器50可以识别各障碍物的相对位置和移动。
在下一步骤S3中，控制器3计算对于S2中检测到或识别出的各障碍物的时间余量TTC(time to collision，碰撞时间)。通过使用以下等式(1)来计算对于障碍物k的时间余量TTCk。
TTCk＝(Dk-σ(Dk))/(Vrk+σ(Vrk))    …(1)
在该等式中，Dk是从车辆1A到障碍物k的相对距离；Vrk是障碍物k相对于车辆1A的相对速度；σ(Dk)是相对距离的偏差(dispersion)；并且σ(Vrk)是相对速度的偏差。
考虑到感测装置的不确定性和发生意外情况的影响比重，由检测到障碍物k的传感器的类型和该障碍物k的类型来确定偏差σ(Dk)和σ(Vrk)。由激光雷达10进行的距离测量比由摄像机9F、9R、9SR和9SL进行的测量精确。因此，当由激光雷达10测量相对距离Dk时，无论相对距离的值如何，该相对距离的偏差σ(Dk)保持基本恒定。另一方面，当利用来自摄像机9F、9R、9SR和9SL的图像数据测量相对距离Dk时，对偏差σ(Dk)进行设置，以使得随着相对距离Dk增加，相对距离的偏差σ(Dk)呈指数增大。当到障碍物k的相对距离Dk小时，由于与激光雷达相比较，利用摄像机可以更精确地测量较小的相对距离，因此将相对距离Dk的偏差σ(Dk)设置得较小。
例如，可以采用以下设置。当由激光雷达10感测相对距离Dk时，相对速度的偏差σ(Vrk)与相对速度Vrk成比例地增加。当由摄像机感测相对距离Dk时，随着相对速度Vrk增加，相对速度的偏差σ(Vrk)呈指数增大。当由摄像机感测物体状况时，控制系统可以通过处理图像数据来识别该障碍物的类型。因此，在这种情况下，根据障碍物的类型设置偏差σ(Dk)和σ(Vrk)。
当障碍物的大小较大时，由摄像机测量相对距离Dk更加精确。因此，与两轮车或行人相比，对于四轮车将相对距离的偏差σ(Dk)设置得较小。随着估计出的障碍物k的速度变高，相对速度的偏差σ(Vrk)增大。即使估计出的相对速度Vrk相同，由于假定四轮车的移动速度大于两轮车和行人的移动速度，因此与两轮车或行人相比，对于四轮车将相对速度偏差σ(Vrk)设置得较大。如果由激光雷达10和摄像机9F、9R、9SR和9SL这两者来感测障碍物k，则控制器50可被配置为通过使用差量σ(Dk)的值中较大的一个和差量σ(Vrk)的值来计算时间余量TTCk。
在步骤S4中，控制器50通过使用在S3中计算出的时间余量TTCk来计算对于各障碍物k的个体潜在风险RPk。以下等式(2)用于该计算。
RPk＝(1/TTCk)×wk    …(2)
在该等式中，wk是障碍物k的权重。如由等式(2)所示，使用TTCk的倒数将潜在风险表示为时间余量TTCk的函数。潜在风险RPk表示到障碍物k的接近程度，并且随着车辆1A接近障碍物k，潜在风险RPk变高。
根据障碍物k的类型确定各障碍物k的权重wk。在该例子中，当障碍物k是四轮车、两轮车或行人时，由于从对障碍物k的接近度所产生的影响程度或重要度高，因此将权重wk设置为等于1(wk＝1)。当障碍物k是不能够作为碰撞对象的车道标记或物体时，将权重wk设置为等于0.5(wk＝0.5)。
在步骤S5中，控制器50提取在S4中计算出的物体的个体潜在风险RPk沿车辆的纵向方向的纵向分量，并通过将提取出的个体潜在风险RPk的纵向分量相加来计算对于车辆周围所有障碍物的综合或总体纵向潜在风险RPx(或RPlongitudinal)。以下等式(3)可用于该计算。
RPx＝∑k(RPk×cosθk)    …(3)
在该等式中，θk是表示第k个物体相对于本车辆1A的方向的角度。当第k个障碍物位于车辆1A的向前方向上的正前方时，该角度θk为0(θk＝0)。当第k个障碍物位于车辆1A的向后方向上的后方时，该角度θk为180(θk＝180)。
在步骤S6中，控制器50提取在S4中计算出的物体的个体潜在风险RPk沿车辆的横向方向的横向分量，并且通过将提取出的个体潜在风险RPk的横向分量相加来计算对于车辆周围所有障碍物的综合或总体横向潜在风险RPy(或RPlateral)。以下等式(4)可用于该计算。
RPy＝∑k(RPk×sinθk)    …(4)
在步骤S7，控制器50通过将在S4中计算出的对于所有障碍物的个体潜在风险RPk相加来计算潜在风险RP(或者综合或总体潜在风险RP)。在S7之后，控制器50重复潜在风险计算处理，直到驾驶员输入用于终止驾驶支持控制的停止命令为止。由控制器50将在该潜在风险计算处理中计算出的潜在风险和其它参数存储在存储器部中，以供后面其它控制处理使用。
信息传递控制
图6以流程图形式示出由控制器50进行的信息传递控制(限制控制)处理。(可以将信息传递控制的至少一部分看作为与辅助控制相对应。)该信息传递控制处理是以下处理：该处理用于在车辆驾驶支持系统1的驾驶支持的情况下，根据潜在风险RP，利用主动悬架4FR、4FL、4RR和4RL改变信息传递的程度(或者噪声减少的程度、或者用于限制干扰传递至驾驶员的限制程度)。控制器50响应于由驾驶员输入的开始命令，开始该信息传递控制。
在图6的第一个步骤S101中，控制器50将通过潜在风险计算处理计算出的潜在风险RP与预定阈值RP0进行比较，以判断潜在风险RP是否高于阈值RP0。当潜在风险RP高于阈值RP0时，控制器50从S101进入步骤S102，并且在S102中计算信息传递控制基准参数α0。
该信息传递控制基准参数α0是根据潜在风险RP所确定的控制参数。在该例子中，信息传递控制基准参数α0是0～1之间的变量。随着基准参数α0增大，用于消除来自道路的振动的限制程度增加。当基准参数α0小时，控制系统将来自路面的振动在未被抑制或很少被抑制的情况下传递至驾驶员。
图7示出潜在风险RP和基准参数α0之间的关系。如图7所示，随着潜在风险RP增大超过阈值RP0，基准参数α0增大。将基准参数α0的最大值设置为1。在基准参数α0增大至1之后，该基准参数α0保持等于1，而与潜在风险RP的进一步增大无关。在该例子中，基准参数α0相对于RP的关系是单调递增函数。在图7的例子中，随着RP从RP0增加至预定潜在值，基准参数α0从0线性增大至1。在潜在风险RP高于基准参数到达最大值1的预定潜在值的区域中，基准参数α0恒定等于1。
当潜在风险RP低于或等于阈值RP0时，控制器50从S101进入步骤S103，并且在S103中将信息传递控制基准参数α0设置为0(α0＝0)。在S102或S103之后，控制器50重复图6的信息传递控制处理，直到驾驶员输入结束命令为止。
控制器50将在S102或S103中计算出的信息传递控制基准参数α0用作为以下参数，该参数表示对机动车辆1A中通常进行的主动悬架系统4(4FR、4FL、4RR和4RL)的正常悬架控制添加附加控制的程度。在本实施方式中，在不进行信息传递控制的正常状态下，控制器50控制主动悬架系统4从而以预定比率减少从路面传递来的振动(在该例子中，来自路面的振动减少了例如70％)。
通过进行信息传递控制处理，控制器50将振动减少比从不进行信息传递控制处理的正常状态的正常水平变为与信息传递控制基准参数α0相对应的调整后的水平，并且控制主动悬架系统4以实现该调整后的水平。在该例子中，随着信息传递控制基准参数α0变大，控制器50增加消除来自路面的振动的程度，并且控制悬架系统4，从而随着信息传递控制基准参数α0变小，将来自路面的振动在更少被消除的情况下传递至驾驶员。
以趋向于随着潜在风险RP单调增加的单调函数的形式设置信息传递控制基准参数α0。因此，驾驶支持控制系统控制悬架系统4，从而随着潜在风险RP增加而大幅消除来自路面的振动。在要求驾驶员密切关注车辆周围的障碍物的情形下，驾驶支持系统以这种方式消除来自道路的振动，由此使得可以将对驾驶支持的有用信息以触觉、视觉和听觉形式等的各种形式有效地传达或传递至驾驶员。在该例子中，将有用信息以添加至驾驶员的转向、加速或制动操作的反作用力的形式传达至驾驶员。
车辆纵向方向的驾驶操作支持控制
图8示出车辆纵向方向的纵向支持控制处理。控制器50响应于驾驶员的用于开始驾驶操作辅助的命令，开始图8的处理。
在图8的步骤S201中，控制器50根据在潜在风险计算处理中计算出的纵向潜在风险RPx计算控制排斥Fc(或排斥力)。控制排斥Fc是用于计算目标纵向(驱动/制动)力和命令加速反作用力(FA)的变量。
在图9A和9B所示的模型中，可以将该控制排斥Fc定义为排斥力。在该模型中，将虚拟弹性构件200安装至本车辆的前部，并被配置为通过与前方障碍物碰撞被压缩来产生伪行驶阻力。将该控制排斥Fc定义为当虚拟弹性构件200通过与前方车辆碰撞而被压缩时产生的排斥力。
在该例子中，控制器50使用纵向潜在风险RPx的预定阈值RPL1，并且在纵向潜在风险RPx高于阈值RPL1时，根据以下数学表达式(5)来计算控制排斥Fc，使得控制排斥Fc与RPx和RPL1之间的差(RPx-RPL1)成比例。
Fc＝K1·(RPx-RPL1)    …(5)
该等式具有以下含义：纵向潜在风险RPx被看作为弹性构件200的位移，并且控制排斥Fc与弹性构件200的位移成比例。因此，K1是与虚拟弹性构件200的弹性常数相对应的系数。
在步骤S202中，控制器50通过使用在S201中计算出的控制排斥Fc来计算期望控制驱动力Fa_out和期望控制制动力Fb_out。控制驱动力Fa_out和控制制动力Fb_out是用于控制纵向力的变量。然后，在步骤S203中，控制器50通过使用在S201中计算出的控制排斥Fc来计算命令加速(踏板)反作用力FA。该命令加速反作用力FA是用于控制针对加速踏板7上的操作所设置的加速(踏板)反作用力的控制量。
在步骤S204中，控制器50将在S202中计算出的控制驱动力Fa_out和控制制动力Fb_out分别输出至驱动力控制装置100和制动力控制装置110。因此，驱动力控制装置100的引擎控制器根据来自控制器50的命令控制引擎转矩，并且制动力控制装置110的制动压力控制器根据来自控制器50的命令控制制动液压。
然后，在步骤S205中，控制器50将在S203中计算出的命令加速反作用力FA输出至加速反作用力控制装置80。因此，加速反作用力控制装置80控制加速踏板反作用力，从而将与从控制器50输入的命令相对应的反作用力添加至基本加速反作用力，其中该基本加速反作用力是响应于加速操作量SA(或加速踏板操作量)、根据正常加速反作用力特性所产生的正常加速反作用力。在S205之后，控制器50重复纵向驾驶操作支持控制处理，直到驾驶员输入结束命令为止。
车辆横向方向的驾驶操作支持控制
图10示出车辆横向方向的横向支持控制处理。控制器50响应于驾驶员的用于开始驾驶操作支持控制的命令，开始图10的处理。
在步骤S301中，控制器50确定通过图5的潜在风险计算处理计算出的横向潜在风险RPy。可以通过将个体潜在风险RPk的横向分量相加来计算对于车辆周围的所有障碍物的综合横向潜在风险。此外，在步骤S302中，控制器50根据横向潜在风险RPy，计算作为要传递至转向反作用力控制装置60的命令转向反作用力FS的横向控制命令。
随着横向潜在风险RPy变高，命令转向反作用力增大，从而增大趋于使方向盘返回至中立位置的转向反作用力，并因而减小方向盘角度。在步骤S303中，控制器50将在S302中计算出的命令转向反作用力FS传递至转向反作用力控制装置60。在S303之后，控制器50重复图10的横向辅助控制处理，直到驾驶员输入用于停止执行的命令为止。
操作
在本车辆1A中，根据第一实施方式的实施例的驾驶(操作)支持控制系统通常以正常模式控制主动悬架4FR、4FL、4RR和4RL，从而使来自路面的振动减少预定百分比(例如，70％)。当驾驶员输入用于开始支持控制系统1的驾驶操作支持控制的命令时，控制器50通过重复潜在风险计算处理来计算纵向潜在风险RPx、横向潜在风险RPy和综合潜在风险RP，并且根据潜在风险的当前值，系统地进行车辆垂直方向上的控制、纵向方向上的控制和横向方向上的控制。在本实施例中，控制器50进行信息传递(限制)控制作为垂直方向上的控制。通过进行该信息传递(限制)控制，当潜在风险RP变高时，控制系统更大程度地消除来自路面的振动。
在正在进行信息传递(限制)控制的状态下，控制系统进行纵向方向和横向方向上的驾驶操作支持控制。即，控制器50根据纵向潜在风险RPx，利用驱动力控制装置100控制引擎转矩并利用制动力控制装置110控制制动液压。此外，控制器50根据纵向潜在风险RPx，利用加速反作用力控制装置80控制加速踏板反作用力。因此，随着纵向潜在风险RPx增加，加速反作用力增大，从而增加了踩踏加速踏板82的难度。
此外，控制器50根据横向潜在风险RPy，利用转向反作用力控制装置60控制转向反作用力。随着横向潜在风险RPy增加，转向反作用力增大，从而增加了沿朝向障碍物的方向进行转向操作的难度。
在控制加速反作用力和转向反作用力的控制期间，控制器50根据潜在风险RP改变限制来自道路的噪声的限制程度。因此，控制系统可以将与障碍物有关的有用信息以纵向方向和横向方向上的操作反作用力的形式可靠地传递至驾驶员。这样，控制系统根据潜在风险，在减少来自道路的振动时，进行用于提供纵向方向和横向方向上的操作反作用力的支持控制。因此，控制系统可以根据车辆周围的障碍物状况，减少垂直方向上的噪声，并将与车辆的纵向方向和横向方向上的障碍物有关的信息有效地传递至驾驶员。
在第一实施方式的实施例中，方向盘5、加速踏板7和制动踏板8至少之一与操作输入部相对应。车辆速度传感器30、车辆状态感测装置140和法向加速度传感器130i至少之一与车辆状态感测部相对应。摄像机9F、9R、9SR和9SL、激光雷达10和控制器50至少之一与障碍物感测部相对应。控制器50可被看作为与潜在风险计算部和信息传递限制(辅助)控制部至少之一相对应。转向反作用力控制装置60、加速反作用力控制装置80和制动反作用力控制装置90至少之一与操作反作用力施加部相对应。主动悬架4i(FL～RR)和控制器50至少之一与动作调节部和阻尼装置相对应。
应用例1
作为例子，可以以如下方式设置根据第一实施方式的信息传递的条件。作为基本条件，期望将车辆加速或减速运动期间的加速度和减速度以及纵倾、以及车辆转弯运动期间的横摆动作和转向反作用力传递至驾驶员。将其它信息传递至驾驶员不总是有用的。然而，可以根据以下条件将一些信息传递至驾驶员。
1)当车辆速度高或者车辆速度高于预定速度时，阻断来自路面的振动。当车辆速度低或者车辆速度低于预定速度时，限制来自路面的振动以减少绝对量，之后将该振动传递至驾驶员。
2)当视野或能见度极差时，将来自路面的振动传递至驾驶员。当视野良好时，将限定量的来自路面的振动传递至驾驶员。
3)当车辆的周围环境暗时，将来自路面的振动传递至驾驶员。当周围环境亮时，限制来自路面的振动以减少绝对量，并将该振动传递至驾驶员。这样，控制系统可以使视觉感测到的信息和车辆运行状况彼此一致，并且防止不自然的感觉。
4)当道路是高速公路时，阻断来自路面的振动。在普通路或市区的情况下，限制来自路面的振动以减少绝对量，之后将该振动传递至驾驶员。
应用例2
图11示出代替图7可以使用的、另一例子中的信息传递控制基准参数α0和潜在风险RP之间的关系。图12示意性示出操作反作用力(转向反作用力和踏板反作用力)相对于潜在风险RP的关系。在图11所示的例子中，当潜在风险RP低于或等于潜在阈值RP0’时，控制系统将基准参数α0设置为等于1(α0＝1)，由此将用于消除传递来自道路的振动的限制程度保持为高水平。当潜在风险RP高于阈值RP0’时，控制系统随着潜在风险RP增大而减小基准参数α0，由此降低用于消除从道路传递来的振动的限制程度。图11所示的关系采用被设计为随着潜在风险RP增大而减小基准参数α0的单调递减函数的形式，而图7所示的关系是单调递增函数。
图13是示出基于图11的关系的信息传递控制处理的流程图。控制器50响应于驾驶员的命令开始该控制处理。在图13的第一个步骤Q1中，控制器50将通过潜在风险计算处理计算出的潜在风险RP与预定阈值RP0’进行比较，以判断潜在风险RP是否高于阈值RP0’。当潜在风险RP高于阈值RP0’时，控制器50从Q1进入步骤Q2，并且在Q2中，通过使用图11所示的关系计算信息传递控制基准参数α0。当潜在风险RP低于或等于阈值RP0’时，控制器50从Q1进入步骤Q3，并且在Q3中，将信息传递控制基准参数α0设置为1(α0＝1)。在Q2或Q3之后，控制器50重复图13的信息传递控制处理，直到驾驶员输入结束命令为止。
因此，即使根据潜在风险RP将操作反作用力控制为低水平(如图12所示)，通过较大程度地增加用于消除来自路面的振动的限制程度，控制系统也可以使驾驶员识别该操作反作用力。另一方面，当潜在风险RP高、因而操作反作用力增大(如图12所示)时，控制系统可以通过降低用于消除来自道路的振动的限制程度，在将与路面有关的信息传递至驾驶员时使该驾驶员识别操作反作用力。
当潜在风险低于或等于第一阈值时，信息传递控制系统利用第一控制量限制或抑制车辆1A的车辆运行状况。当潜在风险高于第一阈值时，随着潜在风险在大于第一阈值的区域中增大，信息传递控制系统降低限制或抑制程度。由此，通过在操作反作用力小时利用第一控制量限制车辆运行状况，即使该操作反作用力小，控制系统也可以使驾驶员识别以操作反作用力的形式的信息。当潜在风险高、因而操作反作用力增大时，控制系统可以通过降低用于限制车辆运行状况的限制程度，在传递来自外部的信息时使驾驶员识别操作反作用力。
应用例3
图14示出配备有代替图1所示的主动悬架系统4(FL～RR)可以采用的悬架系统400(FL～RR)的车辆1A。图14所示的悬架系统包括能够改变阻尼力的阻尼力控制装置。更具体地，图14的悬架系统包括分别用于四个轮2FL～2RR的可变阻尼力减震器400FL、400FR、400RL和400RR。步进马达41FL～41RR被配置为在控制器50的控制下分别改变减震器400FL～400RR的阻尼力。
如图15所示，各减震器400FL～400RR是包括由外筒405和内筒406构成的缸筒407以及活塞408的双筒气密滑柱式减震器，其中，活塞408可滑动地容纳在内筒406中，并且将内筒406的内腔分割成上压力室409U和下压力室409L。活塞408包括利用用于在内筒6的内表面上滑动的密封构件409模制的外周、以及下半部构件411和上半部构件412。下半部构件411是具有中心孔410的圆筒构件。将上半部构件412内嵌在下半部构件411中。图15还示出延伸侧液体通道413、孔部414、压力侧或压缩侧液体通道427、阀构件431、活塞杆435、车体构件436、支架437、橡胶刷438U和438L、螺母439、支架440、旋转轴441a、连接构件442和阻尼器橡胶443。
由阀构件431和活塞408之间形成的口的开口面积或大小确定各个可变阻尼力减震器400FL～400RR的阻尼力特性。步进马达41FL～41RR的旋转角度是用于选择并且确定由该口的流量限制所确定的液体流动阻力、即阻尼系数的控制量，并且由通过将阻尼系数乘以活塞速度所获得的乘积来表示阀构件的位置处的阻尼力。尽管确切地说，该应用例中的控制量是阻尼系数，然而在下文将阻尼力看作为控制量。
图16是用于示出阻尼特性相对于各个减震器400FL～400RR的阀构件的位置的变化的图。将步进马达41FL～41RR的旋转角度看作为位置P。图16所示的位置PTMAX是延伸侧阻尼力最大的延伸侧最大位置，并且位置PCMAX是压缩侧阻尼力最大的压缩侧最大位置。在图16的例子中，为了简便，将延伸侧阻尼力和压缩侧阻尼力这两者都设置得低的范围的中间处的位置P设置为等于“0”。位置变化在使延伸侧阻尼力增大的方向上为正，并且位置变化在使压缩侧阻尼力增大的方向上为负。在这种情况下，仅由未使用正号的PMAX来表示延伸侧最大位置PTMAX，并且由具有负号的-PMAX来表示压缩侧最大位置PCMAX。然而，PMAX和-PMAX的绝对值|PMAX|未必彼此相等。
从负的压缩侧最大位置(-PMAX)到正的延伸侧最大位置(PMAX)的范围是整个阻尼力控制范围。该整个阻尼力控制范围包括软(soft)范围(还称为S-S范围)、延伸侧控制范围(或H-S范围)和压缩侧控制范围(或S-H范围)。软(S-S)范围是以下范围：该范围从正阈值PT1跨过点“0”延伸至负阈值PC1，并用于通过提供小的延伸侧阻尼力D/FTO和小的压缩侧阻尼力D/FCO来实现车辆低速行驶状态的平稳性。延伸侧控制(H-S)范围在软范围的正侧从正阈值PT1延伸至正的延伸侧最大位置PMAX，并且具有用于提供较大的延伸侧阻尼力的功能。压缩侧控制(S-H)范围在软范围的负侧从负阈值PC1延伸至负的压缩侧最大位置(-PMAX)，并具有用于提供较大的压缩侧阻尼力的功能。
图16还示出后面将说明的将位置P“0”和延伸侧最大位置PMAX相连接的两点链线、以及将位置P“0”和压缩侧最大位置(-PMAX)相连接的两点链线。根据图16的阻尼力特性(阻尼系数特性)，对于实现具有相等的绝对值的预定延伸侧阻尼系数和预定压缩侧阻尼系数的预定位置值，预定延伸侧位置值的绝对值略小于预定压缩侧位置值的绝对值。
图17是示出控制器50的功能结构作为例子的框图。如图17所示，控制器50在输入侧与车体法向加速度传感器130FL、130FR、130RL和130RR相连接，这些车体法向加速度传感器130FL、130FR、130RL和130RR分别设置在车体侧的轮2FL～2RR的位置处，并被配置为根据实际法向(或垂直)加速度，产生各自采用向上方向上为正并且向下方向上为负的模拟电压的形式的感测到的法向加速度(还称为簧上(sprung)法向加速度)X”FL～X”RR。在输出侧，控制器50与用于控制可变阻尼力减震器400FL～400RR的阻尼力的步进马达41FL～41RR相连接。
在图17的例子中，控制器50包括：微计算机556，其至少具有输入接口电路556a、输出接口电路556b、处理单元556c和存储器556d；A/D转换器557FL～557RR，其将车体法向加速度传感器130FL～130RR的感测到的簧上法向加速度X”FL～X”RR分别转换成数字形式，并将由此获得的数字信号供给至输入接口电路556a；以及马达驱动电路559FL～559RR，其从输出接口电路556b接收步进马达41FL～41RR的步进控制信号，将所输入的步进控制信号转换成步进脉冲信号的形式，并由此分别驱动步进马达41FL～41RR。
微计算机56的处理单元556c通过对从各个车体法向加速度传感器130i(i＝FL～RR)输入的车体法向加速度Xi”积分，计算车体法向速度(或簧上法向速度)Xi’；还根据该簧上速度Xi’，计算簧上运行状况比例范围的上限XUi’；并且还根据该上限XUi’，计算控制死带阈值Xi0’。然后，处理单元556c根据簧上法向速度Xi’、簧上运行状况比例范围上限XUi’和控制死带阈值Xi0’，计算控制位置比例系数Ri；还通过使用修正函数修正控制位置比例系数Ri，计算修正比例系数Fri；还根据该修正比例系数Fri和基本控制最大位置PMAX，计算目标控制位置PTi；并且进行用于利用PTi的最大值限制计算出的目标控制位置PTi的限制操作。
处理单元556c根据通过限制操作所获得的目标控制位置PTi计算步进量Si，并且通过将步进量Si传送至马达驱动电路559i来控制步进马达41i。此外，在目标控制位置PTi跨过0的情况下，即在PTi从图16中延伸侧和压缩侧中的一个转变为另一个的情况下，处理单元556c将目标控制位置PTi保持在“0”位置，直到自跨过0的时间点起经过预定时间段Tα为止。
存储器556d存储处理单元556c的控制处理所需的程序、控制映射和其它信息，并且还存储执行控制处理期间的数据和计算结果。利用由此构成的阻尼力控制装置，与第一实施方式的实施例相同，应用例3的控制系统可以进行限制来自道路的振动的限制控制。在该应用例中，可变阻尼力减震器400FL～RR可以用作可变阻尼力悬架。应用例3的控制系统在根据潜在风险限制车辆运行状况的状态下，可以根据潜在风险设置操作反作用力。因此，控制系统可以将有助于驾驶支持的信息有效地传达给驾驶员。
应用例4
图18示出代替机械转向连杆配备有线控转向(steer-by-wire)系统的应用例4的车辆1A。该线控转向系统采用以下致动器，该致动器用于根据驾驶员输入至不与轮4FL和4FR机械连结的方向盘5的转向操作，使转向轮4FL和4FR转向。图18所示的线控转向型车辆转向系统包括转向输入部、备用装置、转向致动部和转向控制部。
转向输入部包括转向角度传感器501、编码器502、至少一个转矩传感器503(或503、503)和反作用力马达505。转向角度传感器501是用于感测方向盘506的方向盘角度的装置。将转向角度传感器501设置在将方向盘506和线缆柱507相连接的柱轴508a上。将转向角度传感器501设置在方向盘506和转矩传感器503之间，并由此被配置为在不受由于转矩传感器503的扭转所引起的角度变化的影响的情况下感测转向角度。可以使用绝对型旋转变压器作为转向角度传感器501。
该例子的转矩传感器503是双重型传感器，并且设置在转向角度传感器501和反作用力马达505之间。转矩传感器503包括沿轴方向延伸的扭杆、与该扭杆的第一端相连接并且与该扭杆同轴设置的第一轴、以及与扭杆的第二端相连接并且与该扭杆和第一轴同轴设置的第二轴。转矩传感器503还包括固定至第一轴的第一磁性构件、固定至第二轴的第二磁性构件、面对第一和第二磁性构件的线圈、以及围绕该线圈并且与第一和第二磁性构件一起形成磁路的第三磁性构件。该线圈被配置为根据由扭杆的扭转所引起的第一和第二磁性构件之间的相对运动改变电感。转矩传感器根据该电感产生表示感测到的转矩的转矩传感器输出信号。
反作用力马达505是用于向方向盘506施加反作用力的反作用力致动器。该例子的反作用力马达505是具有一个转子和一个定子、并且使用柱轴508a作为旋转轴的电动马达。将反作用力马达505的外壳固定至车体。该例子的反作用力马达505是无刷马达，因此添加有编码器502和霍尔IC(未示出)。在这种情况下，可以通过仅使用霍尔IC来驱动产生马达转矩的马达。然而，产生微小的转矩波动并且转向反作用力的感觉变差。因此，为了提供更精细且平滑的反作用力控制性能，该转向系统通过采用安装在柱轴508a上的并被配置为用于马达控制的编码器502，减小微小转矩波动并且改善转向反作用力的感觉。可选地，代替编码器502，采用旋转变压器。
备用装置包括线缆柱507和离合器509。该例子的离合器509是在柱轴508a和滑轮轴508b之间连接的电磁离合器。当接合时，离合器509将用作输入轴的柱轴508a和用作输出轴的滑轮轴508b相连接，并将施加至方向盘506的转向转矩机械地传递至转向机构515。
线缆柱507是在离合器509接合的备用模式的情况下、为了避免干涉位于转向输入部和转向致动部之间的其它组件而沿绕行路径进行柱轴的用于传递转矩的功能的机械备用布置。线缆柱507包括两个卷轴、以及端部固定至卷轴并且沿互逆方向缠绕在卷轴上的两个内线缆。这两个内线缆封闭在两个端部固定至两个卷轴外壳的外筒中。
转向致动部包括编码器510、转向角度传感器511、至少一个转矩传感器512(或512、512)、至少一个转向马达514(或514、514)、转向机构515以及转向轮516和516。将转向角度传感器511和转矩传感器512安装在从安装有线缆柱507的滑轮其中之一的第一端延伸至与形成有齿轮的第二端的小齿轮轴517上。作为转向角度传感器511，可以使用用于感测轴的旋转速度的绝对型旋转变压器。作为转矩传感器512，与转矩传感器503一样，可以采用被配置为感测以电感变化的形式的转矩的双重系统。将转向角度传感器511设置在线缆柱507附近，并且将转矩传感器512设置在转向机构511附近，从而避免由于转矩传感器512的扭转所引起的角度变化对转向角度传感器511的感测到的转向角度施加不期望的影响。
转向马达514(或514、514)包括设置有小齿轮的马达轴，该小齿轮与小齿轮轴517上轴向位于转向角度传感器511和转矩传感器512之间的位置处的蜗轮接合，使得将转向转矩从转向马达514传递至小齿轮轴517。该例子的转向马达514是包括形成第一转向马达514和第二转向马达514的一个转子和两个定子的结构的双重系统无刷马达。与反作用力马达505相同，对于无刷型转向马达514，添加有编码器510和霍尔IC(未示出)。
转向机构515被配置为根据小齿轮轴517的旋转使左右轮516转向。转向机构515包括：齿条轴515b，其容纳在齿条套管515a中，并且形成有与小齿轮轴517的小齿轮接合的齿条；左右横拉杆515c、515c，其分别与横向延伸的齿条轴515b的左端和右端相连接；以及左右转向节臂515d、515d，其各自从与配合的横拉杆515c相连接的第一端延伸至与配合的轮516相连接的第二端。
该例子的转向控制器519是包括利用来自两个电源518、518的供电而工作的两个控制器519、519的双重型控制单元。转向控制器519接收来自转向输入部的转向角度传感器501、编码器502、转矩传感器503、503和霍尔IC、来自转向致动部的编码器510、转向角度传感器511、转矩传感器512、512和霍尔IC以及来自车辆速度传感器520的感测到的值。根据从这些传感器供给的输入信息，转向控制器519确定反作用力马达505和转向马达514的控制量，并且控制马达505和514。此外，转向控制器519在系统正常工作时分离离合器509，并且在系统中出现异常状况时接合离合器509，从而进行方向盘506和车轮516之间的机械连接。
转向控制器519根据以下等式(6)确定反作用力马达505的控制量Th。
Th＝Kp×θ+Kd×dθ/dt+Kdd×d2θ/dt2+Dd×Kf×F  ...(6)
在该等式中，θ是转向角度，Kp是转向角度增益，Kd是转向角速度增益，Kdd是转向角加速度增益，Dd是路面反作用力系数，Kf是路面反作用力增益，并且F是道路反作用力(即，反作用力)。在等式(6)中，右侧的第一、第二和第三项基于转向角度θ确定转向反作用力的控制量，并且右侧的第四项基于路面反作用力F确定控制量。因此，将从路面施加至轮胎的力的影响反映至转向反作用力转矩中。根据转向角度传感器501的感测到的变量计算转向角加速度d2θ/dt2和转向角速度dθ/dt。
在配备有由此构成的线控转向式转向系统的机动车辆1A中，控制系统在正常驾驶操作时进行转向反作用力和转向角度的控制，并且还进行根据第一实施方式的第一实施例的控制。即，代替信息传递控制基准参数α0，例如，该实施例的控制系统基于图19所示的关系，根据潜在风险RP改变等式(6)中出现的参数Dd。图19示出参数Dd和潜在风险RP之间的关系，其中，与图11的关系相同，参数Dd随着潜在风险增大而单调减小。因而，该应用例的控制系统通过根据图19的关系改变参数Dd，改变用于限制传递来自路面的振动的限制程度。在车辆垂直方向上进行该控制的同时，控制系统还根据潜在风险RP，在车辆纵向方向上和车辆横向方向上进行操作反作用力控制。因此，控制系统可以根据车辆周围环境中的障碍物状况降低车辆垂直方向上的噪声，并且同时传递车辆纵向和横向方向上的障碍物的信息。
应用例5
图20以及图21A和21B示出应用例5中采用的悬置式座椅601，其中，将用于根据潜在风险改变限制来自路面的振动的限制程度的主动型振动限制机构设置在驾驶员的座椅和车体之间。图20是该悬置式座椅的示意图。图21A是座椅支撑结构的放大侧视图，并且图21B是座椅支撑结构的平面图。
悬置式座椅601包括座椅垫603和倾斜型座椅靠背605。通过用于上下移动悬置式座椅601的升降连杆机构607将悬置式座椅601支撑在车体地板608上。该升降连杆机构607包括在车辆横向方向上彼此间隔开的左连杆和右连杆。左右连杆各自包括由销601相连接以形成X形布置的第一杠杆611和第二杠杆613。
第一杠杆611从通过第一支撑构件615与座椅601可旋转地相连接的后端纵向延伸至通过第二支撑构件619与固定至车体的地板608的安装板609相连接的前端。第一支撑构件615固定至固定于座椅601的座椅垫架616的底板617。第二支撑构件619被构造为支撑第一杠杆611的前端处所设置的辊611a，从而允许辊611a沿座椅601的纵向(前后)方向移动。第二杠杆613从通过固定至安装板609的第三支撑构件621与安装板609可旋转地相连接的后端纵向延伸至通过辊613a和第四支撑构件623与座椅601的底板617相连接的前端。第四支撑构件623被构造为支撑在第二杠杆613的前端处所设置的辊613a，从而允许辊613a沿座椅601的纵向(前后)方向移动。
各弹簧625是设置在座椅601和地板608之间的并被配置为对抗施加至座椅601的向下负荷的弹性构件。每个弹簧625是在底板617上基本沿水平方向延伸的螺旋弹簧。将弹簧625的后端安装至由第一支架626在第一杠杆611的后端处支撑的销627。将第一支架626固定至在左右第一杠杆611的后端之间横向延伸的并在相对于第一杠杆611的旋转轴离心的位置处被固定的横杆628。弹簧625的前端分别与双臂杠杆629的两端相连接。第一连接杆631包括与双臂杠杆629的中央枢纽连接的后端，以及与第二连接杆632的第一端枢纽连接的前端。由固定至底板617的固定连杆648枢纽地支撑第二连接杆632的中间部。第二连接杆632的第二端形成有嵌合可移动构件633的销633a的细长孔632a。将可移动构件633拧入沿座椅601的宽度方向延伸的双向螺纹构件634。由固定在底板617上的左右轴承635在两端处支撑双向螺纹构件634。将双向螺纹构件634的中间部通过减速器636a、636b与固定至底板617的驱动马达637相连接。响应于由控制器50产生的用于命令调整座椅的上下位置的驱动命令信号，对驱动马达637进行驱动。
将可变阻尼力减震器638设置在悬置式座椅601和车体地板608之间，并被配置为减少悬置式座椅601的振动。沿座椅601的宽度方向将该减震器638设置在座椅601的前部。减震器638包括与座椅601相连接的活塞杆639和与地板608相连接的滑柱套管649。由可旋转地与第二旋转连杆641相连接的第一旋转连杆640可旋转地支撑活塞杆639。由从座椅601的底板617的前端部立起的直立支架642可旋转地支撑第二旋转连杆641。由第三支架645通过固定至滑柱套管649的端部的连接凸起644可旋转地支撑滑柱套管649，其中，通过利用螺纹紧固件固定至安装板609的安装构件646，将第三支架645固定至地板608的安装板609。
该减震器638被构造为利用驱动装置647改变阻尼力。控制器50可以通过根据潜在风险RP改变供给至驱动装置647的驱动命令，控制减震器638的阻尼力。例如，控制器50利用驱动装置647控制减震器638的阻尼力，从而在如图7所示潜在风险RP超过阈值RP0时，增大减少来自路面的振动的比例。与图7相同，当潜在风险进一步增大时，减少来自路面的振动的比例在预定上限处饱和。
由此构成的控制系统可以以与主动悬架系统4i(FL～RR)相同的方式，利用悬置式座椅601根据潜在风险RP改变用于限制向驾驶员传递振动的限制程度。在该应用例中，可以认为悬置式座椅601与动作调节部相对应。
该应用例的控制系统可以提供与第一实施方式的实施例相同的效果。该控制系统可以根据潜在风险限制输入至驾驶员的振动(或垂直方向上的振动)，并且根据该潜在风险控制由驾驶员可感知的操作反作用力。因此，控制系统可以在抑制振动的限制状态下以操作反作用力变化的形式将信息适当地传递至驾驶员。
第二实施方式
在本发明的第二实施方式中，根据车辆的稳定性修正信息传递控制基准参数α0。第二实施方式与第一实施方式的不同之处仅在于信息传递控制，因而以下说明仅涉及该信息传递控制。
实施例
图22是示出第二实施方式的实施例中的信息传递控制的流程图。控制器50响应于由驾驶员输入的开始命令，开始信息传递控制。
在图22的第一个步骤S401中，控制器50将通过(图5的)潜在风险计算处理计算出的潜在风险RP与预定阈值RP0进行比较，以判断潜在风险RP是否高于阈值RP0。当潜在风险RP高于阈值RP0时，控制器50从S401进入步骤S402，并且在S402中，与第一实施方式的实施例相同，通过使用图7所示的关系以相同的方式计算信息传递控制基准参数α0。
在步骤S403中，控制器50根据车辆稳定性计算用于修正基准参数α0的修正增益Kα。图23示出修正增益Kα和车辆稳定性之间的关系。修正增益Kα的该特性被设计为随着车辆稳定性变低而增大基准参数α0。在图23的例子中，随着车辆稳定性朝不稳定状态变低，修正增益Kα单调(在该例子中，线性)增加。图24A、24B和24C示出车辆稳定性相对于车辆状态的关系。图24A示出依赖于车辆速度的车辆稳定性ST_v。图24B示出依赖于车辆纵向加速度(加速度/减速度)的车辆稳定性ST_xg。图24C示出依赖于车辆横向加速度的车辆稳定性ST_yg。
在图24A、24B和24C各自中，当车辆状态高于该状态的预定第一阈值时，车辆稳定性ST_v、ST_xg或ST_yg随着车辆状态(车辆速度、纵向加速度或横向加速度)增加而从最小值增加至最大值。在该例子中，车辆稳定性例如以线性函数的形式，从等于0的最小值单调增加至等于1的最大值。在该例子中，将车辆稳定性定义为当车辆稳定性等于最大值1时车辆不稳定，并且当车辆稳定性等于最小值0时车辆稳定。控制器50通过分别使用图24A、24B和24C的关系，确定依赖于车辆速度的车辆稳定性(或不稳定性)ST_v、依赖于纵向加速度的车辆稳定性(或不稳定性)ST_xg和依赖于横向加速度的车辆稳定性(或不稳定性)ST_yg，并且通过将这些稳定性ST_v、ST_xg和ST_yg相乘来进一步计算综合车辆稳定性(或不稳定性)ST(＝ST_v×ST_xg×ST_yg)。
在S403之后的步骤S404中，控制器50通过使用修正增益Kα来修正信息传递控制基准参数α0。在该例子中，控制器50通过将在S402中确定的基准参数α0乘以修正增益Kα来确定修正基准参数α0’(α0’＝Kα×α0)。将由此计算出的α0’用作为信息传递控制用的新的参数。如果潜在风险RP低于或等于阈值RP0，则控制器50从S401进入步骤S405，并且在S405中将修正基准参数α0’设置为等于0(α0’＝0)。在S404或S405之后，控制器50重复图22的信息传递控制处理，直到驾驶员输入结束命令为止。
由控制器50将在S404或S405中计算出的信息传递控制基准参数α0’用作为以下参数：该参数表示对机动车辆1A中通常进行的主动悬架系统4i(i＝FR、FL、RR或RL)的正常悬架控制添加附加控制的程度。在该例子中，在不进行信息传递控制的正常状态下，控制器50控制主动悬架系统4i，从而以预定比减少从路面传递来的振动(在该例子中，来自路面的振动减少了70％)。
通过进行信息传递控制处理，控制器50将振动减少比从不进行信息传递控制处理的正常状态的正常水平变为与调整后或修正后的信息传递控制基准参数α0’相对应的调整后的水平，并且控制主动悬架系统4i以实现调整后或修正后的水平。在该例子中，随着信息传递控制基准参数α0’变大，控制器50增加消除来自路面的振动的程度，并且随着信息传递控制基准参数α0’变小，控制器50控制悬架系统4i以将来自路面的振动在更少被消除的情况下传递至驾驶员。
以趋于随着潜在风险RP增加而单调增加的单调函数的形式设置信息传递控制基准参数α0。因此，驾驶支持系统控制悬架系统4i，从而随着潜在风险RP增加而更大程度地消除来自路面的振动。此外，在第二实施方式中，控制系统根据车辆状态或与车辆稳定性有关的参数，修正信息传递控制基准参数α0。更具体地，如第二实施方式的实施例一样，控制系统利用依赖于车辆稳定性所确定的修正增益Kα等的修正量，修正基准参数α0。随着车辆稳定性(朝不稳定侧)变低，控制系统增加基准参数α0’。因此，在要求驾驶员密切关注车辆周围的障碍物的情形下，当车辆变得更加不稳定时，驾驶支持系统可以消除来自道路的振动，从而增大消除或限制的程度，由此使得可以将对于驾驶支持的有用信息以触觉、视觉和听觉形式等的各种形式有效地传递至驾驶员。在该例子中，将有用信息以附加至驾驶员的转向、加速或制动操作的反作用力的形式传达至驾驶员。在以这种方式根据修正基准参数α0’所进行的车辆垂直方向上的控制的同时，与第一实施方式的实施例相同，控制系统进行车辆纵向方向上的驾驶支持控制和车辆横向方向上的驾驶支持控制。
这样，第二实施方式的实施例中的车辆1A的控制系统根据潜在风险限制将来自道路的振动传递至驾驶员，使得限制程度随着潜在风险增加而增大，并且进行用于沿纵向方向和/或横向方向施加操作反作用力的支持控制。在这种情况下，随着车辆稳定性(朝不稳定侧)变低，控制系统例如通过增大修正增益Kα来增大用于限制将来自道路的振动等的干扰传递至驾驶员的限制程度。因此，控制系统可以在根据车辆稳定性抑制车辆垂直方向上的噪声等的噪声的状态下，将与障碍物有关的信息适当地传递至驾驶员。根据第二实施方式的可能的解释之一，车辆速度传感器30、车辆状态感测装置140和控制器50至少之一与稳定状态感测部相对应。
应用例1
代替用于计算(综合)车辆稳定性(或不稳定性)ST(＝ST_v×ST_xg×ST_yg)的乘法，可以通过使用车辆速度、纵向加速度的大小和横向加速度的大小的和来确定(综合)车辆稳定性(或不稳定性)ST。例如，控制器50通过使用车辆速度的权重Kv、纵向加速度(加速度/减速度)的权重Kxg和横向加速度的权重Kyg来确定车辆速度、纵向加速度和横向加速度的加权和，并且根据以下等式计算(综合)车辆稳定性(或不稳定性)ST：ST＝min(1，Kv×车辆速度+Kxg×|纵向加速度|+Kyg×|横向加速度|)。在这种情况下，控制系统可以通过适当地考虑车辆速度、纵向加速度和横向加速度的影响，计算车辆稳定性。
第三实施方式
在本发明的第三实施方式中，与第二实施方式相同，根据车辆的稳定性来修正信息传递控制基准参数α0。然而，在第三实施方式中，以与第二实施方式相反的方式，随着车辆的稳定性(朝不稳定侧)变低，信息传递控制基准参数α0减小。第三实施方式与第一实施方式的不同之处仅在于信息传递控制，因而以下说明仅涉及该信息传递控制。
实施例
图25是示出第三实施方式的实施例中的信息传递控制的流程图。控制器50响应于由驾驶员输入的开始命令，开始信息传递控制。
在图25的第一个步骤S501中，控制器50将通过(图5的)潜在风险计算处理计算出的潜在风险RP与预定阈值RP0进行比较，以判断潜在风险RP是否高于阈值RP0。当潜在风险RP高于阈值RP0时，控制器50从S501进入步骤S502，并且在S502中，与第一实施方式的实施例相同，通过使用图7所示的关系以相同的方式计算信息传递控制基准参数α0。
在S502之后的步骤S503中，与第二实施方式的实施例相同，控制器50根据车辆稳定性计算用于修正基准参数α0的修正增益Kα’。图26示出修正增益Kα’和车辆稳定性之间的关系。修正增益Kα’的该特性被设计为随着车辆稳定性变低而减小基准参数α0。在图26的例子中，随着车辆稳定性朝不稳定侧变低，修正增益Kα’单调(在该例子中，线性)减小。
在S503之后的步骤S504中，控制器50通过使用修正增益Kα’来修正信息传递控制基准参数α0。在该例子中，控制器50通过将在S502中确定的基准参数α0乘以修正增益Kα’来确定修正基准参数α0”(α0”＝Kα’×α0)。将由此计算出的参数α0”用作为信息传递控制用的新的基准参数。如果潜在风险RP低于或等于阈值RP0，则控制器50从S501进入步骤S505，并且在S505中将修正基准参数α0”设置为等于0(α0”＝0)。在S504或S505之后，控制器50重复图25的信息传递控制处理，直到驾驶员输入结束命令为止。
由控制器50将在S504或S505中计算出的信息传递控制基准参数α0”用作为以下参数：该参数表示对机动车辆1A中通常进行的主动悬架系统4i(i＝FR、FL、RR或RL)的正常悬架控制添加附加控制的程度。通过进行信息传递控制处理，控制器50将振动减少比从不进行信息传递控制处理的正常状态的正常水平改变为与调整后或修正后的信息传递控制基准参数α0”相对应的调整后或修正后的水平，并且控制主动悬架系统4i以实现调整后或修正后的水平。在该例子中，随着信息传递控制基准参数α0”变大，控制器50增加消除来自路面的振动的程度，并且随着信息传递控制基准参数α0”变小，控制器50控制悬架系统4i以将来自路面的振动在更少被消除的情况下传递至驾驶员。
以趋于随着潜在风险RP增加而单调增加的单调函数的形式设置信息传递控制基准参数α0。因此，驾驶支持系统控制悬架系统4i，从而随着潜在风险RP增加而更大程度地消除来自路面的振动。此外，在第三实施方式中，控制系统根据车辆状态或与车辆稳定性有关的参数，修正信息传递控制基准参数α0。更具体地，与第二实施方式的实施例相同，控制系统利用依赖于车辆稳定性所确定的修正增益Kα’等的修正量，修正基准参数α0。随着车辆稳定性(朝不稳定侧)变低，控制系统通过减小修正增益Kα’来减小基准参数α0”。因此，在要求驾驶员密切关注车辆周围的障碍物的情形下，当车辆变得更加稳定时，驾驶支持系统可以消除来自道路的振动，从而增大消除或限制的程度，由此使得可以将对于驾驶支持的有用信息以触觉、视觉和听觉形式等的各种形式有效地传达或传递至驾驶员。在该例子中，将有用信息以附加至驾驶员的转向、加速或制动操作的反作用力的形式传达至驾驶员。在以这种方式根据修正基准参数α0”所进行的车辆垂直方向上的控制的同时，与第一实施方式的实施例相同，控制系统进行车辆纵向方向上的驾驶支持控制和车辆横向方向上的驾驶支持控制。
这样，第三实施方式的实施例中的车辆1A的控制系统根据潜在风险限制将来自道路的振动传递至驾驶员，使得限制程度随着潜在风险增加而增大，并且进行用于沿纵向方向和/或横向方向施加操作反作用力的支持控制。在这种情况下，随着车辆稳定性变高，控制系统例如通过增大修正增益Kα’来增大用于限制将来自道路的振动等的干扰传递至驾驶员的限制程度。根据第三实施方式的信息传递控制在即使车辆稳定性变低、驾驶员也能够进行适当的驾驶操作时尤其有效。当车辆处于不稳定状态时，控制系统可以将信息适当地传递至熟练的驾驶员。随着车辆变得更加不稳定，根据第三实施方式的控制系统降低用于限制车辆的干扰运动的限制程度。因此，控制系统可以在潜在风险高时，将与路面有关的信息有效地传递至驾驶员。
第四实施方式
实施例
图27～52是用于示出配备有根据在控制器50的控制算法方面与前述实施方式不同的第四实施方式的车辆驾驶操作支持系统的机动车辆的图。该车辆的结构与图1所示的车辆1A基本相同。因此，以下说明涉及在根据第四实施方式的控制器50中进行的处理。
车辆状态传递量确定处理
图27是示出由控制器50进行的车辆状态传递量确定处理的流程图。控制器50响应于驾驶员的用于进行处理的命令，开始该处理。
在第一个步骤S600中，控制器50收集与车辆行驶状况有关的信息。在该例子中，在S600中收集的信息包括驾驶员的操作量(加速操作量、制动操作量和方向盘角度等)、传感器输出(车辆速度传感器、簧下(非悬架的)加速度传感器、车体垂直或法向加速度传感器的输出等)、来自汽车导航系统的信息、擦拭器系统的工作状态、前灯或雾灯的开/闭状态和外部气温。
在下一步骤S700中，控制器50进行用于判断路面状况的道路状况判断处理。在该例子中，控制器50通过监视簧下加速度传感器的输出、主动悬架4i(i＝FR、FL、RR和RL)的冲程和/或车轮速度等的预定监视车辆操作状态的变化，判别劣等道路(或恶劣道路)。例如，当所监视的状态的频率变化和/或振幅变化大于预定阈值时，控制器50判断为车辆正在劣等道路上行驶。
在步骤S800中，控制器50进行用于判断本车辆1A的车辆运行状况的车辆运行状况判别处理。
在步骤S900中，控制器50进行用于计算用作为向驾驶员传递信息的基本控制值的基本信息传递量或程度的基本信息传递量计算处理。在该例子中，在S900中，控制器50针对纵向、横向和垂直车辆动作以及对于驾驶员的驾驶操作的操作反作用力，计算多个基本信息传递量。
在步骤S1000中，控制器50进行用于计算用作为表示向驾驶员传递信息时本车辆的车辆状态的参数的最小信息传递量或程度的最小信息传递量计算处理。
在步骤S1100中，控制器50进行用于计算表示向驾驶员传递信息的程度的命令信息传递量或程度的处理。在该例子中，在S1100中，控制器50针对纵向、横向和垂直车辆动作以及对于驾驶员的驾驶操作的操作反作用力，计算多个命令信息传递程度。
根据在S1100中计算出的命令信息传递程度，控制器50通过将基于命令信息传递程度的控制命令传送至致动部的各部分，控制包括主动悬架系统4i、转向反作用力控制装置60等的致动部。在S1100之后，重复图27的车辆状态传递量确定处理，直到驾驶员输入用于终止执行的命令为止。
车辆运行状况判别处理
图28以流程图形式示出由控制器50在S800中进行的车辆运行状况判别处理。在该处理中，控制器50进行：在S810中的转弯动作判别处理；步骤S820中的加速动作判别处理；和步骤S830中的减速动作判别处理。之后，控制器50返回至车辆状态传递量确定处理。
转弯动作判别处理
图29是示出S810的转弯动作判别处理的流程图。在图29的处理中，在步骤S811中控制器50获得横向加速度YG，并且在步骤S812中，判断横向加速度YG的大小是否大于预定阈值YG0。然后，当横向加速度YG的大小大于阈值YG0(|YG|＞YG0)时，在步骤S813中，控制器50将表示车辆转弯动作期间的转弯动作标志Flg_STR设置为1(Flg_STR＝1)，并且在横向加速度YG的大小小于或等于阈值YG0(|YG|≤YG0)时，在步骤S814中，控制器50将转弯动作标志Flg_STR复位为0(Flg_STR＝0)。在S813或S814之后，控制器50返回至车辆运行状况判别处理。
加速动作判别处理
图30是示出S820的加速动作判别处理的流程图。在图30的处理中，在步骤S821中，控制器50判断加速开度(程度)ACC是否大于预定阈值ACC0。然后，当加速开度ACC大于阈值ACC0(ACC＞ACC0)时，在步骤S822中，控制器50将用于表示车辆加速动作期间的加速动作标志Flg_ACC设置为1(Flg_ACC＝1)，并且当加速开度ACC小于或等于阈值ACC0(ACC≤ACC0)时，在步骤S823中，控制器50将加速动作标志Flg_ACC复位为0(Flg_ACC＝0)。在S822或S823之后，控制器50返回至车辆运行状况判别处理。
在该例子中，如图31所示，根据车辆速度和保持车辆速度恒定所需的加速开度或制动压力之间的关系，确定加速开度阈值ACC0。图31示出保持车辆速度恒定所需的加速开度和制动压力。如果确定了车辆速度的值，则控制系统可以通过使用图31的关系确定保持车辆速度处于该值所需的加速开度ACC的值，并且将S821的阈值ACC0设置为等于由此确定的加速开度ACC的值。
减速动作判别处理
图32是示出S830的减速动作判别处理的流程图。在图32的处理中，在步骤S831中，控制器50判断制动压力BRK是否大于预定制动压力阈值BRK0。然后，当制动压力BRK大于阈值BRK0(BRK＞BRK0)时，在步骤S832中，控制器50将用于表示车辆减速动作期间的减速动作标志Flg_BRK设置为1(Flg_BRK＝1)，并且当制动压力BRK小于或等于阈值BRK0(BRK≤BRK0)时，在步骤S833中，控制器50将减速动作标志Flg_BRK复位为0(Flg_BRK＝0)。在S832或S833之后，控制器50返回至车辆运行状况判别处理。
在该例子中，可以以与图30的加速开度阈值ACC0相同的方式确定制动压力阈值BRK0。控制系统确定车辆速度的速度值，然后通过使用图31的关系确定用于保持车辆速度处于该速度值的制动压力BRK的值，并将S831的阈值BRK0设置为等于由此确定的制动压力BRK的值。
基本信息传递量计算处理
图33示出由控制器50在S900中进行的基本信息传递量计算处理。在该处理中，控制器50进行：第一个步骤S910中的基本横向运行状况传递程度计算处理，用于计算基本横向运行状况传递量或程度Kgy0(图34)；第二个步骤S920中的基本纵向运行状况传递程度计算处理，用于计算基本纵向运行状况传递量或程度Kgx0(图36)；第三个步骤S930中的基本垂直运行状况传递程度计算处理，用于计算基本垂直运行状况传递量或程度Kgz0(图38)；以及第四个步骤S940中的基本操作力传递程度计算处理，用于计算基本操作力传递量或程度Kfy0(图40)。在S940之后，控制器50返回至车辆状态传递量确定处理。
基本横向运行状况传递程度计算处理
图34是示出S910的基本横向运行状况传递程度计算处理的流程图。在该处理中，在步骤S911中，控制器50判断转弯动作标志Flg_STR是否等于1；当转弯动作标志Flg_STR等于1时，在步骤S912中，控制器50根据横向加速度的绝对值计算基本横向运行状况传递程度Kgy0；并且当转弯动作标志Flg_STR不等于1时，在步骤S913中，控制器50将基本横向运行状况传递程度Kgy0设置为等于0。在S912或S913之后，控制器50返回至基本信息传递程度计算处理。
图35示出S912中可使用的、基本横向运行状况传递程度Kgy0相对于横向加速度的绝对值的关系。基本横向运行状况传递程度Kgy0随着横向加速度的绝对值增大而增大。在图35所示的例子中，在横向加速度的绝对值|YG|小于或等于预定第一阈值|YG0|的区域中，基本横向运行状况传递程度Kgy0等于0；在|YG|大于|YG0|的区域中，基本横向运行状况传递程度Kgy0从0线性增大至1；并且在|YG|大于Kgy0到达1的值的区域中，基本横向运行状况传递程度Kgy0保持恒定等于1。
基本纵向运行状况传递程度计算处理
图36是示出S920的基本纵向运行状况传递程度计算处理的流程图。在该处理中，在步骤S921中，控制器50判断加速动作标志Flg_ACC是否等于1，并且当加速动作标志Flg_ACC等于1时，在步骤S922中，控制器50根据加速开度ACC计算基本纵向运行状况传递程度Kgx0。当加速动作标志Flg_ACC不等于1时，在步骤S923中，控制器50判断减速动作标志Flg_BRK是否等于1；当减速动作标志Flg_BRK等于1时，控制器50从S923进入前述步骤S922；并且在减速动作标志Flg_BRK不等于1时，在步骤S924中，控制器50将基本纵向运行状况传递程度Kgx0设置为等于0(Kgx0＝0)。在S922或S924之后，控制器50返回至基本信息传递程度计算处理。
图37示出S922中可以使用的、基本纵向运行状况传递程度Kgx0相对于加速开度ACC和制动压力BRK的关系。基本纵向运行状况传递程度Kgx0随着加速开度ACC或制动压力BRK增加而增大。在图37所示的例子中，在作为加速开度ACC或制动压力BRK的独立变量小于或等于预定第一阈值ACC0或BRK0的区域中，基本纵向运行状况传递程度Kgx0等于0；并且在变量(ACC或BRK)大于阈值(ACC0或BRK0)的区域中，基本纵向运行状况传递程度Kgx0从0线性增大至1。在Kgx0等于最大值1之后变量(ACC或BRK)进一步增大时，基本纵向运行状况传递程度Kgx0保持恒定等于1。
基本垂直运行状况传递程度计算处理
图38是示出S930的基本垂直运行状况传递程度计算处理的流程图。在该处理中，在步骤S931中，控制器50判断加速动作标志Flg_ACC是否等于1，并且当加速动作标志Flg_ACC等于1时，在步骤S932中，控制器50根据加速开度ACC计算基本垂直运行状况传递程度Kgz0。当加速动作标志Flg_ACC不等于1时，在步骤S933中，控制器50判断减速动作标志Flg_BRK是否等于1；当减速动作标志Flg_BRK等于1时，控制器50从S933进入前述步骤S932；并且在减速动作标志Flg_BRK不等于1时，在步骤S934中，控制器50将基本垂直运行状况传递程度Kgz0设置为等于0(Kgz0＝0)。在S932或S934之后，控制器50返回至基本信息传递程度计算处理。
图39示出S932中可以使用的、基本垂直运行状况传递程度Kgz0相对于加速开度ACC和制动压力BRK的关系。基本垂直运行状况传递程度Kgz0随着加速开度ACC或制动压力BRK增加而增大。在图39所示的例子中，在作为加速开度ACC或制动压力BRK的独立变量小于或等于预定第一阈值ACC0或BRK0的区域中，基本垂直运行状况传递程度Kgz0等于0；并且在变量(ACC或BRK)大于阈值(ACC0或BRK0)的区域中，基本垂直运行状况传递程度Kgz0从0线性增大至1。在Kgz0等于最大值1之后变量(ACC或BRK)进一步增大时，基本垂直运行状况传递程度Kgz0保持恒定等于1。
基本操作力传递程度计算处理
图40是示出S940的基本操作力传递程度计算处理的流程图。在该处理中，在步骤S941中，控制器50判断转弯动作标志Flg_STR是否等于1；当转弯动作标志Flg_STR等于1时，在步骤S942中，控制器50根据横向加速度的绝对值计算基本操作力传递程度Kfy0；并且当转弯动作标志Flg_STR不等于1时，在步骤S943中，控制器50将基本操作力传递程度Kfy0设置为等于0(Kfy0＝0)。在S942或S943之后，控制器50返回至基本信息传递程度计算处理。
图41示出S942中可以使用的、基本操作力传递程度Kfy0相对于横向加速度的绝对值的关系。基本操作力传递程度Kfy0随着横向加速度的绝对值增加而增大。在图41所示的例子中，在横向加速度的绝对值|YG|小于或等于预定第一阈值|YG0|的区域中，基本操作力传递程度Kfy0等于0；在|YG|大于|YG0|的区域中，基本操作力传递程度Kfy0从0线性增大至1；并且在|YG|大于Kgy到达1的值的区域中，基本操作力传递程度Kfy0保持恒定等于1。
最小信息传递程度计算处理
图42示出由控制器50在图27的车辆状态信息传递量确定处理的S1000中进行的最小信息传递程度计算处理。
在图42的步骤S1010中，控制器50计算如图43所示的依赖于车辆速度的车辆速度依赖信息传递程度Kv1。传递程度Kv1随着车辆速度增大而减小。在图43的例子中，在车辆速度从0增大至第一速度值的区域中，车辆速度依赖信息传递程度Kv1保持恒定等于0.5；在车辆速度从第一速度值增大至第二速度值的区域中，车辆速度依赖信息传递程度Kv1从0.5(线性)减小至最小值0；并且在车辆速度高于第二速度值的区域中，车辆速度依赖信息传递程度Kv1保持等于最小值0。
在步骤S1020中，控制器50计算依赖于车辆周围的亮度的亮度依赖信息传递程度Kb。在该例子中，控制器计算如图44所示的依赖于亮度的第一(或正常)亮度依赖信息传递程度Kb，以及如图45所示的依赖于亮度的第二(或不平整道路)亮度依赖信息传递程度Kb1。通常使用正常亮度依赖信息传递程度Kb，并且当道路恶劣或异常时，使用第二亮度依赖信息传递程度Kb1。
第一亮度依赖信息传递程度Kb随着亮度增大而增大。在图44的例子中，该传递程度Kb在亮度从0增大至到预定第一值的区域中等于0，在亮度从第一值增大至第二值时从0增大至最大值0.5，并且在亮度大于第二值的区域中保持恒定为0.5。如图45所示，当亮度增大时，第二亮度依赖信息传递程度Kb1先减小然后增大。在图45的例子中，在亮度从0增大至第一值的第一区域中，该传递程度Kb1保持恒定为最大值1；在亮度的第一值和第二值之间的第二区域中，传递程度Kb1随着亮度增大，从1.0线性减小至最小值0；在第二值和比该第二值大的第三值的第三区域中，传递程度Kb1保持为0；在第三值和第四值之间的第四区域中，传递程度Kb1随着亮度增大，从0增大至中间值0.5；并且在亮度大于第四值的第五区域中，传递程度Kb1保持恒定为0.5。在步骤S1020中，当车辆1A正在行驶的道路不是恶劣道路时，控制器50通过使用图44的关系来计算第一亮度依赖信息传递程度Kb，并且当道路是恶劣道路时，控制器50通过使用图45的关系来计算第二亮度依赖信息传递程度Kb1。
在步骤S1030中，控制器50计算依赖于车辆的刮擦器状态的刮擦器状态依赖信息传递程度Kw。在该例子中，控制器计算第一(或正常)刮擦器状态依赖信息传递程度Kw和第二(或不平整道路)刮擦器状态依赖信息传递程度Kw1。通常使用正常刮擦器状态依赖信息传递程度Kw，并且当道路恶劣或异常时，使用第二刮擦器状态依赖信息传递程度Kw1。
如图46所示，根据可能处于关闭状态、间断工作状态、正常刮擦速度工作状态或高刮擦速度工作状态的刮擦器系统的工作状态，确定正常刮擦器状态依赖信息传递程度Kw和第二刮擦器状态依赖信息传递程度Kw1。
在该例子中，控制器50通过监视簧下加速度传感器的输出、主动悬架4i的冲程和车轮速度等的车辆操作状态的变化，判别恶劣道路，并且当所监视的车辆操作状态的频率变化和/或振幅变化大于预定阈值时，判断为道路恶劣。
在步骤S1040中，控制器50计算如图47所示的依赖于道路类别的道路类别依赖信息传递程度Kr。在图47所示的例子中，针对市区道路、郊区道路和高速公路，分别确定道路类别依赖信息传递程度Kr。例如，控制器50可以通过使用从汽车导航系统获得的当前车辆位置和地图数据、以及停车灯的数量，在市区道路、郊区道路和高速公路之间判别。
在步骤S1050中，控制器50进行用于计算作为以下中的最小一个的最小信息传递程度K_min的处理：车辆速度依赖信息传递程度Kv1、亮度依赖信息传递程度Kb或Kb1、刮擦器状态依赖信息传递程度Kw或Kw1以及道路类别依赖信息传递程度Kr。在S1050之后，控制器50返回至图27的车辆状态传递量确定处理。
命令信息传递程度计算处理
图48示出由控制器50在S1100中进行的命令信息传递程度计算处理。
在图48的步骤S1110中，控制器50进行用于计算表示车辆横向运行状况的传递程度的命令横向运行状况传递程度Kgy的处理。
在步骤S1120中，控制器50进行用于计算表示车辆纵向运行状况的传递程度的命令纵向运行状况传递程度Kgx的处理。
在步骤S1130中，控制器50进行用于计算表示车辆垂直运行状况的传递程度的命令垂直运行状况传递程度Kgz的处理。
在步骤S1140中，控制器50进行用于计算表示从路面输入至方向盘5的操作力的传递程度的命令操作力传递程度Kfy的处理。
在S1140之后，控制器50返回至图27的车辆状态传递量确定处理。
命令横向运行状况传递程度计算处理
图49示出S1110的命令横向运行状况传递程度计算处理。在该处理中，在步骤S1111中，控制器50判断基本横向运行状况传递程度Kgy0是否大于最小信息传递程度K_min；当Kgy0＞K_min、因而S1111的回答为“是”时，在步骤S1112中，控制器50将命令横向运行状况传递程度Kgy设置为等于基本横向运行状况传递程度Kgy0(Kgy＝Kgy0)；并且当Kgy0≤K_min、因而S1111的回答为“否”时，在步骤S1113中，控制器50将命令横向运行状况传递程度Kgy设置为等于最小传递程度K_min(Kgy＝K_min)。在S1112或S1113之后，控制器50返回至命令信息传递程度计算处理。
命令纵向运行状况传递程度计算处理
图50示出S1120的命令纵向运行状况传递程度计算处理。在该处理中，在步骤S1121中，控制器50判断基本纵向运行状况传递程度Kgx0是否大于最小信息传递程度K_min；当Kgx0＞K_min、因而S1121的回答为“是”时，在步骤S1122中，控制器50将命令纵向运行状况传递程度Kgx设置为等于基本纵向运行状况传递程度Kgx0(Kgx＝Kgx0)；并且当Kgx0≤K_min、并因此S1121的回答为“否”时，在步骤S1123中，控制器50将命令纵向运行状况传递程度Kgx设置为等于最小传递程度K_min(Kgx＝K_min)。在S1122或S1123之后，控制器50返回至命令信息传递程度计算处理。
命令垂直运行状况传递程度计算处理
图51示出S1130的命令垂直运行状况传递程度计算处理。在该处理中，在S1131中，控制器50判断基本垂直运行状况传递程度Kgz0是否大于最小信息传递程度K_min；当Kgz0＞K_min、因而S1131的回答为“是”时，在步骤S1132中，控制器50将命令垂直运行状况传递程度Kgz设置为等于基本垂直运行状况传递程度Kgz0(Kgz＝Kgz0)；并且当Kgz0≤K_min、因而S1131的回答为“否”时，在步骤S1133中，控制器50将命令垂直运行状况传递程度Kgz设置为等于最小传递程度K_min(Kgz＝K_min)。
在S1132或S1133之后，在步骤S1134中，控制器50判断道路状况是否恶劣，并且当道路状况不恶劣时，控制器50返回至命令信息传递程度计算处理。当道路状况恶劣、并且S1134的回答为“是”时，控制器50从S1134进入步骤S1135，并且在S1135中，计算针对恶劣道路的最小信息传递程度K_min1。在S1135中，将最小恶劣道路信息传递程度K_min1设置为等于第二亮度依赖信息传递程度Kb1和第二刮擦器状态依赖信息传递程度Kw1中较小的一个。在S1135之后的步骤S1136中，控制器50判断命令垂直运行状况传递程度Kgz是否大于最小恶劣道路信息传递程度K_min1。当Kgz＞K_min1、因而S1136的回答为“是”时，控制器50返回至命令信息传递程度计算处理。当Kgz≤K_min1、因而S1136的回答为“否”时，控制器50从S1136进入步骤S1137，并且在S1137中，将命令垂直运行状况传递程度Kgz设置为等于最小恶劣道路信息传递程度K_min1(Kgz＝K_min1)。在S1137之后，控制器50返回至命令信息传递程度计算处理。
命令操作力传递程度计算处理
图52示出S1140的操作力传递程度计算处理。在该处理中，在步骤S1141中，控制器50判断基本操作力传递程度Kfy0是否大于最小信息传递程度K_min；当Kfy0＞K_min、因而S1141的回答为“是”时，在步骤S1142中，控制器50将命令操作力传递程度Kfy设置为等于基本操作力传递程度Kfy0(Kfy＝Kfy0)；并且当Kfy0≤K_min、因而S1141的回答为“否”时，在步骤S1143中，控制器50将命令操作力传递程度Kfy设置为等于最小传递程度K_min(Kfy＝K_min)。在S1142或S1143之后，控制器50返回至命令信息传递程度计算处理。通过进行这些控制处理，第四实施方式的实施例的控制系统可以例如根据道路状况和车辆运行状况，控制车辆1A以支持驾驶员，并且利用主动悬架4i(FL～RR)控制用于限制来自道路的振动的限制程度。
根据第四实施方式的控制系统可以通过以根据车辆状态和包括障碍物状况的周围状况等的各种状况所控制的控制程度传递车辆运行状况，并通过根据车辆状态和周围状况等的各种状况控制操作反作用力等的车辆的反作用力以支持驾驶员的驾驶操作，将信息适当地提供至驾驶员以支持该驾驶员。
应用例
在图38的基本垂直运行状况传递程度计算处理中，根据加速动作标志Flg_ACC和减速动作标志Flg_BRK确定基本垂直运行状况传递程度Kgz0。作为替代，可以根据道路是否为恶劣道路的道路状况确定基本垂直运行状况传递程度Kgz0。例如，当道路状况不好或者恶劣时，将加速/减速操作期间用于控制主动悬架4i的基本控制量设置为等于比正常值大的值(从而增大传递由于加速/减速操作所引起的车辆垂直运行状况的传递程度)。在这种情况下，在图51的处理中，控制器50在不针对道路是否是恶劣道路判别道路状况的情况下确定命令垂直运行状况传递程度Kgz。即使在从路面状况恶劣的道路输入较大的振动时，该应用例的控制系统也可以将由于加速/减速所引起的车辆垂直运行状况适当地传递至驾驶员。
根据所公开的实施方式和例子的各种可能的解释之一，可以考虑以下技术。
(Z1)车辆(1A)用的车辆驾驶(操作)支持技术(设备或处理)包括作为设备的部或部件等的要素或者处理的步骤等的要素的以下元件。感测元件是用于感测车辆的、包括包含该车辆周围的障碍物的周围状况的行驶状况的元件。控制元件是用于进行以下操作的元件：根据所述行驶状况，计算所述车辆的潜在风险；进行支持控制，从而根据所述潜在风险，支持驾驶员；进行辅助控制，从而根据所述潜在风险，限制向所述驾驶员传递干扰。
(Z2)根据Z1所述的技术，其特征在于，该技术还包括致动元件，所述致动元件用于根据所述行驶状况控制所述车辆，以支持所述车辆的驾驶员，并且所述控制元件被配置为进行所述辅助控制，从而根据所述潜在风险，通过控制所述致动元件，限制向所述驾驶员传递运动(或干扰运动)。
(Z3)根据Z1或Z2所述的技术，其特征在于，所述控制元件被配置为：进行所述支持控制，从而响应于所述潜在风险的变化，产生所述车辆的、影响所述驾驶员的反作用力；以及进行所述辅助控制，从而改变限制向所述驾驶员传递干扰的限制程度。
(Z4)根据Z1～Z3中任一项所述的技术，其特征在于，所述致动元件包括：反作用力调节元件，用于产生所述车辆的反作用力；以及动作调节元件，用于调节传递至所述驾驶员的运动(振动等)，并且所述控制元件被配置为：进行所述支持控制，从而通过控制所述反作用力调节元件，响应于所述潜在风险的增加，产生所述车辆的、影响所述驾驶员的反作用力；以及进行所述辅助控制，从而通过控制所述动作调节元件，改变限制向所述驾驶员传递运动的限制程度。
(Z5)根据Z4所述的技术，其特征在于，所述动作调节元件被配置为调节垂直方向上的运动。
(Z6)根据Z4或Z5所述的技术，其特征在于，所述反作用力调节元件包括用于对输入至驾驶操作输入装置的驾驶员的驾驶操作施加操作反作用力的操作反作用力施加元件。
(Z7)根据Z4～Z6中任一项所述的技术，其特征在于，所述反作用力调节元件包括用于调节所述车辆的纵向运行状况的纵向调节元件。
(Z8)根据Z4～Z7中任一项所述的技术，其特征在于，所述反作用力调节元件包括用于调节所述车辆的横向运行状况的横向调节元件。
(Z9)根据Z1～Z8中任一项所述的技术，其特征在于，所述控制元件包括：潜在风险计算元件，用于根据包括所述周围状况和所述车辆的车辆状态的所述行驶状况，计算对于所述障碍物的潜在风险；支持控制元件，用于根据所述潜在风险，通过控制所述致动元件，控制所述车辆的反作用力；以及辅助控制元件，用于进行所述辅助控制，从而根据所述潜在风险，通过控制所述致动元件，限制向所述驾驶员传递干扰。
(Z10)根据Z1～Z9中任一项所述的技术，其特征在于，所述致动元件包括：辅助致动元件(或子元件)，用于响应于由所述辅助控制产生的辅助控制信号，限制向所述驾驶员传递干扰信息。
(Z11)根据Z10所述的技术，其特征在于，所述辅助致动元件被配置为限制向所述驾驶员传递振动。
(Z12)根据Z1～Z11中任一项所述的技术，其特征在于，所述控制元件(或所述辅助(限制)控制元件)被配置为根据所述潜在风险，通过控制所述操作反作用力施加元件(或所述反作用力调节元件)和所述动作调节元件至少之一，限制向所述驾驶员传递运动。在这种情况下，所述辅助控制元件(或所述控制元件)可被配置为根据所述潜在风险，通过控制由所述操作反作用力施加元件和所述动作调节元件所提供的车辆纵向方向上的操作反作用力和车辆横向方向上的操作反作用力至少之一，限制向所述驾驶员传递所述车辆的车辆运行状况。
(Z13)根据Z1～Z12中任一项所述的技术，其特征在于，所述控制元件(或所述辅助(限制)控制元件)被配置为随着所述潜在风险变高，更大程度地限制向所述驾驶员传递运动。
(Z14)根据Z13或Z1～Z13中任一项所述的技术，其特征在于，所述技术还包括用于感测所述车辆的稳定状态的稳定状态感测元件，并且所述控制元件(或所述辅助控制元件)被配置为根据所述稳定状态，改变限制向所述驾驶员传递运动的限制程度。
(Z15)根据Z14或Z1～Z14中任一项所述的技术，其特征在于，所述控制元件(或所述辅助(限制)控制元件)被配置为随着由所述稳定状态确定的所述车辆的稳定性变低，增大限制向所述驾驶员传递运动的限制程度。
(Z16)根据Z14或Z1～Z14中任一项所述的技术，其特征在于，所述控制元件(或所述辅助(限制)控制元件)被配置为随着由所述稳定状态确定的所述车辆的稳定性变低，减小限制向所述驾驶员传递运动的限制程度。
(Z17)根据Z1～Z16中任一项所述的技术，其特征在于，所述控制元件(或所述辅助控制元件)被配置为当所述潜在风险低于或等于第一阈值时，利用第一控制量限制所述车辆的车辆运行状况，并当所述潜在风险高于所述第一阈值时，随着所述潜在风险增加而减小限制车辆运行状况的限制程度。
(Z18)根据Z1～Z17中任一项所述的技术，其特征在于，所述动作调节元件包括设置在所述车辆的车轮和车体之间的主动悬架。
(Z19)根据Z1～Z17中任一项所述的技术，其特征在于，所述动作调节元件包括阻尼力改变装置或可变阻尼力装置。
(Z20)根据Z1～Z19中任一项所述的技术，其特征在于，所述控制元件或所述辅助(限制)控制元件被配置为当所述潜在风险高于第一潜在阈值(RP0)时，随着所述潜在风险增加，增大限制向所述驾驶员传递干扰的限制程度(α0)。
(Z21)根据Z1～Z19中任一项所述的技术，其特征在于，所述控制元件或所述辅助(限制)控制元件被配置为当所述潜在风险高于第一潜在阈值(RP0’)时，随着所述潜在风险增加，减小限制向所述驾驶员传递干扰的限制程度(α0)。所述控制元件可被配置为在所述潜在风险低于或等于所述第一潜在阈值(RP0’)的低风险区域中将所述限制程度(α0)设置为等于较高值(例如，1)，并且在所述潜在风险高于所述第一潜在阈值(RP0’)的高风险区域中将所述限制程度(α0)从较高值减小为较低值(例如，0)。
(Z22)根据Z1～Z21中任一项所述的技术，其特征在于，所述动作调节元件或所述致动元件包括设置在驾驶员的座椅和车体之间的控制型悬架装置。
(Z23)作为处理的车辆驾驶(操作)支持技术包括用于进行以下信息传递控制的处理步骤：根据包括车辆的车辆操作状态和所述车辆周围的周围状况的车辆行驶状况，抑制车辆运动的传递，并根据所述车辆行驶状况，提供作为施加至驾驶员的转向操作、加速操作和制动操作至少之一的反作用力的操作反作用力。
(Z24)一种车辆(或机动车辆)，配置有根据Z1～Z23中任一项所述的驾驶(操作)支持技术。
(Z25)一种车辆(或机动车辆)，包括：车体；操作元件，用于进行转向、加速或制动操作等驾驶操作或者接收驾驶员的驾驶操作；道路状况感测元件，用于感测道路状况；车辆状态感测元件，用于感测所述车辆的车辆状态；障碍物状况感测元件，用于感测所述车辆周围的障碍物；潜在风险计算元件，用于根据所述车辆状态感测元件和所述障碍物状况感测元件感测到的状况，计算对于所述障碍物的潜在风险；操作反作用力施加元件，用于根据所述潜在风险，在所述操作元件中提供操作反作用力；动作调节元件，用于控制所述驾驶员的垂直运动；以及信息传递控制元件，用于根据所述车辆状态感测元件和所述道路状况感测元件感测到的状况控制所述动作调节元件，根据所述潜在风险限制所述车辆中出现的车辆运行状况，并向所述驾驶员传递干扰信息。
(Z26)根据Z1～Z25中任一项所述的车辆驾驶(操作)支持技术，其特征在于，所述控制元件(或所述潜在风险计算元件)被配置为根据所述行驶状况，计算所述车辆的周围环境的综合潜在风险，并且所述控制元件被配置为根据所述综合潜在风险进行辅助控制。
(Z27)根据Z1～Z26中任一项所述的车辆驾驶(操作)支持技术，其特征在于，所述支持技术包括致动元件，所述致动元件包括用于以可变的阻尼特性将来自道路(或车体)的运动或干扰运动传递至驾驶员的阻尼装置(悬架装置4i或400i等)，并且所述控制元件被配置为根据所述潜在风险控制所述阻尼特性。
(Z28)根据Z1～Z27中任一项所述的车辆驾驶支持技术，其特征在于，所述控制元件(或所述辅助控制元件)被配置为通过控制所述操作反作用力施加元件和所述动作调节元件，限制所述车辆的车辆运行状况，由此限制向驾驶员传递车辆纵向、横向和垂直方向上的运行状况。
(Z29)根据Z1～Z28中任一项所述的车辆驾驶操作支持技术，其特征在于，所述控制元件(或所述潜在风险计算元件)被配置为根据所述行驶状况，计算纵向潜在风险(RPx)，并且所述控制元件(或所述支持控制元件)被配置为根据所述纵向潜在风险(RPx)，沿所述车辆的纵向方向进行支持控制。
(Z30)根据Z1～Z29中任一项所述的车辆驾驶操作支持技术，其特征在于，所述控制元件(或所述潜在风险计算元件)被配置为根据所述行驶状况，计算横向潜在风险(RPy)，并且所述控制元件(或所述支持控制元件)被配置为根据所述横向潜在风险(RPy)，沿所述车辆的横向方向进行支持控制。
(Z31)根据Z1～Z30中任一项所述的车辆驾驶操作支持技术，其特征在于，所述控制元件(或所述潜在风险计算元件)被配置为根据所述车辆周围的障碍物的潜在风险的纵向分量的和(RPx＝∑k(RPk×cosθk))，计算纵向潜在风险(RPx)。
(Z32)根据Z29～Z31中任一项所述的车辆驾驶操作支持技术，其特征在于，所述控制元件(或所述潜在风险计算元件)被配置为根据所述车辆周围的障碍物(k)的个体潜在风险(RPk)的横向分量的和(RPy＝∑k(RPk×sinθk))，计算横向潜在风险(RPy)。
(Z33)根据Z1～Z32中任一项所述的车辆驾驶操作支持技术，其特征在于，所述控制元件(或所述支持控制元件)被配置为通过根据纵向潜在风险(RPx)(或者与纵向潜在风险(RPx)和预定值(RPL1)之间的差成比例的排斥力(Fc＝K1·(RPx-RPL1)))控制加速反作用力、驱动力和制动力至少之一，沿纵向方向进行支持控制(S201～S205)。
(Z34)根据Z1～Z33中任一项所述的车辆驾驶操作支持技术，其特征在于，所述控制元件(或所述支持控制元件)被配置为通过根据横向潜在风险(RPy)控制转向反作用力，沿横向方向进行支持控制(S301～S303)。
在Z1～Z34中，括号内的附图标记和其它项是仅作为例子列举出的、或多或少相关的项，而并不意味限制Z1～Z34各自中所述的技术的范围。
本申请基于2009年11月12日提交的在先日本专利申请2009-259193、2009年2月27日提交的在先日本专利申请2009-046941、2009年2月27日提交的在先日本专利申请2009-046942、以及2009年2月27日提交的在先日本专利申请2009-046943。在此通过引用包含这些日本专利申请的全部内容。
尽管以上已经参考本发明的一些实施方式说明了本发明，然而本发明不局限于上述实施方式。依照以上教导，本领域的技术人员将想到上述实施方式的变形和变化。参考所附权利要求书来限定本发明的范围。

Claims (19)

1.一种车辆驾驶操作支持设备，包括：
车辆状态感测部，用于感测车辆的车辆状态；
障碍物状况感测部，用于监视包括所述车辆周围的障碍物的周围状况；
操作输入部，其中，驾驶员将驾驶员的驾驶操作输入至所述操作输入部，以操作所述车辆；
动作调节部，用于调节输入至所述驾驶员的、沿垂直方向的垂直运动；以及
控制部，用于：
根据所述车辆状态和所述周围状况，计算对于所述障碍物的潜在风险；
根据所述潜在风险，提供对所述驾驶操作的操作反作用力；以及
进行辅助控制，从而根据所述潜在风险，通过控制所述动作调节部，限制向所述驾驶员传递干扰。
2.根据权利要求1所述的车辆驾驶操作支持设备，其特征在于，所述车辆驾驶操作支持设备还包括道路状况感测部，所述道路状况感测部用于感测道路状况，
所述控制部被配置为：
根据所述车辆状态和所述周围状况，计算对于所述障碍物的潜在风险；
进行支持控制，从而根据所述潜在风险，控制对所述驾驶操作的操作反作用力；以及
进行所述辅助控制，从而根据所述潜在风险，通过根据所述车辆状态和所述道路状况控制所述动作调节部，限制向所述驾驶员传递干扰，并将干扰信息传递至所述驾驶员。
3.根据权利要求1所述的车辆驾驶操作支持设备，其特征在于，所述车辆驾驶操作支持设备还包括操作反作用力施加部，所述操作反作用力施加部用于施加对所述驾驶员的驾驶操作的操作反作用力，以及
所述控制部包括：
潜在风险计算部，用于根据所述车辆状态和所述周围状况，计算对于所述障碍物的潜在风险；
支持控制部，用于根据所述潜在风险，通过控制所述操作反作用力施加部，控制对所述驾驶操作的操作反作用力；以及
辅助控制部，用于进行所述辅助控制，从而根据所述潜在风险，通过控制所述动作调节部，控制向所述驾驶员的车辆运行状况的传递。
4.根据权利要求3所述的车辆驾驶操作支持设备，其特征在于，所述控制部被配置为根据所述潜在风险，通过在所述操作反作用力施加部与所述动作调节部控制车辆纵向方向上的操作反作用力和车辆横向方向上的操作反作用力的至少之一，限制向所述驾驶员传递车辆运行状况。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的车辆驾驶操作支持设备，其特征在于，所述控制部被配置为随着所述潜在风险变高，增大限制向所述驾驶员传递车辆运行状况的限制程度。
6.根据权利要求1到4中任一项所述的车辆驾驶操作支持设备，其特征在于，所述控制部被配置为根据所述车辆的稳定性，改变限制向所述驾驶员传递车辆运行状况的限制程度。
7.根据权利要求6所述的车辆驾驶操作支持设备，其特征在于，所述控制部被配置为随着所述车辆的稳定性变得更加不稳定，增大限制向所述驾驶员传递车辆运行状况的限制程度。
8.根据权利要求6所述的车辆驾驶操作支持设备，其特征在于，所述控制部被配置为随着所述车辆的稳定性变得更加不稳定，减小限制向所述驾驶员传递车辆运行状况的限制程度。
9.根据权利要求1到4中任一项所述的车辆驾驶操作支持设备，其特征在于，所述控制部被配置为当所述潜在风险高于第一潜在阈值时，随着所述潜在风险增加，增大限制向所述驾驶员传递干扰的限制程度。
10.根据权利要求1到4中任一项所述的车辆驾驶操作支持设备，其特征在于，所述控制部被配置为当所述潜在风险高于第一潜在阈值时，随着所述潜在风险增加，减小限制向所述驾驶员传递干扰的限制程度。
11.根据权利要求1到4中任一项所述的车辆驾驶操作支持设备，其特征在于，所述动作调节部包括悬架装置。
12.根据权利要求11所述的车辆驾驶操作支持设备，其特征在于，所述悬架装置被设置在所述车辆的车体和车轮之间。
13.根据权利要求11所述的车辆驾驶操作支持设备，其特征在于，所述悬架装置被设置在驾驶员座椅和车体之间。
14.一种车辆，包括根据权利要求1到4中任一项所述的车辆驾驶操作支持设备。
15.一种车辆驾驶操作支持设备，包括：
感测部，用于感测车辆的、包括包含所述车辆周围的障碍物的周围状况的行驶状况；以及
控制部，用于：
根据所述行驶状况，计算所述车辆的潜在风险；
进行支持控制，从而根据所述潜在风险，产生所述车辆的反作用力；以及
进行辅助控制，从而根据所述潜在风险，限制向所述驾驶员传递干扰。
16.根据权利要求15所述的车辆驾驶操作支持设备，其特征在于，所述车辆驾驶操作支持设备还包括致动部，所述致动部用于根据所述行驶状况控制所述车辆，以支持所述车辆的驾驶员，以及
所述控制部被配置为进行所述辅助控制，从而根据所述潜在风险，通过控制所述致动部，限制向所述驾驶员传递干扰。
17.根据权利要求16所述的车辆驾驶操作支持设备，其特征在于，所述控制部被配置为：
进行所述支持控制，从而通过控制所述致动部，响应于所述潜在风险的变化，产生所述车辆的、影响所述驾驶员的反作用力；以及
进行所述辅助控制，从而改变限制向所述驾驶员传递干扰的限制程度。
18.根据权利要求16或17所述的车辆驾驶操作支持设备，其特征在于，所述致动部包括：反作用力调节部，用于产生所述车辆的反作用力；以及动作调节部，用于调节传递至所述驾驶员的、沿垂直方向的垂直运动，以及
所述控制部被配置为：
进行所述支持控制，从而通过控制所述致动部的所述反作用力调节部，响应于所述潜在风险的增加，产生所述车辆的、影响所述驾驶员的反作用力；以及
进行所述辅助控制，从而通过控制所述致动部的所述动作调节部，改变限制向所述驾驶员传递干扰的限制程度。
19.一种车辆驾驶操作支持方法，包括：
感测车辆的、包括包含所述车辆周围的障碍物的周围状况的行驶状况；
根据所述行驶状况，计算所述车辆的潜在风险；
进行支持控制，从而根据所述潜在风险，产生所述车辆的反作用力；以及
进行辅助控制，从而根据所述潜在风险，限制向所述驾驶员传递干扰。
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