JP2007257519A - Vehicular travel support device - Google Patents

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JP2007257519A JP2006083795A JP2006083795A JP2007257519A JP 2007257519 A JP2007257519 A JP 2007257519A JP 2006083795 A JP2006083795 A JP 2006083795A JP 2006083795 A JP2006083795 A JP 2006083795A JP 2007257519 A JP2007257519 A JP 2007257519A
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Takanori Kume
孝則 久米
Haruhisa Kore
治久 是
Shota Kawamata
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular travel support device capable of safely preventing collision by performing more proper collision avoidance control according to a situation. <P>SOLUTION: When the other vehicle having strong collision possibility is detected, a control unit 10 predicts a travel route of the other vehicle (S4), recognizes presence of a specific object inside a vehicle periphery search range, and sets a peripheral area of the recognized object as an ingress impossible area on the basis of the predicted travel route of the other vehicle. Thereafter, the control unit 10 calculates an avoidance route allowing avoidance of the collision with the other vehicle while avoiding the set ingress impossible area (S5), and leads a vehicle to the calculated avoidance route (S7). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両の衝突回避を支援する車両用走行支援装置に関する。   The present invention relates to a vehicular travel support apparatus that supports vehicle collision avoidance.

車車間通信(IVC : inter-vehicle communication)は、走行中の近接車両間の情報通信手段であり、ITS(Intelligent Transport Systems:高度道路交通システム)におけるキーテクノロジーの一つに位置づけられている。とりわけ、この車車間通信を利用して交通状況や周辺車両の挙動などをドライバーに提供し、安全運転の支援をサポートすることが期待されている。   Inter-vehicle communication (IVC) is an information communication means between traveling vehicles in proximity and is positioned as one of key technologies in ITS (Intelligent Transport Systems). In particular, it is expected to use this inter-vehicle communication to provide drivers with traffic conditions and behaviors of surrounding vehicles to support safe driving support.

特開平11−263190号公報(特許文献1)は、車車間通信を利用した乗員保護装置に関し、衝突可能性が大のときに自車の所定データ(位置情報、車速情報、進行方向情報等を含む)を相手車両に送信し、その相手車両がこれに基づいて乗員保護装置を作動させる技術を開示している。   Japanese Laid-Open Patent Publication No. 11-263190 (Patent Document 1) relates to an occupant protection device that uses inter-vehicle communication, and provides predetermined data (position information, vehicle speed information, traveling direction information, etc.) of the own vehicle when the possibility of collision is high (Including) is transmitted to the opponent vehicle, and the opponent vehicle operates the occupant protection device based on this.

一方、特開2000−276696号公報(特許文献2)は、車車間通信を利用した車両衝突回避制御装置に関し、車車間通信によって受信した他車両の位置データと存在確率データに基づいて、他車両の正確な運動情報を取得し、これに基づいて衝突回避制御を行う技術を開示している。   On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-276696 (Patent Document 2) relates to a vehicle collision avoidance control device using inter-vehicle communication, and based on the position data and existence probability data of the other vehicle received by inter-vehicle communication. A technique for acquiring accurate motion information and performing collision avoidance control based on this information is disclosed.

特開平11−263190号公報JP-A-11-263190 特開2000−276696号公報JP 2000-276696 A

しかし、上記した特許文献1にも2にも、相手車両との衝突を回避すべく、最も被害の少ないルートに車両をアクティブに誘導することについては開示されていない。   However, neither Patent Document 1 nor 2 described above discloses that the vehicle is actively guided to a route with the least damage in order to avoid a collision with the opponent vehicle.

本発明は、状況に応じてより適切な衝突回避制御を行うことで、安全に衝突を未然に防ぐことのできる車両用走行支援装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a vehicular travel support device that can safely prevent a collision by performing more appropriate collision avoidance control according to the situation.

本発明の一側面に係る車両用走行支援装置は、衝突可能性の高い相手車両を検出する検出手段と、前記相手車両の走行ルートを予測する予測手段と、車両周囲探索範囲内における特定の対象物の存在を認識する認識手段と、予測した前記相手車両の走行ルートに基づいて、認識した前記対象物の周辺領域を進入不可能領域として設定する領域設定手段と、設定した前記進入不可能領域を避けつつ前記相手車両との衝突を回避できる回避ルートを算出する算出手段と、算出した前記回避ルートに車両を誘導する誘導手段とを有することを特徴とする。   A vehicle travel support apparatus according to an aspect of the present invention includes a detection unit that detects a partner vehicle having a high possibility of a collision, a prediction unit that predicts a travel route of the partner vehicle, and a specific target within a vehicle surrounding search range. Recognition means for recognizing the presence of an object, area setting means for setting a peripheral area of the recognized object as an inaccessible area based on the predicted travel route of the opponent vehicle, and the set inaccessible area It has a calculation means for calculating an avoidance route capable of avoiding a collision with the opponent vehicle while avoiding the vehicle, and a guidance means for guiding the vehicle to the calculated avoidance route.

この構成によれば、自車周辺に存在している(電柱などの構造物、対向車線の他車両等の特定の対象物を避けつつ、相手車両との衝突を回避できるルートに車両が誘導されるので、ドライバーの衝突回避操作に起因する、相手車両以外の周辺の対象物への二次的衝突を起こすことなく、安全に衝突から回避することができる。   According to this configuration, the vehicle is guided to a route that exists around the own vehicle (a structure such as a utility pole, a specific object such as another vehicle on the opposite lane, etc., and can avoid a collision with the opponent vehicle. Therefore, it is possible to safely avoid a collision without causing a secondary collision with a surrounding object other than the opponent vehicle due to the collision avoidance operation of the driver.

本発明の好適な実施形態によれば、前記相手車両は自車の前方または後方に位置する車両であり、前記算出手段は、前記相手車両との追突を回避できる回避ルートを算出する。あるいは、前記相手車両は自車前方の交差点に進入する車両であり、前記算出手段は、前記相手車両との側面衝突を回避できる回避ルートを算出する。   According to a preferred embodiment of the present invention, the partner vehicle is a vehicle positioned in front of or behind the host vehicle, and the calculation means calculates an avoidance route that can avoid a rear-end collision with the partner vehicle. Alternatively, the opponent vehicle is a vehicle that enters an intersection ahead of the host vehicle, and the calculation means calculates an avoidance route that can avoid a side collision with the opponent vehicle.

このように、状況に応じて、追突あるいは側面衝突を効果的に防止できる。   Thus, rear-end collision or side collision can be effectively prevented depending on the situation.

本発明の好適な実施形態によれば、前記検出手段により前記相手車両が検出された後、当該相手車両との衝突を回避すべく自動ブレーキまたは自動スロットルを作動させる制御手段を更に有し、前記算出手段および前記誘導手段は、前記制御手段によっても衝突が避けられないと判断された場合に動作することが好ましい。   According to a preferred embodiment of the present invention, the apparatus further comprises control means for operating an automatic brake or an automatic throttle to avoid a collision with the opponent vehicle after the opponent vehicle is detected by the detection means, It is preferable that the calculating means and the guiding means operate when it is determined by the control means that a collision is unavoidable.

この構成によれば、自動ブレーキまたは自動スロットルによって衝突が回避できたにもかかわらず車両が回避ルートに誘導されてしまうことを防止できる。   According to this configuration, it is possible to prevent the vehicle from being guided to the avoidance route even though the collision can be avoided by the automatic brake or the automatic throttle.

本発明の好適な実施形態によれば、前記認識手段は画像センサまたはレーダを含み、前記特定の対象物は歩行者を含むことが好ましい。   According to a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the recognition means includes an image sensor or a radar, and the specific object includes a pedestrian.

この構成によれば、歩行者を事故に巻き込む事態を起こさずに済む。   According to this configuration, there is no need to cause a situation where a pedestrian is involved in an accident.

本発明の好適な実施形態によれば、前記算出手段により算出された前記回避ルートを、周辺の車両に報知する報知手段を更に有することが好ましい。   According to a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the information processing apparatus further includes notifying means for notifying a surrounding vehicle of the avoidance route calculated by the calculating means.

この構成によれば、周辺車両に確実に危険を知らせることができ、二次的被害を確実に防止できる。   According to this configuration, it is possible to reliably notify the surrounding vehicle of the danger and reliably prevent secondary damage.

本発明の好適な実施形態によれば、前記予測手段は、前記相手車両の情報を車車間通信または路車間通信によって取得する手段を含むことが好ましい。   According to a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the prediction means includes means for acquiring information on the opponent vehicle by vehicle-to-vehicle communication or road-to-vehicle communication.

車車間通信または路車間通信によって得られる情報は相手車両に関する有用な情報を含んでおり、これを利用することで相手車両の走行ルートの予測精度を高めることができる。   Information obtained by vehicle-to-vehicle communication or road-to-vehicle communication includes useful information regarding the opponent vehicle, and by using this information, the prediction accuracy of the travel route of the opponent vehicle can be enhanced.

本発明によれば、状況に応じてより適切な衝突回避制御を行うことで安全に衝突を未然に防ぐことのできる車両用走行支援装置が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the driving assistance apparatus for vehicles which can prevent a collision safely by performing more suitable collision avoidance control according to a condition is provided.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施に有利な具体例を示すにすぎない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決手段として必須のものであるとは限らない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It shows only the specific example advantageous for implementation of this invention. In addition, not all combinations of features described in the following embodiments are indispensable as means for solving the problems of the present invention.

図1は、本実施形態における走行支援装置の車両への配置構成を示す図、図2は、本実施形態における走行支援装置のハードウェア構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating an arrangement configuration of a driving support device in a vehicle according to the present embodiment, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the driving support device according to the present embodiment.

1は車車間通信を行うためのアンテナである。本実施形態における車車間通信は例えば、狭域通信 (DSRC : Dedicated Short Range Communication) により行われる。2はステアリング装置の操舵を作動させるステアリングアクチュエータ、3はブレーキを作動させるブレーキアクチュエータ、4はスロットルを作動させるスロットルアクチュエータである。5は衝突回避制御が行われる際に音声や画像によってその回避ルートをドライバーに提示するためのルート提示装置である。6はたとえばルームミラーの裏面(車両前方側)に取り付けられた前方監視カメラである。7r、7lはそれぞれ、たとえば右フロントドア、左フロントドアに取り付けられた右前側方監視カメラ、左前側方監視カメラである。8r、8lはそれぞれ、たとえば右リヤドア、左リヤドアに取り付けられた右後側方監視カメラ、左後側方監視カメラである。また、9は車両後方に取り付けられた後方監視カメラである。これらの各監視カメラはたとえばCCDあるいはCMOSセンサによって実現される。10はこの走行支援装置の制御を司る制御ユニットである。図2に示されるように、上記した各ユニットはこの制御ユニットに接続される。   Reference numeral 1 denotes an antenna for performing vehicle-to-vehicle communication. The inter-vehicle communication in the present embodiment is performed by, for example, narrow-range communication (DSRC). 2 is a steering actuator that operates steering of the steering device, 3 is a brake actuator that operates a brake, and 4 is a throttle actuator that operates a throttle. Reference numeral 5 denotes a route presentation device for presenting the avoidance route to the driver by voice or image when collision avoidance control is performed. Reference numeral 6 denotes, for example, a front monitoring camera attached to the rear surface (the vehicle front side) of the rearview mirror. Reference numerals 7r and 7l denote, for example, a right front side monitoring camera and a left front side monitoring camera attached to the right front door and the left front door, respectively. 8r and 8l are, for example, a right rear side monitoring camera and a left rear side monitoring camera attached to the right rear door and the left rear door, respectively. Reference numeral 9 denotes a rear monitoring camera attached to the rear of the vehicle. Each of these surveillance cameras is realized by a CCD or a CMOS sensor, for example. Reference numeral 10 denotes a control unit that controls the driving support apparatus. As shown in FIG. 2, each unit described above is connected to this control unit.

制御ユニット10は、CPU11、RAM12、ROM13を基本構成とするコンピュータである。ROM13には、図示のように本発明の走行支援処理を実現するための制御プログラム13aが記憶されている。   The control unit 10 is a computer having a CPU 11, a RAM 12, and a ROM 13 as basic configurations. The ROM 13 stores a control program 13a for realizing the driving support process of the present invention as shown in the figure.

以下、本実施形態における走行支援装置の機能概要を説明する。   Hereinafter, an outline of functions of the driving support device in the present embodiment will be described.

本実施形態における走行支援装置は基本的に、図3に示されるように、自車の周囲の探索範囲内における相手車両等を検出し、検出した相手車両との接近速度が速すぎる場合には、その相手車両の動作を予測しつつ、探索範囲内の周囲状況を見極めながら、最も安全な回避ルートを算出し、ステアリングアクチュエータ2、ブレーキアクチュエータ3、スロットルアクチュエータ4を制御して車両をその回避ルートに誘導する。   As shown in FIG. 3, the driving support device according to the present embodiment basically detects a partner vehicle or the like in the search range around the host vehicle, and the approaching speed with the detected partner vehicle is too high. The safest avoidance route is calculated while predicting the operation of the partner vehicle while determining the surrounding conditions within the search range, and the steering actuator 2, the brake actuator 3 and the throttle actuator 4 are controlled to control the vehicle. To guide.

さて、本実施形態では、図4に示されるように、上記した前方監視カメラ6、右前側方監視カメラ7r、左前側方監視カメラ7l、右後側方監視カメラ8r、左後側方監視カメラ8l、および後方監視カメラ9によって、車両の全方位をカバーするステレオカメラシステムが構成されている。このステレオカメラシステムによる撮影可能範囲が、図3に示した車両周囲探索範囲となる。この車両周囲探索範囲は、図4に示されるように、一般的な道路を走行中であれば、路肩や対向車線をカバーするものとする。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the front monitoring camera 6, the right front side monitoring camera 7r, the left front side monitoring camera 7l, the right rear side monitoring camera 8r, and the left rear side monitoring camera described above. 8l and the rear monitoring camera 9 constitute a stereo camera system that covers all directions of the vehicle. The photographing possible range by this stereo camera system is the vehicle surrounding search range shown in FIG. As shown in FIG. 4, the vehicle periphery search range covers a road shoulder and an oncoming lane when traveling on a general road.

このステレオカメラシステムによれば、公知のステレオ画像認識技術を用いて、図5に示されるように、車両周囲探索範囲内に位置する前方(後方)車両をはじめ、対向車線を走行する他車、路肩の歩行者、標識等の障害物などを認識することができる。また、このステレオカメラシステムにより得られた複数フレーム画像の差分およびそのフレームレートから、自車、相手車両、他車の走行速度、歩行者の歩行速度を算出することも可能であるし、そうすると、相手車両との接近速度を算出することも可能である。   According to this stereo camera system, using a known stereo image recognition technology, as shown in FIG. 5, other vehicles that travel in the oncoming lane, including forward (rear) vehicles located within the vehicle surrounding search range, It can recognize roadside pedestrians and obstacles such as signs. In addition, from the difference between the multiple frame images obtained by this stereo camera system and its frame rate, it is possible to calculate the traveling speed of the host vehicle, the partner vehicle, the other vehicle, the walking speed of the pedestrian, It is also possible to calculate the approach speed with the opponent vehicle.

本実施形態では、上記のステレオ画像認識によって認識された他車、歩行者、障害物などのある領域は、図6に示されるように、進入不可能領域として設定される。そして、図7に示されるように、設定された進入不可能領域を避けることができるルートが、回避ルートとして算出される。こうして、最も被害の少ない、最適な回避ルートに車両が誘導されることになる。   In the present embodiment, an area such as another vehicle, a pedestrian, and an obstacle recognized by the above stereo image recognition is set as an inaccessible area as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 7, a route that can avoid the set inaccessible area is calculated as an avoidance route. In this way, the vehicle is guided to the optimum avoidance route with the least damage.

以下、上述のような機能を実現する走行支援装置の処理手順を説明する。   Hereinafter, the process procedure of the driving assistance apparatus which implement | achieves the above functions is demonstrated.

走行支援装置は、上記したようなステレオカメラシステムを用いたステレオ画像認識によって常時、車両周囲探索範囲内を監視している。具体的には、車両周囲探索範囲内に位置する前方(後方)車両をはじめ、対向車線を走行する他車、路肩の歩行者、標識等の障害物などを認識する。また、ステレオカメラシステムにより得られた複数フレーム画像の差分およびそのフレームレートから、自車、相手車両、他車両の走行速度、歩行者の歩行速度も算出する。この結果を用いて、自車が前方車両に急接近あるいは後方車両が自車に急接近していることを検出することができる。なお、前方および後方にそれぞれミリ波レーダまたはレーザレーダを備え、これを用いて自車が前方車両に急接近あるいは後方車両が自車に急接近していることを検出するようにしてもよい。   The driving support device constantly monitors the vehicle surrounding search range by stereo image recognition using the stereo camera system as described above. Specifically, it recognizes obstacles such as a front (rear) vehicle located in the vehicle surrounding search range, other vehicles traveling in the oncoming lane, a roadside pedestrian, and a sign. Further, the traveling speed of the host vehicle, the partner vehicle, the other vehicle, and the walking speed of the pedestrian are also calculated from the difference between the frame images obtained by the stereo camera system and the frame rate. Using this result, it is possible to detect that the host vehicle is approaching the preceding vehicle or the rear vehicle is approaching the host vehicle. It should be noted that a millimeter wave radar or a laser radar may be provided in front and rear, respectively, and this may be used to detect whether the host vehicle is approaching the front vehicle or the rear vehicle is approaching the host vehicle.

監視の結果、自車が前方車両に急接近あるいは後方車両が自車に急接近していることが検出された場合には、図8に示されるフローチャートに従う処理が開始される。一方、交差点に接近した場合には、図12に示されるフローチャートに従う処理が開始される。なお、交差点に接近したかどうかは、たとえば、公知の路車間通信やGPS(グローバル・ポジショニング・システム)センサにより検出される現在位置情報を用いることで検知できる。これらのフローチャートに対応するプログラムは制御プログラム13aに含まれ、CPU11によって実行されるものである。   As a result of monitoring, when it is detected that the own vehicle is approaching the preceding vehicle or the rear vehicle is approaching the own vehicle, processing according to the flowchart shown in FIG. 8 is started. On the other hand, when approaching the intersection, processing according to the flowchart shown in FIG. 12 is started. Whether or not the vehicle has approached the intersection can be detected, for example, by using current road-vehicle communication or current position information detected by a GPS (global positioning system) sensor. Programs corresponding to these flowcharts are included in the control program 13a and executed by the CPU 11.

まず、自車が前方車両に急接近あるいは後方車両が自車に急接近していることが検出された場合の処理(図8)を説明する。   First, a process (FIG. 8) in the case where it is detected that the own vehicle has suddenly approached the preceding vehicle or the rear vehicle has suddenly approached the own vehicle will be described.

ステップS2で、自車が前方車両に急接近しているのであれば、ブレーキアクチュエータ3を作動させて自動ブレーキ制御を行い、後方車両が自車に急接近しているのであれば、スロットルアクチュエータ4を作動させて自動スロットル制御を行う。   If it is determined in step S2 that the host vehicle is approaching the vehicle ahead, the brake actuator 3 is operated to perform automatic brake control. If the vehicle behind the vehicle is approaching the host vehicle, the throttle actuator 4 is operated. Operates to perform automatic throttle control.

その後ステップS3で、追突判定として、ステップS2の処理だけで安全に急接近を解消できるかどうかを判断する。この時点で安全に急接近を解消できるのであれば、その後、上記自動ブレーキ/スロットル制御を解除して、以降のステップは実行されない。   Thereafter, in step S3, it is determined whether the sudden approach can be safely eliminated by only the process of step S2 as the rear-end collision determination. If the quick approach can be resolved safely at this point, then the automatic brake / throttle control is released and the subsequent steps are not executed.

一方、安全に急接近を解消できないと判断される場合には、ステップS4に進み、たとえば当該急接近している相手車両とアンテナ1を介して車車間通信を行い、あるいは、路車間通信を行い、当該相手車両の動作予測情報を取得する。具体的には、車車間通信によって、相手車両の位置情報、進行方向の情報、走行状態(車速、操舵角を含む。)、故障情報、ドライバー状態情報など、を動作予測情報として取得する。   On the other hand, if it is determined that the sudden approach cannot be safely resolved, the process proceeds to step S4, for example, the vehicle-to-vehicle communication is performed with the partner vehicle that is approaching rapidly, or the road-to-vehicle communication is performed. Then, the motion prediction information of the opponent vehicle is acquired. Specifically, the position information of the opponent vehicle, the information on the traveling direction, the traveling state (including the vehicle speed and the steering angle), the failure information, the driver state information, and the like are acquired as the motion prediction information by inter-vehicle communication.

なお、このステップS3からステップS4に遷移する時点で、ドライバーに衝突の危険を知らせる警報音などを出力することも好ましいであろう。   At the time of transition from step S3 to step S4, it may be preferable to output an alarm sound for notifying the driver of the danger of collision.

次に、ステップS5で、回避ルートの予測処理を行う。この回避ルート予測処理の詳細は後述する。続くステップS6では、ルート提示装置5によりステップS5で予測した回避ルートを提示する。そして、ステップS7で、回避ルートに従い、ステアリングアクチュエータ3を作動させてトルクアシストもしくは自動ステアリングを行い、および/または、スロットルアクチュエータ4を作動させて自動スロットルを行うなどの衝突回避動作をとる。また、このとき、相手車両を含む周辺の車両に、回避ルート情報を送信するとよい。これは、周辺の車両に危険を報知するためである。および/または、周囲に危険を知らせるべくウインカーを点灯させるようにしてもよい。   Next, in step S5, avoidance route prediction processing is performed. Details of the avoidance route prediction process will be described later. In subsequent step S6, the route presentation device 5 presents the avoidance route predicted in step S5. Then, in step S7, according to the avoidance route, a collision avoidance operation such as operating the steering actuator 3 to perform torque assist or automatic steering and / or operating the throttle actuator 4 to perform automatic throttle is performed. At this time, the avoidance route information may be transmitted to surrounding vehicles including the opponent vehicle. This is to notify the surrounding vehicles of the danger. And / or the blinker may be turned on to inform the surroundings of the danger.

図9は、ステップS5の回避ルート予測処理の詳細を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing details of the avoidance route prediction process in step S5.

まず、ステップS601では、ステップS1で認識した、車両周囲探索範囲内に位置する前方(後方)車両、対向車線を走行する他車、路肩の歩行者、標識等の障害物などの情報、および算出された速度の情報を入力する。   First, in step S601, information recognized in step S1, such as a front (rear) vehicle located in the vehicle surrounding search range, another vehicle traveling in an oncoming lane, a roadside pedestrian, an obstacle such as a sign, and the like are calculated. Enter the speed information.

次に、ステップS602で、ステップS4で取得した相手車両の動作予測情報に基づいて、当該相手車両の走行ルートの予測を行う。   Next, in step S602, the travel route of the partner vehicle is predicted based on the motion prediction information of the partner vehicle acquired in step S4.

具体的には、図14に示すような自車両を原点としたx-y座標平面において、現在の相手車両の位置を座標 (x , y) とし、相手車両の車速と進行方向、操舵角から、x方向の速度x'とy方向の速度y'を算出し、現在から所定時間tが経過した後の相手車両の位置を座標 (x + x't , y + y't) として、座標 (x , y) から座標 (x + x't , y + y't) に向かうベクトルを予測走行ルートとする。   Specifically, on the xy coordinate plane with the host vehicle as the origin as shown in FIG. 14, the current position of the partner vehicle is the coordinate (x, y), and the vehicle speed, traveling direction, and steering angle of the partner vehicle are The velocity x 'in the direction and the velocity y' in the y direction are calculated, and the coordinates (x + x't, y + y't) are used as coordinates (x + x't, y + y't) after a predetermined time t has elapsed since the present. , y) to the coordinates (x + x't, y + y't) as the predicted travel route.

または、相手車両の動作予測情報として相手車両のナビゲーションシステムの進路指示情報および地図情報を取得し、これらの情報に基づいて相手車両の走行ルートを予測するようにしてもよい。例えば、相手車両が交差点付近に位置しており、相手車両のナビゲーションシステムの進路指示情報が右折を示している場合には、現在の相手車両の位置から交差点に進入し交差点を右折するルートを、相手車両の走行ルートと予測する。   Alternatively, the route instruction information and map information of the navigation system of the partner vehicle may be acquired as the motion prediction information of the partner vehicle, and the travel route of the partner vehicle may be predicted based on these information. For example, if the opponent vehicle is located near the intersection and the direction indication information in the navigation system of the opponent vehicle indicates a right turn, the route to enter the intersection from the current position of the opponent vehicle and turn right at the intersection, Predict the driving route of the opponent vehicle.

あるいは、相手車両の動作予測情報として相手車両の位置、進行方向、走行状態、故障情報、ドライバー状態情報などを、自車においてあらかじめ多数記憶しておき、所定時間tの間に車両が走行するルートを表すモデルにおける動作予測情報を比較し、近似度の高い走行ルートのモデルを、相手車両の動作予測情報を得た時点からの予測走行ルートとするようにしてもよい。例えば、図14に示すような自車両を原点としたx-y座標平面において、相手車両の位置を座標(x , y)とし、相手車両の動作予測情報として、位置、車速、進行方向、操舵角を相手車両から得る。得られた相手車両の動作予測情報と、図15(a)〜(c)に示すような自車両の持つ複数の走行ルートモデルの位置、車速、進行方向、操舵角の動作予測情報を、以下に示すような評価式に当てはめて評価値Liを求めることにより、動作予測情報の近似度を評価する。評価値Liが最小となる走行ルートモデルを最も相手車両の走行ルートと近似しているモデルとして、これを現時点から時間t経過後までの相手車両の予測走行ルートとする。評価式は例えば次のようなものである。
Li=d1|x-xmi|+d2|y-ymi|+d3|v-vmi|+d4|θ-θmi|+d5|ω-ωmi| (i=1, ..., 3)
ただし、Liはi番目のルートモデルのパラメータと相手車両のパラメータとを比較した場合の評価値、dj (j=1,…,5) はパラメータにかける重み係数、x、y、v、θ、ωはそれぞれ、相手車両のx座標、y座標、車速、進行方向角度、操舵角を表し、xmi、ymi、vmi、θmi、ωmiはそれぞれi番目のルートモデルのx座標、y座標、車速、進行方向角度、操舵角を表す。
Alternatively, as the operation prediction information of the opponent vehicle, the route, the traveling direction, the running state, the failure information, the driver state information, etc. of the opponent vehicle are stored in advance in the own vehicle, and the route on which the vehicle runs during the predetermined time t It is also possible to compare the motion prediction information in the models representing the vehicle and set the travel route model having a high degree of approximation as the predicted travel route from the time when the motion prediction information of the opponent vehicle is obtained. For example, in the xy coordinate plane with the own vehicle as the origin as shown in FIG. 14, the position of the opponent vehicle is the coordinate (x, y), and the position, vehicle speed, traveling direction, and steering angle are set as the opponent vehicle motion prediction information Obtain from the opponent vehicle. The obtained motion prediction information of the opponent vehicle and the motion prediction information of the positions, vehicle speeds, traveling directions, and steering angles of the plurality of travel route models of the host vehicle as shown in FIGS. The degree of approximation of the motion prediction information is evaluated by obtaining an evaluation value L i by applying the evaluation formula shown in FIG. The travel route model with the smallest evaluation value L i is assumed to be the model that most closely approximates the travel route of the opponent vehicle, and this is assumed as the predicted travel route of the opponent vehicle from the current time until the elapse of time t. The evaluation formula is as follows, for example.
L i = d 1 | xx mi | + d 2 | yy mi | + d 3 | vv mi | + d 4 | θ-θ mi | + d 5 | ω-ω mi | (i = 1, ..., 3)
However, L i is an evaluation value when comparing the parameter of the i-th route model and the parameter of the opponent vehicle, d j (j = 1, ..., 5) is a weighting factor applied to the parameter, x, y, v, theta, respectively omega, x-coordinate of the opponent vehicle, y coordinates, speed, direction of travel angle, represents the steering angle, x mi, y mi, v mi, θ mi, ω mi is the x coordinate of the i-th root model, respectively , Y coordinate, vehicle speed, traveling direction angle, and steering angle.

続くステップS603〜S606ではそれぞれ、相手車両、他車両、歩行者、障害物についての進入不可能領域を設定する。   In the subsequent steps S603 to S606, inaccessible areas for the opponent vehicle, the other vehicle, the pedestrian, and the obstacle are set.

具体的には、ステップS603では、たとえば自車の速度に応じて定められる単位時間Tの間に相手車両が通ると予測されるルートに、図10の(a)に示されるような、所定の幅dvehをもたせた領域を第1の進入不可能領域K1に設定する。 Specifically, in step S603, for example, a predetermined route as shown in (a) of FIG. 10 is displayed on a route predicted that the opponent vehicle passes during a unit time T determined according to the speed of the host vehicle. The area having the width d veh is set as the first inaccessible area K1.

ステップS604では、他車両の位置および速度から、単位時間Tの間に動く距離を計算し、図10の(c)に示されるような、所定の幅dvedをもたせた領域を第2の進入不可能領域K2に設定する。 In step S604, the distance traveled during the unit time T is calculated from the position and speed of the other vehicle, and a region having a predetermined width d ved as shown in FIG. Set to impossible area K2.

ステップS605では、歩行者の位置および速度から、単位時間Tの間に動く距離を計算し、図10の(b)に示されるような、所定の幅dpedをもたせた領域を第3の進入不可能領域K3に設定する。 In step S605, the distance moved during the unit time T is calculated from the position and speed of the pedestrian, and an area having a predetermined width d ped as shown in FIG. Set to impossible area K3.

そしてステップS606では、障害物の位置および大きさから、障害物を含むような幅dobsの領域を第4の進入不可能領域K4に設定する(図示省略)。 In step S606, based on the position and size of the obstacle, an area having a width d obs including the obstacle is set as a fourth inaccessible area K4 (not shown).

以下のステップでは、上記のようにして求められた各進入不可能領域を避けつつ最適な回避ルートを探索する。図11はステップS607以降の処理の説明図である。同図には、自車を原点とするx−y座標平面が規定され、このx−y座標平面における各進入不可能領域の位置関係の例が示されている。ここで、l1〜l5は自車から見える進入不可能領域の境界までの距離、θ1〜θ5はy軸を基準としたl1〜l5の角度を示している。ベクトルb1〜b5はそれぞれ、長さl1〜l5、角度θ1〜θ5のベクトルを表す。また、v1〜v3はそれぞれ、他車両、相手車両、歩行者についての算出された移動速度を表す。 In the following steps, an optimal avoidance route is searched for while avoiding each inaccessible area obtained as described above. FIG. 11 is an explanatory diagram of processing after step S607. In the figure, an xy coordinate plane with the own vehicle as the origin is defined, and an example of the positional relationship of each inaccessible area on the xy coordinate plane is shown. Here, l 1 to l 5 is the distance to the boundary of the entrance prohibited areas visible from the vehicle, theta 1 through? 5 represents the angle of l 1 to l 5 relative to the y-axis. Each vector b 1 ~b 5 represents a vector of length l 1 to l 5, the angle theta 1 through? 5. Further, v 1 to v 3 represent calculated moving speeds for the other vehicle, the partner vehicle, and the pedestrian, respectively.

ステップS607では、隣り合う進入不可能領域間の距離を算出する。たとえば、相手車両に係る第1の進入不可能領域K1と他車両に係る第2の進入不可能領域K2との距離D1は、
1=|b1−b2
で表され、歩行者に係る第3の進入不可能領域K3と障害物に係る第4の進入不可能領域K4との距離D2は、
2=|b3−b4
で表される。この他、第2の進入不可能領域K2と第3の進入不可能領域K3との距離なども同様に算出される。
In step S607, the distance between adjacent inaccessible areas is calculated. For example, the distance D 1 between the first inaccessible area K1 related to the opponent vehicle and the second inaccessible area K2 related to the other vehicle is:
D 1 = | b 1 −b 2 |
The distance D 2 between the third inaccessible area K3 related to the pedestrian and the fourth inaccessible area K4 related to the obstacle is
D 2 = | b 3 −b 4 |
It is represented by In addition, the distance between the second inaccessible area K2 and the third inaccessible area K3 is calculated in the same manner.

次に、ステップS608で、上記の進入不可能領域間距離が所定の最低距離Dminに満たない場合、当該進入不可能領域間は回避先候補から除外する。 Next, in step S608, when the distance between the inaccessible areas is less than the predetermined minimum distance Dmin , the inaccessible areas are excluded from the avoidance destination candidates.

次に、ステップS609で、残った進入不可能領域間の角度Δθを算出する。たとえば、相手車両に係る第1の進入不可能領域K1と他車両に係る第2の進入不可能領域K2との角度Δθ1は、
Δθ1=|θ1−θ2
で表され、歩行者に係る第3の進入不可能領域K3と障害物に係る第4の進入不可能領域K4との角度Δθ2は、
Δθ2=|θ3−θ4
で表される。
Next, in step S609, an angle Δθ between the remaining inaccessible areas is calculated. For example, the angle Δθ 1 between the first inaccessible area K1 related to the opponent vehicle and the second inaccessible area K2 related to the other vehicle is:
Δθ 1 = | θ 1 −θ 2 |
The angle Δθ 2 between the third inaccessible area K3 related to the pedestrian and the fourth inaccessible area K4 related to the obstacle is
Δθ 2 = | θ 3 −θ 4 |
It is represented by

次に、ステップS610で、ステップS609で算出した角度のうち最大の角度Δθmaxを選択する。 Next, in step S610, the maximum angle Δθ max among the angles calculated in step S609 is selected.

次に、ステップS611で、原点から、最大角度Δθmaxをなす2つのベクトル間の中心角度を通るルートを作成する。たとえば、最大角度Δθmaxが上記のΔθ2であったとすると、ベクトルb3−b4間の中心角度Δθ2/2+θ3を通るルートが作成される。 Next, in step S611, a route that passes through the center angle between the two vectors forming the maximum angle Δθ max from the origin is created. For example, the maximum angle [Delta] [theta] max is assuming that a [Delta] [theta] 2 of the route passing through the center angle Δθ 2/2 + θ 3 between the vector b 3 -b 4 is created.

次に、ステップS612で、ステップS611で作成したルートの角度が、自車が向くことが可能な限界角度θmax以下であるという条件を満たすかを判断する。この条件を満たす場合にはステップS614に進み、ステップS611で作成したルートを回避ルートとして設定する。一方、この条件を満たさない場合は、そのようなルートに自車を向けることが不可能である場合であるから、ステップS613に進み、現在のΔθmaxを破棄し、次に大きいΔθをΔθmaxに設定して、ステップS611に戻って処理を繰り返す。 Next, in step S612, it is determined whether the condition that the angle of the route created in step S611 is equal to or smaller than a limit angle θ max that the host vehicle can face is determined. If this condition is satisfied, the process proceeds to step S614, and the route created in step S611 is set as an avoidance route. On the other hand, if this condition is not satisfied, it is impossible to direct the vehicle to such a route, so the process proceeds to step S613, the current Δθ max is discarded, and the next largest Δθ is changed to Δθ max. Then, the process returns to step S611 to repeat the process.

続いて、自車が交差点に接近した場合の処理(図12)を説明する。この場面では交差点に進入した車両との側面衝突を避けることを主眼におく。   Next, a process when the vehicle approaches the intersection (FIG. 12) will be described. The main focus of this scene is to avoid side collisions with vehicles entering the intersection.

まず、ステップS11で、その交差点周辺にある車両の情報を、たとえば道路に設置されている情報提供手段から、あるいは、車載端末間通信によって、取得する。   First, in step S11, information on vehicles in the vicinity of the intersection is acquired from, for example, information providing means installed on the road or by communication between in-vehicle terminals.

次に、ステップS12で、たとえばステレオカメラシステムを用いたステレオ画像認識によって、赤信号側の車線もしくは右折車線にいる車両の速度を検出する。   Next, in step S12, the speed of the vehicle in the red traffic light lane or the right turn lane is detected by, for example, stereo image recognition using a stereo camera system.

次に、ステップS13で、ステップS12で検出した特定車線上の車両の速度に基づき、交差点の手前では停止せずに進入してくるおそれがあるかを判断する。   Next, in step S13, based on the speed of the vehicle on the specific lane detected in step S12, it is determined whether there is a possibility of entering without stopping before the intersection.

次に、ステップS14で、ブレーキアクチュエータ3を作動させて自動ブレーキ制御を行う。その後ステップS15で、側面衝突判定として、ステップS14の処理だけで安全に進入車両との側面衝突を回避できるかどうかを判断する。この時点で安全に衝突を回避できるのであれば、その後、自動ブレーキ制御を解除して、以降のステップは実行されない。   Next, in step S14, the brake actuator 3 is operated to perform automatic brake control. Thereafter, in step S15, it is determined whether the side collision with the approaching vehicle can be safely avoided by only the processing in step S14 as the side collision determination. If the collision can be safely avoided at this point, then the automatic brake control is released and the subsequent steps are not executed.

一方、安全に側面衝突を回避できないと判断される場合には、ステップS16に進み、たとえば当該進入車両と、アンテナ1を介して車車間通信を行い、当該進入車両の進路予測情報を取得する。具体的には、車車間通信によって、相手車両の位置情報、進行方向の情報、走行状態(車速、操舵角を含む。)、故障情報、ドライバー状態情報など、を動作予測情報として取得する。   On the other hand, when it is determined that the side collision cannot be safely avoided, the process proceeds to step S16, and vehicle-to-vehicle communication is performed with the approaching vehicle via the antenna 1, for example, and the route prediction information of the approaching vehicle is acquired. Specifically, the position information of the opponent vehicle, the information on the traveling direction, the traveling state (including the vehicle speed and the steering angle), the failure information, the driver state information, and the like are acquired as the motion prediction information by inter-vehicle communication.

そして、上述した処理と同様に、回避ルートの予測(ステップS5)、ルート提示(ステップS6)、回避動作(ステップS7)を実行する。   Then, similarly to the processing described above, avoidance route prediction (step S5), route presentation (step S6), and avoidance operation (step S7) are executed.

図13の(a)は、自車が交差点に接近し、左側から相手車両が進入してくる場面でのステップS5の回避ルート予測の適用例を示している。これは上述した図11と同様に、自車を原点とするx−y座標平面における位置関係を示したものである。このような場面においても、図9のフローチャートに示したような回避ルートの予測処理を適用可能である。   FIG. 13A shows an application example of the avoidance route prediction in step S5 in a scene where the host vehicle approaches the intersection and the opponent vehicle enters from the left side. This shows the positional relationship in the xy coordinate plane with the own vehicle as the origin, as in FIG. 11 described above. Even in such a situation, the avoidance route prediction process as shown in the flowchart of FIG. 9 can be applied.

この事例においては、図11に示した場面とでは、実際に適用される計算式が異なる場合があるので、以下、簡単に注釈を加えておく。   In this case, the calculation formula that is actually applied may differ from the scene shown in FIG.

たとえば、隣り合う進入不可能領域間の距離を算出するステップS607では、対向車線の他車両に係る進入不可能領域K5と進入車両(相手車両)に係る進入不可能領域K6との距離D1が次式により計算されることになる。 For example, in step S607 calculates the distance between the non entering adjacent areas, the distance D 1 of the the approach prohibited areas K6 that the approach prohibited areas K5 according to the other vehicle on the opposite lane according to entering vehicle (other vehicle) is It is calculated by the following formula.

1=|b2−b3D 1 = | b 2 −b 3 |

また、ステップS609では、他車両に係る進入不可能領域K5と進入車両(相手車両)に係る進入不可能領域K6との角度Δθ1が、次式によって計算される。 In step S609, the angle Δθ 1 between the inaccessible area K5 related to the other vehicle and the inaccessible area K6 related to the approaching vehicle (the partner vehicle) is calculated by the following equation.

Δθ1=|θ2+θ3Δθ 1 = | θ 2 + θ 3 |

また、ステップS611では、最大角度Δθmaxをなす2つのベクトルであるb2−b3間の中心角度が計算されることになる。この中心角度は、Δθ2−Δθmax/2となる。 In step S611, the central angle between b 2 and b 3 that are two vectors forming the maximum angle Δθ max is calculated. This center angle is Δθ 2 −Δθ max / 2.

図13の(b)は、(a)の場面からΔt時間経過後における回避ルートの予測結果の例を示している。このように、Δt毎に回避ルートが更新されていくので、進入車両の実際の動きに対する最適な回避ルートが選択されていくことになる。   FIG. 13B shows an example of the prediction result of the avoidance route after the time Δt has elapsed from the scene of FIG. Thus, since the avoidance route is updated every Δt, the optimum avoidance route for the actual movement of the approaching vehicle is selected.

実施形態における走行支援装置の車両への配置構成を示す図である。It is a figure which shows the arrangement configuration to the vehicle of the driving assistance device in embodiment. 実施形態における走行支援装置のハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware constitutions of the driving assistance apparatus in embodiment. 実施形態における回避ルートの算出・誘導の概要を説明する図である。It is a figure explaining the outline of calculation / guidance of an avoidance route in an embodiment. 実施形態におけるステレオカメラシステムによる撮影領域(車両周囲探索範囲)の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the imaging | photography area | region (vehicle surrounding search range) by the stereo camera system in embodiment. 車両周囲探索範囲内における画像認識対象の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image recognition object in the vehicle periphery search range. 実施形態における進入不可能領域の設定の概要を説明する図である。It is a figure explaining the outline | summary of the setting of the inaccessible area | region in embodiment. 進入不可能領域を避けるようにして得られる回避ルートを説明する図である。It is a figure explaining the avoidance route obtained by avoiding an inaccessible area. 車が前方車両に急接近あるいは後方車両が自車に急接近していることが検出された場合の走行支援装置の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of a driving assistance device when it is detected that a vehicle is approaching the front vehicle rapidly, or the back vehicle is approaching the own vehicle. 実施形態における回避ルーツの予測処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the prediction process of the avoidance root in embodiment. 対象物に応じた進入不可能領域の設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of the area which cannot enter according to a target object. 相手車両に対する回避ルートの算出例を説明する図である。It is a figure explaining the calculation example of the avoidance route with respect to the other party vehicle. 自車が交差点に接近した場合の走行支援装置の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of a driving assistance device when the own vehicle approaches an intersection. 交差点内の進入車両に対する回避ルートの算出例を説明する図である。It is a figure explaining the example of calculation of the avoidance route with respect to the approaching vehicle in an intersection. 実施形態における相手車両の走行ルートの予測処理を説明する図である。It is a figure explaining the prediction process of the driving | running route of the other party vehicle in embodiment. 相手車両の走行ルートの予測に用いられる走行ルートモデルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the driving | running route model used for prediction of the driving | running route of the other party vehicle.

符号の説明Explanation of symbols

1:アンテナ
2:ステアリングアクチュエータ
3:ブレーキアクチュエータ
4:スロットルアクチュエータ
6:前方監視カメラ
7r:右前側方監視カメラ
7l:左前側方監視カメラ
8r:右後側方監視カメラ
8l:左後側方監視カメラ
9:後方監視カメラ
10:制御ユニット
11:CPU
12:RAM
13:ROM
13a:制御プログラム
1: Antenna 2: Steering actuator 3: Brake actuator 4: Throttle actuator 6: Front monitoring camera 7r: Right front side monitoring camera 7l: Left front side monitoring camera 8r: Right rear side monitoring camera 8l: Left rear side monitoring camera 9: Rear monitoring camera 10: Control unit 11: CPU
12: RAM
13: ROM
13a: Control program

Claims (7)

車両の衝突回避を支援する車両用走行支援装置であって、
衝突可能性の高い相手車両を検出する検出手段と、
前記相手車両の走行ルートを予測する予測手段と、
車両周囲探索範囲内における特定の対象物の存在を認識する認識手段と、
予測した前記相手車両の走行ルートに基づいて、認識した前記対象物の周辺領域を進入不可能領域として設定する領域設定手段と、
設定した前記進入不可能領域を避けつつ前記相手車両との衝突を回避できる回避ルートを算出する算出手段と、
算出した前記回避ルートに車両を誘導する誘導手段と、
を有することを特徴とする車両用走行支援装置。
A vehicle travel support device for assisting vehicle collision avoidance,
Detecting means for detecting a partner vehicle having a high possibility of collision;
Prediction means for predicting the travel route of the opponent vehicle;
Recognizing means for recognizing the presence of a specific object within the vehicle surrounding search range;
Based on the predicted travel route of the opponent vehicle, an area setting means for setting the recognized peripheral area of the object as an inaccessible area;
Calculating means for calculating an avoidance route capable of avoiding a collision with the opponent vehicle while avoiding the set inaccessible region;
Guiding means for guiding the vehicle to the calculated avoidance route;
A vehicle travel support device comprising:
前記相手車両は自車の前方または後方に位置する車両であり、前記算出手段は、前記相手車両との追突を回避できる回避ルートを算出することを特徴とする請求項1に記載の車両用走行支援装置。   2. The vehicle travel according to claim 1, wherein the partner vehicle is a vehicle positioned in front of or behind the host vehicle, and the calculation unit calculates an avoidance route that can avoid a rear-end collision with the partner vehicle. Support device. 前記相手車両は自車前方の交差点に進入する車両であり、前記算出手段は、前記相手車両との側面衝突を回避できる回避ルートを算出することを特徴とする請求項1に記載の車両用走行支援装置。   2. The vehicle travel according to claim 1, wherein the partner vehicle is a vehicle that enters an intersection ahead of the host vehicle, and the calculation unit calculates an avoidance route that can avoid a side collision with the partner vehicle. Support device. 前記検出手段により前記相手車両が検出された後、当該相手車両との衝突を回避すべく自動ブレーキまたは自動スロットルを作動させる制御手段を更に有し、
前記算出手段および前記誘導手段は、前記制御手段によっても衝突が避けられないと判断された場合に動作することを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の車両用走行支援装置。
After the opponent vehicle is detected by the detection means, it further has a control means for operating an automatic brake or an automatic throttle to avoid a collision with the opponent vehicle,
The vehicle travel support apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the calculation means and the guidance means operate when it is determined that a collision is unavoidable even by the control means.
前記認識手段は画像センサまたはレーダを含み、前記特定の対象物は歩行者を含むことを特徴とする請求項1から4までのいずれかに記載の車両用走行支援装置。   The vehicle travel support apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the recognition means includes an image sensor or a radar, and the specific object includes a pedestrian. 前記算出手段により算出された前記回避ルートを、周辺の車両に報知する報知手段を更に有することを特徴とする請求項1から5までのいずれかに記載の車両用走行支援装置。   The vehicle travel support apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising notification means for notifying the surrounding vehicle of the avoidance route calculated by the calculation means. 前記予測手段は、前記相手車両の情報を車車間通信または路車間通信によって取得する手段を含むことを特徴とする請求項1から6までのいずれかに記載の車両用走行支援装置。   The vehicular travel support apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the prediction means includes means for acquiring information of the opponent vehicle by vehicle-to-vehicle communication or road-to-vehicle communication.
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