JP5262292B2 - 車両用減速制御装置及びその方法 - Google Patents
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Description
本発明の課題は、自車両位置を正しく検出できない場合でも、適切に減速制御を行うことである。
(第1の実施形態)
先ず第1の実施形態を説明する。
(構成)
第1の実施形態は、本発明に係る車両用減速制御装置を搭載した後輪駆動車両である。この後輪駆動車両は、自動変速機とコンベンショナルディファレンシャルギヤとを搭載し、前後輪とも左右輪の制動力を独立制御可能な制動装置を搭載している。
また、この車両は、前後加速度Yg及び横加速度Xgを検出する加速度センサ16、ヨーレイトφ´を検出するヨーレイトセンサ17、アクセルペダルの踏込み量、すなわちアクセル開度θtを検出するアクセル開度センサ18、ステアリングホイール21の操舵角δを検出する操舵角センサ19、マスタシリンダ3の出力圧、すなわちマスタシリンダ液圧Pmを検出するマスタシリンダ圧センサ20、各車輪5FL〜5RRの回転速度、及び所謂車輪速度Vwi(i=fl,fr,rl,rr)を検出する車輪速度センサ22FL〜22RRを搭載している。これらセンサ等は、検出した検出信号等を制駆動力コントロールユニット8に出力する。
前輪駆動の場合
V=(Vwrl+Vwrr)/2
後輪駆動の場合
V=(Vwfl+Vwfr)/2
・・・(1)
ここで、Vwfl,Vwfrは左右前輪それぞれの車輪速度である。Vwrl,Vwrrは左右後輪それぞれの車輪速度である。この(1)式では、従動輪の車輪速の平均値として車速Vを算出している。本実施形態では、後輪駆動の車両であるので、後者の式、すなわち前輪の車輪速度により車速Vを算出する。
Rj=f1(Xj−1,Yj−1,Xj,Yj,Xj+1,Yj+1) ・・・(2)
ここで、関数f1は、3つのノード点の座標から旋回半径を算出するための関数である。旋回半径Rjが負値の場合、左旋回を示し、旋回半径Rjが正値の場合、右旋回を示す。例えば、図4は、各ノード点Nj(ノード点番号)について得られる旋回半径Rj(図中●印)の例を示す。
Vrj=√(Yglimt・|Rj|) ・・・(3)
ここで、許容横加速度Yglimtは所定値であり、例えば0.3gである。また、運転者が選択切り替えスイッチにより許容横加速度Yglimtを設定することもできる。この(5)式によれば、許容横加速度Yglimtが大きくなるほど、目標車速Vrは大きくなる。また、各ノード点を通過するように、各ノード点の間を等間隔に区分する補完点を作成し、その作成した補完点毎に目標車速を算出することもできる。
Xgsj=(V2−Vrj 2)/(2・Lnj)
=(V2−Yglmit・|Rj|)/(2・Lj) ・・・(4)
Xgsmin=min(Xgsj) ・・・(5)
ここで、関数minは、各ノード点での目標減速度Xgsjから、最小値の目標減速度Xgsjを抽出するための関数である。この(5)式により、制御対象となるノード点(目標ノード点)を検出するための最小目標減速度Xgsminを得ることができる。
Vrr=f2(Xgsmin)・t ・・・(6)
ここで、関数f2は、最小目標減速度Xgsminの変化を制限する関数である。例えば、変化を制限する変化量リミッタを例えば0.01G/secとする。また、関数f2は、Xgsminが大きくなるほど、目標車速指令値Vrrを大きくなる。tは時間(サンプリングタイム)を示す。この(6)式によれば、目標車速指令値Vrrは、変化量リミッタと時間tに応じた分だけ変化する。すなわち、この(6)式により、減速度の変化量リミッタを付加した目標車速指令値を算出する。
続いてステップS9において、車速指令値演算部48は、減速制御作動開始判断を行う。車速指令値演算部48は、例えば併有する機能(減速制御の作動開始を判断する機能)により、減速制御作動開始判断を行う。具体的には、車速指令値演算部48は、前記ステップS6で算出した最小目標減速度Xgsminが減速制御作動判断用しきい値Xgsth2未満になったとき(Xgsmin<Xgsth2)、減速制御を作動開始させる判断を行う。車速指令値演算部48は、減速制御を作動させる判断をしたとき、減速制御作動フラグflg2を1に設定する(flg2=1)。例えば、減速制御作動判断用しきい値Xgsth2は、実験値、経験値又は理論値である。
続いてステップS11において、トルク配分制御演算部50は、トルク配分を算出する。具体的には、トルク配分制御演算部50は、前記ステップS10で算出した目標加減速度をブレーキトルクとエンジントルクとで実現するように、ブレーキトルクとエンジントルクのトルク配分を算出する。詳しくは、次のように算出する。
Ps=Kb・Xg* ・・・(7)
ここで、Kbはブレーキ諸元等より定まる定数である。この(7)式によれば、目標加減速度Xg*が大きくなるほど、制御目標液圧Psが大きくなる。そして、この制御目標液圧Pcを前後輪用の各目標制動液圧Psfr,Psrrにより実現する(例えば、Psfr=Psrr=Ps/2)。
Trqds=f3(Acc)−f4(Ps) ・・・(8)
ここで、関数f3(Acc)は、アクセル開度Accに応じて目標駆動トルクTrqdsを算出するための関数である。f4(Ps)は、制御目標液圧Pcにより発生が予想させる制動トルクを算出するための関数である。
Trqds=f3(Acc) ・・・(9)
以上より、自動減速制御が作動している場合、アクセル開度Accと自動減速制御の制御量f4(Ps)に応じて、目標駆動トルクTrqdsを算出する((8)式)。これにより、自動減速制御の作動中に運転者がアクセル操作してもエンジン出力を絞って加速できなくしている。また、自動減速制御が作動していない場合、アクセル開度Accに応じて、目標駆動トルクTrqdsを算出する((9)式)。
Xgsh=f5(Xgsmin) ・・・(10)
Xgsh(=f5(Xgsmin))=Xgsh−Δxgsh ・・・(11)
ここで、Δxgshは定数である。この(11)式によれば、変更最小目標減速度Xgshは、図7の演算処理の繰り返し回数に応じて徐々に減少していく。このようなことから、例えば、変更最小目標減速度Xgshの変化度合いが所定の度合いになるように、Δxgshを設定する。例えば、減速制御を介入したときの一般的な最小目標減速度Xgsminの減少割合よりも大きく減少するように、Δxgshを設定する。
動作及び作用は次のようになる。
先ず、図3に示す処理により、車両走行中、車両用減速制御装置は、各種データを読み込み(前記ステップS1)、車速Vを算出する(前記ステップS2)。また、車両用減速制御装置は、自車両前方の各ノード点の旋回半径Rjを算出し、その算出した各ノード点の旋回半径Rjを基に、各ノード点での目標車速Vrjを算出する(前記ステップS3、ステップS4)。さらに、車両用減速制御装置は、各ノード点での目標車速Vrjを基に、各ノード点での目標減速度Xgsjを算出する(前記ステップS5)。そして、車両用減速制御装置は、各ノード点での目標減速度Xgsjから最小値の目標減速度Xgsminを検出し、その検出した最小目標減速度Xgsminを基に、目標車速指令値Vrrを算出する(前記ステップS6、ステップS7)。さらに、車両用減速制御装置は、目標車速指令値Vrrを基に目標加減速度Xg*を算出し、その算出した目標加減速度Xg*を基に、ブレーキトルクとエンジントルクのトルク配分(Ps,Trqds)を算出する(前記ステップS10、ステップS11)。一方、車両用減速制御装置は、最小目標減速度Xgsminを基に、警報作動開始判断及び減速制御作動開始判断を行う(前記ステップS8、ステップS9)。そして、車両用減速制御装置は、警報作動開始判断及び減速制御作動開始判断の判断結果(flg1及びflg2の状態)を基に、警報及び減速制御を実施する(前記ステップS12)。
なお、この第1の実施形態を次のような構成により実現することもできる。
また、この第1の実施形態では、最小目標減速度Xgsmin又は変更最小目標減速度Xgshを基に警報作動開始判断や減速制御作動開始判断を行う場合を説明した。これに対して、他の判断基準により警報作動開始判断や減速制御作動開始判断を行うこともできる。すなわち例えば、目標車速指令値Vrrを用いて警報作動開始判断や減速制御作動開始判断を行うこともできる。
また、この第1の実施形態では、車両と該車両前方のカーブとの位置関係を検出し、その検出した車両前方のカーブに応じた減速度で行う車両の減速制御が、該位置関係の検出状態に起因してばらつく可能性があるとき、その可能性に応じた制御内容で、車両前方のカーブに対応して減速制御を作動させる車両用減速制御方法を実現している。
第1の実施形態における効果は次のようになる。
(1)自車両位置の検出状態に起因して減速制御がばらつくと判定したとき、その検出状態によるものとは異なる制御内容で減速制御を作動させている。具体的には、最小目標減速度Xgsminから変更最小目標減速度Xgshに変更して、その変更最小目標減速度Xgshを基に減速制御を作動させている。これにより、自車両位置を正しく検出できず、自車両位置情報がばらつくようなときでも、その自車両位置情報によるものとは異なる制御内容にすることで、適切に減速制御を作動させることができる。
(5)自車両と車両前方のカーブとの位置関係、車両前方のカーブの旋回半径、及び走行路の道路勾配の少なくとも何れかを基に、所定時間を決めている。これにより、自車両と車両前方のカーブとの位置関係、車両前方のカーブの旋回半径、及び走行路の道路勾配といった具体的な走行環境に適合させて、変更最小目標減速度Xgshに基づく減速制御を作動させることができる。
(7)最小目標減速度Xgmin(絶対値)が所定値よりも小さいとき、減速制御がばらつくと判定している。これにより、簡単かつ的確に減速制御のばらつきを検出できる。
(8)自車両と車両前方のカーブとの距離が所定値よりも大きいとき、減速制御がばらつくと判定している。これにより、簡単かつ的確に減速制御のばらつきを検出できる。
第2の実施形態を説明する。
(構成)
第2の実施形態は、前記第1の実施形態と同様に、本発明に係る車両用減速制御装置を搭載した後輪駆動車両である。
第2の実施形態の車両の構成は、前記第1の実施形態と同様に、前記図1に示す構成になる。図16は、第2の実施形態における処理手順を示す。同図に示すように、第2の実施形態では、前記第1の実施形態の場合と同様に、基本的な処理については、前記図3に示した処理と同様である。しかし、第2の実施形態では、前記ステップS6の処理とステップS7の処理との間に新たなステップS31の処理を設けている。そして、制駆動力コントロールユニット8は、ステップS31の処理を実現するために、前記図8と同様に、目標減速度変更部61を備える。ここで、図16に示す処理において、前記図3の演算処理に付してある符号(ステップ番号)と同一の符号(ステップ番号)を付してある処理については、特に言及しない限りは該図3の演算処理と同一である。
Xgsh=f6(Xgsmin) ・・・(12)
ここで、所定値は、実験値、経験値又は理論値である。例えば、所定値を減速制御作動判断用しきい値Xgsth2とすることができる。また、関数f6は、最小目標減速度Xgsminを予め決めている値(リセット値)である変更最小目標減速度Xgshに設定するための関数である。
Xgsh=Xgsh−Δxgsh ・・・(13)
ここで、Δxgshは定数である。この(13)式によれば、変更最小目標減速度Xgshは、図16の演算処理の繰り返し回数に応じて徐々に減少していく。このようなことから、例えば、変更最小目標減速度Xgshの変化度合いが所定の度合いになるように、Δxgshを設定する。例えば、減速制御を介入したときの一般的な最小目標減速度Xgsminの減少割合よりも大きく減少するように、Δxgshを設定する。
動作及び作用は次のようになる。特に第2の実施形態では、図16に示す処理により、車両用減速制御装置は、変更最小目標減速度Xgshが減速制御作動判断用しきい値Xgsth2以下になったとき、最小目標減速度Xgsminを変更最小目標減速度Xgshにしている(前記ステップS31)。
図17(a)は、第2の実施形態における減速制御作動フラグflg2と変更最小目標減速度Xgshとの関係を示す。同図(a)に示すように、最小目標減速度Xgsminが減少してきて、減速制御作動判断用しきい値Xgsth2に達したとき、変更最小目標減速度Xgshを算出する。そして、その変更直後から、変更最小目標減速度Xgshは、徐々に減少するようになる。そして、この変更最小目標減速度Xgshを基に算出する目標車速指令値Vrrも(前記(6)式参照)、徐々に減少するようになる。このとき、変更最小目標減速度Xgshが減少し始めたときに(Xgsh<Xgsth2)、減速制御作動フラグflg2が1になり、減速制御を開始する(前記ステップS12参照)。その減速制御は、前述のように、徐々に減少する目標車速指令値Vrrを基に行うことになる。この減速制御では、目標車速指令値Vrrに応じて目標制御液圧が発生するようになる。
すなわち、この第2の実施形態では、最小目標減速度Xgsminが所定値(例えば減速制御作動判断用しきい値Xgsth2)以下になったとき、直ちに最小目標減速度Xgsminを変更最小目標減速度Xgshに設定している(前記(12)式、(13)式参照)。これに対して、最小目標減速度Xgsminが所定値(例えば減速制御作動判断用しきい値Xgsth2)以下になったとき、最小目標減速度Xgsminを変更最小目標減速度Xgshまで徐々に増加させることもできる。このようにすることで、前記図17(b)に示すように、減速制御作動フラグflg2が1になるタイミングを遅くすることができる。
図18は、到達時間とリセット値との関係を示す。同図に示すように、到達時間が短い領域では、到達時間が長くなるほど、リセット値を大きくする。そして、到達時間が長い領域では、到達時間にかかわらず、リセット値を一定に保つ。すなわち、概略として、到達時間が大きくなるほど、リセット値を大きくする。
例えば、以上のような到達時間、前方カーブ旋回半径、車速差及び道路勾配の組み合わせで、リセット値を決定することもできる。この場合、例えば、到達時間、前方カーブ旋回半径、車速差及び道路勾配に重み付けをして、リセット値を決定することもできる。
この第2の実施形態における効果は次のようになる。
(1)自車両位置の検出状態に起因して減速制御がばらつくと判定したとき、その検出状態によるものとは異なる制御内容で減速制御を作動させている。具体的には、最小目標減速度Xgsminから変更最小目標減速度Xgshに変更して、その変更最小目標減速度Xgshを基に減速制御を作動させている。これにより、自車両位置を正しく検出できず、自車両位置情報がばらつくようなときでも、その自車両位置情報によるものとは異なる制御内容にすることで、適切に減速制御を作動させることができる。
(3)最小目標減速度Xgsminを変更最小目標減速度Xgshに変更することで、減速制御の介入タイミングを遅らせる一方で、変更最小目標減速度Xgshの変化度合いを所定の度合いにしている。具体的には、自車両位置情報によるものよりも大きい減少割合で、変更最小目標減速度Xgshを減少させている。これにより、減速制御の介入タイミングを遅らせた場合でも、車両前方カーブに対して必要分を確保した適切な減速度をもって、自車両を減速させることができる。
(5)自車両と車両前方のカーブとの位置関係、車両前方のカーブの旋回半径、及び走行路の道路勾配の少なくとも何れかを基に、変更最小目標減速度Xgshを決めている。これにより、自車両と車両前方のカーブとの位置関係、車両前方のカーブの旋回半径、及び走行路の道路勾配といった具体的な走行環境に適合させて、変更最小目標減速度Xgshに基づく減速制御を作動させることができる。
第3の実施形態を説明する。
(構成)
第3の実施形態は、前記第1の実施形態と同様に、本発明に係る車両用減速制御装置を搭載した後輪駆動車両である。
第3の実施形態の車両の構成は、前記第1の実施形態と同様に、前記図1に示す構成になる。図22は、第3の実施形態における処理手順を示す。同図に示すように、第3の実施形態では、前記第1の実施形態の場合と同様に、基本的な処理については、前記図3に示した処理と同様である。しかし、第3の実施形態では、前記ステップS9の処理とステップS10の処理との間にステップS41の処理を設けている。そして、制駆動力コントロールユニット8は、ステップS41の処理を実現するために、図23に示すように、減速制御開始判断変更部71を備える。ここで、図22に示す処理において、前記図3の演算処理に付してある符号(ステップ番号)と同一の符号(ステップ番号)を付してある処理については、特に言及しない限りは該図3の処理と同一である。また、図23において、前記図2の構成部に付してある符号と同一の符号を付してある構成部の処理については、特に言及しない限りは該図2の構成部の処理と同一である。
動作及び作用は次のようになる。特に第3の実施形態では、図22に示す処理により、車両用減速制御装置は、最小目標減速度Xgsminが減速制御作動判断用しきい値Xgsth2未満になったとき、減速制御作動フラグflg2を零に設定する。そして、車両用減速制御装置は、この設定状態(flg2=0)を所定時間保持して、所定時間保持した後、減速制御作動フラグflg2を1に設定する(前記ステップS41)。
すなわち、この第3の実施形態では、減速制御作動フラグflg2を1に設定するタイミングを遅らせている。これに対して、減速制御作動判断用しきい値Xgsth2を変更することもできる。すなわち、制御変動判定部62が減速制御が変動すると判定したときに、減速制御作動判断用しきい値Xgsth2を小さい値に変更する。このようにすることでも、減速制御作動フラグflg2を1に設定するタイミングを遅らせていることと同等な作用を得ることができる。
また、減速制御作動フラグflg2を零に保持する所定時間を固定値とすることもでき、前記図10〜図13を用いて説明したように、所定時間(保持時間)を、自車両と車両前方のカーブとの位置関係、車両前方のカーブの旋回半径や走行路の道路勾配等といった自車両の走行環境を基に決定することができる。
この第3の実施形態における効果は次のようになる。
(1)自車両位置の検出状態に起因して減速制御がばらつくと判定したとき、その検出状態によるものとは異なる制御内容で減速制御を作動させている。具体的には、減速制御の介入タイミングを遅らせて、最小目標減速度Xgsminを基に減速制御を作動させている。これにより、自車両位置を正しく検出できず、自車両位置情報がばらつくようなときでも、その自車両位置情報によるものとは異なる制御内容にすることで、適切に減速制御を作動させることができる。
(3)減速制御作動判断用しきい値Xgsth2を変更して、減速制御の介入タイミングを遅らせている。このように、減速制御作動判断用しきい値Xgsth2を変更するといった簡単な処理により、減速制御の介入タイミングを遅らせることができる。
(5)自車両と車両前方のカーブとの位置関係、車両前方のカーブの旋回半径、及び走行路の道路勾配の少なくとも何れかを基に、所定時間を決めている。これにより、自車両と車両前方のカーブとの位置関係、車両前方のカーブの旋回半径、及び走行路の道路勾配といった具体的な走行環境に適合させて、最小目標減速度Xgsminに基づく減速制御を作動させることができる。
Claims (13)
- 車両と該車両前方のカーブとの位置関係を検出する位置関係検出手段と、
前記位置関係検出手段が検出した前記位置関係に応じた減速度で前記車両を減速制御する車速制御手段と、
前記位置関係検出手段の検出状態に起因して、前記車速制御手段による減速制御がばらつくか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記減速制御がばらつくと判定したとき、前記位置関係検出手段の検出結果によるものとは異なる制御内容で、車両前方のカーブに対応して減速制御を前記車速制御手段により作動させる制御内容変更手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記位置関係に応じた減速度が、該減速度に対応して決めてある所定のしきい値よりも小さいとき、前記減速制御がばらつくと判定することを特徴とする車両用減速制御装置。 - 車両と該車両前方のカーブとの位置関係を検出する位置関係検出手段と、
前記位置関係検出手段が検出した前記位置関係に応じた減速度で前記車両を減速制御する車速制御手段と、
前記位置関係検出手段の検出状態に起因して、前記車速制御手段による減速制御がばらつくか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記減速制御がばらつくと判定したとき、前記位置関係検出手段の検出結果によるものとは異なる制御内容で、車両前方のカーブに対応して減速制御を前記車速制御手段により作動させる制御内容変更手段と、
を備え、
前記判定手段は、車両と車両前方のカーブとの距離が、該距離に対応して決めてある所定のしきい値よりも大きいとき、前記減速制御がばらつくと判定することを特徴とする車両用減速制御装置。 - 前記制御内容変更手段は、前記位置関係検出手段が検出した前記位置関係に応じた減速度を所定時間保持した後、該減速度を基に前記減速制御を作動させることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用減速制御装置。
- 前記制御内容変更手段は、予め決めている減速度で前記減速制御を作動させることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の車両用減速制御装置。
- 前記制御内容変更手段は、前記位置関係検出手段が検出した前記位置関係に応じた作動開始タイミングよりも遅い作動開始タイミングで前記減速制御を作動開始させることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の車両用減速制御装置。
- 前記車速制御手段は、前記位置関係検出手段が検出した前記位置関係に応じた減速度と所定のしきい値とを比較して、前記減速制御を作動開始させており、
前記制御内容変更手段は、前記所定のしきい値を変更することで、前記位置関係検出手段が検出した前記位置関係に応じた作動開始タイミングよりも遅い作動開始タイミングで前記減速制御を作動開始させることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の車両用減速制御装置。 - 前記制御内容変更手段は、前記位置関係検出手段が検出した前記位置関係に応じた作動開始タイミングとは異なる作動開始タイミングで前記減速制御を作動させたときには、前記位置関係に応じた減速度変化の割合とは異なる割合で減速度を変化させることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の車両用減速制御装置。
- 前記制御内容変更手段は、車両の走行環境に応じて、前記制御内容を異ならせることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の車両用減速制御装置。
- 前記車両の走行環境は、車両と車両前方のカーブとの位置関係、車両前方のカーブの旋回半径、及び走行路の道路勾配の少なくとも何れかであることを特徴とする請求項8に記載の車両用減速制御装置。
- 車両と該車両前方のカーブとの位置関係を検出する位置関係検出手段と、
前記位置関係検出手段が検出した前記位置関係に応じた減速度で前記車両を減速制御する第1車速制御手段と、
前記位置関係検出手段の検出結果とは異なる基準で、車両前方のカーブに対応して前記車両を減速制御する第2車速制御手段と、
前記位置関係検出手段の検出状態に起因して、前記第1車速制御手段による減速制御がばらつくか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記減速制御がばらつくと判定したとき、前記第1車速制御手段から前記第2車速制御手段に切り替えて、前記減速制御を作動させる制御内容変更手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記位置関係に応じた減速度が、該減速度に対応して決めてある所定のしきい値よりも小さいとき、前記減速制御がばらつくと判定することを特徴とする車両用減速制御装置。 - 車両と該車両前方のカーブとの位置関係を検出する位置関係検出手段と、
前記位置関係検出手段が検出した前記位置関係に応じた減速度で前記車両を減速制御する第1車速制御手段と、
前記位置関係検出手段の検出結果とは異なる基準で、車両前方のカーブに対応して前記車両を減速制御する第2車速制御手段と、
前記位置関係検出手段の検出状態に起因して、前記第1車速制御手段による減速制御がばらつくか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記減速制御がばらつくと判定したとき、前記第1車速制御手段から前記第2車速制御手段に切り替えて、前記減速制御を作動させる制御内容変更手段と、
を備え、
前記判定手段は、車両と車両前方のカーブとの距離が、該距離に対応して決めてある所定のしきい値よりも大きいとき、前記減速制御がばらつくと判定することを特徴とする車両用減速制御装置。 - 車両と該車両前方のカーブとの位置関係を検出し、その検出した車両前方のカーブに応じた減速度で行う車両の減速制御の減速度が、該減速度に対応して決めてある所定のしきい値よりも小さいとき、前記減速制御がばらつく可能性があると判定し、その可能性に応じた制御内容で、車両前方のカーブに対応して減速制御を作動させることを特徴とする車両用減速制御方法。
- 車両と該車両前方のカーブとの位置関係を検出し、車両と車両前方のカーブとの距離が、該距離に対応して決めてある所定のしきい値よりも大きいとき、前記車両前方のカーブに応じた減速度で行う車両の減速制御がばらつく可能性があると判定し、その可能性に応じた制御内容で、車両前方のカーブに対応して減速制御を作動させることを特徴とする車両用減速制御方法。
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