JP4290635B2 - 定速走行制御装置を具備する車両の走行安全装置 - Google Patents
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Description
また、運転者により設定された設定速度を維持するようにして速度制御を行う際に、運転者によるアクセルペダル操作またはブレーキペダル操作に応じて設定速度を変更可能な定速走行制御装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、定速走行制御の実行時に車両の進行方向前方に存在するカーブを通過する際に、定速走行制御装置と安全装置とを協調的に適切に制御することが可能な定速走行制御装置を具備する車両の走行安全装置を提供することを目的としている。
また、作動手段は、定速走行制御の実行中に減速装置を作動させた状態で、加速意志が検出されたときに減速装置の作動を停止することから、減速装置の作動状態に運転者の加速意志つまり減速の停止を望む意志を適切に反映させることができる。しかも、このとき、更新手段は減速装置の作動が停止したときに車両速度検出手段により検出された速度を目標速度として更新設定することから、運転者が減速の停止を望んだ時点での速度を目標速度として、運転者の意志を適切に反映させた定速走行制御を行うことができる。
さらに、走行路に存在する勾配の状態に応じて運転者の意志が変化する場合であっても、減速装置の作動状態および定速走行制御に対して運転者の意志を適切に反映させることができる。
さらに、現在位置検出部21は、例えば人工衛星を利用して車両の位置を測定するためのGPS(Global Positioning System)信号や、例えば適宜の基地局を利用してGPS信号の誤差を補正して測位精度を向上させるためのD(Differential)GPS信号等の測位信号を受信する測位信号受信部31と、水平面内での自車両の向きや鉛直方向に対する傾斜角度(例えば、車両の前後方向軸の鉛直方向に対する傾斜角度や車両重心の上下方向軸回りの回転角であるヨー角等)および傾斜角度の変化量(例えば、ヨーレート等)を検出するジャイロセンサ32と、車両の速度(車速)を検出する車速センサ33とを備えて構成され、受信した測位信号によって、あるいは、車速やヨーレート等の検出信号に基づく自律航法の算出処理によって、車両の現在位置を算出する。
また、ナビゲーション処理部22は、例えば車両の経路探索や経路誘導等の処理を実行し、地図データ記憶部23から取得される道路データと共に、例えば目的地までの経路情報や各種の付加情報を表示部25へ出力する。
例えばカーブ認識部61は、道路データの基礎となるノードつまり道路形状を把握するための点(例えば、図2に示す白抜き丸および黒丸)と、リンクつまり各ノードを結ぶ線(例えば、図2に示す白抜き丸および黒丸を結ぶ線)とに基づいて、カーブの形状を認識する。そして、例えばカーブの径や曲率および極性、カーブの長さ(カーブの深さ)、カーブの通過に要する旋回角等からなるカーブ形状値を算出し、適正車速設定部62へ出力する。
ここで、適正車速設定部62は、カーブ通過時に車両の横方向に発生する加速度(横加速度)を算出する横加速度算出部を備えている。すなわち、先ず、横加速度算出部は、カーブ認識部61にて認識されたカーブの形状に基づいて、このカーブを適正に通過する際に許容される横加速度を算出する。次に、適正車速設定部62は、この横加速度を車両に発生させる車両の速度を算出し、この速度を適正速度VSとして設定する。
なお、カーブ通過時に自車両に許容される横加速度は、路面状況、タイヤの状況、積載の状態等により変化するため、これらを更に考慮して適正速度VSを設定するようにしてもよい。
また、認識されたカーブの形状の手前に上り勾配または下り勾配が存在する場合には、勾配の大きさに応じて適正速度VSが設定されるようになっている。
作動部64は、比較部63での比較結果に基づいてエンジン制御部42および変速制御部43およびブレーキ制御部44の作動を制御する。例えば、比較部63での比較結果において、車速センサ33にて検出した現在速度VPと適正車速設定部62にて設定した適正速度VSとが異なる場合、例えば検出された車両の現在速度VPが適正速度VSよりも高い状態等のように車両が適正車両状態にない場合には、警報装置を作動させて運転者の注意を喚起したり、ブレーキ制御部44を介してブレーキアクチュエータ15を作動させて自動的に車両を減速させる。
例えば図2に示すように、車両Aが速度V1(例えば、速度V1>適正速度VS)で走行している場合に、進行方向前方に存在するカーブCを適正に通過するためには、カーブCの入口位置CSにて車両の速度が適正速度VSとなるように設定する。
このとき、例えば所定の減速度GS(例えば、0.2G=0.2×9.8m/s2)にて、現在の速度V1(例えば、100km/h)から適正速度VS(例えば、40km/h)まで減速する場合には、減速に要する時間TはT=(V1−VS)/GSにより求められる。そして、この時間Tに基づいて、減速に要する距離つまり減速必要距離L0が算出され、カーブCの入口位置CSから、減速必要距離L0だけ手前の減速開始位置C0(図2に示す黒丸C0)が設定される。
すなわち、車両AがカーブCの手前に設定される警報開始位置CWに到達した時点、つまり車両Aの現在位置とカーブCの入口位置CSとの間の距離(減速対象地点間距離Ln)が、下記数式(1)に示すように設定される警報必要距離LWに等しくなった時点で警報を発する。
また、定速走行制御部65は、定速走行制御の実行時に車両の現在速度VPがカーブ認識部61にて認識されたカーブの適正速度VSよりも大きいときには、検出される現在速度VPが適正速度VSとなるように定速走行制御の目標速度VOを修正する。
ここで、定速走行制御部65は、定速走行制御の実行時に、アクセルペダルによる加速操作や、ブレーキペダルによる減速操作および定速走行制御の停止等の介入操作を可能とし、車両の走行挙動に対して運転者の意志が適切に反映されるように設定されている。
なお、定速走行制御は、入力部24に具備されるスイッチ等により操作者のオフ操作が入力されたり、車両の現在速度VPが所定の下限速度未満に低下したことを検知した場合に停止されるようになっている。
なお、定速走行制御部65は、例えばアクセルペダルの変位に対する適宜の油圧制御や、例えばアクセルペダルの変位を規制する部材等により、アクセルペダルのペダルストロークに対する反力荷重を制御可能であって、定速走行制御の実行時にアクセルペダルが操作され、アクセルペダルのペダルストロークが適宜の値となった状態でアクセルペダル操作が休止されたこと(つまり、運転者による踏力と反力荷重とが同等になったこと)を検知すると、一段大きな反力荷重を作用させ、この時点でのスロットル開度を維持しつつ運転者が足を軽くアクセルペダルに載せておくことができるようにして、アクセルペダルを所謂フットレストとして用いることができるように設定する。
このため、速度制御部41には、車速センサ33から出力される検出信号に加えて、運転者によるアクセルペダルの操作量に係るアクセル開度を検出するアクセル開度センサ51と、運転者によるブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダルセンサ52と、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ53とから出力される各検出信号が入力されている。
そして、作動部64は、車速センサ33により検出された車両の現在速度VPが適正速度VSよりも大きく、かつ、運転意志検出部67にて運転者の減速意志が検出されたときに、ブレーキ制御部44を介してブレーキアクチュエータ15を作動させて自動的に車両を減速させる。
また、作動部64は、定速走行制御部65による定速走行制御の実行中にブレーキアクチュエータ15を作動させた状態で運転意志検出部67にて運転者の加速意志が検出されたときには、ブレーキアクチュエータ15の作動を停止して車両の減速を停止させる。
このとき、つまり定速走行制御部65による定速走行制御の実行中にブレーキアクチュエータ15を作動させた状態で運転意志検出部67にて運転者の加速意志が検出されたときに作動部64がブレーキアクチュエータ15の作動を停止させた際に、目標車速更新部66は、この時点で車速センサ33により検出された車両の現在速度VPを目標速度VOとして更新設定する。
図3に示すステップS01においては、カーブの通過後であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS02に進む。
ステップS02においては、地図データ記憶部23に格納された道路データに基づいて、通過後のカーブの先に次のカーブ形状が存在するか否かを判定する。
ステップS02の判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、ステップS02の判定結果が「YES」の場合には、ステップS03に進む。
ステップS03においては、運転者によるアクセルペダル操作の休止状態あるいはアクセルペダルの踏み込み状態であるか否かを判定する。
ステップS03の判定結果が「NO」の場合、つまりアクセルペダル操作の解除やアクセルペダルの踏み戻しの状態である場合には、一連の処理を終了する。
一方、ステップS03の判定結果が「YES」の場合には、運転者は車両の加速あるいは減速の停止を望んでいると判断して、ステップS04に進む。
次に、ステップS05においては、地図データ記憶部23に格納された道路データに基づいて、通過したカーブから次のカーブ形状までの距離(カーブ間距離)を算出する。
次に、ステップS06においては、車両の現在速度VPおよび現在位置を取得する。
次に、ステップS07においては、通過したカーブから次のカーブ形状までのカーブ間距離が、所定の第1距離Laよりも長いか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS09に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS08に進む。
そして、ステップS08においては、次のカーブ形状の位置が相対的に遠いと判断して、通過したカーブに侵入する以前の速度に復帰するようにして、通過したカーブに侵入する以前の時点で実行していた定速走行制御の目標速度VOを、現在実行中の定速走行制御の目標速度VOとして設定し、後述するステップS13に進む。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS11に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS10に進む。
そして、ステップS10においては、次のカーブ形状の位置が相対的に近いと判断して、加速制御の非実行状態として、一連の処理を終了する。
また、ステップS11においては、現在速度VPと次のカーブ形状の適正速度VSとの平均値を、現在実行中の定速走行制御の目標速度VOとして設定し、ステップS13に進む。
そして、ステップS14においては、設定した加速ゲインに応じて車両を加速させる加速制御を実行し、一連の処理を終了する。
先ず、図4に示すステップS21においては、運転者によるアクセルペダル操作の休止状態か否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS22に進む。
ステップS22においては、車両の現在速度VPおよび現在位置を取得する。
次に、ステップS23においては、取得した現在速度VPを目標速度VOとして設定して、定速速度制御を実行する。
次に、ステップS24においては、地図データ記憶部23に格納された道路データに基づいて、自車両の進行方向前方にカーブ形状が存在するか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、一連処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS25に進む。
次に、ステップS26においては、例えば検出した現在速度VPが、算出した適正速度VSよりも大きいか否かを判定することにより、検出したカーブ形状を適正に通過するために減速制御が必要か否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS27に進む。
この判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS28に進む。
そして、ステップS28においては、減速制御において必要とされる必要減速度を算出する。
そして、ステップS29においては、算出した必要減速度に応じて、実際に出力する減速度を設定し、減速制御を実行する。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS33に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS31に進む。
そして、ステップS31においては、運転者によるアクセルペダル操作の停止状態あるいはアクセルペダルの踏み込み状態であるか否かを判定する。
ステップS31の判定結果が「NO」の場合、つまりアクセルペダル操作の解除やアクセルペダルの踏み戻しの状態である場合には、運転者が減速意志を有していると判断して、上述したステップS29に戻る。
一方、ステップS31の判定結果が「YES」の場合には、運転者は車両の加速あるいは減速の停止を望んでいると判断して、ステップS32に進む。
そして、ステップS32においては、現在速度VPを目標速度VOとして更新設定して、定速速度制御を実行する。
そして、ステップS33においては、減速制御を終了し、一連の処理を終了する。
先ず、図5に示すステップS41においては、定速走行制御の実行中であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS42に進む。
次に、ステップS42においては、減速制御の実行中であるか否かを判定する。
ステップS42の判定結果が「NO」の場合、つまり自動的な加速制御の実行中である場合には、後述するステップS61に進む。
一方、ステップS42の判定結果が「YES」の場合、つまり自動的な減速制御の実行中である場合には、ステップS43に進む。
そして、ステップS43においては、運転者によるアクセルペダル操作の休止状態あるいはアクセルペダルの踏み込み状態であるか否かを判定する。
ステップS43の判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS51に進む。
一方、ステップS43の判定結果が「YES」の場合には、ステップS44に進む。
そして、ステップS45においては、例えばアクセルペダルの踏み込み操作等の運転者による加速操作の実行中であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS46に進み、ステップS46においては、運転者によるアクセルペダル操作の休止状態つまり運転者がアクセルペダルを所謂フットレストとして足を軽く載せておく状態で検出した現在速度VPを目標速度VOとして更新設定して定速走行制御を実行し、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS47に進む。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS47の処理を繰り返す。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS48に進む。
そして、ステップS48においては、走行路に所定勾配以上の上り勾配が検知されたか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、ステップS49に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS50に進む。
また、ステップS50においては、走行路の勾配が相対的に小さく、かつ、運転者による加速操作または減速操作が実行されずに、いわば惰性で走行している状態であり、適切なタイミングでの目標速度VOの更新が困難であると判断して、今回の処理での目標速度VOの更新を保留し、例えば運転者による次回のアクセルペダル操作の休止状態つまり運転者が次回にアクセルペダルを所謂フットレストとして足を軽く載せておく状態で検出される現在速度VPを目標速度VOとして更新設定して定速走行制御を実行し、一連の処理を終了する。
この判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS52に進む。
そして、ステップS52においては、運転者による減速操作の実行が終了したか否かを判定する。
ステップS52の判定結果が「NO」の場合には、ステップS52の処理を繰り返す。
一方、ステップS52の判定結果が「YES」の場合には、ステップS53に進む。
そして、ステップS53においては、減速制御に実行を終了する。
この判定結果が「YES」の場合には、ステップS55に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS50に進む。
そして、ステップS55においては、例えば相対的に大きな勾配の下り勾配で車両の速度が増大傾向に変化する状態ありながら、運転者による減速操作の実行が終了したことから、運転者が減速の停止を望んでいると判断して、運転者による減速操作の終了時に検出した現在速度VPを目標速度VOとして更新設定して定速走行制御を実行し、一連の処理を終了する。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS66に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS62に進む。
そして、ステップS62においては、加速制御の実行を停止する。
次に、ステップS63においては、走行路に所定勾配以上の上り勾配が検知されたか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、ステップS64に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS65に進む。
また、ステップS65においては、走行路の勾配が相対的に小さく、かつ、運転者による加速操作または減速操作が実行されずに、いわば惰性で走行している状態であり、適切なタイミングでの目標速度VOの更新が困難であると判断して、今回の処理での目標速度VOの更新を保留し、例えば運転者による次回のアクセルペダル操作の休止状態つまり運転者が次回にアクセルペダルを所謂フットレストとして足を軽く載せておく状態で検出される現在速度VPを目標速度VOとして更新設定して定速走行制御を実行し、一連の処理を終了する。
この判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS67に進む。
そして、ステップS67においては、加速制御の実行を終了する。
そして、ステップS68においては、運転者による減速操作の実行が終了したか否かを判定する。
ステップS68の判定結果が「NO」の場合には、ステップS66に戻る。
一方、ステップS68の判定結果が「YES」の場合には、ステップS69に進む。
この判定結果が「YES」の場合には、ステップS70に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS65に進む。
そして、ステップS70においては、例えば相対的に大きな勾配の下り勾配で車両の速度が増大傾向に変化する状態ありながら、運転者による減速操作の実行が終了したことから、運転者が減速の停止を望んでいると判断して、運転者による減速操作の終了時に検出した現在速度VPを目標速度VOとして更新設定して定速走行制御を実行し、一連の処理を終了する。
15 ブレーキアクチュエータ(減速装置)
21 現在位置検出部(自車位置検出手段)
23 地図データ記憶部(記憶手段)
24 入力部(目標速度設定手段)
32 ジャイロセンサ(勾配検知手段)
33 車速センサ(車両速度検出手段)
61 カーブ認識部(カーブ認識手段)
62 適正車速設定部(適正速度設定手段)
64 作動部(作動手段)
65 定速走行制御部(定速走行制御手段)
66 目標車速更新部(更新手段)
67 運転意志検出部(意志検出手段)
Claims (1)
- 道路データを記憶する記憶手段と、
自車両の位置を検出する自車位置検出手段と、
自車両の速度を検出する車両速度検出手段と、
前記記憶手段が記憶した前記道路データに基づき自車両の進行方向に存在するカーブの形状を認識するカーブ認識手段と、
前記カーブ認識手段が認識した前記カーブの形状に基づき該カーブを適正に通過可能な適正速度を設定する適正速度設定手段と、
前記車両速度検出手段が検出した前記速度と、前記適正速度設定手段が設定した前記適正速度とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果において前記自車両の速度が前記適正速度よりも大きいときに、自車両に設けられた減速装置の作動を制御する作動手段と、
運転者の入力操作により目標速度を設定する目標速度設定手段と、
前記車両速度検出手段が検出した前記速度が前記目標速度と一致するように自車両の加速または減速を制御する定速走行制御手段と
を備える定速走行制御装置を具備する車両の走行安全装置であって、
運転者の加速意志および減速意志を検出する意志検出手段と、
所定状態にて前記車両速度検出手段により検出された前記速度を前記目標速度として更新設定する更新手段とを備え、
前記作動手段は、前記車両速度検出手段により検出された前記速度が前記適正速度よりも大きく、かつ、前記意志検出手段にて減速意志が検出されたときに前記減速装置を作動させると共に、前記定速走行制御手段による走行制御の実行中に前記減速装置を作動させた状態で前記意志検出手段にて加速意志が検出されたときに前記減速装置の作動を停止させるものであって、
前記所定状態は、前記定速走行制御手段による走行制御の実行中に前記作動手段が前記減速装置を作動させた状態で前記意志検出手段にて加速意志が検出されたときに前記作動手段が前記減速装置の作動を停止させた場合であり、
道路の勾配を検知する勾配検知手段を備え、
前記作動手段は、運転者の加速操作の実行を検知した場合に前記減速装置の作動を停止させるものであり、
前記更新手段は、前記勾配検知手段により所定勾配以上の上り勾配が走行路に検知された場合に、前記加速操作の実行終了時に前記車両速度検出手段により検出された前記速度を前記目標速度として更新設定することを特徴とする定速走行制御装置を具備する車両の走行安全装置。
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