DE102004008888B4

DE102004008888B4 - Fahrzeug-Steuersystem

Info

Publication number: DE102004008888B4
Application number: DE102004008888.8A
Authority: DE
Inventors: Akira Isogai; Eiji Teramura; Takao Nishimura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2019-01-10
Anticipated expiration: 2024-02-25
Also published as: DE102004008888A1; US7292940B2; JP2004255928A; US20040167702A1

Abstract

Fahrzeug-Steuersystem das aufweist:eine Fahrbedingungssteuereinrichtung (2) zur Steuerung einer Fahrbedingung eines Fahrzeugs, um einen Zwischenfahrzeugabstand zu einem vorausbefindlichen Fahrzeug, das ein Objekt vor dem Fahrzeug ist, anzupassen, durch Einstellen einer Sollsteuergröße auf der Grundlage eines Abstands und einer Relativgeschwindigkeit zu dem Objekt und zum Beschleunigen oder Verzögern des Fahrzeugs gemäß der Sollsteuergröße, wobeidie Fahrbedingungssteuereinrichtung (2) derart ausgebildet ist, dass sie einen Betrieb in einem Zustand Abbruch oder Steuerung veranlasst, wobei der Zustand Steuerung in die Unterzustände Zwischenfahrzeugabstandssteuerung, Kollisionsalarm und Kollisionsvermeidungssteuerung umfasst,im Zustand Abbruch der Zustand Steuerung abgebrochen wird,im Unterzustand Zwischenfahrzeugabstandssteuerung der Zwischenfahrzeugabstand zu einem vorausbefindlichen Fahrzeug angepasst wird,eine Bestimmung über einen Kollisionsalarm durchgeführt wird (S600),in Abhängigkeit der Bestimmung über einen Kollisionsalarm der Unterzustand Zwischenfahrzeugabstandssteuerung in den Unterzustand Kollisionsalarm oder der Unterzustand Kollisionsalarm in den Unterzustand Zwischenfahrzeugabstandssteuerung übergeht, undim Unterzustand Kollisionsalarm ein Kollisionsalarm ausgelöst wird, bevor der Unterzustand Kollisionsvermeidungssteuerung gestartet wird,eine Bestimmung über eine Kollisionsvermeidungssteuerung durchgeführt wird (S700),in Abhängigkeit der Bestimmung über eine Kollisionsvermeidungssteuerung der Unterzustand Kollisionsalarm in den Unterzustand Kollisionsvermeidungssteuerung übergeht oder der Unterzustand Kollisionsvermeidungssteuerung in den Zustand Abbruch übergeht, undim Unterzustand Kollisionsvermeidungssteuerung ein Übergang in den Zustand Abbruch erfolgt,auf die Betätigung des Bremspedals und deren Erfassung der Unterzustand Zwischenfahrzeugabstandssteuerung, Kollisionsalarm oder Kollisionsvermeidungssteuerung in den Zustand Abbruch übergeht,auf die Betätigung des Gaspedals und deren Erfassung der Unterzustand Zwischenfahrzeugabstandssteuerung beibehalten wird, der Unterzustand Kollisionsalarm in den Unterzustand Zwischenfahrzeugabstandssteuerung übergeht oder der Unterzustand Kollisionsvermeidungssteuerung in den Zustand Abbruch übergeht,wobei verhindert wird, dass der Zustand Abbruch automatisch in den Unterzustand Zwischenfahrzeugabstandssteuerung übergeht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Steuersystem zur Steuerung von Fahrbedingungen wie zum Beispiel eine Fahrgeschwindigkeit und einen Zwischenfahrzeugabstand, insbesondere zum Zwecke der Kollisionsvermeidung auf der Grundlage des Abstandes oder der Relativgeschwindigkeit zu einem Objekt vor einem Fahrzeug.
Herkömmlicherweise ist diese Art von Fahrzeug-Steuersystem als adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC) bekannt, die ein vorhergehendes Fahrzeug als Hindernis vor einem Fahrzeug erfasst und den Motor, die Getriebe und Bremsen des Fahrzeugs automatisch steuert, um eine Sollbeschleunigung bereitzustellen, die auf der Grundlage des Abstandes und der Relativgeschwindigkeit zum vorhergehenden Fahrzeug und der Fahrbedingung des Fahrzeugs bestimmt wird. Dieses ermöglicht es, den Abstand zum vorhergehenden Fahrzeug richtig aufrecht zu erhalten.
Das ACC-System besitzt typischerweise eine begrenzte maximale Verzögerung (minimale Beschleunigung), die beim Bremsen eines Fahrzeugs zur Gewährleistung der Sicherheit der Insassen verwendet werden kann. In einigen Fällen ist es jedoch sogar bei einer Steuerung mit dieser maximalen Verzögerung nicht möglich, eine Kollision mit einem vorhergehenden Fahrzeug zu vermeiden. Aus diesem Grund sind verschiedene Steuervorrichtungen, die in Verbindung mit einem ACC-System zu verwenden sind, zur Vermeidung einer Kollision vorgeschlagen wurden, wie z. B. eine Vorrichtung zum Ausgeben eines Alarms an den Fahrer, um diesen dazu zu bewegen, einzuschreiten, wenn bestimmt wird, dass dessen Fahrzeug sich in gefährlicher Weise an ein vorhergehendes Fahrzeug annähert (siehe JP 2000-177 429 A ). Weiterhin ist z. B. eine Vorrichtung aus der JP H11-139 278 A bekannt, die so ausgelegt ist, dass eine beim Einschreiten und Betätigen einer Bremse durch den Fahrer erzeugte Bremskraft größer als eine normale Bremskraft ist, um bei der Vermeidung einer Kollision zu unterstützen. Außerdem sind andere Vorrichtungen vorgeschlagen worden, die nicht zusammen mit einem ACC-System verwendet werden und die die Wahrscheinlichkeit für eine Kollision mit einem vorhergehenden Fahrzeug erfassen und die Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch durch Erzeugen einer Beschleunigung (oder Verzögerung), die die Kollision vermeiden kann, verringern (siehe JP H10-338 110 A ).
Durch Kombinieren dieser Techniken wird es möglich sein, eine Steuervorrichtung zur Kollisionsvermeidung vorzusehen, die in Verbindung mit einem ACC-System verwendet wird, und die, wenn bestimmt wird, dass eine maximale Verzögerung des ACC-Systems nicht ausreicht, um eine Kollision mit einem vorhergehenden Fahrzeug zu vermeiden, die Fahrzeuggeschwindigkeit durch Erzeugen einer Verzögerung (oder negativen Beschleunigung), die größer als die maximale Verzögerung ist, automatisch verringert.
Bei der Verwendung dieses Typs von Vorrichtung, die zusätzlich zu einem ACC-System automatisch eine Steuerung zur Kollisionsvermeidung durchführt, ist sich jedoch, wenn sich ein Fahrzeug in einem möglichen Kollisionszustand befindet, der Fahrer über diese Tatsache der Steuerung nicht bewusst. Sogar wenn sich der Fahrer dieser Tatsache bewusst ist, könnte der Fahrer sich nicht bemüßigt fühlen, in die Steuerung einzugreifen, da er die Wirkung der Vorrichtung überschätzt. Diese Vorrichtungen sind nur zur Unterstützung der Fahrer vorhanden und erhöhen verschiedene Risiken, wenn der Fahrer nicht in die Steuerung eingreift.
Insbesondere können diese herkömmlichen Steuervorrichtungen in Abhängigkeit von dem Verhalten eines vorhergehenden Fahrzeugs (z. B. eine plötzliche Verzögerung) oder der Bedingung der Fahrbahnoberfläche (z. B. eisbedeckte Fahrbahnoberfläche) sogar dann nicht in der Lage sein, Kollisionen zu vermeiden, nachdem sie irgendeine notwendige Steuerung durchgeführt haben. Wenn ein Sensor zur Erfassung des vorhergehenden Fahrzeugs oder eines Hindernisses eine falsche Erfassung durchführt, wird die Steuervorrichtung außerdem bei einem Objekt auf der Straßenseite, das tatsächlich kein Risiko einer Kollision darstellt, eine Steuerung zur Kollisionsvermeidung durchführen und das Risiko des Zusammenstoßes mit einem dem eigenen Fahrzeug nachfolgenden Fahrzeug erhöhen.
Zusätzlich sind ACC-Systeme zumeist so ausgelegt, dass sie eine Beschleunigung oder Verzögerung unterdrücken, wenn ein durch einen Sensor erfasstes Objekt möglicherweise kein Fahrzeug ist, oder wenn ein durch einen Sensor erfasstes Objekt ein Fahrzeug ist, aber möglicherweise nicht richtig erfasst wird. Wenn das ACC-System einen derartigen Unterdrückungsvorgang durchführt und gleichzeitig ein ähnlicher Unterdrückungsvorgang durch eine zugeordnete Steuervorrichtung zur Kollisionsvermeidung durchgeführt wird, ist es nicht möglich, eine Kollision mit dem erfassten Objekt, das wirklich ein Fahrzeug ist, zu vermeiden.
Aus der DE 101 18 707 A1 ist ein Fahrzeug-Steuersystem mit einer Fahrbedingungssteuereinrichtung zur Steuerung einer Fahrbedingung eines Fahrzeugs mit einer Fahrbedingungssteuereinrichtung zur Steuerung einer Fahrbedingung eines Fahrzeugs, einer Kollisionsvermeidungssteuerung zur Durchführung einer Steuereinrichtung zur Vermeidung einer Kollision mit einem Objekt, wenn die Kollision durch eine Steuerung der Fahrbedingungssteuereinrichtung nicht vermieden werden kann, und einer Abbrucheinrichtung zum Abbrechen eines Betriebsmodus bekannt, der die Durchführung einer Steuerung durch die Fahrbedingungssteuereinrichtung erlaubt, wenn eine Steuerung durch die Kollisionsvermeidungssteuerung aktiviert wird, wenn der Betriebsmodus der Fahrbedingungssteuereinrichtung aktiv ist.
Mit DE 100 15 299 A1 ist ein weiteres Fahrzeug-Steuersystem mit einer Fahrbedingungssteuereinrichtung zur Steuerung einer Fahrbedingung eines Fahrzeugs bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein aus der DE 101 18 707 A1 bekanntes Fahrzeug-Steuersystem mit einer Fahrbedingungssteuereinrichtung zur Steuerung einer Fahrbedingung eines Fahrzeugs weiterzuentwickeln. Dabei sind die zuvor genannten Probleme zu vermeiden indem, wenn eine Kollision mit einem vorhergehenden Fahrzeug durch eine Steuerung unter normalen Fahrbedingungen nicht möglich ist, die Sicherheit beim Fahren durch Anpassen eines Fahrzeug-Steuersystems zur Aktivierung einer Kollisionsvermeidungssteuerung derart, dass, wenn ein Fahrzeug sich in einem Notzustand befindet, in dem die Kollisionsvermeidungssteuerung aktiviert wird, der Fahrer zuverlässig veranlasst wird, in die Steuerung einzugreifen, erhöht wird.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Abhängige Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
In dem Fahrzeug-Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung steuert eine Fahrbedingungssteuereinrichtung die Fahrbedingung eines Fahrzeugs durch Einstellen einer Sollsteuergröße auf der Grundlage eines Abstandes und einer Relativgeschwindigkeit zu einem Objekt vor dem Fahrzeug und durch Beschleunigen oder Verzögern des Fahrzeugs gemäß der Sollsteuergröße. Wenn eine Kollision mit dem Objekt durch die von der Fahrbedingungssteuereinrichtung durchgeführten Steuerung nicht vermieden werden kann, führt die Kollisionsvermeidungssteuereinrichtung eine Steuerung zur Vermeidung einer derartigen Kollision durch.
Der hier verwendete Ausdruck „Fahrbedingung“ beinhaltet mindestens eine Fahrgeschwindigkeit oder einen Zwischenfahrzeugabstand (oder eine Zwischenfahrzeugzeit). Im Folgenden wird die von der Fahrbedingungssteuereinrichtung durchgeführte Steuerung auch als Fahrbedingungssteuerung bezeichnet, und die von der Kollisionsvermeidungssteuereinrichtung durchgeführte Steuerung auch als Kollisionsvermeidungssteuerung. Wenn die Kollisionsvermeidungssteuerung durchgeführt wird, wenn ein Betriebsmodus zur Durchführung einer Fahrbedingungssteuerung aktiv ist, unterbricht eine Abbrucheinrichtung den Betriebsmodus.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher, wenn die Kollisionsvermeidungssteuerung während der Fahrbedingungssteuerung durchgeführt wird, das System nicht automatisch zur Fahrbedingungssteuerung zurückkehren, sondern der Fahrer ist unausweichlich genötigt, das Fahrzeug selbst zu steuern. Daher ist es möglich zu verhindern, dass der Fahrer von dem Steuersystem zu sehr abhängig ist und nicht in die Steuerung eingreift (z. B. durch Bedienen der Bremse etc.), indem er erwartet, dass die Kollisionsvermeidungssteuerung automatisch durchgeführt wird, obwohl er sich z. B. der Gefahrensituation bewusst ist. Wenn sich der Fahrer der Gefahrensituation nicht bewusst ist, ist es möglich den Fahrer zu alarmieren, dass sich das Fahrzeug in einer derartigen Gefahrensituation befindet, dass die Kollisionsvermeidungssteuerung aktiviert wird. Daher wird das Eingreifen des Fahrers in die Steuerung (Betätigung der Bremse) frühzeitig herbeigeführt, so dass die Gefahrensituation, in der die Kollisionsvermeidungssteuerung wiederholt durchgeführt wird, nicht vernachlässigt wird, womit die Sicherheit beim Fahren verbessert wird.
Wenn die Fahrbedingungssteuereinrichtung so ausgelegt ist, dass, wenn eine Sollbeschleunigung kleiner als eine auf einen negativen Wert eingestellte Beschleunigungsgrenze ist, die Steuerung mit der auf die Beschleunigungsgrenze eingestellten Sollbeschleunigung durchgeführt wird. Es ist wünschenswert, dass die Kollisionsvermeidungssteuereinrichtung die Steuerung mit einer Vermeidungsbeschleunigung durchführt, die zumindest beim Beginn der Aktivierung kleiner als die Beschleunigungsgrenze ist, und dass die Vermeidungsbeschleunigung so eingestellt wird, dass ein für den Fahrer wahrnehmbarer Unterschied zwischen dem Verhalten des Fahrzeugs während des Fahrbedingungssteuerzustands und während des Kollisionsvermeidungssteuerzustands erzeugt wird. Es ist außerdem wünschenswert, dass der Unterschied bzw. die Differenz zwischen der Beschleunigungsgrenze und der Vermeidungsbeschleunigung insbesondere mindestens ein Zehntel der Erdbeschleunigung beträgt.
Auf diese Weise ist es durch Erstellen eines geeigneten Unterschieds zwischen der Grenzbeschleunigung des Fahrbedingungssteuermodus und der Vermeidungsbeschleunigung des Kollisionsvermeidungssteuermodus möglich, jenseits der Begrenzung der Fahrbedingungssteuerung den Fahrer zu veranlassen, unausweichlich zu erkennen, dass die Kollisionsvermeidungssteuerung gestartet wurde. Wenn das System mit der zuvor genannten Abbrucheinrichtung versehen ist, ist es möglich, dass Fahrer den Grund dafür erkennt, dass die Fahrbedingungssteuerung automatisch abgebrochen wurde.
Wenn eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür besteht, dass die Kollisionsvermeidungssteuereinrichtung aktiviert wird, kann außerdem eine Alarmeinrichtung einen Alarm erzeugen. In diesem Fall kann das System so ausgelegt sein, dass eine Verhinderungseinrichtung den Betrieb der Kollisionsvermeidungssteuereinrichtung verhindert, wenn eine bestimmte Funktion (bzw. ein bestimmter Betrieb), die anzeigt, dass eine Steuerung durch eine Kollisionsvermeidungssteuereinrichtung nicht notwendig ist, innerhalb einer Zeitdauer nach der Aktivierung der Alarmeinrichtung und vor der Aktivierung der Kollisionsvermeidungssteuerungseinrichtung erfasst wird. Somit ist, wenn der Wille des Fahrers zum Steuern des Fahrzeugs durch diese bestimmte Funktion ausgedrückt wird, die Wahrscheinlichkeit hoch, dass das erfasste Objekt falsch und kein vorhergehendes Fahrzeug ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es somit möglich zu verhindern, dass eine nicht notwendige Kollisionsvermeidungssteuerung für derartige falsche Objekte, die das System aktivieren könnten und das Risiko einer Kollision mit einem nachfolgenden Fahrzeug erhöhen, zu verhindern.
Außerdem ist es insbesondere, wenn das System mit der zuvor genannten Abbrucheinrichtung versehen ist, möglich zu verhindern, dass die Fahrbedingungssteuerung aufgrund einer fehlerhaften Aktivierung der Kollisionsvermeidungssteuerung abgebrochen wird, und der Fahrer aufgrund des nicht notwendigen Abbruchs belästigt wird. Die bestimmte Funktion kann eine Betätigung des Gaspedals oder eine Betätigung eines bestimmten Schalters sein. Wenn die Wahrscheinlichkeit niedrig ist, dass das erfasste Objekt ein Fahrzeug ist, oder wenn eine Vorrichtung zur Erfassung eines Objekts eine geringe Genauigkeit aufweist, kann eine zweite Verhinderungseinrichtung vorgesehen sein, die den Betrieb der Kollisionsvermeidungssteuereinrichtung verhindert.
In diesem Fall ist es möglich, zuverlässig zu verhindern, dass die Kollisionsvermeidungssteuerung für das erfasste Objekt, das kein Fahrzeug ist, aktiviert wird, und es wird sogar wenn das Objekt tatsächlich ein vorhergehendes Fahrzeug ist, eine minimal notwendige Verarbeitung, d. h. das Einschreiten eines Fahrer zu veranlassen, durch Aktivieren der Alarmeinrichtung gewährleistet. Um zu verhindern, dass die Kollisionsvermeidungssteuerung für ein falsches Objekt aktiviert wird, kann außerdem eine Ermöglichungseinrichtung zum Ermöglichen des Betriebs der Kollisionsvermeidungssteuereinrichtung nur dann, wenn eine zu vermeidende Objektkollision Gegenstand der Steuerung durch die Fahrbedingungssteuereinrichtung für eine Zeitdauer von gleich oder länger als eine voreingestellte Überwachungszeitdauer war, vorgesehen sein.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der folgenden genaueren Beschreibung anhand der zugehörigen beispielhaften Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 ein Blockdiagramm eines adaptiven Geschwindigkeitsregelungssystems (ACC),
2 ein Flussdiagramm der durch eine Zwischenfahrzeugabstands-ECU durchgeführten Hauptverarbeitung,
Fig..3 ein Flussdiagramm einer Kollisionsalarmbestimmungsroutine,
4 ein Flussdiagramm einer Kollisionsvermeidungssteuerungsbestimmungsroutine,
5 ein Zustandsübergangsdiagramm, das die durchgeführte Verarbeitung im Zustandsübergang oder in einer Zustandsantwort zeigt, und
6 einen Graphen der zur Vermeidung einer Kollision und für die Zustandsübergänge benötigten Beschleunigung.

Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ist nur beispielhaft und soll die Erfindung in ihrer Anwendung oder in ihren Verwendungen nicht beschränken.
1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch ein adaptives Geschwindigkeitsregelungssystem (ACC-System) gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Wie es in Fi. 1 gezeigt ist, weist das ACC-System eine elektronische Zwischenabstandssteuereinheit 2 (im Folgenden als „Zwischenfahrzeugabstands-ECU“ bezeichnet), eine elektronische Motorsteuereinheit 3 (im Folgenden als „Motor-ECU“ bezeichnet), eine elektronische Bremsensteuereinheit 4 (im Folgenden als „Bremsen-ECU“ bezeichnet) und eine elektronische Messsteuereinheit 5 (im Folgenden als „Messgeräte-ECU“ bezeichnet) auf, die über einen LAN-Kommunikationsbus miteinander verbunden sind. Die ECUs 2, 3, 4 und 5 verwenden jeweils einen bekannten Mikrocomputer als Hauptkomponente und weisen mindestens eine Bussteuerung zur Durchführung von Kommunikationen über den LAN-Kommunikationsbus auf. In der vorliegenden Ausführungsform werden Datenkommunikationen zwischen den E-CUs unter Verwendung eines CAN-Protokolls („Controller Area Network“ von Robert Bosch GmbH in Deutschland), das im allgemeinen von einem Fahrzeugnetzwerk verwendet wird, über den LAN-Kommunikationsbus durchgeführt.
Die Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2 ist außerdem mit einem Radarsender 6, einem Alarmsummer 7, einem Geschwindigkeitsregelungsschalter 8 und einem Sollzwischenfahrzeugabstandseinstellschalter 9 verbunden. Der Radarsensor 6, der als Laserradarsensor aufgebaut ist, ist eine elektronische Schaltung, die als Hauptkomponenten einen Abtastbereichfinder unter Verwendung von Laserlicht und einen Mikrocomputer aufweist.
Das Abstastlaserlicht wird durch den Abtastbereichfinder innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs in Richtung der Fahrzeugbreite gerichtet, so dass Attributinformationen, die Attribute eines Objekts (ob das Objekt ein Fahrzeug, kein Fahrzeug oder unbekannt ist) darstellen, und es eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass das Objekt auf der Fahrbahn des Fahrzeugs (im Folgenden als „Wahrscheinlichkeit für dieselbe Fahrbahn“ bezeichnet) auf der Grundlage eines Abstands und eines Winkels zum durch das reflektierte Licht erfassten Objekt, einer derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeit und einem geschätzten Krümmungsradius einer Kurve (im Folgenden als „geschätzter R“ bezeichnet), die von der Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2 und ähnlichem empfangen werden, bestimmt werden. Gleichzeitig wird ein Kollisionsflag für ein Objekt, das sich dem Fahrzeug des Fahrers nähert, gesetzt. Die Wahrscheinlichkeit für dieselbe Fahrbahn, Attributinformationen und das Kollisionsflag werden an die Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2 als Informationen über ein vorhergehendes Fahrzeug gesendet, die außerdem Informationen über den Abstand, die Relativgeschwindigkeit usw. enthalten. Es wird ebenfalls ein Diagnosesignal des Radarsensors 6 an die Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2 gesendet. Alternativ können elektrische Wellen (z. B. Millimeterwellen) als Radarwellen anstelle des Laserlichts verwendet werden.
Der Geschwindigkeitsregelungsschalter 8 weist einen Hauptschalter zum Aktivieren/Anhalten der Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2, einen Einstellschalter zum Starten der unten beschriebenen Zwischenfahrzeugabstandssteuerung, einen Abbruchschalter zur Beendigung der Zwischenfahrzeugabstandssteuerung, einen Beschleunigungshebel zur Erhöhung einer gespeicherten eingestellten Geschwindigkeit und einen Leerlaufhebel bzw. Freilaufhebel zur Verringerung der eingestellten Geschwindigkeit auf.
Der Sollzwischenfahrzeugabstandseinstellschalter 9 ist ein Schalter im ACC-System, der von einem Fahrer betätigt wird, um eine Zeitdauer einzustellen, die von dem Fahrzeug benötigt wird, um einen einem Sollzwischenfahrzeugabstand zwischen dem Fahrzeug und einem vorhergehenden Fahrzeug entsprechenden Abstand zurückzulegen (im Folgenden als „Sollzwischenfahrzeugzeit“ bezeichnet). Die Sollzwischenfahrzeugzeit kann innerhalb eines vorbestimmten Bereichs eingestellt werden.
Die Motor-ECU 3 überträgt dann eine derzeitige Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Pedalzustandssignal (Gaspedalzustandssignal), das den Zustand der Betätigung des Gaspedals anzeigt, und ein Steuerungszustandssignal (Leerlaufsignal), das anzeigt, ob sich der Motor im Leerlauf befindet oder nicht, auf der Grundlage von Sensorsignalen, die von einem Geschwindigkeitssensor 10 zur Erfassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Gaspedalbetätigungsgradsensor 11 zur Erfassung der Betätigung eines Gaspedals und einem Drosselöffnungsgradsensor (nicht gezeigt) empfangen werden, an die Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2. Andererseits empfängt die Motor-ECU 3 ein Zwischenfahrzeugabstandssteuerflag, das anzeigt, ob das ACC-System aktiv ist oder nicht, eine Sollbeschleunigung, einen Bremsenbefehl, ein Diagnosesignal oder Ähnliches von der Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2 und bestimmt dann einen Ansteuerungszustand auf der Grundlage der somit erhaltenen Informationen und gibt gemäß dem bestimmten Ansteuerungszustand einen Ansteuerungsbefehl an eine elektronische Drossel 12 oder Ähnliches zur Einstellung eines Motordrosselöffnungsgrads aus.
Die Bremsen-ECU 4 überträgt einen von einem Lenksensor 13 zur Erfassung eines Lenkwinkel des Fahrzeugs empfangenen Lenkwinkel und eine von einem Gierratensenor 14 zur Erfassung einer Gierrate, die einen Drehzustand des Fahrzeugs darstellt, empfangene Gierrate ebenso wie ein Pedalzustandssignal (Bremsenzustandssignal) eines Bremspedalbetätigungssensors 15 zur Erfassung eines Zustandes, in dem ein Bremspedal heruntergedrückt ist, an die Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2. Andererseits empfängt die Bremsen-ECU 4 ein Zwischenfahrzeugabstandssteuerflag, eine Sollbeschleunigung, einen Bremsenbefehl usw. von der Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2 und bestimmt dann einen Ansteuerungszustand auf der Grundlage der somit erhaltenen Informationen und gibt gemäß des bestimmten Ansteuerungszustands einen Ansteuerungsbefehl an ein Bremsenstellglied 16 oder Ähnliches aus, das einen W/C-Druck einer Bremsenhydraulikschaltung zur Steuerung einer Bremskraft steuert.
Die Messgeräte-ECU 5 empfängt über den LAN-Kommunikationsbus Informationen über verschiedene Zustände eines Fahrzeugs einschließlich einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Motordrehzahl, einem Türöffnungs/schließzustand und einem Getriebeschaltbereich und zeigt diese Informationen auf einer Messgeräteanzeige (nicht gezeigt) an. Außerdem empfängt die Messgeräte-ECU 5 ein Zwischenfahrzeugabstandssteuerflag, einen Kollisionsalarm, ein Diagnosesignal usw. von der Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2 und zeigt diese Informationen auf einer Head-up-Anzeige 17 öder Ähnliches an.
Die Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2 empfängt Informationen über die derzeitige Fahrzeuggeschwindigkeit (Vn), einen Motorsteuerzustand und einen Pedalzustand (Gaspedal) von der Motor-ECU 3 und empfängt Informationen über einen Lenkwinkel (str-eng, S0), eine Gierrate, einen Pedalzustand (Bremspedal) usw. von der Bremsen-ECU 4. Die Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2 bestimmt ein vorhergehendes Fahrzeug als Ziel der ACC auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeit für dieselbe Fahrbahn, die in der von dem Radarsensor 6 empfangenen Information über das vorhergehende Fahrzeug enthalten ist, und sendet eine Zwischenfahrzeugabstandssteuerflag an die jeweiligen ECUs 3, 4 und 5 auf der Grundlage von Erfassungssignalen von dem Geschwindigkeitsregelungsschalter 8 und dem Sollzwischenfahrzeugabstandseinstellschalter 9. Gleichzeitig sendet die Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2 als Steuerungsbefehlswerte zur korrekten Einstellung des Abstands zum vorhergehenden Fahrzeug die Sollbeschleunigung, den Bremsenbefehl, das Diagnosesignal und Ähnliches an die Motor-ECU 3, die Sollbeschleunigung, den Bremsenbefehl und Ähnliches an die Bremsen-ECU 4, und den Kollisionsalarm, das Diagnosesignal usw. an die Messgeräte-ECU 5. Außerdem bestimmt die Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2, ob ein Alarm zu erzeugen ist und ob es notwendig ist, den Alarmsummer 7 zu aktivieren.
Im Folgenden wird die von der Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2 durchgeführte Hauptverarbeitung mit Bezug auf das Flussdiagramm der 2 erläutert. Zunächst werden Radardaten einschließlich Informationen über ein vorhergehendes Fahrzeug vom Radarsensor 6 empfangen (S100) und anschließend CAN-Daten einschließlich einer derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeit (Vn), einem Motorsteuerzustand (Leerlauf), einem Pedalzustand (Gaspedal oder Bremspedal), einem Lenkwinkel (str-eng, SO), einer Gierrate usw. von der Motor-ECU 3 und der Bremsen-ECU 4 empfangen (S200).
Danach wird ein geschätzter R, der die Fahrtrichtung des Fahrzeugs repräsentiert, auf der Grundlage des Lenkwinkels, der Gierrate und der derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeit, die im Schritt S200 erhalten werden, berechnet, und es wird ein Objekt (d. h. ein vorhergehendes Fahrzeug) als Gegenstand der Steuerung auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeit für dieselbe Fahrbahn und der Attributinformation auf der Grundlage von Radardaten und Ähnliches, die im Schritt S100 erhalten werden, ausgewählt (S300). Im Speziellen wird ein Objekt, das sich am dichtesten beim Fahrzeug befindet, unter den erfassten Objekten, die eine bestimmte Höhe der Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein auf derselben Fahrbahn wie das Fahrzeug und Attributinformationen, die anzeigen, dass das Objekt ein Fahrzeug ist oder unbekannt ist, aufweisen, als vorhergehendes Fahrzeug ausgewählt.
Außerdem wird eine Sollbeschleunigung Ga auf der Grundlage eines Abstands und einer Relativgeschwindigkeit zu einem vorhergehenden Fahrzeug, das in S300 ausgewählt wurde, Attributinformationen des vorhergehenden Fahrzeugs und einem vom Sollzwischenfahrzeugabstandseinstellschalter 9 eingestellten Sollzwischenfahrzeugabstand bestimmt (S400).
Wenn im Schritt S300 kein vorhergehendes Fahrzeug ausgewählt wurde, wird eine Sollbeschleunigung Ga so bestimmt, dass das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit, die durch die Betätigung des Beschleunigungshebels oder Leerlaufhebels eingestellt wird, angesteuert bzw. angetrieben wird. Wenn andererseits im Schritt S300 ein vorhergehendes Fahrzeug ausgewählt wurde, wird eine Sollbeschleunigung Ga unter Verwendung einer voreingestellten Steuerungstabelle eines Zwischenfahrzeugabstandsdifferenzverhältnisses und einer Relativgeschwindigkeit zum vorhergehenden Fahrzeug, die als Parameter verwendet werden, bestimmt.
Hier wird ein Zwischenfahrzeugabstandsdifferenzverhältnis (%) durch Subtrahieren eines vom Sollzwischenfahrzeugabstandseinstellschalter 9 eingestellten Sollzwischenfahrzeugabstands von einem derzeitigen Zwischenfahrzeugabstand zu einer Zwischenfahrzeugabstandsdifferenz, Teilen dieser Zwischenfahrzeugabstandsdifferenz durch den Sollzwischenfahrzeugabstand und Multiplizieren des resultierenden Quotienten mit 100 erhalten. Die Steuerungstabelle ist jedoch so festgelegt, dass die Sollbeschleunigung Ga größer wird, wenn das Zwischenfahrzeugabstandsdifferenzverhältnis größer ist. Es wird darauf hingewiesen, dass ein maximaler Wert Gamax (0,5m/s² in der vorliegenden Ausführungsform) und ein minimaler Wert Gamin (-2m/s² in der vorliegenden Ausführungsform) für die Sollbeschleunigung Ga festgelegt werden, und die Steuerungstabelle so festgelegt wird, dass die Sollbeschleunigung Ga innerhalb des Bereichs zwischen diesen Werten liegt. Die für diese Verarbeitung verwendete Relativgeschwindigkeit wird mit einem Tiefpassfilter zur Unterdrückung von Schwankungen der Werte aufgrund von Messfehlern verarbeitet.
Danach wird eine zur Vermeidung einer Kollision benötigte Beschleunigung Gr (m/s²) anhand der folgenden Gleichung (1) auf der Grundlage eines Abstands zum vorhergehenden Fahrzeug D (m), einer Relativgeschwindigkeit V (m/s) und einer Beschleunigung des vorhergehenden Fahrzeugs A (m/s²) bestimmt (S500). $Gr = A - V2/ (2 \times (D - Dfin))$
Hier bezeichnet Dfin einen minimalen Abstand, der einzuhalten ist (2 Meter in der vorliegenden Ausführungsform) . Mit anderen Worten ist die zur Vermeidung einer Kollision benötigte Beschleunigung Gr eine Beschleunigung, die die Relativgeschwindigkeit V Null werden läßt, wenn der relative Abstand zum vorhergehenden Fahrzeugs den Abstand Df in erreicht.
Danach werden eine Bestimmung über einen Kollisionsalarm (S600), eine Bestimmung über eine Kollisionsvermeidungssteuerung (S700) und eine Zustandsübergangs- und Zustandsantwortverarbeitung (S800) unter Verwendung der in den Schritten S100 und S200 erhaltenen Radardaten und CAN-Daten, und der in den Schritten S400 und S500 erhaltenen Sollbeschleunigung Ga und der zur Vermeidung einer Kollision benötigten Beschleunigung Gr durchgeführt. Diese Verarbeitungen werden später noch genauer beschrieben.
Danach werden CAN-Daten einschließlich der Sollbeschleunigung, des Bremsenbefehls, des Diagnosesignals und der Anzeigedaten an die Motor-ECU 3, die Bremsen-ECU 4 und die Messgeräte-ECU 5 gesendet (S900) und Daten einschließlich der derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeit (Vn) und dem geschätzten R an den Radarsensor 6 gesendet (S1000). Somit ist die Hauptverarbeitung der Zwischenfahrzeugabstands-ECU beendet.
Im Folgenden werden aufeinanderfolgend die Besonderheiten der Verarbeitungen der Schritte S500 bis S700 beschrieben. Bei der Bestimmung über einen Kollisionsalarm, die im Schritt S600 durchgeführt wird, wird, wie es im Flussdiagramm der 3 gezeigt ist, bestimmt, ob das Kollisionsalarmflag XA, das zur Erzeugung eines Kollisionsalarms gesetzt wird, zu 1 gesetzt ist (S601). Wenn es nicht zu 1 gesetzt ist, werden die folgenden Verarbeitungen durchgeführt, um zu bestimmen, ob Bedingungen für die Erzeugung eines Kollisionsalarms vorliegen (S602 bis S606) .
Genauer gesagt wird aufeinanderfolgend bestimmt, ob ein vorhergehendes Fahrzeug im Schritt S300 ausgewählt wurde (S602), ob das ausgewählte vorhergehende Fahrzeug kontinuierlich für eine voreingestellte Überwachungszeitdauer von T1 oder länger (5 Sekunden in der vorliegenden Ausführungsform) ausgewählt wurde (S603), ob sich das Fahrzeug dem vorhergehenden Fahrzeug nähert (Relativgeschwindigkeit R ist kleiner als 0) (S604) und ob die zur Vermeidung einer Kollision benötigte Beschleunigung Gr, die im Schritt S500 erhalten wird, kleiner als der minimale Wert Gamin der Sollbeschleunigung Ga ist oder ob eine Kollision durch eine normale Zwischenfahrzeugabstandssteuerung, bei der die Sollbeschleunigung Ga begrenzt ist, nicht vermieden werden kann (S605). Wenn irgendeine der Bestimmungen negativ ist, d. h. wenn irgendeine der folgenden Bedingungen: ein vorhergehendes Fahrzeug wurde nicht ausgewählt, das vorhergehende Fahrzeug wurde nicht kontinuierlich für die Überwachungszeitdauer von T1 oder länger ausgewählt, R ≥ 0, oder GR ≥ Gamin, zutrifft, endet die Verarbeitung ohne Setzen des Kollisionsalarmflags XA.
Wenn andererseits alle Bestimmungen der Schritte S602 bis S605 positiv sind, d. h. wenn alle folgenden Bedingungen: ein vorhergehendes Fahrzeug wurde ausgewählt, das vorhergehende Fahrzeug wurde kontinuierlich für die Überwachungszeitdauer von T1 oder länger ausgewählt, R < 0 und Gr < Gamin, zutreffen, wird das Kollisionsalarmflag XA zu 1 gesetzt (S606) und die Verarbeitung beendet.
Wenn im Schritt S601 bestimmt wird, dass das Kollisionsalarmflag XA zu 1 gesetzt ist, werden die folgenden Verarbeitungen durchgeführt, um zu bestimmen, ob Bedingungen zum Abbrechen des Kollisionsalarmmodus vorliegen (S607 bis S611).
Genauer gesagt wird aufeinanderfolgend bestimmt, ob ein vorhergehendes Fahrzeug im Schritt S300 ausgewählt wurde (S607), ob der Zustand, in dem das Kollisionsalarmflag XA zu 1 gesetzt ist, für eine vorbestimmte minimale Zeitdauer von T2 oder länger anhält (1 Sekunde in der vorliegenden Ausführungsform) (S608), ob das Fahrzeug sich dem vorhergehenden Fahrzeug nähert (Relativgeschwindigkeit R ist kleiner als 0) (S609), und ob die zur Vermeidung einer Kollision benötigte Beschleunigung Gr, die im Schritt S500 erhalten wird, gleich oder größer als ein Wert ist, der durch Addieren eines vorbestimmten Werts von Gaoff (0,5 m/s² in der vorliegenden Ausführungsform) zum minimalen Wert von Gaoff der Sollbeschleunigung Ga erhalten wird.
Wenn im Schritt S607 bestimmt wird, dass ein vorhergehendes Fahrzeug ausgewählt wurde, oder wenn im Schritt S607 bestimmt wird, dass ein vorhergehendes Fahrzeug nicht ausgewählt wurde, und beide Bedingungen in den Schritten S608 und S609 zutreffen: der Zustand von XA = 1 hat für eine Zeitdauer von T2 oder länger angedauert und das Fahrzeug nähert sich nicht dem vorhergehenden Fahrzeug, oder wenn alle Bedingungen in den Schritten S608 bis S610 zutreffen: der Zustand von XA = 1 hat für eine Zeitdauer T2 oder länger angedauert, das Fahrzeug nähert sich dem vorhergehenden Fahrzeug und Gr ≥ Gamin + Gaoff, wird das Kollisionsalarmflag XA zu 0 zurückgesetzt (S611) und die Verarbeitung beendet.
Wenn andererseits im Schritt S607 bestimmt wird, dass ein vorhergehendes Fahrzeug ausgewählt wurde und in den Schritten S608 bis S610 bestimmt wird, dass die Zeitdauer des Andauerns des Zustands von XA = 1 kleiner als die minimale Zeitdauer T2 ist, oder dass sich das Fahrzeug dem vorhergehenden Fahrzeug nähert und Gr < Gamin + Gaoff gilt, endet die Verarbeitung ohne Setzen des Kollisionsalarmflags XA.
Mit anderen Worten wird, wenn das Kollisionsalarmflag XA zurückgesetzt wurde, in diesen Verarbeitungen nur bestimmt, ob das Kollisionsalarmflag XA entsprechend der zur Vermeidung einer Kollision benötigten Beschleunigung Gr nur eingestellt wird, wenn die Wahrscheinlichkeit dafür hoch ist, dass das ausgewählte vorhergehende Fahrzeug tatsächlich vorhanden ist und sich das Fahrzeug dem vorhergehenden Fahrzeug nähert. Wenn das Kollisionsalarmflag XA zu 1 gesetzt wurde, wird das Kollisionsalarmflag XA zu 0 zurückgesetzt, unabhängig davon, dass ein vorhergehendes Fahrzeug nicht ausgewählt wurde. Wenn jedoch ein vorhergehendes Fahrzeug ausgewählt wurde, wird nur bestimmt, ob das Kollisionsalarmflag XA entsprechend der zur Vermeidung einer Kollision benötigten Beschleunigung Gr zurückgesetzt wird, wenn sich das Fahrzeug dem ausgewählten vorhergehenden Fahrzeug nähert. Der Schwellenwert für die zur Vermeidung einer Kollision benötigte Beschleunigung Gr, der zum Setzen oder Zurücksetzen des Kollisionsalarmflags XA verwendet wird, besitzt eine Hysterese und wird so eingestellt, dass, wenn das Kollisionsalarmflag XA einmal gesetzt ist, dieser gesetzte Zustand mindestens für die minimale Zeitdauer von T2 anhält, soweit wie das vorhergehende Fahrzeug ausgewählt wurde.
In der im Schritt S700 durchzuführende Bestimmung über die Kollisionsvermeidungssteuerung, die im Flussdiagramm der 4 gezeigt ist, wird zunächst bestimmt, ob ein Kollisionsvermeidungssteuerflag XC zur Durchführung einer Kollisionsvermeidungssteuerung zu 1 gesetzt ist (S701). Wenn dieses nicht gesetzt ist, werden die folgenden Verarbeitungen durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Bedingungen für die Durchführung einer Kollisionsvermeidungssteuerung vorliegen (S702 bis S706).
Es wird aufeinanderfolgend bestimmt, ob das Attribut des im Schritt S300 ausgewählten vorhergehenden Fahrzeugs ein Fahrzeug ist (S702), ob das Kollisionsalarmflag für das vorhergehende Fahrzeug zu 1 gesetzt ist (S703), ob die Wahrscheinlichkeit für dieselbe Fahrbahn für das vorhergehende Fahrzeug größer als ein Schwellenwert Pf ist (80% in der vorliegenden Ausführungsform), der die Bestimmung ermöglicht, dass die Wahrscheinlichkeit, dass sich das vorhergehende Fahrzeug auf derselben Fahrbahn wie das Fahrzeug befindet, ausreichend hoch ist (S704), und ob die zur Vermeidung einer Kollision benötigte Beschleunigung Gr, die im Schritt S500 erhalten wird, kleiner als ein Bestimmungswert Gc ist, der auf einen Wert eingestellt wird, der kleiner als der minimale Wert Gamin der Sollbeschleunigung Ga zum Erhalten einer größeren Verzögerung ist (Gc = Gamin - 0,98 (m/s²) in der vorliegenden Ausführungsform) (S705). Es wird darauf hingewiesen, dass dieser Bestimmungswert Gc in der vorliegenden Erfindung einer Vermeidungsbeschleunigung und der minimale Wert Gamin in der vorliegenden Erfindung einer Grenzbeschleunigung entspricht.
Wenn irgendeine der Bestimmungen der Schritte S702 bis S705 negativ ist, genauer gesagt, wenn irgendeine der folgenden Bedingungen: das Attribut des vorhergehenden Fahrzeugs ist kein Fahrzeug, das Kollisionsalarmflag ist zu 0 zurückgesetzt, die Wahrscheinlichkeit für dieselbe Fahrbahn ist gleich oder kleiner als der Schwellenwert Pf oder Gr ≥ Gc zutrifft, endet die Verarbeitung hier ohne Setzen des Kollisionsvermeidungssteuerflags XC.
Wenn andererseits alle Bestimmungen der Schritte S702 bis S705 positiv sind, d. h. wenn alle folgenden Bedingungen: das Attribut des vorhergehenden Fahrzeugs ist ein Fahrzeug, das Kollisionsalarmflag ist zu 1 gesetzt, die Wahrscheinlichkeit für dieselbe Fahrbahn ist größer als der Schwellenwert Pf und Gr < Gc zutreffen, wird das Kollisionsvermeidungssteuerflag XC zu 1 gesetzt (S706), und die Verarbeitung beendet.
Wenn im Schritt S701 bestimmt wird, dass das Kollisionsvermeidungssteuerflag XC zu 1 gesetzt ist, werden die folgenden Verarbeitungen durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Bedingungen für das Abbrechen der Kollisionsvermeidungssteuerung vorliegen (S707 bis S711). Insbesondere wird aufeinanderfolgend bestimmt, ob das Attribut des im Schritt S300 ausgewählten vorhergehenden Fahrzeugs ein Fahrzeug ist (S707), ob das Kollisionsalarmflag für das vorhergehende Fahrzeug zu 1 gesetzt ist (S708), ob die Wahrscheinlichkeit für dieselbe Fahrbahn für das vorhergehende Fahrzeugs gleich oder kleiner als der Schwellenwert Pf ist (S709) und ob die zur Vermeidung einer Kollision benötigte Beschleunigung Gr, die im Schritt S500 erhalten wird, gleich oder größer als ein Wert ist, der durch Addieren eines vorbestimmten Werts Gcoff (0,5m/s² in der vorliegenden Ausführungsform) zum Bestimmungswert Gc erhalten wird (S710).
Wenn in den Schritten S607 bis S610 bestimmt wird, dass irgendeine der folgenden Bedingungen: das Attribut des vorhergehenden Fahrzeugs ist kein Fahrzeug, das Kollisionsalarmflag ist zu 0 zurückgesetzt, die Wahrscheinlichkeit für dieselbe Fahrbahn ist gleich oder kleiner als der Schwellenwert Pf oder Gr ≥ Gc + Gcoff zutrifft, wird das Kollisionsvermeidungssteuerflag XC zu 0 zurückgesetzt (S711), und die Verarbeitung beendet.
Wenn andererseits in den Schritten S607 bis S610 bestimmt wird, dass alle der folgenden Bedingungen: das Attribut des vorhergehenden Fahrzeugs ist ein Fahrzeug, das Kollisionsalarmflag ist zu 1 gesetzt, die Wahrscheinlichkeit für dieselbe Fahrbahn ist größer als der Schwellenwert Pf und Gr < Gc + Gcoff zutreffen, endet die Verarbeitung ohne Setzen des Kollisionsvermeidungssteuerflags XC.
Mit anderen Worten wird, wenn das Kollisionsvermeidungssteuerflag XC zurückgesetzt ist, nur bestimmt, ob das Kollisionsvermeidungssteuerflag XC auf der Grundlage der zur Vermeidung einer Kollision benötigten Beschleunigung Gr zu setzen ist, wenn das ausgewählte vorhergehende Fahrzeug auf derselben Fahrbahn vorhanden ist und sich dem Fahrzeug nähert. Wenn das Kollisionsvermeidungssteuerflag XC zu 1 gesetzt ist, wird das Kollisionsvermeidungssteuerflag XC bedingungslos zu 0 zurückgesetzt, wenn das vorhergehende Fahrzeug kein Fahrzeug ist, sich dem Fahrzeug nicht nähert oder nicht auf derselben Fahrbahn wie das Fahrzeug vorhanden ist, und es wird nur bestimmt, ob das Kollisionsvermeidungssteuerflag XC auf der Grundlage der zur Vermeidung einer Kollision Gr benötigten Beschleunigung zurückgesetzt wird, wenn keine dieser Bedingungen zutrifft. Der zum Setzen und Zurücksetzen des Kollisionsvermeidungssteuerflags XC verwendete Schwellenwert ist so eingestellt, dass er eine Hysterese aufweist.
Im Folgenden wird die im Schritt S800 durchgeführte Zustandsübergangs- und Zustandsantwortverarbeitung beschrieben. In dieser Verarbeitung umfassen die Zustände, von denen und in die übergegangen werden kann, einen „Abbruch“-Zustand und einen „Steuerung“-Zustand. Der „Steuerung“-Zustand kann außerdem in die drei Unterzustände „Steuerung, Zwischenfahrzeugabstandsteuerung“-Unterzustand, „Steuerung, Kollisionsalarm“-Unterzustand und „Steuerung, Kollisionsvermeidungssteuerung“-Unterzustand klassifiziert werden.
Ein Zustandsübergang wird entsprechend dem Zustandsübergangsdiagramm der 5 auf der Grundlage des im Schritt S600 gesetzten Kollisionsalarmflags XA, des im Schritt S700 gesetzten Kollisionsvermeidungssteuerflags XC und dem Pedalzustand (Gaspedal oder Bremspedal) durchgeführt.
Zunächst wird der Abbruch-Zustand (das Zwischenfahrzeugabstandssteuerflag FC = 0) unmittelbar nach dem Einschalten des Hauptschalters eingestellt. Wenn der Einstellschalter in diesem „Abbruch“-Zustand eingeschaltet wird, geht der Zustand in „Steuerung, Zwischenfahrzeugabstandsteuerung“-Unterzustand über (Zwischenfahrzeugabstandssteuerflag FC = 1). Dieses bedeutet, dass ein Betriebsmodus zur Durchführung der Zwischenfahrzeugabstandssteuerung eingerichtet ist.
In jedem der drei Unterzustände des „Steuerung“-Zustands findet der Zustandsübergang zum „Abbruch“-Zustand statt, wenn eine Betätigung des Bremspedals erfaßt wird. Dieses bedeutet, dass der Betriebsmodus zur Durchführung der Zwischenfahrzeugabstandssteuerung abgebrochen wird.
Anschließend geht, wenn das Kollisionsalarmflag XA im „Steuerung, Zwischenfahrzeugabstandsteuerung“-Unterzustand des „Steuerung“-Zustands gesetzt wird, der Zustand in den „Steuerung, Kollisionsalarm“-Unterzustand über.
Im „Steuerung, Kollisionsalarm“-Unterzustand findet der Zustandsübergang in den „Steuerung, Zwischenfahrzeugabstandsteuerung“-Unterzustand statt, wenn das Kollisionsalarmflag XA zurückgesetzt wird oder eine Betätigung des Gaspedals erfaßt wird. Es ist wünschenswert zu verhindern, dass die Bestimmung hinsichtlich eines Kollisionsalarms für eine vorbestimmte Zeitdauer verhindert wird, um zu verhindern, dass der Zustand unmittelbar nach dem Übergang zum „Steuerung, Zwischenfahrzeugabstandsteuerung“-Unterzustand wieder in den „Steuerung, Kollisionsalarm“-Unterzustand übergeht. Wenn das Kollisionsvermeidungssteuerflag XC gesetzt ist, geht der Zustand in den „Steuerung, Kollisionsvermeidungssteuerung“-Unterzustand über.
Im „Steuerung, Kollisionsvermeidungssteuerung“-Unterzustand geht der Zustand in den „Abbruch“-Zustand über, wenn das Kollisionsvermeidungssteuerflag XC zurückgesetzt wird oder eine Betätigung des Gaspedals erfaßt wird. Es wird nämlich gewährleistet, dass der „Steuerung“-Zustand abgebrochen wird, wenn ein Übergang zum „Steuerung, Kollisionsvermeidungssteuerung“-Unterzustand aufgetreten ist.
Was die Zustandsantwortverarbeitung anbelangt, erzeugt die Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2 im „Steuerung, Zwischenfahrzeugabstandsteuerung“-Unterzustand einen Bremsenbefehl nach der Bestimmung, ob das Fahrzeug gebremst werden muß, auf der Grundlage der im Schritt S400 berechneten Sollbeschleunigung Ga und sendet die Sollbeschleunigung Ga und den Bremsenbefehl an die Motor-ECU 3 und die Bremsen-ECU 4.
Die Motor-ECU 3 findet einen Drosselöffnungsgradbefehlswert auf der Grundlage der Sollbeschleunigung Ga und steuert die elektronische Drossel 12 nach der Bestimmung auf der Grundlage des Bremsenbefehls, ob eine Steuerung durchzuführen ist. Die Bremsen-ECU 4 findet einen W/C-Druckbefehlswert auf der Grundlage der Sollbeschleunigung Ga und steuert das Bremsenstellglied 16 nach der Bestimmung auf der Grundlage des Bremsenbefehls, ob eine Steuerung durchzuführen ist, so dass eine Beschleunigung oder Verzögerung entsprechend der Sollbeschleunigung Ga durchgeführt werden kann. Wenn eine tatsächliche Beschleunigung größer als die Sollbeschleunigung ist (oder eine tatsächliche Verzögerung kleiner als die Sollverzögerung), wird ein Drosselöffnungsgradbefehlswert erhalten, um die Drossel zu schließen, und es wird ein W/C-Druckbefehlswert zur Erhöhung der Bremskraft erhalten.
Im „Steuerung, Kollisionsalarm“-Unterzustand läßt die Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2 den Alarmsummer 7 ertönen, um den Fahrer zu alarmieren, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür besteht, dass die Kollisionsvermeidungsverarbeitung demnächst gestartet wird, und sendet ein Signal, das anzeigt, dass ein Kollisionsalarm erzeugt wurde, an die Messgeräte-ECU 5. Die Messgeräte-ECU 5 zeigt auf der Head-up-Anzeige bzw. Blickfeldanzeige 17 eine Meldung an, um den Fahrer dazu zu veranlassen, die Bremse zu betätigen und somit in die Steuerung einzugreifen, und gibt gleichzeitig eine visuelle Nachricht an den Fahrer aus, die es ihm ermöglicht, sich auf die Verzögerung durch die Kollisionsvermeidungssteuerung vorzubereiten.
Im „Steuerung, Kollisionsvermeidungssteuerung“-Unterzustand stellt die Zwischenfahrzeugabstands-ECU 2 die im Schritt S500 erhaltene zur Kollisionsvermeidung benötigte Beschleunigung Gr als Sollbeschleunigung Ga ein und führt eine ähnliche Verarbeitung zu derjenigen Verarbeitung durch, die im „Steuerung, Zwischenfahrzeugabstandsteuerung“-Unterzustand durchgeführt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform korrespondiert die im „Steuerung, Zwischenfahrzeugabstandsteuerung“-Unterzustand durchgeführte Verarbeitung mit der Fahrbedingungssteuereinrichtung, die im „Steuerung, Kollisionsalarm“-Unterzustand durchgeführte Verarbeitung mit der Alarmeinrichtung und die im „Steuerung, Kollisionsvermeidungs“-Unterzustand durchgeführte Verarbeitung mit einer Kollisionsvermeidungssteuereinrichtung. Die Verarbeitung zum Übergang des Zustands vom „Steuerung, Kollisionsalarm“-Unterzustand in den „Steuerung, Zwischenfahrzeugabstandsteuerung“-Unterzustand bei der Erfassung der Betätigung eines Gaspedals korrespondiert mit einer Verhinderungseinrichtung, die Verarbeitung in den Schritten S702-S704 korrespondiert mit einer zweiten Verhinderungseinrichtung und die Verarbeitung im Schritt S603 korrespondiert mit einer Ermöglichungseinrichtung.
Wie in 6 zu sehen ist, wird im erfindungsgemäßen ACC-System die Erzeugung eines Kollisionsalarms eingeleitet, sobald die zur Kollisionsvermeidung benötigte Beschleunigung Gr während einer Zwischenfahrzeugabstandssteuerung kleiner als der minimale Wert Gamin der Sollbeschleunigung Ga wird. Wenn die zur Kollisionsvermeidung benötigte Beschleunigung Gr danach zu einem Wert zurückkehrt, der größer als der Wert von Gamin + Gaoff ist, ohne den Bestimmungswert Gc zu erreichen, wird der Kollisionsalarmmodus abgebrochen und das System kehrt zum Zwischenfahrzeugabstandssteuermodus zurück. Wenn jedoch die zum Zurückkehren zu einem Wert, der größer als der Wert von Gamin + Gaoff ist, benötigte Zeitdauer kleiner als die minimale Zeitdauer T2 ist, wird der Kollisionsalarmmodus solange fortgesetzt, bis die minimale Zeitdauer T2 verstrichen ist. Es wird darauf hingewiesen, dass, obwohl es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, wenn eine Betätigung des Gaspedals während der Erzeugung eines Kollisionsalarms erfaßt wird, der Kollisionsalarmmodus sofort abgebrochen wird und das System zum Zwischenfahrzeugabstandssteuermodus zurückkehrt.
Wenn andererseits die zur Kollisionsvermeidung benötigte Beschleunigung Gr während der Erzeugung eines Kollisionsalarms kleiner als der Bestimmungswert Gc wird, wird die Kollisionsvermeidungssteuerung gestartet. Wenn die zur Kollisionsvermeidung benötigte Beschleunigung Gr danach zu einem Wert zurückkehrt, der größer als der Wert von Gc + Gcoff ist, wird das System nicht zur Zwischenfahrzeugabstandssteuerung oder Kollisionsvermeidungssteuerung zurückkehren, und der Betriebsmodus zur Durchführung dieser Steuerungen wird abgebrochen bzw. widerrufen.
Wie oben beschrieben ist das Steuersystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform so ausgebildet, dass, nachdem eine Kollisionsvermeidungssteuerung durchgeführt wurde, das System den Steuerungsmodus abbricht, anstatt automatisch zum Zwischenfahrzeugabstandssteuerungsmodus zurückzukehren, und dem Fahrer die Steuerung des Fahrzeugs überläßt. Daher ist es möglich, dem Fahrer die Tatsache bewusst zu machen, dass sich das Fahrzeug in einer Gefahrensituation befindet, in der die Kollisionsvermeidungssteuerung benötigt wurde. Dieses führt dazu, dass der Fahrer in einem frühen Stadium in die Steuerung eingreifen wird (durch Betätigung der Bremse), und es wird verhindert, dass eine Gefahrensituation, die einer wiederholte Kollisionsvermeidungssteuerung bedarf, weiterhin vorliegt. Dieses bedeutet, dass die Fahrsicherheit verbessert werden kann.
Außerdem wird in der vorliegenden Ausführungsform eine große Differenz (0,98m/s² = 0,1 G) zwischen dem minimalen Wert Gamin einer Sollbeschleunigung, die in der Zwischenfahrzeugabstandssteuerung eingestellt wird, und der zur Kollisionsvermeidung benötigten Beschleunigung Gr zur Durchführung einer Kollisionsvermeidungssteuerung eingestellt, so dass, wenn eine Kollisionsvermeidungssteuerung gestartet ist, sich das Verhalten des Fahrzeugs so ändert, dass es vom Fahrer wahrgenommen wird. Daher wird dem Fahrer unausweichlich bewusst gemacht, dass die Kollisionsvermeidungssteuerung gestartet wurde, und somit der Grund dafür, dass die ACC danach automatisch abgebrochen wird, zu erkennen gegeben.
Außerdem ist. die vorliegende Ausführungsform- so ausgelegt, dass ein Kollisionsalarm erzeugt wird, bevor eine Kollisionsvermeidungssteuerung gestartet wird, und wenn ein Betrieb, der anzeigt, dass keine Kollisionsvermeidungssteuerung notwendig ist (z. B. eine Betätigung des Gaspedals), zu diesem Zeitpunkt erfaßt wird, das System zu einem normalen Zwischenfahrzeugabstandssteuermodus ohne Durchführung der Kollisionsvermeidungssteuerung zurückkehrt. Mit anderen Worten wird, wenn der Wille des Fahrers zum Steuern des Fahrzeugs durch einen bestimmten Betrieb bzw. eine bestimmte Aktion ausgedrückt wird, die Wahrscheinlichkeit hoch sein, dass die Erfassung eines Objekts falsch ist und eine Kollisionsvermeidungssteuerung hinsichtlich eines derartig falsch erfaßten Objekts nicht notwendig sein wird. Somit ist es möglich zu verhindern, dass sich die Risiken einer Kollision mit einem nachfolgenden Fahrzeug aufgrund der Durchführung einer unnötigen Kollisionsvermeidungssteuerung erhöhen, und außerdem möglich eine Belastung des Fahrer, die ACC nach einer nicht notwendigen Kollisionsvermeidungssteuerung abzubrechen, zu vermeiden.
Außerdem ist die vorliegende Ausführungsform so ausgelegt, dass die Erzeugung eines Kollisionsalarms und somit die Aktivierung einer Kollisionsvermeidungssteuerung nur für ein Objekt (vorhergehendes Fahrzeug) ermöglicht wird, das Gegenstand bzw. Objekt für die Steuerung für eine Zeitdauer, die gleich oder länger als die Überwachungszeitdauer T1 ist, während der Zwischenfahrzeugabstandssteuerung war, und dass, wenn die Wahrscheinlichkeit gering ist, dass das Objekt für die Steuerung kein Fahrzeug ist, nur der Kollisionsalarm erzeugt wird und die Kollisionsvermeidungssteuerung nicht aktiviert wird.
Dieses führt gemäß der vorliegenden Ausführungsform dazu, dass es möglich ist zu verhindern, dass eine Kollisionsvermeidungssteuerung für ein Objekt durchgeführt wird, dass fälschlicherweise erfaßt wurde oder kein Fahrzeug ist. Sogar wenn das Objekt tatsächlich ein Fahrzeug ist, kann die minimal notwendige Verarbeitung, d. h. den Fahrer zu veranlassen, in die Steuerung einzugreifen, durch Erzeugen des Kollisionsalarms zuverlässig durchgeführt werden.
Obwohl oben nur eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern kann auf verschiedene andere Weisen ausgeführt sein. Z. B. findet in der oben beschriebenen Ausführungsform der Übergang zum „Steuerung, Zwischenfahrzeugabstandsteuerung“-Unterzustand statt, wenn ein Gaspedal im „Steuerung, Kollisionsalarm“-Unterzustand betätigt wird, aber es kann der im voraus bestimmte Schalter anstelle des Gaspedals verwendet werden. Außerdem kann dieser Zustandsübergang sogar weggelassen werden.
Weiterhin ist in der oben beschriebenen Ausführungsform der Schritt S702 als zweite Verhinderungseinrichtung vorgesehen, so dass die Kollisionsvermeidungssteuerung verhindert wird, wenn die Wahrscheinlichkeit gering ist, dass das erfaßte Objekt ein Fahrzeug ist. Es kann jedoch zusätzlich (oder statt dessen) die Kollisionsvermeidungssteuerung verhindert werden, wenn auf der Grundlage des Diagnosesignals vom Radarsensor 6 oder ähnlichem bestimmt wird, dass sich die Erfassungsgenauigkeit des Radarsensors 6 verringert hat.

Claims

Fahrzeug-Steuersystem das aufweist: eine Fahrbedingungssteuereinrichtung (2) zur Steuerung einer Fahrbedingung eines Fahrzeugs, um einen Zwischenfahrzeugabstand zu einem vorausbefindlichen Fahrzeug, das ein Objekt vor dem Fahrzeug ist, anzupassen, durch Einstellen einer Sollsteuergröße auf der Grundlage eines Abstands und einer Relativgeschwindigkeit zu dem Objekt und zum Beschleunigen oder Verzögern des Fahrzeugs gemäß der Sollsteuergröße, wobei die Fahrbedingungssteuereinrichtung (2) derart ausgebildet ist, dass sie einen Betrieb in einem Zustand Abbruch oder Steuerung veranlasst, wobei der Zustand Steuerung in die Unterzustände Zwischenfahrzeugabstandssteuerung, Kollisionsalarm und Kollisionsvermeidungssteuerung umfasst, im Zustand Abbruch der Zustand Steuerung abgebrochen wird, im Unterzustand Zwischenfahrzeugabstandssteuerung der Zwischenfahrzeugabstand zu einem vorausbefindlichen Fahrzeug angepasst wird, eine Bestimmung über einen Kollisionsalarm durchgeführt wird (S600), in Abhängigkeit der Bestimmung über einen Kollisionsalarm der Unterzustand Zwischenfahrzeugabstandssteuerung in den Unterzustand Kollisionsalarm oder der Unterzustand Kollisionsalarm in den Unterzustand Zwischenfahrzeugabstandssteuerung übergeht, und im Unterzustand Kollisionsalarm ein Kollisionsalarm ausgelöst wird, bevor der Unterzustand Kollisionsvermeidungssteuerung gestartet wird, eine Bestimmung über eine Kollisionsvermeidungssteuerung durchgeführt wird (S700), in Abhängigkeit der Bestimmung über eine Kollisionsvermeidungssteuerung der Unterzustand Kollisionsalarm in den Unterzustand Kollisionsvermeidungssteuerung übergeht oder der Unterzustand Kollisionsvermeidungssteuerung in den Zustand Abbruch übergeht, und im Unterzustand Kollisionsvermeidungssteuerung ein Übergang in den Zustand Abbruch erfolgt, auf die Betätigung des Bremspedals und deren Erfassung der Unterzustand Zwischenfahrzeugabstandssteuerung, Kollisionsalarm oder Kollisionsvermeidungssteuerung in den Zustand Abbruch übergeht, auf die Betätigung des Gaspedals und deren Erfassung der Unterzustand Zwischenfahrzeugabstandssteuerung beibehalten wird, der Unterzustand Kollisionsalarm in den Unterzustand Zwischenfahrzeugabstandssteuerung übergeht oder der Unterzustand Kollisionsvermeidungssteuerung in den Zustand Abbruch übergeht, wobei verhindert wird, dass der Zustand Abbruch automatisch in den Unterzustand Zwischenfahrzeugabstandssteuerung übergeht.
Fahrzeug-Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Fahrbedingungssteuereinrichtung (2) eine Steuerung mit einer Sollbeschleunigung, die auf eine Grenzbeschleunigung (Gamin) begrenzt ist, die auf einen negativen Wert voreingestellt ist, durchführt, wenn die Sollbeschleunigung kleiner als die Grenzbeschleunigung (Gamin) ist, eine Kollisionsvermeidungssteuereinrichtung (4) zumindest zu Beginn ihrer Aktivierung eine Steuerung mit einer Vermeidungsbeschleunigung durchführt, die kleiner als die Grenzbeschleunigung (Gamin) ist, die Vermeidungsbeschleunigung so eingestellt wird, daß ein für einen Fahrer wahrnehmbarer Unterschied zwischen dem Verhalten des Fahrzeugs während der Steuerung durch die Fahrbedingungssteuereinrichtung (2) und dem Verhalten während der Steuerung durch die Kollisionsvermeidungssteuereinrichtung (4) erzeugt wird.
Fahrzeug-Steuersystem nach Anspruch 2, wobei die Differenz zwischen der Grenzbeschleunigung (Gamin) und der Vermeidungsbeschleunigung mindestens ein Zehntel der Erdbeschleunigung beträgt.
Fahrzeug-Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das außerdem aufweist: eine Alarmeinrichtung (7) zur Erzeugung eines Alarms, wenn die Wahrscheinlichkeit hoch ist, daß die Kollisionsvermeidungssteuereinrichtung (4) aktiviert wird.
Fahrzeug-Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, das außerdem aufweist: eine Ermöglichungseinrichtung zur Ermöglichung eines Betriebs der Kollisionsvermeidungssteuereinrichtung (4) nur dann, wenn das Objekt, mit dem eine Kollision vermieden werden soll, ein Objekt der Steuerung der Fahrbedingungssteuereinrichtung (2) für eine voreingestellte Überwachungszeitdauer (T1) oder länger war.