JPH0412143A - 車両速度制御装置 - Google Patents

車両速度制御装置

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JPH0412143A
JPH0412143A JP2112335A JP11233590A JPH0412143A JP H0412143 A JPH0412143 A JP H0412143A JP 2112335 A JP2112335 A JP 2112335A JP 11233590 A JP11233590 A JP 11233590A JP H0412143 A JPH0412143 A JP H0412143A
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JP
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vehicle
speed
distance
inter
driving
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JP2112335A
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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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  • Emergency Alarm Devices (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)

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
、車両とその前方の車両(以下前方車両)との距離(以
下車間距離)を検出し、車間距離が車両走行上安全性を
十分に維持しうる距離に維持するように、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、トライバ(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(以下自軍)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、自軍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トライバ
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〕
(!題を解決するための手段) (1)車両とその前方の前方車両との距離(La)を算
出する距離演算手段(cpU2)および、車両に搭載さ
れた原動機を加、減速する手段(SDR,PCV)、を
備える車両速度制御装置において: 距離演算手段(CPLI2)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(SDR,PCV)を加速に、短いと減速
に定める車間距離制御手段(CPL13) ;車両の速
度を検出する速度検出手段(MAG、5WIO,CPU
3) ;および、距離(La)が設定値(遠距離リミッ
ト)を越えると、速度検出手段(MAG、5WIO,C
PU3)が検出した速度を設定値(基準車速レジスタの
値)と比較し、検出速度が設定値より高いと車両に搭載
された原動機を加、減速する手段(SDR,PCV)を
加速に、短いと減速に定める定速制御手段(CPU3)
 ;を備えることを特徴とする車両速度制御装置。
(2)車両とその前方の前方車両との距離(La)を算
出する距離演算手段(CPU2)および、車両に搭載さ
れた原動機を加、減速する手段(SDR,PCV)、を
備える車両速度制御装置において: 距離演算手段(CPL12)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(SDR,PCV)を加速に、短いと減速
に定める車間距離制御手段(CPU3) ;車両の速度
を検出する速度検出手段(MAG、5VIO,CPU3
) ;および、速度検出手段(MAG、5IIIO,C
PU3)が検出した速度が設定値(高速リミット)を越
えると、速度検出手段(MAG、Sす10.CPU3)
が検出した速度を設定値(基準車速レジスタの値)と比
較し、検出速度が設定値より高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定速制御手段(CPIJ3) ;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5図面に示し後述する実施例の
対応要素を示すものである。
(作用) (1)まず第1に、距離演算手段(CPLi2)が自軍
とその前方の前方車両の間の距離すなわち車間距離(L
a )を算出する。しかして、車間距離制御手段(CP
tj3)が車間距離(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(SDR。
PCV)を加速に、短いと減速に定める。したがって、
前方車両との間に合理的な車間距離を置く車両速度制御
が実現し、走行車両密度が比較的に高い道路の走行にお
いて、走行速度が自動的に車の流れに適合したものとな
り、ドライバの疲労が軽減し、他車に危険を与える可能
性が低減する。
第2には、速度検出手段(MAG、Sす10.CPU3
)が車両の速度(V)を検出し、距離(La)が設定値
(遠距離リミット)を越えると、定速制御手段(CPU
3)が、速度(V)を設定値(基準車速レジスタの値)
と比較し、検出速度(1’)が設定値より高いと車両に
搭載された原動機を加、減速する手段(SDR、PCV
)を加速に、短いと減速に定める。これにより、車間距
離制御手段(cpU3)が車間距離調整走行制御をして
いる間に、例えば前方車両の急加速により車間距離が適
長になると自動的に定速制御手段が車速(V)を設定値
に維持する定速走行を開始し、前方車両の不安定な車速
変化による自車車速の大きな変動が回避され、ゆったり
した乗り心地が確保される。
(2)第1に上記(1)の第1の作用および効果が得ら
れると共に第2には、速度検出手段(MAG、5Iil
lO,CPU3)が車両の速度(V)を検出し、定速制
御手段(CPU3)が、速度(V)が設定値(高速リミ
ット)を越えると速度ff)を設定値(基準車速レジス
タの値)と比較し、検出速度(v)が設定値より高いと
車両に搭載された原動機を加、減速する手段(SDR,
PCV)を加速に、短いと減速に定める。これにより、
車間距離制御手段(CPU3)が車間距離調整走行制御
をしている間に、前方車両が次第に加速し車速(V)が
高くなり過ぎると自動的に定速制御手段が車速(V)を
設定値に維持する定速走行を開始し、前方車両の高速走
行につられる自車の高速走行が自動的に回避される。
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、自軍レーン、自軍レーン上の障
害(前方車両、障害物)、障害との距離(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12
のマイクロプロセッサCPU3(第18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して走
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。支持アーム5は略Y形であり、その幹部か
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】5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穴内に、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が配設されており、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1J19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。フート28には、貫六25を通してフード28内
に吹込まれ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を通ってフート28の内空間に入
ったエアーは、小穴29を通ってフード28から出るの
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26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512X512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
]7の書込み処理等を同期制御する。
CPtJ2は、イメージメモリ17の画信号を処理して
、出カバソファメモリ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トライバ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9C
PU2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(自車から
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、CRT]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、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[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CRT1およびデイスプ
レィ2は、インスツ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、ROM1.1には制御プロ
グラムが格納されており、RAMI2には処理中のパラ
メータが格納される。パスコン1〜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PI〜pHには、インターフェイス回路IOC
を介シテ、スイッチIGS、 5ld1.−5lill
Oが接続され、入力ポートP1.2およびP]、3には
ソレノイドトライバSDRおよびモータドライバH叶が
それぞれ接続されている。各スイッチの内容は次の通り
である。
これらのスイッチのうち、スイッチSW4〜SW7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MA’
Gが配設されている。永久磁石MAG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ェGS
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SWIの両端は、それぞれインターフェイス回路I
OC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ポートP1
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、ポートP2の入力レベルは
変化せずにPlのレベルがHがら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、P 1. ]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swto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VP)l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PC
vの電気コイルの非付勢時には、ダイアフラムの入力ポ
ートと大気とが連通ずる。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VP
l’lおよびソレノイド弁PCvに通電してダイアプラ
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VP
Mを消勢しソレノイド弁PCvの通電を継続する。スロ
ット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PCvを消勢してダイ
アプラム室内に大気圧を供給する。ソレノイドトライバ
SDRはCPU3の指示に応答してソレノイド弁PC■
の電気コイルを付勢/消勢し、モータドライノ< MD
RはCPU3の指示に応答してモータVPM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62−15
3531号公報に開示したものであるので、本芹での詳
細な説明は省略する。
定速走行制御装置】2のマイクロプロセッサCPU3は
大略で、「待機モート」、「ロックオンモート」、「車
間距離制御モート」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。
これらのモート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
点滅させる、表示タイマ1および表示タイマ2の点滅タ
イミングを示す。第5a図〜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
の上記各モートの制御動作を説明する。
(1)待機モート(第5a図) エンジンキースイッチIGSが閉じられて安定化型′t
XRVC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
の人出刃ポ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に出方され、ダイアプラムによるスロッ
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。CRTIの表示はな
い。
CPU3は、車速が低速リミット以上、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
スタートし、CPUIにブザー付勢スタートを出力し、
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。
(II) ロックオンモード(第5b図&第5c図)こ
のモートでは、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、CRT 1にrA、D、J 
(第3a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r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= P
CV 、 VPM ヲオフ)する(第5b図)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。
CPtJ3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15.1.6)、車速がそれら
の間にあるとCPU2に1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CRT 1へ表示し、かつ、算出
した車間距離データ、相対速度データ、ならびに自車が
レーン境界をまたいでいるか否か等の走行情報をCPU
3に与える(第5b図の17)。この処理の内容を第6
図に示す。CRTI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A、 R○と、文字種のI’A、
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ARO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5c図の18〜22)。これにより、第3a図に
示す画面のテンプレートAROと前方車両ブロックが第
3c図に示す表示タイマ1のモトで点滅し、かつブザー
4が第3b図に示すアラム2タイマモードて間欠鳴動す
る。
車速か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
機モート」に戻る。スイッチ5IN3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IIl〜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SW6又はSW7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5li14〜7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、押下力がなくな
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SW7をワンタン98作する。また、定速
走行をしたいときには、自重車速が望むもののときにス
イッチ詩6をワンタッチ操作する。
スイッチSW7がオンになると、CPtJ3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。
(III)車間距離制御モード(第5d図、第5e図&
第5f図)CPU3はまず、CRTlの画面の文字種の
rA、l)、J、r車間距離」および「前方車両」の表
示をCPU2に指示し、かつF定速走行J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(Km/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αとすると、L=V2
/(2α)で表わされる。日本では通常V = 1.0
0 Km/hならL =100 m 、 60 Kmな
ら40m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、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
が増速すると自車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=v2/ (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データを代入して、
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=V2/(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)を定める(第5d図の37)。そ4して、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■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=V2/(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(
SWIオン、SW8オン、 SW9オン、自軍がレーン
変更、S’J4オン、前方車両がレーン変更、又は11
割割透型り)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CPU2が検出した車
間距離Laと時々刻々の車速に対応して、上述のように
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)、CPU
2が検出した車間距離Laをこの目標車間距離りと対比
して(第5f図の53)LaがL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62153531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は前方車両と自軍の相対速度(自
車速度−前方車両速度)である。数種の相対速度■r1
.Vr2+ ■’3 (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3にシフトダウン指示信号を与える(第5
h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一
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− ・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車レーンからはずれたとき(検
出は第6図の1.02,103゜遷移は第5f図の50
〜60〜63)。
・自車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 −60〜63)。
・割透型があったとき(検出は第6図の104.1.0
5゜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、ロックオンモートに遷移すると、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)。
(IV)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)。次にCP
U3は、まず概要で、車速が低速リミット以」二かつ高
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(SI
N1オン、SW4オン)が成立しない間、車速■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■が基準車速未満であると増速制御(54)を行
ない、車速■が基準車速共」二であると減速制御(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、1〜ラ
イバがスイッチSW7を操作したときの車速(第5c図
の24〜27)であるので、定速走行モートでは、該速
度を維持する走行となる。
CPU3は、定速走行モートを実行している間、危険度
D=K・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DT旧以上で上限値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、CRT 1の画面の前方車両にテンプレート
AR○を付しかつ文字欄の「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5h1gの83.84)、定
速走行は継続する。アラム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115〜124
)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、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トライバに報
知して注意をうながし、モードを遷移する。
一ロックオンモートへの遷移− ・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が高くしかも車間距
離が短い)に入ったときには、アラーム3を設定して、
CRTIの文字欄に「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77.7’8)。「ロックオンモー1へ」では、定速
走行を解除する(第5b図の13)。
・スイッチSWL又はSW4が操作されたとき(第5g
図の68 、69−95)。アラーム1てブザー4を付
勢する。
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]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1〜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画面の文字欄の「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[−以下の
ときにスイッチSW7が操作されると、アラーム1でブ
ザー4を付勢して車間距離制御モートへ遷移する(第5
h図の76−79−8O−90)。
第5b図の「画像切出しJ(17)、第5e図の「画像
切出し」(+1)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64−6671.2号公報に開示
した画像処理により自軍レーンの切出し、前方車両切比
し、距離(車間距離)演算、および相対速度Vrの演算
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上の位置
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9
7B、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(1,02,1,04)、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(1,03)、割込車があると割込車フ
ラグレジスタ1.05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レーン変更フラグレジ
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
レー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CRT ]
に表示する。
CR,T1の文字欄の表示は、第3a図に示すようにr
A、D、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j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、自軍レーン内の遠距
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
画面の文字種によるドライノくへの報知態様を要約して
示す。
*ロックオンモード* 〈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。
く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。
・CRT 1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DT旧から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* く前方車両が存在しないとき〉 4A、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DT旧から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ト、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* rA、D、J 、r前方車両」および「車間距離」を点
灯表示。
・CRT 1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。
*手動によるモード表示* ・スイッチSW4.SW5.SV6又はSW7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CRTI表示付勢は、CP’U3が、アラーム1
〜31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、ト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SW7
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2
4〜27)、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、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が目標本間距離
りに合致するように、スロットルバルブが開駆動(L 
< L a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=K
・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5e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
5li17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=V” /(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、自軍レ
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SW7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、l’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ットDTH2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、エンジンブレキが効く速度段に下げるが
、本発明の第2実施例では、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輪ブレーキ圧を
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DTH2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輪ブレーキに加えて、エン
ジンブレーキのみならず積極的に車輪ブレーキによって
減速を行なうようにする。
〔発明の効果〕
以上の通り本願の第1番および第2番の発明によれば、
撮像手段(10〜17.CPU1.)が車両の前方を撮
影し、距離演算手段(CPLI2)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(車間距離)を算
出する。しかして、速度制御手段(CPU3)が車間距
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(SDR,PCV)を加速に、短いと減
速に定める。したがって、前方車両との間に合理的な車
間距離を置く車両速度制御が実現し、走行車両密度が比
較的に高い道路の走行において、走行速度が自動的に車
の流れに適合したものとなり、ドライバの疲労が軽減し
、他車に危険を与える可能性が低減する。
本願の第1番の発明によれば、速度検出手段(MAG、
SWl、0.CPU3)が車両の速度(V)を検出し、
距離(La)が設定値(遠距離リミット)を越えると、
定速制御手段(CPt13)が、速度(V)を設定値(
基準車速レジスタの値)と比較し、検出速度(v)が設
定値より高いと車両に搭載された原動機を加、減速する
手段(SDR,PCV)を加速に、短いと減速に定める
。これにより、車間距離制御手段(CPU3)が車間距
離調整走行制御をしている間に、例えば前方車両の急加
速により車間距離が適長になると自動的に定速制御手段
が車速(V)を設定値に維持する定速走行を開始し、前
方車両の不安定な車速変化による自軍車速の大きな変動
が回避され、ゆったりした乗り心地が確保される。
本出願の第2番の発明によれば、速度検出手段(MAG
、5WIO,CPU3)が車両の速度(V)を検出し、
定速制御手段(CPU3)が、速度(V)が設定値(高
速リミット)を越えると速度(〜)を設定値(基準車速
レジスタの値)と比較し、検出速度(V)が設定値より
高いと車両に搭載された原動機を加、減速する手段(S
DR,PCV)を加速に、短いと減速に定める。これに
より、車間距離制御手段(CPU3)が車間距離調整走
行制御をしている間に、前方車両が次第に加速し車速(
V)が高くなり過ぎると自動的に定速制御手段が車速(
V)を設定値に維持する定速走行を開始し、前方車両の
高速走行につられる自軍の高速走行が自動的に回避され
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−ICC線入大断面図ある
。 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ン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
ートとモー1−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CRTI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ドである。 第4a図は、車間距離Laと、前方車両に対する自軍の
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CPt1
2の撮影画像処理および演算焙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:インサイトミラー     7:ワイパ8:フロ
ントウィンドウガラス 9:ルーフIO=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1.6 :
 A/Dコンバータ      17:イメージメモリ
18:出力バッファメモリ    19:デイスプレィ
コントローラ20 : CFtTドライバ      
 21:表示ドライバ22:ブザートライバ     
23:アーム脚24:貫穴          25:
1を穴26:レンズ          27:コネク
タ28:フード         29:小穴30:パ
イプ     CP円〜CPU3 :マイクロプロセッ
サpcv :ソレノイド弁     vp七千−タSD
R:ソレノイトドライバ  MDR:モータトライハI
GS、5ljl−5WIO:スイッチ   I−P :
ランプ(CPじ2:距離演算手段) (SDR,PCV : M動機ヲ加、減速スル手段)(
MAG、51110.CPI;3 :速度検出手段)(
CPU3 :車間距離制御手段、定速制御手段)特許出
願人アイシン精機株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車両とその前方の前方車両と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: 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手段; 車両の速度を検出する速度検出手段;および、前記距離
    が設定値を越えると、前記速度検出手段が検出した速度
    を設定値と比較し、検出速度が設定値より高いと車両に
    搭載された原動機を加、減速する手段を加速に、短いと
    減速に定める定速制御手段; を備えることを特徴とする車両速度制御装置。
  2. (2)車両とその前方の前方車両と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: 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手段; 車両の速度を検出する速度検出手段;および、該速度検
    出手段が検出した速度が設定値を越えると、前記速度検
    出手段が検出した速度を設定値と比較し、検出速度が設
    定値より高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定速制御手段; を備えることを特徴とする車両速度制御装置。
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