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技術 適応速度制御システムにおける検出目標消滅時の最低動作速度未満の車速での車両制御を継続する方法及びシステム

出願人 ビステオングローバルテクノロジーズインコーポレイテッド
発明者 ジェラルドエル.シーラゴスキーマークピーターフリードリックサムジー.ラハイム
出願日 2000年12月15日 (20年0ヶ月経過) 出願番号 2000-381373
公開日 2001年7月31日 (19年5ヶ月経過) 公開番号 2001-206101
状態 拒絶査定
技術分野 駆動装置の関連制御 定速走行制御及び計器板 駆動装置の関連制御、車両の運動制御 定速走行制御 車両用機関または特定用途機関の制御 内燃機関に供給する空気・燃料の電気的制御
主要キーワード 制御アクチュエーター 不作動化 装備車両 適応速度制御 最小動作 仮想目標 閉ループ制御システム 検出目標
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年7月31日)のものです。
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図面 (5)

課題

検出目標消滅した場合に、検出目標の消滅を補償するために生成された仮想目標に基き、最低動作速度閾値未満の車速車両制御を継続する方法及びシステムを提供する。

解決手段

車速が最低動作速度閾値未満であるか否かを判定する工程、車速が最低動作速度未満である場合に検出目標が消滅したか否かを判定する工程及び、検出目標が消滅した場合に検出目標の既知の最後の距離及び距離変化率にそれぞれ対応する距離及び距離変化率を持つ仮想目標を生成する工程、を有する。この方法は更に、仮想目標の距離及び距離変化率に基き車両を制御する工程を、有する。

概要

背景

適応クルーズ(つまり速度)コントロール(Adaptive Cruise Control略してACC)システムは、通常のクルーズ・コントロール・システムと非常に良く似た動作をするが、車線内の車両を検出し、それに応答してACC装備車両減速させる能力が加えられたものである。それにより、ACCを備えた車両は、低速の交通遭遇した場合にはいつも制御を中止そして再開しなければならないという必要性なしに、それの運転者車速を自動的に制御するのを可能とする。

この分野で良く知られている様に、既存のACC方法及びシステムは、車線内の車両(これは、検出された目標又は主目標と呼ばれる場合もある)を検出するために、レーダーの様な前方視距離センサーを用いる。レーダー・センサーの情報に基き、その様なACC方法及びシステムは、検出された車線内車両までの距離と相対速度(又は距離変化率)を判定する。距離及び距離変化率を用いて、ACC装備車両の速度は、ACC装備車両と検出された車線内車両との間の選択された追従間隔を維持するために、制御される。ACC装備車両の速度は、車両スロットル制御アクチュエーター自動制御により制御されるのが一般的である。より進化したACC方法及びシステムにおいて、車速が車両ブレーキアクチュエーターの自動制御により制御される場合もある。その様なACC方法及びシステムは、車線内車両に応答して、車両の更なる(つまり、スロットル制御により得られる車両の減速に加えて)減速を得るために、車両に対して適切な程度の制動をかける能力を持つ。

しかしながら、既存のACC方法及びシステムは、選択された追従間隔を維持している時に、ACC装備車両を最低動作速度閾値未満の速度にまで減速させる場合がある。その様な状況において、ACCシステムは、単に不作動にされるだけである。これは、車両のブレーキを「減衰」することにより、なされるのが普通である。つまり、車両のブレーキ・アクチュエーターは、車両ブレーキに作用する油圧をゼロまで徐々に落とす様に制御される。その後で、ACCシステムは不作動にされ、車両の運転者による介在なしに、車両は単に惰性で進む。

概要

検出目標消滅した場合に、検出目標の消滅を補償するために生成された仮想目標に基き、最低動作速度閾値未満の車速で車両制御を継続する方法及びシステムを提供する。

車速が最低動作速度閾値未満であるか否かを判定する工程、車速が最低動作速度未満である場合に検出目標が消滅したか否かを判定する工程及び、検出目標が消滅した場合に検出目標の既知の最後の距離及び距離変化率にそれぞれ対応する距離及び距離変化率を持つ仮想目標を生成する工程、を有する。この方法は更に、仮想目標の距離及び距離変化率に基き車両を制御する工程を、有する。

目的

従って、本発明の主要な目的は、車両用適応速度制御システムにおいて、検出目標が消滅した場合に、検出目標の消滅を補償するために生成された仮想目標に基き、最低動作速度閾値未満の車速で車両制御を継続する方法及びシステムを提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

車両用適応速度制御ステムにおける、検出目標消滅時の最低動作速度未満の車速での車両制御を継続する方法であって、上記車速が上記最低動作速度未満であるか否かを判定する工程、上記車速が上記最低動作速度未満であるときに、上記検出目標が消滅したか否かを判定する工程、上記検出目標が消滅したときに、上記検出目標の既知の最後の距離及び距離変化率にそれぞれ対応する、距離及び距離変化率を持つ仮想目標を生成する工程、及び該仮想目標の距離及び距離変化率に基き上記車速を制御する工程、を有する方法。

技術分野

0001

本発明は、検出目標消滅した時に、検出目標の消滅を補償するために生成される仮想目標に基き、最低動作速度未満の速度で適応速度制御ステムにおける車両制御の継続をする方法及びシステムに関する。

背景技術

0002

適応クルーズ(つまり速度)コントロール(Adaptive Cruise Control略してACC)システムは、通常のクルーズ・コントロール・システムと非常に良く似た動作をするが、車線内の車両を検出し、それに応答してACC装備車両減速させる能力が加えられたものである。それにより、ACCを備えた車両は、低速の交通遭遇した場合にはいつも制御を中止そして再開しなければならないという必要性なしに、それの運転者車速を自動的に制御するのを可能とする。

0003

この分野で良く知られている様に、既存のACC方法及びシステムは、車線内の車両(これは、検出された目標又は主目標と呼ばれる場合もある)を検出するために、レーダーの様な前方視距離センサーを用いる。レーダー・センサーの情報に基き、その様なACC方法及びシステムは、検出された車線内車両までの距離と相対速度(又は距離変化率)を判定する。距離及び距離変化率を用いて、ACC装備車両の速度は、ACC装備車両と検出された車線内車両との間の選択された追従間隔を維持するために、制御される。ACC装備車両の速度は、車両スロットル制御アクチュエーター自動制御により制御されるのが一般的である。より進化したACC方法及びシステムにおいて、車速が車両ブレーキアクチュエーターの自動制御により制御される場合もある。その様なACC方法及びシステムは、車線内車両に応答して、車両の更なる(つまり、スロットル制御により得られる車両の減速に加えて)減速を得るために、車両に対して適切な程度の制動をかける能力を持つ。

0004

しかしながら、既存のACC方法及びシステムは、選択された追従間隔を維持している時に、ACC装備車両を最低動作速度閾値未満の速度にまで減速させる場合がある。その様な状況において、ACCシステムは、単に不作動にされるだけである。これは、車両のブレーキを「減衰」することにより、なされるのが普通である。つまり、車両のブレーキ・アクチュエーターは、車両ブレーキに作用する油圧をゼロまで徐々に落とす様に制御される。その後で、ACCシステムは不作動にされ、車両の運転者による介在なしに、車両は単に惰性で進む。

発明が解決しようとする課題

0005

それで、ACCシステムにおいて、車両の速度が最低動作速度閾値より下がり、かつ検出目標が消滅するときに、ACC装備車両の制御を継続する方法及びシステムに対するニーズが存在する。その様な方法及びシステムは、ACC装備車両に、仮想目標に基き車速を制御する能力を加えることになる。より具体的には、選択された追従間隔を維持しているときに、ACC装備車両の速度が最低動作速度閾値より下がる場合に、その様な方法及びシステムは、検出された車線内目標車両が消滅したか否かを判定することになる。この「消滅」は、検出目標がACC装備車両の経路から出る場合、ACC装備車両が検出目標の経路から出る場合又は、検出目標が、もはや特定不可能な程の低速に到達した場合などに、判定される。その場合に、その様な方法及びシステムは、仮想目標の距離及び距離変化率に基きACC装備車両の速度を制御することにより、検出目標の消滅を補償する。その様な仮想目標は、ACCシステムのレーダー追跡ファイルから消滅した検出目標の既知の最後の距離及び距離変化率から生成されることになる。それにより、最低動作速度閾値未満において、その様な方法及びシステムは、車線内車両が消滅した場合であっても、例えばACC装備車両が制動を維持するのを可能とすることが出来る。そうする中で、その様な方法及びシステムは、ACC装備車両に、より滑らかで快適な応答を与えることになる。

0006

従って、本発明の主要な目的は、車両用適応速度制御システムにおいて、検出目標が消滅した場合に、検出目標の消滅を補償するために生成された仮想目標に基き、最低動作速度閾値未満の車速で車両制御を継続する方法及びシステムを提供することである。

課題を解決するための手段

0007

それで、本発明によれば、車両用適応速度制御システムにおいて、検出目標が消滅したときに最低動作速度未満の車速で車両制御を継続する方法及びシステムが提供される。上記方法は、上記車速が上記最低動作速度閾値未満であるか否かを判定する工程、上記車速が上記最低動作速度未満である場合に検出目標が消滅したか否かを判定する工程及び、上記検出目標が消滅した場合に上記検出目標の既知の最後の距離及び距離変化率にそれぞれ対応する距離及び距離変化率を持つ仮想目標を生成する工程、を有する。上記方法は更に、上記仮想目標の距離及び距離変化率に基き上記車両を制御する工程を、有する。

0008

本発明のシステムは、車速を表す入力信号を受信することが出来る受信機及び、上記車速が最低動作速度閾値未満であるか否かを判定することが出来、上記車速が上記最低動作速度閾値未満である場合に検出目標が消滅したか否かを判定することが出来、そして上記検出目標が消滅した場合に上記検出目標の既知の最後の距離及び距離変化率にそれぞれ対応する距離及び距離変化率を持つ仮想目標を生成することが出来る、制御器を、含む。本発明のシステムの制御器は更に、上記仮想目標の距離及び距離変化率に基き上記車速を制御することが出来る。

0009

本発明のこれらのものなどの目的、構成及び効果は、添付の図面と関連させて以下の詳細な説明を考慮すれば、容易に明らかとなろう。

発明を実施するための最良の形態

0010

図1乃至3を参照して、本発明の方法及びシステムの好ましい実施形態を説明する。その点に関し、図1は、全体として図示符号10により示される本発明のシステムを含む適応クルーズ・コントロール(Adaptive Cruise Control略してACC)システムの簡略化されたブロック図である。

0011

業者に周知の様に、ACCシステム10は、それを装備した車両の前方及び同じ車線内の潜在的な目標物に応答することが意図された閉ループ制御システムであるのが一般的である。ACCシステム10の最終目標は、車両の連続的な縦方向制御を一部自動化し、それにより、車両運転者快適性及び利便性を高めることである。その観点で、ACCシステム10は、通常モード若しくは追従モードの何れかでの動作が可能となっている。通常モード作動中に、ACCシステムは、それを装備した車両の速度を、車両運転者により制御速度として設定された速度に制御する。追従モード作動中には、ACCシステム10は、ACC装備車両の速度を、検出された車線内車両(検出目標又は主目標と呼ばれる場合がある)の速度に制御する。

0012

より具体的には、ACCシステム10は、距離センサー14と通信状態に設けられる車両制御器12、車速センサー16、ヨーレート・センサー18、ユーザーインターフェース20、スロットル・アクチュエーター22及びブレーキ・アクチュエーター24を含む。前述の様に、システム10は、通常の速度制御システムの機能を拡大するものである。その観点で、前方視距離センサー14及び車速センサー16から得られ、そして/又は導かれる車間距離及び相対速度情報に基き、車両制御器12は、ACC装備車両とそれの進行路内の検出された目標(つまり先行車両)との間の選択された追従間隔を維持するためACC装備車両の速度を制御するのに、スロットル及びブレーキ・アクチュエーター22, 24を用いる。

0013

ACC装備車両と検出された目標との間の追従間隔は、システム起動時には、デフォルト値(通常2秒)に初期設定されるが、ユーザー・インターフェース20を介して、他の多くの選択可能な値のいずれかに、車両運転者により調整され得る。デフォルト追従間隔は、許容される最大追従間隔であるのが一般的で、車両運転者による追従間隔の調整は、その最大追従間隔と規定される最小追従間隔との間で可能である。追従間隔は車頭時間とも呼ばれ、検出された目標までの距離[m]をACC装備車両の速度[m/s]で割ったもの[秒]として、規定される。ユーザー・インターフェース20はまた、目標車両制御速度を設定するために、車両運転者により用いられる。

0014

前述の様に、ACCシステム及び方法は、この分野で周知である。結果として、目標の認識、区別、微分、選択及び追跡、距離と相対速度(距離の変化率を含む)の判定、センサーの動作及びスロットルとブレーキの制御の様な機能を含むACCシステム10の一般的な動作の詳細な説明は、不用であり、簡略化するためにここではなされない。本発明の方法及びシステムに関連して、ACCシステム10のその様な機能は、当業者に公知のいかなる態様によっても実現され得るものである。

0015

また前述の様に、既存のACC方法及びシステムは、選択された追従間隔を維持しながら、ACC装備車両を最低動作速度閾値まで減速する場合がある。その様な状況において、ACCシステムは単純に不作動にされる。これは、車両のブレーキを「減衰」することにより、なされるのが一般的である。つまり、車両ブレーキ・アクチュエーターは、車両のブレーキに加えられる油圧をゼロまで徐々に減少させる様に制御される。その後で、ACCシステムは不作動化され、車両の運転者による介在なしに、車両は単に惰性で進む。

0016

対照的に、本発明は、ACCシステムにおいて、車両の速度が最低動作速度閾値を下回り、そして検出目標が消滅したときに、ACC装備車両の制御を継続する方法及びシステムを提供するものである。その観点で、本発明は、仮想目標に基き車速を制御する能力をACC装備車両に加えるものである。より具体的には、選択された追従間隔を維持している時に、ACC装備車両の速度が最低動作速度閾値を下回る場合に、本発明は、検出された経路内の目標車両が消滅したか否かを判定する。この「消滅」は、検出目標がACC装備車両の経路から出る場合、ACC装備車両が検出目標の経路から出る場合又は、検出目標が、もはや特定不可能な程の低速に到達した場合などに、判定される。もしそうであるならば、本発明は、仮想目標の距離及び距離変化率に基きACC装備車両の速度を制御することにより、検出目標の消滅を補償する。仮想目標は、ACCシステムのレーダー追跡ファイルから消滅した検出目標の既知の最後の距離及び距離変化率から生成される。最低動作速度閾値未満において、本発明は、車線内車両が消滅した場合であっても、例えばACC装備車両が制動を維持するのを可能とすることが出来る。そうする中で、本発明の方法及びシステムは、ACC装備車両に、より滑らかで快適な応答を与える。

0017

その観点で、検出された車線内車両の例とそれの消滅が、図2a及び2bに示されている。図2aにある様に、ACC装備車両30は、先行車両34を検出目標として特定するために、ACC距離センサー(不図示)のレーダー・パターン32を用いる。必要な場合には、ACC装備車両30は、選択された車頭間隔設定を維持するために、自動的に減速する。その様な減速の結果、ACC装備車両30が最低動作速度閾値未満に減速する場合がある。前記の様に、その場合において、ACCシステムは単に不作動化されるが、それは、車両のブレーキを「減衰」することにより行われるのが一般的である。つまり、車両用ブレーキ・アクチュエーターが、車両ブレーキに加えられる油圧をゼロまで暫減する様に制御される。

0018

前述の様に、本発明は、図1のACCシステムにおいて、車速が最低動作速度を下回り、そして検出目標が消滅するときに、ACC装備車両の制動を継続する方法及びシステムを提供する。より具体的には、車速が最低動作速度未満である場合に、この方法及びシステムは最初に、検出目標が消滅したか否かを判定する。その観点で、図2bを参照すると、先行車両34が車線を変更し、それにより、ACC装備車両30のレーダー・パターン32から消滅するのが、判る。例えば、先行車両34がその現在の車線内に留まり、ACC装備車両30は車線変更する場合にも、検出目標は消滅することがある。更にまた、検出目標がもはや特定不能な程の低速に到達した場合にも、検出目標は消滅する場合がある。

0019

とにかく、検出目標が消滅する場合には、本発明の方法及びシステムは、それ自身の距離と距離変化率の値を持つ仮想目標を生成することにより、その様な消滅を補償する。仮想目標の距離及び距離変化率の初期値は、消滅した検出目標の既知の最後の距離及び距離変化率にそれぞれ対応する。仮想目標の距離及び距離変化率のその後の値は、推論される。その様にして、本発明の方法及びシステムは、仮想目標の距離及び距離変化率に基き、ACC装備車両の速度を制御する。その様な制御の形式の一つには、車速を低下させるために、ACC装備車両の制動を継続することが含まれ、場合により車両を停止させることも含まれる。

0020

本発明の方法及びシステムが仮想目標に基きACC装備車両の速度を制御する一方で、その方法及びシステムは検出目標が再認識されたか否かの判断を継続する。検出目標が再認識されない場合には、この方法及びシステムは、仮想目標に基きACC装備車両の速度の制御を継続する。しかしながら、検出目標が再認識される場合には、本発明の方法及びシステムは、新たに認識された主目標の目標情報(距離及び距離変化率を含む)に基き、ACCシステム10の追従モードの作動を許可し得る。その様な追従モード作動の再開には、特にACC装備車両の速度が最小動作速度未満である場合の、ACCシステム10の不作動化が含まれる。既存のACC方法及びシステムにおける様に、その様な不作動化には、車両ブレーキの「減衰」(つまり、車両ブレーキに加えられる油圧の量をゼロまで暫減させること)が含まれるのが好ましいと思われる。とにかく、本発明によれば、ACC装備車両の応答が改良される。本発明は、例えば、検出目標が消滅したにも関わらず、ACC装備車両が制動を継続するのを可能とすることにより、ACC装備車両の応答をより滑らかかつ快適なものにする。

0021

図1を再び参照すると、本発明のシステムが車両制御器12に含まれるのが好ましい。その観点で、車両制御器12は、ACC装備車両の速度を表す車速センサー16からの入力信号を受けることが出来る受信機(不図示)を含む。車両制御器12はまた、車速が最低動作速度閾値未満であるか否かを判定することが出来、車速が最低動作速度閾値未満である場合に検出目標が消滅したか否かを判定することが出来、そして検出目標が消滅した場合に検出目標の既知の最後の距離及び距離変化率にそれぞれ対応する距離及び距離変化率を持つ仮想目標を生成することが出来る、制御器を、含む。その観点で、仮想目標の距離及び距離変化率に基き車速を制御するために、制御器は、ブレーキ・アクチュエーターを制御する機能を持つブレーキ制御信号を発生することにより、ゼロまで減速することが含まれる車速を低下させる能力を持ち得る。

0022

本発明のシステムの制御器は更に、別の検出目標が認識されたか否かを判断し、別の検出目標が認識された場合には、適応速度制御を不作動化する、ことが出来る様になり得る。その観点で、適応速度制御システムを不作動化するために、制御器は、ブレーキ・アクチュエーターにそれにより加えられる油圧の量をゼロまで暫減させる制御をする制動制御信号を発生することが出来る。本発明の制御器(ACCシステム10の制御器12も同様)は、適切にプログラムされたマイクロプロセッサー又はその均等物のいかなるものの形態もとり得ることが、理解されるはずである。

0023

ここで図3を参照すると、本発明の方法を含むフローチャートが示され、全体として図示符号40により表されている。そこにある様に、動作中において、既存のACC方法は、主目標の距離及び距離変化率と選択された車頭間隔を含む既存の目標情報に基き動作する車頭間隔維持アルゴリズム42を含む。その様なアルゴリズムは、追従モード動作として前述されたが、それはまた当業者には周知のものである。本発明の方法によれば、その様な動作中において、ACC装備車両がACCシステム44の最小動作速度閾値未満の速度で検出目標に追従しているか否かが判断される。そうでなければ、車頭間隔維持アルゴリズムの動作が、既存の目標情報42に基き継続する。

0024

しかしながら、ACC装備車両の速度が最小動作速度未満である場合には、主目標が消滅したか否かが判断される(ステップ46)。そうでない場合にはもう一度、既存の目標情報に基き、車頭時間維持アルゴリズムの動作が続行する。その場合に、ACC装備車両の速度が最低動作速度閾値未満であるので、車両に加えられる制動力を暫減するために車両のブレーキを「減衰」するなどにより、ACCシステムが不作動化される可能性がある。

0025

しかしながら、主目標が消滅した場合には、上述の様に、本発明の方法は、消滅した検出目標の既知の最後の距離及び距離変化率に基き仮想目標を生成する(ステップ48)。その後で、本発明の方法によれば、再び上述の様に、ACC装備車両の速度が、仮想目標の距離及び距離変化率を含む仮想目標の情報に基き制御される(ステップ50)。その観点で、その様な制御には、車速を低下するためにACC装備車両の制動の継続が含まれ、それには車両を停止させることまでが含まれ得る。

0026

続いて、主目標が再認識されたか否かが判断される(ステップ52)。そうでない場合には、ACC装備車両の制御は仮想目標に基き継続し(ステップ50)、その制御の基礎には仮想目標の距離及び距離変化率が含まれる。しかしながら、主目標が再認識された場合には、車頭間隔維持アルゴリズムの動作が、新たに認識された主目標の目標情報に基き、再開する(ステップ42)。今一度、ACC装備車両の速度が最低動作速度閾値未満の場合に、ACCシステムは、車両に加えられる制動力を暫減するために、車両ブレーキを「減衰」するなどにより、不作動化され得る。

0027

上述の点より、本発明は、車両用適応速度制御システムにおいて、検出目標が消滅する場合に、最低動作速度閾値未満の車速で車両制御を継続する方法及びシステムを提供することが判る。その様な方法及びシステムは、ACCシステムのレーダー追跡ファイルから消滅した検出目標の既知の最後の距離及び距離変化率から生成された仮想目標の距離及び距離変化率に基き車両を制御する能力を、ACC装備車両に加える。その様な方法及びシステムは、最低動作速度閾値未満において、車線内検出車両が消滅した場合であっても、例えば、ACC装備車両が制動を維持するのを可能とする。そうする中で、その様な方法及びシステムは、ACC装備車両に、より滑らかで、より快適な応答を与える。

0028

本発明の種々の実施形態について図示及び記載がされたが、これらの実施形態が本発明の可能な形態を全て図示及び記載することは、意図されていない。そうではなく、明細書中で用いられた用語は、限定ではなく説明のためのものであり、本発明の思想及び範囲から逸脱することなしに、種々の変更がなされ得ることが、理解される。

発明の効果

0029

本発明によれば、車両用適応速度制御システムにおいて、検出目標が消滅した場合に、検出目標の消滅を補償するために生成された仮想目標に基き、最低動作速度閾値未満の車速で車両制御を継続する方法及びシステムを提供することが出来る。

図面の簡単な説明

0030

図1本発明のシステムを含む、適応クルーズ・コントロール・システムの簡略ブロック図である。
図2a 適応クルーズ・コントロール・システムにおける車線内検出車両の例を示す図である。
図2b 適応クルーズ・コントロール・システムにおける車線内検出車両の消滅を示す図である。
図3本発明の方法を含むフローチャートである。

--

0031

10適応速度制御システム
30 車両
34 検出目標

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