JP2016017758A - Travel support device and travel support method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の合流地点での車線変更を支援する走行支援装置及び走行支援方法に関する。 The present invention relates to a travel support apparatus and a travel support method that support a lane change at a merging point of a vehicle.
従来の技術としては、自車から合流地点までの距離が一定距離(例えば400m)になった場合に、合流手前で車線変更を実施する「車線変更制御装置」がある(特許文献1参照)。また、同様の技術として、合流地点への到達時間が一定時間以内(例えば10秒前)になった場合に、合流手前で車線変更を実施する「車両運転制御装置」がある(特許文献2参照)。 As a conventional technique, there is a “lane change control device” that changes lanes before merging when the distance from the own vehicle to the merging point becomes a certain distance (for example, 400 m) (see Patent Document 1). Further, as a similar technique, there is a “vehicle operation control device” that changes lanes before merging when the arrival time at the merging point is within a certain time (for example, 10 seconds before) (see Patent Document 2). ).
被合流状況における車線変更では、以下の2種類の交通流変化を考慮する必要がある。
第1の交通流変化は、逐次変化する現在の交通流変化であり、実際にその合流地点に接近したときに初めて把握できる生の交通流変化である。
第2の交通流変化は、統計情報や経験則等から導き出せる交通流変化であり、合流車線(支線)の定常的な要因(加速車線の長さ、曲率半径R、勾配等)によって統計的に傾向が把握できる交通流変化である。
実際の合流地点では、上記第1の交通流変化は、上記第2の交通流変化の影響が大きく反映されて生じるものである。
When changing lanes in a merged situation, it is necessary to consider the following two types of traffic flow changes.
The first traffic flow change is a current traffic flow change that changes sequentially, and is a raw traffic flow change that can be grasped for the first time when actually approaching the junction.
The second traffic flow change is a traffic flow change that can be derived from statistical information and empirical rules, etc., and statistically depends on the steady factors of the merging lane (branch line) (length of acceleration lane, radius of curvature R, gradient, etc.) It is traffic flow change that can grasp the trend.
At the actual merge point, the first traffic flow change is caused by largely reflecting the influence of the second traffic flow change.
従来の技術では、特許文献1及び特許文献2のように、単純に合流の一定距離手前若しくは一定時間手前で車線変更を実施するものであり、上記第2の要素を考慮できていなかった。このため、合流車線の状況によっては想定外の粗密な交通流となり、不必要に手前で車線変更をしてしまう可能性や、過度に合流地点へ接近し安全に車線変更ができなくなる可能性があった。
本発明の目的は、上記第2の交通流変化を考慮し、合流車が自車の走行に影響を与える合流地点において、自車が合流区間に接近する以前に、その影響が小さくなるような走行車線を提示し、より安全に確実に最適な車線変更を開始できるようにする走行支援装置及び走行支援方法を提供することである。
In the prior art, as in Patent Document 1 and
The object of the present invention is to consider the second change in traffic flow, such that the influence of the merging vehicle is reduced before the vehicle approaches the merging section at the merging point where the merging vehicle affects the traveling of the own vehicle. It is an object to provide a travel support device and a travel support method that presents a travel lane so that an optimum lane change can be started more safely and reliably.
上記の課題を解決するため、本発明の一態様に係る走行支援装置は、自車の走行ルートを設定し、自車の走行ルートが本線となる場合の自車の走行ルート上の合流区間を検出し、合流区間の合流難易度を判定する。また、合流難易度に応じて、合流車が合流してくる第1の本線車線から、第1の本線車線に隣接する第2の本線車線への車線変更を終了させる位置である車線変更終了位置を設定する。例えば、第1の本線車線は走行車線である。第2の本線車線は追越車線である。 In order to solve the above-described problem, a travel support device according to an aspect of the present invention sets a travel route of a host vehicle and sets a merging section on the travel route of the host vehicle when the travel route of the host vehicle is a main line. Detect and determine the merge difficulty level of the merge section. In addition, a lane change end position that is a position for ending the lane change from the first main lane where the merging vehicle joins to the second main lane adjacent to the first main lane according to the difficulty of merging. Set. For example, the first main lane is a traveling lane. The second main lane is an overtaking lane.
本発明の一態様によれば、合流難易度に応じて、走行車線から追越車線への車線変更を終了させる位置である車線変更終了位置と、追越車線から走行車線へ復帰するための再度車線変更を開始する位置である再車線変更開始位置を設定することにより、合流車が自車の走行に影響を与える合流地点において、自車が合流区間に接近する以前に、その影響が小さくなるような走行車線を提示することができる。 According to one aspect of the present invention, the lane change end position, which is a position for ending the lane change from the traveling lane to the overtaking lane, according to the merging difficulty level, and again for returning from the overtaking lane to the traveling lane By setting the re-lane change start position, which is the position where the lane change starts, the influence is reduced before the vehicle approaches the merging section at the junction where the merging vehicle affects the running of the own vehicle. Such a driving lane can be presented.
<第1実施形態>
以下に、本発明の第1実施形態について添付図面を参照して説明する。
ここでは一例として、車両が自動運転車(人間の運転なしで自動走行可能な車両)である場合について説明する。但し、実際には、車両は自動運転車及び非自動運転車のいずれでも良い。
第1実施形態では、自動運転車において、高速道路にあるジャンクションやインターチェンジ等の被合流状況が自車の走行ルート上にある場合に、適切な位置で車線変更を行えるよう、事前に被合流状況で車線変更位置を算出する手法について説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Here, as an example, a case where the vehicle is an autonomous driving vehicle (a vehicle that can automatically travel without human driving) will be described. However, in practice, the vehicle may be either an autonomous vehicle or a non-automated vehicle.
In the first embodiment, in a self-driving car, if the merging situation such as a junction or interchange on the highway is on the traveling route of the own vehicle, the merging situation in advance so that the lane can be changed at an appropriate position. A method for calculating the lane change position will be described.
図1は、車両のハードウェア構成図である。
図1に示すように、車両は、位置検出ユニット1と、地図データベース2と、ナビゲーションユニット3と、車速センサ4と、走行制御装置5と、パワートレインコントローラ6と、パワートレイン7と、ブレーキコントローラ8と、ブレーキユニット9と、ヨーレートセンサ10と、レーザースキャナ11と、操舵モータコントローラ12とを備える。
FIG. 1 is a hardware configuration diagram of a vehicle.
As shown in FIG. 1, the vehicle includes a position detection unit 1, a
位置検出ユニット1は、自車の現在位置を検出し、その位置情報をナビゲーションユニット3及び走行制御装置5に送る。例えば、位置検出ユニット1は、GPS(全地球測位システム)によって、自車の現在位置を検出する。また、ジャイロセンサ、車速センサ等の組み合わせによって、自車の現在位置を検出することも可能である。また、車車間通信又は路車間通信等によって、自車の現在位置を検出することも可能である。すなわち、自車の現在位置を検出するための既存技術のうち、車両において実施可能なものであれば適用可能である。なお、実際には、位置検出ユニット1は、ナビゲーションユニット3や走行制御装置5に搭載されていても良い。
The position detection unit 1 detects the current position of the host vehicle and sends the position information to the navigation unit 3 and the
地図データベース2は、合流地点付近(合流地点及びその周辺)の道路形状を含む地図情報を有する。例えば、地図データベース2は、地図情報の中に道路情報を含む。道路情報は、道路の形状、勾配、車線数、法定速度(制限速度)、合流地点の有無等に関する情報を含む。地図データベース2は、ナビゲーションユニット3や走行制御装置5からの要求に応じて、地図情報をナビゲーションユニット3や走行制御装置5に送る。すなわち、ナビゲーションユニット3や走行制御装置5は、地図情報を取得する機能(地図情報取得部)を有する。なお、実際には、地図データベース2は、ナビゲーションユニット3や走行制御装置5に搭載されていても良い。
The
ナビゲーションユニット3は、地図データベース2から入手した地図情報をディスプレイに表示し、乗員により目的地が設定されると、位置検出ユニット1により入手した自車の現在位置を現在地として、現在地から目的地までの走行ルートを設定し、その結果をディスプレイに表示して乗員に走行ルート情報を提示するとともに、走行ルート情報を走行制御装置5に送る。すなわち、ナビゲーションユニット3は、自車の走行ルートを設定する機能(自車ルート設定部)を有する。ナビゲーションユニット3は、走行制御装置5と電気的に接続したカーナビゲーションシステムである。但し、実際には、ナビゲーションユニット3は、走行制御装置5と電気的に接続した通信端末(スマートフォン、タブレット端末等)、その他の付属機器等でも良い。また、ナビゲーションユニット3は、走行制御装置5の一部でも良い。
車速センサ4は、車輪や車軸の回転に比例して発生するパルス信号(車速信号)を検出することで車速を計測し、走行制御装置5に送る。実際には、走行制御装置5が、車速センサ4からの車速信号に基づいて車速を計測しても良い。例えば、車速センサ4は、車輪に取り付けられたロータリーエンコーダである。
The navigation unit 3 displays the map information obtained from the
The vehicle speed sensor 4 measures the vehicle speed by detecting a pulse signal (vehicle speed signal) generated in proportion to the rotation of the wheel or axle, and sends it to the
走行制御装置5は、A/D変換回路、D/A変換回路、プロセッサ、及びメモリ等を備える集積回路であり、プロセッサがメモリに格納されたプログラムに従って目標車速を算出し、目標車速と現在車速とを比較して、加速が必要な場合には駆動力操作量を算出してパワートレインコントローラ6に送り、減速が必要な場合には制動力操作量を算出してブレーキコントローラ8に送る。同様に、プロセッサがメモリに格納されたプログラムに従って目標経路を算出し、転舵が必要な場合には目標操舵操作量を算出して操舵モータコントローラ12に送る。例えば、走行制御装置5は、車両に搭載される電子制御装置(ECU)である。上記のプロセッサは、CPU、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、又は専用の機能を有する半導体集積回路(LSI)等である。上記のメモリは、RAM、ROM、EEPROM、又はフラッシュメモリ等である。また、上記のメモリと共に、若しくは上記のメモリの代わりとして、HDDやSSD等のストレージ、DVD等のリムーバブルディスク、若しくはSDメモリカード等の記憶媒体(メディア)等を使用しても良い。なお、実際には、走行制御装置5は、ナビゲーションユニット3自体であっても良い。
The
パワートレインコントローラ6は、走行制御装置5で設定された駆動力操作量を実現するようにパワートレイン7を制御する。パワートレイン7は、動力伝達機構を備えた駆動系であり、車両の駆動源において発生した駆動力(駆動トルク)を車輪に伝達し、車輪を回転させる。なお、車両の駆動源は、一般的なエンジンに限らず、電動モータでも良いし、エンジンとモータを組み合わせたハイブリッド構成でも良い。
The
ブレーキコントローラ8は、走行制御装置5で設定された制動力操作量を実現するように前後左右の車輪(少なくとも駆動輪)に取り付けられたブレーキユニット9の制動力を制御する。ブレーキユニット9は、一般的に摩擦力を利用して車輪を制動する。ブレーキユニット9は、一般的に油圧式ディスクブレーキが主流であるが、他にもドラムブレーキやパーキング(サイド)ブレーキ、エア式ブレーキ、エキゾーストブレーキ等が知られている。すなわち、流体として、一般的にブレーキフルード(オイル)又は圧縮空気等が使用されている。また、ブレーキユニット9は、流体圧で制動力を付与する装置に限定されるものではなく、電動ブレーキ装置等であっても良い。
The brake controller 8 controls the braking force of the brake unit 9 attached to the front, rear, left and right wheels (at least the driving wheels) so as to realize the braking force operation amount set by the traveling
ヨーレートセンサ10は、計測したヨーレートを走行制御装置5に送る。なお、実際には、ヨーレートの代わりに、横加速度を用いても良い。レーザースキャナ11は、計測した周囲の状況を走行制御装置5に送る。ここでは、レーザースキャナ11は、車両の前部と後部に設けられている。なお、実際には、レーザースキャナ11は、車両の側面部(例えばサイドミラー)その他の位置に設けられていても良い。また、レーザースキャナ11は、車載カメラでも良い。
The
操舵モータコントローラ12は、目標操舵操作量を実現するように図示しない操舵モータを制御し、車輪の向きを変える。例えば、操舵モータは、ステアバイワイヤ(SBW)技術を採用したステアリングシステムで車輪を動かすアクチュエータ等である。また、操舵モータは、電動式パワーステアリング装置(EPS)のアシスト用の電気モータ等でも良い。電動式パワーステアリング装置(EPS)は、電気モータによりアシストを行う場所の違いによって、コラムアシスト型、ピニオンアシスト型、ラックアシスト型等の形式に大別される。
The
ここでは、車両として、FF車(エンジン前輪駆動車)を想定しているが、実際には、FR車(前エンジン後輪駆動車)や4WD(4輪駆動車)等でも良い。無論、ミッドシップでも構わない。また、e4WD(登録商標)のように、前後輪のうち一方の車輪をエンジンからの動力により駆動し、他方の車輪を電動モータからの動力によりクラッチを介して適宜駆動するモータアシスト方式の車両でも良い。 Here, an FF vehicle (engine front wheel drive vehicle) is assumed as the vehicle, but an FR vehicle (front engine rear wheel drive vehicle), 4WD (four wheel drive vehicle), or the like may actually be used. Of course, midship is acceptable. Further, as in e4WD (registered trademark), a motor assist type vehicle in which one of the front and rear wheels is driven by power from an engine and the other wheel is appropriately driven by a power from an electric motor via a clutch. good.
(走行制御装置の詳細)
以下、第1実施形態に係る走行制御装置5の構成例について説明する。
図2に示すように、第1実施形態に係る走行制御装置5は、合流地点検出部5aと、合流難易度判定部5bと、車線変更終了位置設定部5cと、再車線変更開始位置設定部5dと、自車位置認識部5eと、自車状態認識部5fと、周囲状態推定部5gと、目標経路設定部5hと、目標操舵設定部5iと、目標速度設定部5jとを備える。
(Details of the travel control device)
Hereinafter, a configuration example of the
As illustrated in FIG. 2, the
合流地点検出部5aは、ナビゲーションユニット3で設定された自車の走行ルート上の合流地点を検出(抽出)する。なお、合流地点検出部5aは、合流地点として合流開始地点と合流終了地点とを検出することで、合流開始地点と合流終了地点との間の合流区間を検出しても良い。すなわち、本実施形態に係る合流地点は合流区間でも良い。この場合、合流地点検出部5aは合流区間検出部となる。また、合流地点検出部5aは、自車の走行ルートが本線車道である場合のみ、合流地点を検出するようにしても良い。ここでは、合流地点検出部5aは、地図データベース2から入手した地図情報において自車の走行ルート上に車線変更を必要とする合流地点があるかどうかを判断する。図3に、車線変更を必要とする合流地点がある状況の例を示す。図3に示した道路は、高速道路のように、合流車線X1と、走行車線X2(本線:左側車線)、更に追越車線X3(本線:右側車線)を含む。合流車線X1は、最終的に合流地点で走行車線X2と交わるが、その合流地点の直前に、合流車が走行車線X2を走行する車両の速度まで加速するための加速車線Yを設けている。なお、加速車線Yは、合流車線X1の一部である。このような場面において、自車の走行ルートが走行車線X2にある場合、合流車線X1から他車が合流してくる可能性がある。自車が他車の影響を受けず円滑に通行するためには、事前に走行車線X2から追越車線X3に車線変更しておいた方が良いことが多い。すなわち、合流地点前の走行ルートが走行車線X2である場合の合流地点は、車線変更を必要とする合流地点である。したがって、合流地点前の走行ルートが走行車線X2である場合、車線変更を必要とする合流地点を検出する。なお、自車の走行ルートが本線車道である場合の合流地点を「被合流地点」と称する。
The junction
合流難易度判定部5bは、合流地点検出部5aで検出された合流地点に対して、合流難易度Daを判定する。検出された合流地点が複数存在する場合には、合流地点ごとに合流難易度Daを判定する。本実施形態では、合流地点検出部5aは、自車の走行ルートが本線車道である場合のみ、合流難易度Daを判定すれば十分である。すなわち、本線車道での合流地点(被合流地点)が合流難易度判定の対象となる。ここでは、合流難易度判定部5bは、道路条件等に応じて合流難易度Daを算出することで、具体的に数値化された合流難易度Daを決定する。通常、走行車線X2や追越車線X3に比べ、合流車線X1の法定速度は低く定められている。そのため、加速車線Yで加速し、走行車線X2を走行する車両と速度を合わせる必要がある。このとき、加速車線Yの距離が短いと、合流しようとする車両は十分に加速しきれず、走行車線X2に車線変更してからも加速を続け、速度を調整が必要になる場合がある。若しくは、合流しようとする車両は慌てて急加速をし、走行車線X2を走行する車両の速度を超えてしまい、走行車線X2へ車線を変更した後に、減速しながら走行車線X2を走行する車両との速度調整が必要になる場合がある。このように、加速車線Yの距離が短いほど、速度の調整が難しくなることから、合流難易度判定部5bは、加速車線Yの長さLaが短いほど、合流難易度Daを高くする。この場合、合流難易度Daは、加速車線Yの長さLaと、走行車線X2の法定速度Vdと、合流車線X1の法定速度Vmとを用いて、下記の(1)式のように表すことができる。
Merging
合流難易度判定部5bは、加速車線Yの長さ以外に、合流車線X1の形状に応じて合流難易度Daを判定しても良い。例えば、図4に示すように、合流車線X1が湾曲している場合において、合流車線X1の曲率が非常に大きく、走行時に速度を上げることが難しい。そのため、合流車線X1の曲率が小さい場合に比べ、合流車が加速車線Yに至った際の速度が低くなる。その結果、走行車線X2との速度差が大きくなり、調整するのが難しくなる。この場合、合流難易度Daは、一般的な加速車線の長さLと、走行車線X2の法定速度Vdと、合流車線X1の想定速度Vcとを用いて、下記の(2)式のように表すことができる。
ここで、一般的な加速車線の長さLは、道路構造令等を参考にして、一般的な被合流状況における加速車線の長さを設定すれば良い。合流車線X1の想定速度Vcは、地図データベース2に合流車線X1の曲率ρが記録されていれば、その曲率ρと、横加速度ay0と、合流車線X1の法定速度Vmとを用いて、下記の(3)式のように表すことができる。
ここで、横加速度ay0は、車両が旋回している際に発生する横Gで、乗員が不快に感じない程度の値、例えば1.5m/s2程度に設定すれば良い。(2)式を用いることで、合流車線X1の曲率ρが大きいほど、合流難易度Daが高くなる。なお、車両が旋回するとき、合流車線X1の車線幅が広いほど、本来の曲率ρよりも余裕のある曲率で旋回することができる。反対に、合流車線X1の車線幅が狭いほど、本来の曲率ρに近い曲率で旋回しなければならない。したがって、合流車線X1の車線幅が狭いほど、合流難易度Daが高くなる。また、合流車線の曲率が小さい場合でも、車線幅が狭いほど、合流車が狭い車線に合わせて精密に走行しなければならず、合流地点までに十分な速度調整ができていない可能性があるため、合流難易度Daが高くなる。特に、合流車線において非自動運転車が先行している場合には、速度調整の際に非自動運転車の運転速度の影響を受けるため、より一層、合流難易度Daが高くなる。 Here, the lateral acceleration ay0 is a lateral G generated when the vehicle is turning and may be set to a value that does not make the passenger feel uncomfortable, for example, about 1.5 m / s 2 . (2) By using the equation, the greater the curvature of the merging lane X1 [rho is larger, merged difficulty D a is increased. When the vehicle turns, the wider the lane width of the merging lane X1, the more the vehicle can turn with a curvature that has more margin than the original curvature ρ. On the contrary, the narrower the lane width of the merging lane X1, the more the vehicle must turn with a curvature close to the original curvature ρ. Therefore, as the lane width of the merging lane X1 is narrow, merging difficulty D a is increased. Also, even if the curvature of the merging lane is small, the narrower the lane width, the more the merging vehicle must travel to the narrow lane, and there is a possibility that sufficient speed adjustment to the merging point is not possible Therefore, the confluence difficulty D a increases. In particular, when the non-automatic operation wheel in the merging lane is ahead is affected by the operating speed of a non-automatic operation vehicle during pacing, further, merging difficulty D a is increased.
また、合流難易度判定部5bは、上記以外に、合流車線X1の勾配に応じて合流難易度Daを判定しても良い。例えば、合流車線X1が上り坂(登坂路)であれば、合流車線X1に勾配がついている場合があり、その区間は見通しが悪く、合流車線X1を走行時に速度を上げることが難しい。そのため、見通しが良くなってから加速を開始することとなり、加速車線を十分に使えない場合がある。この場合、合流難易度Daは、地図データベース2に加速車線Yのうち見通しの悪い距離Lvが記録されていれば、その見通しの悪い距離Lvと、一般的な加速車線の長さLと、走行車線X2の法定速度Vdと、合流車線X1の法定速度Vmとを用いて、下記の(4)式のように表すことができる。
Furthermore, merging
更に、上記の(1)式、(2)式及び(4)式の合流難易度Daを組み合わせることで、下記の(5)式のように表すこともできる。
Moreover, the above (1), (2) and (4) By combining the merging difficulty D a of formula can also be expressed as (5) below.
合流難易度判定部5bは、上記の(1)式、(2)式、(4)式及び(5)式のいずれかを用いて得られた合流難易度Daを出力する。但し、実際には、上記の(1)式、(2)式及び(4)式のそれぞれを用いて得られた合流難易度Daを総合的に判定しても良い。例えば、上記の(1)式、(2)式及び(4)式のそれぞれを用いて得られた合流難易度Daの合計値(総和)又は最大値を、最終的な合流難易度Daとして出力しても良い。このとき、重要度に応じて、合流難易度Daごとに重み付けをしても良い。
Merging
車線変更終了位置設定部5cは、合流難易度判定部5bから出力された合流難易度Daを取得し、図3若しくは図4に記載している車線変更終了位置Z1を設定する。車線変更終了位置Z1は、自車が走行車線X2から追越車線X3へ移るための車線変更を完了したときの追越車線X3上の位置である。すなわち、追越車線に移る際の追越車線上の目標位置である。例えば、車線変更終了位置設定部5cは、加速車線Yの始まる位置に対して離れる方向に、下記の(6)式の距離Psだけ離れた位置に車線変更終了位置Z1を設定すれば良い。
ここで、加速度amは、加速車線Yを走行する際に乗員が不快にならない程度(例えば1.5m/s2)で設定すれば良い。走行時の車間時間Tは、一般的に安全とされる車間時間(例えば3秒程度)に設定すれば良い。また、距離に対するパラメータwsは、走行車線X2と合流車線X1の速度差Vd−Vm以上の値に設定すれば良い。このとき、(6)式は、合流車が加速度amで加速した際に、必要な速度まで達するのに不足している時間に対して、距離に対するパラメータwsを乗じたものになっている。例えば、距離に対するパラメータwsをVd−Vmとした場合、合流車が不足時間分を走行車線X2で更に加速し続けた場合に、合流車と自車との車間距離が減少する量を大きく見積もった値に、通常の走行に必要と考えられる車間距離を加えたものになっている。この結果、合流難易度Daが大きくなればなるほど、車線変更終了位置Z1は合流地点よりも上流側(手前)の遠くの位置に設定されることになり、合流車の速度が十分に加速されず、加速車線Yが始まった直後に合流してきても、十分な車間距離が確保できることになる。 Here, the acceleration a m is an occupant may be set in the grade which is not objectionable (for example, 1.5 m / s 2) when riding acceleration lane Y. The inter-vehicle time T during travel may be set to a generally safe inter-vehicle time (for example, about 3 seconds). The parameter w s for the distance may be set to a value equal to or greater than the speed difference V d −V m between the travel lane X2 and the merge lane X1. At this time, has become multiplied by the parameter w s (6) formula, when the merging vehicle is accelerated at an acceleration a m, with respect to time missing to reach the required speed, to the distance . For example, when the parameter w s for the distance is V d −V m , the amount by which the inter-vehicle distance between the merging vehicle and the own vehicle decreases when the merging vehicle continues to accelerate further in the running lane X2 for the shortage time. The estimated value is added to the estimated distance required for normal driving. As a result, the greater merging difficulty D a is the lane change end position Z1 will be set at a position distant upstream from the junction (forward), the speed of the merging vehicle is sufficiently accelerated Even if the lanes merge immediately after the acceleration lane Y starts, a sufficient inter-vehicle distance can be secured.
再車線変更開始位置設定部5dは、合流難易度判定部5bから出力された合流難易度Daを取得し、再車線変更開始位置Z2を設定する。再車線変更開始位置Z2は、自車が追越車線X3から走行車線X2に復帰するための再度の車線変更を開始するときの追越車線X3上の位置である。すなわち、走行車線に戻る際の車線変更の起点である。例えば、再車線変更開始位置設定部5dは、再車線変更開始位置Z2を、加速車線Yの終わる位置に対して離れる方向に、下記の(7)式の距離Pdだけ離れた位置に設定すれば良い。
Re lane change start
自車位置認識部5eは、位置検出ユニット1からの出力信号が入力されたときに自車の現在位置を認識する。
自車状態認識部5fは、車速センサ4からの出力信号が入力されたときに自車の速度(車速)を認識し、ヨーレートセンサ10からの出力信号が入力されたときに自車のヨーレートを認識する。
周囲状態推定部5gは、レーザースキャナ11からの出力信号が入力されたときに自車の周囲の他車の位置及び速度を推定する。ここでは、周囲状態推定部5gは、自車と他車との相対位置及び相対速度を推定する。
なお、自車位置認識部5e、自車状態認識部5f、及び周囲状態推定部5gは、走行制御装置5に設けられた入力端子でも良い。
The own vehicle
The own vehicle
When the output signal from the
The own vehicle
目標経路設定部5hは、車線変更終了位置設定部5cで設定した車線変更終了位置と、再車線変更開始位置設定部5dで設定した再車線変更開始位置と、自車位置認識部5eで認識した自車の現在位置と、自車状態認識部5fで認識した車速と、周囲状態推定部5gで推定した周囲の他車との相対位置及び相対速度を取得する。目標経路設定部5hは、取得した上記の各種情報に従って、自動操舵のために必要な自車の目標経路を算出して設定する。なお、目標経路設定部5hは、目標経路を設定する際、自車位置認識部5eで認識した自車の現在位置に対して、進行方向に十分な距離だけ設定する。例えば、自車の現在位置に対して、自車状態認識部5fで認識した車速で一定時間(例えば5秒程度)走行可能な距離だけ設定する。まず、ナビゲーションユニット3は、地図データベース2を参照し、実際に車両がトレースする経路のベース(基礎)となる経路を設定する。例えば、地図データベース2は道路境界情報を記録しておき、ナビゲーションユニット3はその道路境界の中央を通るようなライン(道筋)を算出し、そのラインをベースとなる経路とすれば良い。そのベースとなる経路に対して、車線変更終了位置設定部5cで設定した車線変更終了位置Z1に自車が近づき、目標経路内に車線変更終了位置Z1が現れた場合、車線変更終了位置Z1までに追越車線X3に車線変更するよう経路を修正する。また、再車線変更開始位置設定部5dで設定した再車線変更開始位置Z2の通過後は、追越車線X3から走行車線X2に車線変更するよう経路を修正する。このとき、周囲状態推定部5gで推定した周囲の他車との相対位置及び相対速度から、車間時間が既定値(例えば3秒以上)取れる場合に、経路の修正を行う。車線変更のための経路の修正には、走行車線X2と追越車線X3の道路境界の中心同士をクロソイド曲線や円弧を組み合わせて滑らかに連結すれば良い。
The target route setting unit 5h recognizes the lane change end position set by the lane change end
目標操舵設定部5iは、目標経路設定部5hで設定した目標経路をトレースするように自車の目標操舵量を算出して設定する。例えば、この目標操舵量の設定には、前方注視点での目標経路からのずれ(開き)を操舵角にフィードバックするようにPID制御(Proportional Integral Derivative Controller)を組み、その操作量を目標操舵操作量として出力すれば良い。 The target steering setting unit 5i calculates and sets the target steering amount of the host vehicle so as to trace the target route set by the target route setting unit 5h. For example, in setting the target steering amount, PID control (Proportional Integral Derivative Controller) is set so that a deviation (opening) from the target route at the forward gazing point is fed back to the steering angle, and the operation amount is set as the target steering operation. Output as a quantity.
目標速度設定部5jは、自車の速度を自動で制御するため、目標車速を算出し、目標車速と現在車速とを比較して、加速が必要な場合には駆動力操作量を算出してパワートレインコントローラ6に送り、減速が必要な場合には制動力操作量を算出してブレーキコントローラ8に送る。目標速度は、地図データベース2に各車線の法定速度が記録されていれば、その各車線の法定速度を参照し、上限値として設定する。更に、周囲状態推定部5gで先行車との相対距離及び相対速度を取得し、先行車との距離が一定距離(例えば一般的に安全とされる車間距離)以上になるようフィードバックするPID制御を組み、その操作量を目標速度とすれば良い。
The target
(走行制御装置の処理)
図5のフローチャートに従い、第1実施形態に係る走行制御装置5の処理の流れについて説明する。なお、処理内容の詳細については上述のとおりである。
合流地点検出部5aは、ナビゲーションユニット3で設定された自車の走行ルート上に合流地点があるか判断する(ステップS101)。自車の走行ルート上に合流地点があると判断した場合(ステップS101でYes)には、自車の走行ルート上の合流地点を検出し、ステップS102に移行する。このとき、合流地点が複数存在する場合は、それらの合流地点を全て検出する。
(Processing of the travel control device)
A processing flow of the
The junction
合流難易度判定部5bは、検出した合流地点の合流難易度を判定する(ステップS102)。このとき、検出した合流地点が複数存在する場合は、合流地点ごとに合流難易度を判定する。また、本実施形態では、合流地点検出部5aは、自車の走行ルートが本線車道である場合のみ、合流難易度Daを判定すれば十分である。すなわち、本線車道での合流地点(被合流地点)が合流難易度判定の対象となる。例えば、合流難易度判定部5bは、合流地点で加速車線が短いほど、合流難易度を高くする。若しくは、合流難易度判定部5bは、合流地点で本線と合流する合流車線が湾曲している場合に合流車線の曲率が大きいほど、合流難易度を高くする。若しくは、合流難易度判定部5bは、合流車線の車線幅が狭いほど、合流難易度を高くする。若しくは、合流難易度判定部5bは、合流車線の傾斜角度が大きい(勾配が急である)ほど、合流難易度を高くする。
The joining difficulty
なお、合流難易度判定部5bは、合流難易度自体に対する閾値を設け、判定した合流難易度が閾値以下である場合には、この合流難易度を無効とし、合流難易度を非設定にしても良い。例えば、合流難易度判定部5bは、それぞれの条件(加速車線の長さ、合流車線の曲率、車線幅、勾配等)が適切なものに近いほど、合流難易度を低くすることになる。そのため、合流難易度が閾値以下となることもある。このとき、合流難易度が閾値以下である場合には、この合流難易度を無効とし、合流難易度を非設定にしても良い。これにより、合流難易度が十分に低い場合においては、合流地点で追越車線X3に車線変更することがなくなり、車線変更に起因するリスクを低減することができる。
The merging difficulty
また、車線変更終了位置設定部5cは、合流難易度に応じて、走行車線から追越車線への車線変更を終了させる位置である車線変更終了位置を設定する(ステップS103)。このとき、車線変更終了位置設定部5cは、合流難易度が高いほど、合流地点よりも上流側の遠くの位置に車線変更終了位置を設定する。特に、合流区間の合流開始地点よりも上流側の遠くの位置に車線変更終了位置を設定する。
Further, the lane change end
更に、再車線変更開始位置設定部5dは、合流難易度に応じて、追越車線から走行車線へ復帰するための再度車線変更を開始する位置である再車線変更開始位置を設定する(ステップS104)。このとき、再車線変更開始位置設定部5dは、合流難易度が高いほど、合流地点よりも下流側の遠くの位置に再車線変更開始位置を設定する。特に、合流区間の合流終了地点よりも下流側の遠くの位置に再車線変更開始位置を設定する。
上記のステップS102からステップS104までの設定が完了した場合、若しくは、自車の走行ルート上に合流地点がないと判断した場合(ステップS101でNo)には、ステップS105に移行する。
Further, the re-lane change start
When the setting from step S102 to step S104 is completed, or when it is determined that there is no merging point on the traveling route of the own vehicle (No in step S101), the process proceeds to step S105.
目標経路設定部5hは、車線変更終了位置設定部5cで設定した車線変更終了位置と、再車線変更開始位置設定部5dで設定した再車線変更開始位置と、自車位置認識部5eで認識した自車の現在位置と、自車状態認識部5fで認識した車速と、周囲状態推定部5gで推定した周囲の他車との相対位置及び相対速度を取得し、取得した情報に従って、目標経路を算出して設定する(ステップS105)。このとき、自動的に又は要求に応じて、目標経路を目標操舵設定部5i及び目標速度設定部5jに出力(又は通知)しても良い。目標操舵設定部5iは、目標経路に従って、目標操舵量を算出して設定する。目標速度設定部5jは、目標経路に従って、目標速度を算出して設定する。
The target route setting unit 5h recognizes the lane change end position set by the lane change end
ナビゲーションユニット3は、自車がステップS103で設定した車線変更終了位置に接近したかどうか判断する(ステップS106)。車線変更終了位置に接近していると判断した場合(ステップS106でYes)には、上記のステップS102からステップS105までの設定を新たに実施し、新たに設定された車線変更終了位置と再車線変更開始位置に基づき目標経路を修正する(ステップS107)。実際には、車線変更終了位置に接近していると判断した場合(ステップS106でYes)には、ステップS107ではなく、ステップS102に移行しても良い。ステップS107での経路の修正が完了した場合や、車線変更終了位置に接近していないと判断した場合(ステップS106でNo)には、若しくは、車線変更終了位置が設定されていない場合、ステップS108に移行する。 The navigation unit 3 determines whether or not the vehicle has approached the lane change end position set in step S103 (step S106). When it is determined that the vehicle is approaching the lane change end position (Yes in step S106), the above settings from step S102 to step S105 are newly performed, and the newly set lane change end position and the re-lane are set. The target route is corrected based on the change start position (step S107). Actually, when it is determined that the vehicle is approaching the lane change end position (Yes in Step S106), the process may move to Step S102 instead of Step S107. When the correction of the route in step S107 is completed, when it is determined that the vehicle has not approached the lane change end position (No in step S106), or when the lane change end position is not set, step S108 Migrate to
車両は、設定された目標経路に従って、走行を制御する(ステップS108)。ここでは、操舵モータコントローラ12は、目標操舵設定部5iで設定した目標操舵量を実現(達成)するように操舵モータを制御する。パワートレインコントローラ6は、目標速度設定部5jで設定した目標速度が現在の車速以上である場合、加速するため、目標速度設定部5jで設定した目標速度を実現するようにパワートレイン7を制御する。ブレーキコントローラ8は、目標速度設定部5jで設定した目標速度が現在の車速よりも小さい場合、減速するため、ブレーキユニット9を制御する。
The vehicle controls traveling according to the set target route (step S108). Here, the
(変形例)
図5に示す走行制御装置5の処理において、ステップS101からステップS104までは、乗員が目標地を設定した際に、オフラインで予め(事前に)計算しておき、ステップS105以降は、自車の現在位置に基づきオンラインで演算するようにしても良い。これにより、高速道路等での被合流状況が自車の走行ルート上にある場合に、事前に適切な車線変更を行う位置を算出することができる。
(Modification)
In the processing of the
また、上記の説明において、合流車線、走行車線及び追越車線の法定速度の代わりに、車車間通信又は路車間通信等によって、各車線での実際の走行速度(現在速度又は平均速度等)を取得して使用しても良い。例えば、法定速度の観点で見ると、各車線の車両は同じ速度で走行しているが、実際には、走行車線には合流車や分流車が存在するため、走行車線を走行する車両の速度は、若干、法定速度よりも遅い傾向にある。また、追越車線は本線車線を走行する速度が相対的に遅い車両を追い越すために使われるため、追越車線は走行車線と比較して、相対的に速度が高い。 In the above description, instead of the legal speeds of the merging lane, traveling lane, and overtaking lane, the actual traveling speed (current speed or average speed, etc.) in each lane is determined by inter-vehicle communication or road-to-vehicle communication. It may be obtained and used. For example, from the viewpoint of legal speed, vehicles in each lane are traveling at the same speed, but in reality, there are merging vehicles and shunting vehicles in the traveling lane, so the speed of the vehicle traveling in the traveling lane Tends to be slightly slower than the legal speed. Further, since the overtaking lane is used to overtake a vehicle that travels in the main lane relatively slowly, the overtaking lane has a relatively higher speed than the traveling lane.
また、上記の説明において、車車間通信又は路車間通信等によって、又は道路交通情報によって、自車が合流地点を通過する際の合流車の有無を判断又は予測し、自車が合流地点を通過する際に合流車が存在すると判断又は予測した場合にのみ、上記の処理を実施するようにしても良い。なお、自車が合流地点を通過する際に合流車が存在しないと判断又は予測した場合には、上記の処理を実施しなくても良い。 In the above description, the presence or absence of a merging vehicle when the vehicle passes the merging point is judged or predicted by inter-vehicle communication, road-to-vehicle communication, or the like, or by road traffic information, and the own vehicle passes the merging point. The above processing may be performed only when it is determined or predicted that a merging vehicle exists. In addition, when it is judged or predicted that the merging vehicle does not exist when the own vehicle passes the merging point, the above-described process may not be performed.
また、上記の説明では、高速道路等での被合流状況を想定しているが、実際には、一般国道や主要地方道での被合流状況や、複数車線の道路での車線数減少による被合流状況等にも適用することができる。
また、自車の走行ルート上において、本線車道と本線車道が合流する場合には、自車の走行中又は走行予定の本線車道のみ正式な本線車道として扱い、他の本線車道を合流車線として扱うことで、本実施形態に適用することができる。
In the above description, the confluence state on the expressway is assumed, but in reality, the confluence state on the general national road and the main local roads, and the decrease in the number of lanes on the road with multiple lanes. It can also be applied to merging situations.
Also, when the main road and the main road meet on the driving route of the own vehicle, only the main road that is or is planned to be driven is treated as an official main road, and the other main roads are handled as merge lanes. Thus, the present embodiment can be applied.
また、上記の図3及び図4では、本線車道が片側2車線の場合を想定しているが、実際には片側3車線以上でも良い。また、合流車線は、登坂車線や専用通行帯でも良い。
また、上記の図3及び図4では、車両が左側通行の国(日本国等)の場合を想定しているため、追越車線は走行車線の右側の車線としているが、車両が右側通行の国(米国等)の場合には、追越車線は走行車線の左側の車線となる。すなわち、左側通行の場合と右側通行の場合とでは、走行車線に対する追越車線の配置や、合流地点における本線車線に対する合流車線の配置が、自車の進行方向に対して左右逆転する。
Further, in FIGS. 3 and 4 described above, it is assumed that the main road is two lanes on one side, but actually, three or more lanes on one side may be used. The merging lane may be a climbing lane or a dedicated lane.
In FIGS. 3 and 4, since the vehicle is assumed to be in a left-handed country (such as Japan), the overtaking lane is the lane on the right side of the driving lane. In the case of a country (such as the United States), the overtaking lane is the left lane of the traveling lane. That is, in the case of left-hand traffic and right-hand traffic, the arrangement of the overtaking lane with respect to the traveling lane and the arrangement of the merging lane with respect to the main lane at the merging point are reversed left and right with respect to the traveling direction of the host vehicle.
また、自車の乗員に通知内容を認識可能に通知する通知装置としてのナビゲーションユニットや車載モニタ等を用いて、「設定した車線変更終了位置及び再車線変更開始位置」又は「設定した目標経路、目標速度、及び目標操舵量」を表示又は音声案内すると好ましい。車両が非自動運転車である場合には、「設定した車線変更終了位置及び再車線変更開始位置」又は「設定した目標経路、目標速度、及び目標操舵量」を表示又は音声案内することにより、運転者に適切な車線変更を促し、車両を目標経路に誘導することができる。なお、自動運転車であっても、自動運転制御が作動していない場合には、非自動運転車となる。すなわち、走行制御装置やナビゲーションユニット等は、車両の車線変更を支援する走行支援装置の1つである。 Also, using a navigation unit or in-vehicle monitor as a notification device for recognizing notification contents to the vehicle occupant, the "set lane change end position and re-lane change start position" or "set target route, It is preferable to display or voice-guide the “target speed and target steering amount”. When the vehicle is a non-automatic driving vehicle, by displaying or voice-inducing the “set lane change end position and re-lane change start position” or “set target route, target speed, and target steering amount”, The driver can be prompted to change the lane appropriately, and the vehicle can be guided to the target route. In addition, even if it is an autonomous driving vehicle, when automatic driving control is not operating, it becomes a non-automatic driving vehicle. That is, the travel control device, the navigation unit, and the like are one of travel support devices that support the lane change of the vehicle.
第1実施形態に係る走行支援装置は、第1実施形態に係る走行制御装置5を中核として、上記の車両の位置検出ユニット1、地図データベース2、ナビゲーションユニット3、車速センサ4、パワートレインコントローラ6、パワートレイン7、ブレーキコントローラ8、ブレーキユニット9、ヨーレートセンサ10、レーザースキャナ11、及び操舵モータコントローラ12を任意に組み合わせることで実現される。
The travel support apparatus according to the first embodiment is centered on the
(第1実施形態の効果)
第1実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
(1)第1実施形態に係る走行支援装置は、自車の走行ルートを設定し、自車の走行ルートが本線となる場合の自車の走行ルート上の合流区間を検出し、合流区間の合流難易度を判定する。また、合流難易度に応じて、合流車が合流してくる第1の本線車線から、第1の本線車線に隣接する第2の本線車線への車線変更を終了させる位置である車線変更終了位置を設定する。例えば、第1の本線車線は走行車線である。第2の本線車線は追越車線である。
その結果、合流車が自車の走行に影響を与える合流区間において、自車が合流区間に接近する以前に、合流区間での合流車の影響が小さくなるような走行車線を提示し、合流区間での合流車の影響を低減して安全かつ円滑に走行できる車線を選択することができる。
(Effect of 1st Embodiment)
According to 1st Embodiment, there exist the following effects.
(1) The travel support apparatus according to the first embodiment sets a travel route of the own vehicle, detects a merging section on the traveling route of the own vehicle when the traveling route of the own vehicle is a main line, Determine the confluence difficulty. In addition, a lane change end position that is a position for ending the lane change from the first main lane where the merging vehicle joins to the second main lane adjacent to the first main lane according to the difficulty of merging. Set. For example, the first main lane is a traveling lane. The second main lane is an overtaking lane.
As a result, in the merging section where the merging vehicle affects the traveling of the own vehicle, before the own vehicle approaches the merging section, a traveling lane is presented so that the influence of the merging vehicle in the merging section is reduced. It is possible to select a lane that can travel safely and smoothly while reducing the influence of the merged vehicle.
(2)上記の走行支援装置は、合流区間で本線と合流する合流車線において合流車が加速するための加速車線が短いほど、合流難易度を高くするようにしても良い。
その結果、加速車線が短く合流車が十分な速度調整ができていない可能性がある合流区間ほど、長く追越車線を走行し、合流車の影響を低減して安全かつ円滑に走行できるようになる。
(2) The travel support device described above may increase the degree of difficulty of merging as the acceleration lane for accelerating the merging vehicle in the merging lane that merges with the main line in the merging section is shorter.
As a result, the merging section where the accelerating lane is short and the merging vehicle may not be able to adjust the speed sufficiently will travel longer on the overtaking lane and reduce the influence of the merging vehicle so that it can travel safely and smoothly. Become.
(3)上記の走行支援装置は、合流区間で本線と合流する合流車線が湾曲している場合に該合流車線の曲率が大きいほど、合流難易度を高くするようにしても良い。
その結果、合流車線の曲率が大きく合流車が十分な速度調整ができていない可能性がある合流区間ほど、長く追越車線を走行し、合流車の影響を低減して安全かつ円滑に走行できるようになる。
(3) In the driving support device described above, when the merging lane that merges with the main line is curved in the merging section, the degree of merging difficulty may be increased as the curvature of the merging lane increases.
As a result, the merging section in which the curvature of the merging lane is large and the merging vehicle may not be able to adjust the speed sufficiently can travel on the overtaking lane longer and can travel safely and smoothly with reduced influence of the merging vehicle It becomes like this.
(4)上記の走行支援装置は、合流区間で本線と合流する合流車線の車線幅が狭いほど、合流難易度を高くするようにしても良い。
その結果、合流車が狭い車線に合わせて精密に走行しなければならず、十分な速度調整ができていない可能性がある合流区間ほど、長く追越車線を走行し、合流車の影響を低減して安全かつ円滑に走行できるようになる。
(4) The travel support device described above may increase the difficulty of merging as the lane width of the merging lane that merges with the main line in the merging section is narrower.
As a result, the merging vehicle must travel precisely according to the narrow lane, and the merging section that may not be able to adjust the speed sufficiently travels in the overtaking lane longer, reducing the influence of the merging vehicle And will be able to travel safely and smoothly.
(5)上記の走行支援装置は、合流区間で本線と合流する合流車線の勾配が大きいほど、合流難易度を高くするようにしても良い。
その結果、合流車線の勾配が急で見通しが悪く合流車が十分な速度調整ができていない可能性がある合流区間ほど、長く追越車線を走行し、合流車の影響を低減して安全かつ円滑に走行できるようになる。
(5) The travel support device described above may increase the degree of difficulty in joining as the slope of the joining lane that joins the main line in the joining section increases.
As a result, the merging section where the lane of the merging lane is steep and the prospects are poor and the merging vehicle may not be able to adjust the speed sufficiently will travel longer in the overtaking lane, reducing the influence of the merging vehicle and ensuring safety. It will be able to run smoothly.
(6)上記の走行支援装置は、合流難易度が高いほど、合流区間よりも上流側の遠くの位置に車線変更終了位置を設定するようにすると好ましい。
その結果、合流車が十分な速度調整ができていない可能性があるほど、早く追越車線に移動するため、合流車の速度が遅くその結果渋滞が起きる可能性がある場合に、合流車の影響を低減して安全かつ円滑に走行できるようになる。
(6) It is preferable that the above-described travel support device sets the lane change end position at a position farther upstream than the merging section as the merging difficulty level is higher.
As a result, the more likely that the merging vehicle is not able to adjust the speed sufficiently, the faster the merging vehicle moves to the overtaking lane. It is possible to drive safely and smoothly by reducing the influence.
(7)上記の走行支援装置は、更に、合流難易度に応じて、第2の本線車線から第1の本線車線へ復帰するための再度車線変更を開始する位置である再車線変更開始位置を設定する。
その結果、合流区間を通過した後に、元の車線に安全かつ円滑に復帰できる。
(8)上記の走行支援装置は、再度車線変更を開始する位置を設定するとき、合流難易度が高いほど、合流区間よりも下流側の遠くの位置に再車線変更開始位置を設定するようにすると好ましい。
その結果、合流車が十分な速度調整ができていない可能性があるほど、遅く走行車線にもどることになるため、合流車の影響を低減して安全かつ円滑に走行できるようになる。
(7) The travel support device further includes a re-lane change start position that is a position at which the lane change is started again for returning from the second main lane to the first main lane according to the difficulty of joining. Set.
As a result, after passing through the merge section, it is possible to return to the original lane safely and smoothly.
(8) When the position where the lane change is started again is set, the travel support device sets the re-lane change start position at a position farther downstream than the merging section as the merging difficulty level is higher. It is preferable.
As a result, the possibility that the merging vehicle is not sufficiently adjusted in speed will return to the traveling lane later, so that the influence of the merging vehicle can be reduced and the vehicle can travel safely and smoothly.
(9)上記の走行支援装置は、車線変更終了位置に応じて目標経路を設定し、目標経路に応じて目標車速を算出して設定し、目標車速と現在車速とを比較して、加速が必要な場合には駆動力操作量を算出して自車のパワートレインコントローラに送り、減速が必要な場合には制動力操作量を算出して自車のブレーキコントローラに送り、目標経路に応じて目標操舵量を算出して設定し、目標操舵量を自車の操舵モータコントローラに送ると好ましい。このとき、パワートレインコントローラは、駆動力操作量を実現するように自車のパワートレインを制御する。ブレーキコントローラは、制動力操作量を実現するように自車のブレーキユニットを制御する。操舵モータコントローラは、目標操舵量を実現するように自車の操舵モータを制御する。
その結果、設定した目標経路、目標速度、及び目標操舵量に従って、自動走行制御(自動運転)を実現できる。
(10)上記の走行支援装置は、自車の乗員が通知内容を認識可能な通知装置を更に備え、車線変更終了位置を乗員に通知するようにしても良い。
その結果、設定した目標経路、目標速度、及び目標操舵量を乗員に認識させ、運転に反映させることができる。
(9) The travel support device sets a target route according to the lane change end position, calculates and sets a target vehicle speed according to the target route, compares the target vehicle speed with the current vehicle speed, If necessary, calculate the driving force operation amount and send it to the vehicle's powertrain controller.If deceleration is required, calculate the braking force operation amount and send it to the vehicle's brake controller, depending on the target route. It is preferable to calculate and set the target steering amount and send the target steering amount to the steering motor controller of the own vehicle. At this time, the power train controller controls the power train of the own vehicle so as to realize the driving force operation amount. The brake controller controls the brake unit of the host vehicle so as to realize the braking force operation amount. The steering motor controller controls the steering motor of the host vehicle so as to realize the target steering amount.
As a result, automatic traveling control (automatic driving) can be realized according to the set target route, target speed, and target steering amount.
(10) The travel support device may further include a notification device that allows the passenger of the vehicle to recognize the notification content, and may notify the occupant of the lane change end position.
As a result, the set target route, target speed, and target steering amount can be recognized by the occupant and reflected in driving.
<第2実施形態>
以下に、本発明の第2実施形態について説明する。
第2実施形態では、事前に合流地点付近の交通流の状況を示す道路交通情報(渋滞情報等)を取得できる場合に事前に被合流状況で車線変更位置を算出する手法について説明する。なお、車両については、第1実施形態と同様である。
Second Embodiment
The second embodiment of the present invention will be described below.
In the second embodiment, a method of calculating the lane change position in the merged state in advance when road traffic information (congestion information or the like) indicating the traffic flow in the vicinity of the merged point can be acquired in advance will be described. In addition, about a vehicle, it is the same as that of 1st Embodiment.
(走行制御装置の詳細)
以下、第2実施形態に係る走行制御装置5の構成例について説明する。
図6に示すように、第2実施形態に係る走行制御装置5の構成では、図2に示す第1実施形態に係る走行制御装置5の構成に対して、更に、交通情報取得部13が追加されている。交通情報取得部13は、合流地点付近の交通流の状況を示す道路交通情報を事前に入手する。なお、図6では、一例として、交通情報取得部13はナビゲーションユニット3や走行制御装置5から独立しているように表記しているが、実際には、交通情報取得部13はナビゲーションユニット3や走行制御装置5に搭載されていても良い。
(Details of the travel control device)
Hereinafter, a configuration example of the
As shown in FIG. 6, in the configuration of the
例えば、交通情報取得部13は、統計的に渋滞する区間や時間や及び渋滞の長さを記憶しておき、その情報を出力する。このとき、交通情報取得部13は、合流地点よりも上流側の渋滞の長さをLtsとし、合流地点よりも下流側の渋滞の長さをLtaとした上で、そのLts及びLtaのうち長い方を渋滞の長さLtとして出力する。ここで、交通情報取得部13は、予め情報を記憶しておかずに、道路交通情報通信システム(VICS(登録商標):Vehicle Information and Communication System)等で現在の(最新の)交通流の状況を示す道路交通情報を入手しても良い。 For example, the traffic information acquisition unit 13 stores a statistically jammed section and time, and the length of the jam and outputs the information. In this case, the traffic information acquisition unit 13, in terms of the length of the traffic jam on the upstream side of the junction and L ts, the length of the traffic jam on the downstream side of the junction was L ta, the L ts and L The longer one of ta is output as the traffic jam length L t . Here, the traffic information acquisition unit 13 stores the current (latest) traffic flow status using a road traffic information communication system (VICS (registered trademark): Vehicle Information and Communication System) without storing information in advance. The road traffic information shown may be obtained.
合流難易度判定部5bは、交通情報取得部13から該当する合流地点の道路交通情報を入手し、道路交通情報の内容に従って、合流難易度Daを変化させる。この場合、合流難易度Daは、渋滞の長さLtと、加速車線Yの長さLaと、見通しの悪い距離Lvと、走行車線X2の法定速度Vdと、合流車線X1の想定速度Vcとを用いて、下記の(8)式のように表すことができる。
Merging
この場合、車線変更終了位置設定部5cは、加速車線Yの始まる位置(例えば合流開始地点)に対して離れる方向に距離Ltsだけ離れた位置に車線終了位置を設定すれば良い。この結果、渋滞が開始される前に追越車線X3に車線変更することができ、合流地点に起因した渋滞の影響を低減できる。
また、この場合、再車線変更開始位置設定部5dは、加速車線Yの終わる位置(例えば合流終了地点)に対して離れる方向に距離Ltaだけ離れた位置に再車線変更開始位置を設定すれば良い。この結果、渋滞が終了した後に走行車線X2に車線変更することができ、合流地点に起因した渋滞の影響を低減できる。
In this case, the lane change end
Further, in this case, if the relane change start
このように、第2実施形態では、合流難易度判定部5bは、合流地点付近の交通流の状況に応じて、合流難易度を判定する。このとき、合流難易度判定部5bは、合流地点付近の交通流が悪いほど、合流難易度を高くする。また、車線変更終了位置設定部5cは、合流地点付近の交通流が悪い(合流難易度が高い)ほど、合流地点よりも上流側の遠くの位置に車線変更終了位置を設定する。また、再車線変更開始位置設定部5dは、合流地点付近の交通流が悪い(合流難易度が高い)ほど、合流地点よりも下流側の遠くの位置に再車線変更開始位置を設定する。
Thus, in 2nd Embodiment, the merge
また、合流難易度判定部5bは、合流地点付近の交通流が良い場合には、合流難易度を設定しない(非設定にする)。例えば、合流難易度判定部5bは、合流地点付近の交通流が良いほど、合流難易度を低くすることになる。そのため、合流難易度が閾値以下となることもある。このとき、合流難易度が閾値以下である場合には、この合流難易度を無効とし、合流難易度を設定しない(非設定にする)ようにしても良い。車線変更終了位置設定部5c及び再車線変更開始位置設定部5dは、合流難易度が非設定又は閾値以下である場合には、それぞれ車線変更終了位置及び再車線変更開始位置を設定しない(非設定にする)。又は、交通情報取得部13は、合流地点付近の交通流の状況に関する情報から、深夜等で統計的に十分交通量が少ないと判断した場合、Lta及びLtsに無効値を入力し、合流難易度判定部5bに出力する。合流難易度判定部5bは、Da、Lta、Ltsの全てに無効値を入力し、車線変更終了位置設定部5c及び再車線変更開始位置設定部5dに出力する。実際には、合流難易度判定部5bが、合流地点付近の交通流の状況に関する情報から、深夜等で統計的に十分交通量が少ないと判断した場合、Da、Lta、Ltsの全てに無効値を入力し、車線変更終了位置設定部5c及び再車線変更開始位置設定部5dに出力するようにしても良い。この場合、車線変更終了位置設定部5c及び再車線変更開始位置設定部5dは、何も出力しなくても良い。若しくは、車線変更位置及び再車線変更開始位置のそれぞれの座標情報等に無効値を入力し、目標経路設定部5hに出力しても良い。これにより、交通量が十分に少ない場合においては、合流地点で追越車線X3に車線変更することがなくなり、車線変更に起因するリスクを低減することができる。
In addition, the merging difficulty
なお、第2実施形態において、その他の作用については、第1実施形態と同様であるため割愛する。
第2実施形態に係る走行支援装置は、第2実施形態に係る走行制御装置5を中核として、上記の車両の位置検出ユニット1、地図データベース2、ナビゲーションユニット3、車速センサ4、パワートレインコントローラ6、パワートレイン7、ブレーキコントローラ8、ブレーキユニット9、ヨーレートセンサ10、レーザースキャナ11、及び操舵モータコントローラ12を任意に組み合わせることで実現される。
In addition, in 2nd Embodiment, about another effect | action, since it is the same as that of 1st Embodiment, it omits.
The travel support apparatus according to the second embodiment is centered on the
(第2実施形態の効果)
第2実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
(1)第2実施形態に係る走行支援装置は、第1実施形態に係る走行支援装置と同様の技術的特徴(構成及び動作)を備え、同様の作用効果を奏する。
(2)更に、上記の走行支援装置は、合流区間の道路交通情報を事前に入手可能であり、道路交通情報から判断して合流区間の交通流が悪いほど、合流難易度を高くするようにすると好ましい。
その結果、合流車に起因した渋滞が起きている場合に、追越車線に車線変更するため、合流車の影響を低減して安全かつ円滑に走行できるようになる。
(Effect of 2nd Embodiment)
According to 2nd Embodiment, there exist the following effects.
(1) The travel support apparatus according to the second embodiment includes the same technical features (configuration and operation) as the travel support apparatus according to the first embodiment, and exhibits the same operational effects.
(2) Furthermore, the above-described travel support device is able to obtain road traffic information of the merging section in advance, and the degree of merging difficulty is increased as the traffic flow in the merging section is worse as judged from the road traffic information. It is preferable.
As a result, when there is a traffic jam caused by the merged vehicle, the lane is changed to the overtaking lane, so that the influence of the merged vehicle can be reduced and the vehicle can travel safely and smoothly.
(3)上記の走行支援装置は、車線変更を終了させる位置を設定するとき、合流区間の交通流が悪い(合流難易度が高い)ほど、合流区間よりも上流側の遠くの位置に車線変更終了位置を設定するようにすると好ましい。
その結果、交通流が悪い(合流難易度が高い)場合にはその影響を考慮し、早く追越車線に車線変更するため、合流車に起因した渋滞の影響を低減して安全かつ円滑に走行できるようになる。
(3) When the position where the lane change is finished is set, the travel support device changes the lane to a position farther upstream than the merging section as the traffic flow in the merging section is worse (the merging difficulty is higher). It is preferable to set the end position.
As a result, when the traffic flow is poor (the degree of difficulty in joining is high), the influence is taken into consideration and the lane is quickly changed to the overtaking lane. Therefore, the influence of traffic congestion caused by the joining car is reduced and the vehicle travels safely and smoothly. become able to.
(4)上記の走行支援装置は、合流区間の交通流が悪い(合流難易度が高い)ほど、合流区間よりも下流側の遠くの位置に再車線変更開始位置を設定するようにすると好ましい。
その結果、交通流が悪い場合にはその影響を考慮し、遅く走行車線に戻るよう車線変更するため、合流車に起因した渋滞の影響を低減して安全かつ円滑に走行できるようになる。
(4) It is preferable that the above-described travel support device sets the relane change start position at a position farther downstream than the merging section as the traffic flow in the merging section is worse (the degree of merging difficulty is higher).
As a result, when the traffic flow is bad, the influence is taken into consideration and the lane change is made so that the vehicle returns to the traveling lane later, so that the influence of the traffic jam caused by the merged vehicle can be reduced and the vehicle can travel safely and smoothly.
(5)上記の走行支援装置は、合流区間の交通流が良い(合流難易度が非設定又は閾値以下である)場合には、車線変更終了位置及び再車線変更開始位置をそれぞれ設定しない(非設定にする)ようにすると好ましい。
その結果、交通量が少なく追越車線に車線変更しなくても円滑に走行できる場合には、不必要な車線変更をすることがなくなり、車線変更に伴うリスクを低減できるため、安全かつ円滑に走行できるようになる。
(5) The above-mentioned travel support device does not set the lane change end position and the re-lane change start position when the traffic flow in the merging section is good (the merging difficulty level is not set or not more than a threshold value) It is preferable that the setting is made.
As a result, if there is little traffic and you can drive smoothly without changing to the overtaking lane, you will not need to change lanes and you can reduce the risks associated with changing lanes. You can run.
(各実施形態の関係)
なお、上記の各実施形態は、組み合わせて実施することも可能である。例えば、走行制御装置5の動作モード選択等により、第1実施形態と第2実施形態とを切り替えることができるようにしても良い。
以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、実際には、上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。
(Relationship between each embodiment)
Note that the above embodiments can be implemented in combination. For example, you may enable it to switch between 1st Embodiment and 2nd Embodiment by the operation mode selection of the traveling
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail, actually, it is not restricted to said embodiment, Even if there is a change of the range which does not deviate from the summary of this invention, it is included in this invention.
1 位置検出ユニット
2 地図データベース
3 ナビゲーションユニット
4 車速センサ
5 走行制御装置
5a 合流地点検出部
5b 合流難易度判定部
5c 車線変更終了位置設定部
5d 再車線変更開始位置設定部
5e 自車位置認識部
5f 自車状態認識部
5g 周囲状態推定部
5h 目標経路設定部
5i 目標操舵設定部
5j 目標速度設定部
6 パワートレインコントローラ
7 パワートレイン
8 ブレーキコントローラ
9 ブレーキユニット
10 ヨーレートセンサ
11 レーザースキャナ
12 操舵モータコントローラ
13 交通情報取得部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (14)
前記走行ルートが本線となる場合の前記走行ルート上の合流区間を検出する合流区間検出部と、
前記合流区間の合流難易度を判定する合流難易度判定部と、
前記合流難易度に応じて、合流車が合流してくる第1の本線車線から、前記第1の本線車線に隣接する第2の本線車線への車線変更を終了させる位置である車線変更終了位置を設定する車線変更終了位置設定部と、
を備えることを特徴とする走行支援装置。 A vehicle route setting unit for setting the travel route of the vehicle;
A merging section detector for detecting a merging section on the traveling route when the traveling route is a main line;
A confluence difficulty determination unit for determining the confluence difficulty of the confluence section;
A lane change end position that is a position to end the lane change from the first main lane where the confluence meets to the second main lane adjacent to the first main lane according to the merging difficulty level A lane change end position setting unit for setting
A driving support apparatus comprising:
を更に備えることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の走行支援装置。 A re-lane change start position setting unit for setting a re-lane change start position that is a position for starting a lane change for returning from the second main lane to the first main lane according to the merging difficulty level; The travel support device according to any one of claims 1 to 8, further comprising:
前記目標経路に応じて目標車速を算出して設定し、前記目標車速と現在車速とを比較して、加速が必要な場合には駆動力操作量を算出して自車のパワートレインコントローラに送り、減速が必要な場合には制動力操作量を算出して自車のブレーキコントローラに送る目標速度設定部と、
前記目標経路に応じて目標操舵量を算出して設定し、前記目標操舵量を自車の操舵モータコントローラに送る目標操舵設定部と、
を更に備えることを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の走行支援装置。 A target route setting unit that sets a target route according to the lane change end position;
The target vehicle speed is calculated and set according to the target route, the target vehicle speed is compared with the current vehicle speed, and if acceleration is required, the driving force manipulated variable is calculated and sent to the powertrain controller of the host vehicle. A target speed setting unit that calculates a braking force operation amount and sends it to the brake controller of the vehicle when deceleration is required;
A target steering setting unit that calculates and sets a target steering amount according to the target route, and sends the target steering amount to a steering motor controller of the host vehicle;
The travel support apparatus according to any one of claims 1 to 11, further comprising:
前記車線変更終了位置設定部は、前記車線変更終了位置を前記通知装置に送り、
前記通知装置は、前記車線変更終了位置を前記乗員に通知することを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の走行支援装置。 It further comprises a notification device for notifying the occupant of the vehicle so that the notification content can be recognized.
The lane change end position setting unit sends the lane change end position to the notification device,
The travel support device according to any one of claims 1 to 12, wherein the notification device notifies the occupant of the lane change end position.
前記走行ルートが本線となる場合の前記走行ルート上の合流区間を検出し、
前記合流区間の合流難易度を判定し、
前記合流難易度に応じて、合流車が合流してくる第1の本線車線から、前記第1の本線車線に隣接する第2の本線車線への車線変更を終了させる位置である車線変更終了位置を設定することを特徴とする走行支援方法。 Set the travel route of your vehicle,
Detect a merged section on the travel route when the travel route is a main line,
Determine the difficulty level of the merge section,
A lane change end position that is a position to end the lane change from the first main lane where the confluence meets to the second main lane adjacent to the first main lane according to the merging difficulty level A driving support method characterized in that the driving support method is set.
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