JP7259565B2 - インフラセンサ管理装置、運転支援装置、及びインフラセンサ管理方法 - Google Patents
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特許文献1の自動走行支援システムでは、道路上の障害を検出することのみに対応しており、安全に障害を回避するためのスぺースが確保されているか判断することができない。そうすると、例えば、片側一車線道路において、障害を回避するために対向車線へ一時的にはみ出して走行する必要がある場合に、対向車の存在や障害物の向こう側の状況を確認できないため回避指示情報を通知することができない。
まず、図1を用いて、インフラセンサ管理システム10の概要について説明する。
1.インフラセンサ管理装置100の構成
まず、図2を用いて、本実施形態のインフラセンサ管理装置100の構成を説明する。
なお、第1の領域は、図4のように駐車車両の後端から設定してもよいが、駐車車両と重複する部分の情報は不要であるので、駐車車両の前端から設定してもよい。
第1の領域は、固定長として設定してもよいが、障害物の情報及び車両20の長さに基づいて算出してもよい。例えば、障害物が駐車車両である場合、駐車車両の後端の位置を第1の領域の始点とする。また、駐車車両の長さ、車両20の長さ、及び駐車車両の前方に車両20が入り込むために必要な走行領域の長さ、を加えて第1の領域の長さとする。車両20が入り込むために必要な走行領域の長さは固定長でもよいが、車両20の速度に基づいて求めてもよい。
第2の領域は、固定長として設定してもよいが、予想される対向車の速度を考慮して設定してもよい。
また、「設置された」とは、固定されたものの他、移動可能なものも含む。
次に、図9、図10、及び図11を用いて、本実施形態のインフラセンサ管理装置100の動作を説明する。
ステップS102において、インフラセンサ選定部105は、道路に沿って設置された複数のインフラセンサの中からステップS101で算出された必要検出範囲を検出できるインフラセンサを選定する。インフラセンサの選定方法の詳細は、図11のサブルーチンを用いて後述する。
ステップS103において、送信指示部107は、インフラセンサ選定部105で選定したインフラセンサ300に対し、インフラセンサ300が検出した情報の送信を指示する。
ステップS111において、受信部101は、運転支援装置200から、車両20の位置情報、並びに障害物の位置情報及び障害物の種類の情報を含む障害物の情報を受信する。
ステップS112において、検出範囲算出部104は、ステップS111で受信した情報から車両20の位置と障害物の位置及び種類を特定する。
ステップS113において、検出範囲算出部104は、車両20の位置情報、障害物の位置情報、及び障害物の種類に基づき、運転支援の検出に必要な必要検出範囲を算出する。具体的には、車両の進行方向における障害物を隔てた反対側の第1の領域と、車両が走行する車線の対向車線における第2の領域とを算出し、これらを合わせた領域を必要検出範囲として算出する。
ステップS121において、インフラセンサ選定部105は、車両20の位置情報とインフラセンサDB106が有するそれぞれのインフラセンサの位置情報とに基づき、必要検出範囲周辺のインフラセンサを抽出する。
ステップS122において、インフラセンサ選定部105は、ステップS121で抽出したインフラセンサの中から、インフラセンサDB106が有するそれぞれのインフラセンサにおいて検出が可能である可能検出範囲の情報に基づき、必要検出範囲を検出可能なインフラセンサがあるか否かを判定する。
必要検出範囲を検出可能なインフラセンサがある場合は、ステップS123において、インフラセンサを選定する。必要検出範囲を検出可能なインフラセンサがない場合は、処理を終了する。処理を終了するに際し、インフラセンサによる支援ができないこと、あるいはインフラセンサによる支援ができない理由を車両20の運転支援装置200に通知してもよい。以降の実施形態におけるフローにおいても同様、終了に際して終了事実や終了原因を通知してもよい。
以上、実施形態1によれば、車両20の進行方向に障害物がある場合に運転支援装置200で外部環境を認識することができない状況であっても、インフラセンサ300から情報を取得することができるため、安全な運転支援を行うことができる。後述の変形例においても同様である。
実施形態1では、インフラセンサ選定部105は、複数のインフラセンサの中から1つのインフラセンサを選定した。本変形例では、インフラセンサ選定部105は、複数のインフラセンサの中から2つ又はそれ以上のインフラセンサを選定するものである。
本変形例のインフラセンサ管理装置100の構成は、インフラセンサ選定部105の機能が異なる点を除いて図2と同様である。以下、図2を援用し、実施形態1とは異なるインフラセンサ選定部105の機能のみ説明する。
次に、図13を用いて、本変形例のインフラセンサ管理装置100の動作を説明する。
必要検出範囲を1つのインフラセンサで検出可能なインフラセンサがある場合は、ステップS133において、当該1つのインフラセンサを選定する。
必要検出範囲を1つのインフラセンサで検出可能なインフラセンサがない場合は、ステップS134において、ステップS132で候補となったインフラセンサである第1のインフラセンサでカバーできない残りの範囲の検出が可能である第2のインフラセンサがあるか否かを判定する。このような第2のインフラセンサがある場合は、ステップS135において、第1のインフラセンサと第2のインフラセンサとを選定する。第2のインフラセンサがない場合は、処理を終了する。
以上の例は、2つのインフラセンサの場合であるが、3つ以上のインフラセンサで必要検出範囲をカバーするようにしてもよい。
以上、実施形態1の変形例1によれば、実施形態1の効果に加えて、1つのインフラセンサで検出可能なインフラセンサがない場合であっても複数のインフラセンサを用いることができるので、インフラセンサの設置間隔を広く取ることができ、ひいてはインフラセンサの設置台数を少なくすることができる。
実施形態1は、インフラセンサによるデータの収集要否の判断を実質車両20の運転支援装置200で行っていた。これに対して、本実施形態は、インフラセンサによるデータ収集要否の判断をインフラセンサ管理装置100で行う例を示す。
実施形態1では、車両20の運転支援装置200から障害物の情報として、障害物の位置及び障害物の種類を受信していた。これは、運転支援装置200で取得した画像情報を運転支援装置200で解析し、障害物の位置及び障害物の種類を求めているに他ならない。つまり、運転支援装置200は、障害物を障害物であると認識してこれらの情報を送信しているのであるから、インフラセンサによるデータ収集が必要と判断して送信している。言い換えると、障害物の位置及び障害物の種類を送信することは、インフラセンサ管理装置100に対する情報のリクエスト又は運転支援のリクエストという意義を有する。
これに対し、本実施形態では、車両20の運転支援装置200から障害物の情報として、画像情報を定期的に受信する。つまり、運転支援装置200で解析を行わず、車両20で取得した生のデータを受信する。なお、画像情報を取得した時点で、運転支援装置200は画像情報に障害物が含まれているかどうかの解析はしていない。しかし、障害物がある場合には画像情報には客観的には障害物が含まれているので、本実施形態の画像情報も本発明の「障害物の情報」に該当する。
次に、図16を用いて、本実施形態のインフラセンサ管理装置100の動作を説明する。
ステップS202において、データ収集要否判断部108は、受信部101で受信した車両20の位置情報、及び画像情報に基づき、インフラセンサのデータ収集が必要か否かを判断する。必要と判断した場合は、ステップS203の以下を実行する。必要と判断しなかった場合は、処理を終了する。
以上、実施形態2によれば、インフラセンサ管理装置100がインフラセンサのデータの収集の要否を判断する。その結果、運転支援装置200は取得した情報を送信するだけでよく、運転支援装置200での処理負担を軽減することができる。
実施形態3は、可動式のインフラセンサ300を用いるものである。
本実施形態のインフラセンサ300は、特定の位置に固定された特定の画角を持つセンサで構成され、撮影又は検出する方角が可変である。また、インフラセンサ300は、ズームの調整が可能である。すなわち、本実施形態のインフラセンサ300は、実施形態1のインフラセンサDB106の説明で述べたように、パン、チルト、及びズームが可変であるカメラである。インフラセンサ管理装置100は、インフラセンサ選定部105でインフラセンサ300を選定した後に、インフラカメラ300が必要検出範囲を検出できるように、選定したインフラカメラ300のパン、チルト、またはズームの少なくとも一つを制御する。
図17は、本実施形態のインフラセンサ管理装置100を示している。本実施形態は、図2に示す実施形態1のインフラセンサ管理装置100の構成に、さらに、インフラセンサ制御部109を有する。以下、実施形態1とは異なる機能を有する部分のみ説明する。
この他の制御方法の例として、必要検出範囲の頂点の座標を含むように、インフラセンサ300の検出範囲の制御値のパラメータを変化させるようにしてもよい。
3.インフラセンサ管理装置100の動作
次に、図19を用いて、本実施形態のインフラセンサ管理装置100の動作を説明する。
ステップS311において、インフラセンサ制御部109は、検出範囲算出部104で算出した必要検出範囲の重心を算出する。
ステップS312において、インフラセンサ制御部109は、必要検出範囲の重心を中心とした範囲を検出するようにインフラセンサ300のパン及びチルトを調整、制御する。
ステップS313において、インフラセンサ制御部109は、必要検出範囲の全てを含むようにインフラセンサ300のズームを調整、制御する。
以上、実施形態3によれば、可動式のインフラセンサ300を用いて検出範囲を制御するので、必要検出範囲を過不足なくカバーすることができる。
実施形態1は、インフラセンサ管理装置100でインフラセンサの管理を行っていた。本実施形態は、運転支援装置200側でインフラセンサの管理を行うものである。
運転支援装置200がそれぞれのインフラセンサの位置情報と、それぞれのインフラセンサにおいて検出が可能である可能検出範囲の情報を有するインフラセンサDBを有する場合、又は外部のインフラセンサDBにアクセスが可能である場合、運転支援装置200でインフラセンサの管理を行うことができる。
図21は、本実施形態の運転支援装置200を示している。本実施形態は、受信部201及びセンサ部209の機能を除き、図14に示す実施形態2のインフラセンサ管理装置100の各構成と実質的に同じ構成を有する。図14と同じ構成は説明を省略する。
本実施形態の運転支援装置200の動作は、図16の実施形態2のインフラセンサ管理装置100の動作と基本的に同じなので、図16を援用する。ただし、運転支援装置200の場合はセンサ部209を有しているので、ステップS201は位置情報及び画像情報を取得するフローとなる。
以上、実施形態4によれば、インフラセンサ管理装置100を利用せずに、運転支援装置200が自らインフラセンサ300の情報を取得することができる。
実施形態5は、運転支援装置200で必要検出範囲を算出し、インフラセンサ管理装置100でインフラセンサを選定する例を示す。
図22は、本実施形態の運転支援装置200とインフラセンサ管理装置100とを示している。本実施形態の運転支援装置200は、受信部201、地図DB202、CPU203、検出範囲算出部204、データ収集要否判断部208、センサ部209、及び送信部210を有する。また、本実施形態のインフラセンサ管理装置100は、受信部101、地図DB102、CPU103、インフラセンサ選定部105、インフラセンサDB106、送信指示部107を有する。各構成の機能は、送信部210及び受信部101を除き、実施形態1及び実施形態4で示した各構成の機能と同様である。以下、送信部210及び受信部101についてのみ説明する。
次に、図23を用いて、本実施形態の運転支援装置200及びインフラセンサ管理装置100の動作を説明する。
ステップS402において、データ収集要否判断部208は、センサ部209で取得した車両20の位置情報及び画像情報に基づき、インフラセンサのデータ収集が必要か否かを判断する。必要と判断した場合は、ステップS403の必要検出範囲算出を行う。必要と判断しなかった場合は、処理を終了する。ステップS402は、図16のスッテプS202と同じである。
ステップS403において、検出範囲算出部204は、車両20の位置情報、画像情報、及び地図DB202が有する地図情報に基づき、運転支援のために検出が必要な必要検出範囲を算出する。ステップS403は、図16のスッテプS203と同じである。
ステップS404において、送信部210は、インフラセンサ管理装置100に検出範囲算定部204が算定した必要検出範囲を送信する。
ステップS406において、インフラセンサ選定部105は、道路に沿って設置された複数のインフラセンサの中からステップS403で算出された必要検出範囲を検出できるインフラセンサを選定する。ステップS406は、図16のスッテプS204と同じである。
ステップS407において、送信指示部107は、インフラセンサ選定部105で選定したインフラセンサ300に対し、インフラセンサ300が検出した情報の送信を指示する。ステップS407は、図16のスッテプS205と同じである。
以上、実施形態5によれば、運転支援装置200とインフラセンサ管理装置100とで機能分担して相互の負担を軽くしつつインフラセンサ300の情報を取得することができる。
実施形態6は、インフラセンサ300の実施形態である。
まず、図24を用いて、本実施形態のインフラセンサ300の構成を説明する。
インフラセンサ調整部304は、インフラセンサ管理装置100のインフラセンサ制御部109からインフラセンサ300の制御が指示された場合、その指示内容に基づいてインフラセンサ300のパン、チルト、及びズームを調整する。
検出部305は、イメージセンサ、LiDER、又はToFセンサ等からなる。検出部305は、必要検出範囲を含めた範囲の情報を検出する。
送信部306は、ネットワーク50を介して検出部305で検出した情報を、インフラセンサ管理装置100又は運転支援装置200に送信する。
次に、図25を用いて、本実施形態のインフラセンサ300の動作を説明する。
ステップS502において、検出可否判定部303は、受信部301で受信した必要検出範囲に基づき、必要検出範囲を検出できるか否かを判定する。必要検出範囲を検出できる場合はステップS503へ進む。必要検出範囲を検出できない場合は処理を終了する。
ステップS503において、インフラセンサ管理装置100のインフラセンサ制御部109からインフラセンサ300の制御が指示された場合、インフラセンサ調整部304は、その指示内容に基づいてインフラセンサ300のパン、チルト、及びズームを調整する。
ステップS504において、検出部305は、必要検出範囲を含めた範囲の情報を検出する。
ステップS505において、送信部306は、ネットワーク50を介して検出部305で検出した情報を、インフラセンサ管理装置100又は運転支援装置200に送信する。
以上、実施形態6によれば、運転支援装置200から直接必要検出範囲を受信し検出した情報を送信するので、ネットワークを経由することによる遅延を最大限に抑えることができる。
以上の実施形態のうち、実施形態1、実施形態2、実施形態4、実施形態5、及び実施形態6は、検出範囲算出部104又は204、及びインフラセンサ選定部105又は205を、インフラセンサ管理装置100側に設けるか、それとも車両20側の運転支援装置200に設けるか、という視点で整理できる。
以上、本発明の各実施形態におけるインフラセンサ管理装置、運転支援装置、及びこれらで実行されるインフラセンサ管理方法の特徴について説明した。
Claims (14)
- 移動体(20)に搭載された運転支援装置(200)から受信した前記移動体の位置情報及び障害物の情報、並びに地図情報に基づき、運転支援のために検出が必要な必要検出範囲を算出する検出範囲算出部(104)と、
道路に沿って設置された複数のインフラセンサの中から前記必要検出範囲を検出できるインフラセンサを選定するインフラセンサ選定部(105)と、
前記インフラセンサ選定部で選定した前記インフラセンサ(300)に対し、前記インフラセンサが検出した情報の送信を指示する送信指示部(107)と、
を有する、
インフラセンサ管理装置(100)であって、
前記検出範囲算出部は、前記障害物の情報の一つである障害物の位置情報に基づき、前記移動体の進行方向における前記障害物を隔てた反対側の第1の領域及び前記移動体が走行する車線の対向車線における第2の領域からなる前記必要検出範囲を算出する、
インフラセンサ管理装置。 - 移動体(20)に搭載された運転支援装置(200)から受信した前記移動体の位置情報及び障害物の情報、並びに地図情報に基づき、運転支援のために検出が必要な必要検出範囲を算出する検出範囲算出部(104)と、
道路に沿って設置された複数のインフラセンサの中から前記必要検出範囲を検出できるインフラセンサを選定するインフラセンサ選定部(105)と、
前記インフラセンサ選定部で選定した前記インフラセンサ(300)に対し、前記インフラセンサが検出した情報の送信を指示する送信指示部(107)と、
を有する、
インフラセンサ管理装置(100)であって、
前記インフラセンサ選定部は、前記必要検出範囲の一部の範囲の検出が可能である第1のインフラセンサと、前記必要検出範囲の残りの範囲の検出が可能である第2のインフラセンサとを選定し、
前記第1のインフラセンサは、前記移動体の進行方向に向けて検出を行い、前記第2のインフラセンサは、前記移動体の進行方向と逆方向に向けて検出を行う、
インフラセンサ管理装置。 - 移動体(20)に搭載された運転支援装置(200)から受信した前記移動体の位置情報及び障害物の情報、並びに地図情報に基づき、運転支援のために検出が必要な必要検出範囲を算出する検出範囲算出部(104)と、
道路に沿って設置された複数のインフラセンサの中から前記必要検出範囲を検出できるインフラセンサを選定するインフラセンサ選定部(105)と、
前記インフラセンサ選定部で選定した前記インフラセンサ(300)に対し、前記インフラセンサが検出した情報の送信を指示する送信指示部(107)と、
を有する、
インフラセンサ管理装置(100)であって、
前記インフラセンサ管理装置は、前記障害物の情報として前記運転支援装置が取得した画像情報を受信し、
前記移動体の位置情報、及び前記画像情報に基づき、インフラセンサによるデータの収集の要否を判断するデータ収集要否判断部(108)を有する、
インフラセンサ管理装置。 - 前記検出範囲算出部は、前記障害物の情報、及び横断歩道の有無に基づき、前記第1の領域を算出する、
請求項1に記載のインフラセンサ管理装置。 - 前記検出範囲算出部は、少なくとも、前記対向車線の制限速度、道路勾配のいずれか一つに基づき、前記第2の領域を算出する、
請求項1に記載のインフラセンサ管理装置。 - 前記インフラセンサ管理装置は、さらに、それぞれの前記インフラセンサの位置情報、それぞれの前記インフラセンサにおいて検出が可能である可能検出範囲の情報、を含むインフラセンサデータベース(106)を有する、
請求項1~3のいずれかに記載のインフラセンサ管理装置。 - 前記インフラセンサ管理装置は、さらに、前記必要検出範囲に基づき、前記インフラセンサ選定部で選定したインフラセンサの検出範囲を制御するインフラセンサ制御部(109)を有する、
請求項1~3のいずれかに記載のインフラセンサ管理装置。 - 移動体(20)に搭載された運転支援装置(200)から受信した運転支援のために検出が必要な必要検出範囲であって、前記移動体において前記移動体の位置情報、障害物の情報、及び地図情報に基づいて算出された前記必要検出範囲に基づき、道路に沿って設置された複数のインフラセンサの中から前記必要検出範囲を検出できるインフラセンサを選定するインフラセンサ選定部(105)と、
前記インフラセンサ選定部で選定した前記インフラセンサ(300)に対し、前記インフラセンサが検出した情報の送信を指示する送信指示部(107)と、
を有する、
インフラセンサ管理装置であって、
前記インフラセンサ選定部は、前記必要検出範囲の一部の範囲の検出が可能である第1のインフラセンサと、前記必要検出範囲の残りの範囲の検出が可能である第2のインフラセンサとを選定し、
前記第1のインフラセンサは、前記移動体の進行方向に向けて検出を行い、前記第2のインフラセンサは、前記移動体の進行方向と逆方向に向けて検出を行う、
インフラセンサ管理装置。 - 移動体(20)に搭載された運転支援装置(200)であって、
前記移動体の位置情報、障害物の情報、及び地図情報に基づき、運転支援のために検出が必要な必要検出範囲を算出する検出範囲算出部(204)と、
インフラセンサ管理装置又はインフラセンサに前記必要検出範囲を送信する送信部と、
を有する、
運転支援装置であって、
前記検出範囲算出部は、前記障害物の情報の一つである障害物の位置情報に基づき、前記移動体の進行方向における前記障害物を隔てた反対側の第1の領域及び前記移動体が走行する車線の対向車線における第2の領域からなる前記必要検出範囲を算出する、
運転支援装置。 - インフラセンサ管理装置におけるインフラセンサ管理方法であって、
移動体に搭載された運転支援装置から受信した前記移動体の位置情報及び障害物の情報、並びに地図情報に基づき、運転支援のために検出が必要な必要検出範囲を算出し(S101)、
道路に沿って設置された複数のインフラセンサの中から前記必要検出範囲を検出できるインフラセンサを選定し(S102)、
選定した前記インフラセンサに対し、前記インフラセンサが検出した情報の送信を指示する(S103)、
インフラセンサ管理方法であって、
前記必要検出範囲の算出は、前記障害物の情報の一つである障害物の位置情報に基づき、前記移動体の進行方向における前記障害物を隔てた反対側の第1の領域及び前記移動体が走行する車線の対向車線における第2の領域からなる前記必要検出範囲を算出する、
インフラセンサ管理方法。 - インフラセンサ管理装置におけるインフラセンサ管理方法であって、
移動体に搭載された運転支援装置から受信した前記移動体の位置情報及び障害物の情報、並びに地図情報に基づき、運転支援のために検出が必要な必要検出範囲を算出し(S101)、
道路に沿って設置された複数のインフラセンサの中から前記必要検出範囲を検出できるインフラセンサを選定し(S102)、
選定した前記インフラセンサに対し、前記インフラセンサが検出した情報の送信を指示する(S103)、
インフラセンサ管理方法であって、
前記インフラセンサの選定は、前記必要検出範囲の一部の範囲の検出が可能である第1のインフラセンサと、前記必要検出範囲の残りの範囲の検出が可能である第2のインフラセンサとを選定し、
前記第1のインフラセンサは、前記移動体の進行方向に向けて検出を行い、前記第2のインフラセンサは、前記移動体の進行方向と逆方向に向けて検出を行う、
インフラセンサ管理方法。 - インフラセンサ管理装置におけるインフラセンサ管理方法であって、
移動体に搭載された運転支援装置から受信した前記移動体の位置情報及び障害物の情報、並びに地図情報に基づき、運転支援のために検出が必要な必要検出範囲を算出し(S101)、
道路に沿って設置された複数のインフラセンサの中から前記必要検出範囲を検出できるインフラセンサを選定し(S102)、
選定した前記インフラセンサに対し、前記インフラセンサが検出した情報の送信を指示する(S103)、
インフラセンサ管理方法であって、
前記障害物の情報として前記運転支援装置が取得した画像情報を受信し、
前記移動体の位置情報、及び前記画像情報に基づき、インフラセンサによるデータの収集の要否を判断する、
インフラセンサ管理方法。 - インフラセンサ管理装置におけるインフラセンサ管理方法であって、
移動体(20)に搭載された運転支援装置(200)から受信した運転支援のために検出が必要な必要検出範囲であって、前記移動体において前記移動体の位置情報、障害物の情報、及び地図情報に基づいて算出された前記必要検出範囲に基づき、道路に沿って設置された複数のインフラセンサの中から前記必要検出範囲を検出できるインフラセンサを選定し(S102)、
選定した前記インフラセンサに対し、前記インフラセンサが検出した情報の送信を指示する(S103)、
インフラセンサ管理方法であって、
前記インフラセンサの選定は、前記必要検出範囲の一部の範囲の検出が可能である第1のインフラセンサと、前記必要検出範囲の残りの範囲の検出が可能である第2のインフラセンサとを選定し、
前記第1のインフラセンサは、前記移動体の進行方向に向けて検出を行い、前記第2のインフラセンサは、前記移動体の進行方向と逆方向に向けて検出を行う、
インフラセンサ管理方法。 - 移動体に搭載された運転支援装置で実行されるインフラセンサ管理プログラムであって、
前記移動体の位置情報、障害物の情報、及び地図情報に基づき、運転支援のために検出が必要な必要検出範囲を算出し、
インフラセンサ管理装置に前記必要検出範囲を送信する、
インフラセンサ管理プログラムであって、
前記必要検出範囲の算出は、前記障害物の情報の一つである障害物の位置情報に基づき、前記移動体の進行方向における前記障害物を隔てた反対側の第1の領域及び前記移動体が走行する車線の対向車線における第2の領域からなる前記必要検出範囲を算出する、
インフラセンサ管理プログラム。
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