CN102448798A - 车辆的控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种车辆的控制装置，能够在不使驾驶员产生不协调感的准确的时机结束车道维持控制。所述车辆的控制装置包括转向机构(200)、EPS致动器300)、以及VGRS致动器(500)，通过协调控制这些部件，在能够不受驾驶员的转向输入的影响的情况下使转角变化的车辆(10)中，ECU(100)执行LKA结束控制。在所述控制中，在执行用于使车辆(10)追随目标行驶路线的LKA控制期间，当对转向信号灯杆(16)进行了操作时，若转向信号灯杆(16)的指示方向与LKA控制中的EPS(300)致动器的辅助转向转矩TA的产生方向不同，则立即结束LKA控制，若这些为同一方向，则当与驾驶员的转向输入对应的转向角MAdrv超过LKA控制导致的转向角MAlka时结束LKA控制。
Description
技术领域
本发明涉及车辆的控制装置的技术领域，所述车辆的控制装置例如通过主动转向机构等转向机构，以能够进行LKA(Lane Keeping Assist，车道保持辅助)控制等车道维持控制的方式对车辆进行控制。
背景技术
作为这种装置，提出有当车辆脱离车道时发出警报的装置(例如，参照专利文献1)。根据专利文献1公开的车辆的车道脱离警报装置，当在转向信号灯处于工作的过程中判断出车辆脱离行驶车道的情况下，若车辆的脱离方向和转向信号灯的指示方向一致，则不发出警报，由此能够不叨扰乘客。
另外，提出有如下方案：为了解决当根据转向信号灯的闪烁操作停止转向控制时停止转向控制的时机与驾驶员不协调的问题，评估驾驶员转向的可能性，并根据评估出的转向的可能性使停止转向控制的难易度可变(例如，参照专利文献2)。
另外，提出有如下方案：当方向开关信号所示的方向与脱离方向所示的方向相同时，判断驾驶员是有意识地变更车道，并将脱离判断标记设定为“关”(例如，参照专利文献3)。
此外，提出有如下方案：当转向信号灯的操作方向与转向方向一致时，变更转向補助力矩的朝向(例如，参照专利文献4)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-069323号公报
专利文献2：日本特开2007-313978号公报
专利文献3：日本特开2007-296920号公报
专利文献4：日本特开2002-274402号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在这种能够进行车道维持控制的车辆中，当在执行车道维持控制的过程中进行转向信号灯操作时，若认为所述转向信号灯操作是一种驾驶员输入，则需要结束车道维持控制。但是，在车道维持控制中，对转向盘或多或少施加有促使其转向的转向力，因此当仅通过这种转向信号灯操作结束车道维持控制时，存在伴随着车道维持控制的结束、车辆的偏转与驾驶员希望的方向不同，从而使驾驶员感到不协调的情况。在上述专利文献中公开的技术思想中，没有考虑这种车辆的偏转给驾驶员带来的不协调感。
即在上述专利文献中举例说明的现有技术中，存在如下技术上的问题：当通过操作方向指示器结束车道维持控制时，车辆可能向驾驶员不希望的方向偏转。本发明正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种车辆的控制装置，能够不带给驾驶员不协调感而结束车道维持控制。
为了解决问题的方法
为了解决上述问题，本发明涉及的车辆的控制装置，包括转向机构，所述转向机构能够在不受驾驶员的转向输入的影响的情况下使转向盘的转角变化，所述车辆的控制装置的特征在于，包括：
执行单元，所述执行单元根据车道维持要求执行预定的车道维持控制，所述车道维持控制对所述转向机构进行控制，以使所述车辆不脱离目标行驶路线；和
结束单元，所述结束单元在所述车道维持控制的执行期间内，基于方向指示器的操作状态和所述转向机构的控制状态结束所述车道维持控制。
本发明涉及的车辆是包括转向机构的车辆，所述转向机构能够不通过驾驶员的转向输入(优选是指伴随着经由方向盘等促使驾驶员进行转向操作的操作单元能够获得的转向力矩的输入或转向角(即所述操作单元的操作角或旋转角)的变化而执行的操作等)而使转向盘的转角(即实际转角)变化。
本发明涉及的车辆的控制装置是这样的控制装置：例如，能够合适地包含一个或多个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、MPU(Micro Processing Unit，微处理器)、各种处理器或各种控制器、或者进一步包含ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(RandomAccess Memory，随机存储器)、缓冲存储器或快闪存储器等各种存储单元，并能够采用单个或多个ECU(Electronic Controlled Unit，电子控制单元)等各种处理单元、各种控制器或微装置等各种计算机系统等方式。
本发明涉及的转向机构的实践形态能够以各种方式存在。例如，本发明涉及的转向机构，
(1)可以是称作线控转向(以下适当简称为“SBW”)等的电动转角可变机构，所述电动转角可变机构能够无视转向角而直接或间接地对转向盘施加促使转角变化的转向力，
(2)也可以是所谓EPS(Electronic Controlled Power Steering，电子控制助力转向系统)等各种电子控制式动力转向装置，所述电子控制式动力转向装置通过供应来自马达等旋转电机的转向力矩，能够辅助例如转向轴或小齿轮的旋转运动或与所述小齿轮啮合的齿条的直线运动，
(3)也可以是例如VGRS(Variable Gear Ratio Steering，可变齿比转向系统)等传递比可变装置，所述传递比可变装置使转角相对于转向角的变化率、即转角传递比(例如，转向角除以实际转角所得的值)可变，
另外，所述转向机构也可以是其他结构。
根据本发明涉及的车辆的控制装置，在其工作时，根据车道维持要求通过执行单元执行车道维持控制，将例如LKA等车道维持功能添加到车辆上。所述车道维持控制从其概念上来说，是指通过适当的检测单元(例如，车载照相机等)识别对象物(例如，包括白线(不仅仅指颜色白)或标线等)，并自动(所述情况的“自动”是指：即，无视驾驶员的转向输入)对转角进行控制，以使车辆的行驶车道维持在由所述对象物规定的车道上(换而言之，使车辆不脱离所述对象物)。
另一方面，从驾驶员的意愿优先的观点来说，在驾驶员的转向意愿以合适的方式(例如，通过转向操作或者方向指示器的操作等)被表达了的情况下，优选所述车道维持控制立刻结束(反而言之，当车道维持控制进行时，驾驶员的转向输入基本不起作用)。
在此，当使这种能够无视驾驶员的转向输入而进行的车道维持控制根据方向指示器的操作结束时，存在发生驾驶员不希望的车辆的偏转的情况。具体地说，在车道维持控制结束的过程中，转向盘通过转向机构被施加有转向力(例如，对转向轴施加转向力矩)，在该状況下，当停止(无论是瞬间停止还是逐渐停止都基本相同)施加所述转向力时，转向盘向施加了转向力的方向的反方向发生转向(转角的回复)。可是，即使方向指示器的操作本身是在表达驾驶员的转向意愿，但因为未必伴随着物理的或电气的转向输入，所以在只操作方向指示器的情况下，由于伴随着车道维持控制的结束而发生的转向盘的转向现象，车辆发生偏转。无论当进行车道维持控制时，转向机构是伴随着转向角的变化被控制，还是没有伴随转向角的变化(包括充分小的情况)被控制，这样的车辆的偏转都同样产生。此外，这样的车辆的偏转不是按照驾驶员的意愿产生的，因此驾驶员对所述车辆的偏转感到不协调的可能性高，特别是当执行车道维持控制时，在转向机构没有伴随转向角的变化(包括充分小的情况)被控制的情况下，存在驾驶员感觉到明显的不协调的可能性。
因此，在本发明涉及的车辆的控制装置中，结束单元为以下构成：在车道维持控制的执行期间基于方向指示器的操作状态和转向机构的控制状态使车道维持控制结束。
驾驶员对车道维持控制结束时产生的车辆的偏转如何感知在大的程度上由指示器的操作状态和转向机构的控制状态左右，其中，指示器的操作状态包括是否对方向指示器进行了操作或所述指示方向是哪一个方向等，所述转向机构的控制状态包括当执行车道维持控制时是否施加有转向力或转向力矩或所述转向力或转向力矩的施加方向、或是否存在驾驶员的转向输入等。
因此，如上所述，基于方向指示器的操作状态和转向机构的控制状态，适当地伴随着对车道维持控制的各种结束形态的决定或选择来结束车道维持控制，由此能够至少在一定程度上减轻可能施加给驾驶员的不协调感。其中，所述车道维持控制的各种结束形态是指：例如，是否应该立即结束车道维持控制、是否应该在固定或者不固定的期间内继续车道维持控制、在哪个时机开始结束涉及的程序、在哪个时机使结束涉及的程序完成、或者是应该二值地结束车道维持控制，还是应该伴随着转向力或转向力矩的逐级或连续逐渐减弱而结束车道维持控制等
在本发明涉及的车辆的控制装置的一个形态中，所述控制状态是所述车道维持控制的执行过程中的转向力矩的产生方向，所述操作状态是所述方向指示器的指示方向，所述结束单元根据所述产生方向与所述指示方向是否是同一方向来切换所述车道维持控制的结束时机。
如果车道维持控制的执行过程中的转向力矩的产生方向与方向指示器的指示方向(即驾驶员希望的方向)相同，则当车道维持控制结束时，车辆的偏转方向与所述指示方向相反。相反地，如果转向力矩的产生方向与方向指示器的指示方向不同，则当车道维持控制结束时，车辆的偏转方向与所述指示方向为同一方向。明确地说，驾驶员不希望的车辆的偏转相当于前者的情况，因此通过所述形态，结束车道维持控制时的不协调感的产生被有效并且高效地抑制。
此外，在所述形态中，当所述产生方向与所述指示方向相同时，与所述产生方向与所述指示方向不同的情况相比，所述结束单元可以推迟结束所述车道维持控制。
通过这样推迟结束车道维持控制，伴随着车道维持控制的结束，车辆的偏转至少不会作为与方向指示器的操作联动的一连串现象发生，因此当抑制不协调感的产生时是有效的。
另外，在所述形态中，当所述产生方向与所述指示方向相同时，所述结束单元可以在进行了转向输入后结束所述车道维持控制。
当在进行了由驾驶员输入的转向输入(可以是使转向角发生的变化，也可以是转向力矩的输入)后结束车道维持控制时(即，换而言之，当维持车道维持控制直到转向输入产生时)，在车道维持控制的结束涉及的程序的开始时间点，至少驾驶员在进行与转向意愿对应的转向操作，因此即使产生了车辆的偏转，其规模较小，并且根据转向输入的规模能够抑制车辆的偏转本身。因此，在抑制对驾驶员施加的不协调感时是有效的。
此外，在所述形态中，当所述产生方向与所述指示方向不同时，所述结束单元可以在进行了所述方向指示器的操作的时间点结束所述车道维持控制。
当转向力矩的产生方向与方向指示器的指示方向不同时，如以上所述的那样，当结束车道维持控制时产生的转角的变化与所述指示方向相同，因此无论是否有转向输入，该车辆的偏转符合驾驶员的意愿。因此，在进行了方向指示器的操作的时间点结束所述车道维持控制不会在实践上产生大的问题，另外，因为能够尽可能迅速地反映驾驶员的转向意愿所以是优选的。
在本发明涉及的车辆的控制装置的其他形态中，当对所述方向指示器进行了操作时，在输入有转向力矩并且所述输入的转向力矩超过根据所述输入的转向力矩而确定的阈值的情况下，所述结束单元结束所述车道维持控制。
根据所述形态，第一，在车道维持控制的结束涉及的程序开始的时间点，由驾驶员输入转向力矩，因此不会产生伴随着车道维持控制的结束而产生的令人难受的车辆发生偏转的情况，另外，通过适当地设定阈值，能够可靠地防止对驾驶员施加不协调感。
另外，第二，作为转向输入的转向力矩处于受到在执行车道维持控制的过程中通过转向机构被施加给转向轴的转向力矩的影响的状态，因此当车道维持控制的执行过程中的转向力矩的方向与作为转向输入的转向力矩的方向(即转向方向、在驾驶员不失误的情况下的方向指示器的指示方向)相同时，作为转向输入的转向力矩相对变小。相反，当车道维持控制的执行过程中的转向力矩的方向与作为转向输入的转向力矩的方向不同时，作为转向输入的转向力矩相对变大。利用该现象，通过作为转向输入的转向力矩，能够使对方向指示器的指示方向的判断变得容易。
因此，通过采取在作为转向输入的转向力矩相对小的区域将阈值设定得大，同样在转向力矩相对大的区域将阈值设定得小等措施，能够有效地抑制对驾驶员施加不协调感。
本发明的这样的作用及其他益处通过接下来说明的实施方式阐明。
附图说明
(0033)
图1是在概念上表示本发明的第一实施方式涉及的车辆的构成的概略构成图；
图2是在图1的车辆中进行的LKA结束控制的流程图；
图3是在图2的LKA结束控制中执行的LKA结束判断处理的流程图；
图4是本发明的第二实施方式涉及的LKA结束判断处理的流程图；
图5是表示在图4的LKA结束判断处理中被参照的转向力矩MT与转向力矩阈值MTth的关系的概略特性图。
具体实施方式
以下，参照适当的附图对本发明的车辆的控制装置涉及的各种实施方式进行说明。
<第一实施方式>
<实施方式的结构>
首先，参照图1对本发明的第一实施方式涉及的车辆10的结构进行说明。在此，图1是在概念上表示车辆10的构成的概略结构图。
在图1中，车辆10被构成为具有作为转向盘的左右一对的前轮FL及FR，并通过这些前轮的转向，能够向希望的方向前进。车辆10具有ECU100、转向机构200、EPS致动器300、EPS驱动装置400、VGRS致动器500以及VGRS驱动装置600。
ECU 100分别具有未图示的CPU、ROM和RAM，是被构成为能够控制车辆10的整体工作的电子控制单元，是本发明涉及的“车辆的控制装置”的一个例子。ECU 100被构成为能够按照存储于ROM的控制程序来执行后述的LKA结束控制。
此外，ECU 100是被构成为作为本发明涉及的“执行单元”以及“结束单元”的各自的一个例子发挥作用的一体式的电子控制单元，这些各个单元涉及的工作全部通过ECU 100执行。但是，本发明涉及的这些各个单元的物理的、机械的以及电气的结构并不仅限于此，例如这些各单元也可以被构成为多个ECU、各种处理单元、各种控制器或者个人计算机装置等各种计算机系统等。
转向机构200是将驾驶员的转向操作传递给各转向盘的传递机构，具有方向盘210、转向杆220、上转向轴230、下转向轴240、小齿轮250以及齿条260。
方向盘210是通过驾驶员进行转向操作的操作单元。
转向杆220是容纳方向盘210的转轴的箱单元。
上转向轴230是经由转向杆220与方向盘210连接的转向输入轴，被构成为以与方向盘210大致成一个整体的方式旋转。
下转向轴240是一个端部经由后述的VGRS致动器500与上转向轴230连接的转向输出轴。下转向轴240的另一个端部与被容纳在转向齿轮箱(标号省略)内的小齿轮250连接。此外，下转向轴240与小齿轮250可以直接连接，也可以经由合适的中介机构间接连接。
小齿轮250是在外圆周形成有轮齿的齿轮零件，并被构成为能够以与下转向轴240大致成一个整体的方式旋转，所述小齿轮250与在齿条260的表面形成的轮齿啮合。
齿条260是在车辆的横方向上伸长的用于传递转向力的棒状部件，在其表面形成的轮齿与前述的小齿轮250侧的轮齿啮合，所述齿条260被构成为能够将小齿轮250的旋转运动转换为齿条260在车辆的横方向上的直线运动。另一方面，在所述齿条260的两端部分别连接有转向横拉杆及转向节(标号省略)，所述齿条260经由这些与各转向盘连接。因此，通过齿条260沿车辆横方向的直线运动，各转向盘能够向左右的转向方向转向。即，在转向机构200中，通过小齿轮250与齿条260，实现了所谓齿条小齿轮型的转向方式。
EPS致动器300是具有作为无刷直流马达的EPS马达(未图示)的电动致动器，其中，所述无刷直流马达包含作为附属设置有永久磁石的转子的未图示的辊子、和作为围绕所述辊子的定子的固定构件。所述EPS马达被构成为通过经由EPS驱动装置400的对所述固定构件的通电在EPS马达内形成旋转磁场，由于所述旋转磁场的作用辊子旋转，由此能够在其旋转方向上产生辅助转向力矩TA。
另一方面，在作为EPS马达的转轴的马达轴上固定有未图示的减速齿轮，所述减速齿轮也与小齿轮250啮合。因此，从EPS马达产生的辅助转向力矩TA作为辅助小齿轮250的旋转的力矩发挥作用。小齿轮250如前所述与下转向轴240连接，下转向轴240经由VGRS致动器500与上转向轴230连接。因此，经由方向盘210对上转向轴230施加的转向力矩MT为以下构成：以由辅助转向力矩TA适当辅助了的形式被传递给齿条260，从而减轻驾驶员的转向负担。
EPS驱动装置400是被构成为能够对EPS马达的固定构件通电、并包含PWM电路、晶体管电路以及反相器等的电气驱动电路。EPS驱动装置400被构成为与未图示的电池电连接，并能够通过从所述电池供应的电力向EPS马达供应驱动电压。另外，EPS驱动装置400为以下构成：与ECU100电连接，其工作由ECU 100控制。
此外，在本实施方式中，通过EPS致动器300和EPS驱动装置400构成有一种电子控制式动力转向装置，用于辅助驾驶员转向力矩MT的这种动力转向装置的构成并不仅限于在此举例说明的构成，例如，从EPS马达输出的辅助转向力矩TA可以伴随着未图示的减速齿轮导致的旋转速度的减小被直接传递给下转向轴240，也可以作为辅助齿条260的往返运动的力而被施加。
VGRS致动器500是具有外罩、VGRS马达以及减速机构(任一项都未图示)的转角传递比可变装置。
外罩是容纳VGRS马达及减速机构的箱。在所述外罩上固定有上转向轴230的下游侧的端部，外罩与上转向轴230能够以大致成一个整体的方式旋转。
VGRS马达是具有作为转子的辊子、作为定子的固定构件以及作为驱动力输出轴的转轴的无刷直流马达。所述固定构件被固定在外罩内部，辊子被可旋转地保持在外罩内部。转轴被以能够与辊子同轴旋转的方式固定，其下游侧的端部与减速机构连接。
减速机构是具有能够差动旋转的多个旋转成分(太阳齿轮、行星齿轮架以及内啮合齿轮)的行星齿轮机构。在所述多个旋转成分中，作为第一旋转成分的太阳齿轮与VGRS马达的转轴连接，另外，作为第二旋转成分的行星齿轮架与外罩连接。并且作为第三旋转成分的内啮合齿轮与下转向轴240连接。
根据具有这样的构成的减速机构，通过与作为方向盘210的操作角的转向角MA对应的上转向轴230的旋转角(即，与行星齿轮架连接的外罩的旋转角)、和VGRS马达的旋转角(即，与太阳齿轮连接的转轴的旋转角)，与作为剩余的一个旋转成分的内啮合齿轮连接的下转向轴240的旋转角被唯一确定。
此时，通过利用旋转成分相互间的差动作用对VGRS马达的旋转速度进行增减控制，能够对下转向轴240的旋转速度进行增减控制。即，通过VGRS马达及减速机构的作用，上转向轴230和下转向轴240能够发生相对旋转。另外，由于减速机构中的各旋转成分的构成，VGRS马达的旋转速度在以根据各旋转成分相互间的齿轮比确定的预定的减速比减速的状态下被传递给下转向轴240。
这样，在车辆10中，由于上转向轴230和下转向轴240能够发生相对旋转，所以作为根据下转向轴240的旋转角被唯一确定的(与后述的齿条小齿轮机构的齿轮比也有关系)转向盘的实际转角δr、和作为上转向轴230的旋转角的转向角MA之比的转角传递比(此外，在实践中转角传递比无论怎样规定都可以，但在此将其定义为MA/δr)可以在预先确定的范围内连续变化。
此外，减速机构并不限于在此举例说明的行星齿轮机构，而是也可以具有其他形态(例如，使上转向轴230和下转向轴240分别与齿数不同的齿轮连接，设置与各齿轮部分地接触的柔性齿轮并使所述柔性齿轮通过经由波动发生器传递的马达力矩旋转，由此使上转向轴230与下转向轴240发生相对旋转的形态等)，若是行星齿轮机构则也可以具有与上述不同的物理的、机械的、或者机构的形态。
VGRS驱动装置600是被构成为能够对VGRS马达的固定构件通电、并包含PWM电路、晶体管电路以及反相器等的电气驱动电路，所述VGRS驱动装置600通过驱动VGRS致动器500而与VGRS致动器500一起作为转角传递比可变装置发挥作用。VGRS驱动装置600被构成为与未图示的电池电连接，并能够通过从所述电池供应的电力向VGRS马达供应驱动电压。另外，VGRS驱动装置600为以下构成：与ECU 100电连接，其工作由ECU 100控制。
在此，本实施方式涉及的转向机构200与EPS致动器300及VGRS致动器500一起形成了本发明涉及的“能够在不受驾驶员的转向输入的影响的情况下使转向盘的转角变化的转向机构”的一个例子。更具体地说，EPS致动器300能够对转向盘施加促使其转向的转向力，但在引起齿条260的直线运动的小齿轮250的旋转照常进行的情况下，下转向轴240也相伴着旋转，因此在固定的转角传递比下，转向角MA与转角δst的关系不发生变化。即，虽然能够促使转向盘与驾驶员的意愿无关地转向，但作为结果方向盘210也与驾驶员的意愿无关地发生旋转。
因此，VGRS致动器500被以与这样的EPS致动器300的控制同步的形式驱动。更具体地说，当施加来自EPS致动器300的驱动力(辅助转向力矩TA)导致转向盘与驾驶员的意愿无关地变化时，VGRS致动器500使转角传递比减小。即，以刚才的定义来说，VGRS马达被以获得一个实际转角δst(或转向角MA)所需要的转向角MA(或实际转角δst)减小(或增加)的方式控制。结果，即使EPS致动器300使转向盘的实际转角δst发生变化，与此相应的下转向轴240的旋转也难以被传递给上转向轴230，从而不会引起方向盘210的旋转。
作为补充，只利用VGRS致动器300实现功能是不彻底的，如果想要仅利用VGRS致动器500实现该种转向，则取代转向盘转向，方向盘210向相反方向转向。因此，由VGRS致动器500提供施加给转向盘的转向力可能伴有实践上的困难。即，通过协调控制EPS致动器300和VGRS致动器500，能够适宜地实现这种转向。
另一方面，车辆10具有转向角传感器11、转向力矩传感器12、车速传感器13、横摆率传感器14、方向指示灯15、转向信号灯杆16以及车载相机17。
转向角传感器11是被构成为能够检测出表示上转向轴230的旋转量的转向角MA的传感器。转向角传感器11为以下构成：与ECU 100电连接，并且所检测出的转向角MA通过ECU 100被以固定或不固定的周期参照。
转向力矩传感器12是被构成为能够检测出由驾驶员经由方向盘210施加的转向力矩MT的传感器。更具体地说，上转向轴230具有以下构成：被分割成上游部和下游部，并通过未图示的扭力杆相互连接。在所述扭力杆的上游侧及下游侧的两端部固定有用于检测旋转相位差的环。所述扭力杆被构成为：当车辆10的驾驶员操作方向盘210时，所述扭力杆相应于经由上转向轴230的上游部被传递的转向力矩向其旋转方向扭转，并且在产生扭转的同时能够向下游部传递转向力矩。因此，当传递转向力矩时，在适才提到的旋转相位差检测用的环的相互之间产生旋转相位差。转向力矩传感器12被构成为对所述旋转相位差进行检测，并能够将所述旋转相位差换算为转向力矩作为与转向力矩MT对应的电气信号输出。另外，转向力矩传感器12为以下构成：与ECU 100电连接，并且所检测出的转向力矩MT通过ECU 100被以固定或不固定的周期参照。
车速传感器13是被构成为能够检测出作为车辆10的速度的车速V的传感器。车速传感器13为以下构成：与ECU 100电连接，并且所检测出的车速V通过ECU 100被以固定或不固定的周期参照。
横摆率传感器14是被构成为能够检测出作为车辆10在横方向上的速度的横摆率γ的传感器。横摆率传感器14为以下构成：与ECU 100电连接，并且所检测出的横摆率γ通过ECU 100被以固定或不固定的周期参照。
方向指示灯15是用于将车辆10的前进方向告知周围的指示器，在车辆10的前部、后部、后视镜部以及驾驶员座前方的仪表罩内分别设置有左右一对。方向指示灯15为以下构成：与和未图示的电池电连接的亮灯驱动部连接，并通过来自亮灯驱动部的电力供应，以合适的时间间隔闪烁亮灯。
转向信号灯杆16是以能够沿上下方向转动的方式被固定于转向杆220的左侧部的操作单元。所述转向信号灯杆16被构成为以如下方式与方向指示灯15协同工作：当从正面观察方向盘210时，上方与右方向、下方与左方向分别对应(此外，根据车辆的不同，也可以将转向信号灯杆16设置在转向杆220的右侧部，并使上方及下方分别与左方向及右方向对应)，并且当所述转向信号灯杆16沿一个转动方向被操作至锁止位置时，与转动方向对应的方向指示灯15闪烁亮灯。另外，所述转向信号灯杆16为以下构成：当转向信号灯杆16从锁止位置返回到中立位置时，与此对应地，方向指示灯15的闪烁亮灯也结束。
另一方面，被操作至锁止位置的转向信号灯杆16为以下构成：通过设置于转向杆220内的锁止机构，所述转向信号灯杆16被物理地锁止于所述锁止位置。转向信号灯杆16的锁止在以下情况下解除：由驾驶员强制地使转向信号灯杆16返回到中立位置、或执行后述的转向信号灯关闭控制涉及的转向信号灯关闭处理。
此外，适才提到的方向指示灯15的亮灯驱动部与所述锁止机构为以下构成：与ECU100电连接，并且分别由ECU100驱动控制。转向信号灯杆16(也包括锁止机构)与方向指示灯15(也包括亮灯驱动部)作为本发明涉及的“方向指示装置”的一个例子，构成所谓转向信号灯装置。以下，当对这些进行总称时，适当地使用“方向指示器”一词。
车载相机17是被构成为能够对车辆10的前方的预定区域进行摄像的摄像装置，所述车载相机17被设置于车辆10的前车头或前保险杠等。车载相机17为以下构成：与ECU 100电连接，并且所摄影的前方区域作为图像数据被以固定或不固定的周期送出到ECU 100。ECU 100对所述图像数据进行解析，从而能够获得后述的LKA控制所必需的各种数据。
<实施方式的工作>
<LKA控制的详细情况>
在车辆10中，作为车辆10的行驶辅助控制的一种，通过ECU 100执行LKA控制。此外，LKA控制是使车辆10追随目标行驶路线(车道)的控制，是本发明涉及的“车道维持控制”的一个例子。LKA控制大致如下进行：
ECU 100对是否选择了LKA模式(即，本发明涉及的“车道维持要求”的一个例子)进行判断，作为由驾驶员对事先设置在车辆10的车室内的LKA控制启动用操作按钮进行操作等的结果。当选择了LKA模式时，ECU 100基于利用从车载相机17送出的图像数据检测出的对LKA的目标行驶路线进行规定的白线(此外，并非必须是白色)，计算出使车辆10追随目标行驶路线时必需的各种路面信息。此外，计算出目标行驶路线的曲率R(即半径的倒数)、白线与车辆10在横方向上的偏差Y、以及白线与车辆10的偏航角偏差
等作为所述路面信息。此外，这种对目标行驶路线的追随控制所需要的信息的计算形态可以应用包括公知的图像识别算法的各种形态，因为与发明的实质部分的关联较少，在此并不对其进行说明。
当计算出各种路面信息时，ECU 100计算出为了使车辆10追随目标行驶路线所必需的目标横加速度。此外，此时可以根据公知的各种算法或算式计算出目标横加速度，也可以参照事先存储于ROM等合适的存储单元的以上述曲率R、横方向偏差Y以及偏航角偏差为参数的目标横加速度映射等获得目标加速度。当计算出目标横加速度时，ECU 100计算出LKA目标辅助力矩，并基于所述计算出的LKA目标辅助力矩对EPS致动器300进行控制，由此产生与所述LKA目标辅助力矩对应的辅助转向力矩TA。
另外，此时用于使车辆10追随目标行驶路线的转角δst的变化以不表现为方向盘210的行动变化(即转向角MA的变化)的方式由VGRS致动器500进行驱动控制。结果，驾驶员处于几乎仅仅保持方向盘210即可的状态，从而能够在不协调感的产生被抑制的状态下，使车辆10追随目标行驶路线行驶。此外，这样的LKA控制不过是使车辆10追随目标行驶路线的控制的一个例子，其在现实中的形态可以采用公知的各种形态。
另一方面，这种行驶辅助功能并非超越了驾驶员的意愿的功能，因此ECU 100为以下构成：当驾驶员表示了转向意愿时，不延迟地中止这种行驶辅助。对LKA控制来说，当进行了方向盘210的操作、刹车踏板的操作、或者转向信号灯杆16的操作时，ECU 100结束LKA控制。此外，当结束LKA控制时，在该时间点由EPS致动器300供应的辅助转向力矩TA相应于车速V而逐渐减小。即，高速侧逐渐减小期间变长。通过进行这样的与车速对应的逐渐减小处理，防止了在LKA控制结束前后车辆的行动变得不稳定。
<LKA结束控制的详细情况>
这样的LKA控制在驾驶员表示了明确的转向意愿时有必要结束，但存在这样的情况：当作为表示这样的转向意愿的行为而进行了转向信号灯杆16的操作时，因为没有伴随着转向输入，所以车辆10向与驾驶员希望的方向不同的方向偏转。因此，ECU 100通过执行LKA结束控制，能够在对转向信号灯杆16进行了操作时准确地结束LKA控制。
接下来，参照图3，对LKA结束控制的详细情况进行说明。在此，图3是LKA结束控制的流程图。
在图2中，ECU 100判断是否正在执行LKA控制(步骤S101)。当没有执行LKA控制时，重复执行步骤S101涉及的处理。当正在执行LKA控制时(步骤S101：是)，ECU 100判断是否有经由转向信号灯杆16的方向指示操作(步骤S102)。当没有方向指示操作时(步骤S102：否)，处理返回步骤S101。
另一方面，当存在方向指示操作时(步骤S102：是)，ECU 100执行LKA结束判断处理(步骤S200)。在执行了LKA结束判断处理后，处理返回步骤S101，重复进行一连串的处理。LKA结束控制如上所述执行。
接下来，参照图3，对LKA结束控制的详细情况进行说明。在此，图3是LKA结束控制的流程图。
在图3中，ECU 100判断转向信号灯杆16的指示方向与辅助转向力矩TA(即，与前述的LKA目标辅助力矩对应的转向力矩)的产生方向是否是同一方向(步骤S201)。当指示方向与辅助转向力矩TA的产生方向不同时(步骤S201：否)，ECU 100使处理前进至步骤S204。
另一方面，当指示方向与转向力矩TA的方向为同一方向时(步骤S201：是)，ECU 100判断与驾驶员的转向输入对应的转向角MAdrv是否小于等于由于LKA控制产生的转向角MALKA(步骤S202)。当转向角MAdrv比转向角MAlka大时(步骤S202：否)，即，当产生超过LKA控制涉及的控制量的驾驶员的转向输入时，ECU 100使处理前进到步骤S204。
另一方面，当转向角MAdrv小于等于转向角MAlka时(步骤S202：是)，ECU 100判断车辆10是否脱离了LKA控制涉及的目标行驶路线(步骤S203)。当车辆10没有脱离目标行驶路线时(步骤S203：否)，ECU 100使处理返回步骤S202。另外，当车辆10脱离了目标行驶路线时(步骤S203：是)，ECU 100使处理移动至步骤S204。
在步骤S204中，LKA控制结束。在LKA控制结束后，LKA结束判断处理结束，处理返回到LKA结束控制。
这样，根据本实施方式，当通过由转向信号灯杆16进行的方向指示操作使LKA控制结束时，如果转向信号灯杆16的指示方向与辅助转向力矩TA的产生方向不同，则在以下判断下，LKA控制被立即结束：伴随着使LKA控制结束时的辅助转向力矩TA的逐渐减弱，车辆10的偏转方向成为与驾驶员的转向意愿相同的方向，因此不会产生不协调感。另一方面，当所述指示方向与辅助转向力矩TA的产生方向为同一方向时，伴随着使LKA控制结束时的辅助转向力矩TA的逐渐减弱，车辆10的偏转方向成为与驾驶员的转向意愿相反的方向，从而存在产生不协调感的可能性，因此不进行LKA控制的结束直到与驾驶员的转向输入对应的转向角MAdrv超过LKA控制导致的转向角MAlka。另一方面，即使在由于转向角MAdrv小于等于转向角MALKA而不进行LKA控制的结束期间，当车辆10脱离目标行驶路线时，由于驾驶员的转向意愿已经被充分反映，所以也能够无视伴随着LKA控制的结束而产生的不协调感LKA使控制结束。因此，当存在对转向信号灯杆16进行的操作时，能够准确地结束LKA控制。
<第二实施方式>
在图2中举例说明的LKA结束控制中，步骤S200涉及的LKA结束判断处理也可以置换为其他处理。在此，参照图4对基于这样的要旨的本发明的第二实施方式进行说明。在此，图4是本发明的第二实施方式涉及的LKA结束判断处理的流程图。此外，在图4中，对与图3重复的位置标记相同的标号并适当地省略其说明。
在图4中，ECU 100对作为驾驶员的转向输入的转向力矩MT是否超过转向力矩阈值MTth进行判断(步骤S301)。当转向力矩MT小于等于转向力矩阈值MTth时(步骤S301：否)，重复执行步骤S301涉及的处理。另一方面，当转向力矩MT超过转向力矩阈值MTth时(步骤S301：是)，ECU 100结束LKA控制(步骤S204)。
在此，参照图5对被提供用来与转向力矩MT进行比较判断的转向力矩阈值MTth的详细情况进行说明。在此，图5是对转向力矩阈值MTth与转向力矩MT的关系进行举例说明的概略特性图。
如图所示，转向力矩阈值MTth是转向力矩MT的函数，并被设定为在转向力矩MT小的区域内大，在转向力矩MT大的区域内小(此外，如图所示，也存在逐渐减小区域)。在此，由驾驶员输入的转向力矩MT受到由EPS致动器300供应的辅助力矩TA的影响，因此当驾驶员希望的转向方向(即，转向力矩MT的产生方向)与辅助力矩TA的产生方向为同一方向时，转向力矩MT只需较小即可，相反当驾驶员希望的转向方向(即，转向力矩MT的产生方向)与辅助力矩TA的产生方向为相反方向时，必须有较大的转向力矩MT。
即，在转向力矩MT相对小的区域，由于LKA控制的结束导致的辅助力矩TA的逐渐减小，车辆10向与转向力矩MT的产生方向不同的方向偏转，在转向力矩MT相对大的区域，由于LKA控制的结束导致的辅助力矩TA的逐渐减小，车辆10向转向力矩MT的产生方向偏转。
鉴于这点，在转向力矩MT相对小的区域，将转向力矩阈值MTth设定得大，从而推迟LKA控制的结束直到相应地产生大的转向力矩MT(即与驾驶员的明确的转向意愿对应)(此外，通过辅助转向力矩TA，车辆10被向希望的方向进行转向控制，因此不会产生任何问题)，在转向力矩MT相对大的区域，将转向力矩阈值MTth设定得小，从而迅速地完成LKA控制的结束(此外，由于辅助转向力矩TA逐渐减小，车辆10被向希望的方向进行转向控制，因此不会产生任何问题)，由此，能够准确地结束不会使驾驶员产生不协调感的LKA控制。
本发明并非被上述实施方式所限定的发明，而是能够在不违反从全体权利要求及说明书中读取的发明的要旨或者思想的范围内进行适当的变更，伴随着这样的变更的车辆的控制装置也被包含于本发明的技术范围内。
标号说明
FL、FR：转向盘
10：车辆
11：转向角传感器
12：转向力矩传感器
13：车速传感器
14：横摆率传感器
15：方向指示灯
16：转向信号灯杆
17：车载相机
100：ECU
200：转向机构
210：方向盘
220：转向杆
230：上转向轴
240：下转向轴
250：小齿轮
260：齿条
300：EPS致动器
400：EPS驱动装置
500：VGRS致动器
600：VGRS驱动装置
产业上的可用性
本发明能够应用于利用在不受驾驶员的转向输入的影响的情况下使转向盘的转角变化的转向机构能够执行车道维持控制的车辆。
Claims (6)
1.一种车辆的控制装置，包括转向机构，所述转向机构能够在不受驾驶员的转向输入的影响的情况下使转向盘的转角变化，所述车辆的控制装置的特征在于，包括：
执行单元，所述执行单元根据车道维持要求执行预定的车道维持控制，所述车道维持控制对所述转向机构进行控制，以使所述车辆不脱离目标行驶路线；和
结束单元，所述结束单元在所述车道维持控制的执行期间内，基于方向指示器的操作状态和所述转向机构的控制状态结束所述车道维持控制。
2.如权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述控制状态是所述车道维持控制的执行过程中的转向力矩的产生方向，所述操作状态是所述方向指示器的指示方向，所述结束单元根据所述产生方向与所述指示方向是否是相同方向来切换所述车道维持控制的结束时机。
3.如权利要求2所述的车辆的控制装置，其特征在于，
当所述产生方向与所述指示方向相同时，与所述产生方向与所述指示方向不同的情况相比，所述结束单元推迟结束所述车道维持控制。
4.如权利要求2所述的车辆的控制装置，其特征在于，
当所述产生方向与所述指示方向相同时，所述结束单元在进行了转向输入后结束所述车道维持控制。
5.如权利要求2所述的车辆的控制装置，其特征在于，
当所述产生方向与所述指示方向不同时，所述结束单元在进行了所述方向指示器的操作的时间点结束所述车道维持控制。
6.如权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
当所述方向指示器被操作了时，在输入有转向力矩并且所述输入的转向力矩超过根据所述输入的转向力矩而确定的阈值的情况下，所述结束单元结束所述车道维持控制。
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