車輛控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及識(shí)別車輛行駛的行駛環(huán)境、進(jìn)行駕駛支援的車輛控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了一種根據(jù)己方車輛的行駛軌跡和沿著被識(shí)別的路端的行 駛軌跡計(jì)算出目標(biāo)偏航率，并對(duì)轉(zhuǎn)向操作用致動(dòng)器進(jìn)行控制以使實(shí)際偏航率與目標(biāo)偏航率 一致的技術(shù)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1:(日本)特開(kāi)2004 - 345460號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0007] 然而，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，用沿著識(shí)別到的路端的行駛軌跡與從己方車輛向行進(jìn) 方向延伸的行進(jìn)方向假想線所成的角除以到達(dá)路端的到達(dá)時(shí)間而計(jì)算出目標(biāo)偏航率。因 此，隨著向路端靠近而逐漸使偏航率得到修正，存在一直耗費(fèi)時(shí)間直到獲得沿著路端的行 駛狀態(tài)這一問(wèn)題。
[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提早達(dá)到沿著路端的行駛狀態(tài)的車輛控制系統(tǒng)。
[0009] 解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)手段
[0010] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中，根據(jù)從己方車輛向行進(jìn)方向延伸的行進(jìn)方向假 想線、以及該行進(jìn)方向假想線與行駛路規(guī)定線所成的角，賦予橫擺力矩控制量。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是表示實(shí)施例1的車輛控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2是實(shí)施例1的電子控制單元的控制框圖。
[0013] 圖3是表示實(shí)施例1的行駛環(huán)境識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0014] 圖4是表示實(shí)施例1的行駛環(huán)境識(shí)別系統(tǒng)內(nèi)的圖像處理的流程圖。
[0015] 圖5是示意性地表示具有陡峭的斜面部分的堤壩道路的概略圖。
[0016] 圖6是示意性地對(duì)從己方車輛拍攝具有陡峭的斜面部分的堤壩道路時(shí)的影像進(jìn)行 表示的拍攝圖像。
[0017] 圖7是對(duì)在拍攝實(shí)際的道路時(shí)同時(shí)拍攝的特征點(diǎn)進(jìn)行表示的概略圖。
[0018] 圖8是表示實(shí)施例1中的圖像數(shù)據(jù)的重合處理的概略圖。
[0019] 圖9是在道路橫斷方向上對(duì)拍攝堤壩道路而識(shí)別到的結(jié)果進(jìn)行表示的示意圖。
[0020] 圖10是示意性地表示具有平緩的斜面部分的堤壩道路的概略圖。
[0021] 圖11是示意性地對(duì)從己方車輛拍攝具有平緩的斜面部分的堤壩道路時(shí)的影像進(jìn) 行表示的拍攝圖像。
[0022] 圖12是在道路橫斷方向上對(duì)拍攝堤壩道路而識(shí)別到的結(jié)果進(jìn)行表示的示意圖。
[0023] 圖13是表示利用實(shí)施例1的電子控制單元執(zhí)行的車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制必要性判斷處 理的流程圖。
[0024] 圖14是表示己方車輛朝向行駛路規(guī)定線轉(zhuǎn)彎的情況的概略圖。
[0025] 圖15是表示在彎路上行駛、且己方車輛朝向離開(kāi)行駛路規(guī)定線的方向轉(zhuǎn)彎的情況 的概略圖。
[0026] 圖16是表示實(shí)施例1的車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制處理的流程圖。
[0027] 圖17是表示實(shí)施例1的車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制處理的流程圖。
[0028]圖18是表示實(shí)施例1的評(píng)價(jià)函數(shù)Ho (t)與規(guī)定值δ的關(guān)系的概略圖。
[0029] 圖19是表示為了在實(shí)施例1的規(guī)定車速以上的轉(zhuǎn)彎狀態(tài)下抑制轉(zhuǎn)彎而賦予的制動(dòng) 力的關(guān)系的概略說(shuō)明圖。
[0030] 圖20是在實(shí)施例1的直行路上進(jìn)行車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制處理的情況的時(shí)序圖。
[0031] 圖21是表示實(shí)施例1的規(guī)定車速以上的車速下的、彎路上的車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制處 理的工作狀態(tài)的時(shí)序圖。
[0032] 圖22是表示實(shí)施例2的車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制處理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 〔實(shí)施例1〕
[0034]圖1是表示實(shí)施例1的車輛控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0035]實(shí)施例1的車輛具備行駛環(huán)境識(shí)別系統(tǒng)1、電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置2、液壓制動(dòng)單元3、制 動(dòng)增壓器4、方向盤5、左前輪6、右前輪7、左后輪8、右后輪9、電子控制單元10以及車輛運(yùn)動(dòng) 檢測(cè)傳感器11。
[0036]行駛環(huán)境識(shí)別系統(tǒng)1使用立體攝像機(jī)310a、310b，拍攝己方車輛的前方并制成行駛 環(huán)境的數(shù)據(jù)，其中，立體攝像機(jī)310a、310b安裝在己方車輛的車室內(nèi)前方且上方的后視鏡附 近、并且是中央位置。
[0037] 電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置2基于駕駛員的轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩以及方向盤5的轉(zhuǎn)向操作角或轉(zhuǎn) 向操作角速度所對(duì)應(yīng)的指令計(jì)算出輔助轉(zhuǎn)矩，利用電動(dòng)馬達(dá)為轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩提供輔助，使 左右前輪6、7轉(zhuǎn)向。另外，執(zhí)行通過(guò)后述的車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制對(duì)車輛賦予橫擺力矩的轉(zhuǎn)向操 作轉(zhuǎn)矩輔助控制。注意，也可以是還能夠使左右前輪6、7獨(dú)立于駕駛員的方向盤操作而轉(zhuǎn)向 的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，不特別限定。
[0038] 液壓制動(dòng)單元3根據(jù)駕駛員的制動(dòng)操作力、或者根據(jù)車輛狀態(tài)，對(duì)向四個(gè)輪賦予制 動(dòng)轉(zhuǎn)矩的輪缸壓獨(dú)立地進(jìn)行控制。該液壓制動(dòng)單元3既可以是實(shí)現(xiàn)作為現(xiàn)有的控制的車輛 動(dòng)態(tài)控制和車輛穩(wěn)定性控制這樣的車輛舉動(dòng)控制的VDC單元，也可以是單獨(dú)的液壓?jiǎn)卧?，?特別限定。
[0039]制動(dòng)增壓器4是對(duì)駕駛員的制動(dòng)踏力進(jìn)行增力從而對(duì)利用制動(dòng)踏板工作的主缸內(nèi) 的活塞的活塞行程力進(jìn)行電輔助的增力裝置。利用被制動(dòng)增壓器4增大的力產(chǎn)生主缸壓，并 向液壓制動(dòng)單元3輸出。注意，并不限于進(jìn)行電輔助的結(jié)構(gòu)，也可以是使用發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)壓的 負(fù)壓增壓器，不特別限定。
[0040]車輛運(yùn)動(dòng)檢測(cè)傳感器11檢測(cè)車輛的速度（車速）、前后加速度、橫向加速度、偏航 率、轉(zhuǎn)向操作角、轉(zhuǎn)向操作轉(zhuǎn)矩等。
[0041] 電子控制單元10基于車輛運(yùn)動(dòng)檢測(cè)傳感器11的各檢測(cè)值控制行駛環(huán)境識(shí)別系統(tǒng) 1、電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置2、液壓制動(dòng)單元3。在規(guī)定從行駛環(huán)境識(shí)別系統(tǒng)1的拍攝圖像中識(shí)別的 道路中的行駛路的行駛路規(guī)定線與己方車輛的行進(jìn)方向（例如，從己方車輛向行進(jìn)方向延 伸的行進(jìn)方向假想線）交叉的情況下，電子控制單元10驅(qū)動(dòng)電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置2和/或液壓 制動(dòng)單元3,對(duì)車輛賦予橫擺力矩和/或減速度而進(jìn)行車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制，以使車輛的行進(jìn) 方向與行車道平行。在此，所謂"行駛路規(guī)定線"，在識(shí)別到中心線、白線的情況下是指行車 道分界線，在識(shí)別到護(hù)欄的情況下是指將設(shè)置護(hù)欄的位置連結(jié)的線，或者是表示堤壩道路 的平坦部分與斜面部分的分界的線等（以下，也簡(jiǎn)稱為"路端"）。注意，關(guān)于車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控 制的細(xì)節(jié)，見(jiàn)后述。
[0042] 液壓制動(dòng)單元3在被駕駛員的制動(dòng)操作力驅(qū)動(dòng)的情況下分別對(duì)左右前輪6、7間以 及左右后輪8、9間作用相等的制動(dòng)力。另一方面，在車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制中，液壓制動(dòng)單元3使 左右前輪6、7間以及左右后輪8、9間的制動(dòng)力具有差異而產(chǎn)生左右制動(dòng)力，從而對(duì)車輛賦予 橫擺力矩。
[0043]〈關(guān)于車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制系統(tǒng)〉
[0044]圖2是實(shí)施例1的電子控制單元10的控制框圖。電子控制單元10具備偏離傾向計(jì)算 部20與車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制部21。偏離傾向計(jì)算部20計(jì)算車輛從行駛車道偏離的偏離傾向， 車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制部21在偏離傾向計(jì)算部20檢測(cè)出車輛從行駛車道的偏離傾向時(shí)驅(qū)動(dòng)電 動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置2和/或液壓制動(dòng)單元3,對(duì)車輛賦予橫擺力矩和/或減速度而抑制偏離傾 向。車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制部21基于己方車輛的轉(zhuǎn)彎狀態(tài)、以及從己方車輛向行進(jìn)方向延伸的 行進(jìn)方向假想線和該行進(jìn)方向假想線與行駛路規(guī)定線交叉的位置處的沿行駛路規(guī)定線的 切線方向的假想行駛路規(guī)定線產(chǎn)生的角度（以下，記載為"所成的角Θ"，參照?qǐng)D14、15)進(jìn)行 控制，以使己方車輛與行駛路規(guī)定線平行。
[0045]偏離傾向計(jì)算部20具有行駛路規(guī)定線識(shí)別部(路端線識(shí)別部)22、車輛當(dāng)前位置識(shí) 別部23、交叉時(shí)間計(jì)算部24、假想行駛路規(guī)定線計(jì)算部(假想路端線識(shí)別部)25和工作必要 性判定部26。
[0046]行駛路規(guī)定線識(shí)別部22從利用行駛環(huán)境識(shí)別系統(tǒng)1拍攝到的己方車輛前方的圖像 中識(shí)別白線、護(hù)欄、路緣石等己方車輛所行駛的行車道的左右存在的路端的分界線(包含中 心線)。
[0047]車輛當(dāng)前位置識(shí)別部23識(shí)別己方車輛的行進(jìn)方向前方的車輛端部即車輛當(dāng)前位 置，并且從車輛當(dāng)前位置朝己方車輛的行進(jìn)方向識(shí)別行進(jìn)方向假想線。關(guān)于該行進(jìn)方向前 方的車輛端部，可以將己方車輛的大致中央位置作為車輛當(dāng)前位置，在己方車輛行進(jìn)方向 (行進(jìn)方向假想線）與右側(cè)的行駛路規(guī)定線交叉的情況下可以將己方車輛前方的右側(cè)位置 作為車輛當(dāng)前位置，在己方車輛行進(jìn)方向與左側(cè)的行駛路規(guī)定線交叉的情況下可以將己方 車輛前方的左側(cè)位置作為車輛當(dāng)前位置，也可以將相比于實(shí)際的車輛端部位置設(shè)定為具有 余量的位置作為車輛當(dāng)前位置，不特別限定。
[0048]交叉時(shí)間計(jì)算部24運(yùn)算己方車輛以當(dāng)前的車速?gòu)能囕v當(dāng)前位置到達(dá)行進(jìn)方向假 想線與行駛路規(guī)定線的交叉位置的時(shí)間即交叉時(shí)間。
[0049]假想行駛路規(guī)定線計(jì)算部25計(jì)算出假想行駛路規(guī)定線，該假想行駛路規(guī)定線是行 駛路規(guī)定線與行進(jìn)方向假想線的交叉位置處的行駛路規(guī)定線的切線方向的線。當(dāng)在己方車 輛的行進(jìn)方向上有多條假想行駛路規(guī)定線交叉的情況下，計(jì)算出在離己方車輛最近的位置 交叉的點(diǎn)處的切線方向。
[0050] 工作必要性判定部26基于交叉時(shí)間，判定是否要進(jìn)行車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制，換句話 說(shuō)，判定車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制是否應(yīng)介入控制。具體而言，判斷交叉時(shí)間是否為預(yù)先設(shè)定的規(guī) 定時(shí)間以上，如果是規(guī)定時(shí)間以上，則可確保安全性，無(wú)需特別介入控制，判定為不需要車 輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制。另一方面，在交叉時(shí)間小于規(guī)定時(shí)間的情況下，判定為需要車輛姿勢(shì)穩(wěn)定 控制。
[0051] 車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制部21在利用工作必要性判定部26判定為需要車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控 制的情況下執(zhí)行車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制，在判定為不需要的情況下不執(zhí)行車輛姿勢(shì)穩(wěn)定控制。 [0052]〈行駛路規(guī)定線的識(shí)別〉
[0053]接下來(lái)，對(duì)行駛路規(guī)定線的識(shí)別所涉及的細(xì)節(jié)進(jìn)行說(shuō)明。圖3是表示實(shí)施例1的行 駛環(huán)境識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。行駛環(huán)境識(shí)別系統(tǒng)1設(shè)置由一對(duì)攝像機(jī)310a及310b構(gòu)成的 立體攝像機(jī)310作為拍攝部件，對(duì)車輛周圍的環(huán)境進(jìn)行識(shí)別。在實(shí)施例1的情況下，在沿車寬 方向距車輛中心同一距離的位置設(shè)置各個(gè)攝像機(jī)。此時(shí)，也可以具備三個(gè)以上的攝像機(jī)。注 意，在實(shí)施例1中，雖然是對(duì)在行駛