JP2020015443A - 車両制御方法及び車両制御装置 - Google Patents
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したがって、特許文献1に開示されている技術では、自車両の手動運転中に自車両が逆走しているときに、運転支援は中止されるが、運転支援と異なり、システム制御が主体となり、ドライバがシステム制御を補助するような自動運転の開始を許可すると、自車両が逆走している状態から自動運転が開始されてしまうので、交通流を阻害してしまう可能性がある。
本発明は、上記問題点を鑑み、交通流の阻害を抑制することが可能な、車両制御方法及び車両制御装置を提供することを目的とする。
図1を用いて、車両制御装置1の構成を説明する。
車両制御装置1は、車両制御装置1を搭載する車両(以下、「自車両」と表記する)の周囲の走行環境に基づいて、ドライバが関与せずに自車両を自動で運転する自動運転制御や、ドライバによる自車両の運転(手動運転)を支援する運転支援制御を行う。
なお、運転支援制御には、自動操舵や自動ブレーキ等の走行制御のほか、ドライバに操舵操作や減速操作を促すメッセージを出力することを含んでもよい。
車両制御装置1は、周囲環境センサ群10と、ナビゲーションシステム20と、車両センサ群30と、コントローラ40と、走行制御コントローラ50と、車両制御アクチュエータ群51を備える。
測距装置11は、例えば、レーザレンジファインダ(LRF:Laser Range−Finder)やレーダであってもよい。
カメラ12は、例えば、ステレオカメラであってもよい。カメラ12は、単眼カメラであってもよく、単眼カメラにより複数の視点で同一の物体を撮影して、物体までの距離を計算してもよい。
測距装置11とカメラ12は、検出した周囲環境の情報である周囲環境情報を、コントローラ40へ出力する。
自車両の走行状態が自動運転モードである場合、コントローラ40は、ナビゲーションシステム20が設定した走行経路に沿って走行するように、自車両を自動で運転する。
自車両の走行状態を、自動運転モード、または、手動運転モードに切り替える際には、例えば、車室内に配置されている運転モード切り替えスイッチ(ボタン等)を操作する。
運転モード切り替えスイッチの操作状態は、コントローラ40へ入力される。
ナビコントローラ21は、ナビゲーションシステム20の情報処理動作を制御する電子制御ユニットである。ナビコントローラ21は、プロセッサと、プロセッサの周辺部品とを含む。プロセッサは、例えば、CPU(Central Processing Unit)や、MPU(Micro−Processing Unit)であってもよい。
測位装置22は、自車両の現在位置を測定する。測位装置22は、例えば、GPS(Global Positioning System)受信器であってもよい。また、測位装置22は、GLONASS(Global Navigation Satellite System)等、他の衛星測位システムの衛星信号に基づいて自車両の現在位置を測定してもよい。また、測位装置22は、慣性航法装置であってもよい。
表示部24は、ナビゲーションシステム20において様々な視覚的情報を出力する。例えば、表示部24には、自車両周囲の地図画面や推奨経路の案内を表示してもよい。また、表示部24には、車両制御装置1による運転支援制御で生成されるメッセージ(例えば、ドライバに操舵操作や減速操作を促すメッセージ)を表示してもよい。
音声出力部26は、ナビゲーションシステム20において、様々な音声情報を出力する。音声出力部26は、設定した走行経路に基づく運転案内や、自車両周囲の道路地図データに基づく道路案内情報を出力してもよい。また、音声出力部26は、車両制御装置1による運転支援制御で生成されるメッセージ(例えば、ドライバに操舵操作や減速操作を促すメッセージ)を出力してもよい。
通信部27は、自車両と、外部の通信装置との間で無線通信を行う。通信部27による通信方式は、例えば、公衆携帯電話網による無線通信や、車車間通信、路車間通信、または、衛星通信であってもよい。ナビゲーションシステム20は、通信部27によって、外部装置から道路地図データを取得してもよい。
自車両の走行状態を検出するセンサには、車速センサ31と、加速度センサ32と、ジャイロセンサ33が含まれる。
運転操作を検出するセンサには、操舵角センサ34と、アクセルセンサ35と、ブレーキセンサ36が含まれる。
車速センサ31は、自車両の車輪速を検出し、検出した車輪速に基づいて、自車両の速度を算出する。
加速度センサ32は、自車両の前後方向の加速度、車幅方向の加速度及び上下方向の加速度を検出する。
ジャイロセンサ33は、ロール軸、ピッチ軸及びヨー軸を含む三軸回りにおける、自車両が回転した角度の角速度を検出する。
アクセルセンサ35は、自車両のアクセル開度を検出する。例えば、アクセルセンサ35は、自車両のアクセルペダルの踏み込み量を、アクセル開度として検出する。
ブレーキセンサ36は、ドライバによるブレーキ操作量を検出する。例えば、ブレーキセンサ36は、自車両のブレーキペダルの踏み込み量を、ブレーキ操作量として検出する。
なお、以降の説明では、車両センサ群30の各センサが検出した自車両の速度、加速度、角速度、操舵角、アクセル開度、ブレーキ操作量の情報を総称して「センサ情報」と表記する場合がある。車両センサ群30は、センサ情報をコントローラ40へ出力する。
記憶装置42は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてもよい。記憶装置42は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるROM及びRAM等のメモリを含んでもよい。
なお、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路によって、コントローラ40を実現してもよい。例えば、コントローラ40は、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA:Field−Programmable Gate Array)等を有していてもよい。また、例えば、コントローラ40は、プログラマブル・ロジック・デバイス(PLD:Programmable Logic Device)等を有していてもよい。
コントローラ40は、生成した走行軌道を、走行制御コントローラ50へ出力する。
周囲環境センサ群10と、ナビゲーションシステム20と、車両センサ群30と、コントローラ40は、自車両に走行させる走行軌道を生成する走行軌道生成装置2を形成する。
走行制御コントローラ50は、コントローラ40と一体の電子制御ユニットであってもよい。すなわち、コントローラ40が、走行制御コントローラ50の機能を備えていてもよい。
記憶装置は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてもよい。記憶装置は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるROM及びRAM等のメモリを含んでもよい。
走行制御コントローラ50は、コントローラ40が生成した走行軌道を自車両が走行するように、車両制御アクチュエータ群51を駆動させて、自動的に自車両を走行させる。
ステアリングアクチュエータ52は、ステアリングホイールの操舵方向及び操舵量を制御する。
アクセル開度アクチュエータ53は、自車両のアクセル開度を制御する。
ブレーキ制御アクチュエータ54は、自車両のブレーキ装置の制動動作を制御する。
図1を参照しつつ、図2を用いて、コントローラ40の機能構成の一例を説明する。
コントローラ40は、走行方向判別部60と、逆走判定部61と、運転状態判別部62と、情報通知部63と、禁止制御部64と、道路種別判定部65と、路肩存在判定部66と、路肩走行判定部67と、退避軌道生成部68と、運転状態変更部69を備える。
走行方向判別部60、逆走判定部61、運転状態判別部62、情報通知部63、禁止制御部64、道路種別判定部65の機能は、例えば、プロセッサ41が、記憶装置42に格納されたコンピュータプログラムを実行することによって実現されてもよい。同様に、路肩存在判定部66、路肩走行判定部67、退避軌道生成部68、運転状態変更部69の機能は、例えば、プロセッサ41が、記憶装置42に格納されたコンピュータプログラムを実行することによって実現されてもよい。
そして、走行方向判別部60は、自車両を中心として予め設定した範囲内の道路に対し、走行方向を判別する。
そして、逆走判定部61は、走行方向判別部60による判別結果と、自車両の速度及び現在位置と道路地図データを用いて、走行方向が一方向のみに決められている道路を、自車両が逆走しているか否かを判定する。
なお、逆走判定部61の構成を、周囲環境センサ群10や車両センサ群30により検出した情報やインフラ情報を使用して、自車両が逆走しているか否かを判定する構成としてもよい。
情報通知部63は、逆走判定部61が、自車両が逆走していると判定するとともに、運転状態判別部62が、自車両が手動運転中であると判別した場合に、自動運転を開始することが不可能である情報を出力させる信号を、表示部24や音声出力部26へ送信する。
なお、情報通知部63は、逆走判定部61が、自車両が逆走していると判定した場合に、自車両が逆走している情報を出力させる信号を、表示部24や音声出力部26へ送信してもよい。
なお、自動運転モードへの切り替えを許可されると、コントローラ40は、自動運転モードを開始して、ナビゲーションシステム20が設定した走行経路に沿って走行するように、自車両を自動で運転する。
道路種別判定部65は、自車両の現在位置と、地図データベース23が記憶している道路地図データを参照し、自車両が走行している道路の種別が、左側通行道路であるか、または、右側通行道路であるかを判定する。
具体的に、路肩存在判定部66は、道路種別判定部65が判定した道路の種別が左側通行道路である場合、逆走している自車両の右側に路肩が存在するか否かを判定する。一方、路肩存在判定部66は、道路種別判定部65が判定した道路の種別が右側通行道路である場合、逆走している自車両の左側に路肩が存在するか否かを判定する。
これに対し、実施形態の路肩存在判定部66は、逆走判定部61が、自車両が逆走していると判定した場合、自車両が順走しているときとは逆側に、路肩が存在するか否かを判定する。
例えば、道路種別判定部65が判定した道路の種別が左側通行道路である場合、自車両の右側に路肩が隣接しているか否かを判断する。そして、自車両の走行車線に路肩が隣接している場合は、路肩が走行可能であると判定する。同様に、例えば、道路種別判定部65が判定した道路の種別が右側通行道路である場合、自車両の左側に路肩が隣接しているか否かを判断する。そして、自車両の走行車線に路肩が隣接している場合は、路肩が走行可能であると判定する。
なお、例えば、自車両の走行車線に路肩が隣接していない場合であっても、自車両の進行方向(前進方向)において、広い範囲で障害物や停止中の他車両が存在していない場合等には、路肩が走行可能であると判定してもよい。
退避軌道の生成は、例えば、地図データベース23が記憶している道路地図データや、周囲環境センサ群10を用いて検出した自車両の周囲環境を用いて行う。また、退避軌道生成部68は、生成した退避軌道を、走行制御コントローラ50へ出力する。
退避軌道の入力を受けた走行制御コントローラ50は、退避軌道生成部68が生成した退避軌道を自車両が走行して路肩で停車するように、車両制御アクチュエータ群51を駆動する。退避軌道を自車両が走行して路肩で停車するように、車両制御アクチュエータ群51を駆動する制御は、例えば、自動運転モードが有する自動車線変更機能を用いて行う。その後、コントローラ40は、自車両の走行状態を、手動運転モードへ変更する。
また、運転状態変更部69は、自車両が自動運転中であるとともに、路肩走行判定部67が、路肩が走行可能ではないと判定した場合に、自車両の走行状態を、自動運転モードから手動運転モードに切り替える。
次に、図1及び図2を参照しつつ、図3から図5を用いて、自車両の走行時における車両制御装置1の動作の一例を説明する。
ステップS1において、周囲環境センサ群10が含む各センサと、車両センサ群30が含む各センサから、自車両の周囲環境のデータと、自車両の走行状態と運転操作のデータを、プロセッサ41へ入力する。
ステップS2において、走行方向判別部60が、自車両を中心として予め設定した範囲内の道路に対し、走行方向を判別する。
なお、図4及び図5中において、自車両MVが走行している道路は、左側通行道路である。また、図4及び図5中には、自車両MVの走行方向(自車両MVが逆走している方向)を、白抜きの実線矢印で示す。さらに、図4及び図5中には、他車両OVの走行方向(他車両OVが順走している方向)を、白抜きの破線矢印で示す。また、図4及び図5中には、中央分離帯を、符号MSで示す。
すなわち、自車両MVの逆走を判定することが遅れて、自動運転中に自車両MVの逆走を判定した場合に、処理がステップS4からステップS5へ進む。
なお、図4中には、路肩SRが走行可能であると判定した自車両MVを、符号MVaで示す。また、図4中には、路肩SRが走行可能ではないと判定した自車両MVのうち、一つの車線(路肩SRに隣接する車線)を間に挟んで路肩SRから離れた車線を走行する自車両MVを、符号MVbで示す。同様に、図4中には、路肩SRが走行可能ではないと判定した自車両MVのうち、二つの車線を間に挟んで路肩SRから離れた車線を走行する自車両MVを、符号MVcで示す。
これにより、図4中に示すように、自車両MVaが逆走していると判定した時点t1以降は、自動運転により、逆走している自車両MVaを路肩SRへ移動させて停車させることで、道路を順走している他車両OVとの接触を回避する。
なお、図4中には、路肩SRで停車させた自車両MVを、符号MVdで示す。
これにより、図4中に示すように、自車両MVb,MVcが逆走していると判定した時点t1以降は、自動運転を中止することで、自動運転による車線変更制御や車線維持制御の実施を防止する。
なお、図4中には、一つの車線を間に挟んで路肩SRから離れた車線を走行し、自動運転を中止した自車両MVを、符号MVeで示す。また、図4中には、二つの車線を間に挟んで路肩SRから離れた車線を走行し、自動運転を中止した自車両MVを、符号MVfで示す。
ステップS11において、路肩走行判定部67が、路肩が走行可能であるか否かを判定する。路肩が走行可能である場合(ステップS11:Yes)、処理はステップS12へ進む。一方、路肩が走行可能ではない場合(ステップS11:No)、処理はステップS13へ進む。
これにより、図5中に示すように、自動運転中の自車両MVgが逆走していると判定した時点t2以降は、ドライバの操作等により手動運転へ切り替える制御が行われない場合であっても、自動運転を中止(解除)する。なお、図5中には、一例として、時点t2以降の自車両MVg、すなわち、手動運転へ切り替える制御が行われない場合であっても、自動運転を中止する自車両MVgを、符号MVhにより示している。
これにより、図5中に示すように、手動運転中の自車両MViが逆走していると判定した時点t2以降は、ドライバが運転モード切り替えスイッチを操作して自動運転の要求を行っても、自動運転を開始しない。なお、図5中には、一例として、時点t2以降の自車両MVi、すなわち、自動運転に切り替える要求を受けても自動運転の開始を禁止する自車両MViを、符号MVjにより示している。
なお、上述した実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
実施形態の車両制御装置を用いた車両制御方法であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
(1)走行方向が一方向のみに決められている道路を自車両MVが逆走しているか否かを判定する処理をコントローラ40が実行する。これに加え、自車両MVの手動運転中に自車両MVが逆走していると判定した場合、自動運転に切り替える要求を受けても、自動運転の開始を禁止する処理をコントローラ40が実行する。
このため、自車両MVの走行状態を手動運転モードに固定することで、逆走している自車両MVの挙動を、ドライバの意図に応じた挙動とすることが可能となる。
その結果、手動運転中の自車両MVが逆走している場合に自動運転を開始しないことで、交通流の阻害を抑制することが可能な、車両制御装置方法を提供することが可能となる。
その結果、左側通行道路を逆走している自車両MVを、自動運転により自車両MVの右側に存在する路肩SRへ停車させることで、道路を順走している他車両OVと自車両MVとの接触を回避することが可能となり、交通流の阻害を抑制することが可能となる。
その結果、右側通行道路を逆走している自車両MVを、自動運転により自車両MVの左側に存在する路肩SRへ停車させることで、道路を順走している他車両OVと自車両MVとの接触を回避することが可能となり、交通流の阻害を抑制することが可能となる。
このため、道路を逆走している自車両MVを、自動運転により自車両MVの走行車線に隣接する路肩SRへ停車させることで、逆走している自車両MVを、短い走行距離で路肩SRへ停車させることが可能となる。
その結果、道路を順走している他車両OVと自車両MVとの接触を回避することが可能となり、交通流の阻害を抑制することが可能となる。
このため、自車両MVを手動運転にすることで、順走している他車両OVのドライバが逆走している自車両MVを認識した際に、自動運転による車線変更制御や車線維持制御の実施を防止することが可能となる。
その結果、道路を順走している他車両OVのドライバにとって想定不可能な、自車両MVの車線変更や旋回等の発生を抑制することが可能となり、交通流の阻害を抑制することが可能となる。
このため、自車両MVを手動運転にすることで、順走している他車両OVのドライバが逆走している自車両MVを認識した際に、自動運転による車線変更制御や車線維持制御の実施を防止することが可能となる。
その結果、道路を順走している他車両OVのドライバにとって想定不可能な、自車両MVの車線変更や旋回等の発生を抑制することが可能となり、交通流の阻害を抑制することが可能となる。
また、実施形態の車両制御装置であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
このため、自車両MVの走行状態を手動運転モードに固定することで、逆走している自車両MVの挙動を、ドライバの意図に応じた挙動とすることが可能となる。
その結果、手動運転中の自車両MVが逆走している場合に自動運転を開始しないことで、交通流の阻害を抑制することが可能な、車両制御装置を提供することが可能となる。
上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から、当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
その他、上記の実施形態において説明される各構成を任意に応用した構成等、本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ、定められるものである。
Claims (7)
- 走行方向が一方向のみに決められている道路を自車両が逆走しているか否かを判定する処理と、前記自車両の手動運転中に自車両が逆走していると判定した場合、自動運転に切り替える要求を受けても前記自動運転の開始を禁止する処理と、をコントローラが実行することを特徴とする車両制御方法。
- 前記自車両の自動運転中に自車両が左側通行道路を逆走していると判定した場合、前記自車両の右側に路肩が存在するか否かを判定する処理を前記コントローラが実行し、
前記路肩が存在すると判定すると、前記自動運転により前記自車両を前記路肩へ停車させる処理を前記コントローラ、及び前記自車両の走行制御を行う走行制御コントローラが実行することを特徴とする請求項1に記載した車両制御方法。 - 前記自車両の自動運転中に自車両が右側通行道路を逆走していると判定した場合、前記自車両の左側に路肩が存在するか否かを判定する処理を前記コントローラが実行し、
前記路肩が存在すると判定すると、前記自動運転により前記自車両を前記路肩へ停車させる処理を前記コントローラ、及び前記自車両の走行制御を行う走行制御コントローラが実行することを特徴とする請求項1に記載した車両制御方法。 - 前記自車両の自動運転中に自車両が逆走していると判定した場合、前記自車両の走行車線に隣接する路肩が存在するか否かを判定する処理を前記コントローラが実行し、
前記路肩が存在すると判定すると、前記自動運転により前記自車両を前記路肩へ停車させる処理を前記コントローラ、及び前記自車両の走行制御を行う走行制御コントローラが実行することを特徴とする請求項1に記載した車両制御方法。 - 前記路肩が存在していないと判定すると、前記自動運転を中止する処理を前記コントローラが実行することを特徴とする請求項2から請求項4のうちいずれか1項に記載した車両制御方法。
- 前記路肩が存在すると判定すると、前記自車両が前記路肩を走行可能であるか否かを判定する処理と、前記路肩を走行可能ではないと判定すると、前記自動運転を中止する処理と、を前記コントローラが実行することを特徴とする請求項2から請求項4のうちいずれか1項に記載した車両制御方法。
- 走行方向が一方向のみに決められている道路を自車両が逆走しているか否かを判定し、前記自車両の手動運転中に前記自車両が逆走していると判定した場合、自動運転に切り替える要求を受けても前記自動運転の開始を禁止するコントローラを備えることを特徴とする車両制御装置。
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