JP3193092B2 - 車両の自動制動装置 - Google Patents

車両の自動制動装置

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JP3193092B2 JP01565192A JP1565192A JP3193092B2 JP 3193092 B2 JP3193092 B2 JP 3193092B2 JP 01565192 A JP01565192 A JP 01565192A JP 1565192 A JP1565192 A JP 1565192A JP 3193092 B2 JP3193092 B2 JP 3193092B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の自動制動装置に
係わり、特に自車と障害物との間の距離及び相対速度を
検出し、その検出結果から接触の可能性を判断して自動
的に各車輪にブレーキをかける車両の自動制動装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来より、この種の車両の自動制動装置
として、例えば特公昭39−2565号公報及び特公昭
39−5668号公報等に開示されているように、光学
的方法または超音波等を用いて自車と前方の障害物との
間の距離及び相対速度を連続的に検出するとともに、そ
の検出された自車と前方障害物との間の距離及び相対速
度から接触の可能性があるか否かを判断し、接触の可能
性があると判断された場合アクチュエータを作動させて
各車輪のブレーキを自動的にかけ接触を防止するように
したものが知られている。
【0003】また、車両の制動補助装置としての真空倍
力装置が知られている(例えば、特開平1−12744
6号公報参照)。この真空倍力装置は、エンジンの吸入
負圧によって作られた負圧と大気圧との圧力差を利用し
て、大きな制動力を得るものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一方、自車と前方の障
害物との間の距離及び相対速度を連続的に検出し、その
検出された自車と前方障害物との間の距離及び相対速度
から接触の可能性があると判断された場合でも、ブレー
キペダル踏込操作時においては、制動力が過大になり、
そのため車輪がロックする場合がある。このような場合
には、車体の最大減速度が算出されている場合であり、
自動ブレーキ装置を作動させる必要がない。
【0005】しかしながら、従来の車両の自動制動装置
においては、このような場合でも自動ブレーキ装置が作
動してしまうので、このような不要な作動を防止する必
要がある。また、このような不要な自動ブレーキ装置の
作動により、真空倍力装置の負圧が使用され、好ましく
ない。
【0006】そこで本発明は、自動ブレーキ装置の不要
な作動を防止するようにした車両の自動制動装置を提供
することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明の車両の自動制動装置は、ブレーキペダルの操
作に応じた制動圧を各車輪に供給する制動圧供給手段
と、自車と障害物との間の距離及び相対速度を検出する
検出手段と、この検出手段で検出された自車と障害物と
の間の距離及び相対速度から接触の可能性があるか否か
を判断する判断手段と、この判断手段で接触の可能性が
あると判断された場合に、制動圧供給手段により各車輪
に供給される制動圧を第1制動圧調整手段により調整し
て自動的に各車輪にブレーキをかける自動ブレーキ装置
と、各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、この
車輪速検出手段により検出された車輪速に基づいて、制
動圧供給手段により各車輪に供給される制動圧を第1制
動圧調整手段とは別個に設けられた第2制動圧調整手段
により調整するABS装置と、ブレーキペダルの踏込操
作時に、接触の可能性があると判断された場合、その時
点で、ABS装置の第2制動圧調整手段が作動している
場合には自動ブレーキ装置の第1制動圧調整手段を作動
させず、ABS装置の第2制動圧調整手段が作動してい
ない場合には自動ブレーキ装置の第1制動圧調整手段を
作動させる制御手段と、を備えていることを特徴として
いる。
【0008】このように構成された本発明の車両の自動
制動装置においては、ブレーキペダルの踏込操作時に、
接触の可能性があると判断された場合であっても、その
時点で既にABS装置の第2制動圧調整手段が作動して
いる場合には、制動圧がABS装置の第2制動圧調整手
段によりスリップ状態に応じて調整されているので、自
動ブレーキ装置の第1制動圧調整手段を作動させず、そ
れにより、自動ブレーキ装置の不要な作動を防止してい
る。一方、ABS装置(第2制動圧調整手段)が作動し
ていない場合には、車体の最大減速度が算出されていな
いので、この場合のみ、自動ブレーキ装置(第1制動圧
調整手段)を作動させ、自動ブレーキ装置の本来の機能
を発揮させている。さらに、本発明においては、ブレー
キペダルの踏込操作時に、判断手段により接触の可能性
があると判断された場合、自動ブレーキ装置及びABS
装置の何れか一方のブレーキ装置、即ち、第1制動圧調
整手段又は第2制動圧調整手段のみを作動させるように
しているので、自動ブレーキ装置の第1制動圧調整手段
の作動(ブレーキ圧の増圧)とABS装置の第2制動圧
調整手段の作動(ブレーキ圧の減圧)とが干渉し、制動
距離がかえって長くなることも防止することができる。
【0009】
【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の車両の自動制動装置が装
着された車両の全体構成図である。図1に示すように、
この車両においては、左右の前輪1,2が従動輪、左右
の後輪3,4が駆動輪とされ、エンジン5の出力トルク
が自動変速機6からフロペラシャフト7、差動装置8及
び左右の駆動軸9,10を介して左右の後輪3,4に伝
達されるようになっている。
【0010】上記各車輪1〜4には、それぞれブレーキ
装置11〜14が備えられ、これらのブレーキ装置11
〜14は、各車輪1〜4と一体的に回転するディスク1
1a〜14aと、これらのディスク11a〜14aの回
転を制御するキャリパ11b〜14bなどで構成されて
いる。さらに、これらのブレーキ装置11〜14を、制
動操作させるブレーキ制御システム15が設けられてい
る。
【0011】このブレーキ装置システム15は、運転車
によるブレーキペダル16の踏込力を増大させる真空倍
力装置であるブースタ17と、このブースタ17によっ
て増大された踏込力に応じた制動力を発生させるマスタ
ーシリンダ18とを有する。このブースタ17は、基本
的には既知の真空倍力装置と同じであるが、自動ブレー
キとして機能さる際には後述するように、ブレーキペダ
ル16の踏込操作が行われなくても倍力作用を行うよう
に構成されている。
【0012】このマスターシリンダ18から導かれた前
輪用制動圧供給ライン19が2経路に分岐されて、これ
らの前輪用分岐制動圧ライン19a,19bが左右の前
輪1,2におけるブレーキ装置11,12のキャリパ1
1a,12aにそれぞれ接続されている。さらに、左前
輪1のブレーキ装置11に通じる一方の前輪用分岐制動
圧ライン19aには、電磁式の開閉弁20aと、同じく
電磁式のリリーフ弁20bとからなる第1バルブユニッ
ト20が設置され、また右前輪2のブレーキ装置12に
通じる他方の前輪用分岐制動圧ライン19bにも、上記
第1バルブユニット20と同様に、電磁式の開閉弁21
aと、同じく電磁式のリリーフ弁21bとからなる第2
バルブユニット21が設置されている。
【0013】一方、上記マスターシリンダ18から導か
れた後輪用制動圧供給ライン22には、上記第1、第2
バルブユニット20,21と同様に、電磁式の開閉弁2
3aと、同じく電磁式のリリーフ弁23bとからなる第
3バルブユニット23が設置されている。この後輪用制
動圧供給ライン22は、上記第3バルブユニット23の
下流側で2経路に分岐されて、これらの後輪用分岐制動
圧ライン22a,22bが左右の後輪3,4におけるブ
レーキ装置13,14のキャリパ13b,14bにそれ
ぞれ接続されている。すなわち、本実施例におけるブレ
ーキ制御システム15は、上記第1バルブユニット20
の作動によって左前輪1におけるブレーキ装置11の制
動圧を可変制御する第1チャンネルと、第2バルブユニ
ット21の作動によって右前輪2におけるブレーキ装置
12の制動圧を可変制御する第2チャンネルと、第3バ
ルブユニット23の作動によって左右の後輪3,4にお
ける両ブレーキ装置13,14の制動圧を可変制御する
第3チャンネルとが設けられて、これら第1〜第3チャ
ンネルが互いに独立して制御されるようになっている。
【0014】そして、上記ブレーキ制御システム15に
は上記第1〜第3チャンネルを制御するコントロールユ
ニット24が備えられ、このコントロールユニット24
は、ブレーキペダル16のON/OFFを検出するブレ
ーキスイッチ25からのブレーキ信号と、各車輪の回転
速度をそれぞれ検出する車輪速センサ26〜29からの
車輪速信号とを入力し、これらの信号に応じた制動圧制
御信号を第1〜第3バルブユニット20,21,23に
それぞれ出力することにより、左右の前輪1,2及び後
輪3,4のスリップに対する制動制御、すなわちABS
制御を第1〜第3チャンネルごとに平行して行うように
なっている。すなわち、コントロールユニット24は、
上記各車輪速センサ26〜29からの車輪速信号が示す
車輪速に基づいて上記第1〜第3バルブユニット20,
21,23における開閉弁20a,21a,23aとリ
リーフ弁20b,21b,23bとをそれぞれデューテ
ィ制御によって開閉制御することにより、スリップの状
態に応じた制動圧で前輪1,2及び後輪3,4に制動力
を付与するようになっている。なお、第1〜第3バルブ
ユニット20,21,23における各リリーフ20b,
21b,23bから排出されたブレーキオイルは、図示
しないドレンラインを介して上記マスターシリンダ18
のリザーバタンク18aに戻されるようになっている。
【0015】ABS非作動時においては、上記コントロ
ールユニット24からは制動圧制御信号が出力されず、
したがって図示のように第1〜第3バルブユニット2
0,21,23におけるリリーフ20b,21b,23
bがそれぞれ閉保持され、かつ各ユニット20,21,
23の開閉弁20a,21a,23aがそれぞれ開保持
されることになって、ブレーキペダル16の踏込力に応
じてマスターシリンダ18で発生した制動圧が、前輪用
制動圧供給ライン19及び後輪用制動圧供給ライン22
を介して左右の前輪1,2及び後輪3,4におけるブレ
ーキ装置11〜14に対して供給され、これらの制動圧
に応じた制動力が前輪1,2及び後輪3,4に対してダ
イレクトに付与される。
【0016】次に上記ブースタ17について詳細に説明
する。ブースタ17は、車体及びマスターシリンダ18
に固定されたケース31を有し、このケース31内が、
ダイヤフラム32とこれに固定されたバルブボディ33
とによって、第1室34と第2室35とに画成されてい
る。第1室34は、逆止弁40を介してエンジン2の吸
気通路41のスロットルバルブ42より下流側に接続さ
れている。そのため、第1室34には、常に負圧(エン
ジン2の吸気負圧)が供給されている。ブレーキペダル
16が踏込み操作されていないときは、第2室35が第
1室34と連通されて、ブースタ17の作動が停止され
た状態とされる。そして、ブレーキペダル16が踏込み
操作されると、第2室35に大気圧が供給され、これに
よりダイヤフラム32がバルブボディ33と共に前方へ
変位して倍力機能が行われる。第2室35に対する負圧
供給と大気圧供給との切り換えは、基本的には、バルブ
ボディ33内に装備された弁装置(図示せず)によって
なされる。
【0017】以上説明した部分は、既知の真空倍力装置
と同じであるが、本実施例では、真空倍力装置を自動ブ
レーキ装置として機能させる必要があるため、一端が第
1室34に他端が第2室35に接続された配管37を設
け、さらにこの配管37に3方電磁切換弁38を設けて
いる。この切換弁38は、第2室35に対して、第1室
34の負圧を導入させる状態と大気圧を導入させる状態
とに切り換えるためのものである。すなわち、この切換
弁38は、消磁時に第2室35を第1室34に連通さ
せ、励磁時に第2室35に大気圧を導入させる。この切
換弁38が励磁されて第2室35に大気圧を導入される
と、第2室35は、ブレーキペダル16の踏込み操作が
行なわれていなくても大気圧となり、この結果倍力作用
を行ってマスターシリンダ18に制動圧を発生さること
になる。
【0018】また、図1に示すように、45はアクセル
ペダルであり、このアクセルペダル45の踏込み量は、
モータ46に送られ、このモータ46によりスロットル
ブルブ42の開閉が制御される。47は、吸気通路41
のスロットルバルブ42の上流側と下流側をバイパスす
るバイパス弁である。図2は、本発明の自動制動装置を
示すブロック図である。この図3において、51は車体
前部に設けられた超音波レーダユニットであって、この
超音波レーダユニット51は、図に詳示していないが、
周知の如く超音波を発信部から自車の前方の車両等の障
害物に向けて送信するとともに、上記前方障害物に当た
って反射してくる反射波を受信部で受信する構成になっ
ており、このレーダユニット51からの信号を受ける演
算ユニット52は、レーダ受信波の送信時点からの遅れ
時間(ドップラーシフト)によって自車と前方障害物と
の間の距離及び相対速度を演算するようになっている。
53及び54は車体前部の左右に各々設けられる一対の
レーダヘッドユニットであって、この各レーダヘッドユ
ニット53,54は、パルスレーザ光を発信部から自車
の前方の障害物に向けて送信するとともに、上記前方障
害物に当たって反射してくる反射波を受信部で受信する
構成になっており、上記演算ユニット52は、これらの
レーダヘッドユニット53,54からの信号を信号処理
ユニット55を通して受け、レーザ受信光の送信時点か
らの遅れ時間によって自車と前方障害物との間の距離及
び相対速度を演算するようになっている。そして、演算
ユニット52は、上記レーダヘッドユニット53,54
の系統による距離及び相対速度の演算結果を優先し、超
音波レーダユニット51の系統による距離及び相対速度
の演算結果を補助的に用いるようになっている。またこ
れらにより、自車と前方の障害物との間の距離及び相対
速度を検出する距離・相対速度検出手段56が構成され
ている。
【0019】上記レーダヘッドユニット53,54によ
るパルスレーザ光の送受信方向は、モータ57により水
平方向に変更可能に設けられており、上記モータ57の
作動は演算ユニット52により制御される。58は上記
モータ57の回転角からパルスレーザ光の送受信方向を
検出する角度センサであって、この角度センサ58の検
出信号は上記演算ユニット52に入力され、この演算ユ
ニット52におけるレーダヘッドユニット53,54の
系統による距離及び相対速度の演算にパルスレーザ光の
送受信方向が加味されるようになっている。
【0020】また、25はブレーキペダルの踏込操作を
検出するブレーキスイッチ、62は車速を検出する車速
センサ、64は路面の摩擦係数(μ)を検出する路面μ
センサであり、これらの各センサ25,62,64の検
出信号は、上記コントロールユニット24(図1参照)
に入力される。このコントロールユニット24には、上
記演算ユニット52で求められた自車と前方障害物との
間の距離及び相対速度の信号も入力される。66は車室
内のインストメントパネルに設けられる警報表示ユニッ
トであって、この警報表示ユニット66には、上記コン
トロールユニット24から各々信号を受ける警報ブザー
67及び距離表示部68が設けられている。上記コント
ロールユニット24からは、自動ブレーキとして機能さ
せるための信号がブースタ17へ出力される。
【0021】図3はしきい値算出用マップである。接触
防止のための自動制動を行う際、各種しきい値L0 ,L
2 ,L3 を算出する必要がある。しきい値L0 は、自車
と前方障害物との接触の可能性があり接触防止のために
自動制動を開始する、自車と前方障害物との間の距離で
あり、この自動制動開始のしきい値L0 の算出が、図3
に示すようなしきい値算出用マップを用いて行われる。
しきい値L2 は自動制動の開始に先立って警報を発す
る、自車と前方障害物との間の距離であり、この警報発
生のしきい値L2 は、上記自動制動開始のしきい値L0
よりも所定量大きく設定される。また、しきい値L
3 は、自動制動開始後接触の可能性がなくなり自動制動
を解除する、自車と前方障害物との間の距離であり、こ
の自動制動解除のしきい値L3 は、上記自動制動開始の
しきい値L0 よりも所定量大きい値に、場合によっては
所定量小さい値に設定される。
【0022】ここで、図3に示すしきい値算出用マップ
について説明する。このマップにおいて、しきい値線A
は、前方車両がその前方障害物と接触して停車したとき
この車両との接触を防止するために必要な車間距離を示
すものであり、相対速度V1の大きさに拘らず常に、前
方障害物が停止物であるとき(つまり相対速度V1が自
車速度v0と同一のとき)と同じ値(数値式v02 /2
μg)をとる。しきい値線Bは前方車両がフル制動をか
けたときこの車両との接触を防止するために必要な車間
距離(数値式V1・(2v0−V1)/2μg)を示
し、しきい値線Cは前方車両が減速度μ/2gの緩制動
をかけたときこの車両との接触を防止するために必要な
車間距離を示し、しきい値線Dは前方車両が一定車速を
保ったときこの車両との接触を防止するために必要な車
間距離(数値式V12 /2μg)を示す。さらに、しき
い値線Eは、自車が自動制動をかけても前方車両との接
触を防止できないが、接触時の衝撃力を緩和できる車間
距離を示す。本実施例の場合、しきい値線Bが選択され
ていて、このしきい値線Bで現時点の相対速度V1に対
応するしきい値L0 が求められる。さらにこのしきい値
0 からしきい値L2としきい値L3 が求められる。
【0023】次に、本発明の自動制動装置による制御内
容を図4のフローチャートにより説明する。以下の説明
でSは各ステップを示す。先ず、S1において、自車と
前方障害物までの距離L1 が自動制動開始しきい値L0
より小さいか否かを判定し、小さければ、S2に進み、
ブレーキペダルが踏込操作中であるか否かを判定する。
S2において、ブレーキペダルが踏込操作中でなけれ
ば、S3に進み、自動ブレーキ装置を作動させる。
【0024】次に、S4において、自車と前方障害物ま
での距離L1 が自動制動解除しきい値L3 より小さいか
否かを判定する。自車と前方障害物までの距離L1 が自
動制動解除しきい値L3 より小さい場合は、S3に戻
り、自動ブレーキ装置の作動を継続する。自車と前方障
害物までの距離L1 が自動制動解除しきい値L3 より小
さくない場合は、S5に進み、自動ブレーキ装置を解除
する。
【0025】S2において、ブレーキペダルが踏込操作
中であると判定された場合は、S6に進み、ABSが作
動中であるか否かを判定する。ABSが作動中であれ
ば、自動ブレーキ装置を作動させることなく、スタート
に戻る。この実施例における制御においては、ブレーキ
ペダル踏込操作中でABSが作動している場合は、ブレ
ーキ装置の制動圧がABSによりスリップ状態に応じて
制御されている。そのため、このような場合は、自車と
前方障害物までの距離L1が自動制動開始しきい値L0
り小さい即ち自動制動領域であっても、自動ブレーキを
作動させない。このようにして、自動ブレーキ装置の不
要な作動を防止している。
【0026】また、ブレーキペダル踏込操作中でABS
が作動していない場合は、車体の最大減速度が算出され
ていない場合なので、この場合のみ、自動ブレーキを作
動させている。これにより、本来の自動ブレーキ装置の
機能が達成される。次に、本発明の車両の自動制動装置
により他の制御内容を図5のフローチャートにより説明
する。
【0027】図5に示すフローチャートにおいては、S
16の内容のみが、図4に示すフローチャートと異な
る。すなわち、図4に示す制御においては、車体の最大
減速度が算出されているか否かをABS作動及びABS
非作動により判定しているが、図5に示す制御において
は、路面の摩擦係数(μ)におけるブレーキペダル踏込
量により判定している。図6は、路面の摩擦係数(μ)
におけるブレーキペダル踏込量を示すマップであり、斜
線で示される(X)領域は、車体の最大減速度が算出さ
れている場合を示し、その他の領域は、車体の最大減速
度が算出されていない場合を示す。
【0028】すなわち、S16において、マップの
(X)領域であるか否かを判定し、(X)領域でなけれ
ば、S13に進み、自動ブレーキを作動させ、(X)領
域であれば、自動ブレーキを非作動とする。この実施例
においても、上記の図4に示される制御と同様に、自車
と前方障害物までの距離L1 が自動制動開始しきい値L
0 より小さい即ち自動制動領域であっても、ブレーキペ
ダル踏込操作中で最大減速度が算出されていない場合の
み自動ブレーキを作動し、自動ブレーキ装置の不要な作
動を防止している。
【0029】また、自動ブレーキ装置の真空倍力装置の
負圧が、不要な自動ブレーキ装置の作動により使用され
ることが防止できる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、自
動ブレーキ装置の不要な作動を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車両の自動制動装置が装着される車両
を示す全体構成図である。
【図2】本発明の自動制動装置を示すブロック図であ
る。
【図3】本発明の自動制動装置に使用されるしきい値算
出用マップである。
【図4】本発明の自動制動装置による制御内容を示すフ
ローチャートである。
【図5】本発明の自動制動装置による他の制御内容を示
すフローチャートである。
【図6】路面の摩擦係数(μ)におけるブレーキペダル
踏込量を示すマップである。
【符号の説明】
2 エンジン 11〜14 ブレーキ装置 15 ブレーキ制御システム 16 ブレーキペダル 17 ブースタ(真空倍力装置) 24 コントロールユニット 25 ブレーキスイッチ 34 第1室 35 第2室 38 切換弁 51 超音波レーダユニット 52 演算ユニット 53,54 レーダヘッドユニット 55 演算処理ユニット 56 距離・相対速度検出手段 62 車速センサ 64 路面μセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−38238(JP,A) 特開 昭49−33319(JP,A) 特開 昭64−90853(JP,A) 実開 昭63−24078(JP,U) 実開 平4−57475(JP,U) ***国特許出願公開4028290(DE, A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60T 7/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブレーキペダルの操作に応じた制動圧を
    各車輪に供給する制動圧供給手段と、 自車と障害物との間の距離及び相対速度を検出する検出
    手段と、 この検出手段で検出された自車と障害物との間の距離及
    び相対速度から接触の可能性があるか否かを判断する判
    断手段と、 この判断手段で接触の可能性があると判断された場合
    に、上記制動圧供給手段により各車輪に供給される制動
    圧を第1制動圧調整手段により調整して自動的に各車輪
    にブレーキをかける自動ブレーキ装置と各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、 この車輪速検出手段により検出された車輪速に基づい
    て、上記制動圧供給手段により各車輪に供給される制動
    圧を上記第1制動圧調整手段とは別個に設けられた第2
    制動圧調整手段により調整するABS装置と、 ブレーキペダルの踏込操作時に、接触の可能性があると
    判断された場合、その時点で、上記ABS装置の上記第
    2制動圧調整手段が作動している場合には上記自動ブレ
    ーキ装置の上記第1制動圧調整手段を作動させず、AB
    S装置の第2制動圧調整手段が作動していない場合には
    上記自動ブレーキ装置の第1制動圧調整手段を作動させ
    制御手段と、 を備えていることを特徴とする車両の自動制動装置。
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