驾驶辅助装置、操作检测装置以及控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及驾驶辅助装置、操作检测装置以及控制装置。
【背景技术】
[0002]作为搭载于车辆的以往的驾驶辅助装置、操作检测装置及控制装置，例如在专利文献I中公开了一种驾驶盘转向状态检测装置。该驾驶盘转向状态检测装置根据将转向角的时间微分值和转向扭矩的积累计得到的功来检测驾驶者的驾驶盘转向状态(转向时、松手时、保舵时等)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2004-175122号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]然而，上述专利文献I记载的驾驶盘转向状态检测装置例如在进行与检测结果对应的驾驶辅助的情况下，还存在进一步改善的余地，以进行更加反映出驾驶者的意愿的驾驶辅助。
[0008]本发明鉴于以上情况而完成，其目的在于提供一种驾驶辅助装置、操作检测装置以及控制装置，能够实现反映出驾驶者的意愿的驾驶辅助。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]为了达到上述目的，本发明的驾驶辅助装置的特征在于，具备:辅助装置，搭载于车辆，能够在该车辆执行驾驶辅助；转向角检测装置，检测所述车辆的转向部件的转向角；扭矩检测装置，检测作用于与所述转向部件一起旋转的转向轴部的扭矩；以及控制装置，对所述辅助装置进行控制，所述控制装置基于转向功率为预先设定的基准值以上的情况和该转向功率小于该基准值的情况，变更由所述辅助装置进行的所述驾驶辅助的内容，所述转向功率对应于与所述转向角检测装置检测出的转向角相关的参数和与所述扭矩检测装置检测出的扭矩相关的参数的积。
[0011]另外，在所述驾驶辅助装置中，可以的是，所述辅助装置构成为包括转向促动器，该转向促动器根据对所述转向部件的转向操作进行动作，所述控制装置在所述转向功率为所述基准值以上的情况下，对所述转向促动器进行控制，以使与所述转向功率小于所述基准值的情况相比，减小对所述转向部件的转向操作进行抑制的驾驶辅助的程度。
[0012]另外，在所述驾驶辅助装置中，可以的是，所述控制装置在所述转向功率为所述基准值以上的情况下，对所述转向促动器进行控制，以使与所述转向功率小于所述基准值的情况相比，减小所述转向促动器产生的阻尼力。
[0013]另外，在所述驾驶辅助装置中，可以的是，所述控制装置基于所述转向功率和所述车辆的车速来变更所述转向促动器的控制量。
[0014]另外，在所述驾驶辅助装置中，可以的是，所述控制装置在所述转向功率的振幅为预先规定的振幅阈值以上的期间持续了预先设定的规定期间以上的情况下，与所述转向功率的振幅小于所述振幅阈值的情况或者所述转向功率的振幅为所述振幅阈值以上的期间小于所述规定期间的情况相比，使所述转向促动器产生的辅助力、所述转向促动器产生的阻尼力或者所述转向促动器产生的摩擦力中的至少一个增大。
[0015]另外，在所述驾驶辅助装置中，可以的是，所述控制装置在所述转向功率的绝对值为预先设定的规定功率以下的情况下，使所述转向促动器产生的辅助力的校正量即辅助校正量或者所述转向促动器产生的阻尼力的校正量即阻尼校正量不变，在所述转向功率的绝对值大于所述规定功率的情况下，使所述辅助校正量或者所述阻尼校正量伴随于所述转向功率的绝对值的增加而变化。
[0016]另外，在所述驾驶辅助装置中，可以的是，所述辅助装置构成为包括动作部，该动作部通过自动起动和停止用于产生使所述车辆行驶的动力的动力源而进行驾驶辅助，所述控制装置在所述转向功率为所述基准值以上的情况下，进行起动所述动力源的驾驶辅助，在所述转向功率小于所述基准值的情况下，不进行起动所述动力源的驾驶辅助。
[0017]另外，在所述驾驶辅助装置中，可以的是，所述控制装置基于转向功来变更由所述辅助装置进行的所述驾驶辅助的内容，所述转向功对应于与所述转向角检测装置检测出的转向角相关的参数和与所述扭矩检测装置检测出的扭矩相关的参数的积。
[0018]另外，在所述驾驶辅助装置中，可以的是，基于与所述转向角检测装置检测出的转向角对应的转向速度和所述扭矩检测装置检测出的扭矩的积、和所述转向角检测装置检测出的转向角和与所述扭矩检测装置检测出的扭矩对应的扭矩微分值的积中的任意一方或者两方，来算出所述转向功率。
[0019]另外，在所述驾驶辅助装置中，可以的是，基于所述转向功率的最大值和最小值的差分、所述转向功率的最大值的绝对值或者所述转向功率的最小值的绝对值，来算出所述转向功率的振幅。
[0020]另外，在所述驾驶辅助装置中，可以的是，所述控制装置在所述转向功率为所述基准值以上的情况下，为与对于所述转向部件的主动操作对应的驾驶辅助，在所述转向功率小于所述基准值的情况下，为与对于所述转向部件的被动操作对应的驾驶辅助。
[0021]为了达到上述目的，本发明的操作检测装置的特征在于，具备:转向角检测装置，检测车辆的转向部件的转向角；扭矩检测装置，检测作用于与所述转向部件一起旋转的转向轴部的扭矩；以及判定装置，基于与所述转向角检测装置检测出的转向角相关的参数和与所述扭矩检测装置检测出的扭矩相关的参数，来判定对于所述转向部件的主动操作和对于所述转向部件的被动操作。
[0022]另外，在所述操作检测装置中，可以的是，所述主动操作包括驾驶者要使所述车辆移动到目标位置的转向操作，所述被动操作包括驾驶者相对于外部干扰而要将所述车辆维持在目标位置的转向操作、松手操作或者保舵操作。
[0023]另外，在所述操作检测装置中，可以的是，所述判定装置基于转向功率来判定所述主动操作和所述被动操作，所述转向功率对应于与所述转向角检测装置检测出的转向角相关的参数和与所述扭矩检测装置检测出的扭矩相关的参数的积，基于与所述转向角检测装置检测出的转向角对应的转向速度和所述扭矩检测装置检测出的扭矩的积、和所述转向角检测装置检测出的转向角和与所述扭矩检测装置检测出的扭矩对应的扭矩微分值的积中任意一方或者两方而算出所述转向功率。
[0024]另外，在所述操作检测装置中，可以的是，所述判定装置在所述转向功率的振幅为预先规定的振幅阈值以上的期间持续了预先设定的规定期间以上的情况下，判定相对于外部干扰的修正转向。
[0025]另外，在所述操作检测装置中，可以的是，所述判定装置基于转向功来判定所述主动操作和所述被动操作，所述转向功对应于与所述转向角检测装置检测出的转向角相关的参数和与所述扭矩检测装置检测出的扭矩相关的参数的积。
[0026]另外，在所述操作检测装置中，可以的是，基于根据所述车辆的横摆率而算出的转向角和所述扭矩检测装置检测出的扭矩的积，来算出所述转向功，其中，根据所述车辆的横摆率而算出的转向角作为与所述转向角检测装置检测出的转向角相关的参数，所述判定装置基于所述转向功来判定所述主动操作和所述被动操作。
[0027]另外，在所述操作检测装置中，可以的是，基于与所述转向角检测装置检测出的转向角和所述车辆的直行行驶时的转向角的差分对应的转向角和所述扭矩检测装置检测出的扭矩的积、或者与所述转向角检测装置检测出的转向角和根据所述车辆的横摆率而算出的转向角的差分对应的转向角和所述扭矩检测装置检测出的扭矩的积，来算出所述转向功，其中，与所述转向角检测装置检测出的转向角和所述车辆的直行行驶时的转向角的差分对应的转向角或者与所述转向角检测装置检测出的转向角和根据所述车辆的横摆率而算出的转向角的差分对应的转向角作为与所述转向角检测装置检测出的转向角相关的参数，所述判定装置基于所述转向功来判定相对于外部干扰的修正转向。
[0028]为了达到上述目的，本发明的操作检测装置的特征在于，具备:转向角检测装置，检测车辆的转向部件的转向角；扭矩检测装置，检测作用于与所述转向部件一起旋转的转向轴部的扭矩；以及判定装置，基于转向功率的振幅来判定相对于外部干扰的修正转向，所述转向功率对应于与所述转向角检测装置检测出的转向角相关的参数和与所述扭矩检测装置检测出的扭矩相关的参数的积。。
[0029]为了达到上述目的，本发明的控制装置对辅助装置进行控制，所述辅助装置搭载于车辆且能够在该车辆执行驾驶辅助，所述控制装置的特征在于，基于转向功率为预先设定的基准值以上的情况和该转向功率小于该基准值的情况，变更由所述辅助装置进行的所述驾驶辅助的内容，所述转向功率对应于与所述车辆的转向部件的转向角相关的参数和与作用于与所述转向部件一起旋转的转向轴部的扭矩相关的参数的积。
[0030]发明效果
[0031]本发明的驾驶辅助装置、操作检测装置以及控制装置起到能够实现反映出驾驶者的意愿的驾驶辅助的效果。
【附图说明】
[0032]图1是表示实施方式I的驾驶辅助装置的概略结构的概略结构图。
[0033]图2是对实施方式I的驾驶辅助装置中转向功率表示的意思进行说明的线图。
[0034]图3是对实施方式I的驾驶辅助装置中转向功率表示的意思进行说明的线图。
[0035]图4是对实施方式I的驾驶辅助装置中转向功表示的意思进行说明的线图。
[0036]图5是表示实施方式I的ECU的概略结构的一例的框图。
[0037]图6是对实施方式I的ECU进行的控制的一例进行说明的流程图。
[0038]图7是表示实施方式I的ECU的概略结构的一例的框图。
[0039]图8是表示实施方式I的ECU的概略结构的一例的框图。
[0040]图9是表示实施方式I的ECU的概略结构的一例的框图。
[0041]图10是表示实施方式2的E⑶的概略结构的一例的框图。
[0042]图11是对车辆在倾斜路上的行驶状态进行说明的示意图。
[0043]图12是对由驾驶者进行相对于外部干扰的修正转向的情况下的转向角、转向扭矩进行说明的线图。
[0044]图13是对由驾驶者进行相对于外部干扰的修正转向的情况下的转向角、转向扭矩进行说明的线图。
[0045]图14是对实施方式2的ECU进行的控制的一例进行说明的流程图。
[0046]图15是对实施方式2的ECU进行的修正转向判定的一例进行说明的线图。
[0047]图16是表示实施方式3的E⑶的概略结构的一例的框图。
[0048]图17是对基于转向扭矩判定驾驶者意愿的情况进行说明的示意图。
[0049]图18是对基于转向速度判定驾驶者意愿的情况进行说明的示意图。
[0050]图19是对基于转向功率判定驾驶者意愿的情况进行说明的示意图。
[0051]图20是对实施方式3的ECU进行的控制的一例进行说明的流程图。
【具体实施方式】
[0052]下面，基于附图详细地说明本发明的实施方式。另外，本发明并不由该实施方式限定。并且，下述实施方式中的构成要素包含本领域技术人员能够容易地置换的要素或者实质上相同的要素。
[0053][实施方式I]
[0054]图1是表示实施方式I的驾驶辅助装置的概略结构的概略结构图。图2、图3是对实施方式I的驾驶辅助装置中转向功率表示的意思进行说明的线图。图4是对在实施方式I的驾驶辅助装置中转向功表示的意思进行说明的线图。图5是表示实施方式I的ECU的概略结构的一例的框图。图6是对实施方式I的ECU进行的控制的一例进行说明的流程图。图8是表示实施方式I的ECU的概略结构的一例的框图。
[0055]图1所示的本实施方式的驾驶辅助装置I搭载于车辆2，能够在车辆2执行驾驶辅助，并且具有作为基于该车辆2的转向系统的信息来检测驾驶者的操作意愿的操作检测装置的功能。驾驶辅助装置I典型地说，基于与转向系统的信息对应的规定的指标，区别并判定对于转向部件的主动操作和对于转向部件的受动操作，作为反映出驾驶者的操作意愿的操作。然后，驾驶辅助装置I使该判定结果反映到车辆2中的各种控制，从而能够实现反映出驾驶者的意愿的驾驶辅助。
[0056]在此，所谓对于转向部件的主动操作，典型地说，是相对强地反映出驾驶者的操作意愿的操作。另一方面，所谓对于转向部件的被动操作，典型地说，是相对弱地反映出驾驶者的转向意愿的操作，例如为了应对外部干扰或稳定性补偿的消极操作。更具体地说，对于转向部件的主动操作例如也可以包括驾驶者要使车辆2移动到目标位置的积极的转向操作。主动操作典型地说是主动地作功的状态即产生所谓生物电波的状态，从大脑主动地发出指令的状态等，例如握住转向部件用力转向而将车辆2从直行状态转移到转弯状态这样的操作。另一方面，对于转向部件的被动操作例如可以包括驾驶者相对于外部干扰要使车辆2维持在目标位置的转向操作、从转向部件松手的松手操作或者为了将车辆2的行进方向维持恒定而保持转向部件的保舵操作等。被动操作是例如用手操控转向部件来应对路面外部干扰等的操作。
[0057]本实施方式的驾驶辅助装置I将基于转向功率的主动操作和被动操作的判定结果反映到车辆2的转向系统的驾驶辅助控制。由此，驾驶辅助装置I例如进行与不依赖于驾驶者的特性的转向性能维持相关的控制(例如辅助控制、阻尼控制、平衡阻碍(t只)施加控制等)。
[0058]具体地说，如图1所示，驾驶辅助装置I具备:搭载于车辆2且能够在该车辆2执行驾驶辅助的辅助装置3 ;作为转向角检测装置的转向角传感器10 ;作为扭矩检测装置的扭矩传感器11、作为控制辅助装置3的控制装置的ECU20。转向角传感器10检测作为车辆2的转向部件的方向盘(下文中略称为“方向盘”，除非另有说明)4的转向角。扭矩传感器11检测作用于作为与方向盘4 一起旋转的转向轴部的方向盘轴(下文中略称为“轴”，除非另有说明)5的扭矩。ECU20还兼用作操作检测装置的判定装置。本实施方式的辅助装置3构成为包含构成车辆2的转向系统的转向装置30。
[0059]在此，转向装置30是搭载于车辆2，用于将车辆2的转向轮40转向的装置。本实施方式的转向装置30是通过电动机等的动力对车辆2的转向力进行辅助的所谓电动动力转向装置(EPS-Electronic Power Steering)。转向装置30通过以能够获得与从驾驶者施加到方向盘4的转向力相应的转向辅助力的方式驱动电动机等，而对驾驶者的转向操作(转向操作)进行辅助。
[0060]具体地说，如图1所示，转向装置30具备:作为转向部件的方向盘4、作为转向轴部的轴5、R&P齿轮机构(下文中略称为“齿轮机构”，除非另有说明)6、左右一对转向横拉杆7、作为转向促动器的EPS装置8。
[0061]方向盘4是能够绕旋转轴线Xl旋转操作的部件，设置于车辆2的驾驶座。驾驶者通过以旋转轴线Xl为旋转中心对该方向盘4进行旋转操作，能够进行转向操作(转向操作)。即，搭载有转向装置30的车辆通过由驾驶者操作该方向盘4，而转向轮40被转向(转舵)。
[0062]轴5构成方向盘4的旋转轴部。轴5的一端与方向盘4连结，另一端与齿轮机构6连结。即，方向盘4经由该轴5与齿轮机构6连接。轴5伴随于驾驶者进行的方向盘4的旋转操作而能够与方向盘4 一起沿绕中心轴线的方向旋转。轴5例如可以分割成上轴、中间轴、下轴等多个部件。
[0063]齿轮机构6将轴5和一对转向横拉杆7机械性地连结。齿轮机构6例如具有所谓齿轮齿条方式的齿轮机构，将轴5的绕中心轴线方向的旋转运动转换成一对转向横拉杆7的左右方向(典型地说相当于车辆2的车宽方向)的直线运动。
[0064]—对转向横拉杆7各自的基端部与齿轮机构6连结，形成前端部的转向横拉杆球铰接头经由转向节臂与各转向轮40连结。即，方向盘4经由轴5、齿轮机构6及各转向横拉杆7等与各转向轮40连结。
[0065]EPS装置8构成上述辅助装置3，是根据对方向盘4的转向操作而动作的转向促动器。EPS装置8对驾驶者进行的对方向盘4的转向操作(转向操作)进行辅助，产生用于辅助该转向操作的扭矩。EPS装置8输出对由驾驶者输入到方向盘4的转向力(扭矩)进行辅助的转向辅助力(辅助扭矩)。换言之，EPS装置8通过电动机等对车辆2的转向轮40进行驱动，从而对驾驶者的转向操作进行辅助。EPS装置8通过使辅助扭矩作用于轴5，对驾驶者的驾驶操作进行辅助。在此，辅助扭矩是对与由驾驶者输入到方向盘4的转向力相当的扭矩进行辅助的扭矩。
[0066]在此的EPS装置8具有作为电动机的马达8a和减速器8b。本实施方式的EPS装置8例如是在中间轴等轴5上设有马达8a的立柱EPS装置，即，是所谓立柱辅助式的辅助机构。
[0067]马达8a是通过被供给电力而产生旋转助力(马达扭矩)的立柱辅助用电动马达，例如产生辅助扭矩作为转向辅助力。马达8a经由减速器Sb等而以能够向轴5传递动力的方式与轴5连接，经由减速器8b等向轴5施加转向辅助力。减速器8b将马达8a的旋转动力减速并向轴5传递。
[0068]马达8a进行旋转驱动，由此马达8a产生的旋转助力(扭矩)经由减速器8b传递到轴5，由此EPS装置8进行转向辅助。此时，马达8a产生的旋转动力在减速器8b中被减速，将扭矩增大并传递到轴5。该EPS装置8与后述的E⑶20电连接，控制马达8a的驱动。
[0069]转向角传感器10如上所述检测方向盘4的转向角，是转向系统中的旋转角传感器。在此，转向角传感器10检测转向角，作为绝对角。转向角传感器10检测方向盘4的旋转角度即转向角(驾驶盘转向角)。转向角传感器10检测的转向角例如以方向盘4的中立位置为基准，将左旋侧作为正值，将右旋侧作为负值进行检测，但也可以是相反的。另外，方向盘4的中立位置是作为转向角的基准的位置，典型地说，是车辆2直行行驶时方向盘4的位置。转向角传感器10检测的转向角在方向盘4的中立位置上是0°。转向角传感器10与ECU20电连接，向ECU20输出与检测出的转向角对应的检测信号。
[0070]另外，驾驶辅助装置I的转向角检测装置不限于转向角传感器10，例如也可以使用检测马达8a的转子轴的旋转角的旋转角传感器12、检测齿轮机构6的齿条行程或小齿轮旋转角的传感器(未图示)、检测转向轮4的切角(切扎角)的传感器(未图示)等。在该情况下，转向角检测装置在例如是旋转角传感器12等检测转向角作为相对角的传感器的情况下，只要另外具备能够取得方向盘4的绝对角的功能即可。
[0071]扭矩传感器11如上所述检测作用于轴5的扭矩。在此，扭矩传感器11检测作用于轴5的扭矩，换言之检测轴5中产生的扭矩。扭矩传感器11例如对作用于构成EPS装置8的一部分的扭转部件亦即扭杆(未图示)的扭矩进行检测。由该扭矩传感器11检测出的扭矩(以下有时称为“转向扭矩”)典型地说是反映了驾驶员转向扭矩和外部干扰扭矩等的扭矩，驾驶员转向扭矩是对应由驾驶者向方向盘4输入的转向力而作用于轴5的扭矩，外部干扰扭矩是对应向转向轮40的路面外部干扰输入等而从转向轮40侧经由转向横拉杆球铰接头输入到轴5的扭矩。扭矩传感器11检测的扭矩例如将左旋侧作为正值，将右旋侧作为负值进行检测，但也可以是相反的。扭矩传感器11与ECU20电连接，向ECU20输出与检测出的转向扭矩对应的检测信号。
[0072]E⑶20对搭载有驾驶辅助装置I的车辆2的各部进行控制。E⑶20是以包含CPU、ROM、RAM及接口在内的公知的微型计算机为主体的电路。E⑶20例如与上述扭矩传感器11、转向角传感器10、旋转角传感器12等各种传感器和EPS装置8电连接。旋转角传感器12检测到的旋转角例如用于E⑶20对马达8a进行的电流控制(输出控制)。在此，E⑶20还与车速传感器13、横摆率传感器14等电连接。车速传感器13对车辆2的行驶速度亦即车速进行检测。横摆率传感器14对车辆2的横摆率进行检测。除此之外，ECU20还可以与检测各种电流的电流传感器、检测作用于车辆2的横向加速度的横G传感器等各种传感器、检测器等电连接。
[0073]ECU20被从各种传感器输入与检测结果对应的电信号(检测信号)，根据输入的检测结果向EPS装置8输出驱动信号，