JP2016215769A - 車両制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】運転者に煩雑な動作を行わせることなく、周辺車両に対して遅過ぎたり速過ぎたりすることのない車速で自車両を走行させる
【解決手段】車間制御ECU2(以下、ECU2という)は、自車両の前方と後方を撮影した画像データをカメラ12から取得するとともに、レーダ装置11からターゲット情報を取得し、提案設定車速を設定するために、制限速度を示す数字を抽出するとともに、旋回時制限車速と交通流速を算出する。ECU2は、制限速度を示す数字、旋回時制限車速および交通流速に基づいて提案設定車速を設定し、ヘッドアップディスプレイ26に、設定された提案設定車速を表示させる。ECU2は、その後に、許可スイッチ16から許可信号が入力されたか否かを判断する。ECU2は、許可信号が入力されたと判断した場合に、設定車速を、提案設定車速が示す値に変更する。
【選択図】図1

Description

本発明は、先行車両に追従して自車両を走行させる制御を行う車両制御装置に関する。
従来、先行車両と自車両との車間距離を一定に保つように車速を制御する機能を備えた車両制御装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。このような車両制御装置は、先行車両が存在しない場合には一般に、自車両の車速を、運転者が設定した設定車速に維持する制御を行うように構成されている。
特開2008−87635号公報
しかし、上記の設定車速が、自車両の周辺を走行している周辺車両の車速に対して遅過ぎたり速過ぎたりする場合には、運転者は、周辺車両の車速に一致するように設定車速を再設定するための動作を行わなければならないという問題があった。
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、運転者に煩雑な動作を行わせることなく、周辺車両に対して遅過ぎたり速過ぎたりすることのない車速で自車両を走行させることを目的とする。
上記目的を達成するためになされた本発明は、自車両より先行して走行する先行車両が存在する場合には、先行車両に追従して自車両を走行させる追従走行制御を実行し、先行車両が存在しない場合には、予め設定された設定車速で自車両を走行させる定速走行制御を実行する車両制御装置である。
そして、本発明の車両制御装置は、情報取得手段と、車速設定手段と、報知制御手段と、変更判断手段と、変更手段とを備える。
情報取得手段は、自車両の周辺の状況を示す周辺情報を取得し、取得した周辺情報を用いて、設定車速として自車両の運転者に対して提案する車速である提案設定車速を設定するために予め設定された車速設定用情報を取得する。
車速設定手段は、情報取得手段により取得された車速設定用情報に基づいて、提案設定車速を設定する。
報知制御手段は、自車両の運転者に報知する報知装置に、車速設定手段により設定された提案設定車速を報知させる。
変更判断手段は、報知装置が提案設定車速を報知した後に、設定車速の変更を指示する変更指令を取得したか否かを判断する。
変更手段は、変更指令を取得したと変更判断手段が判断した場合に、設定車速を、提案設定車速が示す値に変更する。
このように構成された本発明の車両制御装置は、自車両の周辺の状況に基づいて提案設定車速を設定する。このため、本発明の車両制御装置は、提案設定車速が、自車両の周辺を走行している周辺車両の車速に対して遅過ぎたり速過ぎたりするという事態の発生を抑制することができる。
そして、本発明の車両制御装置は、提案設定車速を自車両の運転者に報知し、変更指令を取得した後に、設定車速を、提案設定車速が示す値に変更する。このため、本発明の車両制御装置は、運転者に対して提案設定車速を提案し、運転者がこの提案設定車速に同意する旨を示す指令を取得した後に、設定車速を、提案設定車速が示す値に変更することができる。これにより、本発明の車両制御装置は、提案設定車速への変更に同意するか否かという簡便な指令を入力するための動作を運転者に行わせることで、設定車速を変更するか否かを判断することができる。
以上より、本発明の車両制御装置は、運転を行っている運転者に煩雑な動作を行わせることなく、定速走行制御の実行中において周辺車両に対して遅過ぎたり速過ぎたりすることのない車速で自車両を走行させることができる。
オートクルーズコントロールシステム1の構成を示すブロック図である。 設定車速演算処理を示すフローチャートである。 自車両の周辺の道路形状と周辺車両の配置を示す平面図である。
以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態のオートクルーズコントロールシステム1は、車両に搭載され、図1に示すように、車間制御電子制御装置2、エンジン電子制御装置3、ブレーキ電子制御装置4およびメータ電子制御装置5を備える。以下、車間制御電子制御装置2、エンジン電子制御装置3、ブレーキ電子制御装置4およびメータ電子制御装置5をそれぞれ、車間制御ECU(Electronic Control Unit)2、エンジンECU3、ブレーキECU4およびメータECU5という。ECU2,3,4,5は、周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、車内LAN(Local Area Network)6を介して互いにデータ通信可能に接続されている。以下、オートクルーズコントロールシステム1を搭載した車両を自車両という。
車間制御ECU2は、レーダ装置11、カメラ12、警報ブザー13、クルーズコントロールスイッチ14、目標車間設定スイッチ15、許可スイッチ16および不許可スイッチ17に接続されている。
レーダ装置11は、周知のFMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式を採用している。レーダ装置11は、周波数変調されたミリ波帯のレーダ波を自車両の前方と後方へ送信し、反射したレーダ波を受信することにより、レーダ波を反射した物体(以下、ターゲットという)までの距離と、ターゲットとの相対速度と、ターゲットが存在する方位を検出する。
またレーダ装置11は、車間制御ECU2から受信する車速情報および操舵角情報(すなわち、カーブ曲率半径を示す情報)と、検出されたターゲットの位置等に基づいて、検出されたターゲットが自車両と同一車線上に存在する確率(以下、自車線確率という)を算出する。そしてレーダ装置11は、ターゲットの位置、相対速度および自車線確率等を含むターゲット情報を車間制御ECU2へ送信する。
カメラ12は、自車両の前方と後方を撮影し、撮影した画像データを車間制御ECU2へ送信する。警報ブザー13は、運転者に対して警報を発する。
クルーズコントロールスイッチ14は、メインスイッチ、セットスイッチ、キャンセルスイッチ、アクセルレバーおよびコーストレバーなどを備えている。メインスイッチは、車間制御ECU2を起動させたり停止させたりするときに運転者により操作される。セットスイッチは、車間制御を開始させるときに運転者により操作される。キャンセルスイッチは、車間制御を終了させるときに運転者により操作される。アクセルレバーは、車間制御ECU2に記憶されている設定車速を増加させるときに運転者により操作される。コーストレバーは、上記の設定車速を減少させるときに運転者により操作される。
目標車間設定スイッチ15は、オートクルーズコントロールにおいて、先行車両と自車両との目標車間距離に相当する距離を自車が走行するのに要する時間(以下、目標車間時間という)を運転者が設定するためのスイッチである。この目標車間時間は所定の範囲内で設定可能である。
許可スイッチ16は、後述の設定車速画像が表示された場合において、設定車速画像が示す設定車速への変更を許可するときに運転者により操作される。許可スイッチ16は、運転者により操作されると、許可信号を出力する。
不許可スイッチ17は、設定車速画像が表示された場合において、設定車速画像が示す設定車速への変更を許可しないときに運転者により操作される。不許可スイッチ17は、運転者により操作されると、不許可信号を出力する。
エンジンECU3は、車速センサ21、スロットル開度センサ22およびアクセル開度センサ23からの検出情報(車速、エンジン制御状態、アクセル操作状態)を車間制御ECU2へ送信する。車速センサ21は、自車両の走行速度(以下、自車速ともいう)を検出する。スロットル開度センサ22は、エンジンに供給される空気量を調整する電子スロットル24の開度を検出する。アクセル開度センサ23は、アクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を検出する。またエンジンECU3は、車間制御ECU2から目標加速度およびフューエルカット要求などを受信し、これら受信した情報から特定される運転状態に応じて、電子スロットル24などに対して駆動指令を出力する。
ブレーキECU4は、図示しないステアリングセンサおよびヨーレートセンサからの検出情報(操舵角およびヨーレート)に加え、図示しないM/C圧センサからの情報に基づいて判断したブレーキペダル状態を車間制御ECU2へ送信する。またブレーキECU4は、車間制御ECU2から目標加速度およびブレーキ要求などを受信する。そしてブレーキECU4は、これら受信した情報と、判断したブレーキ状態とに従って、ブレーキ力を制御するブレーキアクチュエータ25などに対して駆動指令を出力する。
メータECU5は、車内LAN6を介して、車速、エンジン回転数、ドアの開閉状態およびシフトレンジ等の情報を受信し、これら車両の各種状態を、ヘッドアップディスプレイ26に表示する。
車間制御ECU2は、エンジンECU3から、車速、エンジン制御状態およびアクセル操作状態を示す情報を受信し、ブレーキECU4から、操舵角、ヨーレートおよびブレーキペダル状態を示す情報を受信する。そして車間制御ECU2は、目標車間設定スイッチ15により設定された目標車間時間と、レーダ装置11から受信したターゲット情報などに基づいて、自車両と同一車線上に位置する先行車両との車間距離を適切な距離に調節するための制御指令をエンジンECU3とブレーキECU4へ送信する先行車追従制御を実行する。
また車間制御ECU2は、先行車両が存在しない場合に、記憶されている設定車速にて定速走行させるための制御指令をエンジンECU3とブレーキECU4へ送信する定速走行制御を実行する。
このように構成されたオートクルーズコントロールシステム1において、車間制御ECU2は、設定車速演算処理を実行する。この設定車速演算処理は、車間制御ECU2の動作中において繰り返し実行される処理である。
この設定車速演算処理が実行されると、車間制御ECU2は、図2に示すように、まずS10にて、カメラ12が自車両の前方を撮影した画像を用いて画像認識処理を行うことにより、自車両の前方を撮影した画像に写っている速度制限標識を検出する(図3の撮影画像G1と速度制限標識RSを参照)。
そしてS20にて、S10の処理で速度制限標識を検出したか否かを判断する。ここで、速度制限標識を検出した場合には(S20:YES)、S30にて、S20で検出した速度制限標識から制限速度を示す数字を抽出する。さらにS40にて、第1演算用車速V1を、S30で抽出した制限速度に設定し、S60に移行する。例えば、速度制限標識に「50」が記載されている場合には、第1演算用車速V1を50km/hに設定する。一方、速度制限標識を検出していない場合には(S20:NO)、S50にて、第1演算用車速V1を0km/hに設定し、S60に移行する。
そしてS60に移行すると、カメラ12が自車両の前方を撮影した画像を用いて、画像認識処理を行うことにより、自車両が走行している道路の前方に存在するカーブを検出する(図3の撮影画像G2を参照)。そしてS70にて、S60の処理でカーブを検出したか否かを判断する。ここで、カーブを検出した場合には(S70:YES)、S80にて、検出したカーブの曲率半径を算出し、さらに、算出した曲率半径を用いて旋回時制限車速を算出する。旋回時制限車速は、算出された曲率半径のカーブを走行する場合に運転者が不快に感じない上限の横加速度として予め設定された上限横加速度が自車両に作用するときの車速である。そしてS90にて、第2演算用車速V2を、S80で算出した旋回時制限車速に設定して、S110に移行する。
一方、カーブを検出していない場合には(S70:NO)、S100にて、第2演算用車速V2を0km/hに設定し、S110に移行する。
そしてS110に移行すると、レーダ装置11から受信したターゲット情報(図3のレーダ波RW1,RW2,RW3を参照)と、カメラ12が自車両の前方と後方を撮影した画像(図3の撮影画像G11,12,13を参照)とを用いて、自車両の周辺に存在する車両(以下、周辺車両という)を検出する。そしてS120にて、S110の処理で周辺車両を検出したか否かを判断する。ここで、周辺車両を検出した場合には(S120:YES)、S130にて、自車両が走行している道路上における車両の流れ(以下、交通流という)の速度を算出する。以下、交通流の速度を交通流速という。この交通流速は、自車両が走行している車線(以下、自車線という)を走行している周辺車両の走行速度と、自車線以外の車線(以下、他車線という)を走行している周辺車両の走行速度との加重平均により算出される。具体的には、例えば、自車線をそれぞれ速度Va,Vbで走行している周辺車両が2台存在し、他車線をそれぞれ速度Vc,Vdで走行している周辺車両が2台存在しているとする。また、自車線を走行している周辺車両の重みをKとし、他車線を走行している周辺車両の重みを(1−K)とする。なお、重みKは0以上であり且つ1以下の値である。この場合に、交通流速は、{K×(Va+Vb)/2}+{(1−K)×(Vc+Vd)/2}で算出される。
次にS140にて、第3演算用車速V3を、S130で算出した交通流速に設定し、S160に移行する。一方、周辺車両を検出していない場合には(S120:NO)、S150にて、第3演算用車速V3を0km/hに設定し、S160に移行する。
そしてS160に移行すると、第1演算用車速V1、第2演算用車速V2および第3演算用車速V3の全てが0km/hに設定されているか否かを判断する。ここで、演算用車速V1,V2,V3の全てが0km/hに設定されている場合には(S160:YES)、設定車速演算処理を一旦終了する。一方、演算用車速V1,V2,V3の少なくとも1つが0km/hに設定されていない場合には(S160:NO)、S170にて、第1演算用車速V1、第2演算用車速V2および第3演算用車速V3を用いて、提案設定車速を設定する。具体的には、演算用車速V1,V2,V3の重みをそれぞれ、K1,K2,K3として、0km/hに設定されていない演算用車速の加重平均を算出し、この加重平均値を、提案設定車速として設定する。例えば、演算用車速V1,V2,V3の全てが0km/hに設定されていない場合には、提案設定車速は、(K1×V1+K2×V2+K3×V3)/(K1+K2+K3)で算出される。また、演算用車速V1が0km/hに設定されており且つ演算用車速V2,V3が0km/hに設定されていない場合には、提案設定車速は、(K2×V2+K3×V3)/(K2+K3)で算出される。また、演算用車速V1が0km/hに設定されておらず且つ演算用車速V2,V3が0km/hに設定されている場合には、提案設定車速は、(K1×V1)/K1で算出される。
そしてS180にて、S170で設定された提案設定車速を示す設定車速画像と、設定車速の変更を許可するか否かの指示を要求する要求画像を表示させる指令をメータECU5へ送信する。これにより、ヘッドアップディスプレイ26は、設定車速画像と要求画像を表示する。
次にS190にて、自車速が、S170で設定された提案設定車速と、予め設定された超過判定車速(本実施形態では、例えば20km/h)との加算値以上であるか否かを判断する。ここで、自車速が、提案設定車速と超過判定車速との加算値未満である場合には(S190:NO)、S210に移行する。一方、自車速が、提案設定車速と超過判定車速との加算値以上である場合には(S190:YES)、S200にて、予め設定された警報時間(本実施形態では、例えば5秒)鳴動させる指令を警報ブザー13へ出力し、S210に移行する。これにより、警報ブザー13は、警報時間継続して鳴動する。
そしてS210に移行すると、許可スイッチ16および不許可スイッチ17の何れかが操作されたか否かを判断する。具体的には、許可スイッチ16から許可信号が入力された場合に、許可スイッチ16が操作されたと判断し、不許可スイッチ17から不許可信号が入力された場合に、不許可スイッチ17が操作されたと判断する。ここで、許可スイッチ16および不許可スイッチ17が操作されていない場合には(S210:NO)、S220にて、設定車速画像が表示されてから予め設定された待機時間(本実施形態では、例えば10秒)が経過したか否かを判断する。
ここで、待機時間が経過していない場合には(S220:NO)、S210に移行する。一方、待機時間が経過した場合には(S220:YES)、設定車速演算処理を一旦終了する。
また、S210にて、許可スイッチ16および不許可スイッチ17の何れかが操作された場合には(S210:YES)、S230にて、許可スイッチ16が操作されたか否かを判断する。ここで、許可スイッチ16が操作されていない場合には(S230:NO)、不許可スイッチ17が操作されたと判断して、設定車速演算処理を一旦終了する。一方、許可スイッチ16が操作された場合には(S230:YES)、S240にて、車間制御ECU2に記憶されている設定車速を、S170で設定された提案設定車速に変更して、設定車速演算処理を一旦終了する。
このように構成された車間制御ECU2は、自車両より先行して走行する先行車両が存在する場合には、先行車両に追従して自車両を走行させる追従走行制御を実行し、先行車両が存在しない場合には、予め設定された設定車速で自車両を走行させる定速走行制御を実行する。
車間制御ECU2は、自車両の前方と後方を撮影した画像データをカメラ12から取得するとともに、レーダ装置11からターゲット情報を取得し、提案設定車速を設定するために、制限速度を示す数字を抽出するとともに、旋回時制限車速と交通流速を算出する(S10〜S30,S60〜S80,S110〜S130)。
車間制御ECU2は、制限速度を示す数字、旋回時制限車速および交通流速に基づいて、提案設定車速を設定する(S40,S90,S140,S160,S170)。
車間制御ECU2は、ヘッドアップディスプレイ26に、設定された提案設定車速を表示させる(S180)。
車間制御ECU2は、ヘッドアップディスプレイ26が提案設定車速を表示した後に、許可スイッチ16から許可信号が入力されたか否かを判断する(S210〜S230)。
車間制御ECU2は、許可信号が入力されたと判断した場合に、設定車速を、提案設定車速が示す値に変更する(S240)。
このように構成された車間制御ECU2は、自車両の周辺の状況に基づいて提案設定車速を設定する。このため、車間制御ECU2は、提案設定車速が、自車両の周辺を走行している周辺車両の車速に対して遅過ぎたり速過ぎたりするという事態の発生を抑制することができる。
そして車間制御ECU2は、提案設定車速を自車両の運転者に報知し、許可信号を取得した後に、設定車速を、提案設定車速が示す値に変更する。このため、車間制御ECU2は、運転者に対して提案設定車速を提案し、運転者がこの提案設定車速に同意する旨を示す指令を取得した後に、設定車速を、提案設定車速が示す値に変更することができる。これにより、車間制御ECU2は、許可スイッチ16を操作するという簡便な動作を運転者に行わせることで、設定車速を変更するか否かを判断することができる。
以上より、車間制御ECU2は、運転を行っている運転者に煩雑な動作を行わせることなく、定速走行制御の実行中において周辺車両に対して遅過ぎたり速過ぎたりすることのない車速で自車両を走行させることができる。
また車間制御ECU2は、自車両の周辺に設置された速度制限標識が示す制限速度に基づいて、提案設定車速を設定する(S40,S170)。運転者は、通常、速度制限標識が示す制限速度を超えない速度で車両を走行させる。このため、車間制御ECU2は、制限速度に基づいて提案設定車速を設定することにより、提案設定車速が、自車両の周辺を走行している周辺車両の車速に対して遅過ぎたり速過ぎたりするという事態の発生を抑制することができる。
また車間制御ECU2は、自車両が走行している道路における前方のカーブを自車両が走行する場合において自車両に作用する横加速度が予め設定された上限横加速度となるときの自車両の車速(すなわち、旋回時制限車速)に基づいて、提案設定車速を設定する(S90,S170)。運転者は、通常、カーブに到達する前に、安全にカーブを走行することができる速度まで車両を減速させる。このため、車間制御ECU2は、上記の旋回時制限車速に基づいて提案設定車速を設定することにより、提案設定車速が、自車両の周辺を走行している周辺車両の車速に対して遅過ぎたり速過ぎたりするという事態の発生を抑制することができる。
また車間制御ECU2は、自車両の周辺を走行している車両の流れの速度(交通流速)に基づいて、提案設定車速を設定する(S140,S170)。これにより、車間制御ECU2は、提案設定車速が、自車両の周辺を走行している周辺車両の車速に対して遅過ぎたり速過ぎたりするという事態の発生を抑制することができる。
また車間制御ECU2は、自車両の車速が、設定された提案設定車速と比較して、予め設定された超過判定車速以上大きい場合に、警報ブザー13を動作させる(S190,S200)。これにより、車間制御ECU2は、自車両の車速が周辺車両の車速に対して速過ぎる可能性があることを運転者に知らせ、設定車速を、提案設定車速が示す値に変更することを運転者に促すことができる。
以上説明した実施形態において、車間制御ECU2は本発明における車両制御装置、S10〜S30,S60〜S80,S110〜S130の処理は本発明における情報取得手段、S40,S90,S140,S160,S170の処理は本発明における車速設定手段である。
また、S180の処理は本発明における報知制御手段、S210〜S230の処理は本発明における変更判断手段、S240の処理は本発明における変更手段である。
また、制限速度を示す数字、旋回時制限車速および交通流速は本発明における車速設定用情報、ヘッドアップディスプレイ26は本発明における報知装置、警報ブザー13は本発明における警報装置、S190,S200の処理は本発明における警報制御手段である。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
また、上記実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
2…車間制御ECU、11…レーダ装置、12…カメラ、16…許可スイッチ、26…ヘッドアップディスプレイ

Claims (5)

  1. 自車両より先行して走行する先行車両が存在する場合には、前記先行車両に追従して前記自車両を走行させる追従走行制御を実行し、前記先行車両が存在しない場合には、予め設定された設定車速で前記自車両を走行させる定速走行制御を実行する車両制御装置(2)であって、
    前記自車両の周辺の状況を示す周辺情報を取得し、取得した前記周辺情報を用いて、前記設定車速として前記自車両の運転者に対して提案する車速である提案設定車速を設定するために予め設定された車速設定用情報を取得する情報取得手段(S10〜S30,S60〜S80,S110〜S130)と、
    前記情報取得手段により取得された前記車速設定用情報に基づいて、前記提案設定車速を設定する車速設定手段(S40,S90,S140,S160,S170)と、
    前記自車両の運転者に報知する報知装置(26)に、前記車速設定手段により設定された前記提案設定車速を報知させる報知制御手段(S180)と、
    前記報知装置が前記提案設定車速を報知した後に、前記設定車速の変更を指示する変更指令を取得したか否かを判断する変更判断手段(S210〜S230)と、
    前記変更指令を取得したと前記変更判断手段が判断した場合に、前記設定車速を、前記提案設定車速が示す値に変更する変更手段(S240)とを備える
    ことを特徴とする車両制御装置。
  2. 前記車速設定用情報は、前記自車両の周辺に設置された速度制限標識が示す制限速度を含む
    ことを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。
  3. 前記車速設定用情報は、前記自車両が走行している道路における前方のカーブを前記自車両が走行する場合において前記自車両に作用する横加速度が予め設定された上限横加速度となるときの前記自車両の車速を含む
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両制御装置。
  4. 前記車速設定用情報は、前記自車両の周辺を走行している車両の流れの速度である交通流速を含む
    ことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車両制御装置。
  5. 前記自車両の車速が、前記車速設定手段により設定された前記提案設定車速と比較して、予め設定された超過判定車速以上大きい場合に、警報を前記運転者へ発する警報装置(13)を動作させる警報制御手段(S190,S200)を備える
    ことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の車両制御装置。
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