JP2019059361A - 車両制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】走行路に2つ以上の制限速度が設定されている場合に、適切な制限速度を設定速度として取得し、安全性を確保することができる車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置は、設定車速に応じて車両の速度制御を実行する制御部(ECU)と、制限速度を取得する制限速度認識部(ECU,ナビゲーション装置)と、後続車両を検出する走行車両検出部(ECU)とを備え、制御部(ECU)は、制限速度認識部が取得した制限速度を設定車速として記憶するように構成されており、制限速度認識部が2つの制限速度(「70」,「50」)を取得した場合には(S11;Yes)、後続車両の検出の有無に応じて(S12)、2つの制限速度のうちいずれか1つを選択して、設定車速として記憶する(S13,S14)。【選択図】図5

Description

本発明は、車両制御装置に係り、特に、走行路に対して設定された制限速度を用いて車両制御を実行する車両制御装置に関する。
近年、車両に搭載された運転支援制御装置によって、運転者に対して種々の運転支援モードが提供されるようになってきている。例えば、予め設定された設定車速を上限速度として、先行車を追従するように車両制御を行う運転支援モードが知られている(特許文献1参照)。更に、特許文献1では、カメラにより撮像した速度標識から制限速度(標識速度)を検出し、所定時間(3秒)後に、検出した制限速度によって設定車速を置き換えるように構成されている。これにより、特許文献1では、速度標識が検出されると、この制限速度(標識速度)が設定車速として用いられる。
運転者は、所定時間以内にステアリングホイールに設けられているリジュームスイッチを操作することにより、設定速度が標識速度へ切り替わるのを無効にすることができる。なお、一般に、リジュームスイッチは、運転支援モードをスタンバイ状態からアクティブ状態へ切り替えるためのスイッチである。メモリに設定速度が記憶されている場合には、リジュームスイッチの操作により、この設定速度を用いて運転支援モードが再開される。
特開2012−206594号公報
しかしながら、引用文献1では、速度標識が1つの制限速度を表示する場合についての処理が記載されているだけであり、速度標識が2つ以上の制限速度を表示する場合については考慮されていない。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、走行路に2つ以上の制限速度が設定されている場合に、適切な制限速度を設定速度として取得し、安全性を確保することができる車両制御装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は、運転支援モードの実行中に、記憶している設定車速に応じて車両の速度制御を実行する制御部と、走行路に対する制限速度を取得する制限速度認識部と、車両の後方を走行する後続車両を検出する走行車両検出部と、を備えた車両制御装置であって、制御部は、制限速度認識部が取得した制限速度を設定車速として記憶するように構成されており、制御部は、制限速度認識部が2つ制限速度を取得した場合には、走行車両検出部による後続車両の検出の有無に応じて、取得された2つの制限速度のうちいずれか1つを選択して、設定車速として記憶する。
このように構成された本発明によれば、走行路に対して2つの制限速度が設定されている場合には、後続車両の有無に応じて、いずれかの制限速度を設定速度に設定して、速度制御を実行することができる。これにより、本発明では、後続車両との接近を回避しつつ、2つの制限速度からいずれかの制限速度を選択することができる。
本発明において、好ましくは、制御部は、後続車両が検出されている場合には、取得された2つの制限速度のうち大きい方の制限速度を選択する。
仮に、小さい制限速度が選択され、且つこの選択が誤っている場合には、後続車両が正しい選択である大きい制限速度で走行すると、車両が後続車両に急接近するおそれがある。これに対して、本発明では、少なくとも選択した大きい制限速度に基づいて走行する限りは、この選択が正しいのか誤っているのかに関わらず、後続車両との接近を回避することができる。
本発明において、好ましくは、制御部は、後続車両が検出されていない場合には、取得された2つの制限速度のうち小さい方の制限速度を選択する。
このように構成された本発明によれば、仮に小さい方の制限速度の選択が誤っていて、小さい方の制限速度に基づいて走行しても、後続車両が存在しないので、車両が後続車両と接近するおそれはない。更に、先行車両が存在する場合であっても、小さい方の制限速度に基づいて走行する限りは、先行車両との接近を回避することができる。
本発明において、好ましくは、運転者によって操作可能な操作部を更に備え、制御部は、取得された2つの制限速度から1つの制限速度を選択して設定車速として記憶した後、操作部の操作があると、記憶している設定車速を選択しなかった制御速度で置き換えて記憶する。
このように構成された本発明によれば、制限車速の選択が誤っていても、運転者が操作部を操作することにより、簡単に正しい制限速度に切り替えることができる。
本発明の車両制御装置によれば、運転者による、運転支援モードで用いられる設定速度の入力操作における操作性と安全性を向上させることが可能となる。
本発明の実施形態による車両制御装置の構成図である。 本発明の実施形態による操作部の説明図である。 本発明の実施形態による制限速度取得時の説明図である。 本発明の実施形態による表示部の説明図である。 本発明の実施形態による車両制御処理の処理フローである。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両制御装置について説明する。まず、図1及び図2を参照して、車両制御装置の構成について説明する。図1は車両制御装置の構成図、図2は操作部の説明図である。
本実施形態の車両制御装置100は、車両1(図3参照)に搭載されており、運転者によって選択された運転支援モードに応じて、所定の運転支援制御を実行するように構成されている。
本実施形態では、運転支援モードには、先行車追従モード,速度制限モードが含まれる。先行車追従モードは、先行車がない場合には設定車速を維持するように走行し、先行車がある場合には設定車速を上限として先行車に追従するように車両制御を実行するモードであり、車両1の速度制御及び操舵制御を実行する。この速度制御では、車両制御装置100は、エンジン制御システム40を介してエンジン出力を自動制御し、ブレーキ制御システム42を介して制動力を自動制御する。また、操舵制御では、車両制御装置100は、ステアリング制御システムを介してステアリングホイールによる操舵角を自動制御する。
また、速度制限モードは、車両1の速度が設定車速を超えないように車両制御(速度制御)を実行するモードである。このモードでは、運転者がアクセルペダルを操作することにより、アクセルペダルの踏込量に応じてエンジン出力が制御される。しかし、車両制御装置100は、車両1の速度が設定速度を超える場合には、アクセルペダルの踏込量にかかわらず、車両1の速度を設定速度に制限する。この場合、車両制御装置100は、エンジン制御システム40を介してエンジン出力を絞り、必要に応じてブレーキ制御システム42を介して制動力を付与する。
図1に示すように、車両制御装置100は、制御ユニット(ECU)10と、各種のセンサ/入出力部と、所定の車両システムを含む。センサ/入出力部には、車外撮像用のカメラ20,車両前方及び後方の他車両を検出するレーダ装置22,車両1の速度を検出する車速センサ23,運転支援制御に関するユーザ入力を行うための操作部24,ナビゲーション装置26,運転者に情報を提示する表示部28,スピーカ29,その他のセンサ等が含まれる。車両システムには、エンジン制御システム40,ブレーキ制御システム42が含まれる。
ECU10は、CPU,各種プログラム及びデータを記憶するメモリ11,入出力装置等を備えたコンピュータにより構成される。ECU10は、各種の機能を含み、例えば、制御部10a,制限速度認識部10bとしての機能を備えている。
ECU10(制御部10a)は、運転支援モードの作動中において、外部から受け取った信号に基づいて、所定の情報を表示部28に表示すると共に、車両システム(エンジン制御システム40,ブレーキ制御システム42等)に対して、それぞれ要求信号を出力して車両制御処理を実行する。また、メモリ11に記憶されるデータには、運転支援モードの実行中に速度制御のために用いられる設定速度、及び、制限速度認識部10bが取得した制限速度が含まれる。なお、走行路の同一区間に複数の制限速度が設定される場合があるので、メモリ11は複数の制限速度を記憶可能である。
また、ECU10(制御部10a)は、車速センサ23が検出した車両1の現在車速をモニタし、現在車速が閾値速度を超えた場合にスピーカ29(報知部)から速度超過警報を発生させる速度超過警報処理を実行する。また、スピーカ29に加えて、ナビゲーション装置26や表示部28等が有するディスプレイに速度超過警報を表示させてもよい。
また、ECU10(制限速度認識部10b)は、カメラ20により撮像された画像データを画像分析することにより、画像内の速度標識が示す制限速度(標識速度)を取得する制限速度認識処理を実行する。カメラ20は、車両1の前方を撮像し、撮像した画像データをECU10へ送信する。なお、制限速度認識部10bは、カメラ20を構成要素として含んでもよい。
レーダ22は、車両1の前方及び後方に向けて電波(送信波)を送信し、その反射波を受信する。そして、レーダ22は、送信波及び反射波に基づいて、車両1の前方及び後方に存在する他車両と車両1との間の車間距離に関する測定データ、及び、他車両の相対速度に関する測定データを含む信号を出力する。なお、レーダ22の代わりに及び/又はレーダ22に代えて、レーザレーダ,ソナー等のセンサを用いてもよい。
操作部24は、車両1のステアリングホイールに設けられており、複数のスイッチを備えている。図2に示すように、操作部24は、運転支援モードの起動スイッチであるオンスイッチ24a,24b、停止スイッチであるオフスイッチ24c、キャンセルスイッチ24d、速度設定スイッチ24e,24f、リジューム(再開)スイッチ24gを備えている。
オンスイッチ24aの操作(押下)により、先行車追従モードが起動される。また、オンスイッチ24bの操作により、速度制限モードが起動される。各運転支援モードの作動状態は、アクティブ状態とスタンバイ状態を含む。アクティブ状態では、エンジン制御システム40,ブレーキ制御システム42を介して車両挙動を変更する制御(速度制御)が実行される。スタンバイ状態は、車両挙動変更制御が一時的に不作動にされた状態である。
オフスイッチ24cの操作により、アクティブ状態及びスタンバイ状態にかかわらず、現在作動中の運転支援モードが作動停止となる。運転支援モードの作動中には、ECU10のメモリ11に記憶された設定速度が用いられるが、オフスイッチ24cの操作により、メモリ11に記憶された設定速度がクリア(消去)される。
キャンセルスイッチ24dの操作により、運転支援モードは、アクティブ状態からスタンバイ状態に切り替えられる。
速度設定スイッチ24eの操作により、設定速度を現在値から増加させることができる。また、速度設定スイッチ24fの操作により、設定速度を現在値から減少させることができる。運転者によって設定速度が入力されると、設定速度はECU10のメモリ11に記憶される。例えば、運転者は、オンスイッチ24a,24bを押下した後、速度設定スイッチ24e,24fのいずれかを押下することにより、車両1の現在車速を設定速度として入力することができる。更に、設定速度がメモリ11に記憶された状態で、速度設定スイッチ24e,24fを操作することにより、設定速度を増減させることができる。
リジュームスイッチ24gは、基本的な操作機能として、運転支援モードがスタンバイ状態であるときに操作されることにより、ECU10のメモリ11に記憶されている設定速度を用いて、作動中の運転支援モードを再開(アクティブ状態)させるために用いられる。
ナビゲーション装置26は、GPS等を用いて車両1の現在位置を取得し、記憶しているマップ情報又は外部ソースのマップ情報に基づいて、マップ上における車両1の位置を特定することができる。また、ナビゲーション装置26は、マップ上の現在位置から、車両1が走行している走行路の制限速度(標識速度)を取得することもできる。よって、制限速度認識部として、ナビゲーション装置26を用いてもよい。
表示部28は、インスツルメンツパネル等に配置されており、作動状況表示欄28a,設定速度表示欄28b,制限速度表示欄28cを含む(図4参照)。図4には、理解の容易のため1つの作動状況表示欄28aのみが表示されているが、複数の運転支援モードのそれぞれに対応して作動状況表示欄を設けることができる。
作動状況表示欄28aは、運転支援モードの作動状況を示す。作動状況表示欄28aには、運転支援モードの実行状態が「ブランク(オフ)」、「アクティブ」、「スタンバイ」のいずれかで表示される。
設定速度表示欄28bは、ECU10のメモリ11に記憶されている設定速度(例えば、「80」)を表示する。なお、設定速度がメモリ11に記憶されていない場合は、設定速度表示欄28bには、「ブランク(−−−)」が表示される。
制限速度表示欄28cは、取得された制限速度(例えば、「50」)を表示する。なお、制限速度が取得されていない場合は、制限速度表示欄28cには、「ブランク」が表示される。
次に、図3及び図4を参照して、本実施形態による車両制御について説明する。図3は制限速度取得時の説明図、図4は表示部の説明図である。
図3において、車両1は時速80km(V=80)で走行路3を走行している(位置A)。位置Aでは、制限速度は時速80kmである。また、車両1の後方には後方車両2が走行している。
また、運転支援モードとして、先行車追従モード又は速度制限モードが選択されている。先行車追従モードによる速度制御では、車両1の自動的な増速及び減速が実行される。一方、速度制限モードによる速度制御では、車両1の自動的な減速のみが実行され、車両1の増速は運転者によるアクセルペダルの操作により可能である。
本実施形態では、設定速度の変更に伴う速度制御よって車両1が新たな設定速度(=制限速度)まで増速又は減速されるが、新たな設定速度が車両1の現在車速よりも大きければ車両1は増速され(先行車追従モードのみ)、新たな設定速度が車両1の現在車速よりも小さければ車両1は減速される(先行車追従モード、速度制限モード)。
位置Aにおいて、車両1の表示部28には図4(a)のように表示される。このとき、運転支援モードはアクティブ状態(「アクティブ」)であり、設定速度は時速80km(「80km/h」)であり、制限速度は時速80km(「80」)である。
走行路3付近に速度標識5が設置されている。この速度標識5は、2つの標識部5a,5bを有する。例えば、上側の標識部5a(制限速度「70km/h」)は乗用車用の表示であり、下側の標識部5b(制限速度「50km/h」)はトラック用の表示である。
車両1は、速度標識5の手前の位置Bにおいて、速度標識5から制限速度「70km/」及び「50km/h」を検出する。検出した速度標識5から制限速度を取得すると、ECU10は、メモリ11に記憶された制限速度の現在値(80km/h)を、取得した2つの制限速度(70km/h,50km/h)で更新し、これらをメモリ11に記憶する。これにより、速度標識5の検出に応答して、表示部28には、図4(b)のように表示される。即ち、制限速度表示欄28cには新たな2つの制限速度(「70」,「50」)が表示される。
また、速度標識5の検出に応答して、ECU10は、メモリ11に記憶されていた設定速度(80km/h)を、2つの制限速度のうち選択された一方の制限速度で書き換える。本実施形態では、2つの制限速度から、所定条件(後続車両の有無)に基づいて一方の制限速度が選択される。例えば、後続車両が存在する場合は、複数のうち最大の制限速度が選択され、後続車両が存在しない場合は、複数のうち最小の制限速度が選択される。
図3の例では、後続車両2が検出されているので、大きい方の制限速度「70km/h」が選択される。これにより、位置Cにおいて、表示部28には、図4(c)のように表示されている。即ち、設定速度表示欄28bには新たな設定速度(「70km/h」)が表示される。ECU10は、この表示の切り替えを、位置Bにおいて行ってもよいし、速度標識5の検出から所定時間後に行ってもよい。
また、本実施形態では、速度標識5の検出に応答して、設定速度が大きい方の制限速度で自動的に置き換えられるが、これに限らず、運転者の操作に応答して、置き換えを実行してもよい。例えば、運転者が位置Bにおいて、リジュームスイッチ24gを操作(押下)すると、リジュームスイッチ24gの操作に応じて、大きい方の制限速度が設定速度としてメモリ11に記憶され、これにより設定速度表示欄28bに新たな設定速度が表示される。
設定速度が時速80kmから時速70kmに変更されると、車両制御装置100は、新たな設定速度を目標速度として、エンジン制御システム40,ブレーキ制御システム42を介して速度制御を実行する。この場合、車両1の速度は、時速80kmから時速70kmまで減速される。
速度標識に複数の制限速度が表示されている場合、運転者は、いずれの制限速度を遵守すべきなのかを判別可能である。しかしながら、コンピュータによるプログラム処理では、適切な制限速度を選択することが困難な場合がある。このため、本実施形態では、仮に最適でない制限速度が選択されたとしても、車両1及び周囲車両の安全を確保することができるように、1つの制限速度が選択されるように構成されている。
後続車両が存在する場合に、大きい方の制限速度(「70km/h」)を選択すべきところ、仮に小さい方の制限速度(「50km/h」)が選択されたとする。この場合、速度制御により、車両1は、設定速度(小さい制限速度)まで大きく減速される。一方、後続車両2は、正しい制限速度(「70km/h」)に向けて減速しようとする。その結果、車両1は後続車両2に急接近し、安全性が低下するおそれがある。
これに対して、本実施形態では、後続車両が存在する場合、大きい方の制限速度(「70km/h」)が選択され、設定速度がこの制限速度に設定される。仮に、この選択が誤っていても、運転者が設定速度を再設定するか、ブレーキペダルの操作によって車両1の速度を低下させれば、安全性は損なわれない。このように、本実施形態では、誤った制限速度の選択により、車両1が後続車両と接近することを防止するため、後続車両が存在する場合には、大きい方の制限速度が選択されるように構成されている。
また、選択が誤っていた場合に、運転者による操作(例えば、リジュームスイッチ24gの操作)により、メモリ11に記憶した設定車速を、選択されなかった制限速度で置き換えて記憶してもよい。これにより、運転者は、複数の制限速度を順次に切り替えて設定車速に設定することができる。
次に、図5を参照して、本実施形態による車両制御処理の処理フローについて説明する。
ECU10(制御部10a)は、図5の処理フローを所定時間毎に繰り返し実行する。なお、走行車両検出部としてのECU10(制御部10a)は、常時、レーダ22の測定データから他車両(先行車両及び後続車両)の有無、車間距離、相対速度を算出して、これらのデータをメモリ11に所定期間分だけ記憶している。また、ECU10(制限速度認識部10b)は、別の処理により、制限速度認識処理を実行し、メモリ11に制限速度を記憶する。
まず、処理が開始されると、ECU10は、運転支援モードが作動中(スタンバイ状態含む)であるか否かを判定する(S10)。運転支援モードが作動中でない場合(S10;No)、ECU10は処理を終了する。一方、運転支援モードが作動中である場合(S10;Yes)、ECU10は、複数の制限速度(標識速度)が取得されたか否かを判定する(S11)。
複数の制限速度が取得されていない場合(S11;No)、ECU10は処理を終了する。なお、制限速度が1つのみ取得されていた場合は、別の処理において、設定速度が取得した制限速度で置き換えられる。一方、複数の制限速度が取得されていた場合(S11;Yes)、ECU10は、後続車両が所定距離以内に存在するか否かを判定する(S12)。
後続車両が所定距離以内に存在する場合(S12;Yes)、ECU10は、取得されメモリ11に記憶されている複数(又は2つ)の制限速度のうち、最も大きい制限速度を選択し、設定速度をこの制限速度で置き換え(S13)、処理を終了する。
一方、後続車両が所定距離以内に存在しない場合(S12;No)、ECU10は、取得されメモリ11に記憶されている複数(又は2つ)の制限速度のうち、最も小さい制限速度を選択し、設定速度をこの制限速度で置き換え(S14)、処理を終了する。
なお、上述のように、運転者による操作(例えば、リジュームスイッチ24gの操作)をステップS13及びS14の実行条件としてもよい。
次に、本実施形態の運転支援制御装置の作用について説明する。
本実施形態の車両制御装置100は、運転支援モードの実行中に、記憶している設定車速に応じて車両1の速度制御を実行する制御部(ECU10)と、走行路3に対する制限速度を取得する制限速度認識部(ECU10,ナビゲーション装置26)と、車両1の後方を走行する後続車両2を検出する走行車両検出部(ECU10)と、を備え、制御部(ECU10)は、制限速度認識部が取得した制限速度を設定車速として記憶するように構成されており、制御部(ECU10)は、制限速度認識部が2つ制限速度(「70」,「50」)を取得した場合には(S11;Yes)、走行車両検出部による後続車両2の検出の有無に応じて(S12)、取得された2つの制限速度のうちいずれか1つを選択して、設定車速として記憶する(S13,S14)。
このように本実施形態では、走行路3に対して2つの制限速度が検出されている場合には、後続車両の有無に応じて、いずれかの制限速度を設定速度に設定して、速度制御を実行することができる。これにより、本実施形態では、後続車両との接近を回避しつつ、2つの制限速度からいずれかの制限速度を選択することができる。
また、本実施形態では、制御部(ECU10)は、後続車両2が検出されている場合には(S12;Yes)、取得された2つの制限速度(「70」,「50」)のうち大きい方の制限速度(「70」)を選択する(S13)。仮に、小さい制限速度が選択され、且つこの選択が誤っている場合には、後続車両2が正しい選択である大きい制限速度で走行すると、車両1が後続車両2に急接近するおそれがある。これに対して、本実施形態では、少なくとも選択した大きい制限速度に基づいて走行する限りは、この選択が正しいのか誤っているのかに関わらず、後続車両2との接近を回避することができる。
また、本実施形態では、制御部(ECU10)は、後続車両2が検出されていない場合には(S12;No)、取得された2つの制限速度(「70」,「50」)のうち小さい方の制限速度(「50」)を選択する(S14)。これにより本実施形態では、仮に小さい方の制限速度の選択が誤っていて、小さい方の制限速度に基づいて走行しても、後続車両が存在しないので、車両が後続車両と接近するおそれはない。更に、先行車両が存在する場合であっても、小さい方の制限速度に基づいて走行する限りは、先行車両との接近を回避することができる。
また、本実施形態では、運転者によって操作可能な操作部(リジュームスイッチ24g)を更に備え、制御部(ECU10)は、取得された2つの制限速度から1つの制限速度を選択して設定車速として記憶した後、操作部(リジュームスイッチ24g)の操作があると、記憶している設定車速を選択しなかった制御速度で置き換えて記憶する。これにより本実施形態では、制限車速の選択が誤っていても、運転者が操作部を操作することにより、簡単に正しい制限速度に切り替えることができる。
1 車両
10 制御ユニット
100 車両制御装置

Claims (4)

  1. 運転支援モードの実行中に、記憶している設定車速に応じて車両の速度制御を実行する制御部と、
    走行路に対する制限速度を取得する制限速度認識部と、
    前記車両の後方を走行する後続車両を検出する走行車両検出部と、
    を備えた車両制御装置であって、
    前記制御部は、前記制限速度認識部が取得した制限速度を前記設定車速として記憶するように構成されており、
    前記制御部は、前記制限速度認識部が2つ制限速度を取得した場合には、前記走行車両検出部による後続車両の検出の有無に応じて、取得された2つの制限速度のうちいずれか1つを選択して、前記設定車速として記憶する、車両制御装置。
  2. 前記制御部は、後続車両が検出されている場合には、取得された2つの制限速度のうち大きい方の制限速度を選択する、請求項1に記載の車両制御装置。
  3. 前記制御部は、後続車両が検出されていない場合には、取得された2つの制限速度のうち小さい方の制限速度を選択する、請求項1又は2に記載の車両制御装置。
  4. 運転者によって操作可能な操作部を更に備え、
    前記制御部は、取得された2つの制限速度から1つの制限速度を選択して前記設定車速として記憶した後、前記操作部の操作があると、記憶している設定車速を選択しなかった制御速度で置き換えて記憶する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両制御装置。
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