JP2016007989A - Vehicle control system and vehicle control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両制御装置及び車両制御方法に関する。 The present invention relates to a vehicle control device and a vehicle control method.
本技術分野の背景技術として、特開2008−68664号公報(特許文献1)がある。この公報には、「情動要因検知部12が他車両による特定の挙動を情動要因として検知し、かつ生体状態監視部13が運転者の生体状態の変化を検知した場合に、感情推定部16は運転者の感情に変化があったと推定する。制御内容決定部15は、感情推定部16による推定結果を運転者への通知制御と、車両の挙動制御へ反映させることで、積極的に事故などを防止する。」と記載されている。 As a background art in this technical field, there is JP-A-2008-68664 (Patent Document 1). This publication states that “when the emotion factor detection unit 12 detects a specific behavior by another vehicle as an emotion factor and the biological state monitoring unit 13 detects a change in the biological state of the driver, the emotion estimation unit 16 It is presumed that there has been a change in the driver's emotion, and the control content determination unit 15 actively reflects an accident or the like by reflecting the estimation result by the emotion estimation unit 16 in the notification control to the driver and the behavior control of the vehicle. Is prevented. "
特許文献1では、他車両が周囲に存在することが前提であり、例えば、大きな重力加速度が生じて、運転者が恐怖を感じた場合でも、車両の挙動制御に変化は生じない。
In
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、搭乗者の感情を効果的に反映させた車両制御を行うことができる車両制御装置及び車両制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device and a vehicle control method capable of performing vehicle control that effectively reflects passengers' emotions.
上記目的を達成するために、本発明の車両制御装置は、車両の挙動に関する情報を入力する入力部と、前記車両の搭乗者の緊張度合いを算出する算出部と、前記入力部が入力した前記車両の挙動に関する情報により前記車両の挙動に変化を検出した場合に、前記算出部により算出される前記緊張度合いが所定値以上であるか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記緊張度合いが所定値以上であると判定された場合に、前記車両の速度を制御する制御装置に、前記車両の速度の減速を指示する指示部とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a vehicle control device of the present invention includes an input unit that inputs information related to vehicle behavior, a calculation unit that calculates a degree of tension of a passenger of the vehicle, and the input unit that inputs the input unit. A determination unit that determines whether the tension degree calculated by the calculation unit is greater than or equal to a predetermined value when a change is detected in the vehicle behavior based on information about the vehicle behavior; When it is determined that the degree is equal to or greater than a predetermined value, the control device that controls the speed of the vehicle includes an instruction unit that instructs to reduce the speed of the vehicle.
本発明によれば、搭乗者の感情を反映させた車両制御を行うことができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to perform vehicle control that reflects the passenger's emotions.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1に、自動運転を支援する自動運転支援システム1の構成を示す。自動運転支援システム1は、運転者が運転に関する操作を行うことなく、当該システムが搭載された自車両10の自動的な走行を可能とするシステムである。以下、自動運転支援システム1の制御により、自車両10が自動で走行することを「自動運転」という。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a configuration of an automatic
自動運転支援システム1は、自動運転支援装置300と、複数のECU(Engine Control Unit)と、速度制限装置500と、ナビゲーション装置700とを備え、これらの装置がCAN(Controller Area Network)バス50を介して相互に接続されている。なお、本実施形態では、車載用通信バスとしてCANバス50を用いる場合を例に説明するが、LIN(Local Interconnect Network)、Flex Ray、IEEE1394、車載Ethernet(登録商標)等の他の通信バスを用いることもできる。
The automatic
図2に、自動運転支援システム1のブロック図を示す。自動運転支援システム1は、エンジンECU110と、トランスミッションECU120と、ブレーキECU130と、ステアリングECU140と、シートベルトECU150と、エアバッグECU160と、ナビECU170と、車両制御ECU200と、自動運転支援装置300と、速度制限装置500とを備えている。なお、ナビECU170は、ナビゲーション装置700に搭載され、ナビゲーション装置700の制御を行う。
FIG. 2 shows a block diagram of the automatic
エンジンECU110は、スロットルアクチュエータ(以下、アクチュエータをACTと略記する)115に接続している。エンジンの吸気管には電子スロットルバルブが設けられており、この電子スロットルバルブは、スロットルACT115により開閉可能となっている。エンジンECU110は、車両制御ECU200から受信した制御信号に基づいてスロットルACT115を制御し、電子スロットルバルブを駆動する。エンジンECU110の制御により、エンジン回転数が目標回転数となるように電子スロットルバルブの開度が調整される。
The engine ECU 110 is connected to a throttle actuator (hereinafter, the actuator is abbreviated as ACT) 115. An electronic throttle valve is provided in the intake pipe of the engine, and this electronic throttle valve can be opened and closed by a throttle ACT115.
トランスミッションECU120は、油圧制御装置125に接続している。トランスミッションECU120は、車両制御ECU200から受信した制御信号に基づいて油圧制御装置125を制御し、変速機に供給される作動油の油圧を調整する。これにより、変速機の変速比が制御される。変速機は、エンジンの出力軸に連結し、自車両10の走行状況に応じて変速比を切り替えて、エンジンから伝達される回転数やトルクを変化させるようになっている。
The
ブレーキECU130は、ブレーキ装置135の制御を行うECUであって、車両制御ECU200から受信した制御信号に基づき、自車両10の各車輪に設けられたブレーキ装置135を制御して自車両10の制動を行う。
The brake ECU 130 is an ECU that controls the
ステアリングECU140は、ステアリングにアシスト力を付与するステアリングACT145に接続している。ステアリングECU140は、車両制御ECU200から受信した制御信号に基づいて、自車両10の操舵に必要なアシストトルクを出力するようにステアリングACT145を制御する。
The
シートベルトECU150は、プリテンショナ155に接続している。シートベルトECU150は、自車両10が障害物に衝突する危険性があると予測される場合に、プリテンショナ155を動作させてシートベルトの帯びのたるみをとり除く。シートベルトの帯びのたるみが取り除かれることで、乗員を確実に座席に固定させ、乗員の安全を確保することができる。
The seat belt ECU 150 is connected to the
エアバッグECU160は、ガス発生装置としてのインフレータ165に接続している。エアバッグECU160は、自車両10の衝突が検知された際にインフレータ165を作動させて、エアバッグを展開させる。エアバッグを展開させることにより車体と乗員との間にエアバッグを介在させて、衝突の際の乗員への衝撃を軽減することができる。
The
ここで、図3を参照しながらナビECU170を搭載したナビゲーション装置700の構成について説明する。ナビゲーション装置700は、位置特定部710、CANトランシーバ720、無線ネットワーク制御部730、記憶部740、操作部750、出力部760、ナビECU170を備えている。
Here, the configuration of the
位置特定部710は、GPSアンテナ711と、GPSユニット712と、ジャイロユニット713とを備えている。GPSユニット712は、GPSアンテナ711を介してGPS衛星から送信されるGPS電波を受信し、GPS電波に重畳されたGPS信号から、自車両10の現在位置を示す位置座標を演算により算出する。GPSユニット712は、演算した位置座標と進行方向とをナビECU170に出力する。ジャイロユニット713は、ジャイロセンサ(不図示)を備え、ジャイロセンサにより検出した自車両10の相対的な方位情報をナビECU170へ出力する。なお、GPSユニット712は、GSP信号の代わりに、GLONASS、Galileo、Beidou、QZSS(みちびき)などの測位衛星システムの信号を利用して現在位置を特定してもよい。
The position specifying unit 710 includes a
CANトランシーバ720は、CANバス50に接続している。CANトランシーバ720は、CANバス50間のインターフェース用IC(Integrated Circuit)である。CANトランシーバ720は、ナビECU170で生成されたデータをCANバス50を介して他のECUへ送信するとともに、他のECUから送信されたデータをCANバス50を介して受信し、ナビECU170に出力する。CANトランシーバ720は、例えば、自動運転支援装置300から送信された、自車両10の車速を示す車速情報を受信して、受信した車速情報をナビECU170に渡す。
The CAN
無線ネットワーク制御部730は、無線アンテナ731を備え、無線アンテナ731を介して通信ネットワークに接続し、通信ネットワークを介して接続される外部サーバ等の他の装置との間でデータを送受信する。ナビゲーション装置700が、外部サーバ等の他の装置から取得する情報には、例えば、テレマティクス情報が含まれる。
The wireless
記憶部740には、経路案内のための制御プログラムのほかに、地図データや経路案内に供される表示画像データ等の各種データを格納した地図データベース741が記憶されている。なお、記憶部740として、ハードディスク装置、コンピュータによる読み込み可能なフレキシブルディスク(FD)、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−RAM等の可搬記憶媒体を用いることができる。また、記憶部740として、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Recordable)/RW(Rewritable)、光磁気ディスク、ICカード、SDカードなどの可搬記憶媒体を用いてもよい。
In addition to the control program for route guidance, the
操作部750は、操作ボタン751に加え、表示パネル764に重ねて配設されたタッチパネル752を備えている。ユーザが表示パネル764に表示された各種ボタン表示に指等で触れた場合、タッチパネル752の触れた箇所を示す信号がナビECU170に入力される。なお、操作部750の操作と同様の操作を、ステアリングに設けられたステアリングコントローラにより実行できるようにしてもよい。
The
出力部760は、音声出力部761、スピーカ762及び表示部763を備えている。音声出力部761は、不図示のD/Aコンバータ、アンプ等を備え、経路案内用の音声データ信号をデジタル/アナログ変換してアンプにより増幅し、スピーカ762により自車両10の車室内に音声出力する。表示パネル764には、例えば液晶ディスプレイパネルやEL(Electro Luminescent)ディスプレイパネル等を用いることができる。表示部763は、描画プロセッサ(不図示)及び表示パネル764を備え、ナビECU170から地図情報、ボタン表示等の表示指示を含む描画コマンドを受け取り、この描画コマンドに基づく画像を表示パネル764に表示させる。
The
ナビECU170は、CPU171、ROM172、RAM173、入出力部(以下、I/O(Input/Output)部と表記する)174等を備え、ナビゲーション装置700の備える各部を制御する。
The
ナビECU170は、GPSユニット712から現在位置を示す位置座標と、車両の進行方向を入力する。ナビECU170は、入力した現在位置を示す位置座標を、CANトランシーバ720から入力した車速信号に基づいて補正する。また、ナビECU170は、操作部750により受け付けた目的地の設定を入力する。ナビECU170は、目的地の設定を入力すると、補正した位置座標と、地図データベース741から読み出した地図データと、位置特定部710から取得した進行方向及び方位情報とを用いて、目的地までの誘導経路を計算する。経路探索のアルゴリズムとしては、出発地から目的地に向かってコストが最小となる経路を求めていくダイクストラ法が一般的に用いられる。
ナビECU170は、算出した誘導経路や、現在位置の座標情報、目的地の座標情報、地図データ等を自動運転支援装置300と速度制限装置500とに渡す。なお、地図データには、自車両10が過去に走行した道路の履歴である走行履歴情報が含まれる。また、地図データには、地図データに記録された道路の道幅の情報や、道路の車線数の情報が含まれる。なお、ナビECU170は、誘導経路を算出した後も、現在位置を示す位置座標の補正や、誘導経路の算出を繰り返し行い、算出した位置座標や、誘導経路を自動運転支援装置300と速度制限装置500とに渡す。
The
The
図2に示す各装置について引き続き説明する。
車両制御ECU200は、自動運転中、自動運転支援装置300から送信される自動運転制御情報を受信する。自動運転制御情報は、自車両10の発進/停止の制御情報、自車両10の加減速の制御情報、自車両10の操舵の制御情報等を含む、自車両10の自動走行に関する制御情報である。車両制御ECU200は、自動運転制御情報に基づいて、エンジンECU110、トランスミッションECU120、ブレーキECU130及びステアリングECU140を制御する制御信号を生成する。車両制御ECU200は、生成した制御信号を各ECU110〜140に送信して、各ECU110〜140を制御する。
Each device shown in FIG.
The
ここで、図4を参照しながら自動運転支援装置300及び速度制限装置500について説明する。図4は、自動運転支援装置300及び速度制限装置500の接続構成を示す図である。
まず、自動運転支援装置300について説明する。自動運転支援装置300は、車車間通信装置310、路車間通信装置320、レーダ装置330、周辺撮影用カメラ340、車速センサ350、操舵角センサ360、ブレーキセンサ370、ヨーレートセンサ380に接続している。また、自動運転支援装置300は、CANバス50を介してナビゲーション装置700とデータの送受信を行う。
Here, the automatic
First, the automatic
車車間通信装置310は、車両情報を自車両10の周囲に位置する周辺車両との間で無線通信により相互に伝達する、いわゆる車車間通信を行う。車両情報には、例えば、周辺車両及び自車両10を識別する識別情報、GPS信号に基づいて特定される自車両10及び周辺車両の位置情報、自車両10及び周辺車両の速度(車速)、自車両10及び周辺車両の進行方向等の情報が含まれる。車車間通信装置310は、車車間通信で受信した周辺車両の車両情報を自動運転支援装置300に出力する。
The
路車間通信装置320は、交差点等の路側に設置された路側機(不図示)から、電波ビーコンや、光ビーコン、DSRC(Dedicated Short Range Communications)などの狭帯域無線通信によって送信される情報を受信する受信機である。路側機から路車間通信装置320に送信される情報には、例えば、渋滞情報等を含む道路情報や、信号機の情報、歩行者の情報等が含まれる。
The road-to-
レーダ装置330は、例えば、ミリ波レーダ、レーザーレーダ等の電波や、超音波レーダ等の音波を自車両前方の所定範囲に照射する。レーダ装置330は、所定範囲内に存在する対象物(例えば、先行車両等)により反射された反射波を受信することで、自車両10の前方を走行する先行車両の情報(以下、先行車両情報という)を検出する。ここで検出される先行車両情報には、例えば、先行車両の有無情報や、先行車両までの距離(車間距離)、角度(相対位置)、速度(相対速度)、加速度等の情報が含まれる。レーダ装置330は、検出した先行車両情報を自動運転支援装置300に出力する。
For example, the
周辺撮影用カメラ340は、例えば、図5(A)に示すように、車室内のフロントガラス上部から車外を見渡す位置に配置され、フロントガラス越しに車外の状況を撮像する。周辺撮影用カメラ340により撮影された画像データは、画像処理されて自動運転支援装置300に出力される。
For example, as shown in FIG. 5A, the peripheral photographing
車速センサ350は、自車両10の車速を検出して、検出した車速を表す検出信号を自動運転支援装置300に出力する。操舵角センサ360は、ステアリングの操舵角を検出して、検出した操舵角を表す検出信号を自動運転支援装置300に出力する。ブレーキセンサ370は、ブレーキペダルに対する運転者の操作量(踏み込み量や、角度、圧力等)を検出して、検出した操作量を表す検出信号を自動運転支援装置300に出力する。ヨーレートセンサ380は、自車両10にかかるヨーレートを検出し、検出したヨーレートを表す検出信号を自動運転支援装置300に出力する。
The
自動運転支援装置300は、自動運転中、自動運転制御情報を生成し、生成した自動運転制御情報を車両制御ECU200に出力する。上述したように、自動運転制御情報は、自車両10の発進/停止の制御情報、自車両10の加減速の制御情報、自車両10の操舵の制御情報等の制御情報である。車両制御ECU200が、自動運転支援装置300から受信した自動運転制御情報に基づいて、エンジンECU110等の各ECU110〜140を制御することにより、自動運転が実現される。
The automatic
自動運転支援装置300は、ナビECU170から、現在位置の座標情報、目的地の座標情報、誘導経路、地図データ等の情報を入力する。自動運転支援装置300は、入力したこれらの情報に基づいて誘導経路を走行する際の目標走行パターン及び目標速度パターンを生成する。次に、自動運転支援装置300は、生成した目標走行パターン及び目標速度パターンにより自車両10が自動で走行するように運転を制御する自動運転制御情報を生成する。すなわち、自動運転支援装置300は、目標走行パターンに沿って走行するように自車両10を発進/停止、操舵させ、また、目標速度パターンに準拠した速度となるように自車両10を加減速させる制御情報を含む自動運転制御情報を生成する。
The automatic
自動運転支援装置300は、自動運転中、車車間通信装置310から入力される車両情報に基づいて、自車両10の周辺に位置する車両との関係により、目標走行パターンや、目標速度パターンを調整する。また、自動運転支援装置300は、路車間通信装置320から入力される交通情報に基づいて、渋滞の有無や、信号機の状態、歩行者の有無等を判断し、目標走行パターンや、目標速度パターンを調整する。また、自動運転支援装置300は、レーダ装置330から入力された先行車両情報に基づいて、先行する車両との関係により、目標走行パターンや、目標速度パターンを調整する。また、自動運転支援装置300は、周辺撮影用カメラ340から入力された画像データに基づいて、自車両10の環境に関する情報を取得し、自車両10の環境に対応させて、目標走行パターンや、目標速度パターンを調整する。そして、自動運転制御部164は、調整後の目標走行パターンや、目標速度パターンに基づいて、自動運転制御情報を生成する。
The automatic
自動運転支援装置300は、生成した自動運転制御情報を、車両制御ECU200に出力する。車両制御ECU200は、自動運転制御情報に基づいて、エンジンECU110等の各ECUを制御する。この結果、適宜調整される目標走行パターン及び目標速度パターンに従って自車両10が自動で走行し、目的地に至るまでの自動運転が実現される。
The automatic
次に、速度制限装置500について説明する。
速度制限装置500は、3次元(3軸)加速度センサ531、振動センサ532、心拍数センサ533、発汗センサ534、搭乗者撮影用カメラ560、マイクロフォン570に接続している。また、速度制限装置500は、CANバス50を介してナビゲーション装置700とデータの送受信を行う。
Next, the
The
3次元加速度センサ531は、周知の加速度センサであり、自車両10に加わる3方向、すなわち、自車両10の全長方向(以下、前後方向という)、車幅方向(以下、横方向という)、車高方向の加速度を検出する。3次元加速度センサ531には、ピエゾ抵抗型、静電容量型、熱検知型などの一般的に知られた加速度センサを用いることができる。3次元加速度センサ531は、検出した加速度データ(車両の挙動に関する情報)を速度制限装置500に出力する。
The three-
振動センサ532は、自車両10のボディ等に取り付けられ、自車両10の上下方向の振動を検出する周知のセンサである。振動センサ532には、静電容量式の変位センサ、渦電流方式の変位センサ、圧電方式の加速度センサ等の各種センサを用いることができる。振動センサ532は、自車両10の車体に生じる所定周波数の振動を検出し、その検出結果を振動データ(車両の挙動に関する情報)として速度制限装置500に出力する。
The
心拍数センサ533は、搭乗者の心拍数(脈拍)を計測するセンサである。心拍数の計測は、一般的に知られた既知の方法を用いることができる。例えば、運転席に着座した運転者の心拍数は、図5(B)に示すように、ステアリングホイール550の表面に電極を配置した心拍数センサ533により測定することができる。また、助手席等の搭乗者の心拍数は、例えば、腕時計型の心拍数センサ533を搭乗者に装着させてもよいし、自車両10のシートに心拍数センサ533を搭載して、搭乗者の心拍数を計測してもよい。心拍数センサ533は、測定した心拍数を生体情報として速度制限装置500に出力する。
The
発汗センサ534は、搭乗者の手における発汗量を測定するセンサである。発汗量の計測も、一般的に知られた既知の方法を用いることができる。例えば、発汗センサ534も、例えば、図5(B)に示すように、ステアリングホイール550の表面に配置することができる。発汗センサ534は、湿度の変化を電圧に変換した電圧信号を生体情報として速度制限装置500に出力する。
The
搭乗者撮影用カメラ560は、例えば、図5(A)に示すように、車室内のフロントガラス上部に配置され、搭乗者の顔写真を撮影する。搭乗者撮影用カメラ560で撮影された顔写真データは、画像処理されて速度制限装置500に出力される。
For example, as shown in FIG. 5A, the
マイクロフォン570は、例えば、図5(A)に示すように、自車両10のダッシュボード上に搭載され、搭乗者の音声を入力する。マイクロフォン570から入力された音声信号は、生体情報として速度制限装置500に出力される。
For example, as shown in FIG. 5A, the
次に、速度制限装置500について説明する。速度制限装置500は、自動運転支援装置300の制御による自動運転が行われている場合であって、例えば、図6に示すように自車両10に横方向の加速度が検出される場合に、搭乗者の生体情報に基づいて搭乗者の緊張度が高まっているか否かを判定する。搭乗者の緊張度が高いと判定すると、速度制限装置500は、自動運転支援装置300に速度の減速を指示する。
Next, the
速度制限装置500は、機能ブロックとして、第1判定部521、緊張度算出部522、第2判定部523、指示部524を備えている。機能ブロックとは、速度制限装置500に搭載されたハードウェアと、制御プログラムとが有機的に協働することによって実現されるブロックである。速度制限装置500は、ハードウェアとして入出力部(以下、I/O(input/output)部と表記する)510と、CPU、ROM、RAM等を備える制御部520とを備えている。なお、図4に示す機能ブロックは、速度制限装置500の備える機能を主な処理内容に応じて分類して示した概略図であり、速度制限装置500の構成は、処理内容に応じて、さらに多くのブロックに分割することもできる。また、1つのブロックによりさらに多くの処理を実行するように構成することもできる。また、各ブロックの処理は、1つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。また、各ブロックの処理は、1つのプログラムで実現されてもよいし、複数のプログラムで実現されてもよい。
The
I/O部510は、3次元加速度センサ531によって測定された加速度データ、振動センサ532によって測定された振動データ、心拍数センサ533や発汗センサ534によって測定された生体情報、搭乗者撮影用カメラ560によって撮影された搭乗者の顔画像データ、マイクロフォン570により入力した音声データを入力する。また、I/O部510は、ナビゲーション装置700から送信される、誘導経路や、現在位置の座標情報、目的地の座標情報、地図データ等を入力する。また、I/O部510は、車車間通信装置310による車車間通信により取得した車両情報を自動運転支援装置300から入力する。I/O部510は、入力したこれらのデータを制御部520に出力する。
The I /
第1判定部521は、加速度データと、振動データと、現在位置を示す位置座標と、地図データとを入力する。また、第1判定部521は、自動運転支援装置300から渡された車両情報を入力する。
第1判定部521は、自動運転支援装置300において自動運転が行われている場合に、入力した情報に基づいて、自車両10の搭乗者の緊張度が高まる要因(以下、緊張要因という)が生じているか否かを判定する。緊張要因として、例えば、大きな加速度が自車両10にかかる場合、振幅の大きな揺れが生じる場合、細かいガタガタという微振動が生じる場合、走行中の道路が初めて走行する道路である場合、走行中の道路の道幅が狭い場合、車線数が減少する場合、路肩駐車した車両により走行可能な幅員が減少する場合、トンネル内等の圧迫感を受ける場所を走行する場合等を挙げることができる。
The
When the automatic
第1判定部521は、緊張要因が生じているか否かを判定するため、まず、3次元加速度センサ531によって測定される加速度データと、第1しきい値とを比較して、自車両10の前後方向又は横方向の加速度が所定値以上になっているか否かを判定する。なお、3次元加速度センサ531は、前後方向、横方向等の複数方向の加速度を測定可能であるため、第1しきい値も、比較する加速度に応じて異なる値が用意されているものとする。すなわち、横方向第1しきい値と、前後方向第1しきい値とがそれぞれ用意されているものとする。
The
また、第1判定部521は、振動センサ532の検出する振動データと、第2しきい値及び第3しきい値とを比較して、自車両10の車体に振動が生じているか否かを判定する。第2しきい値は、振幅の大きな揺れを検出するためのしきい値である。また、第3しきい値は、振幅の小さい微小振動を検出するためのしきい値である。第2しきい値は、第3しきい値よりも値が大きく設定されている。第1判定部521は、振動データの振幅(車体の変位量)が第2しきい値よりも大きい場合に、振幅の大きい揺れが車体に生じていると判定する。また、第1判定部521は、振動データの振幅が第2しきい値よりも小さく、第3しきい値よりも大きい場合に、車体に微小振動が生じていると判定する。なお、微小振動を検出する場合には、微小振動が所定時間以上継続しているか否かを判定して、所定時間以上継続している場合に、車体に微小振動が生じていると判定してもよい。
Further, the
また、第1判定部521は、ナビゲーション装置700から入力した現在位置を示す位置座標及び地図データを用いて、緊張要因が生じているかを判定する。第1判定部521は、地図データを参照して、自車両10の現在位置が初めて走行する道路上にあるか否かを判定する。ナビゲーション装置700から入力する地図データには、過去に走行した道路の履歴である走行履歴情報が含まれている。また、第1判定部521は、地図データを参照して、自車両10の前方において道路の道幅が狭くなるか否か、道路の車線数が減少するか否か、トンネルが設けられているか否かを判定する。ナビゲーション装置700から入力する地図データには、地図データに記録された道路の道幅の情報や、車線数の情報が含まれている。また、第1判定部521は、車車間通信装置310が車車間通信により取得した車両情報により、自車両10の前方において、路肩駐車をした車両が存在するか否かを判定する。
Further, the
第1判定部521は、緊張要因が生じていると判定すると、緊張要因が生じている旨を緊張度算出部522に出力する。緊張度算出部522は、第1判定部521から緊張要因が生じている旨の通知を受けると、搭乗者の顔写真データや、生体情報に基づいて搭乗者の緊張度を算出する。
If the
緊張度算出部522は、搭乗者の身体反応に基づいて緊張度を算出する。身体反応には、例えば、搭乗者の顔の表情、声質の変化、瞳孔の開き具合等が含まれる。
緊張度算出部522は、顔写真データの表情を解析して、搭乗者の緊張度を算出する。顔写真データから搭乗者の表情を解析する方法は、既に一般的に知られた周知の方法であり、例えば、「P.エクマン、W.フリーセン:表情分析入門、表情に隠された意味をさぐる,工藤力訳,第7版,誠信書房、2000.」に開示された方法を用いることができる。なお、この方法に限らず、他の一般的に知られた任意の方法を用いることもできる。
また、緊張度算出部522は、顔写真データに基づいて搭乗者の瞳孔が開いているか否かを判定して、瞳孔が開いていると判定される場合に、搭乗者の緊張度が高いと判定することができる。また、緊張度算出部522は、搭乗者の発言内容や、声質の変化(周波数の変化)、話す速度の変化等に基づいて、搭乗者の緊張度を判定する。例えば、音声データから「怖い」といった単語を音声解析により抽出して、搭乗者の緊張度を判定することができる。
なお、緊張度算出部522が算出する緊張度は、運転席に着座した運転者の緊張度に限られない。例えば、助手席や後部座席に着座した搭乗者がいる場合、緊張度算出部522は、これらの搭乗者の緊張度も算出する。
The tension
The tension
Further, the
Note that the tension degree calculated by the tension
また、緊張度算出部522は、搭乗者の心拍数、発汗量等の生体情報に基づいて緊張度を算出する。緊張度算出部522は、搭乗者の発汗量が多いほど、緊張度が高いと判定する。また、緊張度算出部522は、搭乗者の心拍数が高いほど、緊張度が高いと判定する。緊張度算出部522は、顔写真データや、生体情報、身体反応に基づいて緊張度をそれぞれに評価し、緊張度を評価した評価値を算出する。なお、1つの生体情報から1つの緊張度を求めてもよいし、複数の生体情報から1つの緊張度の評価値を求めるようにしても良い。
In addition, the tension
第2判定部523は、緊張度算出部522が算出した評価値に基づいて、搭乗者が緊張状態にあるか否かを判定する。例えば、第2判定部523は、緊張度算出部522が算出した複数の評価値のすべての値が所定値以上である場合に、搭乗者が緊張状態にあると判定する。また、第2判定部523は、評価値の平均(単純平均や加重平均)により搭乗者が緊張状態にあるか否かを判定してもよい。第2判定部523は、搭乗者が緊張状態にあると判定すると、指示部524に、その旨を通知する。
また、自車両10に複数の搭乗者がいる場合には、例えば、第2判定部523は、搭乗者の一人でも緊張状態にあると判定される場合に、搭乗者が緊張状態にあると判定してもよい。また、第2判定部523は、緊張状態にあると判定される搭乗者の人数が過半数以上である場合に、搭乗者が緊張状態にあると判定してもよい。また、第2判定部523は、運転席に着座した運転者が緊張状態にあると判定される場合には、他の搭乗者が緊張状態にない場合であっても、搭乗者が緊張状態にあると判定してもよい。
The
When there are a plurality of passengers in the
指示部524は、第2判定部523から搭乗者が緊張状態にある旨の通知を受けると、自動運転支援装置300に、自車両10の速度を減速するように指示する減速指示を出力する。
When the
指示部524からの減速指示を入力した自動運転支援装置300は、目標速度パターンを変更して車速を減速させた自動運転制御情報を生成して、車両制御ECU200に出力する。車両制御ECU200は、自動運転支援装置300から入力した自動運転制御情報に基づいて、エンジンECU110や、ブレーキECU130を制御する。すなわち、ブレーキECU130は、車両制御ECU200から受信した制御信号に基づいてブレーキ装置135を駆動させ、自車両10の制動を行う。また、エンジンECU110は、車両制御ECU200から受信した制御信号に基づいて燃料噴射を停止させて、自車両10の速度を減速させる。
The automatic
なお、人が不快に感じる加速度が0.4Gであることが知られている。このため、自動運転支援装置300の制御により自車両10の速度を減速させる場合も、0.4G(毎秒14km/h)を限度として速度を減速させるとよい。また、高速道路を制限速度の100km/hで走行している場合、90km/h、80km/hと段階的に減速させて、最低速度の50km/hよりも速度が遅くならないようにする。
It is known that the acceleration that humans feel uncomfortable is 0.4G. For this reason, also when decelerating the speed of the
また、自車両10に大きな加速度がかかっている、自車両10に振幅の大きな揺れが生じている、細かいガタガタという微振動が生じている等の緊張要因が解消され、搭乗者の緊張を検出できなくなった場合には、制限前の速度まで、自車両10を加速させるとよい。すなわち、指示部524は、自動運転支援装置300への減速指示を停止する。また、自動運転支援装置300は、目標速度パターンを変更して車速を加速させた自動運転制御情報を生成して、車両制御ECU200に出力する。
In addition, tension factors such as a large acceleration applied to the
また、速度制限装置500は、減速指示を自動運転支援装置300に出力した地点の情報を不揮発性記憶装置(不図示)に記憶しておき、不揮発性記憶装置に記憶された地点を通過する場合に、指示部524は、第1判定部521、緊張度算出部522、第2判定部523の処理を経ることなく、自動運転支援装置300に、車速の減速を指示してもよい。
Further, the
次に、図7に示すフローチャートを参照しながら速度制限装置500の制御部520の処理手順を説明する。なお、以下の説明では、運転席に着座した運転者だけを対象として処理を行う場合を例に説明する。
制御部520は、まず、自動運転支援装置300の制御による自動運転中であるか否かを判定する(ステップS1)。自動運転中ではないと判定すると(ステップS1/NO)、制御部520は、この処理フローを終了させる。また、自動運転中であると判定すると(ステップS1/YES)、3次元加速度センサ531、振動センサ532、ナビゲーション装置700、自動運転支援装置300等から送信されたデータをI/O部510を介して入力する(ステップS2)。制御部520に入力されるデータには、3次元加速度センサ531によって測定された加速度データ、振動センサ532によって測定された振動データ、ナビゲーション装置700から送信される、誘導経路や、現在位置の座標情報、目的地の座標情報、地図データ等が含まれる。また、制御部520は、車車間通信装置310による車車間通信により取得した車両情報を自動運転支援装置300から入力する。
Next, the processing procedure of the
First, the
次に、制御部520の第1判定部521は、入力した加速度と横方向第1しきい値とを比較し、自車両10の横方向加速度が横方向第1しきい値以上になっているか否かを判定する(ステップS3)。肯定判定の場合(ステップS2/YES)、第1判定部521は、運転者を緊張させる緊張要因が生じていると判定し、緊張度算出部522にその旨を通知し、ステップS8の処理に移行する。なお、このステップS3では、横方向加速度を横方向第1しきい値と比較して、自車両10の横方向加速度が所定値以上になっているか否かを判定していたが、前後方向加速度と縦方向第1しきい値とを比較して、自車両10の前後方向の加速度がしきい値以上になっているか否かを判定してもよい。
Next, the
ステップS3の判定が否定判定の場合、第1判定部521は、振動センサ532から入力した振動と、第2しきい値とを比較して、自車両10に振幅の大きい揺れが生じているか否かを判定する(ステップS4)。振動センサ532で検出される振動の振幅が第2しきい値よりも大きい場合、第1判定部521は、自車両10に振幅の大きな揺れが生じていると判定する(ステップS4/YES)。この場合、第1判定部521は、運転者を緊張させる緊張要因が生じていると判定し、緊張度算出部522にその旨を通知し、ステップS8の処理に移行する。
If the determination in step S <b> 3 is negative, the
ステップS4の判定が否定判定の場合、第1判定部521は、振動センサ532から入力した振動と、第3しきい値とを比較して、微小振動を検知したか否かを判定する(ステップS5)。なお、ステップS5の判定では、所定時間以上継続するものを微小振動として検出するものであってもよい。第1判定部521は、自車両10に微小振動が生じていると判定すると(ステップS5/YES)、運転者を緊張させる緊張要因が生じていると判定し、緊張度算出部522にその旨を通知し、ステップS8の処理に移行する。
If the determination in step S4 is negative, the
また、ステップS5の判定が否定判定の場合、第1判定部521は、自車両10の走行中の道路が、道幅の狭い道路であるか否かを判定する(ステップS6)。第1判定部521は、ナビゲーション装置700から取得した現在位置を示す座標情報と、地図データとに基づいて、走行中の道路が道幅の狭い道路であるか否かを判定する(ステップS6)。ナビゲーション装置700から取得する地図データには、自車両10が過去に走行した道路の履歴である走行履歴情報や、地図データに記録された道路の道幅の情報が含まれている。第1判定部521は、地図データに基づいて道幅の狭い道路を走行中であると判定すると(ステップS6/YES)、運転者を緊張させる緊張要因が生じていると判定し、緊張度算出部522にその旨を通知し、ステップS8の処理に移行する。
If the determination in step S5 is negative, the
また、ステップS6の判定が否定判定の場合、第1判定部521は、自車両10が走行中の道路が、初めて走行する道路であるか否かを判定する(ステップS7)。第1判定部521は、現在位置を示す座標情報と、地図データとに基づいて、走行中の道路が初めて走行する道路であるか否か判定する(ステップS7)。第1判定部521は、初めて走行する道路であると判定すると(ステップS7/YES)、運転者を緊張させる緊張要因が生じていると判定し、緊張度算出部522にその旨を通知し、ステップS8の処理に移行する。
If the determination in step S6 is negative, the
ステップS8の処理では、緊張度算出部522は、搭乗者撮影用カメラ560に指示して、運転者の顔写真を撮影させる(ステップS8)。緊張度算出部522は、搭乗者撮影用カメラ560によって撮影された運転者の顔写真データを入力する。
In step S8, the
また、ステップS9では、緊張度算出部522は、運転者の生体情報を入力する(ステップS9)。生体情報には、心拍数センサ533によって測定された心拍数、発汗センサ534によって測定された発汗量、マイクロフォン570から入力した音声データが含まれる。
In step S9, the
緊張度算出部522は、顔写真データや、生体情報を入力すると、入力したこれらの情報をもとに運転者の緊張度を評価した評価値を算出する。例えば、緊張度算出部522は、顔写真データから瞳孔の開き具合を判定して、運転者の緊張状態を評価した評価値を算出する。また、緊張度算出部522は、心拍数や、発汗量に基づいて運転者の緊張状態を評価した評価値を算出する。また、緊張度算出部522は、音声データを音声解析して、運転者の発言内容や、声質に基づいて運転者の緊張状態を評価した評価値を算出する。緊張度算出部522は、算出した評価値を第2判定部523に出力する。
When the facial stress data or biometric information is input, the
第2判定部523は、緊張度算出部522から入力した評価値に基づいて、運転者が緊張状態にあるか否かを判定する(ステップS10)。第2判定部523は、複数の評価値のすべての値が所定値以上である場合に、運転者が緊張していると判定してもよいし、評価値の平均(単純平均や加重平均)が所定値以上である場合に、運転者が緊張していると判定してもよい。第2判定部523は、運転者が緊張していると判定すると(ステップS10/YES)、その旨を指示部524に通知する。
The
第2判定部523から通知を受けた指示部524は、自動運転支援装置300に、減速指示を出力する(ステップS11)。
Upon receiving the notification from the
減速指示を入力した自動運転支援装置300により目標速度パターンを減速させた自動運転制御情報が生成され、車両制御ECU200がこの自動運転制御情報に基づいてエンジンECU110や、ブレーキECU130を制御する。これにより自車両10の速度が減速される。
The automatic
また、ステップS7の判定が否定判定の場合、指示部524は、減速指示を自動運転支援装置300に出力せず、目標速度パターンが変更されない。このため、自動運転支援装置300により、目標速度パターンが変更されることはなく、車両制御ECU200は、変更のない自動運転制御情報に基づいてエンジンECU110や、ブレーキECU130を制御する。従って、自車両10は、定速走行又は加速走行を行う(ステップS12)。
When the determination in step S7 is negative, the
以上、詳細に説明したように本実施形態の速度制限装置500は、車両の挙動に変化が生じた場合であって、搭乗者の緊張度の評価値が所定値以上であると判定される場合に、自動運転支援装置300に、車速の減速を指示する。従って、搭乗者の感情を反映させた車両制御を行うことができる。
As described above, the
また、車両の挙動に関する情報には、3次元加速度センサ531で測定される加速度と、振動センサ532で測定される振動とが含まれている。従って、車両の搭乗者が恐怖を感じる要因に基づいて、搭乗者の緊張度に変化があるか否かを判定することができる。
The information related to the behavior of the vehicle includes acceleration measured by the three-
また、搭乗者の緊張度合いを判断する場合に、搭乗者の生体情報と、搭乗者の身体反応との少なくとも一方に基づいて判断する。従って、搭乗者の緊張度を精度よく求めることができる。 Further, when determining the degree of tension of the passenger, the determination is made based on at least one of the biological information of the passenger and the physical reaction of the passenger. Therefore, the passenger's tension can be obtained with high accuracy.
また、速度制限装置500は、自車両10が道幅の狭い道路を走行する場合、初めて走行する道路を走行する場合、道路の車線数が減少する場合、トンネル内を走行する場合との少なくとも1つの要因が発生した場合に、緊張要因が発生していると判定する。そして、速度制限装置500は、緊張要因が発生していると判定すると、緊張度の評価値を算出して、搭乗者が緊張状態にあるか否かを判定する。従って、道路環境により搭乗者を緊張させると判定される場合に、搭乗者が緊張状態にあるか否かを判定することで、搭乗者の感情を反映させた車両制御の精度を高めることができる。
In addition, the
また、生体情報に、搭乗者の手の発汗量と、搭乗者の心拍数との少なくとも一方が含まれることにより、搭乗者の緊張度を精度よく判定することができる。 In addition, since the biometric information includes at least one of the sweating amount of the passenger's hand and the heart rate of the passenger, the tension of the passenger can be accurately determined.
また、身体反応に、搭乗者の顔の表情と、声質の変化と、瞳孔の開き具合との少なくとも1つが含まれることにより、搭乗者の緊張度を精度よく判定することができる。 Further, the body reaction includes at least one of the facial expression of the occupant, the change in voice quality, and the degree of pupil opening, so that the occupant's tension can be accurately determined.
また、速度制限装置500は、自車両10が自動運転により走行している場合に、搭乗者の緊張度を判定して、車両の速度を減速させる制御を行う。このため、搭乗者が恐怖を感じている場合に、手動操作を行わなくても、自動で車両の速度を減速させることができる。
Further, when the
上述した実施形態は、本発明の好適な実施の形態である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、自動運転支援装置300の制御による自動運転が行われている場合を例に説明した。すなわち、この自動運転は、運転者が運転に関する操作を一切行うことなく、自車両10の自動的な走行が可能な完全自動運転である。
The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the case where the automatic driving by the control of the automatic
しかしながら、自動運転は、完全自動運転に限られるものではない。例えば、完全自動運転以外の自動運転として、特定機能自動運転と、複合機能自動運転とが含まれる。特定機能自動運転は、加速・制動操作と、制動操作と、操舵操作とのうちのいずれか1つを自動運転支援システム1により支援するモードである。また、複合機能自動運転は、加速・制動操作と、制動操作と、操舵操作とのうちの少なくとも2つの運転操作を自動運転支援システム1により支援するモードである。
However, automatic operation is not limited to fully automatic operation. For example, automatic operation other than fully automatic operation includes specific function automatic operation and composite function automatic operation. The specific function automatic driving is a mode in which the automatic
加速・制動操作を支援する機能には、例えば、ACC(Adaptive Cruise Control)とCACC(Cooperative Adaptive Cruise Control)とが含まれる。ACCは、車両の前方に搭載されたレーダ装置330を用いて、前方を走行する先行車両との車間距離を一定に保ち、必要に応じてドライバへの警告を行うシステムである。また、CACCは、ACCの機能に加え、車車間通信によって先行車両の加減速情報を共有することで、より精密な車間距離制御を行うシステムである。また、ドライバの操舵操作を支援する機能には、LKAS(Lane Keep Assist System)が含まれる。LKASは、車両前方を撮影した撮影画に基づいて白線を検知し、車両が走行車線を維持するようにハンドル操作を支援するシステムである。また、ドライバの制動操作を支援する機能には、衝突被害軽減ブレーキシステムが含まれる。衝突被害軽減ブレーキシステムとは、周辺撮影用カメラ340やレーダ装置330等を用いて車両前方の障害物等を検知して運転者に警告し、また、衝突が避けられない場合には、ブレーキの補助操作を行うシステムである。
The functions that support the acceleration / braking operation include, for example, ACC (Adaptive Cruise Control) and CACC (Cooperative Adaptive Cruise Control). The ACC is a system that uses a
300 自動運転支援装置(制御装置)
500 速度制限装置
510 I/O部
520 制御部
521 第1判定部
522 緊張度算出部(算出部)
523 第2判定部(判定部)
524 指示部
531 3次元加速度センサ
532 振動センサ
533 心拍数センサ
534 発汗センサ
700 ナビゲーション装置
300 Automatic driving support device (control device)
500 Speed Limiting Device 510 I /
523 Second determination unit (determination unit)
524
Claims (8)
前記車両の搭乗者の緊張度合いを算出する算出部と、
入力した前記車両の挙動に関する情報により前記車両の挙動に変化を検出した場合に、前記算出部により算出される前記緊張度合いが所定値以上であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記緊張度合いが所定値以上であると判定された場合に、前記車両の速度を制御する制御装置に、前記車両の速度の減速を指示する指示部と、
を有することを特徴とする車両制御装置。 An input unit for inputting information on the behavior of the vehicle;
A calculation unit for calculating a degree of tension of a passenger of the vehicle;
A determination unit that determines whether or not the degree of tension calculated by the calculation unit is greater than or equal to a predetermined value when a change is detected in the vehicle behavior based on the input information related to the vehicle behavior;
An instruction unit that instructs the control device that controls the speed of the vehicle to decelerate the speed of the vehicle when the determination unit determines that the degree of tension is equal to or greater than a predetermined value;
A vehicle control device comprising:
前記車両の搭乗者の緊張度合いを算出する算出ステップと、
前記入力ステップで入力した前記車両の挙動に関する情報により前記車両の挙動に変化を検出した場合に、前記算出ステップにより算出される前記緊張度合いが所定値以上であるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより前記緊張度合いが所定値以上であると判定された場合に、前記車両の速度を制御する制御装置に、前記車両の速度の減速を指示する指示ステップと、
を有することを特徴とする車両制御方法。 An input step for inputting information on the behavior of the vehicle;
A calculation step for calculating a degree of tension of a passenger of the vehicle;
A determination step of determining whether or not the degree of tension calculated by the calculation step is greater than or equal to a predetermined value when a change in the vehicle behavior is detected based on the vehicle behavior information input in the input step; ,
An instruction step for instructing the control device for controlling the speed of the vehicle to decelerate the speed of the vehicle when it is determined in the determination step that the degree of tension is equal to or greater than a predetermined value;
A vehicle control method comprising:
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