JP2003137002A - 追従走行装置及びその制御方法 - Google Patents
追従走行装置及びその制御方法Info
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- Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
Abstract
き、しかも自動ブレーキの作動遅れを防止できるように
する。 【解決手段】所定時間後の自車と先行車との車間距離の
予測値と実測値の誤差(|De|)が、予め定められた
所定値Demaxより小さく(S1のYES)、かつ先
行車の相対加速度Apがゼロより大きく正であるとき
(S2のYES)、または過去所定回分の演算による要
求減速度Arの勾配dArの平均が、所定勾配dArm
axより小さいときに(S4のYES)、「可変条件」
が成立したとして、車間距離センサによる検出車間距離
及び車速センサによる自車速に基づき導出される要求減
速度Arの判断基準であるしきい値Abrが、デフォル
ト値A0に補正値A1を加算した値に小さく変更される
(S3)。
Description
を走行する先行車との車間距離を検出し、その車間距離
を自車速に応じた目標車間距離に保持しつつ先行車を追
従する追従走行装置及びその制御方法に関する。
る車間距離制御型定速走行装置等の追従走行装置は、従
来、例えば自車速が60km/hの時には60m、10
0km/hの時には100mというように、自車の車速
に応じて目標車間距離を決定し、車間距離センサから成
る車間距離検出手段による自車の前方を走行する車両と
の車間距離の検出結果から、その前方車両が自車と同一
車線を走行する先行車であるかどうか認識し、先行車で
あると判断すれば、その先行車との車間距離を目標車間
距離に保持する制御を行っている。尚、車間距離に代え
て車間時間で制御するものもある。
び、自車と先行車との相対速度から、要求加減速度を導
出し、その要求加減速度がある条件を満たしたときにス
ロットルバルブを開いて加速し、或いは、スロットルバ
ルブを閉じたりブレーキを強制作動するなど、いわゆる
自動ブレーキを作動して減速している。
れても問題となることは少ないが、減速の場合応答が遅
れるのは好ましくないため、例えば次のような2つの手
法により減速制御を行っている。そのひとつは、図3に
示すように、上記したように導出した要求減速度が予め
設定されたしきい値Arthを下回ったときに、自動ブ
レーキを作動させる手法であり、もうひとつは、図4に
示すように、要求減速度と、自車速の時間変化から導出
される実減速度との偏差ΔAが、予め定められた偏差し
きい値ΔAthよりも大きくなったときに、自動ブレー
キを作動させる手法である。尚、図3、図4における縦
軸の加減速度は、車両の進行方向を正としているため、
要求減速度は負側に発生する。
手法では、しきい値Arth或いは偏差しきい値ΔAt
hが固定であるため、要求減速度が少しでもしきい値A
rthを下回り、或いは要求減速度と実減速度との偏差
ΔAが偏差しきい値ΔAthを少しでも上回ると、自動
ブレーキが作動することになり、結果的に頻繁に自動ブ
レーキが作動して運転者が煩わしく感じてしまうという
問題点があった。また、自動ブレーキの作動頻度の増加
によって部品の劣化を招くおそれもあった。
合において、先行車がアクセルを緩めると車間距離が短
くなって要求減速度Arがしきい値Arthを下回る
が、今すぐに自動ブレーキを作動させなくても、実際の
車間距離がそのときの目標車間距離よりも若干短くなる
だけで、必ずしも自動ブレーキを作動させる必要がない
にも拘わらず、自動ブレーキが作動してしまう。
に、しきい値Arth或いは偏差しきい値ΔAthを大
きい値に設定しておき、自動ブレーキが作動しにくくす
ることも考えられるが、この場合自動ブレーキの作動遅
れが生じて運転者に違和感を与えてしまう。
するために、しきい値はそのままで、要求減速度の導出
段階で要求減速度自体を、例えば図3中の破線に示すよ
うに小さくすることも考えられるが、同様に導出される
実減速度も小さくなってしまうため、あまり得策とはい
えない。
作動することを防止でき、しかも自動ブレーキの作動遅
れを防止できるようにすることを目的とする。
ために、請求項1に記載の発明にかかる追従走行装置
は、自車と同一車線を走行する先行車との車間距離を検
出し、加減速手段を加減速制御して前記車間距離を自車
速に応じた目標車間距離に保持しつつ前記先行車を追従
する追従走行装置において、前記車間距離及び自車と前
記先行車との相対速度に基づく要求減速度を導出し、導
出した要求減速度が所定のしきい値を下回ったときに前
記加減速手段を減速制御すると共に、可変条件が成立し
たときに前記しきい値を変更する手段を備えていること
を特徴としている。
て、自動ブレーキを作動させる必要がない状況と判断さ
れる場合を設定することで、可変条件が成立したときに
はしきい値が変更され、このときしきい値を小さくする
ことにより、自動ブレーキを作動させる必要がないにも
拘わらず、自動ブレーキが頻繁に作動することを防止で
きる一方、可変条件が不成立のときにはしきい値は変更
されずにそのままであるため、自動ブレーキを遅れるこ
となく作動させることができる。
走行装置は、自車と同一車線を走行する先行車との車間
距離を検出し、加減速手段を加減速制御して前記車間距
離を自車速に応じた目標車間距離に保持しつつ前記先行
車を追従する追従走行装置において、自車と前記先行車
との車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車速を
検出する車速検出手段と、前記車間距離検出手段による
前記車間距離と前記車速検出手段による前記自車速とか
ら自車と前記先行車との相対速度を導出し、前記車間距
離と前記相対速度とから要求減速度を導出すると共に、
前記相対速度から前記先行車の相対加速度を導出する導
出手段と、前記要求減速度が所定のしきい値を下回った
ときに前記加減速手段を減速制御すると共に、前記車間
距離及び前記相対速度から所定時間後の自車と前記先行
車との車間距離を予測しその予測値と実測値との誤差が
予め定められた所定値より小さく、かつ、前記相対加速
度が正であることを条件に、前記しきい値を小さく変更
する制御手段とを備えていることを特徴としている。
ける自車と先行車との車間距離の予測値と実測値との誤
差が所定値より小さく、かつ、相対加速度が正であると
きには、自動ブレーキを作動させる必要がない状況にあ
ると判断できることから、かかる状況では制御手段によ
りしきい値が小さく変更されるため、要求減速度がしき
い値を下回るケースが少なくなって自動ブレーキが頻繁
に作動するのを防止することができる。
の車間距離の予測値と実測値との誤差が所定値より大き
いとき、または相対加速度が負であるときには、自動ブ
レーキを作動させる必要がない状況にあると判断できな
いため、制御手段によりしきい値が変更されることはな
く、自動ブレーキを遅れることなく作動させることがで
きる。
走行装置では、前記制御手段は、前記要求減速度の勾配
を演算する機能を有し、演算により得られる前記勾配の
平均が予め定めた所定勾配より緩やかであることを条件
に、前記しきい値を小さく変更することを特徴としてい
る。
配平均が予め定めた所定勾配より緩やかであることを条
件に、しきい値が小さく変更されるため、自動ブレーキ
を作動させる必要がない状況かどうかをより厳密に判断
することができる。
走行装置の制御方法は、自車と同一車線を走行する先行
車との車間距離を検出し、加減速手段を加減速制御して
前記車間距離を自車速に応じた目標車間距離に保持しつ
つ前記先行車を追従する追従走行装置の制御方法におい
て、自車と前記先行車との車間距離及び自車速を検出
し、検出した前記車間距離と前記自車速とから前記相対
速度を導出し、前記車間距離と前記相対速度とから前記
要求減速度を導出すると共に、前記相対速度から前記先
行車の相対加速度を導出し、前記要求減速度の大きさが
所定のしきい値を上回ったときに前記加減速手段を減速
制御すると共に、前記車間距離及び前記相対速度から所
定時間後の自車と前記先行車との車間距離を予測しその
予測値と実測値との誤差が予め定められた所定値より小
さく、かつ、前記相対加速度が正であることを条件に、
前記しきい値を小さく変更することを特徴としている。
ける自車と先行車との車間距離の予測値と実測値との誤
差が所定値より小さく、かつ、相対加速度が正であると
きには、自動ブレーキを作動させる必要がない状況にあ
ると判断でき、かかる状況ではしきい値が小さく変更さ
れるため、要求減速度がしきい値を下回るケースが少な
くなって自動ブレーキが頻繁に作動するのを防止するこ
とができる。
の車間距離の予測値と実測値との誤差が所定値より大き
いとき、または相対加速度が負であるときには、自動ブ
レーキを作動させる必要がない状況にあると判断できな
いため、しきい値が変更されることはなく、自動ブレー
キを遅れることなく作動させることができる。
走行装置の制御方法は、前記要求減速度の勾配を演算
し、演算により得られる前記勾配の平均が予め定めた所
定勾配より緩やかであることを条件に、前記しきい値を
小さく変更することを特徴としている。
配平均が予め定めた所定勾配より緩やかであることを条
件に、しきい値が小さく変更されるため、自動ブレーキ
を作動させる必要がない状況かどうかをより厳密に判断
することができる。
1及び図2を参照して説明する。但し、図1はブロック
図、図2は動作説明用フローチャートである。
てスキャンレーザレーダから成る車間距離センサ1によ
り、自車と先行車との車間距離が検出される。このと
き、車間距離センサ1は、上記したようにスキャンレー
ザレーダの半導体レーザから自車の前方にレーザ光が照
射されると共に所定角度(例えば0.1゜)ずつ水平方
向にスキャンされ、その反射光が受光器により受光され
てレーザ光の照射から反射光の受光までの時間から、自
車と同一車線を走行する先行車との車間距離が検出され
る。このような車間距離検出が、約100ms程度の短
い時間ごとに定期的に繰り返される。
ての車速センサ2が設けられると共に、追従走行制御の
設定スイッチや解除スイッチを始め各種スイッチ3も設
けられている。そして、これら各センサ1、2及び各種
スイッチ3からの信号は電子制御ユニット(以下、EC
Uという)5により取り込まれ、このECU5により各
部の制御が行われる。
1による自車の前方を走行する車両との車間距離の検出
結果から、その前方車両が自車と同一車線を走行する先
行車であるかどうか判断し、先行車であると判断すれ
ば、車間距離センサ1により検出される先行車との検出
車間距離、及び車速センサ2による自車速に基づき、そ
のときの自車速に応じた目標車間距離、並びに先行車に
対する相対速度を導出し、この相対速度の時間変化から
先行車の相対加速度Apを導出すると共に、自車と先行
車との実際の検出車間距離を目標車間距離に保持すべ
く、加減速手段である電子スロットル7及びブレーキア
クチュエータ8の制御、つまり電子スロットル7の開度
制御やブレーキアクチュエータ8の駆動制御を行うため
の要求加速度及び要求減速度Arの導出を行う。このよ
うなECU5による導出処理が、本発明における導出手
段に相当する。
dArを演算する機能を有し、導出した要求減速度Ar
が所定のしきい値Abrを下回ったときに加減速手段で
ある電子スロットル7及びブレーキアクチュエータ8を
減速制御する。
り検出される検出車間距離、及び先行車の相対速度から
所定時間(例えば、数秒)後の自車と先行車との車間距
離を予測し、その予測値と実測値との誤差(=|De
|)が予め定められた所定値Demaxより小さく、か
つ、先行車の相対加速度Apが正であること、または、
過去所定回分の演算により求めた要求減速度Arの勾配
dArの平均が予め定めた所定勾配dArmaxより緩
やかであることを条件に、要求減速度Arの判断基準で
あるしきい値Abrを、デフォルト値A0(<0)に補
正値A1(<0)を加算した値に小さく変更する。つま
り、例えば図3を用いて説明すれば、同図におけるしき
い値Arthを負側に引き下げるのである。ここで、補
正値A1として、予め実験的に最適な値を求めておくの
が好ましい。
「可変条件」が成立するときとは、自車の先行車に対す
る状況として自動ブレーキを作動させる必要がない状況
のときである。従って、「可変条件」が成立したときに
しきい値Abrを小さく変更する(Abr=A0+A
1)ことで、要求減速度Arがしきい値を下回るケース
が少なくなって自動ブレーキの作動頻度が低減される。
7及びブレーキアクチュエータ8等の減速制御、並び
に、要求減速度Arの大きさの判断基準であるしきい値
Abrの変更処理が、本発明における制御手段に相当す
る。
定のメッセージを表示するLCDもしくはこれらの組み
合わせ等から成る報知部9が設けられ、先行車との車間
距離が目標車間距離よりも接近しすぎた場合等に、EC
U5はこの報知部9を制御し、報知部9が作動してドラ
イバに警報を発する。
て図2のフローチャートを参照して説明する。まず、図
2に示すように、車間距離センサ1により検出される検
出車間距離、及び先行車の相対速度から所定時間後の自
車と先行車との車間距離が予測され、その予測値と実測
値の誤差(|De|)が導出され、この誤差が予め定め
られた所定値Demaxより小さいか否かの判定がなさ
れる(S1)。
れば、車間距離センサ1による検出車間距離及び車速セ
ンサ2による自車速から導出される先行車の相対加速度
Apがゼロより大きいか、つまり正であるか否かの判定
がなされ(S2)、この判定結果がYESであれば上記
した「可変条件」が成立したと判断され、車間距離セン
サ1による検出車間距離及び車速センサ2による自車速
に基づき導出される要求減速度Arの判断基準であるし
きい値Abrが、デフォルト値A0に補正値A1を加算
した値に変更される(S3)。
NOの場合、及びステップS2の判定結果がNOの場合
にはステップS4に移行し、過去所定回分の演算による
要求減速度Arの勾配dArの平均が、所定勾配dAr
maxより小さいか否かの判定がなされ(S4)、この
判定結果がYESであれば「可変条件」が成立したとし
て上記したステップS3に移行し、判定結果がNOであ
れば「可変条件」は不成立としてステップS5に移行
し、要求減速度Arの判断基準であるしきい値Abrが
デフォルト値A0のままとされる(S5)。
プS5の処理を経た後、ステップS6に移行し、ECU
5により導出される要求減速度Arがしきい値Abrを
下回っているか否かの判定がなされ(S6)、この判定
結果がYESであれば自動ブレーキの必要ありとして、
自動ブレーキフラグFbrが“1”にセットされ(S
7)、判定結果がNOであれば自動ブレーキの必要なし
として、自動ブレーキフラグFbrが“0”にセットさ
れ(S8)、ステップS7及びS8の処理を経た後、動
作は終了する。
される検出車間距離、及び先行車の相対速度から所定時
間t後の自車と先行車との車間距離を予測し、その予測
値と実測値との誤差(=|De|)が予め定められた所
定値Demaxより小さく、かつ、先行車の相対加速度
Apが正であるとき、または、過去所定回分の演算によ
り求めた要求減速度Arの勾配dArの平均が予め定め
た所定勾配dArmaxより緩やかであるときに、「可
変条件」が成立したとして要求減速度Arの判断基準で
あるしきい値Abrが、デフォルト値A0に補正値A1
を加算した値に小さく変更される。
条件が成立すると、要求減速度Arの判断基準であるし
きい値Abrが小さく変更される(Abr=A0+A
1)ため、要求減速度Arがしきい値Abrを下回るケ
ースが少なくなり、自動ブレーキが頻繁に作動するのを
防止することができ、運転者に違和感を与えることを防
止できる。
分の演算により求めた要求減速度Arの勾配dArの平
均が予め定めた所定勾配dArmaxより緩やかである
ことも「可変条件」とした場合について説明したが、必
ずしもこの条件を加える必要はない。
件」として先行車の相対加速度Apが正(Ap>0)で
あるかどうかを判断するようにした場合について説明し
たが、相対加速度Apが正の所定値である最小値Apm
in(>0)よりも大きいかどうか判断するようにして
もよい。
出手段をスキャンレーザレーダから成る車間距離センサ
1とした場合について説明したが、車間距離検出手段は
このような車間距離センサ1に限定されるものでないの
は勿論である。
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて
上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であ
る。
よれば、可変条件として、自動ブレーキを作動させる必
要がない状況と判断される場合を設定することで、可変
条件が成立したときにはしきい値が変更され、このとき
しきい値を小さくすることにより、自動ブレーキを作動
させる必要がないにも拘わらず、自動ブレーキが頻繁に
作動することを防止できる一方、可変条件が不成立のと
きにはしきい値は変更されずにそのままであるため、自
動ブレーキを遅れることなく作動させることが可能にな
り、安全走行の補助手段として好適である。
ば、所定時間後における自車と先行車との車間距離の予
測値と実測値との誤差が所定値より小さく、かつ、相対
加速度が正であるときには、自動ブレーキを作動させる
必要がない状況にあると判断でき、かかる状況ではしき
い値が小さく変更されるため、要求減速度がしきい値を
下回るケースが少なくなって自動ブレーキが頻繁に作動
するのを防止することが可能になり、より安全な走行を
補助することが可能になる。
の車間距離の予測値と実測値との誤差が所定値より大き
いとき、または相対加速度が負であるときには、自動ブ
レーキを作動させる必要がない状況にあると判断できな
いため、しきい値は変更されることはなく、自動ブレー
キを遅れることなく作動させることが可能になる。
ば、要求減速度の勾配平均が予め定めた所定勾配より緩
やかであることを条件に、しきい値が小さく変更される
ため、自動ブレーキを作動させる必要がない状況かどう
かをより厳密に判断することが可能になる。
ートである。
Claims (5)
- 【請求項1】 自車と同一車線を走行する先行車との車
間距離を検出し、加減速手段を加減速制御して前記車間
距離を自車速に応じた目標車間距離に保持しつつ前記先
行車を追従する追従走行装置において、 前記車間距離及び自車と前記先行車との相対速度に基づ
く要求減速度を導出し、導出した要求減速度が所定のし
きい値を下回ったときに前記加減速手段を減速制御する
と共に、可変条件が成立したときに前記しきい値を変更
する手段を備えていることを特徴とする追従走行装置。 - 【請求項2】 自車と同一車線を走行する先行車との車
間距離を検出し、加減速手段を加減速制御して前記車間
距離を自車速に応じた目標車間距離に保持しつつ前記先
行車を追従する追従走行装置において、 自車と前記先行車との車間距離を検出する車間距離検出
手段と、 自車速を検出する車速検出手段と、 前記車間距離検出手段による前記車間距離と前記車速検
出手段による前記自車速とから自車と前記先行車との相
対速度を導出し、前記車間距離と前記相対速度とから要
求減速度を導出すると共に、前記相対速度から前記先行
車の相対加速度を導出する導出手段と、 前記要求減速度が所定のしきい値を下回ったときに前記
加減速手段を減速制御すると共に、前記車間距離及び前
記相対速度から所定時間後の自車と前記先行車との車間
距離を予測しその予測値と実測値との誤差が予め定めら
れた所定値より小さく、かつ、前記相対加速度が正であ
ることを条件に、前記しきい値を小さく変更する制御手
段とを備えていることを特徴とする追従走行装置。 - 【請求項3】 前記制御手段は、前記要求減速度の勾配
を演算する機能を有し、演算により得られる前記勾配の
平均が予め定めた所定勾配より緩やかであることを条件
に、前記しきい値を小さく変更することを特徴とする請
求項2に記載の追従走行装置。 - 【請求項4】 自車と同一車線を走行する先行車との車
間距離を検出し、加減速手段を加減速制御して前記車間
距離を自車速に応じた目標車間距離に保持しつつ前記先
行車を追従する追従走行装置の制御方法において、 自車と前記先行車との車間距離及び自車速を検出し、 検出した前記車間距離と前記自車速とから前記相対速度
を導出し、前記車間距離と前記相対速度とから前記要求
減速度を導出すると共に、前記相対速度から前記先行車
の相対加速度を導出し、 前記要求減速度が所定のしきい値を下回ったときに前記
加減速手段を減速制御すると共に、 前記車間距離及び前記相対速度から所定時間後の自車と
前記先行車との車間距離を予測しその予測値と実測値と
の誤差が予め定められた所定値より小さく、かつ、前記
相対加速度が正であることを条件に、前記しきい値を小
さく変更することを特徴とする追従走行装置の制御方
法。 - 【請求項5】 前記要求減速度の勾配を演算し、演算に
より得られる前記勾配の平均が予め定めた所定勾配より
緩やかであることを条件に、前記しきい値を小さく変更
することを特徴とする請求項4に記載の追従走行装置の
制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001341412A JP3788597B2 (ja) | 2001-11-07 | 2001-11-07 | 追従走行装置及びその制御方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009166727A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Toyota Motor Corp | 車両走行制御装置 |
JP2021043703A (ja) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | いすゞ自動車株式会社 | 車両制御装置 |
CN114582142A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-06-03 | 山东大学 | 一种设置可变车道的交叉口车辆运行状态建模方法及系统 |
-
2001
- 2001-11-07 JP JP2001341412A patent/JP3788597B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN114582142A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-06-03 | 山东大学 | 一种设置可变车道的交叉口车辆运行状态建模方法及系统 |
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