JP7494547B2

JP7494547B2 - 走行経路生成システム及び車両運転支援システム

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Publication number: JP7494547B2
Application number: JP2020074227A
Authority: JP
Inventors: 昌宏西澤; 英輝高橋; 崇菅野
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2020-04-17
Publication date: 2024-06-04
Anticipated expiration: 2040-04-17
Also published as: JP2021172098A

Description

本発明は、車両の走行経路を生成する走行経路生成システム、及び走行経路に基づき車両の運転支援を行う車両運転支援システムに関する。

従来から、自車両の周辺の状況や自車両の状態などに基づき、自車両に走行させるための目標走行経路を設定し、この目標走行経路に基づき車両の運転支援（具体的には運転アシスト制御や自動運転制御）を行う技術が開発されている。例えば、特許文献１には、車線内において幅方向の中央に位置する中心線（車線中心線）の曲率半径よりも、コーナリングラインの曲率半径が大きくなるように目標走行経路を設定することで、車両の乗り心地や燃費の改善を図った技術が開示されている。

特開２０１７－１００６５２号公報

ところで、運転に熟練したエキスパートドライバは、曲線路を走行するときに、車線幅の範囲内において車線中心線からずれた位置を車両に通過させるように運転を行う傾向にある。また、エキスパートドライバは、クリッピングポイント（車両が曲線路を旋回するときに当該曲線路の車幅方向内側の端部に最も近付く位置）を曲線路中の適当な位置に意識的に設定して、このクリッピングポイントを車両に通過させるように運転を行う傾向にある。

特に、エキスパートドライバは、同方向に曲がる２つの曲線路とこれらの曲線路に挟まれた直線路とから成る所定の走行路（以下では適宜「複合コーナー」と呼ぶ。）を走行するときに、クリッピングポイントを特異な位置に意識的に設定して運転する傾向にある。したがって、このような複合コーナーでのエキスパートドライバによる走行経路を考慮して、複合コーナーに適用する目標走行経路を生成できれば良いと考えられる。具体的には、複合コーナーに適用する目標走行経路を生成する場合に、複合コーナーにおいてエキスパートドライバが用いるクリッピングポイントの位置を考慮に入れると良いと考えられる。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、同方向に曲がる２つの曲線路とこれらの曲線路に挟まれた直線路とから成る所定の走行路に対して、エキスパートドライバによる走行経路を適切に考慮に入れた目標走行経路を生成することができる走行経路生成システム、及び、この目標走行経路に基づき車両の運転支援を行うことができる車両運転支援システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、走行経路生成システムであって、車両の走行路に関する走行路情報を取得する走行路情報取得装置と、走行路情報に基づいて、走行路において車両に走行させる目標走行経路を生成するよう構成された演算装置と、を有し、演算装置は、第１曲線路と、第１曲線路の進行方向先に存在し且つ当該第１曲線路と同方向に曲がる第２曲線路と、第１曲線路と第２曲線路とに挟まれた直線路と、から成る所定の走行路を、走行路情報に基づき検出し、所定の走行路が検出された場合に、（１）直線路に対応する目標走行経路の部分が、第２曲線路の曲がる方向とは逆方向に車線中心線から離れて位置し、（２）第２曲線路に対応する目標走行経路の部分に含まれるクリッピングポイントが、第２曲線路の長さ方向における中央位置よりも進行方向先に位置するように、目標走行経路を生成するよう構成され、演算装置は、走行路情報に基づき、走行路の曲率分布を演算し、曲率分布を正規化した正規化曲率分布を演算し、正規化曲率分布に基づき、所定の走行路に含まれる直線路を特定し、特定された直線路に対応する正規化曲率分布の部分を、第２曲線路の曲がる方向に対応する方向と逆方向にシフトさせ、このシフト後の正規化曲率分布に基づいて、直線路に対応する目標走行経路の部分が第２曲線路の曲がる方向とは逆方向に車線中心線から離れて位置するような目標走行経路を生成するよう構成され、演算装置は、シフト後の正規化曲率分布を進行方向に対応する方向に更にシフトさせ、このシフト後の正規化曲率分布に基づいて、クリッピングポイントが第２曲線路の長さ方向における中央位置よりも進行方向先に位置するような目標走行経路を生成するよう構成され、演算装置は、正規化曲率分布に対して所定の遅延フィルタを適用することで、正規化曲率分布を進行方向に対応する方向にシフトさせるよう構成されている、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、同方向に曲がる２つの曲線路とこれらの曲線路に挟まれた直線路とから成る所定の走行路（複合コーナー）を走行するときのエキスパートドライバによる走行経路に類似した目標走行経路を生成することができる。そして、この目標走行経路に沿って車両を走行させるように運転制御すると、複合コーナーでのエキスパートドライバによる走行経路を車両にトレースさせることができ、複合コーナーにおいてスポーティーな走行を実現することができる。
また、本発明によれば、直線路に対応する目標走行経路の部分を、車線幅の範囲内において、車線中心線の外側（曲線路の曲がる方向と逆側）に適切に位置させることができる。
また、本発明によれば、第２曲線路でのクリッピングポイントを、当該第２曲線路の中央位置よりも進行方向先に適切に位置させることができる。

他の観点では、本発明において、車両運転支援システムは、上述した走行経路生成システムによって生成された走行経路に沿って車両が走行するように、車両を運転制御するよう構成された制御装置を有することを特徴とする。

本発明の走行経路生成システムによれば、同方向に曲がる２つの曲線路とこれらの曲線路に挟まれた直線路とから成る所定の走行路（複合コーナー）に対して、エキスパートドライバによる走行経路を適切に考慮に入れた目標走行経路を生成することができ、また、本発明の車両運転支援システムによれば、このような目標走行経路に基づき車両の運転支援を適切に行うことができる。

本発明の実施形態による走行経路生成システムが適用された車両運転支援システムの概略構成を示すブロック図である。本発明の実施形態による目標走行経路の基本概念の説明図である。本発明の実施形態による目標走行経路生成及び運転支援に係るフローチャートである。図３のフローチャートに係る処理を適用する複合コーナーの一例である。図３のフローチャートの各ステップに係る処理を図４の複合コーナーに適用した場合の結果を示す。図３のフローチャートの処理を図４の複合コーナーに対して実行した場合に生成された目標走行経路を示す。図６の目標走行経路中の第２左カーブ部分の拡大図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による走行経路生成システム及び車両運転支援システムについて説明する。

［システム構成］
まず、図１を参照して、本発明の実施形態による走行経路生成システムが適用された車両運転支援システムの構成について説明する。図１は、本発明の実施形態による走行経路生成システムが適用された車両運転支援システムの概略構成を示すブロック図である。

車両運転支援システム１００は、走行路において車両１に走行させるための目標走行経路を設定する走行経路生成システムとしての機能を有すると共に、車両１をこの目標走行経路に沿って走行させるように運転支援制御（運転アシスト制御や自動運転制御）を行うように構成されている。図１に示すように、車両運転支援システム１００は、演算装置及び制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０と、複数のセンサ類と、複数の制御システムと、を有する。

具体的には、複数のセンサ類には、カメラ２１、レーダ２２や、車両１の挙動や乗員による運転操作を検出するための車速センサ２３、加速度センサ２４、ヨーレートセンサ２５、操舵角センサ２６、アクセルセンサ２７、ブレーキセンサ２８が含まれている。さらに、複数のセンサ類には、車両１の位置を検出するための測位システム２９、ナビゲーションシステム３０が含まれている。複数の制御システムには、エンジン制御システム３１、ブレーキ制御システム３２、ステアリング制御システム３３が含まれている。

また、他のセンサ類として、車両１に対する周辺構造物の距離及び位置を測定する周辺ソナー、車両１の４箇所の角部における周辺構造物の接近を測定するコーナーレーダや、車両１の車室内を撮影するインナーカメラが含まれていてもよい。

ＥＣＵ１０は、複数のセンサ類から受け取った信号に基づいて種々の演算を実行し、エンジン制御システム３１、ブレーキ制御システム３２、ステアリング制御システム３３に対して、それぞれエンジンシステム、ブレーキシステム、ステアリングシステムを適宜に作動させるための制御信号を送信する。ＥＣＵ１０は、１つ以上のプロセッサ（典型的にはＣＰＵ）と、各種プログラムを記憶するメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭなど）と、入出力装置などを備えたコンピュータにより構成される。なお、ＥＣＵ１０は、本発明における「演算装置」及び「制御装置」の一例に相当する。

カメラ２１は、車両１の周囲を撮影し、画像データを出力する。ＥＣＵ１０は、カメラ２１から受信した画像データに基づいて、対象物（例えば、先行車両（前方車両）、後続車両（後方車両）、駐車車両、歩行者、走行路、区画線（車線境界線、白線、黄線）、交通信号、交通標識、停止線、交差点、障害物等）を特定する。なお、ＥＣＵ１０は、交通インフラや車々間通信等により、外部から対象物の情報を取得してもよい。これにより、対象物の種類、相対位置、移動方向等が特定される。

レーダ２２は、対象物（特に、先行車両、後続車両、駐車車両、歩行者、走行路上の落下物等）の位置及び速度を測定する。レーダ２２として、例えばミリ波レーダを用いることができる。レーダ２２は、車両１の進行方向に電波を送信し、対象物により送信波が反射されて生じた反射波を受信する。そして、レーダ２２は、送信波と受信波に基づいて、車両１と対象物との間の距離（例えば、車間距離）や、車両１に対する対象物の相対速度を測定する。なお、本実施形態において、レーダ２２に代えて、レーザレーダや超音波センサ等を用いて対象物との距離や相対速度を測定してもよい。また、複数のセンサ類を用いて、位置及び速度測定装置を構成してもよい。

なお、カメラ２１及びレーダ２２は、本発明における「走行路情報取得装置」の一例に相当する。また、「走行路情報」は、例えば、走行路の形状（直線、カーブ、カーブ曲率）、走行路幅、車線数、車線幅、標識などに規定された走行路の規制情報（制限速度など）、交差点、横断歩道等に関する情報を含んでいる。ＥＣＵ１０は、このような走行路情報に加えて、障害物情報に基づき、車両１に走行させるための目標走行経路を設定する。この障害物情報は、車両１の走行路上の障害物（例えば先行車両や後続車両や駐車車両や歩行者などの車両１の走行において障害となり得る対象物）の有無や、障害物の移動方向、障害物の移動速度等に関する情報を含んでいる。

車速センサ２３は、車両１の絶対速度を検出する。加速度センサ２４は、車両１の加速度を検出する。この加速度は、前後方向の加速度と、横方向の加速度（つまり横加速度）とを含む。なお、加速度には、速度が増加する方向の速度の変化率だけでなく、速度が減少する方向の速度の変化率（つまり減速度）も含むものとする。

ヨーレートセンサ２５は、車両１のヨーレートを検出する。操舵角センサ２６は、車両１のステアリングホイールの回転角度（操舵角）を検出する。ＥＣＵ１０は、車速センサ２３が検出した絶対速度、及び、操舵角センサ２６が検出した操舵角に基づいて所定の演算を実行することにより、車両１のヨー角を取得することができる。アクセルセンサ２７は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。ブレーキセンサ２８は、ブレーキペダルの踏み込み量を検出する。

測位システム２９は、ＧＰＳシステム及び／又はジャイロシステムであり、車両１の位置（現在車両位置情報）を検出する。ナビゲーションシステム３０は、内部に地図情報を格納しており、ＥＣＵ１０に地図情報を提供することができる。ＥＣＵ１０は、地図情報及び現在車両位置情報に基づいて、車両１の周囲（特に、進行方向）に存在する道路、交差点、交通信号、建造物等を特定する。地図情報は、ＥＣＵ１０内に格納されていてもよい。なお、ナビゲーションシステム３０も、本発明における「走行路情報取得装置」の一例に相当する。

エンジン制御システム３１は、車両１のエンジンを制御する。エンジン制御システム３１は、エンジン出力（駆動力）を調整可能な構成部であり、例えば、点火プラグや、燃料噴射弁や、スロットルバルブや、吸排気弁の開閉時期を変化させる可変動弁機構などを含む。ＥＣＵ１０は、車両１を加速又は減速させる必要がある場合に、エンジン制御システム３１に対して、エンジン出力を変更するために制御信号を送信する。

ブレーキ制御システム３２は、車両１のブレーキ装置を制御する。ブレーキ制御システム３２は、ブレーキ装置の制動力を調整可能な構成部であり、例えば液圧ポンプやバルブユニットなどを含む。ＥＣＵ１０は、車両１を減速させる必要がある場合に、ブレーキ制御システム３２に対して、制動力を発生させるために制御信号を送信する。

ステアリング制御システム３３は、車両１のステアリング装置を制御する。ステアリング制御システム３３は、車両１の操舵角を調整可能な構成部であり、例えば電動パワーステアリングシステムの電動モータなどを含む。ＥＣＵ１０は、車両１の進行方向を変更する必要がある場合に、ステアリング制御システム３３に対して、操舵方向を変更するために制御信号を送信する。

［目標走行経路の生成］
次に、本発明の実施形態において上述したＥＣＵ１０によって実行される目標走行経路の生成について説明する。

まず、図２を参照して、本発明の実施形態による目標走行経路の基本概念について説明する。図２に示すように、本実施形態では、ＥＣＵ１０は、車両１が、同方向に曲がる２つの曲線路（図２の例では２つの右カーブ（第１右カーブ及び第２右カーブ）であり、以下では適宜「同方向曲線路」と呼ぶ。）とこれらの曲線路に挟まれた直線路とから成る走行路を走行する場合、つまり複合コーナーを走行する場合に、適用すべき目標走行経路を生成するようにする。なお、本実施形態で取り扱う「複合コーナー」の走行路であるが、この走行路には、２つの曲線路の間に直線路が含まれているため、厳密にはコーナーではないが、直線路の区間が比較的短いため、本明細書では「複合コーナー」の文言を用いている。

図２において、実線Ｌ１１は、運転に熟練したエキスパートドライバが複合コーナーを走行するときの車両１の走行経路（走行軌跡）の一例を示し、破線Ｌ１２は、比較例に係る目標走行経路の生成方法によって複合コーナーに対して生成された目標走行経路を示し、一点鎖線Ｌ１３は、複合コーナー中の車線中心線（走行路の車線内において幅方向の中央に位置する中心線）を示している。比較例では、車両１の乗り心地を改善する観点などから、基本的には車両１がほぼアウトインアウトの経路を走行するように目標走行経路Ｌ１２が生成される。特に、比較例では、曲線路に対応する経路の曲率半径が、曲線路自体の曲率半径（具体的には車線中心線Ｌ１３の曲率半径）よりも大きくなるように、目標走行経路Ｌ１２が生成される。この目標走行経路Ｌ１２では、第２右カーブでのクリッピングポイントＰ１２が、第２右カーブの長さ方向における中央位置に位置している。つまり、比較例による目標走行経路Ｌ１２によれば、車両１は、第２右カーブを旋回するときに、第２右カーブの中央位置において、第２右カーブの車幅方向内側の端部に最も近付くこととなる。

一方で、エキスパートドライバによる複合コーナーの走行経路Ｌ１１は、基本的にはアウトインアウトの経路になっているが、直線路の出口付近（換言すると第２右カーブの入口付近）における経路が車線中心線Ｌ１３から大きく外側（左方向）にずれている。また、この走行経路Ｌ１１では、第２右カーブでのクリッピングポイントＰ１１が、第２右カーブの長さ方向における中央位置よりも進行方向先に位置している（矢印Ａ１１参照）。つまり、エキスパートドライバによる走行経路Ｌ１１では、車両１は、第２右カーブを旋回するときに、第２右カーブの中央位置よりも進行方向先の位置において、第２右カーブの車幅方向内側の端部に最も近付くこととなる。このようクリッピングポイントＰ１１をエキスパートドライバが用いるのは、例えば、第２右カーブでの走行経路を直線に近付けることで（矢印Ａ１２参照）、第２右カーブを速く走行するためや、直線路の出口付近において先の第２右カーブを見るための視界を確保するためと考えられる。

上述したようなエキスパートドライバによる走行経路Ｌ１１をトレースするような目標走行経路を生成できれば、比較例による目標走行経路Ｌ１２よりも、複合コーナーにおいてスポーティーな走行を実現できるものと考えられる。したがって、本実施形態では、ＥＣＵ１０は、複合コーナーについて目標走行経路を生成する場合に、（１）直線路に対応する目標走行経路の部分が、曲線路の曲がる方向とは逆方向に車線中心線から離れて位置し、（２）進行方向先にある曲線路（第２曲線路）に対応する目標走行経路の部分に含まれるクリッピングポイントが、当該曲線路の長さ方向における中央位置よりも進行方向先に位置するように、目標走行経路を生成するようにする。

次に、図３を参照して、本発明の実施形態による目標走行経路生成及び運転支援に係るフローチャートについて説明する。このフローチャートに係る処理は、ＥＣＵ１０によって所定の周期（例えば、０．０５～０．２秒毎）で繰り返し実行される。ここでは、図３のフローチャートに係る処理の説明と並行して、本処理を図４に示すような複合コーナーに対して適用した場合を例に挙げて、この場合に得られた結果を図５乃至図７を参照して説明する。図４に示す複合コーナーは、進行方向に沿って見ると、第１左カーブ、直線路、第２左カーブ及び右カーブにより構成されている。また、図５は、図３のフローチャートの各ステップに係る処理を図４の複合コーナーに適用した場合の結果を示し、図６は、図４の複合コーナーに対して図３のフローチャートに係る処理を実行した場合に生成された目標走行経路を示し、図７は、図６の目標走行経路中の第２左カーブ部分の拡大図を示している。

図３のフローチャートに係る処理が開始されると、ステップＳ１において、ＥＣＵ１０は、図１に示した複数のセンサ類（特にカメラ２１、レーダ２２、及びナビゲーションシステム３０など）から各種種の情報を取得する。この場合、ＥＣＵ１０は、上述した走行路情報を少なくとも取得する。

次いで、ステップＳ２において、ＥＣＵ１０は、ステップＳ１で取得された走行路情報に基づき、走行路の曲率分布、詳しくは走行路の車線中心線の曲率分布を演算する。典型的な例では、ＥＣＵ１０は、走行路情報に含まれる走行路を構成する複数の点（車線中心線上の所定間隔ごとに規定された複数の点）の位置座標から、走行路の曲率分布を演算する。なお、走行路情報に走行路の曲率の情報が含まれている場合、例えばナビゲーションシステム３０の地図情報に走行路の曲率の情報が含まれている場合には、ＥＣＵ１０は、この曲率の情報から曲率分布を求めればよい。ここで、図５のグラフＧ１１は、図４の複合コーナーから得られた曲率分布を示している。図５において、横軸は、図４の複合コーナーを含む走行路上の基準位置（出発点など）からの経路長を示し、縦軸は、走行路の曲率を示している。グラフＧ１１に示すように、ステップＳ２の処理によれば、各曲線路（第１左カーブ、第２左カーブ及び右カーブ）ごとに曲率が求められ、また、直線路では曲率が０になっている。

次いで、ステップＳ３において、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２で求められた曲率分布を正規化する。具体的には、ＥＣＵ１０は、曲率の値が－１から１までの範囲に収まるように、所定のシグモイド関数などを用いて曲率を符号化する。例えば、ＥＣＵ１０は、「ｆ（ｓ）＝２／π×ａｒｃｔａｎ｛Ｒ_half・κ（ｓ）｝」という式を用いて、曲率分布を正規化する。この式において、「ｆ（ｓ）」は、正規化された曲率を示し、「κ（ｓ）」は、元の曲率を示し、「Ｒ_half」は、曲線路を判定するために適宜設定される閾値に相当する（曲率半径（１／κ（ｓ））がＲ_halfのときにｆ（ｓ）が０．５となる）。ここで、図５のグラフＧ１２は、グラフＧ１１の曲率分布を正規化したものである。グラフＧ１２に示すように、ステップＳ３の処理（正規化）によれば、曲率の値が全て－１から１までの範囲に収まっている。また、グラフＧ１２において符号Ｇ１２ａで示す部分は、正規化された曲率の値がほぼ０である直線路部分を表している。なお、上述したシグモイド関数を用いて曲率分布を正規化することに限定はされず、公知の種々の方法を用いて曲率分布を正規化してもよい。

次いで、ステップＳ４において、ＥＣＵ１０は、ステップＳ３で正規化された曲率分布（正規化曲率分布）に基づき、同方向曲線路に挟まれた直線路が存在するか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ１０は、処理対象となっている走行路が、同方向に曲がる２つの曲線路に挟まれた直線路を含んでいるか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、正規化された曲率がほぼ０である走行路を直線路として判定し、この直線路の進行方向における前方及び後方に、正規化された曲率の絶対値が０よりも大きく、且つ曲率の正負の符号が同じ曲線路が存在する場合に、同方向曲線路に挟まれた直線路が存在すると判定する（ステップＳ４：Ｙｅｓ）。この場合、ＥＣＵ１０は、ステップＳ５に進む。これに対して、ＥＣＵ１０は、同方向曲線路に挟まれた直線路が存在しない場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、図３に示すフローチャートに係る処理を終了する。

次いで、ステップＳ５において、ＥＣＵ１０は、ステップＳ４による判定で特定された直線路部分を加工する。具体的には、ＥＣＵ１０は、直線路に対応する正規化曲率分布の部分を、直線路に繋がった曲線路の曲がる方向に対応する方向と逆方向にシフトさせる。こうすることで、直線路に対応する目標走行経路の部分を、車線中心線の外側（曲線路の曲がる方向と逆側）に位置させるようにする。この結果、直線路に対応する目標走行経路の部分が、緩やかな曲線路になる。ここで、図５のグラフＧ１３は、直線路に対応する正規化曲率分布の部分Ｇ１２ａ（グラフＧ１２の一部分）を、曲線路の左方向とは逆の右方向にシフトさせたものである（矢印Ａ２１参照）。

次いで、ステップＳ６において、ＥＣＵ１０は、ステップＳ５でシフトされた正規化曲率分布に対して所定の遅延フィルタを適用する。すなわち、ＥＣＵ１０は、正規化曲率分布を進行方向へと更にシフトさせると共に、正規化曲率分布の変化を滑らか（緩やか）にする処理を行う。こうすることで、複合コーナーにおいて進行方向先にある曲線路でのクリッピングポイントを、当該曲線路の長さ方向における中央位置よりも進行方向先に位置させるようにする。この結果、複合コーナーにおいて進行方向先にある曲線路に対応する目標走行経路の部分が、直線に近付くことになる。

１つの例では、ＥＣＵ１０は、前の値を加重平均して後の値を求めるような一次遅れ関数を遅延フィルタとして適用する。この例では、ＥＣＵ１０は、「ｇ（ｓ＋１）＝（１－ｐ）ｇ（ｓ）＋ｐｕ（ｓ）」という式を一次遅れ関数として用いる。「ｇ（ｓ）」は、前回の曲率の値を示し、「ｇ（ｓ＋１）」は、今回得られた曲率の値を示し、「ｕ（ｓ）」は、事前に設定された所定の関数を示し、「ｐ」は、事前に設定された所定の係数を示す。他の例では、ＥＣＵ１０は、遅延フィルタによる処理として、スプライン補間を行うと共に、スプラインの制御点を進行方向へとシフトさせる処理を行う。ここで、図５のグラフＧ１４は、ステップＳ４でシフトされた正規化曲率分布Ｇ１３に対して一次遅れ関数を適用したものである。グラフＧ１４に示すように、ステップＳ６の処理によれば、正規化曲率分布が進行方向にシフトすると共に（矢印Ａ２２参照）、正規化曲率分布の変化が滑らかになっている。これにより、第２左カーブでのクリッピングポイントが、第２左カーブの長さ方向における中央位置よりも進行方向先に位置するようになる（矢印Ａ２３参照）。

次いで、ステップＳ７において、ＥＣＵ１０は、ステップＳ６で遅延フィルタが適用された正規化曲率分布に基づき、目標走行経路を生成する。具体的には、ＥＣＵ１０は、この正規化曲率分布に規定された曲率に応じて、走行路（複合コーナー）の車線中心線から法線方向（車幅方向）にオフセットさせた線を、適用すべき目標走行経路として生成する。すなわち、ＥＣＵ１０は、車線中心線上の所定間隔ごとに規定された複数の点のそれぞれを、正規化曲率分布に規定された曲率に応じて法線方向にオフセットさせ、こうしてオフセットさせた複数の点を繋いだ線を、適用すべき目標走行経路として生成する。

次いで、ステップＳ８において、ＥＣＵ１０は、ステップＳ７で生成された目標走行経路に沿って車両１が走行するように、車両１の速度制御及び操舵制御を含む運転制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ１０は、エンジン制御システム３１、ブレーキ制御システム３２及びステアリング制御システム３３のうちの少なくとも１以上に制御信号を送信して、エンジン制御、制動制御及び操舵制御の少なくとも１以上を実行する。

ここで、図３のフローチャートに係る処理を図４に示す複合コーナーに対して実行した場合、図６及び図７に示すような目標走行経路Ｌ３が得られる。図６に示すように、この目標走行経路Ｌ３は、概してアウトインアウトの経路になっている。より詳しくは、直線路に対応する目標走行経路Ｌ３の部分、特に直線路の出口付近（換言すると第２左カーブの入口付近）の目標走行経路Ｌ３の部分が、車線中心線の外側（つまり第２左カーブとは逆の右方向）にずれている。また、図７に示すように、第２左カーブに対応する目標走行経路Ｌ３の部分に含まれるクリッピングポイントＰ２が、第２左カーブの長さ方向における中央位置よりも進行方向先に位置している（矢印Ａ３参照）。

［作用及び効果］
次に、本発明の実施形態による作用及び効果について説明する。

本実施形態によれば、ＥＣＵ１０は、第１曲線路と、第１曲線路の進行方向先に存在し且つ当該第１曲線路と同方向に曲がる第２曲線路と、これら第１曲線路と第２曲線路とに挟まれた直線路と、から成る所定の走行路（複合コーナー）について目標走行経路を生成する場合に、（１）直線路に対応する目標走行経路の部分が、第２曲線路の曲がる方向とは逆方向に車線中心線から離れて位置し、（２）第２曲線路に対応する目標走行経路の部分に含まれるクリッピングポイントが、第２曲線路の長さ方向における中央位置よりも進行方向先に位置するように、目標走行経路を生成する。これにより、複合コーナーを走行するときのエキスパートドライバによる走行経路に類似した目標走行経路を生成することができる。このような目標走行経路に沿って車両１を走行させるように運転制御すると、複合コーナーでのエキスパートドライバによる走行経路をトレースすることができ、複合コーナーにおいてスポーティーな走行を実現することができる。

また、本実施形態によれば、ＥＣＵ１０は、走行路情報に基づき、走行路の曲率分布を演算し、曲率分布を正規化した正規化曲率分布を演算し、正規化曲率分布に基づき、所定の走行路（複合コーナー）中の直線路を特定し、特定された直線路に対応する正規化曲率分布の部分を、第２曲線路の曲がる方向に対応する方向と逆方向にシフトさせ、このシフト後の前記正規化曲率分布に基づき目標走行経路を生成する。これにより、直線路に対応する目標走行経路の部分を、車線幅の範囲内において車線中心線の外側（曲線路の曲がる方向と逆側）に適切に位置させることができる。

また、本実施形態によれば、ＥＣＵ１０は、上記のようにシフトさせた後の正規化曲率分布を進行方向に対応する方向に更にシフトさせ、このシフト後の正規化曲率分布に基づき目標走行経路を生成する。これにより、第２曲線路でのクリッピングポイントを、当該第２曲線路の長さ方向における中央位置よりも進行方向先に適切に位置させることができる。

また、本実施形態によれば、ＥＣＵ１０は、正規化曲率分布に対して所定の遅延フィルタを適用することで、正規化曲率分布を進行方向に対応する方向に適切にシフトさせることができる。

［変形例］
上記した実施形態では、エンジンを駆動源とする車両１に本発明を適用する例を示したが（図１参照）、本発明は、電気モータを駆動源とする車両（電気自動車やハイブリッド車）にも適用可能である。加えて、上述した実施形態では、ブレーキ装置（ブレーキ制御システム３２）により制動力を車両１に付与していたが、他の例では、電気モータの回生により制動力を車両に付与してもよい。

１車両
１０ＥＣＵ
２１カメラ
２２レーダ
３０ナビゲーションシステム
３１エンジン制御システム
３２ブレーキ制御システム
３３ステアリング制御システム
１００車両運転支援システム（走行経路生成システム）

Claims

走行経路生成システムであって、
車両の走行路に関する走行路情報を取得する走行路情報取得装置と、
前記走行路情報に基づいて、前記走行路において前記車両に走行させる目標走行経路を生成するよう構成された演算装置と、を有し、
前記演算装置は、
第１曲線路と、前記第１曲線路の進行方向先に存在し且つ当該第１曲線路と同方向に曲がる第２曲線路と、前記第１曲線路と前記第２曲線路とに挟まれた直線路と、から成る所定の走行路を、前記走行路情報に基づき検出し、
前記所定の走行路が検出された場合に、（１）前記直線路に対応する前記目標走行経路の部分が、前記第２曲線路の曲がる方向とは逆方向に車線中心線から離れて位置し、（２）前記第２曲線路に対応する前記目標走行経路の部分に含まれるクリッピングポイントが、前記第２曲線路の長さ方向における中央位置よりも進行方向先に位置するように、前記目標走行経路を生成するよう構成され、
前記演算装置は、
前記走行路情報に基づき、前記走行路の曲率分布を演算し、
前記曲率分布を正規化した正規化曲率分布を演算し、
前記正規化曲率分布に基づき、前記所定の走行路に含まれる前記直線路を特定し、
特定された前記直線路に対応する前記正規化曲率分布の部分を、前記第２曲線路の曲がる方向に対応する方向と逆方向にシフトさせ、このシフト後の前記正規化曲率分布に基づいて、前記直線路に対応する前記目標走行経路の部分が前記第２曲線路の曲がる方向とは逆方向に車線中心線から離れて位置するような前記目標走行経路を生成するよう構成され、
前記演算装置は、前記シフト後の前記正規化曲率分布を進行方向に対応する方向に更にシフトさせ、このシフト後の前記正規化曲率分布に基づいて、前記クリッピングポイントが前記第２曲線路の長さ方向における中央位置よりも進行方向先に位置するような前記目標走行経路を生成するよう構成され、
前記演算装置は、前記正規化曲率分布に対して所定の遅延フィルタを適用することで、前記正規化曲率分布を進行方向に対応する方向にシフトさせるよう構成されている、
ことを特徴とする走行経路生成システム。
請求項１に記載の走行経路生成システムによって生成された目標走行経路に沿って車両が走行するように、前記車両を運転制御するよう構成された制御装置を有することを特徴とする車両運転支援システム。