JP2000043618A - 走行制御装置 - Google Patents

走行制御装置

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JP2000043618A
JP2000043618A JP10213103A JP21310398A JP2000043618A JP 2000043618 A JP2000043618 A JP 2000043618A JP 10213103 A JP10213103 A JP 10213103A JP 21310398 A JP21310398 A JP 21310398A JP 2000043618 A JP2000043618 A JP 2000043618A
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vehicle
inter
distance
vehicle distance
automatic brake
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JP10213103A
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Yoshinobu Suzuki
吉宜 鈴木
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Aisin Seiki Co Ltd
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  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 先行車と車間距離を最適に保ち、追従走行を
行う走行制御装置において、発進時にドライバに不安感
を与えないようにする。 【解決手段】 車速を車速センサ7、車間距離を車間距
離センサ6により検出し、車速センサ7と車間距離セン
サ6からの情報によりスロットル装置21および自動ブ
レーキ装置22をコントローラ10により制御し、コン
トローラ10は先行車との車間距離Lを演算し、目標車
間距離Ltとなるようにスロットル装置21や自動ブレ
ーキ装置22を制御する走行制御装置1において、停止
状態において自動ブレーキ作動中に先行車との車間距離
Lが停止時の車間距離Lsより広くなった時、自動ブレ
ーキを解除して車両を自動変速機のクリープ現象により
発進させ、目標車間距離Ltになったときにスロットル
制御を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、先行車との車間距
離を最適に保ちながら追従走行を行う走行制御装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年では、カメラやレーザーレーダ等の
センサにより先行車を検出し、先行車と一定の車間距離
を保ちながら先行車に追従して車間距離制御を行うシス
テムが開発されてきている。この分野においては、前方
の障害物(車両)との距離を測定し、前方障害物との距
離が第1所定値未満になった場合にブレーキ作動を行っ
て車両を減速させ、その後、前方障害物との距離が第1
所定値よりも長い第2所定値になったときに、ブレーキ
を解除して車両を発進させるようにした車間距離制御装
置が、特開平2−61799号公報に開示されている。
【0003】また、特開平3−213438号公報にお
いては、発進時に先行車との相対速度に応じて車間距離
制御を行うものである。
【0004】通常、車間距離制御の制御量演算は、後者
の公報に示されるように、予め設定した目標車間距離
と、実際に測定した車間距離、この車間距離測定値の時
間変化から求めた自車と先行車との相対速度を用いて、
目標車間距離を維持するために必要な駆動力(制御量)
を、以下の算出式から算出している。
【0005】駆動力はPD制御から、駆動力=K1×
(目標車間距離−車間距離)+K2×相対速度(K1,
K2:比例定数)として表わされ、この駆動力を目標ス
ロットル開度に換算してスロットルを駆動することによ
りエンジン出力を調整して車間距離を行う方法がとられ
る。
【0006】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両
発進時の先行車に対する追従走行に関しては、従来の方
法では、発進時の先行車と自車の適切な走行状態を考慮
していないため、追従走行において以下のような問題が
発生する。
【0007】つまり、車間距離制御において車速を車輪
速センサにより検出した場合、レーザーレーダを車間距
離センサとして用いた場合、レーザーレーダはレーザー
を発して戻ってくる反射波との時間差により車間距離を
検出するため、必然的に時間遅れが発生し、この信号を
基にフィルタ処理を行い、更に車間距離のフィードバッ
ク制御をかけると、時間的な遅れを生じる。このことか
ら、追従走行から停止する場合、先行車と自車(追従
車)との車間距離を予め定められた目標車間距離で正確
に停止させるとすることはむつかしくなる。このため、
停止時には先行車との車間距離が短くなり、先行車は既
に発進しているにもかかわらず先行車との車間距離が目
標車間距離になるまで、自車はなかなか発進しないとい
うことが起こり得る。先行車が更に進行し、車間距離が
開いた時点で自車はやっと発進することになるが、その
ときには既に先行車の速度が速くなっているため、車間
距離を一定の車間距離を維持するように急加速をするも
のとなる。つまり、発進時には応答性が良くないものと
なり、発進初期には急に車両は発進加速していくものと
なるので、ドライバにとって不快感を与える。
【0008】また、発進時に先行車との相対速度により
車間距離制御を行う場合には、例えば先行車が急発進を
した場合には追従する車両は相対速度が急激に変化する
ことから急発進をするものとなり、ドライバに同じく不
安感を与えてしまう。
【0009】よって、本発明は上記の問題点に鑑みてな
されたものであり、先行車に対して追従走行を行う走行
制御装置において、発進時にドライバに不安感を与えな
いようにすることを技術的課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた技術的手段は、車速を検出する車速センサ
と、先行車との車間距離を検出する車間距離センサと、
エンジン出力を変化させるスロットル装置と、自動ブレ
ーキを作動させる自動ブレーキ装置と、車両の変速を行
う自動変速機と、車速センサと車間距離センサからの情
報によりスロットル装置および自動ブレーキ装置を制御
するコントローラとを備え、コントローラは先行車との
車間距離を演算し、目標車間距離となるようにスロット
ル装置や自動ブレーキ装置を制御する走行制御装置にお
いて、停止状態における自動ブレーキ作動中に、先行車
との車間距離が停止時の車間距離より広くなった時、自
動ブレーキを解除して車両を自動変速機のクリープ現象
により発進させ、目標車間距離になったときにスロット
ル制御を開始するようにしたことである。
【0011】上記の構成により、車両発進時に先行車と
の車間距離が停止時の車間距離より広くなったときに自
動ブレーキを解除して、自動変速機のクリープ現象によ
り発進させ、目標車間距離になった場合にスロットル制
御を開始するようにしたので、車両発進時には先行車が
発進しても発進初期においてはクリープ現象によって目
標車間距離になるまでクリープ速度で車両を発進させ
る。その後、目標車間距離になったときにスロットル制
御が開始されるため、従来のように目標車間距離に達す
るまで発進しないということがなくなり、先行車が発進
してもなかなか発進しないという発進遅れがなくなる。
【0012】この場合、発進初期にはクリープ速度によ
り動き出すので、先行車が停止状態から急発進してもそ
れに追従することがなく、車両発進時において先行車と
の相対速度の変化に応じた追従車の急発進が防止され
る。このため、ドライバに不安感を与えることがない。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。
【0014】図1に走行制御装置1のシステム構成図を
示し、この走行制御装置1は自動変速機25を備えもつ
車両に搭載されたものとする。走行制御を行うコントロ
ーラ10はバッテリーからイグニッションSW(IG
SW)を介して電源が供給されるようになっている。コ
ントローラ10には定速走行および先行車に対する追従
走行といった走行制御を指示する操作レバー13に設け
られて走行制御装置1を動作させるシステムSW(スイ
ッチ)5、先行車との車間距離を検出する車間距離セン
サ6、車速を検出する車速センサ7、ドライバのブレー
キ操作を検出するブレーキスイッチ8、ドライバのスイ
ッチ操作によりセット,リジューム,キャンセル状態の
状態切換が可能且つ速度制御を動作させるクルーズSW
9が入力されている。
【0015】これらのセンサ6,7およびスイッチ5,
8,9からの信号はコントローラ内部の入力インターフ
ェースを介して制御を司るCPUに取り込まれる。CP
Uからは出力インターフェースを介してスロットル開度
を可変することによってエンジン出力を可変とするスロ
ットル装置21、および、車間距離制御時には車輪に対
して自動ブレーキを作動させる自動ブレーキ装置22に
対して出力されるようになっている。
【0016】この場合、車間距離を検出するセンサとし
てはCCDカメラによる画像処理、赤外線カメラ、超音
波センサ、ミリ波レーダ、レーザーレーダ等を用いるこ
とが可能であるが、ここではレーザーレーダを用いる。
また、自車速を検出する車速センサ7としては、自動変
速機の出力に設けられた通常使用されている車速セン
サ、または車輪の回転を検出するために少なくとも1車
輪以上に設けられた車輪速センサを用いることが可能で
ある。更に、車間距離制御や定速制御を行うエンジンの
出力調整装置としては、メインスロットルまたはサブス
ロットルの弁駆動を行うことによりエンジン出力を調整
するスロットル弁アクチュエータが用いられると共に、
車間距離制御中にブレーキ圧がホイールシリンダにかか
るよう圧力供給源とホイールシリンダの間に設けられた
圧力制御弁(電磁弁等)がここでは用いられる。
【0017】尚、自動ブレーキ装置22に関しては、車
両を減速させるものであれば良く、排気ブレーキや通
常、車両に採用されている公知のハイドロまたはバキュ
ームブレーキ等を用いて、車両を減速させるようにして
も良い。
【0018】次に、図2に示すコントローラ10の処理
について説明する。
【0019】コントローラ10は車両キーがキーシリン
ダに差し込まれ、イグニッションスイッチ(IG S
W)がオンされると、コントローラ10にバッテリーか
ら電源が供給される。コントローラ10に電源が供給さ
れると、図2に示す制御フローチャートが実行される。
【0020】図2のステップS101において、まずイ
ニシャル処理が行われる。イニシャル処理では、コント
ローラ内のROM,RAMチェックが行われた後、RA
Mの必要メモリに初期値の設定がなされ、システムが正
常に動作するかチェックがなされる。次のステップS1
02においてはシステムSW5がオンされたかがチェッ
クされる。ここで、システムSW5がオンされていない
場合(走行制御の要求なし)にはステップS102に戻
り、ドライバにより走行制御の要求が出るまで待機する
が、システムSW5が押され、システムSW5がオンし
た場合(走行制御の要求あり)には、ステップS103
以降の処理を実行する。ステップS103では車間距離
入力が行われる。車間距離入力は車間距離センサ6から
レーザーレーダで検出した車間距離データが車間距離セ
ンサ6の内部にもつ車間距離コントローラにより車間距
離データとして演算処理された後、先行車との車間距離
のデータが通信回線を介してシリアル通信によりコント
ローラ10に送られ、CPU内で、先行車との車間距離
Lとして送られてきた車間距離データが必要メモリに記
憶される。
【0021】ステップS104では車速入力が行われ
る。車速入力は自車の車速を検出し記憶するものであ
り、例えば、車輪に設けられた車輪速の平均車輪速度、
またはスリップが発生しない車輪の車輪速度が車速Vと
して必要なメモリに記憶される。ステップS105にお
いては相対速度演算を行う。相対速度演算は、入力され
た車間距離Lを時間微分することにより相対速度Vrを
算出する。次のステップS106では車間時間の演算を
行う。車間時間とは、現在の車両速度で先行車のいる位
置までどれくらいの時間で到達するかを示すものであ
り、車間時間TLは車間距離L/車速Vより求められ
る。
【0022】ステップS107ではクルーズSW9の状
態をチェックする。クルーズSW9は、ステアリングホ
イールの奥に方向指示器の操作レバーと同様な形態で取
付けられているものであり、方向指示器の操作レバーと
は別体で設けられるものである。このクルーズSW9
は、ドライバの操作により段階的に切り換え可能となっ
ている。
【0023】具体的には、走行制御を指示する操作レバ
ー13をドライバは下方に移動させた場合には現在の走
行中の自車の車速がセットされ(セット状態)、操作レ
バー13を上方に移動させた場合には速度制御を解除し
た前の車速(前に設定した車速)に再設定する(リジュ
ーム状態)。また、操作レバー13を手前の方に引くと
速度制御が解除(キャンセル状態)される。一方、操作
レバー13を上方に移動させると先行車との車間距離が
短くなるようにすることができ、操作レバーを操作する
ことによって、ドライバの好みに応じて設定が行えるよ
うになっている。ステップS107においてはクルーズ
SW9がドライバにより操作され、セットまたはリジュ
ーム状態が指示されたかがチェックされる。ここで、セ
ットまたはリジューム状態でない場合にはステップS1
02に戻るが、セットまたはリジューム状態が指示され
た場合には、ステップS108において目標車間時間設
定を行う。この目標車間時間設定はドライバによりクル
ーズSW9が操作されたときの車速および車間距離より
求まる車間時間が目標車間時間TLSとなる。このため、
目標車間時間TLSはドライバの好みにより任意に設定す
ることが可能である。
【0024】ステップS109においては目標車間距離
演算を行う。ここでは、目標車間距離LTはクルーズS
W9が操作されたときの目標車間時間TLSと車速Vの積
(LT=TLS・V)により演算される。ここで、目標車
間距離LTが演算されると車間時間が求められる。目標
車間距離は図3に示されるように、車速V1(40Km
/h),V2(100Km/h)に対して目標車間距離
L1(2m),L2(16.7m),L3(22.2
m),L4(27.8m),L5(41.7m),L6
(55.6m),L7(69.5m)の関係において速
度V1以上では演算により求まる時間、速度V1より遅
い速度ではドライバに違和感を与えない最短目標車間距
離L1としたマップになっている。これは、車間時間
(1sec〜2secの範囲)をパラメータとするマッ
プで、このマップから車間時間が設定される。その後、
ステップS110において目標減速度勾配が設定され、
目標減速度勾配は図3から求めた車間時間に対応した減
速度勾配が、例えば、図4に示す車間時間と減速度の特
性図より設定される。
【0025】ステップS111においては、今度、ブレ
ーキSW8がオフ(ブレーキ非作動状態)であるかがチ
ェックされ、ブレーキ操作がドライバによりなされた場
合には先行車との車間距離が短くなり、ブレーキ操作が
ドライバによって行われたものと判断し、ステップS1
19においてリジューム状態の操作がなされたときのた
めに、ブレーキ操作されたときの車間時間として記憶し
て、ステップS107に戻る。
【0026】一方、ブレーキSW8がドライバにより操
作されていないときには、ステップS112において目
標加減速度演算を行う。この目標加減速演算Xは次式よ
り求められる。つまり、現在車間距離:Lc、目標車間
距離:Lt、相対速度:Vrとし、K1,K2:定数と
した場合、PD制御により、 X=K1・(Lc−Lt)+K2・Vr となる。この場合、目標加減速度Xは演算結果に対応し
て、図5に示す特性をとり、−X1からX2(X1,X
2>0)の範囲において不感帯を設け、X>0では加速
(スロットル制御)し、X<0では減速(ブレーキ制
御)を行うようにする。ステップS113において−X
1<Xがチェックされ、−X1<Xの場合にはステップ
S120においてスロットル制御を行う。ステップS1
20において、−X1<X<X2の場合には図5の
(a)に示されるように目標スロットル開度Θtは車速
Vに応じたスロットル開度マップΘmapによりΘt=Θm
ap(spd)(spd:車速V)とし、XがX2以上の場合に
は図5の(b)に示されるように目標スロットル開度Θ
tをΘt=Θmap(spd)+K3・X(K3:定数)とし
たスロットル制御を行うようにする。
【0027】一方、ステップS113においてXが−X
1以下(ブレーキ制御)の場合にはステップS114に
おいて車速Vが零、つまり、停止状態であるかがチェッ
クされ、停止状態である場合にはステップS115を行
い、停止状態でない場合にはステップS121を行う。
ステップS121において目標減速度演算を行い、目標
減速度Gtを図5の(c)に示されるように、Gt=K
4・X(K4:定数)で算出する。目標減速度Gtが求
まったら、現在の車速から目標減速度となるように自動
ブレーキを作動させて減速を行うのであるが、急激に減
速を行うとドライバに対して不安感を与えてしまうの
で、ここでは、補助目標減速度Gtsubを設定して徐
々に目標減速度となるよう制御する。つまり、ステップ
S122において補助目標減速度演算により補助目標減
速度Gtsubを、例えば、図6に示す車間時間と目標
減速度Gtからの特性マップ(具体的にはt1:0.1
sec,t2:1.5sec,Gt:0.3G/se
c)より求める。この特性マップは目標減速度に対して
車間時間により可変されるよう設けられたものであり、
目標減速度に達するまで車間時間に対して勾配をもって
いる。また、この勾配は車間時間より可変となるもの
で、車間時間が長ければ勾配を緩く、車間時間が短けれ
ば勾配を急になるように設定する。その後、ステップS
123において自動ブレーキ制御を行い、ステップS1
02に戻り、ステップS102からの同じ処理を繰り返
す。
【0028】一方、ステップS114において車速V=
0、つまり、車両が停止状態のときには、ステップS1
15において現在の車間距離Lを停止時の車間距離Ls
として記憶する。その後、ステップS116において停
止保持制御を行う。ここでの停止保持制御は先行車が停
止している場合、ドライバが自らブレーキ操作をしなく
ても、自動的に自動ブレーキが車輪に作用し、停止状態
を保持するようにしている。その後、ステップS117
において停止時の車間距離Lsと現在の車間距離の偏差
(ΔL=Ls−L)が、所定距離Lmin(例えば、10
cm)であるかがチェックされる。ここで、先行車が停
止状態から先に発進すると、車間距離偏差ΔLが変化
し、車間距離偏差ΔL(=Ls−L)が所定距離Lmin
よりまだ狭い場合には、自動ブレーキによる停止状態を
保持して、ステップS102に戻るが、車間距離偏差Δ
L(=Ls−L)が所定距離Lminより広くなった場合
には、ステップS118において、先行車が離れたと判
断して自動ブレーキによる制御を解除し、自動変速機の
クリープ現象により発進させるようにする。クリープ現
象を利用して車両を発進させた後、ステップS102に
戻り、ステップS102からステップS123の同じ処
理を繰り返すが、目標車間距離になるまでクリープ走行
を行う。
【0029】このように、停止状態において自動ブレー
キ作動中に先行車との車間距離が停止時の車間距離より
広くなった時、自動ブレーキを解除して車両を自動変速
機のクリープ現象により発進させ、目標車間距離になっ
たときにスロットル制御を開始するようにしたことによ
り、先行車と自車における速度および車間距離の関係が
図7に示すような関係となり、先行車が発進してもなか
なか発進しないという、追従車両の発進遅れが防止でき
るものとなる。
【0030】
【効果】本発明によれば、車速を検出する車速センサ
と、先行車との車間距離を検出する車間距離センサと、
エンジン出力を変化させるスロットル装置と、自動ブレ
ーキを作動させる自動ブレーキ装置と、車両の変速を行
う自動変速機と、車速センサと車間距離センサからの情
報によりスロットル装置および自動ブレーキ装置を制御
するコントローラとを備え、コントローラは先行車との
車間距離を演算し、目標車間距離となるようにスロット
ル装置や自動ブレーキ装置を制御する走行制御装置にお
いて、停止状態における自動ブレーキ作動中に、先行車
との車間距離が停止時の車間距離より広くなった時、自
動ブレーキを解除して車両を自動変速機のクリープ現象
により発進させ、目標車間距離になったときにスロット
ル制御を開始するようにしたことにより、車両発進時に
は先行車が発進しても発進初期においてはクリープ現象
によって目標車間距離になるまでクリープ速度で車両を
発進させる。その後、目標車間距離になったときにスロ
ットル制御が開始されるため、目標車間距離に達するま
で発進しないということがなくなり、先行車が発進して
もなかなか発進しないという発進遅れが防止できる。
【0031】この場合、発進初期にはクリープ速度によ
り動き出すので、先行車が停止状態から急発進してもそ
れに追従することがなくなる。このため、車両発進時に
おいて先行車との相対速度の変化に応じた追従車の急発
進が防止でき、ドライバに不安感を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態における走行制御装置の
システム構成を示したブロック図である。
【図2】 本発明の一実施形態における走行制御装置の
コントローラの処理を示すフローチャートである。
【図3】 本発明の一実施形態における走行制御装置の
車間時間をパラメータとした車速と目標車間距離の関係
を示す図である。
【図4】 本発明の一実施形態における走行制御装置の
車間時間と目標減速度勾配の関係を示した図である。
【図5】 本発明の一実施形態における走行制御装置の
目標加減速度による加速と減速の関係を示した図であ
る。
【図6】 本発明の一実施形態における車間時間と目標
減速度による補助目標減速度の関係を示した図である。
【図7】 本発明の一実施形態における先行車と追従車
(自車)との速度、および車間距離の関係を示し、その
ときのスロットル制御状態およびブレーキ制御状態を示
した図である。
【符号の説明】
1 走行制御装置 6 車間距離センサ 7 車速センサ 10 コントローラ 21 スロットル装置 22 ブレーキ装置 25 自動変速機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G08G 1/16 G08G 1/16 E 5H180 Fターム(参考) 3D041 AA30 AA41 AA45 AA72 AB01 AC15 AC26 AD41 AD46 AD51 AE04 AE31 AE41 AF01 3D044 AA27 AA45 AB01 AC24 AC26 AC57 AC59 AD04 AD17 AD21 AE15 AE21 3D046 AA00 BB18 EE01 GG02 HH18 HH20 HH22 KK07 3G093 AA05 BA09 BA15 BA23 CB05 CB10 DB05 DB15 DB16 EA09 EB03 EB04 EC01 FA04 FA10 FB01 FB02 FB04 3G301 HA01 JA03 KA14 KB01 KB02 LA03 LC03 NC04 ND03 NE01 NE06 NE21 PA11A PA11Z PF01A PF08Z 5H180 AA01 CC03 CC04 CC12 CC14 LL01 LL04 LL09

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車速を検出する車速センサと、先行車と
    の車間距離を検出する車間距離センサと、エンジン出力
    を変化させるスロットル装置と、自動ブレーキを作動さ
    せる自動ブレーキ装置と、車両の変速を行う自動変速機
    と、前記車速センサと前記車間距離センサからの情報に
    より前記スロットル装置および自動ブレーキ装置を制御
    するコントローラとを備え、該コントローラは先行車と
    の車間距離を演算し、目標車間距離となるようにスロッ
    トル装置や自動ブレーキ装置を制御する走行制御装置に
    おいて、 停止状態における自動ブレーキ作動中に、先行車との車
    間距離が停止時の車間距離より広くなった時、自動ブレ
    ーキを解除して車両を前記自動変速機のクリープ現象に
    より発進させ、目標車間距離になったときにスロットル
    制御を開始することを特徴とする走行制御装置。
JP10213103A 1998-07-28 1998-07-28 走行制御装置 Pending JP2000043618A (ja)

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