JP4923475B2 - 車両走行制御装置および車両走行制御方法 - Google Patents
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Description
車両の挙動を制御する車両挙動制御装置と、コーナでのオーバスピード量を推定し前記車両の速度を抑制するオーバスピード抑制装置と、前記車両挙動制御装置および前記オーバスピード抑制装置の双方を含む前記車両の複数の制御装置を統括的に制御するシステムコントローラとを備えた車両走行制御装置であって、
前記システムコントローラは、前記車両の環境や挙動が特定の状態にあることが認識された場合を除き、前記オーバスピード抑制装置による速度抑制に係る減速度を保持するように制御を行い、
前記車両の環境や挙動が当該特定の状態にあることの認識を、スピン方向に車両挙動が出ているという第1の条件、道路形状がバンクになっているという第2の条件、車両が後退しているという第3の条件、ヨーモーメントの制御によって車両の回頭性を向上させる回頭性向上制御モードにあるという第4の条件、前記車両挙動制御装置が道路上でレーン維持をするためのレーン維持モードにあるという第5の条件、車両の速度が既定の最低速度未満であるという第6の条件のうちの少なくとも何れかの条件への該当の有無を判断して該判断の結果が否定的であることにより形成し、
前記オーバスピード抑制装置が作動したときには、前記車両挙動制御装置の作動しきい値を当該車両挙動制御を行うシステムが介入し易い方向へ変更することを特徴とする車両走行制御装置。
図1は、本発明の装置を搭載した車両における構成の概要を表す模式図である。参照符号100は車両全体を表し、この車両100には、装備された各種の制御装置を統括的に制御するシステムコントローラとしての機能部を含む制御コントローラ110が設けられている。この制御コントローラ110はマイクロプロセッサを主体に構成されている。ブレーキ制御ユニット120は前側の左右の車輪10FL,10FRと後側の左右の車輪10RL,10RRに対し制動をかけるように構成されている。尚、ブレーキ制御ユニット120は車両100の運転者による操作とは独立に各車輪10FL,10FR,10RL,10RRに対し制動をかけ且つその加減を各別に調節可能なように構成されている。
上述した車輪速パルス発信器141,142,143,144の出力の現在値に基づいて当該現在時点での車速が認識され、ヨーレイトセンサ130および横加速度センサ170による検出値に基づいて車両100の挙動が検出され、更には、エンジンスロットル制御ユニット160で認識されるエンジンのスロットルの状態やブレーキ制御ユニット120で認識される制動の状態や舵角センサ150によって検出される舵角等々に基づいて、路面の摩擦係数や、現在時点以降における車両100の挙動についての予測が行われる。
このステップS201のオーバスピード抑制制御処理では、既述のような方法によるなどして車両100の挙動を検出乃至は推定して、車両100の運転者の仮想ラインを予測し(例えば、操舵角や車両の速度から推定される、当該運転者による操作の傾向や現在時点に到るまでの車両の移動軌跡に基づいて、現在時点以降における車両の走行状態を推定して)、或る所定値以上の横加速度が発生すると推定されたときには、オーバスピード量が過大になるものと判定して、減速するか乃至は加速の抑制を行う。
更にステップS304では、目標減速度算出処理を実行する。この目標車速算出処理に係る機能も、制御コントローラ110(システムコントローラ)におけるこの処理を実行するための機能部(目標減速度算出部)によって賄われる。
Xg*=K×Δv/Δt……(1)(Xg*が目標減速度であり、この値が正であるとき減速がかかる)
ここに、Δv=v−v*であり、vは車両の速度、v*は目標車速、Δtは速度に係る偏差を零にするまでの或る有限の時間、Kは所定値をとるゲインである。演算式(1)に表されたとおり、目標減速度Xg*は、車速vとステップS303で算出された目標車速v*との差Δvを速度に係る偏差を零にするまでの或る有限の時間Δtで割り算した値に或るゲインKを掛けた値である。従って、車速vと目標車速v*との差(偏差)Δvが正の方向に大きくなる程、目標減速度Xg*は正の方向に大きくなる。
Xg*=(K1×Δv+K2×dΔv)/Δt……(2)
ここに、Δv=v−v*であり、dΔv=Δv−Δvz(if Δv>0)、vは車両の速度、v*は目標車速、ΔvzはΔvの過去値、Δtは速度に係る偏差を零にするまでの或る有限の時間、K1およびK2は各所定値をとるゲインである。演算式(2)に表されたとおり、ここでの目標減速度Xg*は、速度偏差の差分をも考慮して算出される。これにより、速い操舵を行った場合にも、すばやく減速を行う方向に目標減速度Xg*が算出されるため、減速動作に係る応答性に優れた制御系が実現されることになる。
上述のステップS651に至る動作においては、オーバースピード抑制装置は介入せず、車両出力部では、既述のベーススロットル開度Acc_bsを目標値として出力している。
図8および図9は、図7における目標減速度Xg*の補正処理(ステップS706)における処理の詳細を表すフローチャートである。先ず、図8のステップS801で図7のステップS702で読込んだ緊急回避判断フラグEmg_fが立っているか否かが判断され、フラグが立っていないと判断されたときには、次いで、図7のステップS703で読込んだバンク判断フラグBank_fが立っているか否かが判断される(ステップS802)。
一方、ステップS901でオーバスピード抑制装置による減速を一度禁止したことを表すものとして設定したフラグF_corn_STPが立っていないと判断されたときには、次いで、ヨーモーメントの制御が継続中であることを表すヨーモーメント制御フラグEsp_onが立っているか否かが判断され(ステップS904)、このステップS904でフラグが立っていると判断されたときには、次の、ステップS905に移行する。
他方、ステップS904、および、既述のステップS902でヨーモーメントの制御が継続中であることを表すヨーモーメント制御フラグEsp_onが立ってないと判断されたときには、次いで、オーバスピード抑制装置による減速を一度禁止したことを表すものとして設定したフラグF_corn_STPが立っているか否かが判断される(ステップS907)。このステップS907でフラグが立っていると判断されたときには、次の、ステップS908に移行する。
本発明の実施の形態の装置では、基本的な考え方として、目標ヨーレイトと実ヨーレイトとの偏差である目標ヨーレイト偏差と、目標ヨーレイト偏差しきい値とに基づいて、車両挙動制御装置の介入、終了が行なわれる。
図11は、目標ヨーレイト偏差しきい値基準値|Δψ’0|の、車速に対応してとる(設定される)値の一例を示す特性図である。この例では、車速が高いほど目標ヨーレイト偏差しきい値基準値|Δψ’0|が小さくなる値となる。これにより、車速が相対的に低速である領域ほど目標ヨーレイト偏差が相対的に多目に出ることが許容され、相対的に低速域ほど車両挙動制御装置の介入が抑制される傾向を呈するようになるため、運転者が自己の意に反して車両の挙動に対して規制がかかるといったような違和感を覚え難いといった作用がある。
(1)車両の挙動を制御する車両挙動制御装置(車両の複数の制御装置を統括的に制御するシステムコントローラとしての制御コントローラ110の該当機能部、および、その他の関連部)と、コーナでのオーバスピード量を推定し前記車両の速度を抑制するオーバスピード抑制装置と、前記車両挙動制御装置および前記オーバスピード抑制装置(車両の複数の制御装置を統括的に制御するシステムコントローラとしての該当機能部、および、その他の関連部)の双方を含む前記車両の複数の制御装置を統括的に制御するシステムコントローラ(制御コントローラ110)とを備えた車両走行制御装置であって、
前記システムコントローラは、前記車両の環境や挙動が特定の状態にあることが認識された場合を除き、前記オーバスピード抑制装置による速度抑制に係る減速度を保持するように制御を行うと共に、
前記オーバスピード抑制装置が作動したときには、前記車両挙動制御装置の作動しきい値を当該車両挙動制御を行うシステムが介入し易い方向へ変更し(図13のフローチャート、ステップS1302→ステップS1303)、
前記特定の状態は、スピン方向に車両挙動が出ているという第1の条件、道路形状がバンクになっているという第2の条件、車両が後退しているという第3の条件、ヨーモーメントの制御によって車両の回頭性を向上させる回頭性向上制御モードにあるという第4の条件、前記車両挙動制御装置が道路上でレーン維持をするためのレーン維持モードにあるという第5の条件、車両の速度が既定の最低速度未満であるという第6の条件のうちの少なくとも何れかの条件(図8のフローチャート)であることを特徴とする車両走行制御装置。
上記(2)の車両走行制御装置によれば、車両挙動制御装置は車両のヨーモーメントに関して車両の挙動を制御するが、車両挙動制御装置の制御モードであるヨーモーメント制御と、オーバスピード抑制装置が同時に作動した場合、上記(1)の通り、オーバスピード抑制装置による減速度を保持するため、オーバスピードを抑制するための減速度を保ちつつ、車両ヨーモーメントを制御することができ、車両のスタビリティを確保しつつ、減速することが可能となる。
上記(3)の車両走行制御装置によれば、車両挙動制御装置の制御モードであるヨーモーメント制御は、スピンを防止するための制御であるため、ヨーモーメント制御とオーバスピード抑制装置が同時に作動した場合、上記(1)の通り、オーバスピード抑制装置による減速度を保持するため、オーバスピードを抑制するための減速度を保ちつつ、車両ヨーモーメントを制御することができ、車両のスタビリティを確保しつつ、減速することが可能となる。
前記車両挙動制御装置は、前記車両のヨーモーメントに関して車両の挙動を制御するこ
とよって車両の回頭性を向上させる回頭性向上制御モードを有するように構成されており
、前記車両挙動制御装置におけるヨーモーメントに関する車両の挙動の制御が前記回頭性
向上制御モードで実行され且つ前記オーバスピード抑制装置における前記車両の速度抑制
制御が共に実行されるときには、前記システムコントローラは前記オーバスピード抑制装
置による速度抑制に係る減速度を保持しないように制御することを特徴とする(1)の車両走行制御装置。
上記(5)の車両走行制御装置によれば、オーバスピード抑制装置による減速度が、保持された減速度より小さい場合は、オーバスピード抑制装置による減速度を減少させるため、ドライバに失速感といった違和感を与えることなく、減速を行なうことが可能となる。
上記(6)の車両走行制御装置によれば、運転者の仮想ライン(運転の傾向に応じて推定される進路のとり方)を予測することが可能となり、今後発生し得るオーバスピード量を推定し適度な適切を行なうことが可能になる。
上記(7)の車両走行制御装置によれば、車両挙動制御装置が終了した後、ある所定時間ホールドした後に上記オーバスピード抑制装置を復帰する(図9、ステップS902→ステップS907→ステップS908〜ステップS911)ため、オーバスピード抑制装置の目標減速度のハンチングを防止することが可能となり、ドライバに違和感を与えることなく減速することが可能となる。
上記(8)の車両走行制御装置によれば、ヨーモーメントを制御するための車両挙動制御装置が、車線に対するレーン維持をするための制御である場合は、上記オーバスピード抑制装置による減速制御を保持しないため、レーンを維持しつつ、オーバスピードを抑制することができる。
前記車両の環境や挙動が特定の状態にあることが認識された場合を除き、前記オーバスピード抑制装置による速度抑制に係る減速度を保持するように制御を行うと共に、
前記オーバスピード抑制装置が作動したときには、前記車両挙動制御装置の作動しきい値を当該車両挙動制御を行うシステムが介入し易い方向へ変更し、
前記特定の状態は、スピン方向に車両挙動が出ているという第1の条件、道路形状がバンクになっているという第2の条件、車両が後退しているという第3の条件、ヨーモーメントの制御によって車両の回頭性を向上させる回頭性向上制御モードにあるという第4の条件、前記車両挙動制御装置が道路上でレーン維持をするためのレーン維持モードにあるという第5の条件、車両の速度が既定の最低速度未満であるという第6の条件のうちの少なくとも何れかの条件であることを特徴とする車両走行制御方法。
上記(10)の車両走行制御装置によれば、所定の条件に合致する場合を除き、オーバスピード抑制装置による速度抑制に係る減速度を保持するように制御がおこなわれるため、一定の減速度を保ちながら車両の挙動制御が行われ得るため、車両のスタビリティを確保しつつ減速を行うことが可能になる。
Claims (10)
- 車両の挙動を制御する車両挙動制御装置と、コーナでのオーバスピード量を推定し前記車両の速度を抑制するオーバスピード抑制装置と、前記車両挙動制御装置および前記オーバスピード抑制装置の双方を含む前記車両の複数の制御装置を統括的に制御するシステムコントローラとを備えた車両走行制御装置であって、
前記システムコントローラは、前記車両の環境や挙動が特定の状態にあることが認識された場合を除き、前記オーバスピード抑制装置による速度抑制に係る減速度を保持するように制御を行うと共に、
前記オーバスピード抑制装置が作動したときには、前記車両挙動制御装置の作動しきい値を当該車両挙動制御を行うシステムが介入し易い方向へ変更し、
前記特定の状態は、スピン方向に車両挙動が出ているという第1の条件、道路形状がバンクになっているという第2の条件、車両が後退しているという第3の条件、ヨーモーメントの制御によって車両の回頭性を向上させる回頭性向上制御モードにあるという第4の条件、前記車両挙動制御装置が道路上でレーン維持をするためのレーン維持モードにあるという第5の条件、車両の速度が既定の最低速度未満であるという第6の条件のうちの少なくとも何れかの条件であることを特徴とする車両走行制御装置。 - 前記車両挙動制御装置は、前記車両のヨーモーメントに関して車両の挙動を制御する制
御モードを有するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の車両走行制御
装置。 - 前記車両挙動制御装置は、前記車両のヨーモーメントに関して車両の挙動を制御するこ
とによって、前記車両のスピンを防止するスピン防止制御モードを有するように構成され
ていることを特徴とする請求項1に記載の車両走行制御装置。 - 前記特定の状態は前記第4の条件であり、
前記車両挙動制御装置は、前記車両のヨーモーメントに関して車両の挙動を制御するこ
とよって車両の回頭性を向上させる回頭性向上制御モードを有するように構成されており
、前記車両挙動制御装置におけるヨーモーメントに関する車両の挙動の制御が前記回頭性
向上制御モードで実行され且つ前記オーバスピード抑制装置における前記車両の速度抑制
制御が共に実行されるときには、前記システムコントローラは前記オーバスピード抑制装
置による速度抑制に係る減速度を保持しないように制御することを特徴とする請求項1に
記載の車両走行制御装置。 - 前記オーバスピード抑制装置は、前記車両の速度抑制制御に係って現在時点で算出した
減速度が、当該保持している減速度より小さいときには、オーバスピード抑制装置による
前記車両の速度抑制制御に適用する減速度の値を減少させることを特徴とする請求項1に
記載の車両走行制御装置。 - 前記オーバスピード抑制装置は、
前記車両の舵角および車両速度に基づいて得たヨーレイト推定値と、ヨーレイトセンサから得たヨーレイト検出値との両値に係るセレクトハイ処理によりヨーレイトセレクト値を算定するヨーレイトセレクト値算定部と、
前記車両の車速制限をするための横加速度制限値を算出する横加速度制限値算出手段と、
前記ヨーレイトセレクト値算定部によって算出されたヨーレイトセレクト値と、前記横加速度制限値算出手段によって算出された横加速度制限値と、前記車両の走行路面の路面μ推定値とに基づいて目標車速を算定する目標車速算定部と、
前記目標車速算定部によって算定された目標車速及び前記車両速度に依拠して前記車両に係る目標減速度を算出する目標減速度算出部と、
を備えていることを特徴とする請求項1に記載の車両走行制御装置。 - 前記システムコントローラは、前記車両挙動制御装置による制御が一旦終了したときには、所定の時間が経過する間は制御量を一定に保持した後、前記オーバスピード抑制装置による制御が行われる状態に復帰するように制御モードの切り替えを制御することを特徴とする請求項1に記載の車両走行制御装置。
- 前記車両挙動制御装置は、前記車両のヨーモーメントに依拠して車両の挙動を制御するように構成され、前記システムコントローラは、前記車両挙動制御装置が道路上でレーン維持をするためのレーン維持モードでの制御を実行しているときには、前記オーバスピード抑制装置による速度抑制の制御を禁止するように制御することを特徴とする請求項1に記載の車両走行制御装置。
- 車両の挙動を制御する車両挙動制御装置と、コーナでのオーバスピード量を推定し前記車両の速度を抑制するオーバスピード抑制装置と、前記車両挙動制御装置および前記オーバスピード抑制装置の双方を含む前記車両の複数の制御装置を統括的に制御するシステムコントローラとを備えた車両走行制御装置であって、
前記オーバスピード抑制装置は、前記車両の挙動を検出する車両挙動検出手段と、前記
車両挙動検出手段による検出出力に基づいて現在時点よりも後の時点で発生する可能性が
あるヨーレイトを推定し該推定に基づいて目標ヨーレイト値を算出する目標ヨーレイト算
出手段と、前記車両の車速制限をするための横加速度制限値を算出する横加速度制限値算
出手段と、前記横加速度制限値算出手段によって算出された横加速度制限値と前記目標ヨ
ーレイト算出手段によって算出された目標ヨーレイト値とに基づいて前記車両に係る目標
減速度を算出する目標減速度算出手段と、前記目標減速度算出手段によって算出された目
標減速度を達成するために運転者による操作とは別に自動的に前記車両を減速させる調節
動作を行なう減速調節装置と、を備え、
前記システムコントローラは、スピン方向に車両挙動が出ているという第1の条件、道路形状がバンクになっているという第2の条件、車両が後退しているという第3の条件、ヨーモーメントの制御によって車両の回頭性を向上させる回頭性向上制御モードにあるという第4の条件、前記車両挙動制御装置が道路上でレーン維持をするためのレーン維持モードにあるという第5の条件、車両の速度が既定の最低速度未満であるという第6の条件の各条件への該当の有無を判断し、前記各条件のうちの何れかの条件に該当しているときには前記オーバスピード抑制装置による速度抑制の制御を一旦禁止するように制御し、且つ、前記各条件のうちの何れの条件にも該当せず速度抑制の制御を一旦禁止する制御を実行しない場合に前記車両挙動制御装置によるヨーモーメントの制御が継続中で前記目標減速度算出手段により現在算出された目標減速度の値が前回算出された値を上回っている第一の状況、および、前記車両挙動制御装置によるヨーモーメントの制御が休止中であるときに前記各条件のうちの何れか一の条件に該当して速度抑制の制御を一旦禁止して以降に前記減速調節装置による調節動作に係るハンチングの抑制を要しない第二の状況との両状況のうちの何れかの状況においては、前記オーバスピード抑制装置による速度抑制の制御を維持するように制御することを特徴とする車両走行制御装置。 - 車両のヨーモーメントに関して車両の挙動を制御する車両挙動制御モードと、コーナでのオーバスピード量を推定し前記車両の速度を抑制するオーバスピード抑制モードと、前記車両挙動制御モードおよび前記オーバスピード抑制モードの双方を含む前記車両の複数の制御モードを統括的に制御するようにした車両走行制御方法であって、
前記車両の環境や挙動が特定の状態にあることが認識された場合を除き、前記オーバスピード抑制装置による速度抑制に係る減速度を保持するように制御を行うと共に、
前記オーバスピード抑制装置が作動したときには、前記車両挙動制御装置の作動しきい値を当該車両挙動制御を行うシステムが介入し易い方向へ変更し、
前記特定の状態は、スピン方向に車両挙動が出ているという第1の条件、道路形状がバンクになっているという第2の条件、車両が後退しているという第3の条件、ヨーモーメントの制御によって車両の回頭性を向上させる回頭性向上制御モードにあるという第4の条件、前記車両挙動制御装置が道路上でレーン維持をするためのレーン維持モードにあるという第5の条件、車両の速度が既定の最低速度未満であるという第6の条件のうちの少なくとも何れかの条件であることを特徴とする車両走行制御方法。
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