JP2009301267A - 運転支援装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】雨天や夜間など交通標識が見にくい場合でも、適切な運転支援が行えるようにすることである。
【解決手段】カメラ18で撮影した標識の画像認識ができなかった場合には、CPU14は、GPSデータをキーにしてデータベース15を検索し、GPSデータに対応する交差点の交通標識または路面の標示の種類を示す情報を取得する。そして、車両信号から車両の速度、運転者の減速操作が、前方の交差点の標識または標示に適合しているか否かを判定する。運転操作が適合していないと判定された場合には、運転者の注意を喚起するための警告を行う。
【選択図】 図1

Description

本発明は、運転者がより安全に運転できるように支援する運転支援装置に関する。
運転者が走行環境に対して適切な運転操作が行えるように運転者を支援する安全運転支援装置が提案されている。
特許文献1には、自動車が一時停止地点において停止することが困難であると判定された場合に、衝突回避のための制御の実行開始タイミングを変更する安全運転支援装置について記載されている。
特許文献2には、運転者が注意すべき注意必要領域を設定する設定手段と、運転者が現に注意している注意領域を検出する検出手段と、設定した注意必要領域と検出した運転者の注意領域とに基づいて運転者の注意行動を評価する評価手段を有する運転行動評価装置において、運転者の運転技量を検出する運転技量検出手段を有し、検出した運転技量に基づいて注意必要領域を設定することが記載されている。
特許文献3には、車両前方の交差点の状況を画像認識する画像認識手段と、車両ナビゲーション装置から前方の交差点に関する情報を取得し、前方の交差点で停止する必要があるか否かを判断する停止判断手段と、運転者の制動操作により交差点における停止予定位置の手前で停止できるか否かを判断し、停止できない場合に車両を制動する制御制御手段とを備える運転支援装置について記載されている。
交通事故の多くは追突と出会い頭の衝突であり、住宅地なの比較的狭い道路では見通しの悪い交差点も多いために衝突事故の危険性が高い。また、運転に慣れた道路では安全に注意を払う意識が薄れる可能性がある。
特許文献1のナビゲーションシステムを利用した方法は、住宅街の狭い道路などのように標識の情報が設定されていない地点では、衝突回避のための対策を取ることができない。
また、特許文献3の前方の交差点の状況を画像認識する方法は、雨天、夜間など交差点の状況を画像認識することが難しい条件では適正な運転支援を行うことが困難である。
特開2007−302041号公報 特開2007−133692号公報 特開2006−224754号公報
本発明の課題は、雨天や夜間など交通標識や道路標示が見にくい状況でも、特に住宅街などの比較的狭い道路を走行する場合においてでも、適切な運転支援のできる運転支援装置を提供することである。
本発明の運転支援装置は、車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、交通標識と路面の標示に関する標識・標示情報と、前記標識・標示情報を取得した地点の位置情報とを関連付けて記憶する記憶手段と、車両の速度及び運転者の運転操作に関する車両情報を検出する車両情報検出手段と、前記位置情報取得手段により取得される位置情報に対応する前記標識・標示情報を前記記憶手段から取得すると共に、取得した前記標識・標示情報に対応する適切な運転操作が行われているか否かを前記車両情報に基づいて判定する判定手段とを備える。
この発明によれば、夜間または悪天候で交差点の交通標識が見にくい場合でも、記憶手段に記憶してある標識・標示情報に基づいて、交差点の交通標識または標示に対応した運転操作が行われているか否かを判定することができる。そして、適切な運転操作が行われていない場合には、例えば、運転者に警告することができる。
本発明の他の運転支援装置は、車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、交通標識または路面の標示に関する標識・標示情報を取得する標識・標示情報取得手段と、前記位置情報取得手段から取得した前記標識・標示情報を取得した地点の位置情報と、前記標識・標示情報とを関連付けて記憶する記憶手段と、車両の速度及び運転者の運転操作に関する車両情報を検出する車両情報検出手段と、前記位置情報取得手段により取得される位置情報に対応する前記標識・標示情報を前記記憶手段から取得すると共に、取得した前記標識・標示情報に対応する適切な運転操作が行われているか否かを前記車両情報に基づいて判定する判定手段とを備える。
この発明によれば、夜間または悪天候で交差点の交通標識が見にくい場合でも、記憶手段に記憶してある標識・標示情報に基づいて、交差点の交通標識または標示に対応した運転操作が行われているか否かを判定することができる。そして、適切な運転操作が行われていない場合には、例えば、運転者に警告することができる。
上記の運転支援装置において、前記判定手段により適切な運転操作が行われていないと判定されたときには、運転者の注意を喚起するための警告を行う警告手段を有する。
このように構成することで、適切な運転操作が行われていないときには、運転者の注意を喚起するために警告することができる。
上記の運転支援装置において、前記標識・標示情報取得手段は、カメラで撮影された前方の交差点の交通標識または路面の標示の画像データを取得し、取得した画像の画像認識を行って交通標識または標示の種類を示す前記標識・標示情報を取得する。
このように構成することで、走行中に交差点の交通標識と路面の標示を撮影し、撮影した画像の画像認識を行うことで、交差点の標識または標示の種類を示す標識・標示情報を取得することができる。
上記の運転支援装置において、前記記憶手段は、交差点の交通標識または路面の標示の種類を示す前記標識・標示情報と、前記標識・標示情報を取得した地点の位置情報とを関連付けたデータベースを有する。
このように構成することで、標識または標示の種類を示すデータと撮影地点の位置情報を関連付けたデータベースを構築することができる。
上記の運転支援装置において、前記記憶手段は、他の車両で作成された前記標識・標示情報を取得して記憶する。
このように構成することで、カメラを搭載していない車両でも、交差点の交通標識または標示と位置情報を関連付けたデータベースを構築することができる。これにより、例えば、カーナビゲーションシステムでは詳しく表示されない、一時停止が必要な交差点に進入する場合でも、一時停止のための運転操作が行われているか否かを判定して、適正な運転操作が行われていない場合には運転者に警告することができる。
上記の運転支援装置において、前記記憶手段は、他の車両の運転者により統合データベースにアップロードされた前記標識・標示情報を取得して記憶する。
このように構成することで、他の運転者により作成された標識・標示情報と位置情報を関連付けたデータを取得してデータベースを構築することができる。
上記の運転支援装置において、前記記憶手段は、前記標識・標示情報を記憶する領域に、適切な運転操作が行われなかったことを示すリスクポイントを記憶する領域を有し、交差点のリスクポイントの値を示すアイコンを地図上の該当する位置に表示させる表示制御手段を有する。
このように構成することで、地図上にリスクポイントが高い交差点を運転者が認識できるように表示させて注意を喚起することができる。
本発明によれば、夜間または悪天候で交差点の交通標識が見にくい場合でも、交差点の交通標識または標示に対応した運転操作が行われているか否かを判定することができる。
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。図1は、第1の実施の形態の運転支援装置11とカメラ18等を示す図である。実施の形態の運転支援装置11は、衝突前後の画像を記録するドライブレコーダの機能も有している。
運転支援装置11は、画像処理部12と、画像メモリ13と、CPU14と、データベース15と、外部メモリ16と、CAN(Controller Area Network)インターフェース17とを有する。
画像処理部12は、カメラ18で撮影された進行方向前方の交差点の交通標識または路面の標示の画像を画像メモリ13に一時格納すると共に、格納した画像に対して画像認識処理を行う。画像処理部12は、標識・標示情報取得手段に対応する。画像認識が不要な場合には、CPU14が標識・標示情報取得手段の機能を有しても良い。
CPU14は、画像処理部12における交通標識または標示に対する画像認識結果(標識・標示情報に対応する)と、GPS装置19から取得する撮影地点のGPSデータ(位置情報に対応する)を関連付けてデータベース(記憶手段に対応する)15に保存する。
CPU14には、運転者が、標識・標示がない地点でも注意が必要と判断した地点をデータベースに登録する時などのトリガに使用できるスイッチ20の検出信号と、Gセンサ(加速度センサ)21で検出される加速度信号と、車両信号検出部22から出力される車両の速度、制動操作、加速操作等を示す車両信号とが入力される。
CPU14は、雨天、夜間等の状況で、画像処理部12で前方の画像が正しく認識できない場合には、GPS装置19から現在位置情報を取得し、取得した位置情報と関連付けて登録されている交通標識または路面の標示に関する情報をデータベース15から取得する。さらに、車両信号検出部22から車両の速度と減速操作の有無を示す車両信号を取得し、前方の交差点の交通標識または路面の標示に適合した適切な運転操作が行われているか否かを判定する。運転者により減速等の適切な運転操作が行われていない場合には、運転者の注意を喚起するための警告を音または画面表示により行う。CPU14は、位置情報取得手段、判定手段及び警告手段に対応する。
外部メモリ16は、例えば、SDカード、CFカードからなり、画像メモリ13またはデータベース15のデータを保存することができる。あるいは、他の運転者が撮影した交差点の標識または標示に関する情報を外部メモリ16に格納し、その外部メモリ16のデータをデータベース15に取り込むこともできる。
CANI/F17は、車両内の他のコントローラからの情報を取得するためのインターフェースである。なお、車内の他のコントローラとの間でデータ送信を行う必要が無い場合には、CANインターフェース17はなくとも良い。
次に、運転支援装置11の処理動作を、図2のフローチャートを参照して説明する。
カメラ18により前方を撮影し、交通標識または路面の標示の撮影画像に対して画像認識処理を実行する(S11)。この画像認識処理により、交通標識及び標示の種類を特定する。
次に、GPS装置19からGPSデータを取得する(S12)。次に、画像認識が成功したか否かを判別する(S13)。
画像認識が成功した場合には(S13、YES)、ステップS14に進み、GPSデータをキーにしてデータベース15を検索し、GPSデータにより特定される交差点のリスクポイントを取得する。データベース15の検索は、取得したGPSデータを中心とする一定範囲の位置情報と関連付けられたデータが存在するか否かを調べる。
リスクポイントとは、例えば、一時停止が必要な交差点に近づいても減速操作が行われなかった場合、急ブレーキの操作が行われた場合など危険状態と判定された場合に加算されるポイントである。このリスクポイントが一定値以上の交差点は、運転者の注意を喚起することが特に必要な重点ポイントと判断される。
ステップS13において、画像認識が失敗したと判定された場合(S13、NO)、ステップS15に進み、GPSデータをキーにしてデータベース15を検索し、現在位置のGPSデータと関連付けられている標識・標示データ(標識・標示情報)をサーチする。そして、前方の交差点の標識・標示データが存在するか否かを判定し(S16)、存在する場合には、前方の交差点に対するリスクポイントを取得する(S14)。すなわち、雨天、あるいは夜間などの状況で、カメラ18で撮影した画像からは前方の交通標識または路面の標示を認識できない場合には、データベース15から該当する地点のリスクポイントを取得する。
ここで、データベース15のデータ構造を図3を参照して説明する。データベース15には、交通標識を撮影した地点のGPSデータ(経度、緯度情報)と、画像認識処理の処理結果である標識の種類、あるいは路面の標示の種類と、注意ポイントと、リスクポイントが関連付けて記憶されている。
従って、上記のデータベース15を参照することで、前方の交差点に一時停止の標識、あるいは路面に一時停止線が設定されているか否か、さらに、リスクポイントの高い交差点かなどの情報を取得することができる。
なお、データベース15に格納する交差点の標識・標示データは、自分の車両のカメラ18で撮影したデータに限らず、他の車両で作成した標識・標示データを外部メモリ16、あるいはその他の手段により入力し、入力したデータを自分の車両のデータベース15に登録しても良い。このようにすることで、カメラ18が設置されていない車両でも、カーナビゲーションシステムに登録されていないような狭い道路の交差点の標識・標示データを取得してデータベースを構築することができる。
図2に戻り、ステップS14の次には、ステップS17に進む。ステップS17では、前方の交差点が重点注意ポイントか否かを判別する。重要注意ポイントか否かの判定はリスクポイントが一定値以上か否かにより行う。
前方の交差点が重点注意ポイントである場合には(S17、YES)、ステップS18に進み、運転者に強く注意喚起するための注意喚起1を行う。リスクポイントが一定値以上の重点注意ポイントは、過去に急ブレーキの操作や、減速操作の忘れ等が一定回数以上発生した地点であるので運転者に対し強い注意喚起1を行う。
ステップS17において、重要注意ポイントではないと判別された場合には(S17、NO)、ステップS19に進み、車両信号から減速操作が行われたか否かを判別する。
運転者により減速操作が行われている場合には、ステップS20に進み、注意喚起1より弱い注意喚起2を行う。
ステップS19において、減速操作が行われていないと判定した場合には(S19、NO)、ステップS21に進み強い注意喚起1を行う。
図4は、交差点の交通標識と路面の標示の認識結果をデータベース15に登録する処理のフローチャートである。
走行時にカメラ18で前方を撮影し、撮影画像に対して画像認識処理を行い、交通標識または路面の標示の種類が認識できたか否かを判定する(図4、S31)。
交通標識または路面の標示の種類を認識できた場合には(S31、YES)、ステップS32に進み、GPS装置19からGPSデータを取得する。交通標識または路面の標示の認識結果とGPSデータを取得したなら、データベース15にそれらのデータと注意ポイントを追加または更新する(S33)。
上記のステップS33の処理では、画像を取得した地点の一定範囲内の座標と関連付けて標識・標示データがデータベース15に登録されているか否かを判定し、該当する地点の標識・標示データが登録されていない場合には、GPSデータと今回取得した標識・標示データをデータベース15に登録する。同時に、最初のデータの登録時には、注意ポイントとして初期値「1」を設定する。他方、同一地点(またはその近傍の位置)の標識・標示データがデータベース15に登録されている場合には、登録されているデータと今回の認識結果のデータが一致するか否かを判定し、一致する場合にはデータを更新し、注意ポイントをインクリメントする。不一致の場合は、今回のデータを別データとして記憶する。
上記の注意ポイントは、同じ標識・標示データが何回更新されたかを示すものであり、注意ポイントの値が高い地点の標識・標示データは、繰り返し同じ認識結果が得られたことを示しているので、それらのデータがより正確であることを示している。
次に、運転者により減速操作が行われたか否かを判別する(S34)。減速操作が行われた場合には(S34、YES)。ステップS35に進み、危険状態があったか否かを判定する.危険状態の判定は、例えば、急ブレーキの操作が行われたか否かにより行う。
運転者により減速操作が行われなかった場合(S34、NO)、あるいは危険状態であった場合には(S35、YES)、ステップS36に進み、データベース15のデータ更新し、リスクポイントをインクリメントする。
ステップS35またはS36の次にはステップS37に進む。ステップS37では、前方の交差点が重点注意ポイントか否かを判別する(S37)。重点注意ポイントか否かの判定は、リスクポイントが予め定めてある一定値以上か否かにより行う。
重点注意ポイントと判定した場合には、後述する標識マップを表示するために重点注意ポイントの登録を行う(S38)。
図5は、住宅地の比較的狭い道路の交差点の一例を示す図である。図5に示すように、住宅地等の交差点では、樹木等により見通しが悪い場合があり、そのため標識を見落としたり、走り慣れた道で車が少ないので危険はないだろうと考えて一時停止を怠ったりする可能性がある。このような場合に、実施の形態の運転支援装置11による安全運転支援について、図6を参照して説明する。
運転支援装置11は、カメラ18で撮影した前方の交差点に設置されている標識、あるいは路面の標示に対して画像認識処理を実行し、認識結果のデータと撮影地点を示すGPSデータをデータベース15に予め格納しておく。
データベース15には、前述したように交差点に設置されている交通標識の認識結果である標識認識情報と路面の標示の認識結果である標示認識情報(標識・標示データ)が、それぞれの撮影地点のGPSデータと対応付けて記憶されている。また、過去に急ブレーキ等の操作が行われたことを示す危険度判定情報やヒヤリとした状況、あるいはハットした状況を示すヒヤリハット情報からリスクポイントが設定される。データベース15のこれらの情報をもとに後述する標識マップが作成される。
車両が交差点に近づいたときに、夜間、あるいは雨天などのために標識が認識できない場合には、運転支援装置11は、GPS装置19からGPSデータを取得し、そのGPSデータをキーにして対応する標識認識情報(または標示認識情報)を検索する。そして、車速、ブレーキ操作状態及びアクセル操作状態等を示す車両信号と標識の種類から、適切な減速操作がなされているか否かを判断する。例えば、前方の交差点の標識が「一時停止」あるいは「横断歩道」で、適切な減速操作がされていない場合には、運転者の注意を強く喚起するための警告を行う。
図7は、認識対象の標識の一例を示す図である。交差点に設置されている「徐行」、「止まれ」、「横断歩道」等の標識を画像認識処理により認識し、標識、標示の週別が「一時停止」、「横断歩道」等としてデータベース15に記録される。
上述した第1の実施の形態によれば、雨天、夜間等でカメラ18で撮影した画像を正常に認識できない場合でも、位置情報をキーにしてデータベース15を検索することで、現在位置の前方の交差点の交通標識または路面の標示の種類を示す情報を取得することができる。そして、車両信号から運転操作が前方の交差点の標識または標示に適合しているか否かを判定し、運転操作が標識または標示に適合していないと判定した場合には、運転者の注意を喚起するための警告を行う。これにより、雨天、夜間等の状況でカメラで撮影した画像からは交差点の標識が認識できない場合でも、適切な運転操作が行われるように運転支援を行うことができる。また、カーナビゲーションシステムでは標示されないような狭い道路の交差点に進入する場合でも、過去に走行したルートでカメラ18で撮影済みであれば(あるいは交差点の標識・標示データを他の人から取得済みであれば)、運転支援装置11は、前方の交差点の標識または路面の標示の種類を事前に認識できるので、一時停止、徐行等の適切な運操作が行えるように支援することができる。
次に、図8は、交差点の標識と路面の標示データを、複数のユーザで共有できるようにした第2の実施の形態のシステム構成を示す図である。この第2の実施の形態の運転支援装置11は、図1に示す運転支援装置11と同じ構成である。
この第2の実施の形態は、例えば、ユーザが撮影した交差点の標識または路面の標示の認識結果と撮影地点のGPSデータとを対応付けたデータベース15のデータを統合データベース31にアップロードできるようにしたものである。
例えば、カメラ18を搭載している車両のユーザAは、作成した自己のデータベース15の標識・標示データとGPSデータを統合データベース31にアップロードする。
ユーザCが、自分が行ったことのない地域の交差点の情報を知りたい場合には、統合データベース31にアクセスして、知りたい地域の交差点の標識及び路面の標示に関する情報を取得することができる。
また、カメラ18が搭載されていない車両のユーザBも、自分が知りたい地域の交差点の標識または路面の標示に関する情報を統合データベース31から取得することで、カメラ18を搭載している車両と同様な運転支援を受けることができる。
上述した第2の実施の形態によれば、カメラが搭載されていない車両のユーザも、他の人が作成した交差点の標識または路面の標示に関するデータとGPSデータを取得してデータベースを構築することができる。そして、取得したデータを用いて安全に運転するための支援を受けることができる。
また、自分が行ったことのない地域の狭い道路の交差点の標識または路面の標示に関するデータを取得することができるので、知らない場所を走行する場合でもより安全に運転することができる。
次に、交差点の注意ポイント・リスクポイントを地図上に表示する、本発明の第3の実施の形態について、図9のフローチャートを参照して説明する。
最初に基準位置を確認する(図9、S41)。基準位置としては、車両の現在位置、あるいはカーナビゲーションシステムの地図上のカーソル位置を認識する。
次に、指定された基準位置を中心として、カーナビゲーションシステムのディスプレイに表示可能な範囲を表示可能地点として検索する(S42)。
次に、表示可能地点の注意ポイント・リスクポイントをデータベース15から取得する(S43)。
次に、地図上の交差点の位置に注意ポイントまたはリスクポイントの値をマーカー表示する(S44)。マーカー表示としては、例えば、リスクポイントの値を円柱の高さで表示する。なお、注意ポイントとリスクポイントを表示形態を異ならせて同時に表示しても良い。
図10は、リスクポイントと注意ポイントを円柱の高さと表示形態を異ならせて表示した場合の例を示している。
図10に斜線で示す円柱はリスクポイントの値を示す円柱であり、それ以外の円柱は注意ポイントの値を示している。
図10の地図標示から、No.1とNo.2の交差点が重点注意ポイントで、No.1の交差点のリスクポイントが特に高いことが分かる。運転者は、この地図表示から、No.1の交差点は特に注意する必要があることを事前に把握することができる。
上述した第3の実施の形態によれば、走行する際に注意する必要のある交差点を事前に知ることができるので、運転者の不注意等により発生する事故を減らすことができる。
本発明は、上述した実施の形態に限らず、例えば、以下のように構成しても良い。
(1)カメラで撮影した交通標識、路面の表示を画像認識してデータベース15を構築する方法に限らず、運転者自身がキーボード、スイッチ等を利用して交差点の標識の種類、路面の標示の種類を入力しても良い。このようにすることで、カメラ18が搭載されていない車両であっても、交差点の標識、あるいは標示に関する情報とGPSデータを関連付けてデータベース15に登録することができる。
(2)本発明は、警告手段を備えた運転支援装置に限らず、判定手段により適切な運転操作が行われていないと判定されたとき、例えば、車両を制動する手段を備える運転支援装置であっても良い、あるいは他の手段により運転支援を行う装置であっても良い。
第1の実施の形態の運転支援装置の構成を示す図である。 運転支援装置の動作を示すフローチャートである。 データベースの構成を示す図である。 データベースの登録処理のフローチャートである。 交差点の一例を示す図である。 安全運転支援の説明図である。 交通標識を示す図である。 第2の実施の形態のシステムの構成を示す図である。 第3の実施の形態の地図表示処理のフローチャートである。 地図のマーカー表示の一例を示す図である。
符号の説明
11 運転支援装置
12 画像処理部
13 画像メモリ
14 CPU
15 データベース
16 外部メモリ
18 カメラ
19 GPS装置
20 スイッチ
21 Gセンサ
22 車両信号検出部

Claims (8)

  1. 車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
    交通標識と路面の標示に関する標識・標示情報と、前記標識・標示情報を取得した地点の位置情報とを関連付けて記憶する記憶手段と、
    車両の速度及び運転者の運転操作に関する車両情報を検出する車両情報検出手段と、
    前記位置情報取得手段により取得される位置情報に対応する前記標識・標示情報を前記記憶手段から取得すると共に、取得した前記標識・標示情報に対応する適切な運転操作が行われているか否かを前記車両情報に基づいて判定する判定手段と、を備える運転支援装置。
  2. 車両の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
    交通標識または路面の標示に関する標識・標示情報を取得する標識・標示情報取得手段と、
    前記位置情報取得手段から取得した前記標識・標示情報を取得した地点の位置情報と、前記標識・標示情報とを関連付けて記憶する記憶手段と、
    車両の速度及び運転者の運転操作に関する車両情報を検出する車両情報検出手段と、
    前記位置情報取得手段により取得される位置情報に対応する前記標識・標示情報を前記記憶手段から取得すると共に、取得した前記標識・標示情報に対応する適切な運転操作が行われているか否かを前記車両情報に基づいて判定する判定手段と、を備える運転支援装置。
  3. 前記判定手段により適切な運転操作が行われていないと判定されたときには、運転者の注意を喚起するための警告を行う警告手段を備える、請求項1または請求項2に記載の運転支援装置。
  4. 前記標識・標示情報取得手段は、カメラで撮影された前方の交差点の交通標識または路面の標示の画像データを取得し、取得した画像の画像認識を行って交通標識または標示の種類を示す前記標識・標示情報を取得する請求項2記載の運転支援装置。
  5. 前記記憶手段は、交差点の交通標識または路面の標示の種類を示す前記標識・標示情報と、前記標識・標示情報を取得した地点の位置情報とを関連付けたデータベースを有する請求項1、2、3または4記載の運転支援装置。
  6. 前記記憶手段は、他の車両で作成された前記標識・標示情報を取得して記憶する請求項1、2、3、4または5記載の運転支援装置。
  7. 前記記憶手段は、他の車両の運転者により統合データベースにアップロードされた前記標識・標示情報を取得して記憶する請求項6記載の運転支援装置。
  8. 前記記憶手段は、前記標識・標示情報を記憶する領域に、適切な運転操作が行われなかったことを示すリスクポイントを記憶する領域を有し、
    各交差点のリスクポイントの値を示すアイコンを地図上の該当する位置に表示させる標示制御手段を有する請求項1乃至7のいずれか1項に記載の運転支援装置。
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