JP2018013915A - 運転支援装置及び運転支援プログラム - Google Patents

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【課題】ユーザが危険と感じた移動体を自動運転システムが検出しているか否かを通知することができるようにする。【解決手段】ロケータ装置3は、運転者が認識している状況を示す移動体確認指示を音声入力することで、走行軌道管理装置4がセンシング範囲内の注目エリアで認識している移動体を運転者に音声通知する。これにより、運転者は、自動運転システム2が検出している移動体の存在を確認でき、安心して自動運転を継続することができる。【選択図】図1

Description

本発明は、運転支援装置及び運転支援プログラムに関する。
自動運転システムを備えた自動運転車両は、周辺監視を実施しながら危険を検出して自動回避する機能を備え、運転者が関与せずに自動運転制御を実現する。その反面、運転者は自動運転システムの周辺監視による危険の検出を完全に信用せず、自動運転システムが確実に危険を検出できていることを疑っている。このため、運転者は、自動運転制御で回避可能な状態下であっても、運転者が危険を察するタイミング(感覚)でブレーキすることで自動運転制御を解除してしまい、自動運転に対してストレスを感じてしまう。
特開2011−198247号公報 特開2002−120676号公報
このような事情に対して、特許文献1では、車両側が主体となった危険警告を提案している。例えば、運転者の注視(視線)方向を検出して、注視方向以外の危険が発生したことを運転者に警告することや、車両が周辺監視により対象物(歩行者や自転車などの移動物体、障害物など)を検出している状態を、車両内のディスプレイへカメラから入手した映像を利用して、検出している対象をマーキングするなど、視覚的に常時表示する手法を提案している(特許文献2参照)。
しかしながら、運転者は、検出している対象が常時表示されていることでストレスを感じることや、また、車両が検出している対象物を認識するには、ディスプレイを目視する必要があり、運転者が直感的に危険を察知するのに適切ではない問題がある。また、危険検出は、装置側が主体となっており、装置側の危険検出精度や距離範囲、死角、さらに誤動作などの危険性を常に持ち合わせており、運転者は自動運転中に常に不安を感じている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ユーザが危険と感じた移動体を自動運転システムが検出しているか否かを通知することができる自動運転支援装置及び自動運転支援プログラムを提供することにある。
請求項1の発明によれば、ユーザが移動体確認指示を発言すると、音声認識部(8a)が移動体確認指示を音声認識するので、注目エリア設定部(24a)が自動運転システム(2)のセンシング範囲内においてユーザが注目する注目エリアを設定する。そして、移動体検出部(24b)が注目エリアに位置する移動体を検出した場合は、移動体通知部(8c)が当該移動体の存在をユーザに通知する。これにより、ユーザは、自動運転システムが危険な移動体を検出したことを確認することができるので、安心して自動運転システム(2)による自動運転を継続することができる。
一実施形態における全体のシステムを示す機能ブロック図 運転者からの視界を示す図 自動運転システムが車を検出するまでの過程を示す図(その1) 自動運転システムが車を検出するまでの過程を示す図(その2) 自動運転システムが車を検出するまでの過程を示す図(その3) 自動運転システムが車を検出できなかった過程を示す図(その1) 自動運転システムが車を検出できなかった過程を示す図(その2) 自動運転システムが車を検出できなかった過程を示す図(その3) 自動運転システムが車を検出できなかった過程を示す図(その4) 自動運転システムが2台の車を検出するまでの過程を示す図(その1) 自動運転システムが2台の車を検出するまでの過程を示す図(その2) 自動運転システムが2台の車を検出するまでの過程を示す図(その3) 自動運転システムがオートバイを検出するまでの過程を示す図(その1) 自動運転システムがオートバイを検出するまでの過程を示す図(その2) 自動運転システムがオートバイを検出するまでの過程を示す図(その3) 自動運転システムがオートバイを検出できなかった過程を示す図(その1) 自動運転システムがオートバイを検出できなかった過程を示す図(その2) 自動運転システムがオートバイを検出できなかった過程を示す図(その3) 音声認識処理を示すフローチャート 視線方向検出処理を示すフローチャート 移動体通知処理を示すフローチャート 注目エリア設定処理を示すフローチャート 移動体検出処理を示すフローチャート
以下、一実施形態について図面を参照して説明する。
全体のシステムは、図1に示すように、ナビゲーション装置1と自動運転システム2とを組み合わせて構成されている。自動運転システム2は、ロケータ装置3(運転支援装置に相当)と、走行軌道管理装置4と、車両運動制御装置5とから構成されている。
ナビゲーション装置1は、GPS衛星から放射されてGPSインダッシュアンテナ6に捕捉されたGPS電波を受信処理し、GPS信号から抽出した各種パラメータを演算して自車両の現在位置を自車両位置として特定する機能を有する。又、ナビゲーション装置1は、自車両位置、目的地、自車両位置から目的地までの経路、到着予定時刻などの各種のナビゲーション情報をロケータ装置3に出力する。又、ナビゲーション装置1は、表示指令信号や音声出力指令信号をHMI装置7に出力する。
HMI装置7は、ディスプレイやスピーカなどである。HMI装置7は、ナビゲーション装置1から表示指令信号を入力すると、その表示指令信号にしたがって警告や経路案内などの表示情報をディスプレイに表示する。又、HMI装置7は、ナビゲーション装置1から音声出力指令信号を入力すると、その音声出力指令信号にしたがって警告や経路案内などの音声情報をスピーカから音声出力する。
ロケータ装置3は、制御部8と、GPS受信機9と、ジャイロセンサ10、Gセンサ11と、道路ネットワークデータ格納部12と、詳細地図データ格納部13とを有する。GPS受信機9は、GPS衛星から放射されてGPSルーフアンテナ14に捕捉されたGPS電波を受信処理し、GPS信号から抽出した各種パラメータを演算して自車両の現在位置を自車両位置として特定し、その特定した自車両位置を示す位置信号を制御部8に出力する。
ジャイロセンサ10は、自車両に作用する角速度を検出し、その検出した角速度を示す角速度信号を制御部8に出力する。Gセンサ11は、自車両に作用する加速度を検出し、その検出した加速度を示す加速度信号を制御部8に出力する。
道路ネットワークデータ格納部12は、道路ネットワークデータを格納しており、道路ネットワークデータを制御部8に出力する。道路ネットワークデータとは、道路の形状、道路の位置、複数の道路間の接続、道路を構成する車線に関する情報などを示す地図情報である。
詳細地図データ格納部13は、詳細地図データを格納しており、詳細地図データを制御部8に出力する。詳細地図データとは、道路を構成する車線の数、車線の幅、車線を区分するドットラインの位置や種類、車線の増減、車線間の接続関係、車線間の車両移動の可否などを含む地図情報である。
制御部8は、GPS受信機9から入力した位置信号により示される自車両位置を、ジャイロセンサ10から入力する角速度信号により示される角速度やGセンサ11から入力する加速度信号により示される加速度で補正する。尚、ロケータ装置3は、ナビゲーション装置1よりも高い精度で自車両位置を特定可能である。
舵角センサ15は、ハンドルの操舵角を検出し、その検出したハンドルの操舵角を示す舵角信号を走行軌道管理装置4に出力する。アクセルセンサ16は、アクセルの操作量を検出し、その検出したアクセルの操作量を示すアクセル信号を走行軌道管理装置4に出力する。ブレーキセンサ17は、ブレーキの操作量を検出し、その検出したブレーキの操作量を示すブレーキ信号を走行軌道管理装置4に出力する。
車両前方カメラ18は、自車両の前方を撮影し、その撮影した映像を含む映像信号を走行軌道管理装置4に出力する。車両前方カメラ18は、例えばCCDメージセンサやCMOSイメージセンサなどであり、単数であっても良いし複数であっても良い。ミリ波レーダ19は、ミリ波を自車両の前方に送信し、反射波の受信状態により自車両の前方において物体(例えば先行車両)の存在を検出し、その検出結果を示す検出信号を走行軌道管理装置4に出力する。レーザレーダ20は、レーザ光を自車両の前方に送信し、反射波の受信状態により自車両の前方において物体の存在を検出し、その検出結果を示す検出信号を走行軌道管理装置4に出力する。ミリ波レーダ19やレーザレーダ20も単数であっても良いし複数であっても良い。
運転者撮影カメラ21は、運転者が運転席に座って車両前方を向いた状態で運転者の顔を撮影し、その撮影した映像を含む映像信号をロケータ装置3に出力する。運転者撮影カメラ21は、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどであり、単数であっても良いし複数であっても良い。
マイク22は、集音した音声を示す集音信号をロケータ装置3に出力する。
スピーカ23は、ロケータ装置3からの音声信号を音声として発生する。
走行軌道管理装置4は、舵角センサ15から入力する舵角信号、アクセルセンサ16から入力するアクセル信号、ブレーキセンサ17から入力するブレーキ信号、車両前方カメラ18から入力する映像信号、ミリ波レーダ19から入力する検出信号、レーザレーダ20から入力する検出信号を用い、自車両が走行する走行軌道を特定する。
車両運動制御装置5は、走行軌道管理装置4から走行軌道情報を入力すると、自車両が走行軌道情報により示される走行軌道にしたがって走行するように自車両の運動を制御する。
ロケータ装置3の制御部8は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及びI/O(Input/Output)を有するマイクロコンピュータにより構成されている。制御部8は、非遷移的実体的記録媒体に格納されているコンピュータプログラムを実行することで、コンピュータプログラムに対応する処理を実行し、ロケータ装置3の動作全般を制御する。
制御部8は、通常の機能に加えて、音声認識部8aと、視線方向判定部8bと、移動体通知部8cとを有する。これらの各部8a〜8cは制御部8が実行するプログラムにより構成されており、ソフトウェアにより実現されている。
音声認識部8aは、マイク22から入力する音声信号を用い、運転者が発生した音声を音声認識する。視線方向判定部8bは、運転者撮影カメラ21から入力した映像信号を用い、運転者の頭や眼球の動きを解析して運転者の視線方向を判定して走行軌道管理装置4に通知する。移動体通知部8cは、後述するように走行軌道管理装置4が検出した移動体の存在をスピーカ23から音声で発生する。
走行軌道管理装置4の制御部24は、通常の機能に加えて、注目エリア設定部24aと、移動体検出部24bとを有する。これらの各部は制御部が実行するプログラムにより構成されており、ソフトウェアにより実現されている。
注目エリア設定部24aは、視線方向判定部8bが判定した運転者の視線方向を受けてセンシング範囲内に運転者が注目する注目エリアを設定する。移動体検出部24bは、注目エリアに位置する移動体を検出してロケータ装置3に通知する。
さて、自動運転システム2が自動運転を行っている場合は、運転者が運転に関与することはないので、例えば運転者が危険と感じた車両(以下、危険車両)を発見した場合、自動運転システム2が危険車両を検出しているのか不安な心理状態となる。この場合、自動運転システム2が検出した全ての移動体を運転者に通知したのでは、移動体の通知が頻発して煩わしい。尚、危険車両とは、自車両が移動している場合のみばかりでなく、自車両が停車している場合に自車両に向かって移動するような車両も含む。
このような事情から、本実施形態では、自動運転システム2は危険車両のみを検出対象とし、当該危険車両を検出した場合に運転者に危険車両の存在を通知するようにした。
運転者は、図2に示すように、前方に位置する交差点を横断するように進入する1台の危険車両を発見した場合は、当該危険車両を目視しながら、「車1台検出している?」と移動体確認指示を発言する(図3A参照)。
ロケータ装置3は、図8に示す音声認識処理において、マイク22からの入力を検出した場合は(S101:YES)、運転者の発言内容を音声認識し(S102)、内容を分析することで移動体確認指示であるか(S103:NO)、移動体確認解除指示であるか(S107:NO)を判定する。この場合、移動体確認指示であることから(S103:YES)、Start=1を設定することで(S104)、移動体確認動作の開始を設定してから、移動体確認指示から検出した移動体の台数NをDriver=Nとして設定(S105)、つまり運転者の認識台数を設定する。そして、Start=1の状態では(S106:NO)、待機状態となる。
尚、「車両」、「自動車」、「乗用車」、「トラック」なども「車」(種類に相当)と同義語として判定し、「検知」、「認識」、「確認」、「発見」なども「検出」と同義語として判定し、「検出か?」や「検出?」などは「検出している?」と同義語として判定する。また、危険車両が1台の場合は「1台」を省略しても良いし、「1台」を省略した場合は、Driver=1を設定する。
ロケータ装置3は、図9に示す視線方向検出処理において、Start=1かを判定しており(S201:NO)、Start=1となった場合は(S201:YES)、周辺センサ情報に基づいて運転者の視線方向を検出する(S202)。
走行軌道管理装置4は、図11に示す注目エリア設定処理において、Start=1となった場合は(S401:YES)、ロケータ装置3が視線方向を検出したかを判定するようになる(S402:NO)。ロケータ装置3が視線方向を検出した場合は(S402:YES)、視線方向に基づいて注目エリアを設定する(S403)。注目エリアとは、視線方向に基づいて走行軌道管理装置4のセンシング範囲内(図3Aに破線で示す範囲内)に設定されるエリアのことで、図3Bに示すように、視線方向が車両の前方向に対して斜め左方向の場合は、車両の前方向から左方向までの90度の範囲(図中に斜線で示す)に設定される。同様に、視線方向が車両の前方向に対して斜め右方向の場合は、車両の前方向から右方向までの90度の範囲に設定される。
走行軌道管理装置4は、図12に示す移動体検出処理において、Start=1となった場合は(S501:YES)、注目エリアが設定されかを判定するようになる(S502:NO)。上述したようにして注目エリアが設定された場合は(S502:YES)、周辺センサ情報から移動体を検出し(S503)、注目エリアで検出した台数をSensor=Mとして設定する(S504)。このような台数の設定は、検出した移動体が車か否かを周辺センサ情報に基づいて判定し、車と判定することを条件に行われる。この場合、検出した車の台数が0であるから、Sensor=0を設定する。
ロケータ装置3は、図10に示す移動体通知処理において、Start=1となった場合は(S301:YES)、注目エリアが設定されたかを判定するようになる(S302:NO)。上述したようにして注目エリアが設定された場合は(S302:YES)、Sensor=Mに対する音声通知を実行する(S303)。この場合、Sensor=0であることから、図3Bに示すように、音声で「移動体は検出していません」のようにスピーカ23から発声する。
次にロケータ装置3は、Driver=Sensorかを判定する(S304)。つまり、運転者の発言内容と自身の検出している内容が一致するかを判定する。この場合、Driver=Sensorではない(S304:NO)、つまり運転者が車を認識しているのに対して、注目エリアでは車を検出していないことから、注目エリアにおいてSensorが更新されるのを待機する(S305:NO)。
自車両が進行すると同時に危険車両が進行すると、図3Cに示すように、注目エリアに危険車両が位置するようになる。すると、走行軌道管理装置4は、図12の移動体検出処理において、移動体を検出し(S503)、検出した移動体の検出内容である台数Mを1として設定する(S504)。
ロケータ装置3は、図10の移動体通知処理において、Sensor=1に更新されるので(S305:YES)、Sensor=1に対する音声通知を実行する(S306)。つまり、図3Cに示すように、音声にて「移動体1台を検出しました」のようにスピーカ23から発声する。次に、Driver=Sensorとなったことを確認する(S304:YES)、つまり運転者の発言内容とロケータ装置3の検出内容の一致を確認すると、Start=0を設定することで(S307)、移動体確認動作を終了する。
以上の動作により、運転者は、自動運転システム2が正常に動作していることを把握でき、ブレーキを回避し、安心して自動運転を継続することができる。
一方、ロケータ装置3は、図10の移動体通知処理において、更新内容が一致しない場合は(S304:NO)、継続的に更新内容を通知し続けるが(S306)、図4A〜図4Dに示すように、例えば危険車両が建物の陰となって検出できず走行軌道管理装置43から移動体検出の通知がない場合は、運転者が危険を感じるタイミングで、自発的に危険回避のためにブレーキを掛けるようになる。このような場合、運転者は、「検出終了してください」と発言することで移動体確認動作を終了する。
ロケータ装置3は、図8の音声認識処理において、音声認識結果が移動体確認解除であった場合は(S107:YES)、Start=0とし(S108)、移動確認動作を終了する。尚、「検知」、「認識」、「確認」、「発見」なども「検出」と同義語として判定する。また、「停止してください」や単に「終了」、「停止」なども「終了してください」と同義語として判定する。
一方、図5Aに示すように、注目エリアを設定した際に、注目エリアに既に1台の車が存在する場合は、運転者は、「車2台検出している?」と発言する。この場合、注目エリアに位置する車を1台検出しているので、図5Bに示すように、音声で「移動体を1台検出しました」のようにスピーカ23から発声する。これにより、運転者は、2台の車を認識しているのに、自動運転システム2が1台の車しか検出できてないことから、遠方に位置する1台の車をまだ検出していないことを把握することができる。
そして、図5Cに示すように注目エリアにおいて2台の車が検出した状態では、「移動体を2台検出しました」と発声するようになる。
次に図6A〜図6C、及び図7A〜図7cに示すように、危険車両である例えばバイクが同一方向に進行する例を説明する。運転者は、自動運転走行中に、図6Aに示すように、自車両の前方を走行する前車の陰にバイクが存在することを認識した場合は、バイクを目視しながら、「バイク1台検出している?」と発言する。この場合、走行軌道管理装置4は、バイクを検出していないので、ロケータ装置3は、図6Bに示すように、「移動体は検出していません」のようにスピーカ23から発声する。ロケータ装置3は、運転者の発言内容と自身の検出している内容が異なることを把握し、注目エリアにおいて、検出内容が更新されるのを待ち、検出内容が更新されたら直ちに、図6Cに示すように、更新内容を音声にて「移動体1台を検出しました」のようにスピーカ23から発声する。尚、「オートバイ」、「単車」、「二輪車」なども「バイク」と同義語として判定する。
一方、図7Cに示すように、走行軌道管理装置4がオートバイを検出できない場合は、走行軌道管理装置4から移動体検出の通知がないので、運転者が危険を感じるタイミングで自発的に危険回避のため自動運転を解除し、運転者自身の運転に切り替えることができる。
このような実施形態によれば、次のような効果を奏することができる。
ロケータ装置3は、運転者が認識している状況を示す移動体確認指示を音声入力することで、走行軌道管理装置4がセンシング範囲内の注目エリアで認識している移動体を運転者に音声通知するので、運転者は、自動運転システム2が検出している移動体の存在を確認でき、安心して自動運転を継続することができる。この場合、運転者が危険車両に対して危険を感じる領域に達しても、走行軌道管理装置4が対象となる危険車両を検出していない場合には、運転者が主体となって危険を瞬時に察知し、自動運転を解除することで危険を回避することが可能となり、危険回避を適切に自発的に促すことが可能となる。
走行軌道管理装置4は、運転者の視線方向に基づいて注目エリアを設定するので、運転者による特別な操作を必要とすることなく注目エリアを確実に設定することができる。
運転者が認識している状況を示す移動体確認指示に危険車両の種類及び台数を含めるようにしたので、走行軌道管理装置4が危険車両を種類及び台数まで含めて検出したかを確実に確認することができる。
(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、次のように変形または拡張したり、各変形例を上記実施形態と組み合せたり、各変形例を組み合わせるようにしても良い。
注目エリアを運転者の視線方向に設定するのに代えて、移動体確認指示に注目方向を含むようにしても良い。例えば危険車両が左前方に位置する場合は、「左前方に車1台検出している?」と移動体確認指示を発言し、「左前方」に対応した方向に注目エリアを設定することを通知する。
注目エリアとして、センシング範囲内における前方向から左方向または右方向の90度の範囲に設定したが、90度の範囲に限定されることなく、センシング範囲内における前方向から視線方向までの範囲に設定したり、地図に基づいて移動体の位置を予測し、その位置を含む範囲に設定したり、自動車専用道路で合流する際に自車両に接近する車両の方向に設定したりするようにしても良い。
自動運転システムが運転者による関与が完全にないシステムとして構成されている場合、つまり運転者が存在しない場合は、搭乗しているユーザの視線方向に注目エリアを設定するようにしても良い。
走行軌道管理装置4が有する注目エリア設定部24aと移動体検出部24bの機能をロケータ装置3に持たせるようにしても良い。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
図面中、2は自動運転システム、3はロケータ装置(運転支援装置)、8aは音声認識部、8bは視線方向判定部、8cは移動体通知部、24aは注目エリア設定部、24bは移動体検出部である。

Claims (6)

  1. 自動運転システム(2)が認識した移動体の存在をユーザに通知する運転支援装置であって、
    ユーザによる発言を音声認識する音声認識部(8a)と、
    前記音声認識部による音声認識結果が移動体を確認することを指示する移動体確認指示であった場合は、前記自動運転システムのセンシング範囲内においてユーザが注目する注目エリアを設定する注目エリア設定部(24a)と、
    前記注目エリアに位置する移動体を検出する移動体検出部(24b)と、
    前記移動体検出部が移動体を検出した場合は、当該移動体の存在をユーザに通知する移動体通知部(8c)と、
    を備えた運転支援装置。
  2. ユーザの視線方向を判定する視線方向判定部(8b)を備え、
    前記注目エリア設定部は、前記視線方向判定部が判定したユーザの視線方向に基づいて前記注目エリアを設定する請求項1に記載の運転支援装置。
  3. 前記注目エリア設定部は、前記移動体確認指示に含まれる注目方向に基づいて前記注目エリアを設定する請求項1に記載の運転支援装置。
  4. 前記移動体確認指示は、移動体の種類を含む請求項1から3のいずれか一項に記載の運転支援装置。
  5. 前記移動体確認指示は、移動体の台数を含む請求項4に記載の運転支援装置。
  6. 自動運転システムが認識した移動体の存在をユーザに通知する運転支援プログラムであって、
    ユーザによる発言を音声認識する手順と、
    音声認識結果が移動体を確認することを指示する移動体確認指示であった場合は、前記自動運転システムのセンシング範囲内においてユーザが注目する注目エリアを設定する手順と、
    前記注目エリアに位置する移動体を検出する手順と、
    移動体を検出した場合は、当該移動体の存在をユーザに通知する手順と、
    を実行する運転支援プログラム。
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