CN101506025A - 转向辅助系统和转向辅助方法 - Google Patents

Abstract

一种用于施加转向力矩的转向辅助系统，当检测到驾驶员的预定驾驶操作时，所述转向辅助系统减小时间相关转向控制量对辅助转向力矩的影响。因此，当驾驶员执行所述预定驾驶操作时，所述时间相关转向控制量对施加的转向力矩的影响减小，所述时间相关转向控制量随着实际运动状态偏离目标运动状态的时间段的增加而增加。因此，能够避免由于转向力矩随着时间增加而使转向感变差的问题。

Description

转向辅助系统和转向辅助方法

技术领域

本发明涉及一种施加适当的转向力矩以辅助车辆沿道路行驶的转向辅助系统和转向辅助方法。

背景技术

常规的转向辅助系统获取车辆前方道路的形状，确定使得车辆沿道路行驶所需的转向力矩，并对车辆施加所需的转向力矩，以减轻驾驶员的驾驶负担。为了减小由于道路的倾斜影响而造成车辆离开道路中心线的偏离，一些常规的转向辅助系统基于航线偏离量对时间的积分计算出目标横向加速度，以产生实现目标加速度所需的转向力矩，所述航线偏离量是车辆中心线与道路中心线之间的横向偏离量。(见例如日本专利申请特开No.2005-343260(JP-A-2005-343260)。)

在常规的转向辅助系统中，当车辆偏离道路的中心线时，便产生响应于所述积分的转向力矩，使得车辆受控而沿着道路的中心线运动。然而，在这样的常规转向辅助系统中，即便并不一定需要转向辅助，也可能施加转向力矩，因此驾驶员在执行转向操作时可能会感到不舒服。例如，如果驾驶员有意地偏离道路中心线行驶，那么即使航线偏离很小，也会基于所述积分而计算转向力矩。结果，累积的转向力矩随时间而增加，这可能使转向感变差。这样，当存在这种时间相关转向控制量时，这种时间相关转向控制量不限于积分，并随着车辆的实际运动状态偏离目标运动状态的时间段越长使所施加的转向力矩增大，则常规的转向辅助系统则存在上述问题。

发明内容

根据本发明的转向辅助系统包括：道路获取模块，所述道路获取模块获取车辆所行驶的道路的形状；目标运动状态确定模块，所述目标运动状态确定模块基于所述道路的形状确定所述车辆的目标运动状态；实际运动状态确定模块，所述实际运动状态确定模块确定所述车辆的实际运动状态；时间相关转向控制量获取模块，所述时间相关转向控制量获取模块获取时间相关转向控制量，所述时间相关转向控制量为这样的转向控制量，即，待施加到所述车辆的转向力矩基于所述转向控制量确定并且所述转向控制量依赖于时间，所述时间相关转向控制量随着所述实际运动状态偏离所述目标运动状态的时间段的增加而增加，以减小所述实际运动状态与所述目标运动状态之间的偏差；转向力矩施加模块，所述转向力矩施加模块至少基于所述时间相关控制量来施加转向力矩；驾驶操作检测模块，所述驾驶操作检测模块检测驾驶员的预定驾驶操作；以及控制模块，当检测到驾驶员的所述预定驾驶操作时，所述控制模块减小所述时间相关转向控制量对待施加的所述转向力矩的影响。

根据第一方面，道路获取模块获取道路的形状，且目标运动状态获取模块获取目标运动状态。此外，实际运动状态确定模块确定实际运动状态，且时间相关转向控制量获取模块获取时间相关转向控制量。此时，当驾驶操作检测模块检测到驾驶员的预定驾驶操作时，转向力矩施加模块以使得所述时间相关转向控制量对待施加的转向力矩的影响减小的方式对车辆施加转向力矩。

因此，根据上述第一方面，当驾驶员执行预定驾驶操作时，时间相关转向控制量对待施加的转向力矩的影响减小，该相关转向控制量随着过去的时间里实际运动状态偏离目标运动状态的时间段的增加以及随着时间的流逝而增加。因此，能够避免由于转向力矩随时间增大而使转向感变差的问题。

在上述第一方面，所述控制模块可在检测到驾驶员的预定驾驶操作时减小时间相关转向控制量。

这在驾驶操作检测模块检测到驾驶员的预定驾驶操作时减小了时间相关转向控制。因此，根据上述构造，通过在驾驶员执行预定驾驶操作时减小时间相关转向控制，减小了时间相关转向控制量对待施加的转向力矩的影响，即便时间流逝而使时间相关转向控制量增大也能够这样。因此，能够避免转向力矩随时间增大而使转向感变差的问题。

在这样情况下，当检测到驾驶员的预定驾驶操作时，所述控制模块可将时间相关转向控制量重置为零。

当驾驶操作检测模块检测到驾驶员的预定驾驶操作时，这样对时间相关转向控制量进行了重置。因此，根据上述构造，当驾驶员执行预定驾驶操作时，所述时间相关转向控制量被重置为零，即使时间流逝而使时间相关转向控制量增大也是如此。因此，待施加的转向力矩不受时间相关转向控制量影响。因此，能够避免转向力矩随时间的过去而使转向感变差的问题。

此外，在上述第一方面，通过对时间相关转向控制量施加增益，控制模块可减小时间相关转向控制量对待施加的转向力矩的影响。

在驾驶操作检测模块检测到驾驶员的预定驾驶操作时，施加对时间相关转向控制量的增益，使得转向力矩施加模块以使时间相关转向控制量对待施加的转向力矩的影响减小的方式施加转向力矩。因此，即使时间相关转向控制量随时间而增大，也能够避免转向力矩随时间增大而使转向感变差的问题。

在上述第一方面，预定驾驶操作可以是导致目标运动状态和实际运动状态相互偏离的驾驶操作。

当检测到将会导致目标运动状态和实际运动状态相互偏离(例如，导致车辆偏离目标航线)的驾驶操作时，这样减小了时间相关转向控制量获取模块所获取的时间相关转向控制量。因此，根据上述构造，所获取的时间相关转向控制量减小，且基于该减小的时间相关转向控制量施加转向力矩，即使驾驶员执行导致目标运动状态和实际运动状态相互偏离的驾驶操作且累积的时间相关转向控制量增大时也能够如此。因此，能够避免由于时间相关转向控制量的影响而使累积的转向力矩增大以致转向感随时间而变差的问题。

此外，在上述第一方面，控制模块可在一段时期内持续地减小时间相关转向控制量对待施加的转向力矩的影响，这是因为：时间相关转向控制量对待施加的转向力矩的影响一直减小，直到车辆的目标横向位置与车辆的实际横向位置之差降到预定阈值以下。目标横向位置用作目标运动状态的指标量，而实际横向位置用作实际运动状态的指标量。

这导致这样的状态：时间相关转向控制量获取模块所获取的时间相关转向控制量对转向力矩的影响的减小在驾驶操作检测模块检测到驾驶员的预定驾驶操作时开始，并在车辆的目标横向位置与车辆的实际横向位置之差降到所述预定阈值以下时终止。因此，根据上述构造，所获取的时间相关转向控制量对转向力矩的影响从驾驶员执行并持续预定驾驶操作时开始减小，直到车辆的目标横向位置与车辆的实际横向位置之差降到所述预定阈值以下。因此，能够防止转向力矩施加模块沿与驾驶员的驾驶方向相反的方向施加转向力矩，从而避免转向感变差。当车辆的目标横向位置与车辆的实际横向位置之差降到所述预定阈值以下时，计算反映时间相关转向控制量获取模块所获取的时间相关转向控制量的转向力矩，并正常地将所述转向力矩施加到车辆，从而使得车辆在保持目标运动状态的同时行驶。

此外，上述第一方面可进一步包括：偏离量获取模块，所述偏离量获取模块计算所述车辆离开所述目标运动状态的偏离量；以及积分获取模块，所述积分获取模块获取所述偏离量对时间的积分，该积分获取模块作为所述时间相关转向控制量获取模块。

这使得偏离量获取模块能够获取车辆离开目标运动状态的偏离量，并使得积分获取模块能够获取该偏离量对时间的积分。此时，转向力矩施加模块以使得当检测到驾驶员的预定驾驶操作时所述积分对转向力矩的影响减小的方式对车辆施加转向力矩。由于所述积分随时间流逝而变大，所以能够通过限制所述积分对转向力矩的影响来避免转向力矩随时间变大而使转向感变差的问题。

附图说明

参照附图，本发明的上述及进一步的特征和优点将从下面示例性实施方式的描述中变得明显，其中使用相似的数字来表示相似的元件，其中：

图1是根据本发明实施方式的转向辅助系统10的示意图；

图2示出驾驶员正有意地偏离中心线行驶时的状态；

图3是示出在常规转向辅助系统中(在没有对积分进行重置的情况下)驾驶员输入的转向量、转向力矩T以及基于积分计算出的目标加速度Gid之间的关系的图；

图4是示出在根据本发明实施方式的转向辅助系统10中(在对积分进行重置的情况下)驾驶员输入的转向量、转向力矩T以及基于积分计算出的目标加速度Gid之间的关系的图；

图5是示出由根据本发明实施方式的转向辅助系统10的转向辅助电控单元12的中央处理单元(CPU)执行的程序的流程图；

图6是示出由根据本发明实施方式的转向辅助系统10的转向辅助电控单元12的所述CPU执行的程序的流程图；以及

图7是示出由根据本发明实施方式的转向辅助系统10的转向辅助电控单元12的所述CPU执行的程序的流程图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的转向辅助系统的实施方式进行描述。图1示出了根据本发明实施方式的转向辅助系统10的示意性构造。

转向辅助系统10安装在车辆(例如汽车)上。转向辅助系统10包括转向辅助电控单元(在下文中称为“转向辅助ECU”)12、转向辅助开关14、CCD摄像机16、图像处理电控单元(在下文中称为“图像处理ECU”)18、转向力矩传感器20、横摆率传感器22、车速传感器24、导航系统26、致动器驱动器28以及致动器30。

转向辅助ECU12是具有带接口的一般构造的微型计算机，其包括：用于控制相应设备并处理和计算各种数据的CPU；用于存储地图(查询表)和由CPU执行的程序的只读存储器(ROM)；用于CPU的随机存取存储器(RAM)，该RAM用来根据需要暂时地存储数据；备用RAM，用于在通电时保持数据，并在断电时保持所储存的数据；以及AD转换器。转向辅助ECU12根据需要对驾驶员提供转向辅助。

转向辅助开关14安装在车辆中驾驶员座椅附近，并在由驾驶员操作时将操作内容发送给转向辅助ECU12。具体而言，转向辅助系统10在转向辅助开关14接通时执行转向辅助控制，并在转向辅助开关14断开时不执行转向辅助控制。

CCD摄像机16安装在车辆的前部。CCD摄像机16捕捉车辆前方道路的图像，并将所获取的图像发送到图像处理ECU18。图像处理ECU18是具有类似于转向辅助ECU12的构造的一般构造的微型计算机。图像处理ECU18处理CCD摄像机16所捕捉的图像，并将处理结果发送到转向辅助ECU12。具体而言，图像处理ECU18基于车辆行驶道路上的白线等从获取的图像中识别车辆的航线，并以已知的方式获取车辆在该航线上的位置、曲率、横摆角以及偏离量。

转向力矩传感器20安装在车辆的转向轴(未示出)附近，检测驾驶员施加到车辆转向轮(未示出)的转向力矩和转向角，并将检测结果发送到转向辅助ECU12。横摆率传感器22安装在车辆的中控台(未示出)下方，检测车辆的横摆率并将检测结果发送到转向辅助ECU12。车速传感器24包括安装在车辆各个车轮(未示出)处的车轮速度传感器，检测车辆的速度或检测车辆是否停止，并将检测结果发送到转向辅助ECU12。

导航系统26利用全球定位系统(GPS)或其它装置来检测车辆的位置。导航系统26还检测车辆道路的曲率、倾角等。导航系统26所检测的信息被发送到转向辅助ECU12。

致动器驱动器28连接到转向辅助ECU12，并响应于来自转向辅助ECU12的命令对致动器30供应驱动电流。致动器30设置在车辆的转向齿轮箱(未示出)中。球形螺母固定至致动器30的转子。该球形螺母在其内周表面中具有球形螺纹槽，该球形螺纹槽对应于形成在车辆的齿杆(未示出)外周表面的一部分中的球形螺纹槽。在所述一对球形螺纹槽之间设有多个支承球。因此，当致动器30被致动时，所述转子旋转而使所述齿杆沿轴向移动，从而辅助转向。

致动器30根据从致动器驱动器28提供来的驱动信号对齿杆施加转向力矩。转向辅助ECU12根据将在后面论述的逻辑对致动器驱动器28发送指令，以驱动致动器30，从而使齿杆移位并使车辆的车轮(未示出)转向。

现在，将对根据上述本实施方式的转向辅助系统10的操作进行总结。在根据本实施方式的转向辅助系统10中，通过将目标横向加速度TG乘以预定的系数Kg而获得施加到车辆以使车辆能够沿着道路行驶的转向辅辅助力矩T。该目标横向加速度TG是由下式(1)计算出的：

TG＝Gid+Gd+Gθ+Gf...(1)

目标横向加速度Gid是基于航线偏离量d的积分id计算出的。转向辅助ECU12设定Gid以对由于道路倾斜而造成的航线偏离或车辆偏离进行校正。在倾斜的道路上，由于转向力矩而造成的加速度和由于倾斜而造成的重力加速度在从道路的中心线偏离一对应于倾斜度的量的位置处相互平衡。此时，能够通过基于所述偏离量的积分计算转向力矩来校正所述倾斜度而造成的航线偏离或偏差。

目标横向加速度Gd是基于航线偏离量d计算出的。当存在与道路中心线的航线偏离量d时，转向辅助ECU12设定Gd以使车辆能够沿着道路的中心线行驶。目标横向加速度Gθ是基于横摆角θ计算出的，该横摆角θ等同于车辆沿纵向方向上的中心线和在车辆重心处与道路中心线相切的线之间的角度。转向辅助ECU12设定Gθ以使车辆能够沿道路中心线行驶。目标横向加速度Gf是基于车辆前方道路的曲率x和车速v计算出的。转向辅助ECU12设定Gf以使车辆能够沿着道路的弯曲形状行驶。

如图2所示，确定驾驶员正在转向辅助开通的情况下有意地执行使车辆向道路中心线的右边偏离航线偏离量d的操作。此时，在常规的转向辅助系统中，航线偏离量d的积分id随着时间流逝而增大，因此Gid以及目标横向加速TG也增大。结果，如图3的图所示，在常规的转向辅助系统中，常规的转向辅助系统所产生的累积转向力矩T随时间而增大。因此，为了保持有意的偏离运动状态，驾驶员必须以更大的力来实施转向，这使转向感变差。

相反，根据本实施方式的转向辅助系统10判定驾驶员是否正在有意地执行使车辆偏离道路中心线的操作，并在判定驾驶员正在有意地执行使车辆偏离道路中心线的操作时将积分id重置为零。这还使得Gid为零，如图4的图所示，从而防止累积目标横向加速度TG增大。在下面的描述中，术语“重置”意指“重置为零”。

现在，将论述当判定驾驶员正有意地执行使车辆偏离道路中心线的操作时仅对积分id进行重置的原因。积分id是通过使航线偏离量d在时间段ΔT上进行积分而计算出的。因此，即使当航线偏离量d小时，积分id的增加也随时间而累积。此外，由于即使当驾驶员有意地取消使车辆偏离道路中心线的操作以使Gid不被重置时，Gid的增加量也仍在累加，所以Gid不会增大到使驾驶员感觉不舒服。

相反，如果当判定驾驶员正在有意地执行使车辆偏离道路中心线的操作时对航线偏离量d或横摆角θ进行重置，或者，航线偏离量d和横摆角θ中任一个的影响减小，那么当驾驶员取消这种操作时，目标横向加速度TG可能会突然增大而引起摆动。这是由于累积的航线偏离量d和横摆角θ不增大。

同样，如果当判定驾驶员正在有意地执行使车辆偏离道路中心线的操作时对曲率x和车速v进行重置，或者，曲率x和车速v中任一个的影响减小，那么当车辆行进到拐弯处时，可能不能提供适当的转向辅助。这是由于基于曲率x和车速v计算出的Gf是使得车辆能够沿着弯曲形状行驶的目标横向加速度。保持转向辅助处于开通表明期望在拐弯处提供转向辅助，即使驾驶员有意地偏离道路中心线行驶也是如此。因此，当判定驾驶员正在有意地执行使车辆偏离道路中心线的操作时，曲率x和车速v还需考虑进来。

同样，如果当判定驾驶员正在有意地执行使车辆偏离道路中心线的操作时目标横向加速度TG和转向辅助力矩T被重置或减小，那么基于曲率x和车速v计算出的Gf的影响可能也会减小，因此当车辆行驶到拐弯处时，可能不能够提供适当的转向辅助。由于这些原因，优选当判定出驾驶员正在有意地执行使车辆偏离道路中心线的操作时仅对积分id进行重置。

根据本实施方式的转向辅助系统10基于下面六个条件是否满足来判定驾驶员是否正在有意地执行使车辆偏离道路中心线的操作：

条件1：驾驶员正在进行转向操作；

条件2：转向辅助力矩T足够大；

条件3：转向辅助力矩T的方向与驾驶员的转向操作相反；

条件4：Gid足够大；

条件5：Gid和转向辅助力矩T的方向相同；以及

条件6：航线偏离量d比阈值d2小。

设置条件1是因为如果没有驾驶员的转向操作，驾驶员将不可能有意地进行操作。驾驶员的转向操作通过转向力矩传感器20来检测。设置条件2是因为很小的转向辅助力矩T将不对驾驶员的操作带来影响。设置条件3是因为驾驶员进行的与转向辅助力矩方向相同的、以使车辆回到道路中心线上的转向操作表明偏离驾驶并不是有意的，并且不会使驾驶员的转向感变差。设置条件4和5以判定转向辅助力矩T是否受到积分id的显著影响。设置条件6是因为当航线偏离量d足够大时应当提供转向辅助以便使车辆沿着道路行驶。

一旦积分id被重置，那么在航线偏离量d超过预定阈值d1之前，根据本实施方式的转向辅助系统10将不对积分id进行计算。这是因为，如果在积分id被重置后立即再次开始对航线偏离量进行积分，那么尽管并不需要转向辅助力矩T，但是驾驶员会再次感觉到转向辅助力矩T。当由于驾驶员的驾驶操作而引起的有意的偏离运动继续时，根据本实施方式的转向辅助系统10持续地对积分id进行重置，从而避免只要这种有意的偏离驾驶在保持转向感就会变差的问题。

现在，将对根据本实施方式的转向辅助系统10的实际操作进行描述。在下面对本实施方式的描述中，参数所带的具有方向属性的符号“+”和符号“-”分表代表“右”和“左”。根据本实施方式的转向辅助系统10的转向辅助ECU12在转向辅助开关14接通时以预定的时间间隔执行图5的流程图所示的用于辅助车辆沿道路行驶的程序(转向辅助程序)。

根据本实施方式的转向辅助系统10的转向辅助ECU12在预定时间启动转向辅助程序的步骤501中的进程，并前进到步骤502以计算目标横向加速度TG。具体而言，目标横向加速度TG是通过将基于积分id的目标横向加速度Gid、基于航线偏离量d的目标横向加速度Gd、基于横摆角θ的目标横向加速度Gθ、以及基于曲率x和车速v的目标横向加速度Gf相加而计算出的。Gid是通过在后面参照图6中所示的流程图论述的方法而计算出的。Gd、Gθ和Gf可以使用已知的方法计算出。进行该计算所必需的参数——即横摆率y和车速v——分别通过横摆率传感器22和车速传感器24以适当的方式获取。航线偏离量d和曲率x通过经由图像处理ECU18处理CCD摄像机16获取的关于道路的图像数据而以适当的方式获取。曲率x可通过预先储存在导航系统26中的地图数据而获得。

然后，转向辅助ECU12前进到步骤503，以通过将目标横向加速度TG乘以预定系数Kg来计算转向辅助力矩T。然后，转向辅助ECU12前进到步骤504，以对致动器驱动器28发送指令而施加转向辅助力矩T，以驱动致动器30，从而产生并对车辆施加转向力矩。然后，转向辅助ECU12前进到步骤505以暂时终止程序。

接下来将对用于计算积分目标横向加速度Gid的积分目标横向加速度Gid计算程序进行描述。根据本实施方式的转向辅助系统10的转向辅助ECU12以预定的时间间隔执行图6的流程图所示的积分目标横向加速度Gid计算程序。

根据本实施方式的转向辅助系统10的转向辅助ECU12在预定时间启动积分目标横向加速度Gid计算程序的步骤601中的进程，并前进到步骤602，以判定航线偏离量积分执行标记是否为“OFF”。如果步骤602中为“是”，也就是说，如果航线偏离量积分执行标记为“OFF”(判定出不执行积分)，转向辅助ECU12则前进到步骤603，以判定航线偏离量d的绝对值。另一方面，如果在步骤602中为“否”，也就是说，如果航线偏离量积分执行标记为“ON”(判定出执行积分)，转向辅助ECU12则前进到步骤605，以判定积分重置执行标记。

在步骤603中，转向辅助ECU12判定航线偏离量d的绝对值是否等于或大于阈值d1，该阈值d1为判定车辆是否在道路的中心线附近行驶的标准。如果在步骤603中为“是”，也就是说，如果航线偏离量d的绝对值等于或大于阈值d1，则必须施加力矩以使车辆沿着道路的中心线行驶。因此，转向辅助ECU12前进到步骤604，以使航线偏离量积分执行标记为“ON”，并前进到步骤605以判定积分重置执行标记。

另一方面，如果在步骤603中为“否”，也就是说，如果航线偏离量d的绝对值小于阈值d1，则不必施加力矩。因此，转向辅助ECU12前进到步骤609，以用零值代入基于积分id的目标横向加速度Gid，并前进到610，以用Gid代入基于前一步骤中的积分id的目标横向加速度Gidm，并前进到步骤611以暂时终止程序。

在步骤605中，转向辅助ECU12判定积分重置执行标记是否为“ON”。如果在步骤605中为“是”，也就是说，如果积分重置执行标记为“ON”，转向辅助ECU12则前进到步骤606，以通过用零值代入Gid来对积分进行重置，并前进到步骤607。在步骤607中，转向辅助ECU12使航线偏离量积分执行标记为“OFF”，以不停地重置，直到航线偏离量d的绝对值再次超过阈值d1，并前进到步骤610。在步骤610中，转向辅助ECU12用Gid代入Gidm，并前进到步骤611以暂时地终止程序。

另一方面，如果在步骤605中为“否”，也就是说，如果积分重置执行标记为“OFF”，转向辅助ECU12则前进到步骤608，以对航线偏离量d进行积分。具体而言，通过给定的下式(2)来进行计算：

Gid＝Gidm+Ki*d*ΔT...(2)

Ki是用于积分的预定系数，且ΔT是用于积分计算的时间段。然后，转向辅助ECU12前进到步骤610，用Gid代入Gidm，并前进到步骤611以暂时终止程序。

接下来对用于判定是否对积分id进行重置的积分重置判定程序进行描述。根据本实施方式的转向辅助系统10的转向辅助ECU12以预定时间间隔执行图7的流程图所示的积分重置判定程序。该程序设置为当驾驶员有意地使车辆偏离道路中心线的操作持续至少阈值Tr1时间时判定应当对积分进行重置。

根据本实施方式的转向辅助系统10的转向辅助ECU12在预定时间启动积分重置判定程序的步骤701中的进程，并前进到步骤702，以判定航线偏离量d是否小于阈值d2，该阈值d2是判定车辆是否在道路的中心线附近行驶的标准。如果在步骤702中为“是”，也就是说，如果航线偏离量d的绝对值小于阈值d2，转向辅助ECU12则前进到步骤703，以判定驾驶员是否正有意地执行使车辆从道路中心线向右偏离的操作。

为了判定出驾驶员正在执行使车辆从道路中心线向右偏离的操作，需要检测：驾驶员的向右的转向操作；预定大小或更大的向左的转向辅助力矩T；以及基于积分的预定大小或更大的向左的目标横向加速度Gid。因此，当转向力矩传感器20检测到向右的转向力矩的绝对值等于或大于阈值MT、转向辅助力矩T的大小等于或小于阈值-CT1、并且Gid的大小等于或小于阈值-G1时，转向辅助ECU12在步骤703中判定为“是”，并且前进到步骤705。

另一方面，如果步骤703中为“否”，也就是说，如果判定出驾驶员不在执行使车辆从道路中心线向右偏离的有意操作，转向辅助ECU12则前进到步骤704，以判定驾驶员是否正在有意地执行使车辆从道路中心线向左偏离的操作，如同步骤703中一样。因此，当转向力矩传感器20检测到向左的转向力矩的绝对值等于或大于阈值MT、转向辅助力矩T的大小等于或大于阈值CT1、并且Gid的大小等于或大于阈值G1时，转向辅助ECU12在步骤704中判定为“是”，并且前进到步骤705。

在步骤705中，转向辅助ECU12使积分重置判定计时器Tid加1，并前进到步骤707以判定积分是否应当重置。具体而言，将积分重置判定计时器Tid与用于重置积分的阈值Tr1作比较，如果积分重置判定计时器Tid较大则判定应当对积分进行重置，否则判定不应当对积分进行重置。

如果在步骤707中为“是”，也就是说，如果判定应当对积分进行重置，转向辅助ECU12则前进到步骤708，以使积分重置执行标记为“ON”，并前进到步骤710，以暂时终止程序。另一方面，如果在步骤707中为“否”，也就是说，如果判定不应对积分进行重置，转向辅助ECU12则前进到步骤709，以使积分重置执行标记为“OFF”，并前进到步骤710以暂时终止程序。

如果在步骤702中判定为“否”以及如果在步骤704中判定为“否”，也就是说，如果判定驾驶员不是在有意地执行使车辆偏离道路中心线的操作，转向辅助ECU12则前进到步骤706，以将积分重置判定计时器Tid重置为零，并前进到步骤707。此时，积分重置判定计时器Tid为零，因此比阈值Tr1小，积分重置判定计时器Tid前进到步骤709以使积分重置执行标记为“OFF”，并前进到步骤710以暂时终止程序。

如前所述，根据本发明实施方式的转向辅助系统10基于表示驾驶员的转向操作、目标力矩、基于积分的目标横向加速度、以及航线偏离量的各种参数的大小和方向来判定驾驶员是否正在有意地执行使车辆偏离道路中心线的操作。这样，通过在判定驾驶员正在有意地执行使车辆偏离道路中心线的操作时对积分进行重置，能够避免由于积分的影响而造成累积的转向力矩增加这一问题，而累积的转向力矩增加会随着时间而使转向感变差。

本发明不限于上述实施方式，而是可以通过降到本发明范围内的如下的各种形式进行修改。

例如，尽管根据上述实施方式的转向辅助系统10基于6个条件判定驾驶员是否正在有意地执行使车辆偏离道路中心线的操作，但并不是必须满足所有6个条件。例如，可使用从这6个条件中任选出来的3个条件。可替代地，可添加其它的条件。

在根据上述实施方式的转向辅助系统10中，对积分进行重置以限制积分id对转向辅助力矩T的影响。然而，可对积分施加小于1的增益，以限制积分的影响。

在根据上述实施方式的转向辅助系统10中，积分id对转向辅助力矩T的影响受到限制。然而，本发明不限于此，而是可以有效地应用到随着车辆的实际运动状态偏离目标运动状态的时间段越长而使待施加的转向辅助力矩增大的参数。能够想到提供这样一种转向辅助系统：该转向辅助系统获取车辆的目标运动状态和实际运动状态相互偏离的偏离时间dt，并且在所述偏离时间越长时转向辅助力矩就相对于越短时增大。在这种转向辅助系统中，在检测到驾驶员的特定操作时可以对偏离时间dt进行重置，或者可对偏离时间dt施加增益，以减小转向辅助力矩。

另外，根据上述实施方式的转向辅助系统10确定转向辅助力矩T和基于积分的目标横向加速度Gid作为转向控制量。然而，本发明中的转向控制量可以是任何能够限制如实际应用到车辆的转向操作力矩的积分等时间相关的参数的影响的量。例如，可利用地图等从各种参数直接获得用于实际将转向力矩施加到车辆的指令电流值。

Claims (12)

1.一种转向辅助系统，包括：

道路获取模块，所述道路获取模块获取车辆所行驶的道路的形状；

目标运动状态确定模块，所述目标运动状态确定模块基于所述道路的形状确定所述车辆的目标运动状态；

实际运动状态获取模块，所述实际运动状态获取模块获取所述车辆的实际运动状态；

时间相关转向控制量获取模块，所述时间相关转向控制量获取模块获取时间相关转向控制量，所述时间相关转向控制量为这样的转向控制量，即，待施加到所述车辆的转向力矩基于所述转向控制量确定并且所述转向控制量依赖于时间，所述时间相关转向控制量随着所述实际运动状态偏离所述目标运动状态的时间段的增加而增加，以减小所述实际运动状态与所述目标运动状态之间的偏差；

转向力矩施加模块，所述转向力矩施加模块施加至少基于所述时间相关转向控制量的转向力矩；

驾驶操作检测模块，所述驾驶操作检测模块检测驾驶员的预定驾驶操作；以及

控制模块，当检测到驾驶员的所述预定驾驶操作时，所述控制模块减小所述时间相关转向控制量对待施加的所述转向力矩的影响。

2.如权利要求1所述的转向辅助系统，其中：

当检测到驾驶员的所述预定驾驶操作时，所述控制模块减小所述时间相关转向控制量。

3.如权利要求2所述的转向辅助系统，其中：

当检测到驾驶员的所述预定驾驶操作时，所述控制模块将所述时间相关转向量重置为零。

4.如权利要求1所述的转向辅助系统，其中：

所述控制模块通过在施加所述转向力矩之前对所述时间相关转向量施加增益来减小所述时间相关转向量对待施加的所述转向力矩的影响。

5.如权利要求1至4中任一项所述的转向辅助系统，其中：

所述预定驾驶操作是使得所述实际运动状态偏离所述目标运动状态的驾驶操作。

6.如权利要求1至4中任一项所述的转向辅助系统，其中：

所述预定驾驶操作是使得所述实际运动状态偏离所述目标运动状态持续至少预定时间的驾驶操作。

7.如权利要求1至6中任一项所述的转向辅助系统，其中：

所述控制模块在连续的时间段上减小所述时间相关转向控制量对待施加的所述转向力矩的影响，所述连续的时间段从所述时间相关转向控制量对待施加的所述转向力矩的影响减小时开始，并持续到表示所述车辆的所述目标运动状态的目标横向位置与表示所述车辆的所述实际运动状态的实际横向位置之差降到低于预定阈值(d1)为止。

8.如权利要求1至7中任一项所述的转向辅助系统，还包括：

偏离量获取模块，所述偏离量获取模块计算所述车辆离开所述目标运动状态的偏离量；以及

积分获取模块，所述积分获取模块作为所述时间相关转向控制量获取模块计算所述偏离量对时间的积分。

9.一种转向辅助方法，包括：

获取车辆所行驶的道路的形状；

基于所述道路的形状获取所述车辆的目标运动状态；

确定所述车辆的实际运动状态；

获取时间相关转向控制量，所述时间相关转向控制量为这样的转向控制量，即，待施加到所述车辆的转向力矩基于所述转向控制量确定并且所述转向控制量依赖于时间，所述时间相关转向控制量随着所述实际运动状态偏离所述目标运动状态的时间段的增加而增加，以减小所述实际运动状态与所述目标运动状态之间的偏差；

施加至少基于所述时间相关转向控制量的转向力矩；

检测驾驶员的预定驾驶操作；以及

当检测到驾驶员的所述预定驾驶操作时，减小所述时间相关转向控制量对待施加的所述转向力矩的影响。

10.如权利要求9所述的转向辅助方法，其中：

通过减小所述时间相关转向控制量来减小所述转向控制量对所述转向力矩的影响。

11.如权利要求10所述的转向辅助系统，其中：

通过将所述时间相关转向控制量重置为零来减小所述转向控制量对所述转向力矩的影响。

12.如权利要求9所述的转向辅助系统，其中：

通过对所述时间相关转向控制量施加增益来减小所述转向控制量对所述转向力矩的影响。

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