JP4012675B2 - 走行制御装置及び制動力制御方法 - Google Patents

走行制御装置及び制動力制御方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行制御装置及び制動力制御方法にかかり、特に、先行車両と自車両との車間情報に基づいて自車両を制動する走行制御装置及び制動力制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の情報機器の発展に伴って、車両等の移動体に搭載される電子機器は多様性に富み、各種情報を元にした走行が可能になってきている。例えば、乗員の衝撃を緩衝するためのエアバッグ装置や車両の制動力を支援するABS装置が知られている。また、最近では、予め定めた走行パターンで車両を自動的に走行制御する自動走行装置(所謂オートクルーズドコントロール、以下ACCという)を備えた車両も増加している。
【0003】
ところで、ACCは、基本的な動作としては一定速度を維持しつつ走行させるためのものであり、加速減速は乗員の指示によって実施される。従って、概ね一定速度で車両を走行させることが可能なすいている状態の高速道路等の有料道路には適するものの、高速道路であっても混雑している場合には一定速度を維持して走行することは困難であるため、このような状態で作動させることは好ましくない。このため、先行車両に自車両を追従走行できる走行速度調整装置が提案されている(特開平9−323628号公報参照)。この技術では、一定の車間距離を維持させるため、接近した車間距離となった場合にエンジンブレーキによる減速の許容を超えたときに、制動装置(ブレーキ装置)を作動させて減速させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ACCによる走行時における制動力を確認するためには、先行車両と自車両の双方を実際に走行させて検査しなければならない。
【0005】
本発明は、上記事実を考慮して、車両を実際に走行させることなく制動力を検査することができる走行制御装置及び制動力制御方法を得ることが目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、自車両を制動するための制動手段と、前記制動手段を制御する制動制御手段と、先行車両と自車両との車間情報に基づいて前記制動制御手段に制動指示する車間制御手段を備えた走行制御装置において、前記車間制御手段からなされる制動指示に対応する制動指示を入力するための入力手段と、前記入力手段よって制動指示されたときに、前記車間制御手段から前記制動制御手段へ自車両に制動力を発生させることを表す擬似信号を出力する擬似信号発生手段と、を備えたことを特徴とする。
【0007】
本発明の走行制御装置は、自車両を制動するための制動手段を備えている。また、前記制動手段を制御する制動制御手段と、先行車両と自車両との車間情報に基づいて前記制動制御手段に制動指示する車間制御手段を備えている。制動手段は、所謂ブレーキ装置であり、このブレーキ装置を制動制御手段が制御することで自車両の減速制御を行う。入力手段は、車間制御手段からなされる制動指示に対応する制動指示を入力するためのものである。この入力手段により制動指示された場合には、擬似信号発生手段によって、自車両に制動力を発生させることを表す擬似信号を、車間制御手段から制動制動手段へ出力する。このように、擬似信号の発生によって制動手段を作動させることができるので、車両を実際に走行させることなく制動力を発生させることができる。
【0008】
前記入力手段は、自車両に搭載された予め定めたスイッチであり、前記スイッチによる複数操作により制動指示を入力することを特徴とする。
【0009】
車両において、制動指示を入力するのは、新規なパーツを追加することも可能であるが、既存のパーツ(スイッチ)を用いることで、部品点数の増加を抑制できる。ところが、乗員の操作によって制動指示が入力されたのでは、乗員の意図しない挙動を車両が示す場合がある。そこで、自車両に搭載された予め定めたスイッチを用いて、そのスイッチによる予め定めた複数操作により制動指示を入力するようにすれば、通常の乗員の操作による制動指示の入力を避けることが可能となる。
【0010】
前記走行制御装置は、次の制動力制御方法によるものである。詳細には、自車両を制動するための制動手段と、前記制動手段を制御する制動制御手段と、先行車両と自車両との車間情報に基づいて前記制動制御手段に制動指示する車間制御手段を備えた走行制御装置の制動力制御方法であって、前記車間制御手段からなされる制動指示に対応する制動指示を入力し、前記制動指示がなされたときに、前記車間制御手段から前記制動制御手段へ自車両に制動力を発生させることを表す擬似信号を出力することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態は、工場出荷時の車両に対して実施される検査工程で、車両性能のうち制動力の確認(ブレーキ検査)を行う検査システムに本発明を適用したものである。
【0012】
図1には、本実施の形態の検査システム10の概念構成を示した。本実施の形態の検査システム10は、車両12を一定位置に保持しつつ制動力を検出するための慣性力装置20を備えており、慣性力装置20は、コンピュータを含んで構成されたブレーキテスタ制御装置18に接続されている。車両12には、車両内機器14が搭載されている(詳細は後述)。ブレーキテスタ制御装置18は、検査システム10における確認段階の指示入力のための指示装置が接続されている。また、慣性力装置20の上部には、自走(図1の例では矢印F方向に走行すること)による車両12が位置される。この車両12の後方位置には、車両12の後部、特に車両12のストップランプ16を撮影するためのカメラ24が設置されている。このカメラ24には、車両12内の乗員が目視可能な車両12の前方位置に設置されたモニタ26が接続されている。
【0013】
図2には、車両12に搭載された車両内機器14の概念構成を示した。車両内機器14は、スロトル制御やミッション制御等の制御を行うエンジンECU34を備えている。エンジンECU34は、各種センサや駆動装置に接続されている。図2における各種センサや駆動装置の例では、車速センサ50、ブレーキスイッチ52、アクセルセンサ54、クルーズスイッチ56、ダイアグ58、電子スロットル60、ETCソレノイド62がエンジンECU34に接続されている。
【0014】
エンジンECU34は、他のECUとして、車両の挙動を制御するビークル・スタビリティ・コントロールECU(以下、VSC・ECUという)36に接続されている。VSC・ECUはABSやトラクションコントロール(以下、TRCという)等の車両の制動制御を含むものであり、低μ路の横スベリ等を防止するため、ヨーレイトや操舵角に応じてタイヤの回転力を制御するためのものである。ABSは、周知のように車輪と路面との間に生じるスリップ状態やタイヤのロック状態を回避するために、タイヤ毎に制動力やタイヤの回転停止力等を制御するものである。
【0015】
このVSC・ECU36は、各種センサやパーツに接続されている。図2における各種センサやパーツの例では、ステアリングセンサ64、ヨーレートセンサ66、ブレーキアクチュエータ(以下、ブレーキACTという)68、VSC用ブザー70に接続されている。なお、VSC・ECU36は、他のECUと情報授受するために、ボデーLAN44(詳細は後述)にも接続されている。
【0016】
また、エンジンECU34は、その他のECUとして、車間制御ECU32に接続されている。車間制御ECU32には、主に先行車両との車間距離を予め定めた所定距離に維持する車両の挙動制御を行うものであり、先行車両との車間距離を検出するレーザ・レーダ・センサ30に接続されている。
【0017】
さらに、エンジンECU34は、他のECUや電子機器と情報授受するために、ボデーLAN44に接続されている。ボデーLAN44は、車両12内の電子機器とネットワーク接続により、情報授受(ボデー多重通信)するための通信回線である。図2の例では、ボデーLAN44には、他のECUとして、PAD・SW・ECU38、コンビECU42、及びD席J/B・ECU40が接続されている。PAD・SW・ECU38には、車間切替スイッチが接続されている。コンビECU42には、ワイパスイッチ76が接続されている。D席J/B・ECU40にはテールスイッチ74及びストップランプ72が接続されている。
【0018】
また、ボデーLAN44には、他の電子機器として、メータ・ディスプレイ80、及びレインセンサ78が接続されている。
【0019】
次に、上記の構成による主要な各ECUの関係及び授受する情報を説明する。
【0020】
車間制御ECU32は車間を制御するためにレーザ・レーダ・センサ30から先行車両情報を入手できる(図2の▲1▼)。この先行車両情報には、距離、相対速度等の情報がある。なお、車間制御ECU32は、レーザ・レーダ・センサ30から診断情報や他情報(ダイアグ)を入手することができる(図2の▲2▼)。一方、レーザ・レーダ・センサ30は、車間制御ECU32から現在車速や走行路の曲率(推定R)を入手できる。
【0021】
また、車間制御ECU32はエンジンECU34へ車間制御のための各種情報を送信できる(図2の▲3▼)。一例として、目標加減速度、ブレーキシフトダウン要求、表示データ、ダイヤグ、警報要求がある。一方、車間制御ECU32はエンジンECU34から各種情報を受信できる(図2の▲4▼)。一例としては、クルーズスイッチ情報、操舵角度、現在車速、記憶車速がある。
【0022】
エンジンECU34は、VSC・ECU36から操舵角度、ヨーレートを受信できる(図2の▲6▼)。一方、エンジンECU34は、VSC・ECU36へ各種情報を送信できる(図2の▲5▼)。一例として、警報要求、ブレーキ要求、要求減速Gがある。このVSC・ECU36は、ストップランプの点灯指示を表す情報をボデーLAN44へ送信することもできる(図2の▲9▼)。これを受けて、D席J/B・ECU40はストップランプ72を点灯させることができる。
【0023】
また、エンジンECU34は、ボデーLAN44から各種情報を受信できる(図2の▲8▼)。一例として、テールスイッチ74の状態を表すテール信号、ワイパスイッチ76の状態を表すワイパ信号、車間距離を設定するための車間切替スイッチ82の状態を表す車間切替信号、レインセンサ78の状態を表すレインセンサ信号がある。一方、エンジンECU34は、ボデーLAN44へメータ/ディスプレイ80へ表示させるための表示データを送信できる(図2の▲7▼)。
【0024】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
図3には、本実施の形態のブレーキ検査の流れを示した。
【0025】
まず、ステップ100において、ヨーレートセンサ及びGセンサの基準点(0点)を設定する。この基準点設定は、VSCやABSの機能による車両の挙動の基準を定めるためのものである。次のステップ102では、レーザ・レーダ・センサ30の光軸調整が実施される。レーザ・レーダ・センサ30は、車両12の前方の先行車両に対する車間距離を検出する装置であり、この車間距離を正確に検出するためにはレーザ・レーダ・センサ30の光軸と車両12の進行方向とを正確に調整する必要がある。従って、レーザ・レーダ・センサ30の光軸調整は、車両12の進行方向に正確に一致させる調整である。
【0026】
次のステップ104では、オートクルーズ機能の確認が行われる。上述のように、オートクルーズ機能は、車速を設定値に維持しつつ走行させる機能であり、車両12を走行させて確認する。この場合、車両12を移動させずに一定速度で走行させることが可能な装置(所謂シャシダイナモ)へ車両12を搬送し、その装置上で設定した車速での走行がなされるかを確認する。なお、このステップ104では、車輪速センサ検査も実行される。この車輪速センサ検査は、車両12を設定速度で走行させたときの車輪の回転速度が、正確に検出されるかを検査するものである。
【0027】
以上の前処理が終了すると、次のステップ106で、車両12を検査システム10(図1)の慣性力装置20上へ移動させる。これにより、ブレーキ検査の準備が終了する。
【0028】
次のステップ108ではABS制動検査が実施される。まず、車両12の乗員(ドライバ)は慣性力装置20上へ車両12が到達すると、指示装置22によってABS制動検査を行うことを、ブレーキテスタ制御装置18へ指示する。これを受けてブレーキテスタ制御装置18はABS制動検査モードに設定され、車速を所定速度まで上昇させて制動させるABS制動検査が実行される。このようにして、車両12側とブレーキテスタ制御装置18側との間が連携される。この検査では制動距離が検出され、その検出値によりABS制動が正しく機能しているか否かを確認することができる。
【0029】
ABS制動検査が終了すると、次のステップ110においてTRC機能検査が実施される。この検査への移行は車両12の乗員(ドライバ)による指示装置22による指示によってなされる。これにより、ブレーキテスタ制御装置18はTRC機能検査モードに設定され、TRC機能検査が実行される。この検査では車輪の空転が検出され、その検出値によりTRC機能が正しく機能しているか否かを確認することができる。
【0030】
以上の検査が終了すると、オートクルーズドコントロール(ACC)におけるブレーキ検査へ移行する。すなわち、車両12の乗員(ドライバ)は、指示装置22によってACCブレーキ検査を行うことを、ブレーキテスタ制御装置18へ指示する。これを受けてブレーキテスタ制御装置18はACCブレーキ検査モードに設定される。そして、ステップ112において、車両12の乗員(ドライバ)は、車両12に搭載されたスイッチを操作して、車両12がACCブレーキ検査待機モードへ移行される。
【0031】
この乗員によるスイッチ操作のACCブレーキ検査待機モードへの移行指示は、車両12の通常の機器操作との混同を避けるため、複数スイッチ作動の組み合わせや信号を組み合わせて行うことが好ましい。例えば、次の条件に一致したときにのみ、車両12側はACCブレーキ検査待機モードへ移行する。
<条件>
・クルーズスイッチ56がオン
・ブレーキスイッチ52がオン(ブレーキペダルが踏み込まれている)
・車速が所定値以下(例えば5km/h以下、または停止状態である)
・レーザ・レーダ・センサ30が搭載されている
・ダイアグ58によりテストモードである信号が入力されている
・以上の項目が全て真であるときに、一定時間(例えば3秒)以内にクルーズスイッチ56でキャンセル操作が所定回数(例えば3回)以上、実行された
なお、キャンセル操作とは、通常のオートクルーズの解除を指示する操作である。
【0032】
上記条件により車両12側がACCブレーキ検査待機モードへ移行したことを、乗員に報知するため、車両内のメータ/ディスプレイ80に、ACCブレーキ検査待機モードへ移行したことを表示させ視覚的に報知する。なお、VSC用ブザー70を鳴らして音響的に報知するようにしてもよく、視覚的な報知と音響的な報知を組み合わせても良い。
【0033】
上記ACCブレーキ検査待機モードへ移行した後に、乗員によるスイッチ操作の指示により、次のステップ114において、車両12側がACCブレーキ検査モードに移行される。このACCブレーキ検査モードへの移行指示は、例えば、クルーズスイッチ56でキャンセル操作を所定回数(例えば3回)以上実行する指示がある。なお、この際には、車両12は、予め定めた所定の低速度(例えば5km/h)で走行しているものとする。
【0034】
ACCブレーキ検査モードに移行すると、車間ECU32は、エンジンECU34を介してVSC・ECU36へブレーキ指示信号(擬似信号)を送信する。
【0035】
VSC・ECU36では、次のステップ116において、ブレーキ指示信号(擬似信号)を受信すると、ブレーキACT68を駆動する。これによって制動力が発生する。このとき生じた制動力を、次のステップ118でブレーキテスタ制御装置18側において測定する。すなわち、慣性力装置20において制動力を測定することができる。
【0036】
次のステップ120では、ブレーキ制動時のストップランプ72点灯確認を乗員に促す。この確認は、モニタ26への表示等の視覚的報知や音声やブザー等の音響的報知により促すことができる。すなわち、VSC・ECU36はブレーキACT68を駆動するとき、ボデーLAN44を介してD席J/B・ECU40へストップランプ72の点灯指示信号を送信する。このとき、ストップランプ72の点灯状態は、乗員が直接目視することができない。本実施の形態では、車両12の後方を、カメラ24によって撮影し、その画像をモニタ26へ表示している。従って、乗員は、車両12から降車することなく、着座状態でモニタ26を目視するのみにより、ストップランプ72の点灯状態を確認することができる。なお、ストップランプ72の点灯状態を確認できないときは別途処理をしたり、後の再調整に移行させる指示をしたりする。
【0037】
次のステップ122では、制動力の確認を乗員に促す。この確認は、モニタ26への表示等の視覚的報知や音声やブザー等の音響的報知により促すことができる。ここでは、ブレーキテスタ制御装置18側で測定した制動力を基準値と比較し、その比較結果を表示し、これを乗員が確認する。なお、測定された制動力が基準範囲外の場合には、その旨(不合格)を表示して別途処理を促したり、後の再調整に移行させる指示をしたりする。
【0038】
なお、制動力について、予め定めた所定の低速度(例えば5km/h)で走行しているときの許容範囲内(例えば0.1G〜0.2G)の測定値の対応関係は、高速走行や通常走行の車速に対する制動力の対応関係と、相関関係にあることが、予め実験的に求められている。
【0039】
次のステップ124では、ブレーキ検査モードの終了指示を乗員に促す。この終了指示は、モニタ26への表示等の視覚的報知や音声やブザー等の音響的報知により促すことができる。ブレーキ検査モードの終了指示は、クルーズスイッチ56をオフにすることで実行することができる。
【0040】
ブレーキ検査が終了すると、次のステップ126で、車両12を検査システム10(図1)の慣性力装置20から離間(搬送)させ、次のステップ128において他の処理が実行され、本処理を終了する。
【0041】
なお、ブレーキ検査待機モードやブレーキ検査モードから通常のモードへの移行は、クルーズスイッチ56をオフにすること、イグニッションをオフにすること、車速が予め定めた速度(例えば10km/h)を超えたこと、ダイアグ58によりテストモードである信号が解除されたことで実行することができる。
【0042】
次に、上記のブレーキ検査の流れを含む主要な各ECUの関係及び作動をさらに説明する。
【0043】
図4に示すように、上述したクルーズスイッチ56などの操作入力により、エンジンECU34は、ブレーキ検査待機モードの第1段階へ移行する。この段階では、エンジンECU34は、通常モードからブレーキ検査待機モードへ移行すると共に、ブレーキ検査待機モードへ移行したことを乗員に音響的に報知するためにVSC・ECU36へ信号を送信する。この後に、エンジンECU34は、ブレーキ検査待機モードの第2段階へ移行する。この段階では、エンジンECU34は、ブレーキ検査待機モードへ移行したことを乗員に視覚的に報知するためにメータ/ディスプレイ80へ信号を送信する。
【0044】
以上のように、ブレーキ検査待機モードへ移行すると、上述したように再度クルーズスイッチ56などの操作入力により、エンジンECU34は、ACCブレーキ検査モードの第1段階へ移行する。この段階では、エンジンECU34は、待機モードから検査モードへ移行すると共に、車両12に制動力を生じさせるために、車間ECU32へ信号を送信する。これを車間ECU32は受信し、検査モードへ移行して、ブレーキ指示信号(擬似信号)を、エンジンECU34を介してVSC・ECU36へ送信する。VSC・ECU36は、エンジンECU34からのブレーキ指示信号(擬似信号)を受信して、ブレーキACT68を作動させて制動を実施する。
【0045】
この後、エンジンECU34は、検査モードから待機モードへ移行して、ACCブレーキ検査モードの第1段階を終了し、第2段階へ移行する。この第2段階は、他の確認処理等のために、ブレーキ検査が終了したことを表すフラグをセットする。このフラグは、ブレーキ検査モードに属する情報としてメモリ領域を確保し、記憶させることにより参照可能にすることができる。
【0046】
以上説明したように、本実施の形態では、制動力の確認(ブレーキ検査)を行う検査システム(ブレーキテスタ)においてACCのブレーキ操作を実施させているので、新規に検査工程や検査装置を設けることなく、従来の装置を共用できる。すなわち、ブレーキ検査は、シャシダイナモにおける検査で実施するのではなく、VSC機能のセンサ検知が可能な状態であるときに、ブレーキテスタで実施できる。
【0047】
このブレーキテスタでは、低速走行で実施できるので、車両を高速走行つつ制動力を検知したり、新規な構造変更を要求するものではない。
【0048】
また、車両側にあっては、ブレーキ指示信号(擬似信号)を、車間ECU32から、エンジンECU34を介してVSC・ECU36へ送信するのみで、検査工程を実現できる。このため、車間ECU32から、エンジンECU34を介してVSC・ECU36へ到達する信号経路の伝達性を確実に検証することができる。従って、車間ECU32と、VSC・ECU36とが離間した位置であっても、この間の信号授受の確実性を、容易に検証することが可能となる。
【0049】
また、車間ECU32から出力される制動力の指示が正確にブレーキACTに反映されているか(制動力が発生しているか)を検証することができる。従って、制動指示に対する制動力の対応関係を容易に確認することができる。これによって、ECUが1つであっても、指示に対する駆動(制動)が正確であることの確認が容易となる。
【0050】
さらに、ブレーキ検査が実行されているときに、ブレーキランプを点灯させているが、これをカメラで撮影し、車両内に着座したまま視認できるように、モニタで乗員へ向けて提示できる。これによって、乗員が確認のために降車して車両の後方に移動しつつ目視により確認するという処理を省略でき、検査工程の簡便化を図ることができる。
【0051】
この場合、モニタに制動力を表示して、ブレーキ検査の実行確認と共に、その制動力の確認も同時に行うようにすることもできる。
【0052】
ブレーキ検査への移行は、乗員による車載されたスイッチ操作やセンサの検出値の組み合わせによるため、新規に特殊な装置やセンサを追加する必要はない。また、所定のスイッチ操作やセンサの検出値の組み合わせによる複雑化を図り、一定の条件下でのみモードが移行されるので、通常の走行時に検査への移動が実施されることを防止することができる。また、モードの解除の条件についても、通常の走行状態を考慮して、車速の上限値やスイッチ操作の特異性を規定しているので、容易に解除可能である。
【0053】
さらに、検査終了時に、ブレーキ検査が終了したことを表すフラグをセットするので、他の検査工程であっても、このフラグを参照するのみでブレーキ検査が実施されたか否かを判別でき、複数段の検査確認を容易にすることができる。
【0054】
なお、上記実施の形態では、機能別にECUを別個の構成とした場合を説明したが、本発明は複数のECUを用いた場合に限定されるものではない。すなわち、1つのECUで処理する場合についても適用が可能である。また、上記のECUの機能に限定されるものでもない。すなわち、制動力検査が必要な各種装置への適用が可能である。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、入力手段による制動指示の入力で、擬似信号発生手段が自車両に制動力を発生させることを表す擬似信号を、車間制御手段から制動制御手段へ出力し、擬似信号の発生によって制動手段を作動させることができるので、車両を実際に走行させることなく制動力を発生させることができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る検査システムの概念構成を示すブロック図ある。
【図2】 本発明の実施の形態に係る検査システムについて車両側の制御機器の概念構成を表すブロック図である。
【図3】 本発明の実施の形態にかかる検査システムにおけるブレーキ検査の流れを示すフローチャートである。
【図4】 本発明の実施の形態にかかる検査システムにおけるブレーキ検査の流れを含む主要な各ECUの関係及び作動の説明図である。
【符号の説明】
10 検査システム
12 車両(自車両)
14 車両内機器(走行制御装置)
16 ストップランプ
18 ブレーキテスタ制御装置
20 慣性力装置
22 指示装置
24 カメラ
26 モニタ
30 レーザ・レーダ・センサ
32 車間制御ECU
34 エンジンECU
36 VSC・ECU(制御手段)
44 ボデーLAN
50 車速センサ
52 ブレーキスイッチ
54 アクセルセンサ
56 クルーズスイッチ(入力手段)
58 ダイアグ
64 ステアリングセンサ
66 ヨーレートセンサ
68 ブレーキアクチュエータ(制動手段)
72 ストップランプ
80 メータ・ディスプレイ
82 車間切替スイッチ

Claims (3)

  1. 自車両を制動するための制動手段と、前記制動手段を制御する制動制御手段と、先行車両と自車両との車間情報に基づいて前記制動制御手段に制動指示する車間制御手段を備えた走行制御装置において、
    前記車間制御手段からなされる制動指示に対応する制動指示を入力するための入力手段と、
    前記入力手段よって制動指示されたときに、前記車間制御手段から前記制動制御手段へ自車両に制動力を発生させることを表す擬似信号を出力する擬似信号発生手段と、
    を備えたことを特徴とする走行制御装置。
  2. 前記入力手段は、自車両に搭載された予め定めたスイッチであり、前記スイッチによる複数操作により制動指示を入力することを特徴とする請求項1に記載の走行制御装置。
  3. 自車両を制動するための制動手段と、前記制動手段を制御する制動制御手段と、先行車両と自車両との車間情報に基づいて前記制動制御手段に制動指示する車間制御手段を備えた走行制御装置の制動力制御方法であって、
    前記車間制御手段からなされる制動指示に対応する制動指示を入力し、
    前記制動指示がなされたときに、前記車間制御手段から前記制動制御手段へ自車両に制動力を発生させることを表す擬似信号を出力する
    ことを特徴とする制動力制御方法。
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