JPH0411524A - 車両速度制御装置 - Google Patents

車両速度制御装置

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Publication number
JPH0411524A
JPH0411524A JP2112339A JP11233990A JPH0411524A JP H0411524 A JPH0411524 A JP H0411524A JP 2112339 A JP2112339 A JP 2112339A JP 11233990 A JP11233990 A JP 11233990A JP H0411524 A JPH0411524 A JP H0411524A
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JP
Japan
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vehicle
distance
speed
automobile
inter
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Pending
Application number
JP2112339A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Kakinami
俊明 柿並
Takashi Hida
飛田 隆司
Atsushi Sato
淳 佐藤
Mitsuyoshi Saiki
斉木 充義
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0411524A publication Critical patent/JPH0411524A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は原動機を搭載した車両の速度制御に関し、特に
、車両速度(以下車速)を設定値に維持するように、あ
るいは車間距離を所要値に維持するように、原動機を加
、減速する速度制御装置に関する。
(従来の技術) 車両を、ドライバ(運転者)が指定した速度で定速走行
するための技術の1つが特開昭62−153531号公
報に開示されている。比較的に走行車両が多い道路では
、比較的に高速の定速走行をすると前方車両との距離(
車間距離)が安全距離よりも短くなることが多い。特開
昭64−66712号公報に開示の定速走行制御では、
車両上にビデオカメラを備えて車両前方を撮像し、撮影
画面より画像処理により、車両(以下自車)の走行レー
ンの境界線を摘出しかつ該走行レーン上の前方車両を摘
出して車間距離を演算し、前方車両との間に、安全距離
を置くために、車間距離が所定値以下になると減速を行
なう。
(発明が解決しようとする課題) 上述の定速走行制御は、自車の走行速度をドライバの意
志により設定した値に定めることを基本としているのが
、比較的に走行車両が多い(走行車両密度が高い)道路
では、自軍の任意の速度よりもむしろ、道路上の車両の
総体の流れ速度に合致した速度で走行するのがドライバ
の疲労が少くしかも他車に危険を与える可能性が少い。
本発明は、比較的に走行車両が多い道路において車両の
流れに従って円滑に自動速度制御による走行をすること
を目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 車両の前方を撮影する撮像手段(10〜17.CPUI
) 。
撮像手段(10〜17.CPUI)が撮影した画面より
該車両の走行レーンの前方車両の距離(La)を算呂す
る距離演算手段(CPU2)、および、車両に搭載され
た原動機を加、減速する手段(pcv 、 vpに)、
を備える車両速度制御装置において: 面表示手段(CRTI) ;面表示手段(CRTI)に
前記撮像手段が撮影した画面を、それに前記前方車両を
指す指標(ARO)を重畳して表示する手段(CPL1
2) ;車間距離制御を指示する入力手段(5M?) 
;および、面表示手段(CRTI)に前方車両および指
#I(ARO)を表示しているときの入力手段(Sn2
)による車間距離制御の指示に応答して、距離演算手段
(CPU2)が算出した距離(La)に対応してそれが
長いと車両に搭載された原動機を加、減速する手段(P
CV、VPM)を加速に、短いと減速に定める車間距離
制御を開始する車間距離制御手段(CPU2) ;を備
えることを特徴とする車両速度制御装置。
なお、カッコ内の記号は、図面に示し後述する実施例の
対応要素又は対応事項を示す。
(作用) 撮像手段(10〜17.CPUI)が車両の前方を撮影
し、距離演算手段(CPU2)が撮影画面より該車両の
走行レーンの前方車両の距離(La)を算出する。距離
演算手段(CPU2)が距離を算出した前方車両を指す
指標(ARO)を重畳した撮像画面が1面表示手段(C
RTI)に表示される。
しかして、面表示手段(CRTI)に前方車両および指
標(ARO)を表示しているときに入力手段(Sシフ)
が車間距離制御を指示すると、車間距離制御手段(CP
U2)が、距離(La)に対応してそれが長いと車両に
搭載された原動機を加、減速する手段(PCV、VPM
)を加速に、短いと減速に定める車間距離制御を開始す
る。すなわち面表示手段(CRTI)に指標(ARO)
を付して表示している前方車両に追従する車間距離調整
走行を行なう。
したがって、混んでいる道路区間では車間距離制御で車
両速度を自動制御する自動走行を行なうことができる。
ドライバは、面表示手段(CRTI)に前方車両が現わ
れ、かつこれに指標が付されているときに、入力手段(
5117)を操作するだけで、この車間距離制御を設定
しうる。
車間距離制御では、距離演算手段(CPU2)が算出し
た車間距離(La)が設定値(L)になるように車両が
加、減速されるが、撮像手段(10〜17.CPUI)
が自車走行レーン上に前方車両を捕捉し、面表示手段(
CRTI)上にこの捕捉を示す指標を付しているときに
、入力手段(5117)の車間距離制御の指示に応答す
るので、撮像手段とドライバの両者の認識に基づいて車
間距離制御が開始される。仮に面表示手段(CRT 1
)に示された前方車両が、ドライバが視認している前方
車両と異なるとか、ドライバの判断からは不適である場
合には、ドライバは入力手段(Sn2)を操作しないの
で、ドライバに不本意な車間距離制御が開始されること
がない。一方、ドライバが入力手段(Sn2)を操作し
ても、撮像手段が前方車両を捕捉していない(前方車両
を示す指標の表示がない:適切な車間距離検出ができて
いない)ときには、車間距離制御が開始されないので、
制御エラーとなり得るような車間距離制御は起動されな
い。
すなわち、ドライバの視認判断と撮像系を検出端とする
自動速度制御系の検出とが合致する場合のみ車間距離制
御が開始されるので、信頼性が高い車間距離制御が実現
する。
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の
実施例の説明より明らかになろう。
(実施例) 第1a図に本発明の一実施例のシステム構成を示す。こ
の実施例は、エンジンを搭載した車両(自軍)の進行方
向を監視し前方車両までの距離(車間距離)に応じて自
軍の速度制御を行なう速度制御装置である。この装置で
は、マイクロプロセッサCPUIおよびマイクロプロセ
ッサCPU2により、ビデオカメラ15による車両進行
方向の映像を処理して、自車レーン、自車レーン上の障
害(前方車両、障害物)、障害との距It(車間距離)
、および、障害に対する自軍の相対速度を、検出および
演算し、映像をドライバの視認を容易にするために単純
化してCRTIに表示すると共に、定速走行制御装置1
20マイクロプロセツサCPU3 (第1e図)で、障
害(以下前方車両とのみ表現する)との距離(車間距離
)および前方車両に対する自軍の相対速度の相関に応じ
て走行速度(目標値)を設定し、目標値をキャラクタデ
イスプレィ2に表示し、実走行速度が目標値に合致する
ように、車両上エンジンのスロットルバルブの開閉を行
なう。スロットルバルブの閉駆動による減速では減速が
不足する場合には自動変速制御装置3にシフトダウン指
令を発して自動変速機のシフトダウンによる高エンジン
ブレーキで大きい減速を行なう。
ビデオカメラ15は、この実施例では、車両のフロント
ウィンドウ中央上部の車室内に設置されており、車両前
方のシーンを撮影する。第1b図および第1c図(第1
b図のIC−IC断面図)に、ビデオカメラ15の装着
態様を示す。ビデオカメラ15は、インサイドミラー6
(ドライバ用のバックミラー)の支持アーム5に装着さ
れている6支持アーム5は略Y形であり、その幹部がら
1つの、車両前方方向に突出する分岐枝に渡って、撮像
カメラ15の電気ケーブルを通す貫穴24およびエアー
を通す貫穴25が形成されている。もう1つ、下方に突
出する分岐枝にインサイドミラー6が支持されている。
車両の前方方向に突出する分岐枝の、貫穴24に連続す
る比較的に大径の貫大内に、車両の前方方向から、レン
ズ26.ビデオカメラ15およびビデオカメラコントロ
ーラ14が配設さtており、コントローラ14に接続し
た電気ケーブルが貫穴24を通って、支持アーム5の幹
部の上端にあるコネクタ27に接続されている。エアー
を通す貫穴25の上端は空気調和装置(図示せず)に接
続されたエアーパイプ3oにコネクタ31を介して接続
されている。貫穴25の他端は、フロントウィンドウガ
ラス8に対向して開いている。支持アーム5の、フロン
トガラス8に向って突出する分岐枝の先端には、概略が
ラッパ状のゴム製のフード28の小径開口端が結合され
ており、先端の大径開口端は、吸盤のようにフロントガ
ラス8に圧接されている。このフード28により、レン
ズ26とフロントガラス8の間の空間すなわち車外前方
を撮映するための光路空間が実質上閉じられており、車
外の空間および車内空間とも実質上遮断されている。フ
ード28には、貫穴25を通してフード28内に吹込ま
むた空気を車内に逃がすための小穴29が開けられてい
る。貫穴25を通ってフード28の内空間に入ったエア
ーは、小穴29を通ってフード28がら出るので、フー
ド内においてフロントガラス8の内表面およびレンズ2
6の外表面の結露(曇り)の原因となる水分を除去する
。すなわちフロントガラス8の内表面およびレンズ26
の外表面の防曇効果をもたらす。なお、フード28は弾
力性があり、支持アーム5とフロントガラス8の、一方
の振動の他方への伝播を遮断する。空気調和装置からの
、清浄化した空気が、ダクトにより案内され、エアーパ
イプ30を通して貫穴25に供給される。レンズ26お
よびビデオカメラ15が、第1b図に示すようにワイパ
ー7がクリーニングする領域を通して車両前方を狙って
いるので、レンズ26前方のフロントガラス8の外表面
のよごれ、雨滴等は、ワイパー7の駆動により除去され
る、 再度第1a図を参照する。ビデオカメラ15は、2次元
イメージセンサであり、その映像信号はA/Dコンバー
タ16により各画素毎に256階調のデジタル画像信号
に変換され、1フレーム512×512画素のイメージ
メモリ17に書込まれる。
CPUIは、ビデオカメラコントローラ14を介してビ
デオカメラ15の絞りおよび映像信号の出力等を制御し
、A/Dコンバータ16の入出力およびイメージメモリ
17の書込み処理等を同期制御する。
CPU2は、イメージメモリ17の画信号を処理して、
出力バッファメモリ18に書込む。メモリ18は表示用
の1フレ一ム分の画信号を記憶するためのものである。
デイスプレィコントローラ19には、カラーCRTIを
駆動するCRTドライバ20.速度表示用のキャラクタ
デイスプレィ2を駆動する表示ドライバ21.ブザー4
を駆動するブザードライバ22が接続されている。
CPU2は、イメージメモリ17の画信号を処理して、
走行レーン(の両側の境界線)の切出し、走行レーンの
前方車両の切出し、前方車両の(自軍からの)距離の演
算、前方車両と自軍との相対速度の演算等々の画像処理
および各種演算を実行し、CRTIに、第3a図に示す
画面を表示する。
これらの画像処理および演算等は、前記特開昭64−6
6712号号公報に開示したものであるので1本書での
詳細な説明は省略する。なお、表示画面において、進行
方向の映像および前方車両を指すテンプレートAROは
色分は表示する。第3a図の画面の下部4欄の文字表示
域の情報は、定速走行制御装置13のマイクロプロセッ
サCPU3から与えられるものである。キャラクタデイ
スプレィ2およびブザー4の駆動はCPU2が行なうが
そのための表示情報およびブザー駆動指示はCPU3が
CPU2に与える。
第1d図に、車両のドライバ席の前方のインスツルメン
トパネルの外観を示す。カラーCRTIおよびデイスプ
レィ2は、インスッルメントクラスタに収納および装備
されている。
再度第1a図を参照すると、ROMI 1には制御プロ
グラムが格納されており、RAM12には処理中のパラ
メータが格納される。パスコントローラ10は、構成各
部相互間のデータ転送、アドレス転送等を制御する。
定速走行制御装置12の構成を第1e図に示す。
装置12の主体であるマイクロプロセッサCPU3の入
力ポートP1〜Pitには、インターフェイス回路IO
Cを介して、スイッチIGS、 511〜51110が
接続され、入力ポートP12およびPI3にはソレノイ
ドドライバSDRおよびモータドライバMDRがそれぞ
れ接続されている。各スイッチの内容は次の通これらの
スイッチのうち、スイッチ5114〜SV7は。
ステアリングホイールWHLのセンタ部に配置されてい
る。なお、ステアリングホイールWHLに結合されてい
るステアリングシャフトは、固定軸に回転自在に支持さ
れた中空軸となっており、このセンタ部は該固定軸に固
着されているのでステアリングホイール3が回動しても
その姿勢は変化しない。
スイッチ5WIOは磁気感応のリードスイッチであり、
その近傍には、車軸に結合された4極の永久磁石NAG
が配設さ九ている。永久磁石NAGは車軸と同じ回転速
度で回転する。LPはストップランプである。
スイッチSWIの一端は、エンジンキースイッチIGS
を介して車上バッテリBATのプラス極に接続され、他
端はストップランプLPを介して接地されている。スイ
ッチSW1の両端は、それぞれインターフェイス回路1
0Cを介してマイクロプロセッサCPU3の入力ポート
P1およびP2に接続されている。スイッチSWIが接
(閉:オン)となると、異常のない場合にはボートPI
の入力レベルは変化せずにP2の入力レベルが低レベル
Lがら高レベルHにかわるが、バッテリ電圧ラインのフ
ユーズが溶断した場合には、ボートP2の入力レベルは
変化せずにPlのレベルがHからLとなる。
スイッチSW2〜5WIOの一端は全て接地されている
。つまり、各スイッチが接(閉:オン)になるとそれぞ
れがインターフェイス回路IOCを介して接続されてい
る入力ポートP3〜P9がLになる。なお、pHは外部
割込み入力ポートであり、CPU3は、pHがHからL
に反転する毎に外部割込処理を実行して、この割込処理
によりスイッチ5WIOの開閉周期を検出し、検出した
周期より車速を算出し、車速レジスタに書込む。
図示しない車両上エンジン周りには、バキュームポンプ
と、エア流路切り換えソレノイド弁PCvおよびダイア
フラムを備えてスロットルバルブを開閉駆動するアクチ
ュエータとが装備されている。
バキュームポンプにはモータVPMが備わっており、モ
ータVPMの付勢時にはその出力ポートに負圧を発生す
る。エア流路切り換えソレノイド弁PCvの電気コイル
の付勢時には、ダイアフラムの入力ポートとバキューム
ポンプの出力ポートとが連通ずる。ソレノイド弁PCV
の電気コイルの非付勢時には、ダイアプラムの入力ポー
トと大気とが連通する。CPU3は、スロットルバルブ
開度を増す(車速を高くする)ときには、モータVPM
およびソレノイド弁PCvに通電してダイアフラム室内
の負圧を高くし、スロットルバルブ開度を一定に維持す
る(車速を一定に維持する)ときにはモータVPMを消
勢しソレノイド弁PCvの通電を継続する。スロッ)−
ルバルブ開度を低くする(車速を下げる)ときにはモー
タVPMおよびソレノイド弁PC■を消勢してダイアフ
ラム室内に大気圧を供給する。ソレノイドドライバSD
RはCPU3の指示に応答してソレノイド弁PCvの電
気コイルを付勢/消勢し、モータドライバMDRはCP
U3の指示に応答してモータVPNを付勢/消勢する。
なお上述のアクチュエータの構造および車速調整のため
の上述の付勢/消勢は、前記特開昭62−153531
号公報に開示したものであるので、本書での詳細な説明
は省略する。
定速走行制御装置!12のマイクロプロセッサCPU3
は大略で、「待機モード」、rロックオンモード」、「
車間距離制御モード」および「定速走行モード」、の4
つの制御モードの処理又は制御を行なう。
これらのモード間の遷移条件と遷移方向の関係を、第2
a図にはブロックで示し、第2b図には表で示す。なお
第2b図には各モードのときのCRTIの表示画像の内
容と、モード間遷移時のブザー報知態様をも示す。
第3b図に、モード間遷移時のブザー報知態様のそれぞ
れのブザー付勢タイミングを示し、第3b図に、ドライ
バに注意をうながすためにCRTIの画面の特定画像を
点滅さゼる、表示タイマlおよび表示タイマ2の点滅タ
イミングを示す。第5a図へ第7図に、CPU3の制御
動作を示す。以下、これらの図面を参照して、CPU3
の上記各モードの制御動作を説明する。
(1)待機モード(第5a図) エンジンキースイッチIGSが閉じられて安定化電源R
VCが回路各部に定電圧を与えると、CPU3に電源が
入りかつ電源オンリセットが作用し、CPU3はその入
出力ボートおよび内部メモリ。
カウンタ、レジスタ等の初期化を行なう(第5a図のス
テップ1:以下カッコ内ではステップという語を省略す
る)。この初期化で定速走行制御の解除を指示する信号
と同じ信号が、ソレノイドドライバSDRおよびモータ
ドライバMDHに出力さ九、ダイアフラムによるスロッ
トルバルブの開駆動はなく、ドライバ(運転者)のアク
セル操作によって車両は走行する。CRTlの表示はな
い。
CPU3は、車速が低速リミット以−L、高速リミット
以下かつスイッチSWが閉(オン)の条件が成立するの
を待つ(第5a図の2〜8)。
この条件が成立すると、アラーム1をセットしく9)、
rロックオンモード」に進む、アラーム1は、第3b図
に示すように一度短時間だけブザー4を付勢するもので
ある。アラーム1のセットでは、ブザー付勢タイマをス
ター1− L、、CPUIにブザー付勢スターl−を出
力し、タイマ割込を許可する。
CPUIはブザー付勢スタート信号に応答してアラーム
ドライバ22に通電指示信号を出力する。
CPU3はその後、ブザー付勢タイマがタイムオーバす
ると、第7図に示すタイマ割込TIPを実行して、CP
UIにブザー付勢ストップを出力する。
(n)ロックオンモード(第5b図&第5C図)このモ
ードでは、ドライバ(運転者)にシステムの動作状態を
表示する。すなわち、CRTIにrA、o、J (第3
a図)のみを表示しかつアラーム指示情報(アラーム1
,2又は3)を消去(クリア)する(第5b図の10〜
12)。
また、「車間距離制御モード」又は「定速走行モード」
からこの「ロックオンモード」に遷移して来たときのた
めに、自動速度制御を解除(アクチュエータ解放=PC
V、VPMをオフ)する(第5b図(7)13)。
これにより、スロットルバルブが速度自動制御系(のア
クチュエータ)で駆動されているときには、その駆動が
解除され、ドライバによるアクセル操作によってのみ車
両を走行させることができる。
CPU3は、車速を低速リミットおよび高速リミットと
比較して(第5b図の15,16)、車速がそれらの間
にあるとCPU2に、画像処理を指示する。
CPU2は、それが画像処理により単純化および明瞭化
した車両前方の映像をCRTIへ表示し、かつ、算出し
た車間距離データ、相対速度データ、ならびに自軍がレ
ーン境界をまたいでいるか否か等の走行情報をCPU3
に与える(第5b図の17)。この処理の内容を第6図
に示す。CRTlの画面には、自車前方のシーンと、自
軍走行レーン上に前方車両がある場合にはそれの視認を
助けるテンプレートAROと、文字欄のrA、D、Jと
が表示される。遠距離リミット以内に前方車両を検出し
ないときには、テンプレートAR○は表示しない。テン
プレートと前方車両を表示するときには、「テンプレー
ト」と「前方車両」の表示点滅を指定する表示タイマ1
がセットされ、そしてアラーム2がセットされる(第5
c図の18〜22)。これにより、第3a図に示す画面
のテンプレートAR○と前方車両ブロックが第3c図に
示す表示タイマ1のモードで点滅し、かつブザー4が第
3b図に示すアラーム2タイマモードで間欠鳴動する。
車速が低速リミット以下又は高速リミット以上になると
、あるいはスイッチSW3がオフ(開)になると、「待
機モード」に戻る。スイッチ5113のオフに応答して
「待機モード」に戻るときには、アラーム1をセットす
る(第5b図の14〜16,31)。
CPU3は、「ロックオンモード」にあってしかも車間
距離が近距離リミット以上かつ遠距離リミット以下であ
るときには、スイッチSv6又はSn2がオン(閉)に
なるのを待っている(第5b図の14〜第5C図の24
)。
なお、スイッチSW4〜7はいずれもワンタッチスイッ
チ(押下されているときのみ閉で、押下刃がなくなると
開に復帰するモーメンタリスイッチ)である、ドライバ
(運転者)は、車間距離自動制御走行をしたいときには
、前方車両との車間距離と自軍車速が望むもののときに
スイッチSV7をワンタッチ操作する。また、定速走行
をしたいときには、自軍車速が望むもののときにスイッ
チ5116をワンタッチ操作する。
スイッチSW7がオンになると、CPU3は、アラーム
1をセットしく第5C図の25)、そのときの車速を基
準車速レジスタに書込み(26)、そのときの車間距離
を基準距離レジスタに書込んで(27)、「車間距離制
御モード」に進む。
スイッチ5116がオンになると、CPU3は、アラー
ム1をセットし、そのときの車速を基準車速レジスタに
書込んで(29)、「定速走行モード」に進む。
(m)車間距離制御モード(第5d図、第5e図&第5
f図)CPU3はまず、CRTIの画面の文字欄のrA
、D、J、r車間距離」および「前方車両」の表示をC
PU2に指示し、かつ「定速走行」の表示消去を指示し
、アラーム指示情報をリセットする(第5d図の32〜
34)。次に、基準車速レジスタのデータと基準距離レ
ジスタのデータより減速度αを算出する。
減速度αの数例を第4b図に示す、車間距離L(■)は
、一般に車速v(K■/h)に対する制動距離(該車速
でブレーキを踏んでから安全に停止するまでの走行距離
)に基づいて定められ、減速度をaとすると、L=V”
 /(2α)で表わされる。日本では通常V = 10
0 Km/hならi、 =100 m 、60 Kmな
ら40謬の車間距離を取るように、例えば自動車教習所
で教えられているが、これはαを0.4gと想定してい
るからである。ところが道路走行では1例えばドライバ
の危険判定の遅、速、危険判定をしてからブレーキ踏込
みまでの遅、速、およびブレーキ踏込みからブレーキの
きき始めまでの遅、速などに加えて、道路それぞれの摩
擦係数の相違があると共に、自軍がブレーキをかけるの
は前方車両がブレーキをかけてから後であることが多く
前方車両もブレーキをかけて即座に停止することなくあ
る程度進行するので、ドライバによっては、般にいわれ
る上述の車間距離より長い車間距離で運転したり、ある
いは短い車間距離で運転したりする。
ドライバのこのような傾向を、この実施例では。
ドライバがスイッチSW7を操作したときの車速(基準
車速レジスタの値)および車間距離(基準車間距離レジ
スタの値)で推定する。
この場合、速度が一値である。ところが前方車両は増速
、減速をし、これに対応して目標車間距離も長、短に更
新しなければならない。もしそうでないなら、前方車両
が増速すると自軍も増速し車間距離は前値と同じで、高
速でも短い車間距離の追尾走行になって危険性が高くな
るとか、低速で長い車間距離の追従走行になって次々に
割込車を許し割込車がある度に自車が減速して行くとか
の問題を生じうる。
そこでこの実施例では、CPU3は、 L=V” / (2α) のVに、第5c図のステップ26で書込んだ、基準車速
レジスタの車速を、またLに、第5c図のステップ27
で書込んだ基準車間距離レジスタのブタを代入して、α
を算出する。すなわちドライバの前方車両追従走行傾向
(基準車速レジスタの内容十基準車間距離レジスタの内
容)から推定される車間距離演算式L=V” /(2α
)を推定する(第5d図の35)。そして安全性を高め
るため、算出したαを許容最大値と比較し、前者が後者
以上であると算出したαを許容最大値に更新する(38
)。
このようにして定めたαで、車間距離演算式L=V” 
/(2α)を定メル(第5d図)37)。ソシテ、ここ
で概略でいうと、その後「車間距離制御モード」を継続
している間、繰返し車間距離Laを検出しつつ、時々刻
々に変化する車速に対応する目標車間距離りを、上述の
ように定めたL=V2/(2α)で算出し、検出した車
間距離Laが目標車間距離りに合致するように、スロッ
トルバルブを開閉する。
このような目標車間距離りの決定により、ドライバの運
転パターンや運転技術に応じた、車速V対車間距離特性
が自動的に設定されるので、ドライバのニーズに応える
ことのできる車間距離制御が実現する。
なお、上述のようにαは最大許容値以下に制限している
ので、非常に短い車間距離で高速走行するなどの危険な
運転パターンに対応した自動運転は実現しない。
さて上述のように車間距離演算式L=V” /(2α)
を定めると、CPU3は、車速が低速リミット以上かつ
高速リミット以下、前方車両が近距離リミット以上遠距
離リミット以下、しかも、自動速度制御解除の他の要件
(SW 1オン、SW8オン、SW9万ン、自車がレー
ン変更、SW4オン、前方車両がレーン変更、又は12
割割込車り)が成立しない間、画像切出しく第5e図の
41:その内容は第7図)によりCP tJ 2が検出
した車間距離Laと時々刻々の車速に対応して、」−述
のように定めた車間距離演算式L=V” /(2α)で
車速対応の目標車間距離りを算出しく第5f図の52)
、CPU2が検出した車間距離Laをこの目標車間距離
1.と対比して(第5f図の53)Laが[、を越えて
いると増速制御(54)を行ない、LaがL以下である
と減速制御(55)を行なう。これら増速制御および減
速制御は、前記特開昭62−153531号公報に開示
されたものである。
なお、減速制御中は、危険度D=K・Vr/Laを算出
する。Kは定数、Vrは前方車両と自車の相対速度(自
軍速度−前方車両速度)である。数種の相対速度Vr1
.Vr2 、Vr3(いずれも正値)における車間距離
と危険度りの関係を第4a図に示す。相対速度が高くし
かも車間距離が短い程危険度りは大きい値(危険度高)
である。
危険度りが設定値Dbkを越えると、CPU3は。
自動変速制御装置13にシフトダウン指示信号を与える
(第5h図の88.89)。自動変速制御装置3は、こ
の信号を受けると、そのときの速度段よりも下位の、エ
ンジンブレーキが効く速度段に変速する。
すなわちオートマチックトランスミッションのシフトダ
ウン操作によるエンジンブレーキを行なう。
CPU3は、次の場合には、アラームおよび又はCRT
Iの表示により制御条件が変わったことをドライバに報
知して注意をうながし、モードを遷移する。
一ロツタオンモードへの遷移− ・車間距離Laが近距離リミット(固定値)以下になっ
たとき(第5e図の44−第5f図の60〜63)。
・捕捉中の前方車両が自軍レーンからはずれたとき(検
出は第6図の102,103゜遷移は第5f図の50−
60〜63)。
・自軍がレーンを変更したとき(検出は第6図の97B
、97Dおよび第5f図の48A、遷移は第5f図の4
8A。
48B −6O−63)。
・割込束があったとき(検出は第6図の104,105
゜遷移は第5f図の51−60〜63)。
・ブレーキが操作されたとき(第5e図の47−第5f
図の60〜63)。
なお、ロックオンモードに遷移すると、第5b図のステ
ップ13で、速度制御を解除(pcvオフおよびVPM
オフ)する。
一定速走行モードへの遷移− ・車間距離Laが遠距離リミット(固定値)を越えたと
き(第5e図の58.59)。
・車速が高速リミット(固定値)を越えたとき(第5e
図の58.59)。
(mV)定速走行モード(第5g図&第5h図)CPU
3はまず、CRTIの画面の文字種の「定速走行」の表
示をCPU2に指示する(第5g図の67)0次にCP
U3は、まず概要で、車速か低速リミット以上かつ高速
リミット以下、前方車両が近距離リミット以上遠距離リ
ミット以下、しかも、定速走行解除の他の要件(5w1
オン、S’44オン)が成立しない間、車速Vを基準車
速レジスタの基準車速と比較して(第5h図の85)、
車速Vが基準車速未満であると増速制御(54)を行な
い、車速Vが基準車速以上であると減速制御(55)を
行なう。これら増速制御および減速制御は、前記特開昭
62−153531号公報に開示されたものである。
定速走行モードに[車幅距離制御モード」から遷移して
きたときには、基準車速レジスタの基準車速が、ドライ
バがスイッチSV7を操作したときの車速(第5c図の
24〜27)であるので、定速走行モードでは、該速度
を維持する走行となる。
CPU3は、定速走行モードを実行している間、危険度
D=に−Vr/Laを算出し、この危険度りが比較的に
低い値DTHI(第4a図参照)以下である量定速制御
を継続する(第5h図の81−85〜89)。
危険度りがDTHI以上で上限値DTH2以下である間
は、音量設定用参照値レジスタにDを書込み、アラーム
2を設定し、CRTIの画面の前方車両にテンプレート
AROを付しかつ文字種の「前方車両」を表示しこれら
の表示を第3c図の表示タイマ1のタイミングで点滅す
る表示モードを設定しく第5h図の83.84) 、定
速走行は継続する。アラーム2の設定により、CPU3
は第7図に示す「タイマー割り込み処理J (TIP)
を実行し、これによりブザー4を第3b図に示すアラー
ム2タイマのタイミングで断続付勢するが、ブザー4の
音量を音量設定用参照値レジスタの危険度りに対応して
それが高い程高音量に設定する(第7図の115〜12
4)ので、危険度りが高い程高音量でブザー4が断続鳴
動する。
CPU3は1次の場合には、アラームおよび又はCRT
Iの表示により制御条件が変わったことをドライバに報
知して注意をうながし、モードを遷移する。
一ロックオンモードへの遷移− ・危険度りが上限値DTH2を越えたときには、すなわ
ち前方車両があって車間距離と相対速度の関係が危険域
(例えば前方車両に対して自軍車速か高くしかも車間距
離が短い)に入ったときには、アラーム3を設定して、
CRTIの文字層に「定速走行」を表示しこの表示を第
3c図の表示タイマ2のタイミングで点滅する表示モー
ドを設定し「ロックオンモード」へ遷移する(第5h図
の77.78)。「ロックオンモード」では、定速走行
を解除する(第5b図の13)。
・スイッチSWI又はSW4が操作されたとき(第5g
図の68.69−95)。アラーム1でブザー4を付勢
する。
一待機モードへの遷移− ・スイッチSW3が開になったとき(第5g図の7O−
94)、アラームエでブザー4を付勢する。
・車速が高速リミット以上又は低速リミット以下のとき
(第5g図の71.72−92−93)、アラーム3で
ブザー4を付勢しかつCRTI画面の文字層の「定速走
行」を表示タイマ2で点滅表示。
−車間距離制御モードへの遷移− 車間距離が近距離リミット以上遠距離リミット以下のと
きにスイッチSW7が操作さすると、アラームlでブザ
ー4を付勢して車間距離制御モードへ遷移する(第5h
図の76−79−80−90)。
第5b図の「画像切出しJ(17)、第5e図の「画像
切出しJ(41)および第5g図の「画像切出しJ (
73)の内容は同一であり第6図にその概要を示す、こ
れは主にCPU2が実行する。この「画像切出し」(7
3)では、前記特開昭64−66712号公報に開示し
た画像処理により自軍レーンの切出し、前方車両切出し
、距離(車間距離)演算、および相対速度Vr(7)演
算を行なう(96,97A、98,100.RVA)。
これに加えてCPU2は、切出したレーンの画面りの位
置より自軍がレーン境界を跨いでいるかを判定して、跨
いでいるとターンフラグレジスタに1を書込み、跨いで
いないとターンフラグレジスタをクリアする(第6図の
97B 、 97C、97D)。自軍レーン上に前方車
両を検出すると距離(車間距離)演算を行なうが、これ
を行なうと、今回演算した車間距離と前回演算した車間
距離とを比較して、前方車両がレーンを変更したか、ま
た、割込車があるかを判定して(102,104)、前
方車両がレーンを変更すると前車レーン変更フラグレジ
スタに1を書込み(103)、割込車があると割込車フ
ラグレジスタ105に1を書込む(105)。自車レー
ン上に車両を検出しなかったときには、前車検出フラグ
レジスタ。
割込車フラグレジスタおよび前車し〜ン変更フラグレジ
スタをクリアする(106〜108)。
CPU2は、車間距離データおよび相対速度データと、
ターンフラグレジスタ、前車検出フラグレジスタ、前車
し〜ン変更フラグレジスタおよび割込車フラグレジスタ
のデータと、をCPU3に与え、前景画像をCRTIに
表示する。
CRTIの文字層の表示は、第3a図に示すようにrA
、I)、J、r車間距離」、「定速走行」および「前方
車両」の4種である。rA、D、Jは、ロックオンモー
ド、車間距離制御モードおよび定速走行モードで点灯表
示される。「車間距離」は、車間距離制御モードで点灯
表示される。「定速走行」は、定速走行モードで点灯表
示される。また、「前方車両」は、自車レーン内の遠距
離リミット以下に前方車両を検出しているときに点灯表
示される。
なお、これらの表示は、各個別のランプで照明するもの
でもよい。
次に、上述の各モードにおけるブザー4と、CRTIの
画面の文字層によるドライバへの報知態様を要約して示
す。
*ロックオンモード本 〈前方車両が存在しないとき〉 ・rA、D、Jを点灯。
・「車間距離」、「定速走行」および「前方車両」を消
灯。
・ブザー4停止。
(前方車両が存在するとき) ・rA、D、Jを点灯。
・「前方車両」を表示タイマ1で点滅表示。
・「定速走行」および[車間距離」を消灯。
・CRTIの前景画像の前方車両を示す位置に重畳表示
されたテンブレーhARoを表示タイマ1で点滅表示。
・危険度りが設定値DT旧からDTH2の間にあるどき
には、アラーム2でブf−4を断続付勢するが、Dが高
い程音量を大きくする。
*定速走行モード* く前方車両が存在しないとき〉 ・rA、D、Jおよび「定速走行」を点灯。
・「前方車両」」および「車間距離」を消灯。
・テンプレートAROを消灯。
・ブザー4は停止。
く前方車両が存在するとき〉 ・rA、D、Jおよび「定速走行」を点灯。
・「車間距離」を消灯。
・「前方車両」とテンプレートAROを表示タイマ1で
点滅表示。
・危険度りが設定値DTHIからDTH2の間にあると
きには、アラーム2でブザー4を断続付勢するが、Dが
高い程音量を大きくする。
*定速走行モードから待機モード、ロックオンモード又
は車間距離制御モードに遷移するどき*・ブザー4を、
アラーム3で高速で断続付勢し所定時間後停止。
「定速走行」を表示タイマ2で高速で点滅表示し、所定
時間後に消灯。
*車間距離制御モードネ ・rA、D、J 、r前方車両」および「車間距離」を
点灯表示。
・CRTI画面の前方車両を示すテンプレートAROを
連続表示。
・「定速走行」を消灯。
・ブザー4を停止。
*車間距離制御モードから待機モード、ロックオンモー
ド又は定速走行モードに遷移するどき*・ブザー4をア
ラーム3で高速で断続付勢した後停止。
・「車間距離」を表示タイマ2で高速で点滅表示し所定
時間後に消灯。
本手動によるモード表示車 ・スイッチ511I4,5v5,5116又はSV7の
操作に応答して、操作されたスイッチ対応のモードに遷
移するときには、アラーム1でブザー4を単発付勢する
以上に説明した、ドライバへの報知のためのブザー付勢
およびCRT1表示付勢は、CPU3が。
アラーム1〜32表示タイマ1〜2の少くとも1つをセ
ットし内部タイマをスタートしてタイマ割込みを許可す
ることにより、CPU3の、第7図に示す「タイマ割込
み処理」で実行される。
以上に説明したCPU3の制御動作によれば、CRTI
に自軍走行レーンと前方車両が表示されているロックオ
ンモードのときに、ドライバが前方車両との車間距離を
適切にとりかつ自軍速度が適切なときにスイッチSl+
17を操作すると、そのときの車速が基準車速レジスタ
に、車間距離が基準距離レジスタに書込まれ(第5C図
の24〜27)、車間距離制御モードの車速制御が開始
される。この車間距離制御モードでは、基準車速レジス
タと車間距離レジスタの内容に基づいた車速対車間距離
特性の目標車間距離演算関数L=V” /(2α)が決
定される(第5d図の35〜37)。その後は1時々刻
々の車速に対応した目標車間距離りが該関数に従って算
出されて、CPU2が検出する車間距離Laが目標車間
距離りに合致するように、スロットルバルブが開駆動(
L<Laのとき)又は閉駆動(L>Laのとき)される
(第5h図の85〜87)。しかも、自軍車速−前方車
両車速=Vrと車間距離Laに基づいて危険度D=に−
Vr/Laが算出され、危険度りが上限値DTH2を越
えると、トランスミッションが下位速度段にシフトダウ
ンされて強いエンジンブレーキが車両に作用し減速度が
高くなる(第5h図の88.89)。
車間距離Laが遠距離リミットを越えると、あるいは車
速が高速リミットを越えると、自動的に定速走行となり
、車速は基準車速レジスタに書込まれている車速に維持
される(第5C図の45.46−58−59−第5g図
の67〜第5h図の85〜87)。
定速走行中に、前方車両が近距離リミット以上かつ遠距
離リミット以下となっているときにドライバがスイッチ
SW7を操作すると先の車間距離制御モードで設定した
目標車間距離演算関数L=V2/(2α)に基づいて目
標車間距離りを算出し、実車間距離がこの距離りどなる
ように車速を制御する。上述の車間距離制御モードが再
度実行される。
このように、車間距離制御モードで走行中でも、自車レ
ーンが定速走行の方が好ましい状態になると自動的に定
速走行が実行される。定速走行中でも、前方車両が近く
なって車間距離制御モードの方が好ましくなった状態で
スイッチ517が閉じられると車間距離制御モードに切
換わるので、自動速度制御走行のバラエティが多い(車
間距離制御モード/定速走行モード)。にもかかわらず
それらの間の切換わりが車両運転上合理的であるので。
車両の自動速度制御機能が大幅に向上し、ドライバの彼
方が軽減する。
なお、上記実施例では、車間距離制御モードおよび定速
走行モードで、危険度りが上限リミタ80丁H2を越す
と、トランスミッションの速度段を。
そのときの速度段よりも下位の、エンジンブレーキが効
く速度段に下げるが、本発明のもう1つの実施例では1
例えばアンチスキッド制御やトラクションスリップ制御
のために車軸ブレーキ圧を自動的に調整する機構および
制御手段を備える車両では、危険度りが上限リミットD
TH2を越すと、危険度りに対応するブレーキ圧を示す
データをブレーキ圧制御手段に与えて該ブレーキ圧を車
軸ブレーキに加えて、エンジンブレーキのみならず積極
的に車軸ブレーキによって減速を行なうようにする。
〔発明の効果〕
以上の通り本発明によれば、面表示手段(CRTI)に
前方車両および指標(ARO)を表示しているときに入
力手段(Sn2)が車間距離制御を指示すると。
車間距離制御手段(cpu2)が、距離(La)に対応
してそれが長いと車両に搭載された原動機を加、減速す
る手段(PCV、VPM)を加速に、短いと減速に定め
る車間距離制御を開始する。すなわち面表示手段(CR
TI)に指標(ARO)を付して表示している前方車両
に追従する車間距離調整走行を行なう。
したがって、混んでいる道路区間では車間距離制御で車
両速度を自動制御する自動走行を行なうことができる。
ドライバは、面表示手段(CRTI)に前方車両が現わ
れ、かつこれに指標が付されているときに、入力手段(
Sn2)を操作するだけで、この車間距離制御を設定し
うる。
車間距離制御では、距離演算手段(CPU2)が算出し
た車間距離(La)が設定値(I、)になるように車両
が加、減速されるが、撮像手段(10〜17.CPUI
)が自車走行レーン上に前方車両を捕捉し、面表示手段
(CRTI)上にこの捕捉を示す指標を付しているとき
に、入力手段(Sn2)の車間距離制御の指示に応答す
るので、撮像手段とドライバの両者の認識に基づいて車
間距離制御が開始される。仮に面表示手段(CRTI)
に示された前方車両が、ドライバが視認している前方車
両と異なるとか、ドライバの判断からは不適である場合
には、ドライバは入力手段(Sn2)を操作しないので
、ドライバに不本意な車間距離制御が開始されることが
ない。一方、ドライバが入力手段(Sn2)を操作して
も、撮像手段が前方車両を捕捉していない(前方車両を
示す指標の表示がない:適切な車間距離検出ができてい
ない)ときには、車間距離制御が開始されないので。
制御エラーとなり得るような車間距離制御は起動されな
い。
すなわち、ドライバの視認判断と撮像系を検出端とする
自動速度制御系の検出とが合致する場合のみ車間距離制
御が開始されるので、信頼性が高い車間距離制御が実現
する。
【図面の簡単な説明】
第1a図は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図
である。 第1b図は、第1a図に示す車両速度制御装置を搭載し
た車両のフロントウィンドウの斜視図である。 第1c図は、第1b図のIC−IC線拡大断面図である
。 第1d図は、第1a図に示す車両速度制御装置を搭載し
た車両の、運転席前部のインスッルメントパネルの斜視
図である。 第1e図は、第1a図に示す定速走行制御装置12の構
成を示すブロック図である。 第2a図は、第1a図に示す車両速度制御装置の制御モ
ードとモード間遷移の関係を示すブロック図である。 第2b図は、第1a図に示す車両速度制御装置の制御モ
ードとモード間遷移の関係、ならびに各制御モードでの
表示およびブザー報知の関係を示す平面図である。 第3a図は、第1a図に示すCRTlの表示画面を示す
拡大平面図である。 第3b図は、第1a図に示すブザー4の付勢タイミング
を示すタイムチャートである。 第3c図は、第1a図に示すCRTIの画面の文字種の
点灯表示タイミングを示すタイムチャートである。 第4a図は、車間距離Laと、前方車両に対する自車の
速度差Vrとで定まる危険度りを示すグラフである。 第4b図は、車速に対する車間距離の関係を示すグラフ
である。 第5a図、第5b図、第5C図、第5d図、第5e図、
第5f図、第5g図および第5h図は、第1e図に示す
マイクロプロセッサCPU3の制御動作を示すフローチ
ャートである。 第6図は、第1a図に示すマイクロプロセッサCPU2
の撮影画像処理および演算処処理の概要を示すフローチ
ャートである。 第7図は、第1e図に示すマイクロプロセッサCPU3
の、ブザー付勢処理および表示付勢処理を示すフローチ
ャートである。 1:CRT           2:キャラクタディ
スプレイ4:ブザー          5:支持アー
ム6:インサイドミラー     7:ワイパ8:フロ
ントウィンドウガラス 9:ルーフ10:バスコントロ
ーラ    11 : ROM12 : RAM   
         13 :定速走行制御装置14:ビ
デオカメラコントローラ15:ビデオカメラ16 : 
A/Dコンバータ       17:イメージメモリ
18:占カバッファメモリ    19:デイスプレィ
コントローラ20 : CRTドライバ       
21:表示ドライバ22:ブザードライバ     2
3:アーム脚24:貫穴          25:貫
穴26:レンズ          27:コネクタ2
8:フード         29:小穴30:バイブ
     CPUI〜CPU3 :マイクロプロセッサ
PCV:ソレノイド弁     VPM :モータSD
R:ソレノイドドライバ  MDR:モータドライバI
GS、511〜5110 : スイッチ   LP:う
:/プ(10〜17.CPUI :撮像手段)(CPu
2 :距離演算手段) (SDR,にV:原動機を加、減速する手段)(CRT
I :面表示手段) (CPU2 :指標を重畳して表示する手段)(511
7:入力手段) M2C図 第3C図 FF 声48図 声4b図 聾 (にm/ h ) 第5 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車両の前方を撮影する撮像手段、撮像手段が撮影
    した画面より該車両の走行レーンの前方車両の距離を算
    出する距離演算手段、および、車両に搭載された原動機
    を加、減速する手段、を備える車両速度制御装置におい
    て: 面表示手段; 面表示手段に前記撮像手段が撮影した画面を、それに前
    記前方車両を指す指標を重畳して表示する手段; 車間距離制御を指示する入力手段;および、前記面表示
    手段に前方車両および指標を表示しているときの前記入
    力手段による車間距離制御の指示に応答して、前記距離
    演算手段が算出した距離に対応してそれが長いと車両に
    搭載された原動機を加、減速する手段を加速に、短いと
    減速に定める車間距離制御を開始する車間距離制御手段
    ;を備えることを特徴とする車両速度制御装置。
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