JP2010247693A - Gas pedal reaction force control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、アクチュエータによりアクセルペダルに反力を付与するアクセルペダル反力制御装置に関する。 The present invention relates to an accelerator pedal reaction force control device that applies a reaction force to an accelerator pedal by an actuator.
モータによりアクセルペダルに反力を付与する装置が知られている(特許文献1、2)。特許文献1では、アクセルペダルの操作状態から運転者の加速意図を検出し、この加速意図に応じた制御を行う(特許文献1の要約参照)。同様に、特許文献2では、アクセルペダルの操作パターンから運転者の加速意図を検出し、この加速意図に応じた制御を行う(特許文献2の要約参照)。
Devices that apply a reaction force to an accelerator pedal by a motor are known (
上述の通り、特許文献1、2では、アクセルペダルの操作に基づいて運転者の加速意図を検出するが、路面の凹凸が大きい場合、運転者が意図しないアクセルペダルの操作が行われ、運転者の加速意図を誤検出し、不要な制御が行われる虞がある。また、車両がカーブを走行するとき、運転者は、カーブを曲がり易くするため、カーブ入口ではアクセルペダルを全閉し、カーブ通過時にはアクセルペダルに軽く足を乗せ、アクセルペダルの位置を一定に保とうとする傾向にある。この場合も、運転者に加速意図がある訳ではないがアクセルペダルの踏込みを伴うため、従来技術では、運転者に加速意図があるものと誤検出する虞がある。
As described above, in
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、運転者の加速意図を伴わないアクセルペダルの踏込みがあった場合に運転者の加速意図を誤検出しないアクセルペダル反力制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and an accelerator pedal reaction force control device that does not erroneously detect the driver's intention to accelerate when the accelerator pedal is depressed without the driver's intention to accelerate is provided. The purpose is to provide.
この発明に係るアクセルペダル反力制御装置は、アクセルペダルの実開度を検出する開度検出部と、前記実開度の移動平均値を算出する移動平均値算出部と、アクチュエータによる前記アクセルペダルへの反力を制御する反力制御部と、車両の走行路が悪路又はカーブであるかどうかを判定する走行路判定部とを有するものであって、前記反力制御部は、運転者の加速意図を判定するための前記実開度と前記移動平均値との偏差の閾値である加速意図判定閾値を設定し、前記偏差が前記加速意図判定閾値を超えるとき、前記反力を減少させ、前記車両の走行路が悪路又はカーブであるとき、前記加速意図判定閾値を増加させることを特徴とする。 The accelerator pedal reaction force control device according to the present invention includes an opening degree detecting unit that detects an actual opening degree of the accelerator pedal, a moving average value calculating unit that calculates a moving average value of the actual opening degree, and the accelerator pedal by an actuator. A reaction force control unit that controls a reaction force to the vehicle, and a travel path determination unit that determines whether the travel path of the vehicle is a bad road or a curve, wherein the reaction force control unit is a driver An acceleration intention determination threshold value that is a threshold value of a deviation between the actual opening and the moving average value for determining the acceleration intention is set, and when the deviation exceeds the acceleration intention determination threshold value, the reaction force is decreased. The acceleration intention determination threshold value is increased when the traveling road of the vehicle is a bad road or a curve.
一般に、車両が悪路(凹凸の激しい道路)では、車両の上下動により運転者は意図しないアクセルペダル操作を行う可能性が高くなる。また、車両がカーブを走行するとき、運転者は、カーブを曲がり易くするため、カーブ入口ではアクセルペダルを全閉し、カーブ通過時にはアクセルペダルに軽く足を乗せ、アクセルペダルの位置を一定に保とうとする傾向にある。この発明によれば、車両が悪路又はカーブを走行しているとき、加速意図判定閾値を増加させるため、アクセルペダルの踏込みがあっても、運転者に加速意図があると判定し難くなる。これにより、運転者の加速意図を伴わないアクセルペダルの踏込みがあった場合に運転者の加速意図を誤検出して不必要に反力を減少させることを回避することが可能となる。 In general, when a vehicle is on a rough road (a road with severe irregularities), the driver is more likely to perform an unintended accelerator pedal operation due to the vertical movement of the vehicle. In addition, when the vehicle is traveling on a curve, the driver fully closes the accelerator pedal at the entrance of the curve to make it easier to turn the curve, and when the vehicle passes the curve, put a foot lightly on the accelerator pedal to keep the position of the accelerator pedal constant. There is a tendency to try. According to the present invention, when the vehicle is traveling on a rough road or a curve, the acceleration intention determination threshold value is increased. Therefore, even if the accelerator pedal is depressed, it is difficult to determine that the driver has an intention to accelerate. This makes it possible to avoid unnecessarily reducing the reaction force by erroneously detecting the driver's intention to accelerate when the accelerator pedal is depressed without the driver's intention to accelerate.
この発明に係るアクセルペダル反力制御装置は、アクセルペダルの実開度を検出する開度検出部と、前記実開度の移動平均値を算出する移動平均値算出部と、アクチュエータによる前記アクセルペダルへの反力を制御する反力制御部と、車両の加速を抑制すべき状況を判定する加速抑制状況判定部とを有するものであって、前記反力制御部は、運転者の加速意図を判定するための前記実開度と前記移動平均値との偏差の閾値である加速意図判定閾値を設定し、前記偏差が前記加速意図判定閾値を超えるとき、前記反力を減少させ、前記車両が加速を抑制すべき状況にあるとき、前記加速意図判定閾値を増加させることを特徴とする。 The accelerator pedal reaction force control device according to the present invention includes an opening degree detecting unit that detects an actual opening degree of the accelerator pedal, a moving average value calculating unit that calculates a moving average value of the actual opening degree, and the accelerator pedal by an actuator. A reaction force control unit that controls a reaction force to the vehicle and an acceleration suppression status determination unit that determines a situation in which acceleration of the vehicle is to be suppressed, wherein the reaction force control unit determines the driver's acceleration intention. An acceleration intention determination threshold that is a threshold of deviation between the actual opening and the moving average value for determination is set, and when the deviation exceeds the acceleration intention determination threshold, the reaction force is decreased, and the vehicle The acceleration intention determination threshold value is increased when acceleration is to be suppressed.
この発明によれば、先行車の接近時等、車両が加速を抑制すべき状況にあるとき、加速意図判定閾値を増加させるため、アクセルペダルの踏込みがあっても、運転者に加速意図があると判定し難くなる。これにより、当該状況では、反力の減少を起こり難くすることで、運転を補助することが可能となる。 According to the present invention, when the vehicle is in a situation where acceleration should be suppressed, such as when a preceding vehicle is approaching, the acceleration intention determination threshold value is increased. Therefore, even if the accelerator pedal is depressed, the driver has an intention to accelerate. It becomes difficult to judge. Thereby, in the said situation, it becomes possible to assist driving | operation by making it hard to produce the reduction | decrease of reaction force.
この発明によれば、車両が悪路又はカーブを走行しているとき、加速意図判定閾値を増加させるため、アクセルペダルの踏込みがあっても、運転者に加速意図があると判定し難くなる。これにより、運転者の加速意図を伴わないアクセルペダルの踏込みがあった場合に運転者の加速意図を誤検出して不必要に反力を減少させることを回避することが可能となる。 According to the present invention, when the vehicle is traveling on a rough road or a curve, the acceleration intention determination threshold value is increased. Therefore, even if the accelerator pedal is depressed, it is difficult to determine that the driver has an intention to accelerate. This makes it possible to avoid unnecessarily reducing the reaction force by erroneously detecting the driver's intention to accelerate when the accelerator pedal is depressed without the driver's intention to accelerate.
また、この発明によれば、先行車の接近時等、車両が加速を抑制すべき状況にあるとき、加速意図判定閾値を増加させるため、アクセルペダルの踏込みがあっても、運転者に加速意図があると判定し難くなる。これにより、当該状況では、反力の減少を起こり難くすることで、運転を補助することが可能となる。 Further, according to the present invention, when the vehicle is in a situation where acceleration should be suppressed, such as when a preceding vehicle is approaching, the acceleration intention determination threshold value is increased. It becomes difficult to judge that there is. Thereby, in the said situation, it becomes possible to assist driving | operation by making it hard to produce the reduction | decrease of reaction force.
A.一実施形態
以下、この発明の一実施形態に係るアクセルペダル反力制御装置を搭載した車両について図面を参照して説明する。
A. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the vehicle carrying the accelerator pedal reaction force control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated with reference to drawings.
1.車両10の構成
図1は、この実施形態に係るアクセルペダル反力制御装置12(以下「反力制御装置12」という。)を搭載した車両10のブロック図である。車両10は、例えば、四輪車である。車両10は、反力制御装置12に加え、アクセルペダル14と、アクセルペダル14に反力Fr_sp[N]を付与するリターンスプリング16とを備える。
1. Configuration of
反力制御装置12は、開度センサ18と、車速センサ20と、前方センサ22と、ナビゲーションシステム24と、ECU(electronic control unit)26と、アクチュエータ28とを備える。
The reaction
開度センサ18は、アクセルペダル14の実開度θ(原位置からの踏込み量)[度]を検出し、ECU26に出力する。車速センサ20は、車両10の車速V[km/時]を測定し、ECU26に出力する。
The
前方センサ22は、車両10と同じ車線(以下「自車線」ともいう。)を走行中の先行車の位置を検出し、当該位置を特定する信号SfをECU26に送信する。ECU26では、信号Sfに基づいて先行車の位置及び速度を知ることができる。前方センサ22は、例えば、レーザセンサ若しくは画像センサ又はその両方を用いたものである。
The front sensor 22 detects the position of a preceding vehicle that is traveling in the same lane as the vehicle 10 (hereinafter also referred to as “own lane”), and transmits a signal Sf specifying the position to the
ナビゲーションシステム24は、GPS(Global Positioning System)を用いて車両10の位置を検出可能であると共に、車両10の現在位置及び走行路に関する情報IrをECU26に提供可能である。さらに、ナビゲーションシステム24は、各道路の推奨車速Vrec[km/時]の情報を記憶したメモリ30を備えている。推奨車速Vrecは、例えば、各道路の状況に応じて燃費を最適化できる車速や各道路の制限車速を示す。燃費を最適化できる車速は、車両10の燃費性能特性、道路の勾配、道路の種類(アスファルト、砂利道等)、カーブの有無等により予め設定しておくことができる。そして、ナビゲーションシステム24は、検出した車両10の位置に応じた推奨車速VrecをECU26に通知する。
The
ECU26は、車速Vの目標値である目標車速Vtgt[km/時]に応じて、反力Frを付与する特性(反力付与特性Cfr)を設定し、この反力付与特性Cfrと実開度θを用いて、アクチュエータ28からアクセルペダル14に付与する反力Fr[N]を算出する。そして、算出した反力Frを示す制御信号Srをアクチュエータ28に送信する。反力付与特性Cfrは、目標車速Vtgt毎に実開度θと反力Frとの関係を規定したものであり、ECU26のメモリ32に記憶されている。なお、本実施形態では、車両10の走行路の種類がアクセルペダル14の操作に与える影響を考慮して、運転者の加速意図及び減速意図を判定し、その判定結果に応じて反力Frを変化させる(詳細は後述する。)。
The
アクチュエータ28は、アクセルペダル14に連結された図示しないモータからなり、ECU26から受信した制御信号Srに応じた反力Frをアクセルペダル14に付与する。これにより、アクセルペダル14には、リターンスプリング16による反力Fr_spに加えてアクチュエータ28からの反力Frが付加される。アクチュエータ28は、その他の駆動力生成手段(例えば、空気圧アクチュエータ)であってもよい。
The
2.反力付与特性Cfr
図2には、アクセルペダル14の実開度θと、リターンスプリング16による反力Fr_spとアクチュエータ28による反力Frとの関係が示されている。図2に示すように、リターンスプリング16による反力Fr_spは、実開度θの増加に応じて上昇する。また、アクチュエータ28による反力Frは、実開度θがθ1になるまでは下限値{反力下限値Fmin(本実施形態では、ゼロ)}であり、実開度θ1から実開度θ2の間は、反力Frが増加する。以下では、実開度θ1から実開度θ2まで領域を反力増大領域Rfrという。そして、実開度θがθ2になると、反力Frは上限値(反力上限値Fmax)となり、実開度θがθ2を超えると、反力上限値Fmaxを維持し続ける(或いは、反力Frを徐々に減少させてもよい。)。
2. Reaction force imparting characteristics Cfr
FIG. 2 shows the relationship between the actual opening θ of the
本実施形態では、車両10の定速走行時における反力Frの目標値(目標反力Ftgt)[N]を設定する。目標反力Ftgtは、例えば、運転者が楽に足を添えておけると感じる反力Frであり、車両10の定速走行中における反力Frと一致するように調整する。また、目標反力Ftgtに対応するアクセルペダル14の開度を目標開度θtgt[度]と呼ぶ。
In the present embodiment, the target value (target reaction force Ftgt) [N] of the reaction force Fr when the
3.運転者の意図の判定
上記のように、本実施形態では、車両10の走行路の種類がアクセルペダル14の操作に与える影響を考慮して、運転者の加速意図及び減速意図を判定し、その判定結果に応じて反力Frを変化させる。図3は、運転者の意図を判定するフローチャートである。
3. Determination of Driver's Intention As described above, in the present embodiment, the driver's intention to accelerate and decelerate is determined in consideration of the influence of the type of travel path of the
ステップS1において、ECU26は、実開度θの変化量を示す実開度変化量Δθ[度]を算出する。本実施形態では、実開度変化量Δθは、今回の実開度θとそれまでの実開度θの移動平均値(実開度移動平均値θave)[度]との差として求められる(Δθ=θ−θave)。
In step S1, the
ステップS2において、ECU26は、車両10が現在走行している道路が悪路(凹凸の激しい道路)又はカーブのいずれかであるかどうかを判定する。当該判定は、ナビゲーションシステム24からの情報Irに基づいて行う。或いは、車両10に加速度センサを設けておき、その出力に基づいて判定することもできる。
In step S2, the
現在の走行路が悪路又はカーブである場合(S2:YES)、ステップS3において、ECU26は、加速意図判定閾値TH1(以下「閾値TH1」ともいう。)と減速意図判定閾値TH2(以下「閾値TH2」ともいう。)を増加させる。閾値TH1は、運転者の加速意図の存在を判定するための実開度変化量Δθの閾値である。閾値TH2は、運転者の減速意図の存在を判定するための実開度変化量Δθの閾値であり、本実施形態では、閾値TH2の負の値(−TH2)を用いて減速意図を判定する。例えば、通常時の閾値TH1、TH2が図4Aに示す値である場合、現在の走行路が悪路又はカーブであれば、閾値TH1、TH2は、図4Bのように設定される。これにより、実開度変化量Δθが大きくなっても、閾値TH1及び閾値−TH2を超え難くなる。
When the current travel road is a rough road or a curve (S2: YES), in step S3, the
現在の走行路が悪路又はカーブでない場合(S2:NO)又はステップS3が終了した場合、ステップS4に進む。 When the current travel path is not a bad road or a curve (S2: NO) or when Step S3 is completed, the process proceeds to Step S4.
ステップS4において、ECU26は、車両10の加速を抑制する必要性を判定する。車両10の加速を抑制する必要がある場合には、例えば、車両10が、同一車線を走行中の先行車に接近し過ぎた場合や、車両10がカーブに過速度で進入した場合を挙げることができる。
In step S4, the
車両10が、同一車線を走行中の先行車に接近し過ぎたかどうかの判定は、例えば、先行車と接近し過ぎたかどうかを判定する車間距離の閾値(接近判定閾値THd)[m]を設定しておき、車両10と先行車との距離Dが接近判定閾値THd以下となったかどうかにより行う。また、車両10と先行車との距離Dは、前方センサ22からの信号Sfに基づいて判定する。
The determination as to whether the
車両10がカーブに過速度で進入したかどうかの判定は、例えば、当該カーブに進入する推奨車速(カーブ進入推奨車速Vrc)[km/h]を設定しておき、カーブ進入時の車速Vがカーブ進入推奨車速Vrcを超えるかどうかをカーブ手前で判定することにより行う。また、カーブ進入推奨車速Vrcは、ナビゲーションシステム24からの推奨車速Vrecを用いる。
Whether the
車両10の加速を抑制する必要がある場合(S4:YES)、ステップS5において、ECU26は、閾値TH1を増加させ、閾値TH2を減少させる。例えば、通常時の閾値TH1、TH2が図4Aに示す値である場合、車両10の加速を抑制する必要があれば、閾値TH1、TH2は、図4Cのように設定される。これにより、実開度変化量Δθが大きくなっても閾値TH1を超え難くなる一方、閾値−TH2は超え易くなる。従って、運転者の加速意図は判定され難いが、減速意図は判定され易くなる。
When it is necessary to suppress the acceleration of the vehicle 10 (S4: YES), in step S5, the
車両10の加速を抑制する必要がない場合(S4:NO)又はステップS5が終了した場合、ステップS6に進む。 When it is not necessary to suppress the acceleration of the vehicle 10 (S4: NO) or when step S5 is completed, the process proceeds to step S6.
ステップS6において、ECU26は、ステップS1で算出した実開度変化量Δθが閾値TH1以上であるかどうかを判定する。実開度変化量Δθが閾値TH1以上である場合(S6:YES)、ステップS7において、ECU26は、運転者に加速意図があるものと判定する。その結果、ECU26は、例えば、図2において点線で示すように、反力増大領域Rfrは変化させずに、反力上限値Fmaxを減少させてアクセルペダル14を踏み込み易くする。これにより、車両10の加速を補助する。実開度変化量Δθが閾値TH1未満である場合(S6:NO)、ステップS8に進む。
In step S6, the
ステップS8において、ECU26は、実開度変化量Δθが閾値―TH2以上であるかどうかを判定する。実開度変化量Δθが閾値−TH2以上である場合(S8:YES)、ステップS9において、ECU26は、運転者に巡航意図があるものと判定する。この場合、ECU26は、例えば、現在の反力Fr(又は反力付与特性Cfr)を維持する。実開度変化量Δθが閾値−TH2未満である場合(S8:NO)、ステップS10において、ECU26は、運転者に減速意図があるものと判定する。この場合、ECU26は、例えば、現在の反力Fr(或いは反力付与特性Cfr)を維持する又は減少させる。
In step S8, the
4.本実施形態の効果
以上のように、本実施形態によれば、車両10が悪路又はカーブを走行しているとき、加速意図判定閾値TH1を増加させるため(図3のS3)、アクセルペダル14の踏込みがあっても、運転者に加速意図があると判定し難くなる。これにより、運転者の加速意図を伴わないアクセルペダル14の踏込みがあった場合に運転者の加速意図を誤検出して不必要に反力Frを減少させることを回避することが可能となる。減速意図判定閾値TH2についても同様である。
4). As described above, according to the present embodiment, when the
また、本実施形態によれば、先行車の接近時等、車両10が加速を抑制すべき状況にあるとき、加速意図判定閾値TH1を増加させるため(図3のS5)、アクセルペダル14の踏込みがあっても、運転者に加速意図があると判定し難くなる。これにより、当該状況では、反力Frの減少を起こり難くすることで、運転を補助することが可能となる。
Further, according to the present embodiment, when the
その一方、車両10が加速を抑制すべき状況にあるとき、減速意図判定閾値TH2を減少させるため(図3のS5)、アクセルペダル14の戻し量が相対的に少なくても、運転者に減速意図があると判定される。これにより、当該状況では、反力Frの増加を起こり易くすることで、加速の抑制をより確実に行うことが可能となる。
On the other hand, when the
B.変形例
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
B. Modifications It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted based on the contents described in this specification. For example, the following configuration can be adopted.
上記実施形態では、図3のフローチャートにおいて、悪路又はカーブの判定(S2)と、加速抑制の必要性の判定(S4)との両方を用いたが、いずれか一方のみを用いてもよい。 In the above embodiment, both the determination of the rough road or the curve (S2) and the determination of the necessity of acceleration suppression (S4) are used in the flowchart of FIG. 3, but only one of them may be used.
上記実施形態では、図3のステップS3、S5において、閾値TH1、TH2の両方を変化させたが、いずれか一方のみを変化させてもよい。 In the above embodiment, both the thresholds TH1 and TH2 are changed in steps S3 and S5 of FIG. 3, but only one of them may be changed.
10…車両 12…アクセルペダル反力制御装置
14…アクセルペダル 16…リターンスプリング
18…開度センサ 20…車速センサ
22…前方センサ 24…ナビゲーションシステム
28…ECU 28…アクチュエータ
TH1…加速意図判定閾値 TH2…減速意図判定閾値
θave…実開度移動平均値 Δθ…実開度変化量
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記実開度の移動平均値を算出する移動平均値算出部と、
アクチュエータによる前記アクセルペダルへの反力を制御する反力制御部と、
車両の走行路が悪路又はカーブであるかどうかを判定する走行路判定部と
を有するアクセルペダル反力制御装置であって、
前記反力制御部は、
運転者の加速意図を判定するための前記実開度と前記移動平均値との偏差の閾値である加速意図判定閾値を設定し、
前記偏差が前記加速意図判定閾値を超えるとき、前記反力を減少させ、
前記車両の走行路が悪路又はカーブであるとき、前記加速意図判定閾値を増加させる
ことを特徴とするアクセルペダル反力制御装置。 An opening detector for detecting the actual opening of the accelerator pedal;
A moving average value calculating unit for calculating a moving average value of the actual opening;
A reaction force control unit for controlling a reaction force to the accelerator pedal by an actuator;
An accelerator pedal reaction force control device comprising: a travel path determination unit that determines whether the travel path of the vehicle is a bad road or a curve;
The reaction force control unit
Set an acceleration intention determination threshold that is a threshold of deviation between the actual opening and the moving average value for determining the driver's acceleration intention;
When the deviation exceeds the acceleration intention determination threshold, decrease the reaction force,
The accelerator pedal reaction force control device, wherein the acceleration intention determination threshold value is increased when a traveling road of the vehicle is a bad road or a curve.
前記実開度の移動平均値を算出する移動平均値算出部と、
アクチュエータによる前記アクセルペダルへの反力を制御する反力制御部と、
車両の加速を抑制すべき状況を判定する加速抑制状況判定部と
を有するアクセルペダル反力制御装置であって、
前記反力制御部は、
運転者の加速意図を判定するための前記実開度と前記移動平均値との偏差の閾値である加速意図判定閾値を設定し、
前記偏差が前記加速意図判定閾値を超えるとき、前記反力を減少させ、
前記車両が加速を抑制すべき状況にあるとき、前記加速意図判定閾値を増加させる
ことを特徴とするアクセルペダル反力制御装置。 An opening detector for detecting the actual opening of the accelerator pedal;
A moving average value calculating unit for calculating a moving average value of the actual opening;
A reaction force control unit for controlling a reaction force to the accelerator pedal by an actuator;
An accelerator pedal reaction force control device having an acceleration suppression status determination unit that determines a status in which acceleration of a vehicle should be suppressed,
The reaction force control unit
Set an acceleration intention determination threshold that is a threshold of deviation between the actual opening and the moving average value for determining the driver's acceleration intention;
When the deviation exceeds the acceleration intention determination threshold, decrease the reaction force,
The accelerator pedal reaction force control device, wherein the acceleration intention determination threshold value is increased when the vehicle is in a situation where acceleration should be suppressed.
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