JP2021135587A - 運転支援装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】運転者に減速支援の終了タイミングを通知することで、減速支援に対する運転者の不安感の発生や過信の発生を抑制することができる運転支援装置を提供する。【解決手段】自車両の前方の減速対象と自車両との相対状況が予め設定された減速支援開始条件を満たすときに、自車両の減速支援を実行する運転支援装置であって、減速支援の実行中に、減速対象と自車両との相対状況及び自車両の車速のうち少なくとも一方に基づいて、減速支援の終了タイミングを推定する終了タイミング推定部と、終了タイミング推定部により推定された減速支援の終了タイミングを自車両の運転者に通知する通知部と、を備え、通知部は、減速支援の終了までの残り時間、減速支援の終了までの自車両の残り走行距離、及び、減速支援の終了目標車速と現在車速の差分のうち何れかを運転者に示すことで減速支援の終了タイミングの通知を行う。【選択図】図2

Description

本発明は、運転支援装置に関する。
従来、運転支援装置に関する技術文献として、特開2013−218429号公報が知られている。この公報には、所定の停止位置で車両停止が予測される場合に車両の減速を支援する運転支援装置において、停止位置までの距離及び車両の車速が所定の条件を満たさない場合に減速支援(減速制御)を行い、所定の条件を満たす場合には減速支援を行わないことが示されている。
特開2013−218429号公報
ところで、車両を減速させる減速支援においては、減速支援の終了から運転者の運転操作(アクセル操作など)がスムーズに繋がることが望ましい。この点、上述した従来の運転支援装置では、どこまで減速支援が行われるのかを運転者が分からないため、運転者に不安感を与えたり、減速支援に対する運転者の過信を招いたりするおそれがあった。
本発明の一態様は、自車両の前方の減速対象と自車両との相対状況が予め設定された減速支援開始条件を満たすときに自車両の減速支援を実行する運転支援装置であって、減速支援の実行中に、減速対象と自車両との相対状況及び自車両の車速のうち少なくとも一方に基づいて、減速支援の終了タイミングを推定する終了タイミング推定部と、終了タイミング推定部により推定された減速支援の終了タイミングを自車両の運転者に通知する通知部と、を備え、通知部は、減速支援の終了までの残り時間、減速支援の終了までの自車両の残り走行距離、及び、自車両の車速と減速支援の目標車速との差分のうち何れかを運転者に伝えることで減速支援の終了タイミングの通知を行う。
本発明の一態様によれば、減速支援の終了タイミングを運転者に通知することができるので、減速支援に対する運転者の不安感の発生や過信の発生を抑制することができる。
一実施形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。 (a)終了タイミングの通知の表示の一例を示す図である。(b)終了タイミングの通知の表示の他の例を示す図である。(c)終了タイミングの通知の表示の更に他の例を示す図である。 (a)減速支援開始処理の一例を示すフローチャートである。(b)減速支援の終了タイミング通知処理の一例を示すフローチャートである。(c)減速支援終了処理の一例を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1に示されるように、運転支援装置100は、乗用車などの車両(自車両)に搭載され、運転者による自車両の運転を支援する装置である。運転支援装置100は、自車両の前方に先行車又は信号機などの減速対象を検出した場合に、所定条件下で自車両の減速支援を行う。
減速対象とは、減速支援の対象である。減速対象には、先行車、信号機、一時停止標識、及び一時停止線が含まれる。減速対象には、先行車以外にも歩行者、自転車などが含まれてもよく、カーブ、横断歩道、落下物、工事用設置物、構造物などが含まれてもよい。
減速支援とは、自車両を予め設定された目標車速まで減速させる運転支援である。目標車速は特に限定されず、0km/hであってもよく、10km/hであってもよい。目標車速は減速対象の種別に応じて決められていてもよい。減速対象が信号機である場合、信号機の点灯状態(青信号、黄信号、赤信号などの点灯状態)に応じて減速支援の目標車速を変更してもよい。目標車速は、減速対象が先行車などの移動する物である場合、自車両の速度に限られず、自車両と減速対象との相対速度を用いてもよい。
[運転支援装置の構成]
一実施形態に係る運転支援装置100の構成について図面を参照して説明する。図1に示すように、運転支援装置100は、装置を統括的に管理する運転支援ECU[Electronic Control Unit]10を備えている。運転支援ECU10は、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]などを有する電子制御ユニットである。運転支援ECU10では、例えば、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、RAMにロードされたプログラムをCPUで実行することにより各種の機能を実現する。運転支援ECU10は、複数の電子ユニットから構成されていてもよい。
運転支援ECU10は、外部センサ1、内部センサ2、HMI[Human Machine Interface]3、及びアクチュエータ4と接続されている。
外部センサ1は、自車両の周辺の状況を検出する検出機器である。外部センサ1は、カメラ、レーダセンサのうち少なくとも一つを含む。カメラは、自車両の外部状況を撮像する撮像機器である。カメラは、例えば自車両のフロントガラスの裏側に設けられ、自車両の前方を撮像する。カメラは、自車両の外部状況に関する撮像情報を運転支援ECU10へ送信する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。
レーダセンサは、電波(例えばミリ波)又は光を利用して自車両の周囲の物体を検出する検出機器である。レーダセンサには、例えば、ミリ波レーダ又はライダー[LIDAR:Light Detection and Ranging]が含まれる。レーダセンサは、電波又は光を自車両の周囲に送信し、物体で反射された電波又は光を受信することで物体を検出する。レーダセンサは、検出した物体の情報を運転支援ECU10へ送信する。物体には、ガードレール、建物などの固定障害物の他、歩行者、自転車、他車両などの移動障害物が含まれる。
内部センサ2は、自車両の走行状態を検出する検出機器である。内部センサ2は、車速センサ、加速度センサ、及びヨーレートセンサを含む。車速センサは、自車両の速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、自車両の車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフト等に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサは、検出した車速情報(車輪速情報)を運転支援ECU10に送信する。
加速度センサは、自車両の加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、自車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、自車両の横加速度を検出する横加速度センサとを含んでいる。加速度センサは、例えば、自車両の加速度情報を運転支援ECU10に送信する。ヨーレートセンサは、自車両の重心の鉛直軸周りのヨーレート(回転角速度)を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサは、検出した自車両のヨーレート情報を運転支援ECU10へ送信する。
HMI3は、運転支援装置100と運転者との間で情報の入出力を行うためのインターフェイスである。HMI3は、例えばディスプレイ及びスピーカなどを備えている。HMI3は、運転支援ECU10からの制御信号に応じて、ディスプレイの画像出力及びスピーカの音声出力を行う。ディスプレイはHUD[Head Up Display]であってもよい。ディスプレイは、メータパネルに配置されたMID[Multi Information Display]であってもよい。
アクチュエータ4は、自車両の制御に用いられるデバイスである。アクチュエータ4は、駆動アクチュエータ及びブレーキアクチュエータを少なくとも含む。アクチュエータ4は、操舵アクチュエータを含んでもよい。駆動アクチュエータは、運転支援ECU10からの制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量(スロットル開度)を制御し、自車両の駆動力を制御する。なお、自車両がハイブリッド車である場合には、エンジンに対する空気の供給量の他に、動力源としてのモータに運転支援ECU10からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。自車両が電気自動車である場合には、動力源としてのモータに運転支援ECU10からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。これらの場合における動力源としてのモータは、アクチュエータ4を構成する。
ブレーキアクチュエータは、運転支援ECU10からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、自車両の車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。操舵アクチュエータは、電動パワーステアリングシステムのうち操舵トルクを制御するアシストモータの駆動を運転支援ECU10からの制御信号に応じて制御する。これにより、操舵アクチュエータは、自車両の操舵トルクを制御する。
次に、運転支援ECU10の機能的構成について説明する。図1に示すように、運転支援ECU10は、減速対象認識部11、相対状況認識部12、開始条件判定部13、運転支援部14、終了タイミング推定部15、及び通知部16を有している。なお、以下に説明する運転支援ECU10の機能の一部は、自車両と通信可能なサーバにおいて実行される態様であってもよい。
減速対象認識部11は、外部センサ1の検出結果に基づいて、自車両の前方の減速対象を認識する。減速対象認識部11は、減速対象の種別(先行車、信号機、一時停止標識などの種別)を認識してもよい。減速対象認識部11は、例えばカメラにより撮像された自車両の前方の撮像画像に基づいて、予め記憶された種別ごとの画像パターンを用いたパターンマッチングを行うことにより、減速対象の検出及び種別の認識を行う。減速対象認識部11は、レーダセンサの物体情報に基づいて減速対象の種別を認識してもよい。
相対状況認識部12は、自車両と減速対象との相対状況を認識する。相対状況には、少なくとも自車両と減速対象との距離(自車両の前後方向又は進行方向における距離)が含まれる。相対状況には、自車両と減速対象との相対速度が含まれてもよい。
相対状況認識部12は、例えば外部センサ1の検出結果に基づいて、自車両と減速対象との相対状況を認識する。相対状況認識部12は、減速対象が自車両と車々間通信可能な車両である場合には、車々間通信により取得した情報を用いて自車両と減速対象との相対状況を認識してもよい。相対状況認識部12は、例えば車々間通信により取得した減速対象の速度と自車両の速度とに基づいて、自車両と減速対象との相対速度を認識してもよい。
開始条件判定部13は、減速対象に対する減速支援開始条件が満たされたか否かを判定する。減速支援開始条件とは、減速支援の開始の判定に用いるために予め設定された条件である。開始条件判定部13は、自車両と減速対象との距離に少なくともに基づいて、減速支援開始条件が満たされたか否かを判定する。
減速支援開始条件は、減速対象の種別に応じて変更されてもよい。開始条件判定部13は、例えば減速対象の種別が先行車である場合、自車両と減速対象との相対状況(例えばTTC)に基づいて、先行車に対する減速支援開始条件が満たされたか否かを判定する。
具体的に、減速対象が信号機である場合について説明する。開始条件判定部13は、信号機が通過許可状態(青信号)ではないと判定された場合、自車両と信号機との距離に少なくとも基づいて、信号機に対する減速支援開始条件が満たされたか否かを判定する。なお、信号機が通過許可状態ではないことを減速支援開始条件の一つとしてもよい。
開始条件判定部13は、例えば自車両と信号機との距離が距離閾値未満であるとき、減速支援開始条件が満たされたと判定する。距離閾値は予め設定された値の閾値である。ここで、自車両と信号機との距離の算出に用いる信号機の位置は、信号機そのものの位置を用いてもよく、信号機の手前の一時停止線の位置を用いてもよい。開始条件判定部13は、一時停止線の白線の擦れなどにより外部センサ1によって信号機の手前の一時停止線を検出できなかったときには、信号機から一定距離手前の位置に一時停止線が存在すると仮定して、自車両と信号機との距離の算出に用いてもよい。
また、開始条件判定部13は、自車両と信号機との距離ではなく、自車両と信号機とのTTC[Time To Collusion]を用いて減速支援開始条件の判定を行ってもよい。開始条件判定部13は、例えば自車両と信号機とのTTCがTTC閾値未満であるとき、信号機に対する減速支援開始条件が満たされたと判定する。TTCは、自車両と信号機との距離を自車両の車速で除して求められる。TTC閾値は予め設定された値の閾値である。なお、開始条件判定部13は、運転者によるアクセルペダル操作又はブレーキペダル操作が行われている場合には、減速支援開始条件が満たされないと判定してもよい。
運転支援部14は、開始条件判定部13により減速支援開始条件が満たされたと判定された場合、自車両の運転支援として減速支援を開始する。運転支援部14は、アクチュエータ4に対して制御信号を送信することで、自車両の減速支援を行う。運転支援部14は、例えば自車両と減速対象との距離及び自車両の速度に基づいて、自車両が予め設定された目標車速まで減速するように減速支援を行う。
運転支援部14は、例えば目標減速度を用いて減速支援を行ってもよい。開始条件判定部13は、例えば自車両と減速対象との距離が予め設定された設定距離になるまでに減速支援の目標車速まで減速するために必要な目標減速度を算出する。
設定距離の値は特に限定されない。設定距離は、例えば減速対象の種別に応じて設定されていてもよい。設定距離は、減速対象が通過禁止状態(赤信号)の信号機である場合、1mであってもよく、0.5mであってもよい。設定距離は、減速対象が一時停止標識である場合、0.5mであってもよく、0mであってもよい。
減速支援の目標車速も減速対象の種別に応じて設定されていてもよい。減速支援の目標車速は、例えば減速対象の種別が通過禁止状態の信号機又は一時停止標識である場合、停止用の目標車速(例えば0km/h)とする。なお、停止用の目標車速は必ずしも0km/hである必要はなく、0km/h付近の値であってもよい。
運転支援部14は、自車両と減速対象との相対状況と自車両の車速とに基づいて、上記の設定距離及び目標車速から減速支援における目標減速度を算出する。運転支援部14は、目標減速度に応じてアクチュエータ4に制御信号を送信することにより、エンジンブレーキ及び/又は制動により自車両の減速支援を実行する。
運転支援部14は、減速支援の終了タイミングに至ったか否かを判定する。減速支援の終了タイミングとは、減速支援を終了するタイミングである。減速支援の終了タイミングについて後述する。運転支援部14は、例えば自車両と減速対象との相対状況及び自車両の車速のうち少なくとも一方に基づいて終了タイミングに至ったか否かを判定する。運転支援部14は、減速支援の終了タイミングに至ったと判定した場合、減速対象に対する減速支援を終了する。
その他、運転支援部14は、減速支援の実行中に、運転者による減速支援の解除操作が行われた場合には、減速支援を終了する。減速支援の解除操作には、例えば運転支援機能をオフにする操作、一定量以上のアクセルペダル操作又は一定量以上のステアリング操作などが含まれる。
終了タイミング推定部15は、減速支援の実行中に、減速支援の終了タイミングを推定する。終了タイミング推定部15は、例えば自車両と減速対象との相対状況及び自車両の車速のうち少なくとも一方に基づいて、減速支援の終了タイミングを推定する。
減速支援の終了タイミングは、減速支援の終了までの残り時間として示されてもよく、減速支援の終了までの残り走行距離として示されてもよく、減速支援の終了までの減速支援との距離として示されてもよく、自車両の現在の車速と減速支援の目標車速との差分(残り減速量)として示されてもよい。
残り時間は、自車両の車速が減速支援の目標速度に至るまでの時間であってもよく、自車両と減速対象との距離が設定距離になるまでの時間であってもよい。残り走行距離は、自車両の車速が減速支援の目標速度に至るまでの走行距離であってもよく、自車両と減速対象との距離が設定距離になるまでの走行距離であってもよい。残り減速量は、自車両の現在の車速と減速支援の目標車速との差分である。
通知部16は、自車両の運転者に対して運転支援に関する通知を行う。通知部16は、HMI3に制御信号を送信することにより、ディスプレイの画像出力及びスピーカの音声出力の少なくとも一方を含む通知を行う。
通知部16は、減速支援の実行中に、終了タイミング推定部15により推定された減速支援の終了タイミングを運転者に通知する。通知部16は、HMI3による画像表示及び/又は音出力により通知を行う。通知部16は、ディスプレイに画像及び/又はテキストを表示することで通知を行ってもよい。
図2(a)は、終了タイミングの通知の表示の一例を示す図である。図2(a)に示すテキスト表示Tは、減速支援の終了までの残り時間を示している。テキスト表示Tは、MIDに表示されてもよく、ダッシュボードに設けられたディスプレイに表示されてもよく、自車両のフロントガラスに投影表示されてもよい。通知部16は、テキスト表示Tを表示すると共に、予め決められたタイミングで音声によって残り時間を運転者に通知してもよい。
図2(b)は、終了タイミングの通知の表示の他の例を示す図である。図2(b)のバー表示枠Hにおける移動バーBの位置は、減速支援の終了までの残り走行距離を示している。移動バーBが通過した部分は未通過の部分と異なる色で色分けされている。バー表示枠Hの上端の数字は減速支援開始時における減速支援の終了までの残り走行距離を示している。移動バーBの横の数字は現在の残り走行距離を示している。図2(b)に示す表示では、自車両の走行によってバー表示枠H内を移動バーBが上昇することで、減速支援の終了までの残り走行距離を運転者に通知する。
図2(c)は、終了タイミングの通知の表示の更に他の例を示す図である。図2(c)に示すメータアイコンMには、自車両の現在の車速に対応する針Vsが示されている。メータアイコンMに沿う矢印Nは、減速支援の終了までに自車両が減速する残り減速量を示している。矢印Nの基端Naは針Vsの位置(自車両の現在の車速)に対応し、矢印Nの先端Nbは減速支援の目標速度に対応している。図2(c)に示す表示では、矢印Nの長さにより減速支援の終了までの残り減速量を運転者に通知する。図2(c)に示す表示では、自車両の減速によって針Vsの位置が左回りに変化すると共に、矢印Nが短く変化する(矢印Nの基端Naが先端Nbに近づく)ことで、残り減速量の変化を運転者に知らせることができる。
なお、メータアイコンMの針Vsは固定として矢印Nの長さだけが変化してもよい。また、必ずしも矢印を用いる必要はなく、減速支援の目標速度に対応する仮想針をメータアイコンMに示し、現在の車速に対応する針Vsが仮想針に近づくことで減速支援の終了までの残り減速量の変化を運転者に通知してもよい。
その他、自車両の車速メータの周囲に、上記の矢印Nに対応する画像表示を行うことで減速支援の終了までの残り減速量を運転者に通知してもよい。すなわち、メータアイコンMに代えて実際の自車両の車速メータを用いてもよい。
[運転支援装置の処理]
次に、本実施形態の運転支援装置100の処理について図面を参照して説明する。図3(a)は、減速支援開始処理の一例を示すフローチャートである。
図3(a)に示すように、運転支援装置100の運転支援ECU10は、S10として、減速対象認識部11により自車両の前方に減速対象を認識する。減速対象認識部11は、外部センサ1の検出結果に基づいて減速対象を認識する。なお、S10では、減速対象の認識と共に相対状況認識部12による自車両と減速対象との相対状況の認識も行われる。
S12において、運転支援ECU10は、開始条件判定部13により減速対象に対する減速支援開始条件が満たされたか否かを判定する。運転支援ECU10は、例えば自車両と減速対象との距離に基づいて、減速支援開始条件が満たされたか否かを判定する。運転支援ECU10は、減速支援開始条件が満たされたと判定された場合(S12:YES)、S14に移行する。運転支援ECU10は、減速支援開始条件が満たされたと判定されなかった場合(S12:NO)、今回の処理を終了する。その後、運転支援ECU10は、一定時間の経過後に再びS10から処理を繰り返す。
S14において、運転支援ECU10は、運転支援部14により自車両の減速支援を開始する。運転支援部14は、アクチュエータ4に制御信号を送信することにより、減速対象に対する減速支援を実行する。
図3(b)は、減速支援の終了タイミング通知処理の一例を示すフローチャートである。減速支援の終了タイミング通知処理は、減速支援の実行中に行われる。
図3(b)に示すように、運転支援ECU10は、S20として、終了タイミング推定部15により減速支援の終了タイミングを推定する。終了タイミング推定部15は、例えば自車両と減速対象との相対状況及び自車両の車速のうち少なくとも一方に基づいて、減速支援の終了タイミングを推定する。
S22において、運転支援ECU10は、通知部16により運転者に対して減速支援の終了タイミングを通知する。通知部16は、例えばHMI3のディスプレイであるMIDに図2(c)に示すような画像を表示することで運転者に減速支援の終了タイミングを通知する。通知部16は、音出力により運転者に減速支援の終了タイミングを通知してもよい。
図3(c)は、減速支援終了処理の一例を示すフローチャートである。減速支援終了処理は、減速支援の実行中に行われる。
図3(c)に示すように、運転支援ECU10は、S30として、運転支援部14により減速支援の終了タイミングに至ったか否かを判定する。運転支援部14は、例えば自車両と減速対象との相対状況及び自車両の車速のうち少なくとも一方に基づいて上記判定を行う。運転支援ECU10は、減速支援の終了タイミングに至ったと判定された場合(S30:YES)、S32に移行する。運転支援ECU10は、減速支援の終了タイミングに至ったと判定されなかった場合(S30:NO)、今回の処理を終了する。その後、運転支援ECU10は、一定時間の経過後に再びS30から処理を繰り返す。今回の処理を終了する。その後、運転支援ECU10は、一定時間の経過後に再びS10から処理を繰り返す。
S32において、運転支援ECU10は、運転支援部14により減速支援を終了させる。運転支援部14は、アクチュエータ4に対する制御信号の送信停止又は終了信号の送信により、減速支援を終了する。
以上説明した本実施形態に係る運転支援装置100によれば、減速支援の実行中に、減速支援の終了タイミングを推定して減速支援の終了タイミングを運転者に通知するので、減速支援の終了タイミングを運転者に通知しない従来の場合と比べて、減速支援に対する運転者の不安感の発生や過信の発生を抑制することができる。また、運転者は、減速支援の終了タイミングを踏まえてスムーズに自車両の加速などの運転操作に移行することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。
例えば、通知部16は、図2(a)に示すようなテキスト表示、図2(b)に示すようなバー表示、図2(c)に示すようなアイコン表示などのうち少なくとも二つの組み合わせにより、運転者に対して減速支援の終了タイミングを通知してもよい。
1…外部センサ、2…内部センサ、3…HMI、4…アクチュエータ、10…運転支援ECU、11…減速対象認識部、12…相対状況認識部、13…開始条件判定部、14…運転支援部、15…終了タイミング推定部、16…通知部、100…運転支援装置。

Claims (1)

  1. 自車両の前方の減速対象と前記自車両との相対状況が予め設定された減速支援開始条件を満たすときに、前記自車両の減速支援を実行する運転支援装置であって、
    前記減速支援の実行中に、前記減速対象と前記自車両との相対状況及び前記自車両の車速のうち少なくとも一方に基づいて、前記減速支援の終了タイミングを推定する終了タイミング推定部と、
    前記終了タイミング推定部により推定された前記減速支援の終了タイミングを前記自車両の運転者に通知する通知部と、
    を備え、
    前記通知部は、前記減速支援の終了までの残り時間、前記減速支援の終了までの前記自車両の残り走行距離、及び、前記自車両の車速と前記減速支援の目標車速との差分のうち何れかを前記運転者に伝えることで前記減速支援の終了タイミングの通知を行う、運転支援装置。
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