CN107428337A - 车辆的行驶控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够舒适且安全地控制车辆而不会使驾驶员感到不谐调的车辆的行驶控制装置。车辆(1)的行驶控制装置(100)具备控制指令值运算部，所述控制指令值运算部算出用以进行车辆的操舵辅助的操舵辅助量和用以控制车辆的制动驱动力的加速度指令值。控制指令值运算部算出车辆(1)的前方注视距离下的车辆(1)的推断横向位置，并算出推断横向位置上的车辆(1)距目标行进路径T的横向位移量(Xdiffz(n))及横向位移速度，根据横向位移量(Xdiffz(n))和横向位移速度来算出操舵辅助量，根据操舵辅助量来算出车辆(1)产生的横向加速度和横向加加速度，并算出与横向加速度和横向加加速度相应的加速度指令值。

Description

车辆的行驶控制装置
技术领域
本发明涉及一种车辆的行驶控制装置。
背景技术
一直以来，在自身车辆于行驶中快要脱离行驶车道的情况下防止脱离的防脱离车道装置为人所知(例如，参考下述专利文献1)。专利文献1中揭示了一种防脱离车道装置，其特征在于，具备：脱离判断单元，其判断自身车辆是否快要脱离行驶车道；以及制动驱动力控制单元，在由该脱离判断单元判断自身车辆快要脱离行驶车道的情况下，通过左右轮的制动力差来产生避免脱离的方向的横摆力矩。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2006-282168号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1中揭示的防脱离车道装置利用制动驱动力控制单元，通过左右轮的制动力差来产生避免脱离的方向的横摆力矩。但是，当进行这种控制时，会使车辆的驾驶员产生就地旋转这样的感觉，容易使驾驶员感到不谐调。
本发明是鉴于所述问题而成，其目的在于提供一种能够舒适且安全地控制车辆而不会使驾驶员感到不谐调的车辆的行驶控制装置。
解决问题的技术手段
为达成所述目的，本发明的车辆的行驶控制装置具备控制指令值运算部，所述控制指令值运算部算出用以进行车辆的操舵辅助的操舵辅助量和用以控制车辆的制动驱动力的加速度指令值，该车辆的行驶控制装置的特征在于，所述控制指令值运算部算出所述车辆的前方注视距离下的该车辆的推断横向位置，并算出所述推断横向位置上的所述车辆距目标行进路径的横向位移量及横向位移速度，根据所述横向位移量和所述横向位移速度来算出所述操舵辅助量，根据所述操舵辅助量来算出所述车辆产生的横向加速度和横向加加速度，并算出与所述横向加速度和所述横向加加速度相应的所述加速度指令值。
发明的效果
根据本发明的车辆的行驶控制装置，可以提供一种能够舒适且安全地控制车辆而不会使驾驶员感到不谐调的车辆的行驶控制装置。
附图说明
图1为本发明的实施方式1的车辆的行驶控制装置的框图。
图2为图1所示的控制指令值运算部的内部框图。
图3为表示图2所示的控制指令值运算部的处理的流程图。
图4为表示搭载有图1的行驶控制装置的车辆的曲线行驶时的状态的示意图。
图5为表示本发明的实施方式2的控制指令值运算部的处理的流程图。
图6为表示以往的车辆的曲线行驶时的状态的示意图。
具体实施方式
下面，参考附图，对本发明的车辆的行驶控制装置的实施方式进行说明。
[实施方式1]
图1为本发明的实施方式1的车辆的行驶控制装置100的框图。行驶控制装置100具备驾驶员操作信息获取部111、车辆运动信息获取部112、外界信息获取部113及控制指令值运算部114。这各部例如由CPU、ROM、RAM及输入输出端口等电子零件构成。
驾驶员操作信息获取部111采集加速器操作量、制动器操作量、换挡操作、转向角度等驾驶员的操作信息，并传输至控制指令值运算部114。车辆运动信息获取部112采集自身车辆速度、横摆率、前后加速度、横向加速度等车辆的行为信息，并传输至控制指令值运算部114。外界信息获取部113采集由外界识别部123获取到的数据，并传输至控制指令值运算部114。
再者，作为从驾驶员操作信息获取部111、车辆运动信息获取部112及外界信息获取部113发送至控制指令值运算部114的信息，只要能够采集控制指令值运算部中搭载的行驶控制算法所需的信息即可。还可以根据采集的信息的必要性来追加传感器等构成。
控制指令值运算部114将行驶控制算法、预先通过实验等决定的参数存储在ROM中，通过CPU来执行各种运算处理，通过RAM来存储运算结果。再者，控制指令值运算部114中搭载的行驶控制算法的构成将于后文叙述。
控制指令值运算部114与驾驶员操作信息获取部111及车辆运动信息获取部112之间的信息的传输可通过串行通信、使物理量变成电压信号并利用A/D转换器(ADC)等加以读取来进行。但也可经由通常用作车载用网络的CAN(Controller Area Network)来接收需要的信息。
搭载行驶控制装置100的车辆例如具备操舵部120、制动部121、制动驱动部122、外界识别部123及显示部124。
在本实施方式中，操舵部120、制动部121及制动驱动部122分别由例如与方向盘、制动踏板及加速踏板等驾驶员的操作部无机械性结合的、所谓的线控系统构成。即，在本实施方式中，车辆构成为只能通过由行驶控制装置100运算出的控制指令值来自动运转。
操舵部120是进行前轮的转舵的机构，根据驾驶员的操舵操作来改变前轮的角度。此外，操舵部120根据控制指令值运算部114中运算出的操舵辅助指令值来改变前轮的角度，由此改变车辆的行进方向。制动部121根据控制指令值运算部114中运算出的对车辆的加速度指令值(制动指令值)来对车辆进行制动。再者，也可设为如下构成，即，操舵部120与方向盘等操作部具有机械性结合，驾驶员能够直接调整操舵角。
制动部121例如由排出高压制动液的泵和用以一边调整该制动液的压力一边供给至各车轮的轮缸的电磁阀等构成。制动部121根据驾驶员的加速及制动操作来改变制动力。此外，制动部121根据控制指令值运算部114中运算出的对车辆的加速度指令值(制动指令值)来对车辆进行制动。
制动驱动部122例如由能够根据驱动指令值来改变车辆的驱动力的发动机系统、电动马达系统构成。制动驱动部122根据驾驶员的加速及制动操作来改变制动驱动力。此外，制动驱动部122根据控制指令值运算部114中运算出的对车辆的加速度指令值来对车辆进行制动驱动。在使用电动马达系统作为制动驱动部122的情况下，能够与由再生产生的制动一起分担制动部121所需要的制动能力的一部分地加以实施。
外界识别部123例如由立体摄像机、单眼摄像机等摄像装置构成。外界识别部123检测存在于自身车辆周围的白线、橙色线等道路标志，根据检测到的道路标志的位置来算出目标行进路径并发送至控制指令值运算部114。
再者，外界识别部123也可配备GPS导航装置。在利用摄像装置来构成外界识别部123的情况下，例如存在如下情况，即，在弯路上行驶时等，能够物理性地识别白线、橙色线等的范围受到限制。在这种情况下，能够由外界识别部123算出的目标行进路径受到外界识别部123能够识别的范围的限制。
而在外界识别部123配备GPS导航装置的情况下，能够将由GPS卫星获得的位置信息与车载终端内的地图信息、通过通信获得的动态地图数据进行对照。由此，除了获取来自摄像装置的信息以外，还能够获取前方的道路形状信息、交通信号灯的信息、标识信息，并根据其结果提高目标行进路径的范围、精度并发送至控制指令值运算部114。
显示部124例如由汽车导航系统的显示部所使用的液晶显示装置构成，根据要求来显示控制状态等。本实施方式的行驶控制装置100通过显示部124将加入操舵辅助及减速辅助这一情况告知驾驶员。
基于以上构成，根据由行驶控制装置100运算出的控制指令值，操舵部120使前轮转舵，制动部121进行车辆的制动，制动驱动部122进行车辆的制动或驱动。车辆的行驶控制装置100与操舵部120、制动部121、制动驱动部122、外界识别部123及显示部124的信息的传输可以使用CAN。
再者，在本实施方式中，是将行驶控制装置100与制动部121及制动驱动部122设为不同构成来进行展示的，但也可将行驶控制装置100与操舵部120组合而设为一个系统。此外，也可将车辆的行驶控制装置100与制动部121组合而设为一个系统，也可将车辆的行驶控制装置100与制动驱动部122组合而设为一个系统。此外，也能将车辆的行驶控制装置100与操舵部120、制动部121及制动驱动部122全部组合而设为一个系统。
图2为图1所示的控制指令值运算部114的内部框图。在本实施方式的车辆的行驶控制装置中，控制指令值运算部114具备输入处理部114a、操舵辅助指令值运算部114b、加速度指令值运算部114c、加速度指令值修正处理部114d及滤波处理部114e。这各部例如由CPU、ROM、RAM及输入输出端口等电子零件构成。
输入处理部114a对从图1所示的驾驶员操作信息获取部111、车辆运动信息获取部112及外界信息获取部113输出的信息进行处理，并将信息发送至操舵辅助指令值运算部114b及加速度指令值运算部114c。操舵辅助指令值运算部114b根据从输入处理部114a接收到的信息来算出作为操舵辅助指令值的操舵辅助量，并将算出的操舵辅助量作为控制指令而发送至操舵部120。此外，操舵辅助指令值运算部114b将算出的操舵辅助量发送至加速度指令值运算部114c。
加速度指令值运算部114c根据从输入处理部114a接收到的信息和从操舵辅助指令值运算部114b接收到的操舵辅助量来运算加速度指令值，并将所获得的加速度指令值发送至加速度指令值修正处理部114d。即，在本实施方式中，加速度指令值运算部114c是与操舵辅助量相应的加速度指令值运算部114c。
加速度指令值修正处理部114d对与操舵辅助量相应的、由加速度指令值运算部114c算出的加速度指令值进行修正。滤波处理部114e反馈前一次处理中输出的前一次输出值，并算出对经加速度指令值修正处理部114d修正后的加速度指令值进行LPF(Low PassFilter低通滤波)处理而得的最终加速度指令值，将所获得的最终加速度指令值发送至制动部121或制动驱动部122。
图3为表示图2所示的控制指令值运算部114中的具体处理的流程图。控制指令值运算部114设定成以规定的时间间隔重复图3所示的例程。
控制指令值运算部114首先执行操舵辅助算出用输入处理S1。在操舵辅助算出用输入处理S1中，控制指令值运算部114将由驾驶员操作信息获取部111及车辆运动信息获取部112测量出的信息以及从外界识别部123接收到的前方车辆的信息转换为之后的处理中使用的数据形式。更具体而言，控制指令值运算部114例如通过输入处理部114a来进行所输入的信号的物理单位的转换处理、时间微分处理、借助已知物理公式下的运算而算出新的物理量的处理等。
接着，控制指令值运算部114执行自身车辆行进路径推断处理S2。在自身车辆行进路径推断处理S2中，控制指令值运算部114根据操舵角、车速、横摆率等车辆运动信息以及已知的车辆参数等来推断自身车辆的行进路径。自身车辆的行进路径的推断例如是通过如下操作来进行：使用操舵辅助指令值运算部114b，算出车辆前方的规定距离即前方注视距离下的自身车辆的横向位置。前方注视距离例如设定为自身车辆于数秒后(例如，约2秒左右)到达的位置。
再者，在使用具有以自身车辆的重心位置为原点朝车宽方向延伸的X轴以及朝车体前方延伸的Z轴的座标系的情况下，前方注视距离z(n)下的自身车辆的重心点的推断横向位置x(z(n))能够通过下式(1)求出。
[式1]
其中，所述式(1)中，z(n)为车辆前方的规定距离即前方注视距离，x(z(n))为所述前方注视距离下的推断横向位置，δ为车辆的操舵角，A为稳定系数，V为车速，lw为车辆的轴距，nsgr为车辆的转向传动比(steering gear ratio)。
接着，控制指令值运算部114执行针对目标行进路径的差分算出处理S3。在差分算出处理S3中，控制指令值运算部114例如使用操舵辅助指令值运算部114b求所算出的自身车辆的重心点的推断横向位置x(z(n))与由外界识别部123检测到的目标行驶路径的差分，根据该差分来算出前方注视距离z(n)下的推断横向位置x(z(n))距目标行进路径的横向位移量。此外，在差分算出处理S3中，控制指令值运算部114例如使用操舵辅助指令值运算部114b对前方注视距离z(n)下的推断横向位置x(z(n))距目标行进路径的横向位移量进行时间微分，由此算出距目标行进路径的横向位移速度。
接着，控制指令值运算部114执行操舵辅助量算出处理S4。在操舵辅助量算出处理S4中，控制指令值运算部114算出操舵辅助量M。具体而言，控制指令值运算部114通过操舵辅助指令值运算部114b，根据下式(2)来算出操舵辅助量M。
[式2]
其中，所述式(2)中，z(n)为前方注视距离，Xdiffz(n)为推断横向位置x(z(n))距目标行进路径的横向位移量，Kaz(n)为与Xdiffz(n)相应的比例增益，dXdiffz(n)为推断横向位置x(z(n))距目标行进路径的横向位移速度，Kbz(n)为与dXdiffz(n)相应的比例增益。
再者，所述式(2)中所使用的前方注视距离z(n)表示恰当地分割后的多个点上的前方注视距离z(n)，可以根据外界识别部123使用的系统来恰当地设定值。即，算出操舵辅助量M时的累计次数n可以根据外界信息来进行设定。此外，最远方的前方注视距离z(n)较理想为能够配合驾驶员的感受性而根据车速加以变更。也就是说，在自身车辆的车速V较高的情况下，以考虑到更远方为止的方式设定前方注视距离z(n)。即，算出操舵辅助量M时的累计次数n可以根据外界信息加以变更。
但是，如前文所述，能够检测的目标行进路径受到传感器的性能、弯路、直路等自身车辆的行驶状况、以及晴天、雨天、雾等天气的左右。因此，考虑相对于根据自身车辆的车速V来设定的前方注视距离z(n)的最大值，目标行进路径为不足的情况。在该情况下，根据能检测到的最大目标行进路径来限定通过所述式(2)算出的范围。即，控制指令值运算部114能够根据自身车辆的车速V来设定前方注视距离z(n)，并根据前方注视距离z(n)来设定算出操舵辅助量M时的累计次数n。
进而，尽管有自身车辆的车速V较高而必须取更远的前方注视距离z(n)这一条件，在自身车辆在弯路上行驶的情况下，采用前文所述的对策也还是有可能无法获得充分的效果。因此，可以根据与自身车辆的车速V相应的前方注视距离z(n)的最大值与所检测到的目标行进路径的最大值的背离来修正比例增益。
再者，在本实施方式中，在操舵辅助量算出处理S4中，控制指令值运算部114通过操舵辅助指令值运算部114b来算出需要的横摆力矩作为基于所述式(2)的操舵辅助量M。此外，控制指令值运算部114将通过操舵辅助指令值运算部114b根据操舵部120的要求换算为操舵角或操舵扭矩的控制指令值发送至操舵部120。
接着，控制指令值运算部114执行加速度辅助算出用输入处理S5。在加速度辅助算出用输入处理S5中，控制指令值运算部114将由驾驶员操作信息获取部111及车辆运动信息获取部112测量出的信息转换为之后的处理中使用的数据形式。更具体而言，控制指令值运算部114例如通过输入处理部114a来进行所输入的信号的物理单位的转换处理、时间微分处理、借助已知物理公式下的运算而算出新的物理量的处理等。控制指令值运算部114通过加速度指令值运算部114c来接收发送自输入处理部114a的信息。
此外，在加速度辅助算出用输入处理S5中，控制指令值运算部114通过加速度指令值运算部114c来接收发送自操舵辅助指令值运算部114b的作为操舵辅助量M的操舵角或操舵扭矩。进而，控制指令值运算部114通过加速度指令值运算部114c，基于公知的物理公式，根据接收到的操舵辅助量M来算出车辆产生的横摆率及横向加速度。其后，加速度指令值运算部114c对所获得的横摆率及横向加加速度进行时间微分，由此算出横摆加速度、横向加加速度等。
接着，控制指令值运算部114执行基于G-Vectoring(注册商标)控制的控制指令值运算处理S6。在控制指令值运算处理S6中，控制指令值运算部114根据下式(3)，例如通过加速度指令值运算部114c来算出加速度指令值Gx。其中，下式(3)中，Gy为车辆的横向加速度，单位为G，在上部标有点号“·”的Gy即为车辆的横向加加速度[G/s]。此外，Cxy为控制增益，T为一阶滞后时间常数，s为拉普拉斯算子。
[式3]
在本实施方式中，作为所述式(3)所使用的车辆的横向加速度Gy和车辆的横向加加速度使用所述加速度辅助算出用输入处理S5中算出的值。再者，也可使用由车辆运动信息获取部112检测到的横摆率、横向加速度以及对它们进行时间微分而得的值作为横向加速度Gy及横向加加速度
接着，控制指令值运算部114执行加速度指令滤波处理S7。控制指令值运算部114通过加速度指令值修正处理部114d对由加速度指令值运算部114c算出的加速度指令值Gx进行修正。控制指令值运算部114通过滤波处理部114e，利用修正后的加速度指令值Gx和经滤波处理后的反馈了加速度指令值Gx_Out的前次值而得的加速度指令值的前次值Gx_Out_Z1，根据下式(4)进行计算。
[式4]
其中，所述式(4)中，Gx_Out为经滤波处理后的加速度指令值，单位为G，Gx为加速度指令值，单位为G，Gx_Out_Z1为经滤波处理后的加速度指令值的前次值，单位为G，T0为采样时间，T0单位为sec，Tb为输出滤波时间常数，Tb单位为sec。在本实施方式中，使用基于一阶IIR(Infinite Impulse Response无限冲击响应)滤波的低通滤波处理作为滤波处理。这是为了防止在修正后的加速度指令值Gx的切换时加速度指令值Gx的输出值发生骤变，即便使用其他滤波处理，本发明的实施方式的本质效果也不变。
图4为表示搭载有图1所示的行驶控制装置100的车辆1的曲线行驶时的状态的示意图。在本实施方式中，行驶控制装置100进行图3所示的前文所述的操舵辅助算出用输入处理S1到加速度指令滤波处理S7的处理。
即，行驶控制装置100像前文所述那样算出与推断横向位置x(z(n))距目标行进路径的横向位移量Xdiffz(n)相应的操舵辅助量M，并发送至操舵部120。
此外，行驶控制装置100根据算出的操舵辅助量M来算出横摆加速度、横向加加速度等，算出基于G-Vectoring控制的加速度指令值Gx，算出加速度指令值Gx_Out，并发送至制动部121或制动驱动部122。
由此，车辆1能够通过操舵部120来进行与操舵辅助量M相应的操舵辅助，并通过制动部121或制动驱动部122以与操舵辅助协同的方式对四个轮子进行与操舵辅助量M相应的同等的加速度控制即加减速。如此，通过进行与操舵辅助量M协同的加减速，车辆1的前后和横向的加速度整合在一起，从而能够实现合成加速度以描绘弧线的方式推移的G-Vectoring控制。因而，根据本实施方式的车辆1的行驶控制装置100，能够舒适且安全地控制车辆而不会使驾驶员感到不谐调。
再者，在进行了前文所述那样的与操舵辅助量M相应的操舵辅助以及与操舵辅助量M相应的加速度控制的情况下，行驶控制装置100也可通过车辆1所配备的显示部124(参考图1)将进行了该控制这一情况告知驾驶员。
下面，对以往的车辆的行驶控制进行说明，以与前文所述的本实施方式的车辆的行驶控制装置100进行比较。图6为表示以往的车辆的曲线行驶时的状态的示意图。
在以往的车辆的行驶控制中，当距目标行进路径的横向位移量Xdiffz(n)大于预先设定的值时，则使左右轮产生制动力差而产生横摆力矩。另一方面，当距目标行进路径的横向位移量Xdiffz(n)小于预先设定的值时，则仅通过操舵辅助来进行控制。在这种以往的车辆的行驶控制中，在使左右轮产生制动力差而产生横摆力矩时，会直接施加与自身车辆的横向移动无关的横摆力矩。因此，会使车辆的驾驶员产生就地旋转这样的感觉，容易使驾驶员感到不谐调。
因而，以往的车辆的行驶控制方法难以在从接近常用领域的控制领域即车道维持控制起到接近极限领域的防脱离车道控制为止的所有领域内连续使用。进而，在车辆处于因超速而引起的转向不足倾向的状态也就是接近极限领域的状态下，降低车速较为重要，但只是通过回旋内侧的后轮这一个轮子或者通过回旋内侧的前后轮这二个轮子来减速，与使用四个轮子的情况相比，无法充分利用轮胎力，从而存在无法充分降低车速的情况。
相对于此，在本实施方式的车辆的行驶控制装置100中，通过进行前文所述的G-Vectoring控制，能够舒适且安全地控制车辆而不会使驾驶员感到不谐调。此外，能够使行驶控制装置100从常用领域到极限领域无缝运转，从而能够更安全地支援车辆1的回旋。此外，通过使用车辆1的四个轮子的轮胎力，即便在极限领域也能进一步降低车速，从而能够提高安全性。
再者，在本实施方式中，基于G-Vectoring控制的控制指令值运算处理S6中使用的公式不限定于所述式(3)。例如，在前文所述的控制指令值运算处理S6中，可以使用以下式(5)或式(6)代替所述式(3)。
[式5]
[式6]
其中，所述式(5)中，Gx为加速度指令值，单位为G，C2为比例增益，γ为横摆率。此外，所述式(6)中，Gx为加速度指令值，单位为G，C3为比例增益，δ为操舵角。通过使用比所述式(3)简单的构成的所述式(5)或所述式(6)，例如能够提高操舵辅助指令值运算部114b的计算速度。
[实施方式2]
下面，引用图1、图2及图4并使用图5，对本发明的车辆的行驶控制装置的实施方式2进行说明。图5为表示实施方式2的行驶控制装置100的控制指令值运算部114的处理的流程图。
本实施方式的车辆的行驶控制装置与前文所述的实施方式1中说明过的车辆的行驶控制装置100的不同点在于，执行图5所示的与车辆的前方状况相应的加速度辅助算出用输入处理S51及控制指令值运算处理S61代替实施方式1的图3所示的加速度辅助算出用输入处理S5及控制指令值运算处理S6。本实施方式的车辆的行驶控制装置的其他方面与前文所述的实施方式1中说明过的车辆的行驶控制装置100相同，因此对相同部分标注同一符号并省略说明。
与实施方式1的行驶控制装置100一样，本实施方式的车辆的行驶控制装置执行从操舵辅助算出用输入处理S1到操舵辅助量算出处理S4的步骤，通过控制指令值运算部114的操舵辅助指令值运算部114b来算出操舵辅助量M。此外，操舵辅助指令值运算部114b将算出的操舵辅助量M发送至操舵部120和加速度指令值运算部114c。
接着，控制指令值运算部114执行与车辆的前方状况相应的加速度辅助算出用输入处理S51。在加速度辅助算出用输入处理S51中，控制指令值运算部114根据公知的物理公式，通过加速度指令值运算部114c来算出保持当前车速在目标行进路径上行驶时每一前方注视距离z(n)下产生的横向加速度。此外，对算出的横向加速度进行微分，由此，通过加速度指令值运算部114c来算出每一前方注视距离z(n)下产生的横向加加速度。
接着，控制指令值运算部114执行与车辆的前方状况相应的基于G-Vectoring控制的控制指令值运算处理S61。在控制指令值运算处理S61中，控制指令值运算部114根据下式(7)，通过加速度指令值运算部114c来算出加速度指令值Gx。
[式7]
其中，所述式(7)中，Gx为加速度指令值，单位为G，z(n)为前方注视距离，Gy(z(n))为前方注视距离z(n)下的车辆的横向加速度，单位为G。此外，在上部标有点号“·”的Gy(z(n))即为前方注视距离z(n)下的车辆的横向加加速度[G/s]。此外，Cxy(z(n))为前方注视距离z(n)下的控制增益，T为一阶滞后时间常数，s为拉普拉斯算子。
此外，所述式(7)中所使用的前方注视距离z(n)表示恰当地分割后的多个点上的前方注视距离，可以根据外界识别部123使用的系统来恰当地设定值。此外，最远方的前方注视距离z(n)较理想为能够配合驾驶员的感受性而根据自身车辆的车速加以变更。也就是说，在自身车辆的车速较高的情况下，以考虑到更远方为止的方式设定前方注视距离z(n)。
但是，如前文所述，能够检测的目标行进路径受到传感器的性能、弯路、直路等行驶状况、以及晴天、雨天、雾等天气的左右。因此，加速度辅助算出用输入处理S51中能够算出的前方注视距离z(n)下的加速度及横向加加速度也受到制约。因此，考虑相对于根据自身车辆的车速V来设定的前方注视距离z(n)的最大值，目标行进路径为不足的情况。在该情况下，根据能检测到的最大目标行进路径来限定通过所述式(7)算出的范围。即，控制指令值运算部114能够根据自身车辆的车速V来设定前方注视距离z(n)，并根据前方注视距离z(n)来设定算出加速度指令值Gx时的累计次数n。
进而，尽管有自身车辆的车速V较高而必须取更远的前方注视距离z(n)这一条件，在自身车辆在弯路上行驶的情况下，采用前文所述的对策也还是有可能无法获得充分的效果。因此，可以根据与自身车辆的车速V相应的前方注视距离z(n)的最大值与所检测到的目标行进路径的最大值的背离来修正比例增益。
如以上所说明，根据本实施方式的车辆的行驶控制装置，将获得与前文所述的实施方式1的行驶控制装置100同样的效果。进而，本实施方式的车辆的行驶控制装置执行与车辆的前方状况相应的加速度辅助算出用输入处理S51以及与车辆的前方状况相应的基于G-Vectoring控制的控制指令值运算处理S61。由此，与前文所述的实施方式1的行驶控制装置100相比，能够进一步降低驾驶员的不谐调感，从而能够更加舒适且安全地控制车辆。
以上，使用附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但具体构成并不限定于该实施方式，即便有不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等，它们也是包含在本发明中的。
例如，上述实施方式是为了以易于理解的方式说明本发明而做的详细说明，但并非一定限定于具备说明过的所有构成。此外，可以将某一实施方式的构成的一部分替换成其他实施方式的构成，此外，还可对某一实施方式的构成加上其他实施方式的构成。此外，可以对各实施方式的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、替换。
具体而言，在前文所述的实施方式中，是采用G-Vectoring控制作为行驶控制算法来进行的说明，但行驶控制算法并不限定于此。行驶控制算法例如也可为Adaptive CruiseControl(ACC)(自适应巡航控制)、预碰撞控制，进而，也可为这2种以上的控制的组合。
此外，上述各构成、功能、处理部等也可通过例如以集成电路设计它们的一部分或全部等而以硬件来实现。此外，上述各构成、功能等也可通过由处理器解释、执行实现各功能的程序而以软件来实现。实现各功能的程序、表格、文件等信息可以存放在存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive固态硬盘)等记录装置或者IC卡、SD卡、DVD等记录介质中。
符号说明
1 车辆
100 行驶控制装置
114 控制指令值运算部
Gx 加速度指令值
Gy 横向加速度
横向加加速度
M 操舵辅助量
T 目标行进路径
x(z(n)) 推断横向位置
z(n) 前方注视距离。

Claims (11)

1.一种车辆的行驶控制装置，其具备控制指令值运算部，所述控制指令值运算部算出用以进行车辆的操舵辅助的操舵辅助量和用以控制车辆的制动驱动力的加速度指令值，该车辆的行驶控制装置的特征在于，
所述控制指令值运算部算出所述车辆的前方注视距离下的该车辆的推断横向位置，
所述控制指令值运算部算出所述推断横向位置上的所述车辆距目标行进路径的横向位移量及横向位移速度，
所述控制指令值运算部根据所述横向位移量和所述横向位移速度来算出所述操舵辅助量，
所述控制指令值运算部根据所述操舵辅助量来算出所述车辆产生的横向加速度和横向加加速度，
所述控制指令值运算部算出与所述横向加速度和所述横向加加速度相应的所述加速度指令值。
2.根据权利要求1所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于，
所述控制指令值运算部根据下式(1)来算出所述推断横向位置，
[式1]
<mrow> <mi>x</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>z</mi> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>&amp;delta;</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>z</mi> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msup> <mi>AV</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>l</mi> <mi>w</mi> </msub> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>n</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>g</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mn>...</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，x(z(n))为所述推断横向位置，z(n)为所述前方注视距离，δ为所述车辆的操舵角，A为稳定系数，V为所述车辆的车速，lw为所述车辆的轴距，nsgr为所述车辆的转向传动比。
3.根据权利要求1所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于，
所述控制指令值运算部根据下式(2)来算出所述操舵辅助量，
[式2]
<mrow> <mi>M</mi> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>Ka</mi> <mrow> <mi>z</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msub> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>f</mi> <mi>f</mi> <mi>z</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Kb</mi> <mrow> <mi>z</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msub> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msub> <mi>dX</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>f</mi> <mi>f</mi> <mi>z</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>...</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，M为所述操舵辅助量，z(n)为所述前方注视距离，Xdiffz(n)为所述横向位移量，Kaz(n)为与所述横向位移量相应的比例增益，dXdiffz(n)为所述横向位移速度，Kbz(n)为与所述横向位移速度相应的比例增益。
4.根据权利要求3所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于，
所述控制指令值运算部根据所述车辆的车速来设定所述前方注视距离，并根据所述前方注视距离来设定算出所述操舵辅助量时的累计次数n。
5.根据权利要求1所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于，
所述控制指令值运算部根据下式(3)来算出所述加速度指令值，
[式3]
<mrow> <msub> <mi>G</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mi>sgn</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>G</mi> <mi>y</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mover> <mrow> <mi>G</mi> <mi>y</mi> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> </mover> <mo>)</mo> </mrow> <mfrac> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>x</mi> <mi>y</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>T</mi> <mi>s</mi> </mrow> </mfrac> <mo>|</mo> <mover> <mrow> <mi>G</mi> <mi>y</mi> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> </mover> <mo>|</mo> <mn>...</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，Gy为所述横向加速度，为所述横向加加速度，Cxy为控制增益，T为一阶滞后时间常数，s为拉普拉斯算子。
6.根据权利要求5所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于，
所述控制指令值运算部根据下式(4)对所述加速度指令值进行滤波处理，
[式4]
<mrow> <mi>G</mi> <mi>x</mi> <mo>_</mo> <mi>O</mi> <mi>u</mi> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>T</mi> <mn>0</mn> </msub> <mrow> <mi>T</mi> <mi>b</mi> </mrow> </mfrac> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>G</mi> <mi>x</mi> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>T</mi> <mn>0</mn> </msub> <mrow> <mi>T</mi> <mi>b</mi> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>G</mi> <mi>x</mi> <mo>_</mo> <mi>O</mi> <mi>u</mi> <mi>t</mi> <mo>_</mo> <mi>Z</mi> <mn>1...</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，Gx_Out为经滤波处理后的所述加速度指令值，Gx为所述加速度指令值，Gx_Out_Z1为经滤波处理后的所述加速度指令值的前次值，T0为采样时间，T0单位为sec，Tb为输出滤波时间常数，Tb单位为sec。
7.根据权利要求1所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于，
所述控制指令值运算部根据下式(5)来算出所述加速度指令值，
[式5]
<mrow> <msub> <mi>G</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <msub> <mi>C</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mfrac> <mi>d</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;gamma;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>...</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，Gx为所述加速度指令值，C2为比例增益，γ为横摆率。
8.根据权利要求1所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于，
所述控制指令值运算部根据下式(6)来算出所述加速度指令值，
[式6]
<mrow> <msub> <mi>G</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <msub> <mi>C</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mfrac> <mi>d</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;delta;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>...</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mn>6</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，Gx为所述加速度指令值，C3为比例增益，δ为所述车辆的操舵角。
9.根据权利要求1所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于，
所述控制指令值运算部根据下式(7)来算出所述加速度指令值，
[式7]
<mrow> <msub> <mi>G</mi> <mi>x</mi> </msub> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mi>sgn</mi> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>Gy</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>z</mi> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> </msub> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mover> <mrow> <msub> <mi>Gy</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>z</mi> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> </msub> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> </mover> </mrow> <mo>)</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>Gxy</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>z</mi> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>T</mi> <mi>s</mi> </mrow> </mfrac> <mo>|</mo> <mover> <mrow> <msub> <mi>Gy</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>z</mi> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> </msub> </mrow> <mo>&amp;CenterDot;</mo> </mover> <mo>|</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mn>...</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mn>7</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
其中，Gx为所述加速度指令值，z(n)为所述前方注视距离，Gy(z(n))为所述横向加速度。
10.根据权利要求9所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于，
所述控制指令值运算部根据所述车辆的车速来设定所述前方注视距离，并根据所述前方注视距离来设定算出所述加速度指令值时的累计次数n。
11.根据权利要求1所述的车辆的行驶控制装置，其特征在于，
所述控制指令值运算部在进行基于所述操舵辅助量及所述加速度指令值的控制时，通过所述车辆所配备的显示部来告知进行所述控制这一情况。
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