JP2016107722A - Traveling line creation device for vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a traveling line creation device for a vehicle which can create a traveling line excellent in fuel economy from entering into a curve to exiting from the curve.SOLUTION: A traveling line creation device for a vehicle (1) has: a curve shape information acquisition part (16) which acquires shape information on a curve (38); a target acceleration/deceleration setting part (20) which sets the target acceleration of the vehicle in an advance direction between a start position and an end position of the curve so as to be monotonically increased from a negative value to a positive value as progressing from the start position of the curve toward the end position; and a target yaw rate setting part (22) which sets a target yaw rate of the vehicle between the start position and the end position of the curve so as to be monotonically increased as progressing from the start position of the curve toward an intermediate position existing between the start position and the end position of the curve, and monotonically decreased as progressing from the intermediate position toward the end position of the curve.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両の走行ライン生成装置に係わり、特に、カーブへの進入から脱出に至る車両の走行ラインを生成する走行ライン生成装置に関する。   The present invention relates to a vehicle travel line generation device, and more particularly, to a travel line generation device that generates a vehicle travel line from entry to exit from a curve.

従来、車両の走行ラインを生成し、その走行ラインに沿って車両が走行するように運転支援を行ったり、自動運転を行ったりする技術が知られている。
例えば、特許文献１には、燃費向上に寄与するために、道路境界線の条件を含む拘束条件を満たしている状態で、ブレーキ減速放熱総量の評価を含む評価関数によって収束演算を行って走行軌跡を導出することにより、走行路全体として減速をできるだけ抑え、放熱によるエネルギ損失を抑えた走行軌跡を生成する走行軌跡生成方法が記載されている。
また、特許文献２には、道路境界線の条件を含む拘束条件を満たしている状態で、速度の分散の評価を含む評価関数によって収束演算を行って走行軌跡を導出することにより、走行路全体で加減速をできるだけ抑え、車速のばらつきの少ない走行軌跡を生成し、最高速度の上昇による空気抵抗の増加を抑えた走行軌跡生成方法が記載されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, techniques for generating a travel line of a vehicle and performing driving support so that the vehicle travels along the travel line or performing automatic driving are known.
For example, in Patent Document 1, in order to contribute to improvement in fuel consumption, a traveling locus is obtained by performing a convergence calculation using an evaluation function including an evaluation of the total amount of brake deceleration heat dissipation while satisfying a constraint condition including a road boundary condition. Describes a traveling locus generation method for generating a traveling locus that suppresses deceleration as much as possible and suppresses energy loss due to heat dissipation by deriving the above.
Further, Patent Document 2 discloses that the entire travel path is derived by performing a convergence operation by an evaluation function including evaluation of speed dispersion and deriving a travel locus in a state where constraint conditions including a road boundary condition are satisfied. Describes a method for generating a traveling locus in which acceleration / deceleration is suppressed as much as possible, a traveling locus with less variation in vehicle speed is generated, and an increase in air resistance due to an increase in maximum speed is suppressed.

特開２００９−１１３５２３号公報JP 2009-113523 A 特開２００９−１１５４６５号公報JP 2009-115465 A

ところで、車両がカーブを走行する際には、タイヤにスリップ角が生じ、そのスリップ角に応じた横力が発生する。この横力における車両前後方向の成分は、車両後方に向かって作用する抵抗力（コーナリング抵抗）となる。従って、カーブへの進入から脱出に至る燃費に優れた走行ラインを生成するためには、タイヤに発生するコーナリング抵抗を抑制した走行ラインを生成することが望ましい。   By the way, when the vehicle travels on a curve, a slip angle is generated in the tire, and a lateral force corresponding to the slip angle is generated. A component of the lateral force in the vehicle front-rear direction is a resistance force (cornering resistance) that acts toward the rear of the vehicle. Therefore, in order to generate a travel line with excellent fuel efficiency from entry to exit to a curve, it is desirable to generate a travel line that suppresses cornering resistance generated in the tire.

しかしながら、上述した従来の方法では、カーブ走行中にタイヤに発生するコーナリング抵抗について何ら考慮されていないので、生成された走行軌跡は必ずしもタイヤのコーナリング抵抗を抑制したものとはなっておらず、燃費向上の余地がある。   However, in the conventional method described above, no consideration is given to the cornering resistance generated in the tire during curve driving, so the generated travel locus does not necessarily suppress the cornering resistance of the tire, and fuel consumption There is room for improvement.

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、カーブへの進入から脱出に至る燃費に優れた走行ラインを生成することができる、車両の走行ライン生成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and provides a vehicle travel line generation device capable of generating a travel line excellent in fuel consumption from entry to exit from a curve. The purpose is to provide.

上記の目的を達成するために、本発明の車両の走行ライン生成装置は、カーブへの進入から脱出に至る車両の走行ラインを生成する走行ライン生成装置であって、カーブの形状情報を取得するカーブ形状情報取得手段と、カーブの開始位置と終了位置との間における車両の進行方向の目標加速度を、カーブの開始位置から終了位置へ向かうにつれて単調増加するように設定する目標加速度設定手段と、カーブの開始位置と終了位置との間における車両の目標ヨーレートを、カーブの開始位置からカーブの開始位置と終了位置との間にある中間位置へ向かうにつれて単調増加し、この中間位置からカーブの終了位置へ向かうにつれて単調減少するように設定する目標ヨーレート設定手段とを有することを特徴とする。
このように構成された本発明においては、目標ヨーレート設定手段は、車速が高く目標ヨーレートを大きくすると操舵角が増大し易いカーブの開始位置及び終了位置の近傍では目標ヨーレートを小さい値に抑えて操舵角の増大を抑制し、車速が低く目標ヨーレートを大きくしても操舵角の増大を抑制できる中間位置近傍では目標ヨーレートを大きい値にして車両を効率的に旋回させることによって、カーブの通過に要する時間を延ばすことなくタイヤに発生するコーナリング抵抗を低減することができると共に、目標加速度が負の値の区間ではタイヤに発生するコーナリング抵抗を車両の減速に利用することができるので、コーナリング抵抗によるエネルギーロスを低減することができ、これにより、カーブへの進入から脱出に至る燃費に優れた走行ラインを生成することができる。 In order to achieve the above object, a vehicle travel line generation device of the present invention is a travel line generation device that generates a vehicle travel line from entry to exit of a curve, and acquires curve shape information. Curve shape information acquisition means, target acceleration setting means for setting the target acceleration in the vehicle traveling direction between the start position and end position of the curve so as to monotonously increase from the start position to the end position of the curve; The target yaw rate of the vehicle between the start and end positions of the curve increases monotonously from the start position of the curve toward the intermediate position between the start and end positions of the curve, and the end of the curve is reached from this intermediate position. And target yaw rate setting means for setting so as to monotonously decrease toward the position.
In the present invention configured as described above, the target yaw rate setting means steers by suppressing the target yaw rate to a small value in the vicinity of the start position and end position of the curve where the steering angle tends to increase when the vehicle speed is high and the target yaw rate is increased. In the vicinity of an intermediate position where the increase in the angle is suppressed and the increase in the steering angle can be suppressed even if the vehicle speed is low and the target yaw rate is increased, the target yaw rate is set to a large value and the vehicle is efficiently turned so that it can pass through the curve. The cornering resistance generated in the tire can be reduced without extending the time, and the cornering resistance generated in the tire can be used for deceleration of the vehicle when the target acceleration is negative. Loss can be reduced, which makes it possible to improve fuel economy from entry to exit The traveling line can be generated.

また、本発明において、好ましくは、目標ヨーレート設定手段は、カーブの曲率半径最小位置を中間位置とする。
このように構成された本発明においては、カーブの形状に合わせて目標ヨーレートを設定することができ、カーブをスムーズに旋回しつつコーナリング抵抗によるエネルギーロスを低減することが可能な走行ラインを生成することができる。 In the present invention, it is preferable that the target yaw rate setting means sets the minimum curvature radius position of the curve as the intermediate position.
In the present invention configured as described above, a target yaw rate can be set in accordance with the shape of the curve, and a traveling line capable of reducing energy loss due to cornering resistance while smoothly turning the curve is generated. be able to.

また、本発明において、好ましくは、目標加速度設定手段は、中間位置における目標加速度を０に設定する。
このように構成された本発明においては、目標ヨーレートが最大値となる中間位置において車速を最小として操舵角の増大を抑制することができ、カーブをスムーズに旋回しつつコーナリング抵抗によるエネルギーロスを低減することが可能な走行ラインを生成することができる。 In the present invention, it is preferable that the target acceleration setting means sets the target acceleration at the intermediate position to zero.
In the present invention configured as described above, an increase in the steering angle can be suppressed by minimizing the vehicle speed at an intermediate position where the target yaw rate becomes the maximum value, and energy loss due to cornering resistance is reduced while smoothly turning the curve. A travel line that can be generated can be generated.

本発明による車両の走行ライン生成装置によれば、カーブへの進入から脱出に至る燃費に優れた走行ラインを生成することができる。   According to the vehicle travel line generation device of the present invention, it is possible to generate a travel line excellent in fuel consumption from entry to exit to curve.

本発明の実施形態による車両の走行ライン生成装置を搭載した車両の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the vehicle carrying the traveling line production | generation apparatus of the vehicle by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による車両の走行ライン生成装置が走行ラインを生成するカーブの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the curve which the driving line production | generation apparatus of the vehicle by embodiment of this invention produces | generates a driving line. 本発明の実施形態による車両の走行ライン生成装置が実行する走行ライン生成処理のフローチャートである。It is a flowchart of the travel line production | generation process which the travel line production | generation apparatus of the vehicle by embodiment of this invention performs. 本発明の実施形態による車両の走行ライン生成装置により設定された加減速度制御曲線及びヨーレート制御曲線を例示する線図であり、（ａ）は目標ヨーレート設定部により設定されたヨーレート制御曲線を示す線図、（ｂ）は目標加減速度設定部により設定された加減速度制御曲線を示す線図、（ｃ）は車両が（ａ）のヨーレート制御曲線及び（ｂ）の加減速度制御曲線に従ってカーブを走行した場合にタイヤに発生するコーナリング抵抗を示す線図、（ｄ）は（ｃ）に示したコーナリング抵抗により発生したエネルギーロスを示す線図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an acceleration / deceleration control curve and a yaw rate control curve set by the vehicle travel line generation device according to the embodiment of the present invention, where (a) is a line showing the yaw rate control curve set by the target yaw rate setting unit. (B) is a diagram showing an acceleration / deceleration control curve set by the target acceleration / deceleration setting unit, (c) is a vehicle traveling along the curve according to the yaw rate control curve of (a) and the acceleration / deceleration control curve of (b). FIG. 4D is a diagram showing cornering resistance generated in the tire in the case of the above, and FIG. 4D is a diagram showing energy loss generated by the cornering resistance shown in FIG. カーブの勾配に応じて補正された図４（ａ）のヨーレート制御曲線を示す線図であり、（ａ）はカーブの勾配を示す線図、（ｂ）はカーブの勾配に応じて補正された図４（ａ）のヨーレート制御曲線を示す線図である。FIG. 5A is a diagram showing the yaw rate control curve of FIG. 4A corrected according to the curve gradient; FIG. 5A is a diagram showing the curve gradient; and FIG. 4B is corrected according to the curve gradient. It is a diagram which shows the yaw rate control curve of Fig.4 (a).

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両の走行ライン生成装置を説明する。
まず、図１により、本発明の実施形態による車両の走行ライン生成装置を搭載する車両について説明する。図１は、本発明の実施形態による車両の走行ライン生成装置を搭載した車両の電気的構成を示すブロック図である。 Hereinafter, a vehicle travel line generation device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, a vehicle equipped with a vehicle travel line generation device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a vehicle equipped with a vehicle travel line generation device according to an embodiment of the present invention.

図１に示すように、符号１は、本実施形態による車両の走行ライン生成装置を搭載した車両を示す。この車両１は、車両１の前方を撮影する車外カメラ２、道路の平面形状及び勾配に関する形状情報を格納した地図データベース４、ＧＰＳ６（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、車速を検出する車速センサ８、車両１の進行方向の加速度を検出する加速度センサ１０、及び、車両１のヨーレートを検出するヨーレートセンサ１２を有する。車外カメラ２が撮影した画像データ、地図データベース４から取得された道路の形状情報、ＧＰＳ６により取得された位置情報、及び各センサにより検出された検出データは、ＥＣＵ１４（車両の走行ライン生成装置）に出力される。   As shown in FIG. 1, the code | symbol 1 shows the vehicle carrying the traveling line production | generation apparatus of the vehicle by this embodiment. The vehicle 1 includes an outside camera 2 that captures the front of the vehicle 1, a map database 4 that stores shape information related to the planar shape and gradient of the road, a GPS 6 (Global Positioning System), a vehicle speed sensor 8 that detects the vehicle speed, and the vehicle 1. An acceleration sensor 10 that detects acceleration in the traveling direction and a yaw rate sensor 12 that detects the yaw rate of the vehicle 1 are included. Image data taken by the outside camera 2, road shape information acquired from the map database 4, position information acquired by the GPS 6, and detection data detected by each sensor are sent to the ECU 14 (vehicle travel line generation device). Is output.

ＥＣＵ１４は、カーブの平面形状及び勾配に関する形状情報を取得するカーブ形状情報取得部１６と、車両１が旋回中に発生させることのできる最大横加速度を取得する最大横加速度取得部１８と、カーブの開始位置と終了位置との間における車両１の進行方向の目標加減速度を設定する目標加減速度設定部２０と、カーブの開始位置と終了位置との間における車両１の目標ヨーレートを設定する目標ヨーレート設定部２２と、目標ヨーレート設定部２２により設定された目標ヨーレートを補正する目標ヨーレート補正部２４と、生成された走行ラインを評価する生成ライン評価部２６と、目標加速度に従って車両１のエンジン２８及びブレーキ３０を制御する加減速制御部３２と、目標加速度及び目標ヨーレートに従って車両１の電動パワーステアリング３４を制御するステアリングトルクコントローラ３６とを備える。   The ECU 14 includes a curve shape information acquisition unit 16 that acquires shape information regarding the planar shape and gradient of the curve, a maximum lateral acceleration acquisition unit 18 that acquires the maximum lateral acceleration that the vehicle 1 can generate while turning, and a curve A target acceleration / deceleration setting unit 20 that sets a target acceleration / deceleration in the traveling direction of the vehicle 1 between the start position and the end position, and a target yaw rate that sets the target yaw rate of the vehicle 1 between the start position and the end position of the curve. A setting unit 22, a target yaw rate correction unit 24 for correcting the target yaw rate set by the target yaw rate setting unit 22, a generation line evaluation unit 26 for evaluating the generated travel line, an engine 28 of the vehicle 1 according to the target acceleration, and The acceleration / deceleration control unit 32 that controls the brake 30 and the electric power of the vehicle 1 according to the target acceleration and the target yaw rate. And a steering torque controller 36 which controls the steering 34.

これらのカーブ形状情報取得部１６、最大横加速度取得部１８、目標加速度設定部、目標ヨーレート設定部２２、目標ヨーレート補正部２４、生成ライン評価部２６、加減速制御部３２、及びステアリングトルクコントローラ３６は、ＣＰＵ、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのＲＯＭやＲＡＭの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。   These curve shape information acquisition unit 16, maximum lateral acceleration acquisition unit 18, target acceleration setting unit, target yaw rate setting unit 22, target yaw rate correction unit 24, generation line evaluation unit 26, acceleration / deceleration control unit 32, and steering torque controller 36 Is for storing a CPU, various programs interpreted and executed on the CPU (including a basic control program such as an OS and an application program that is activated on the OS and realizes a specific function), and programs and various data And a computer having an internal memory such as a ROM or a RAM.

次に、図２乃至図５により、車両１の走行ライン生成装置が行う車両１の進行方向の加減速制御について説明する。
図２は、本発明の実施形態による車両１の走行ライン生成装置が走行ラインを生成するカーブの一例を示す平面図であり、図３は、本発明の実施形態による車両１の走行ライン生成装置が実行する走行ライン生成処理のフローチャートであり、図４は、本発明の実施形態による車両１の走行ライン生成装置により設定された加減速度制御曲線及びヨーレート制御曲線を示す線図であり、図５は、カーブの勾配に応じて補正された図４のヨーレート制御曲線を示す線図である。 Next, acceleration / deceleration control in the traveling direction of the vehicle 1 performed by the travel line generation device of the vehicle 1 will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a plan view showing an example of a curve for generating a travel line by the travel line generation device for the vehicle 1 according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a travel line generation device for the vehicle 1 according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing an acceleration / deceleration control curve and a yaw rate control curve set by the traveling line generation device of the vehicle 1 according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing the yaw rate control curve of FIG. 4 corrected according to the slope of the curve.

まず、図２に示すように、本実施形態では、車両１の走行ライン生成装置が左カーブ３８への進入から脱出に至る車両１の走行ライン４０を生成する場合を例として説明する。この図２に示したカーブ３８は、例えばクロソイド曲線、円弧、放物線などを組み合わせて形成されている。   First, as illustrated in FIG. 2, in the present embodiment, a case where the travel line generation device of the vehicle 1 generates the travel line 40 of the vehicle 1 from entering the left curve 38 to exiting will be described as an example. The curve 38 shown in FIG. 2 is formed by combining, for example, a clothoid curve, an arc, a parabola, and the like.

次に、図３に示す走行ライン生成処理は、カーブ３８への進入から脱出に至る車両１の走行ライン４０を生成する処理であり、車両１のイグニッションスイッチがＯＮにされた後に実行される。   Next, the travel line generation process shown in FIG. 3 is a process of generating the travel line 40 of the vehicle 1 from entering the curve 38 to exiting, and is executed after the ignition switch of the vehicle 1 is turned on.

図３に示すように、走行ライン生成処理が開始されると、ステップＳ１において、カーブ形状情報取得部１６は、走行ライン４０を生成する対象となる道路の形状情報を含む地図データを、地図データベース４から読み込む。この走行ライン４０を生成する対象となる道路は、例えば、ナビゲーションシステムにより予め設定された走行経路を構成する道路である。   As shown in FIG. 3, when the travel line generation process is started, in step S <b> 1, the curve shape information acquisition unit 16 converts map data including the shape information of the road for which the travel line 40 is generated into map data Read from 4. The road for which the travel line 40 is generated is, for example, a road constituting a travel route set in advance by the navigation system.

次に、ステップＳ２において、カーブ形状情報取得部１６は、ステップＳ１において読み込んだ地図データに基づき、走行ライン４０を生成するカーブ３８の形状を取得する。
例えば、カーブ形状情報取得部１６は、ステップＳ１において読み込んだ地図データから、車両１の走行経路において曲率半径Ｒが３００ｍ以下である範囲を、走行ライン４０の生成対象となるカーブ３８として特定する。そして、特定したカーブ３８の各ノードにおける曲率半径を地図データに基づいて取得する。 Next, in step S2, the curve shape information acquisition unit 16 acquires the shape of the curve 38 that generates the travel line 40 based on the map data read in step S1.
For example, the curve shape information acquisition unit 16 specifies a range in which the radius of curvature R is 300 m or less in the travel route of the vehicle 1 from the map data read in step S <b> 1 as the curve 38 that is the generation target of the travel line 40. And the curvature radius in each node of the specified curve 38 is acquired based on map data.

さらに、ステップＳ３において、カーブ形状情報取得部１６は、ステップＳ２において特定した走行ライン４０の生成対象となるカーブ３８における路面勾配を、ステップＳ１において読み込んだ地図データから取得する。
例えば、カーブ形状情報取得部１６は、ステップＳ２において特定した走行ライン４０の生成対象となるカーブ３８の各ノードにおける路面勾配を地図データに基づいて取得する。 Further, in step S3, the curve shape information acquisition unit 16 acquires the road surface gradient in the curve 38, which is the generation target of the travel line 40 specified in step S2, from the map data read in step S1.
For example, the curve shape information acquisition unit 16 acquires the road surface gradient at each node of the curve 38 that is the generation target of the travel line 40 specified in step S2 based on the map data.

あるいは、上述したステップＳ１乃至Ｓ３に代えて、カーブ形状情報取得部１６は、車外カメラ２により撮影された車両１前方の画像データにより、車両１前方の道路の曲率半径Ｒを特定し、その曲率半径Ｒが３００ｍ以下である場合に、その道路を走行ライン４０の生成対象となるカーブ３８として特定するようにしてもよい。この場合、カーブ形状情報取得部１６は、車外カメラ２により撮影された車両１前方の画像データに基づき、特定したカーブ３８の中央線上に一定間隔（例えば５ｍ間隔）でノードを設定し、各ノードにおける曲率半径及び路面勾配を取得する。   Alternatively, instead of the above-described steps S1 to S3, the curve shape information acquisition unit 16 specifies the curvature radius R of the road ahead of the vehicle 1 based on the image data in front of the vehicle 1 captured by the outside camera 2, and the curvature thereof. When the radius R is 300 m or less, the road may be specified as the curve 38 that is the generation target of the travel line 40. In this case, the curve shape information acquisition unit 16 sets nodes at regular intervals (for example, 5 m intervals) on the center line of the specified curve 38 based on the image data in front of the vehicle 1 captured by the outside camera 2. Obtain the radius of curvature and the road gradient at.

次に、ステップＳ４において、目標ヨーレート補正部２４は、ステップＳ３において取得したカーブ３８の路面勾配による車両１の前後荷重の変化を推定する。
例えば、目標ヨーレート補正部２４は、車両１の重心位置と、ステップＳ３において取得した走行ライン４０の生成対象となるカーブ３８の各ノードにおける路面勾配とに基づき、カーブ３８の各ノードにおいて車両１の前輪に加わる荷重Ｗfslopeを、下記式により算出する。
Ｗfslope＝ｍｇ（ｌrｃｏｓθ−ｈｓｉｎθ）／ｌ ・・・（１）
ここで、ｍは車両重量、ｇは重力加速度、ｌは前後軸間距離、ｌrは後軸‐重心点間距離、ｈは重心点の高さ、θは路面勾配である。 Next, in step S4, the target yaw rate correction unit 24 estimates a change in the longitudinal load of the vehicle 1 due to the road gradient of the curve 38 acquired in step S3.
For example, the target yaw rate correction unit 24 determines the position of the vehicle 1 at each node of the curve 38 based on the position of the center of gravity of the vehicle 1 and the road surface gradient at each node of the curve 38 that is the generation target of the travel line 40 acquired in step S3. The load W fslope applied to the front wheel is calculated by the following formula.
W fslope = mg (l r cos θ−hsin θ) / l (1)
Here, m is the vehicle weight, g is the gravitational acceleration, l is the distance between the front and rear axes, l r is the distance between the rear axis and the center of gravity, h is the height of the center of gravity, and θ is the road gradient.

次に、ステップＳ５において、目標ヨーレート補正部２４は、ステップＳ４において推定したカーブ３８の路面勾配による車両１の前後荷重分布に基づき、目標ヨーレートを補正するときに使用するヨーレート補正係数Ｋslopeを決定する。
例えば、目標ヨーレート補正部２４は、カーブ３８の各ノードにおけるヨーレート補正係数Ｋslopeを、下記式により算出する。
Ｋslope＝（ｌrｃｏｓθ−ｈｓｉｎθ）／ｌr ・・・（２）
即ち、ヨーレート補正係数Ｋslopeは、路面が上り勾配（θが正）の場合には１未満となり、路面が下り勾配（θが負）の場合には１より大きくなる。 Next, in step S5, the target yaw rate correction unit 24 determines a yaw rate correction coefficient K slope used when correcting the target yaw rate based on the longitudinal load distribution of the vehicle 1 due to the road surface gradient of the curve 38 estimated in step S4. To do.
For example, the target yaw rate correction unit 24 calculates the yaw rate correction coefficient K slope at each node of the curve 38 by the following equation.
K slope = (l r cos θ−h sin θ) / l r (2)
That is, the yaw rate correction coefficient K slope is less than 1 when the road surface is uphill (θ is positive), and is greater than 1 when the road surface is downhill (θ is negative).

次に、ステップＳ６において、目標加減速度設定部２０は、旋回開始位置における車両１の進行方向の加減速度Ｇxent、旋回終了位置における車両１の進行方向の加減速度Ｇxext、及び、車両１が旋回中に発生させることのできる最大横加速度Ｇymaxを決定する。
例えば、目標加減速度設定部２０は、タイヤの摩擦特性の線形領域において一定車速で旋回中に車両１に発生させることのできる横加速度の最大値（例えば４ｍ／ｓ2）を、最大横加速度Ｇymaxとして決定する。また、旋回開始位置における車両１の進行方向の加減速度Ｇxentを最大横加速度Ｇymaxと等しい大きさの最大減速度（例えば４ｍ／ｓ2）に設定し、旋回終了位置における車両１の進行方向の加減速度Ｇxextを、車両１が達成可能な最大加速度（例えば２ｍ／ｓ2）に設定する。 Next, in step S6, the target acceleration setting unit 20, acceleration G Xent in the traveling direction of the vehicle 1 at the turning start position, acceleration G xExt in the traveling direction of the vehicle 1 at the pivot end position, and the vehicle 1 A maximum lateral acceleration G ymax that can be generated during a turn is determined.
For example, the target acceleration / deceleration setting unit 20 determines the maximum lateral acceleration G (for example, 4 m / s 2 ) that can be generated in the vehicle 1 while turning at a constant vehicle speed in the linear region of the tire friction characteristics. Determine as ymax . Further, the acceleration / deceleration Gxent in the traveling direction of the vehicle 1 at the turning start position is set to a maximum deceleration (for example, 4 m / s 2 ) having a magnitude equal to the maximum lateral acceleration Gymax, and the traveling direction of the vehicle 1 at the turning end position is set. Is set to the maximum acceleration (for example, 2 m / s 2 ) that the vehicle 1 can achieve.

次に、ステップＳ７において、目標加減速度設定部２０は、旋回開始位置における車速（初速）Ｖentと、カーブ３８の開始位置と終了位置との間において車両１の進行方向の加減速度Ｇxを０にする中間位置とを設定する。また、目標ヨーレート設定部２２は、カーブ３８の開始位置と終了位置との間における目標ヨーレートの最大値γmaxを設定する。
例えば、目標加減速度設定部２０は、カーブ３８の曲率半径最小位置において最大横加速度Ｇymaxを発生させた場合の車速を、初速Ｖentの初期値として設定する。また、目標加減速度設定部２０は、カーブ３８の曲率半径最小位置を、車両１の進行方向の加減速度Ｇxを０にする中間位置の初期値として設定する。また、目標ヨーレート設定部２２は、カーブ３８の曲率半径最小位置において最大横加速度Ｇymaxを発生させた場合のヨーレートを、目標ヨーレートの最大値γmaxの初期値として設定する。 Next, in step S7, the target acceleration setting unit 20, a vehicle speed (initial speed) V ent at the turning start position, the acceleration G x in the traveling direction of the vehicle 1 between the start and end of the curve 38 Set the intermediate position to zero. Further, the target yaw rate setting unit 22 sets a maximum value γ max of the target yaw rate between the start position and the end position of the curve 38.
For example, the target acceleration / deceleration setting unit 20 sets the vehicle speed when the maximum lateral acceleration G ymax is generated at the curvature radius minimum position of the curve 38 as the initial value of the initial speed V ent . The target acceleration setting unit 20, the radius of curvature minimum position of the curve 38, to set the acceleration G x in the traveling direction of the vehicle 1 as the initial value of the intermediate position to 0. In addition, the target yaw rate setting unit 22 sets the yaw rate when the maximum lateral acceleration G ymax is generated at the curvature radius minimum position of the curve 38 as the initial value of the maximum value γ max of the target yaw rate.

次に、ステップＳ８において、目標加減速度設定部２０は、ステップＳ２において取得したカーブ３８の形状情報、ステップＳ６において決定した旋回開始位置における車両１の進行方向の加減速度Ｇxent、旋回終了位置における車両１の進行方向の加減速度Ｇxext、及び、ステップＳ７において設定した加減速度Ｇxを０にする中間位置に基づき、旋回開始位置から旋回終了位置までの加減速度制御曲線を設定する。
具体的には、目標加減速度設定部２０は、カーブ３８における旋回開始位置から中間位置までの区間において車両１の進行方向の減速度がＧxextから０まで単調減少するように、且つ、カーブ３８における中間位置から旋回終了位置までの区間において車両１の進行方向の加速度が０からＧxextまで単調増加するように、加減速度制御曲線を設定する。即ち、車両１が進行方向に加速する場合の加速度を正、減速する場合の加速度を負とした場合、車両１の進行方向の加速度がカーブ３８の開始位置から終了位置へ向かうにつれて負の値から正の値へ単調増加するように加減速度制御曲線を設定する。 Next, in step S8, the target acceleration / deceleration setting unit 20 acquires the shape information of the curve 38 acquired in step S2, the acceleration / deceleration Gxent in the traveling direction of the vehicle 1 at the turning start position determined in step S6, and the turning end position. the traveling direction of the acceleration G xExt of the vehicle 1, and, based on the acceleration G x set at step S7 in the intermediate position to 0 and sets the acceleration control curve from the pivot start position to the turning end position.
Specifically, the target acceleration / deceleration setting unit 20 adjusts the curve 38 so that the deceleration in the traveling direction of the vehicle 1 monotonously decreases from G xext to 0 in the section from the turning start position to the intermediate position in the curve 38. The acceleration / deceleration control curve is set so that the acceleration in the traveling direction of the vehicle 1 monotonically increases from 0 to G xext in the section from the intermediate position to the turn end position. That is, when the acceleration when the vehicle 1 accelerates in the traveling direction is positive and the acceleration when the vehicle 1 decelerates is negative, the acceleration in the traveling direction of the vehicle 1 starts from a negative value as it goes from the start position to the end position of the curve 38. Set the acceleration / deceleration control curve to monotonically increase to a positive value.

また、ステップＳ８において、目標ヨーレート設定部２２は、ステップＳ２において取得したカーブ３８の形状情報、及び、ステップＳ７において設定した目標ヨーレートの最大値γmaxに基づき、旋回開始位置から旋回終了位置までのヨーレート制御曲線を設定する。
具体的には、目標ヨーレート設定部２２は、カーブ３８における旋回開始位置から中間位置までの区間において目標ヨーレートが０からγmaxまで単調増加するように、且つ、カーブ３８における中間位置から旋回終了位置までの区間において目標ヨーレートがγmaxから０まで単調減少するように設定する。 Further, in step S8, the target yaw rate setting unit 22 determines from the turning start position to the turning end position based on the shape information of the curve 38 acquired in step S2 and the maximum value γ max of the target yaw rate set in step S7. Set the yaw rate control curve.
Specifically, the target yaw rate setting unit 22 makes the target yaw rate monotonically increase from 0 to γ max in the section from the turning start position to the intermediate position on the curve 38, and from the intermediate position on the curve 38 to the turning end position. The target yaw rate is set so as to monotonously decrease from γ max to 0 in the interval up to.

続いて、ステップＳ９において、目標ヨーレート補正部２４は、ステップＳ５において決定したヨーレート補正係数に基づき、ステップＳ８において設定したヨーレート制御曲線を補正する。
具体的には、目標ヨーレート補正部２４は、ステップＳ８において設定したヨーレート制御曲線に、ステップＳ５において決定したヨーレート補正係数Ｋslopeを乗算する。上述したように、ヨーレート補正係数Ｋslopeは、路面が上り勾配（θが正）の場合には１未満となり、路面が下り勾配（θが負）の場合には１より大きくなっているので、目標ヨーレート補正部２４は、カーブ３８における上り勾配の区間では、目標ヨーレートを減少させるように補正し、下り勾配の区間では、目標ヨーレートを増加させるように補正することになる。 Subsequently, in step S9, the target yaw rate correction unit 24 corrects the yaw rate control curve set in step S8 based on the yaw rate correction coefficient determined in step S5.
Specifically, the target yaw rate correction unit 24 multiplies the yaw rate control curve set in step S8 by the yaw rate correction coefficient K slope determined in step S5. As described above, the yaw rate correction coefficient K slope is less than 1 when the road surface is uphill (θ is positive) and is greater than 1 when the road surface is downhill (θ is negative). The target yaw rate correction unit 24 performs correction so as to decrease the target yaw rate in the upward gradient section of the curve 38 and corrects the target yaw rate to increase in the downward gradient section.

このように、ステップＳ８において、旋回開始位置から旋回終了位置までの加減速度制御曲線及びヨーレート制御曲線を設定し、ステップＳ９において、ヨーレート制御曲線を補正することにより、カーブ３８への進入から脱出に至る車両１の走行ライン４０が生成される。   In this way, in step S8, the acceleration / deceleration control curve and the yaw rate control curve from the turning start position to the turning end position are set, and in step S9, the yaw rate control curve is corrected, so that the entry to the curve 38 is made to escape. A travel line 40 of the vehicle 1 is generated.

次に、ステップＳ１０において、生成ライン評価部２６は、ステップＳ８において設定した加減速度制御曲線と、ステップＳ８において設定されステップＳ９において補正されたヨーレート制御曲線とによって表された車両１の走行ライン４０を評価するための評価値を算出する。
例えば、生成ライン評価部２６は、下記式により定義される評価関数Ｊを算出する。
Ｊ＝（||RＰ||−Ｒ）2＋（Oｙext）2＋（OΨext）2
ここで、RＰはカーブ３８の車線内側端を形成する円弧の中心から車両１の走行ライン４０までの最短距離、Ｒはカーブ３８の車線内側端を形成する円弧の半径、Oｙ(γ=0,t≠0)は旋回終了位置における車線外側端から車両１の走行ライン４０までの距離、OΨextは旋回終了位置における車線外側端の方向と車両１の走行ライン４０の方向とが成す角度である。 Next, in step S10, the generation line evaluation unit 26 represents the travel line 40 of the vehicle 1 represented by the acceleration / deceleration control curve set in step S8 and the yaw rate control curve set in step S8 and corrected in step S9. An evaluation value for evaluating is calculated.
For example, the generation line evaluation unit 26 calculates an evaluation function J defined by the following formula.
J = (|| R P || -R) 2 + ( O y ext ) 2 + ( O Ψ ext ) 2
Here, R P is the shortest distance from the center of the arc forming the lane inner end of the curve 38 to the traveling line 40 of the vehicle 1, R is the radius of the arc forming the lane inner end of the curve 38, O y (γ = 0, t ≠ 0) is the distance from the outer lane edge to the travel line 40 of the vehicle 1 at the turn end position, and O Ψ ext is the direction of the outer lane edge at the turn end position and the direction of the travel line 40 of the vehicle 1 Is an angle.

次に、ステップＳ１１において、生成ライン評価部２６は、ステップＳ１０において算出した評価関数Ｊが予め設定した目標値未満か否かを判定する。この目標値は、生成した走行ライン４０がカーブ３８の車線内側端と車線外側端との間に位置する場合に得られる値として設定される。   Next, in step S11, the generation line evaluation unit 26 determines whether or not the evaluation function J calculated in step S10 is less than a preset target value. This target value is set as a value obtained when the generated travel line 40 is located between the lane inner end and the lane outer end of the curve 38.

その結果、ステップＳ１０において算出した評価関数Ｊが予め設定した目標値未満ではない（目標値以上である）場合、ステップ７に戻り、目標加減速度設定部２０は、旋回開始位置における初速Ｖentと、カーブ３８の開始位置と終了位置との間において車両１の進行方向の加減速度Ｇxを０にする中間位置とを、評価関数Ｊが目標値に近づくように再設定し、目標ヨーレート設定部２２は、カーブ３８の開始位置と終了位置との間における目標ヨーレートの最大値γmaxを、評価関数Ｊが目標値に近づくように再設定する。
以降、ステップＳ７からＳ１１までを繰り返すことにより、ステップＳ１１において評価関数Ｊが予め設定した目標値未満となるように収束演算を行う。 As a result, if the evaluation function J calculated in step S10 is not less than the preset target value (is greater than or equal to the target value), the process returns to step 7 and the target acceleration / deceleration setting unit 20 determines the initial speed V ent at the turning start position. and an intermediate position of the acceleration G x in the traveling direction of the vehicle 1 to 0 between the start and end positions of curve 38, the evaluation function J is set again so as to approach the target value, the target yaw rate setting unit 22 resets the maximum value γ max of the target yaw rate between the start position and the end position of the curve 38 so that the evaluation function J approaches the target value.
Thereafter, by repeating steps S7 to S11, the convergence calculation is performed so that the evaluation function J is less than the preset target value in step S11.

ステップＳ１１において、評価関数Ｊが予め設定した目標値未満となった場合、走行ライン生成装置は走行ライン生成処理を終了する。   In step S11, when the evaluation function J is less than the preset target value, the travel line generation device ends the travel line generation process.

上述の走行ライン生成処理によって生成した走行ライン４０に沿って車両１を走行するように運転支援を行ったり、自動運転を行ったりする場合、加減速制御部３２は、走行ライン生成処理のステップＳ７において決定した初速Ｖentにてカーブ３８に進入するように車両１のエンジン２８及びブレーキ３０を制御し、車両１がカーブ３８に進入した後は、加速度センサ１０により検出された車両１の実加速度に基づき、走行ライン生成処理のステップＳ８において設定した加減速度制御曲線の加減速度を発生させるように、車両１のエンジン２８及びブレーキ３０を制御する。また、ステアリングコントローラは、ヨーレートセンサ１２により検出された車両１の実ヨーレートに基づき、走行ライン生成処理のステップＳ８において設定されステップＳ９において補正されたヨーレート制御曲線のヨーレートを発生させるように、車両１の電動パワーステアリング３４を制御する。 When performing driving assistance or performing automatic driving so that the vehicle 1 travels along the travel line 40 generated by the travel line generation process described above, the acceleration / deceleration control unit 32 performs step S7 of the travel line generation process. The engine 28 and the brake 30 of the vehicle 1 are controlled so as to enter the curve 38 at the initial speed V ent determined in Step 1, and after the vehicle 1 enters the curve 38, the actual acceleration of the vehicle 1 detected by the acceleration sensor 10 is detected. Based on the above, the engine 28 and the brake 30 of the vehicle 1 are controlled so as to generate the acceleration / deceleration of the acceleration / deceleration control curve set in step S8 of the travel line generation process. In addition, the steering controller generates the yaw rate of the yaw rate control curve set in step S8 of the travel line generation process and corrected in step S9 based on the actual yaw rate of the vehicle 1 detected by the yaw rate sensor 12. The electric power steering 34 is controlled.

次に、図４及び図５により、車両１の走行ライン生成装置により設定された加減速度制御曲線及びヨーレート制御曲線について説明する。
図４は、本発明の実施形態による車両１の走行ライン生成装置により設定された加減速度制御曲線及びヨーレート制御曲線を例示する線図であり、図４（ａ）は目標ヨーレート設定部２２により設定されたヨーレート制御曲線を示す線図、図４（ｂ）は目標加減速度設定部２０により設定された加減速度制御曲線を示す線図、図４（ｃ）は車両１が図４（ａ）のヨーレート制御曲線及び図４（ｂ）の加減速度制御曲線に従ってカーブ３８を走行した場合にタイヤに発生するコーナリング抵抗を示す線図、図４（ｄ）は図４（ｃ）に示したコーナリング抵抗により発生したエネルギーロスを示す線図である。この図４の各線図において、実線は、走行ライン生成装置により生成された走行ライン４０による値を示し、点線は、走行ライン生成装置により生成された走行ライン４０による所要時間と同一の所要時間で同じカーブ３８を定常円旋回（車速一定且つヨーレート一定）した場合における値を示している。また、図４の各線図における横軸は、カーブ３８における旋回開始位置からの距離を示し、図４（ａ）の縦軸は反時計回りのヨーレートを示し、図４（ｂ）の縦軸は車両１の進行方向の加速度（加速が正、減速が負）を示し、図４（ｃ）の縦軸はタイヤに発生するコーナリング抵抗を示し、図４（ｄ）の縦軸はコーナリング抵抗により生じるエネルギーロスを示す。
また、図５は、カーブ３８の勾配に応じて補正された図４（ａ）のヨーレート制御曲線を示す線図であり、図５（ａ）はカーブ３８の勾配を示す線図、図５（ｂ）はカーブ３８の勾配に応じて補正された図４（ａ）のヨーレート制御曲線を示す線図である。この図５の各線図における横軸は、カーブ３８における旋回開始位置からの距離を示し、図５（ａ）の縦軸はカーブ３８の勾配（上りが正、下りが負）を示し、図５（ｂ）の縦軸は反時計回りのヨーレートを示す。 Next, an acceleration / deceleration control curve and a yaw rate control curve set by the travel line generation device of the vehicle 1 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
FIG. 4 is a diagram illustrating an acceleration / deceleration control curve and a yaw rate control curve set by the travel line generation device for the vehicle 1 according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 (a) is set by the target yaw rate setting unit 22. FIG. 4B is a diagram showing the acceleration / deceleration control curve set by the target acceleration / deceleration setting unit 20, and FIG. 4C is a diagram showing the vehicle 1 in FIG. 4A. FIG. 4D is a diagram showing the cornering resistance generated in the tire when traveling on the curve 38 in accordance with the yaw rate control curve and the acceleration / deceleration control curve of FIG. 4B, and FIG. 4D is the cornering resistance shown in FIG. It is a diagram which shows the generated energy loss. In each diagram of FIG. 4, a solid line indicates a value by the travel line 40 generated by the travel line generation device, and a dotted line indicates a required time that is the same as the required time by the travel line 40 generated by the travel line generation device. The values are shown when the same curve 38 is turned in a steady circle (constant vehicle speed and constant yaw rate). 4 represents the distance from the turning start position on the curve 38, the vertical axis in FIG. 4A represents the counterclockwise yaw rate, and the vertical axis in FIG. 4B represents the vertical axis. Acceleration in the traveling direction of the vehicle 1 (acceleration is positive, deceleration is negative), the vertical axis in FIG. 4 (c) indicates the cornering resistance generated in the tire, and the vertical axis in FIG. 4 (d) is generated by the cornering resistance. Indicates energy loss.
5 is a diagram showing the yaw rate control curve of FIG. 4A corrected according to the slope of the curve 38, FIG. 5A is a diagram showing the slope of the curve 38, and FIG. 4B is a diagram showing the yaw rate control curve of FIG. 4A corrected according to the slope of the curve 38. FIG. 5 represents the distance from the turning start position in the curve 38, and the vertical axis in FIG. 5A represents the slope of the curve 38 (upward is positive and downward is negative). The vertical axis of (b) indicates the counterclockwise yaw rate.

まず、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、定常円旋回では、カーブ３８における旋回開始位置から旋回終了位置までヨーレートは一定であり、車両１の進行方向の加減速度は０で一定である。この定常円旋回では操舵角が一定であるので、図４（ｃ）に示すように、旋回開始位置から旋回終了位置まで一定のコーナリング抵抗がタイヤに発生する。この場合、定常円旋回における一定の車速を維持するためには、コーナリング抵抗を相殺する駆動力を発生させる必要があり、これがエネルギーロスとなる。その結果、図４（ｄ）に示すように、コーナリング抵抗により発生するエネルギーロスは、旋回開始位置から旋回終了位置まで増加し続ける。   First, as shown in FIGS. 4A and 4B, in steady circle turning, the yaw rate is constant from the turning start position to the turning end position on the curve 38, and the acceleration / deceleration in the traveling direction of the vehicle 1 is constant at 0. It is. Since the steering angle is constant in this steady circle turning, a constant cornering resistance is generated in the tire from the turning start position to the turning end position as shown in FIG. In this case, in order to maintain a constant vehicle speed in steady circle turning, it is necessary to generate a driving force that cancels cornering resistance, which results in energy loss. As a result, as shown in FIG. 4 (d), the energy loss caused by the cornering resistance continues to increase from the turning start position to the turning end position.

一方、目標ヨーレート設定部２２により設定されたヨーレート制御曲線では、図４（ａ）に示すように、カーブ３８における旋回開始位置から中間位置までの区間において目標ヨーレートが０からγmaxまで単調増加し、且つ、カーブ３８における中間位置から旋回終了位置までの区間において目標ヨーレートがγmaxから０まで単調減少する。
また、目標加減速度設定部２０により設定された加減速度制御曲線では、図４（ｂ）に示すように、カーブ３８における旋回開始位置から中間位置までの区間において車両１の進行方向の減速度がＧxextから０まで単調減少し、且つ、カーブ３８における中間位置から旋回終了位置までの区間において車両１の進行方向の加速度が０からＧxextまで単調増加する。即ち、車両１が進行方向に加速する場合の加速度を正、減速する場合の加速度を負とした場合、車両１の進行方向の加速度がカーブ３８の開始位置から終了位置へ向かうにつれて単調増加する。 On the other hand, in the yaw rate control curve set by the target yaw rate setting unit 22, as shown in FIG. 4A, the target yaw rate monotonously increases from 0 to γ max in the section from the turning start position to the intermediate position in the curve 38. In addition, the target yaw rate monotonously decreases from γ max to 0 in the section from the intermediate position on the curve 38 to the turning end position.
Further, in the acceleration / deceleration control curve set by the target acceleration / deceleration setting unit 20, the deceleration in the traveling direction of the vehicle 1 in the section from the turning start position to the intermediate position in the curve 38 is shown in FIG. monotonically decreases from G xExt to 0, and the acceleration in the traveling direction of the vehicle 1 in a section to pivot the end position from an intermediate position in the curve 38 increases monotonically from 0 to G xExt. That is, when the acceleration when the vehicle 1 is accelerated in the traveling direction is positive and the acceleration when the vehicle 1 is decelerated is negative, the acceleration in the traveling direction of the vehicle 1 monotonously increases from the start position of the curve 38 toward the end position.

この場合、タイヤに発生するコーナリング抵抗は、目標ヨーレートに対応した操舵角の変化に伴って、旋回開始位置から中間位置までの区間において単調増加し、且つ、且つ、カーブ３８における中間位置から旋回終了位置までの区間において単調減少する。   In this case, the cornering resistance generated in the tire monotonously increases in the section from the turning start position to the intermediate position with the change of the steering angle corresponding to the target yaw rate, and the turning ends from the intermediate position in the curve 38. It decreases monotonously in the section up to the position.

ここで、図４（ｃ）に示したコーナリング抵抗が図４（ｂ）に示した加減速度制御曲線における減速度を達成するために要求される制動力以下の区間（図４では旋回開始位置から位置Ａまでの区間）では、コーナリング抵抗を車両１の減速に利用することができるので、この区間においてエネルギーロスは発生しない。
また、図４（ｃ）に示すように、目標ヨーレート設定部２２により設定されたヨーレートに応じてタイヤに発生するコーナリング抵抗の最大値は、定常円旋回において発生するコーナリング抵抗より大きいが、図４（ｃ）に示したコーナリング抵抗が図４（ｂ）に示した加減速度制御曲線における減速度を達成するために要求される制動力以上又は加減速度制御曲線において加速度が正の区間（図４では位置Ａから旋回終了位置までの区間）においてタイヤに発生するコーナリング抵抗の総量は、定常円旋回の場合に同区間で発生するコーナリング抵抗の総量よりも小さい。従って、図４（ｄ）に示すように、車両１が走行ライン生成装置により設定された加減速度制御曲線及びヨーレート制御曲線に従ってカーブ３８を走行した場合に発生するコーナリング抵抗によるエネルギーロスは、定常円旋回をした場合のエネルギーロスと比較して大幅に低減される。 Here, the cornering resistance shown in FIG. 4C is a section below the braking force required to achieve the deceleration in the acceleration / deceleration control curve shown in FIG. 4B (from the turning start position in FIG. 4). In the section up to the position A), the cornering resistance can be used for deceleration of the vehicle 1, so that no energy loss occurs in this section.
Further, as shown in FIG. 4 (c), the maximum value of the cornering resistance generated in the tire in accordance with the yaw rate set by the target yaw rate setting unit 22 is larger than the cornering resistance generated in the steady circular turning. The cornering resistance shown in (c) is greater than or equal to the braking force required to achieve the deceleration in the acceleration / deceleration control curve shown in FIG. 4B, or the acceleration is positive in the acceleration / deceleration control curve (in FIG. 4). The total amount of cornering resistance generated in the tire in the section from the position A to the turn end position) is smaller than the total amount of cornering resistance generated in the same section in the case of steady circular turning. Therefore, as shown in FIG. 4D, the energy loss due to the cornering resistance that occurs when the vehicle 1 travels along the curve 38 according to the acceleration / deceleration control curve and the yaw rate control curve set by the travel line generator is a steady circle. Compared to energy loss when turning, it is greatly reduced.

また、図５に示すように、目標ヨーレート補正部２４は、目標ヨーレート設定部２２により設定されたヨーレート制御曲線を、カーブ３８における上り勾配の区間では、目標ヨーレートを減少させるように補正し、下り勾配の区間では、目標ヨーレートを増加させるように補正する。
即ち、カーブ３８における上り勾配の区間では、前輪の荷重が減少することによりタイヤのコーナリングフォースが減少するが、目標ヨーレートが減少側に補正されているので、目標ヨーレートを達成するために必要となる操舵角の増大が抑制され、これにより、コーナリング抵抗の増加が抑制される。
一方、カーブ３８における下り勾配の区間では、前輪の荷重が増加することによりタイヤのコーナリングフォースが増大するが、目標ヨーレートが増加側に補正されているので、目標ヨーレートを達成するために必要となる操舵角を維持しつつ、より早い旋回を実現することができ、これにより、上り勾配の区間における目標ヨーレートの減少を補うことができる。 Further, as shown in FIG. 5, the target yaw rate correction unit 24 corrects the yaw rate control curve set by the target yaw rate setting unit 22 so as to decrease the target yaw rate in the upward slope section of the curve 38, and In the gradient section, correction is made to increase the target yaw rate.
That is, in the ascending slope section of the curve 38, the tire cornering force decreases as the front wheel load decreases. However, the target yaw rate is corrected to the decreasing side, so that it is necessary to achieve the target yaw rate. An increase in steering angle is suppressed, thereby suppressing an increase in cornering resistance.
On the other hand, in the downward slope section of the curve 38, the tire cornering force increases as the front wheel load increases. However, the target yaw rate is corrected to the increasing side, and is necessary to achieve the target yaw rate. Faster turning can be realized while maintaining the steering angle, and this can compensate for a decrease in the target yaw rate in the uphill section.

次に、本発明の実施形態のさらなる変形例を説明する。
上述した実施形態においては、車両１の走行ライン生成装置を搭載する車両１は、動力源としてガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃エンジン２８を搭載する場合を例として説明したが、これらのエンジン２８に代えて、あるいはこれらのエンジン２８と共に、動力源として車両１にバッテリ及びモータを搭載してもよい。この場合、加減速制御部３２は、加減速制御処理において設定された加減速度制御曲線に従って、車両１のモータ及びブレーキ３０を制御する。 Next, further modifications of the embodiment of the present invention will be described.
In the above-described embodiment, the vehicle 1 equipped with the travel line generation device of the vehicle 1 has been described as an example in which an internal combustion engine 28 such as a gasoline engine or a diesel engine is mounted as a power source. Instead, or together with these engines 28, a battery and a motor may be mounted on the vehicle 1 as a power source. In this case, the acceleration / deceleration control unit 32 controls the motor and the brake 30 of the vehicle 1 according to the acceleration / deceleration control curve set in the acceleration / deceleration control process.

上述した実施形態において、目標加減速度設定部２０は、加減速度制御曲線が直線状になるように目標加減速度を設定しているが、車両１の進行方向の加速度がカーブ３８の開始位置から終了位置へ向かうにつれて単調増加する限りにおいて、加減速度制御曲線が例えばｃｏｓカーブのような曲線状に目標加減速度を設定してもよい。
また、上述した実施形態において、目標ヨーレート設定部２２は、ヨーレート制御曲線が直線状になるように目標ヨーレートを設定しているが、車両１の進行方向の加速度がカーブ３８の開始位置から終了位置へ向かうにつれて単調増加する限りにおいて、加減速度制御曲線が例えばｃｏｓカーブのような曲線状に目標加減速度を設定してもよい。 In the embodiment described above, the target acceleration / deceleration setting unit 20 sets the target acceleration / deceleration so that the acceleration / deceleration control curve is linear, but the acceleration in the traveling direction of the vehicle 1 ends from the start position of the curve 38. The acceleration / deceleration control curve may set the target acceleration / deceleration in a curved shape such as a cos curve as long as it monotonously increases toward the position.
In the above-described embodiment, the target yaw rate setting unit 22 sets the target yaw rate so that the yaw rate control curve is linear, but the acceleration in the traveling direction of the vehicle 1 is changed from the start position of the curve 38 to the end position. The target acceleration / deceleration may be set in a curve shape such as a cos curve as long as it increases monotonously as it goes to.

次に、上述した本発明の各実施形態及び本発明の実施形態の変形例による車両１の走行ライン生成装置の効果を説明する。   Next, effects of the travel line generation device for the vehicle 1 according to each of the above-described embodiments of the present invention and modifications of the embodiments of the present invention will be described.

まず、目標加速度設定部は、カーブ３８の開始位置と終了位置との間における車両１の進行方向の目標加速度を、カーブ３８の開始位置から終了位置へ向かうにつれて負の値から正の値へ単調増加するように設定し、目標ヨーレート設定部２２は、カーブ３８の開始位置と終了位置との間における車両１の目標ヨーレートを、カーブ３８の開始位置からカーブ３８の開始位置と終了位置との間にある中間位置へ向かうにつれて単調増加し、この中間位置からカーブ３８の終了位置へ向かうにつれて単調減少するように設定するので、車速が高く目標ヨーレートを大きくすると操舵角が増大し易いカーブ３８の開始位置及び終了位置の近傍では目標ヨーレートを小さい値に抑えて操舵角の増大を抑制し、車速が低く目標ヨーレートを大きくしても操舵角の増大を抑制できる中間位置近傍では目標ヨーレートを大きい値にすることによって、カーブ３８の通過に要する時間を延ばすことなくタイヤに発生するコーナリング抵抗を低減することができると共に、目標加速度が負の値の区間ではタイヤに発生するコーナリング抵抗を車両１の減速に利用することができ、これにより、コーナリング抵抗によるエネルギーロスを低減することができる。従って、カーブ３８への進入から脱出に至る燃費に優れた走行ライン４０を生成することができる。   First, the target acceleration setting unit monotonously changes the target acceleration in the traveling direction of the vehicle 1 between the start position and the end position of the curve 38 from a negative value to a positive value as it goes from the start position to the end position of the curve 38. The target yaw rate setting unit 22 sets the target yaw rate of the vehicle 1 between the start position and the end position of the curve 38 between the start position and the end position of the curve 38 from the start position of the curve 38. The curve 38 is monotonically increased toward the intermediate position and monotonically decreased from the intermediate position toward the end position of the curve 38. Therefore, the start of the curve 38 where the steering angle easily increases when the vehicle speed is high and the target yaw rate is increased. In the vicinity of the position and end position, the target yaw rate is suppressed to a small value to suppress an increase in the steering angle, the vehicle speed is decreased and the target yaw rate is increased. By increasing the target yaw rate in the vicinity of the intermediate position where the increase of the steering angle can be suppressed, the cornering resistance generated in the tire can be reduced without increasing the time required for passing the curve 38, and the target acceleration is negative. In the interval of the value, the cornering resistance generated in the tire can be used for deceleration of the vehicle 1, thereby reducing the energy loss due to the cornering resistance. Therefore, it is possible to generate the travel line 40 having excellent fuel efficiency from entering the curve 38 to exiting.

また、目標ヨーレート設定部２２は、カーブ３８の曲率半径最小位置を中間位置とするので、カーブ３８の形状に合わせて目標ヨーレートを設定することができ、カーブ３８をスムーズに旋回しつつコーナリング抵抗によるエネルギーロスを低減することが可能な走行ライン４０を生成することができる。   Further, the target yaw rate setting unit 22 sets the minimum curvature radius position of the curve 38 as an intermediate position, so that the target yaw rate can be set in accordance with the shape of the curve 38, and the curve 38 is smoothly turned by the cornering resistance. The traveling line 40 capable of reducing energy loss can be generated.

また、目標加減速度設定部２０は、中間位置における目標加速度を０に設定するので、目標ヨーレートが最大値となる中間位置において車速を最小として操舵角の増大を抑制することができ、カーブ３８をスムーズに旋回しつつコーナリング抵抗によるエネルギーロスを低減することが可能な走行ライン４０を生成することができる。   Further, since the target acceleration / deceleration setting unit 20 sets the target acceleration at the intermediate position to 0, the vehicle speed can be minimized at the intermediate position where the target yaw rate becomes the maximum value, and the increase of the steering angle can be suppressed. It is possible to generate the travel line 40 capable of reducing energy loss due to cornering resistance while smoothly turning.

また、目標ヨーレート補正部２４は、カーブ３８における上り勾配の区間では、目標ヨーレートを減少させるように補正し、下り勾配の区間では、目標ヨーレートを増加させるように補正するので、カーブ３８における上り勾配の区間では、前輪の荷重が減少することによりタイヤのコーナリングフォースが減少するが、目標ヨーレートを減少側に補正することにより、目標ヨーレートを達成するために必要となる操舵角の増大を抑制でき、これにより、コーナリング抵抗の増加を抑制することができる。また、カーブ３８における下り勾配の区間では、前輪の荷重が増加することによりタイヤのコーナリングフォースが増大するが、目標ヨーレートを増加側に補正することにより、目標ヨーレートを達成するために必要となる操舵角を維持しつつ、より早い旋回を実現することができ、これにより、上り勾配の区間における目標ヨーレートの減少を補うことができる。従って、カーブ３８の通過に要する時間を延ばすことなく、カーブ３８への進入から脱出に至る燃費に優れた走行ライン４０を生成することができる。   Further, the target yaw rate correction unit 24 corrects the target yaw rate to decrease in the upward gradient section of the curve 38 and corrects the target yaw rate to increase in the downward gradient section. In this section, the cornering force of the tire decreases as the load on the front wheels decreases, but by correcting the target yaw rate to the decreasing side, it is possible to suppress an increase in the steering angle necessary to achieve the target yaw rate, Thereby, the increase in cornering resistance can be suppressed. In the downward slope section of the curve 38, the tire cornering force increases as the load on the front wheel increases, but the steering necessary to achieve the target yaw rate by correcting the target yaw rate to the increasing side. A faster turn can be achieved while maintaining the angle, which can compensate for a decrease in the target yaw rate in the uphill section. Therefore, it is possible to generate the travel line 40 with excellent fuel efficiency from entering the curve 38 to exiting without extending the time required for the curve 38 to pass.

１ 車両
２ 車外カメラ
４ 地図データベース
６ ＧＰＳ
８ 車速センサ
１０ 加速度センサ
１２ ヨーレートセンサ
１４ ＥＣＵ
１６ カーブ形状情報取得部
１８ 最大横加速度取得部
２０ 目標加減速度設定部
２２ 目標ヨーレート設定部
２４ 目標ヨーレート補正部
２６ 生成ライン評価部
２８ エンジン
３０ ブレーキ
３２ 加減速制御部
３４ 電動パワーステアリング
３６ ステアリングトルクコントローラ
３８ カーブ
４０ 走行ライン 1 Vehicle 2 Outside Camera 4 Map Database 6 GPS
8 Vehicle speed sensor 10 Acceleration sensor 12 Yaw rate sensor 14 ECU
16 Curve shape information acquisition unit 18 Maximum lateral acceleration acquisition unit 20 Target acceleration / deceleration setting unit 22 Target yaw rate setting unit 24 Target yaw rate correction unit 26 Generation line evaluation unit 28 Engine 30 Brake 32 Acceleration / deceleration control unit 34 Electric power steering 36 Steering torque controller 38 curve 40 driving line

Claims (3)

カーブへの進入から脱出に至る車両の走行ラインを生成する走行ライン生成装置であって、
カーブの形状情報を取得するカーブ形状情報取得手段と、
上記カーブの開始位置と終了位置との間における車両の進行方向の目標加速度を、上記カーブの開始位置から終了位置へ向かうにつれて負の値から正の値へ単調増加するように設定する目標加速度設定手段と、
上記カーブの開始位置と終了位置との間における車両の目標ヨーレートを、上記カーブの開始位置から上記カーブの開始位置と終了位置との間にある中間位置へ向かうにつれて単調増加し、この中間位置から上記カーブの終了位置へ向かうにつれて単調減少するように設定する目標ヨーレート設定手段と、を有することを特徴とする車両の走行ライン生成装置。 A travel line generation device that generates a travel line of a vehicle from entry to exit to a curve,
Curve shape information acquisition means for acquiring curve shape information;
Target acceleration setting that sets the target acceleration in the vehicle traveling direction between the start position and end position of the curve so as to monotonically increase from a negative value to a positive value as it goes from the start position to the end position of the curve Means,
The target yaw rate of the vehicle between the start position and end position of the curve increases monotonously from the start position of the curve toward the intermediate position between the start position and end position of the curve. Target vehicle yaw rate setting means for setting so as to monotonously decrease toward the end position of the curve. 上記目標ヨーレート設定手段は、上記カーブの曲率半径最小位置を上記中間位置とする請求項１に記載の車両の走行ライン生成装置。   2. The vehicle travel line generation device according to claim 1, wherein the target yaw rate setting means sets a minimum curvature radius position of the curve as the intermediate position. 上記目標加速度設定手段は、上記中間位置における上記目標加速度を０に設定する請求項１又は２に記載の車両の走行ライン生成装置。   The vehicle travel line generation device according to claim 1 or 2, wherein the target acceleration setting means sets the target acceleration at the intermediate position to zero.
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