JP6509623B2 - 自動運転支援システム、自動運転支援方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
尚、「自動運転支援」とは、運転者の車両操作の少なくとも一部を運転者に代わって行う又は補助する機能をいう。
また、「自動運転支援の実施が制限される」とは、自動運転支援の一部または全てが実施できない状態に加えて、自動運転支援を実施する為に一定の条件を満たす必要がある状態についても含む。
また、車両の進行方向前方に第1案内制限区間と第2案内制限区間がある場合において、車両が先に通過する第1案内制限区間に対する案内や車両制御よりも、後に通過する第2案内制限区間に対する案内や車両制御が先に行われてしまうことを防止できる。従って、各案内制限区間に対する案内や車両制御を適切に行うことが可能となる。
現在位置検出部11は、GPS22、車速センサ23、ステアリングセンサ24、ジャイロセンサ25等からなり、現在の車両の位置、方位、車両の走行速度、現在時刻等を検出することが可能となっている。ここで、特に車速センサ23は、車両の移動距離や車速を検出する為のセンサであり、車両の駆動輪の回転に応じてパルスを発生させ、パルス信号をナビゲーションECU13に出力する。そして、ナビゲーションECU13は発生するパルスを計数することにより駆動輪の回転速度や移動距離を算出する。尚、上記4種類のセンサをナビゲーション装置1が全て備える必要はなく、これらの内の1又は複数種類のセンサのみをナビゲーション装置1が備える構成としても良い。
(1)『定速走行』・・・予め決められた設定速度(例えば走行する道路の制限速度の90%)で同一車線内を走行する。
(2)『追従走行』・・・設定速度(例えば走行する道路の制限速度の90%)を上限として、前方車両との車間距離を一定距離(例えば10m)に保った状態で同一車線内を走行する。
(3)『車線維持』・・・車両が車線を逸脱することなく車線の中心付近を走行させる(例えばレーン・キーピング・アシスト)。
(A)カーブ形状を有する区間
(B)複数の道路が接続する区間
(C)車線の区画線が消えている又はカメラで認識できない程度まで薄くなっている区間
具体的には、実施制限区間が“(A)カーブ形状を有する区間”である場合には、実施可能条件として『車両の車速がカーブの曲率半径に応じた速度以下であること』が取得される。また、予備動作所要時間は予備動作対応テーブル33(図6)に従って20秒が取得される。
また、実施制限区間が“(C)車線の区画線が消えている又はカメラで認識できない程度まで薄くなっている区間”である場合には、実施可能条件として『区画線を認識できない時間が許容時間以下(即ち、車両の車速が所定速度以上)であること』が取得される。また、予備動作所要時間は予備動作対応テーブル33(図6)に従って10秒が取得される。
一方、実施制限区間が“(B)複数の道路が接続する区間”である場合には、実施可能条件が存在しないので取得されない。また、予備動作所要時間は予備動作対応テーブル33(図6)に従って15秒が取得される。
ここで、到達した動作開始地点に対応する実施制限区間が、自動運転支援を実施する為に実施可能条件を満たす必要がある実施制限区間である場合については、設定される予備動作所要時間Tは、車両の状態を実施可能条件を満たす状態へと移行させる為に必要な時間となる。従って、図9に示すように、車両が実施制限区間の開始点X1に到達するまでの所要時間が、車両の車速をカーブの曲率半径に応じた速度以下とする為に必要な時間Tとなる動作開始地点Sに車両が到達した後に車両の減速制御又は減速を促す案内が行われることとなり、行われた車両の制御や案内に応じたユーザの車両操作によって、実施制限区間の開始点X1に到達する前に車両の状態を実施可能条件を満たす状態へと移行させることが可能となる。そして、実施制限区間の開始点X1に到達する前に車両が実施可能条件を満たせば、自動運転支援を継続して実施することが可能となる。尚、実施可能条件を満たした後には、車両が実施制限区間の終点を通過するまで車両の状態(具体的には車両の車速)を維持する制御を行う。
ここで、到達した動作開始地点に対応する実施制限区間が、自動運転支援を実施する為に実施可能条件を満たす必要がある実施制限区間である場合については、設定される予備動作所要時間Tは、車両の状態を実施可能条件を満たす状態へと移行させる為に必要な時間となる。従って、図10に示すように、車両が実施制限区間の開始点X1に到達するまでの所要時間が、区画線を認識できない時間が許容時間以下(即ち、車両の車速が所定速度以上)とする為に必要な時間Tとなる動作開始地点Sに車両が到達した後に車両の加速制御又は加速を促す案内が行われることとなり、行われた車両の制御や案内に応じたユーザの車両操作によって、実施制限区間の開始点X1に到達する前に車両の状態を実施可能条件を満たす状態へと移行させることが可能となる。そして、実施制限区間の開始点X1に到達する前に実施可能条件を満たせば、自動運転支援を継続して実施することが可能となる。尚、実施可能条件を満たした後には、車両が実施制限区間の終点を通過するまで車両の状態(具体的には車両の車速)を維持する制御を行う。
H=(|T1−T2|)×V−(|T1−T2|)×Δt×G−D・・・・(1)
尚、T1は第1実施制限区間の予備動作所要時間、T2は第2実施制限区間の予備動作所要時間、Vは前記S5で取得した車両の現在車速、Δtは統合と統合の解消の切り替えに要する最小の時間、Gは車両にとって最適な加減速度(固定値)、Dは第1実施制限区間の開始点から第2実施制限区間の開始点までの距離とする。
例えば、本実施形態では、自動運転支援の実施が制限される実施制限区間として上記(A)〜(C)の区間を挙げているが、(A)〜(C)以外の区間を実施制限区間としても良い。例えば、車線の区画線以外の自動運支援を行うのに必要な道路情報が取得できない区間や、勾配が所定角度以上の区間や、他車線との合流が行われる合流区間、渋滞が生じている区間等を実施制限区間としても良い。更に、本実施形態では実施可能条件を車両の車速に関する条件としているが、他の条件としても良い。例えば、前方車両との車間距離、加速度、角速度等に関する条件としても良い。
車両において自動運転支援が実施されている場合に、自動運転支援の実施が制限される実施制限区間が前記車両の進行方向前方に複数あるか否か判定する区間判定手段と、前記区間判定手段によって複数の前記実施制限区間が前記車両の進行方向前方にあると判定された場合に、各実施制限区間の種類に基づいて設定される予備動作所要時間を複数の前記実施制限区間毎に取得する予備動作所要時間取得手段と、前記車両の車速を取得する車速取得手段と、前記車両の車速と前記予備動作所要時間に基づいて、複数の前記実施制限区間毎に前記車両が実施制限区間の開始点に到達するまでの所要時間が前記予備動作所要時間となる地点である動作開始地点を特定する地点特定手段と、複数の前記実施制限区間毎に特定された前記動作開始地点の位置関係に基づいて、複数の前記実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内を統合するか否が判定する統合判定手段と、前記統合判定手段の判定結果に従って前記車両の制御又は案内を実施する制御実施手段と、を有する。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、車両の進行方向前方に複数の案内制限区間がある場合であっても、各案内制限区間に対する案内や車両制御を適切に行うことが可能となる。その結果、自動運転支援をできる限り継続して実施することが可能となる。
複数の前記実施制限区間は、前記車両の進行方向に沿って存在する第1実施制限区間と前記第1実施制限区間よりも前記車両の進行方向側にある第2実施制限区間とを含み、前記地点特定手段は、前記車両が前記第1実施制限区間の開始点に到達するまでの所要時間が前記第1実施制限区間に設定された前記予備動作所要時間となる第1動作開始地点を特定し、前記車両が前記第2実施制限区間の開始点に到達するまでの所要時間が前記第2実施制限区間に設定された前記予備動作所要時間となる第2動作開始地点を特定し、前記統合判定手段は、前記第2動作開始地点が前記第1動作開始地点よりも前記車両の進行方向と逆方向側にある場合に、前記第1実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内と、前記第2実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内とを統合すると判定する。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、車両の進行方向前方に第1案内制限区間と第2案内制限区間がある場合において、車両が先に通過する第1案内制限区間に対する案内や車両制御よりも、後に通過する第2案内制限区間に対する案内や車両制御が先に行われてしまうことを防止できる。従って、各案内制限区間に対する案内や車両制御を適切に行うことが可能となる。
前記地点特定手段は、前記車両がいずれかの前記実施制限区間に到達したと判定されるまで、新たに取得した前記車両の車速に基づいて前記動作開始地点の特定を繰り返し実行し、前記統合判定手段は、前記車両がいずれかの前記実施制限区間に到達したと判定されるまで、直近に特定された前記動作開始地点の位置関係に基づいて、複数の前記実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内を統合するか否か判定する。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、車両の走行中において車両の車速等が変化することにより動作開始地点の位置が変位しても、変位後の動作開始地点の位置に基づいて車両の制御又は案内を統合するか否かを判定することが可能となる。従って、現在の状況に応じたより正確な統合の判定を行うことが可能となる。
前記統合判定手段は、複数の前記実施制限区間のいずれかに対する前記車両の制御又は案内が開始されるまで、複数の前記実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内を統合するか否か判定する。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、車両の制御や案内が開始された後は統合の判定を行わないようにするので、車両の制御や案内が途中で中断されたり、制御や案内の内容が開始後に変化することを防止することが可能となる。
前記統合判定手段によって複数の前記実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内を統合すると判定された後であって、前記車両がいずれかの前記実施制限区間に到達したと判定されるまで、直近に特定された前記動作開始地点の位置関係に基づいて、前記統合を解除するか否が判定する解除判定手段を有し、前記制御実施手段は、前記解除判定手段の判定結果に従って前記車両の制御又は案内を実施する。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、一旦統合された車両制御や案内が、その後の状況の変化によって統合すべきでない状況となった場合において、統合の解除を行うことが可能となる。その結果、現在の状況に応じた案内や車両制御を適切に行うことが可能となる。
前記解除判定手段は、複数の前記実施制限区間のいずれかに対する前記車両の制御又は案内が開始されるまで、前記統合を解除するか否が判定する。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、車両の制御や案内が開始された後は統合解除の判定を行わないようにするので、車両の制御や案内が途中で中断されたり、制御や案内の内容が開始後に変化することを防止することが可能となる。
複数の前記実施制限区間は、前記車両の進行方向に沿って存在する第1実施制限区間と前記第1実施制限区間よりも前記車両の進行方向側にある第2実施制限区間とを含み、前記地点特定手段は、前記車両が前記第1実施制限区間の開始点に到達するまでの所要時間が前記第1実施制限区間に設定された前記予備動作所要時間となる第1動作開始地点を特定し、前記車両が前記第2実施制限区間の開始点に到達するまでの所要時間が前記第2実施制限区間に設定された前記予備動作所要時間となる第2動作開始地点を特定し、前記統合判定手段は、前記第2動作開始地点が前記第1動作開始地点よりも前記車両の進行方向と逆方向側にある場合に、前記第1実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内と、前記第2実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内とを統合すると判定し、前記解除判定手段は、前記第2動作開始地点が前記第1動作開始地点よりも所定距離以上前記車両の進行方向側となった場合に、前記統合を解除すると判定する。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、車両の進行方向前方に第1案内制限区間と第2案内制限区間がある場合において、案内や車両制御を統合することにより、車両が先に通過する第1案内制限区間に対する案内や車両制御よりも、後に通過する第2案内制限区間に対する案内や車両制御が先に行われる事象を防止できる。一方で、一旦統合された後は上記事象が生じる虞がなくなったとしても、統合を解除するのに一定の猶予を設けることによって、頻繁に結合したり結合が解除されてしまうことを防止できる。
前記実施制限区間は、前記車両の状態が所定の条件を満たす場合において自動運転支援が実施可能な区間であって、前記実施制限区間の種類毎に前記所定の条件が異なり、前記予備動作所要時間は、前記所定の条件が厳しい前記実施制限区間の種類程、長い時間が設定される。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、自動運転支援を実施する為に所定の条件を満たす必要がある実施制限区間について、設定される予備動作所要時間を所定の条件を満たす状態へと移行させる為に必要な時間に適切に設定することが可能となる。その結果、車両の制御又は案内を実施することによって、車両が実施制限区間に到達するまでに自動運転支援を実施可能な状態へと移行させることが可能となる。
前記車両の状態を取得する車両状態取得手段と、前記車両が前記動作開始地点に到達した後に、前記車両の状態が該動作開始地点に対応する前記実施制限区間の前記所定の条件を満たすか否を判定する実施判定手段と、を有し、前記制御実施手段は、前記車両の状態が前記所定の条件を満たさないと判定された場合に、前記車両の状態を前記所定の条件を満たす状態へと移行する為の前記車両の制御又は案内を行う。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、車両の進行方向前方に自動運転支援の実施が制限される実施制限区間があったとしても、実施制限区間に到達するまでに必要十分な時間が確保できるタイミングで且つ現在の車両状態では自動運転支援が継続して実行できないと判定された場合に車両の制御又は案内を実施するので、車両が実施制限区間に到達するまでに車両の状態を自動運転支援を実施可能な状態へと変位させることが可能となる。
前記実施判定手段は、前記統合判定手段によって複数の前記実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内を統合すると判定された場合には、前記車両が最も前記車両の進行方向と逆方向側にある前記動作開始地点に到達した後に、前記車両の状態が統合対象となる全ての前記実施制限区間の前記所定の条件を満たすか否を判定し、前記制御実施手段は、前記車両の状態がいずれかの前記所定の条件を満たさないと判定された場合に、前記車両の状態を統合対象となる全ての前記実施制限区間の前記所定の条件を満たす状態へと移行する為の前記車両の制御又は案内を行う。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、特に車両の進行方向前方に自動運転支援の実施が制限される実施制限区間が複数あったとしても、車両が実施制限区間に到達するまでに車両の状態を複数の実施制限区間のいずれに対しても自動運転支援を実施可能な状態へと変位させることが可能となる。
前記実施制限区間とは、カーブ形状を有する区間、複数の道路が接続する区間、車線の区画線が消えている又はカメラで認識できない程度まで薄くなっている区間のいずれかである。
上記構成を有する自動運転支援システムによれば、自動運転支援が実施できない区間、又は自動運転支援を実施する為に所定の条件を満たす必要がある区間を実施制限区間として設定することが可能となる。
13 ナビゲーションECU
32 実施制限区間DB
33 予備動作対応テーブル
41 CPU
42 RAM
43 ROM
50 車両
55、56 虚像
Claims (12)
- 車両において自動運転支援が実施されている場合に、自動運転支援の実施が制限される実施制限区間が前記車両の進行方向前方に複数あるか否か判定する区間判定手段と、
前記区間判定手段によって複数の前記実施制限区間が前記車両の進行方向前方にあると判定された場合に、各実施制限区間の種類に基づいて設定される予備動作所要時間を複数の前記実施制限区間毎に取得する予備動作所要時間取得手段と、
前記車両の車速を取得する車速取得手段と、
前記車両の車速と前記予備動作所要時間に基づいて、複数の前記実施制限区間毎に前記車両が実施制限区間の開始点に到達するまでの所要時間が前記予備動作所要時間となる地点である動作開始地点を特定する地点特定手段と、
複数の前記実施制限区間毎に特定された前記動作開始地点の位置関係に基づいて、複数の前記実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内を統合するか否が判定する統合判定手段と、
前記統合判定手段の判定結果に従って前記車両の制御又は案内を実施する制御実施手段と、を有し、
複数の前記実施制限区間は、前記車両の進行方向に沿って存在する第1実施制限区間と前記第1実施制限区間よりも前記車両の進行方向側にある第2実施制限区間とを含み、
前記地点特定手段は、
前記車両が前記第1実施制限区間の開始点に到達するまでの所要時間が前記第1実施制限区間に設定された前記予備動作所要時間となる第1動作開始地点を特定し、
前記車両が前記第2実施制限区間の開始点に到達するまでの所要時間が前記第2実施制限区間に設定された前記予備動作所要時間となる第2動作開始地点を特定し、
前記統合判定手段は、前記第2動作開始地点が前記第1動作開始地点よりも前記車両の進行方向と逆方向側にある場合に、前記第1実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内と、前記第2実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内とを統合すると判定する自動運転支援システム。 - 前記地点特定手段は、前記車両がいずれかの前記実施制限区間に到達したと判定されるまで、新たに取得した前記車両の車速に基づいて前記動作開始地点の特定を繰り返し実行し、
前記統合判定手段は、前記車両がいずれかの前記実施制限区間に到達したと判定されるまで、直近に特定された前記動作開始地点の位置関係に基づいて、複数の前記実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内を統合するか否か判定する請求項1に記載の自動運転支援システム。 - 前記統合判定手段は、複数の前記実施制限区間のいずれかに対する前記車両の制御又は案内が開始されるまで、複数の前記実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内を統合するか否か判定する請求項2に記載の自動運転支援システム。
- 前記統合判定手段によって複数の前記実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内を統合すると判定された後であって、前記車両がいずれかの前記実施制限区間に到達したと判定されるまで、直近に特定された前記動作開始地点の位置関係に基づいて、前記統合を解除するか否が判定する解除判定手段を有し、
前記制御実施手段は、前記解除判定手段の判定結果に従って前記車両の制御又は案内を実施する請求項2又は請求項3に記載の自動運転支援システム。 - 前記解除判定手段は、複数の前記実施制限区間のいずれかに対する前記車両の制御又は案内が開始されるまで、前記統合を解除するか否が判定する請求項4に記載の自動運転支援システム。
- 前記統合判定手段によって前記第1実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内と、前記第2実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内とを統合すると判定された後において、前記解除判定手段は、前記第2動作開始地点が前記第1動作開始地点よりも所定距離以上前記車両の進行方向側となった場合に、前記統合を解除すると判定する請求項4又は請求項5に記載の自動運転支援システム。
- 前記実施制限区間は、前記車両の状態が所定の条件を満たす場合において自動運転支援が実施可能な区間であって、前記実施制限区間の種類毎に前記所定の条件が異なり、
前記予備動作所要時間は、前記所定の条件が厳しい前記実施制限区間の種類程、長い時間が設定される請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の自動運転支援システム。 - 前記車両の状態を取得する車両状態取得手段と、
前記車両が前記動作開始地点に到達した後に、前記車両の状態が該動作開始地点に対応する前記実施制限区間の前記所定の条件を満たすか否を判定する実施判定手段と、を有し、
前記制御実施手段は、前記車両の状態が前記所定の条件を満たさないと判定された場合に、前記車両の状態を前記所定の条件を満たす状態へと移行する為の前記車両の制御又は案内を行う請求項7に記載の自動運転支援システム。 - 前記実施判定手段は、前記統合判定手段によって複数の前記実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内を統合すると判定された場合には、前記車両が最も前記車両の進行方向と逆方向側にある前記動作開始地点に到達した後に、前記車両の状態が統合対象となる全ての前記実施制限区間の前記所定の条件を満たすか否を判定し、
前記制御実施手段は、前記車両の状態がいずれかの前記所定の条件を満たさないと判定された場合に、前記車両の状態を統合対象となる全ての前記実施制限区間の前記所定の条件を満たす状態へと移行する為の前記車両の制御又は案内を行う請求項8に記載の自動運転支援システム。 - 前記実施制限区間とは、カーブ形状を有する区間、複数の道路が接続する区間、車線の区画線が消えている又はカメラで認識できない程度まで薄くなっている区間のいずれかである請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の自動運転支援システム。
- 区間判定手段が、車両において自動運転支援が実施されている場合に、自動運転支援の実施が制限される実施制限区間が前記車両の進行方向前方に複数あるか否か判定するステップと、
予備動作所要時間取得手段が、前記区間判定手段によって複数の前記実施制限区間が前記車両の進行方向前方にあると判定された場合に、各実施制限区間の種類に基づいて設定される予備動作所要時間を複数の前記実施制限区間毎に取得するステップと、
車速取得手段が、前記車両の車速を取得するステップと、
地点特定手段が、前記車両の車速と前記予備動作所要時間に基づいて、複数の前記実施制限区間毎に前記車両が実施制限区間の開始点に到達するまでの所要時間が前記予備動作所要時間となる地点である動作開始地点を特定するステップと、
統合判定手段が、複数の前記実施制限区間毎に特定された前記動作開始地点の位置関係に基づいて、複数の前記実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内を統合するか否が判定するステップと、
制御実施手段が、前記統合判定手段の判定結果に従って前記車両の制御又は案内を実施するステップと、を有し、
複数の前記実施制限区間は、前記車両の進行方向に沿って存在する第1実施制限区間と前記第1実施制限区間よりも前記車両の進行方向側にある第2実施制限区間とを含み、
前記地点特定手段は、
前記車両が前記第1実施制限区間の開始点に到達するまでの所要時間が前記第1実施制限区間に設定された前記予備動作所要時間となる第1動作開始地点を特定し、
前記車両が前記第2実施制限区間の開始点に到達するまでの所要時間が前記第2実施制限区間に設定された前記予備動作所要時間となる第2動作開始地点を特定し、
前記統合判定手段は、前記第2動作開始地点が前記第1動作開始地点よりも前記車両の進行方向と逆方向側にある場合に、前記第1実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内と、前記第2実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内とを統合すると判定する自動運転支援方法。 - コンピュータを、
車両において自動運転支援が実施されている場合に、自動運転支援の実施が制限される実施制限区間が前記車両の進行方向前方に複数あるか否か判定する区間判定手段と、
前記区間判定手段によって複数の前記実施制限区間が前記車両の進行方向前方にあると判定された場合に、各実施制限区間の種類に基づいて設定される予備動作所要時間を複数の前記実施制限区間毎に取得する予備動作所要時間取得手段と、
前記車両の車速を取得する車速取得手段と、
前記車両の車速と前記予備動作所要時間に基づいて、複数の前記実施制限区間毎に前記車両が実施制限区間の開始点に到達するまでの所要時間が前記予備動作所要時間となる地点である動作開始地点を特定する地点特定手段と、
複数の前記実施制限区間毎に特定された前記動作開始地点の位置関係に基づいて、複数の前記実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内を統合するか否が判定する統合判定手段と、
前記統合判定手段の判定結果に従って前記車両の制御又は案内を実施する制御実施手段と、して機能させる為のコンピュータプログラムであって、
複数の前記実施制限区間は、前記車両の進行方向に沿って存在する第1実施制限区間と前記第1実施制限区間よりも前記車両の進行方向側にある第2実施制限区間とを含み、
前記地点特定手段は、
前記車両が前記第1実施制限区間の開始点に到達するまでの所要時間が前記第1実施制限区間に設定された前記予備動作所要時間となる第1動作開始地点を特定し、
前記車両が前記第2実施制限区間の開始点に到達するまでの所要時間が前記第2実施制限区間に設定された前記予備動作所要時間となる第2動作開始地点を特定し、
前記統合判定手段は、前記第2動作開始地点が前記第1動作開始地点よりも前記車両の進行方向と逆方向側にある場合に、前記第1実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内と、前記第2実施制限区間に対する前記車両の制御又は案内とを統合すると判定するコンピュータプログラム。
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