DE19544925A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Fahrtregelung - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur FahrtregelungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Fahrtregelung (Fahrgeschwindigkeitsregelung) und ein
Verfahren zur Fahrtregelung von Fahrzeugen.
Es ist allgemein bekannt, in einem Fahrzeug
Einrichtungen zur Fahrtregelung vorzusehen, die es dem
Fahrer erlauben, eine Zielgeschwindigkeit für das Fahrzeug
einzustellen, wobei die Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs
von dem Fahrtregler automatisch so angepaßt wird, daß die
Zielgeschwindigkeit als tatsächliche
Fahrzeuggeschwindigkeit beibehalten wird, so lange die
Fahrtregelung aktiviert ist. Derartige bekannte Regler
überwachen nicht den Abstand zu oder die Geschwindigkeit
von Fahrzeugen, die sich vor dem geregelten Fahrzeug
befinden, so daß der Fahrer eingreifen muß, wenn ein der
Fahrtregelung unterliegendes Fahrzeug sich einem vor ihm
befindlichen Fahrzeug zu dicht nähert, beispielsweise um
sicherzustellen, daß eine "Sicherheits"-Bremsentfernung
zwischen den Fahrzeugen verbleibt, basierend auf solchen
Faktoren wie der Einschätzung des Fahrers bezüglich des
Straßenzustands, der Wetterbedingungen und der
Fahrzeugleistung bzw. des Fahrverhaltens des Fahrzeugs. Der
Eingriff des Fahrers kann beinhalten, daß die
Zielgeschwindkeit auf einen neuen Wert justiert wird oder
daß die Fahrtregelung zumindest vorübergehend vollständig
abgeschaltet wird, beispielsweise durch Bedienen der
Fußbremse des Fahrzeugs oder dadurch, daß ein
Fahrtregelungsbetätigungshebel in eine Aus-Stellung
gebracht wird. Wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug seine
Geschwindigkeit erhöht, hat der Fahrer des der
Fahrtregelung unterliegenden Fahrzeugs zudem die
Möglichkeit, die Zielgeschwindigkeit manuell nach oben hin
durch Betätigung des Fahrtregelungsbetätigungshebels auf
einen neuen Zielwert hin zu justieren.
Eine neuere Entwicklung bei der Fahrtregelung betrifft
das Reduzieren der Notwendigkeit eines Eingriffs des
Fahrers, indem das Fahrtregelungssystem in die Lage
versetzt wird, ein Fahrzeug, im folgenden Zielfahrzeug
genannt, das vor dem der Fahrtregelung unterliegenden
Fahrzeug fährt, wahrzunehmen und auf das Vorhandensein und
die Leistung beziehungsweise das Fahrverhalten des
Fahrzeugs zu reagieren.
Ein derartiges System ist in
unserer EP-A-0 612 641 offenbart, auf die hiermit explizit
Bezug genommen wird. Die darin offenbarte
Fahrtregelungsvorrichtung umfaßt eine Entfernungsfehler
bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines
Entfernungsfehlers als Differenz zwischen einem gewünschten
Abstand zwischen einem Zielfahrzeug und dem geregelten
Fahrzeug und dem tatsächlichen Abstand zwischen dem
Zielfahrzeug und dem geregelten Fahrzeug, eine
Geschindigkeitsfehlerbestimmungseinrichtung zum Bestimmen
eines Geschwindigkeitsfehlers als Differenz zwischen der
Geschwindigkeit des Zielfahrzeugs und der Geschwindigkeit
des geregelten Fahrzeugs und eine
Beschleunigungsbedarferzeugungseinrichtung zum Erzeugen
eines Fahrzeugbeschleunigungsbedarfs als Funktion des
Entfernungsfehlers und des Geschwindigkeitsfehlers.
Der Beschleunigungsbedarf kann berechnet werden als die
Summe des Produktes des Entfernungsfehlers und eines ersten
Verstärkungsparameters und des Produktes des
Geschwindigkeitsfehlers und eines zweiten
Verstärkungsparameters. Der zweite Verstärkungsparameter
kann eine Konstante sein, beispielsweise Eins.
Der Entfernungsfehler und der Geschwindigkeitsfehler
können auf verschiedene Weise ermittelt werden,
beispielsweise unter Verwendung eines elektromagnetischen
Radarsystems oder eines Ultraschall-Radarsystems zum
Bereitstellen einer direkten Messung des Abstands zu einem
vorausfahrenden Zielfahrzeugs. Der Geschwindigkeitsfehler
kann durch Differenzieren der Ausgabe des Radarsystems
bezüglich der Zeit erhalten werden. In anderen Systemen
kann der Geschwindigkeitsfehler automatisch von dem
Radarsystem gebildet werden, beispielsweise dann, wenn das
Radarsystem nach dem Doppler-Prinzip arbeitet.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des aus der EP-A-0
612 641 bekannten Systems beinhaltet zudem eine
Bestimmungseinrichtung für den gewünschten Abstand zum
Bestimmen des gewünschten Abstandes als eine Funktion,
beispielsweise eine linearen Funktion, der
Fahrzeuggeschwindigkeit. Es beinhaltet ferner vorzugsweise
eine Beschleunigungsfehlererzeugungseinrichtung zum
Erzeugen eines Beschleunigungsfehlers als Differenz
zwischen dem berechneten Beschleunigungsbedarf und der
tatsächlichen Fahrzeugbeschleunigung.
Die Vorrichtung gemäß der EP-A-0 612 641 beinhaltet
zudem eine Gatter-Einrichtung zum Weiterleiten des
Beschleunigungsfehlers an ein Fahrzeugantriebssystem, wenn
der Beschleunigungsbedarf größer ist als ein erster
Schwellenwert (0), und zum Weiterleiten des
Beschleunigungsfehlers an das Fahrzeugbremssystem, wenn der
Beschleunigungsbedarf kleiner ist als der zweite
Schwellenwert, der Entfernungsfehler kleiner ist als ein
zweiter vorbestimmter Entfernungsfehler (<0) und der
Geschwindigkeitsfehler kleiner ist als ein zweiter
vorbestimmter Geschwindigkeitsfehler (<0).
Ein Fahrtregelungssystem des in unserer EP-A-0 612 641
offenbarten Typs kann somit die Fahrtgeschwindigkeit des
geregelten Fahrzeugs durch Bezug auf die relative
Geschwindigkeit und den relativen Abstand zu einem
Zielfahrzeug festlegen, das vor dem geregeltem Fahrzeug auf
der Straße fährt. Wenn das Zielfahrzeug seine
Geschwindigkeit erhöht, wird das geregelte Fahrzeug seine
Geschwindigkeit entsprechend erhöhen bis zu der
ursprünglich von dem Fahrer festgesetzten vorgewählten
Zielgeschwindigkeit. In gleicher Weise wird das geregelte
Fahrzeug ebenfalls verzögert werden, wenn die
Geschwindigkeit des Zielfahrzeugs abnimmt, entweder durch
Rücknahme der Drosselklappe oder durch Rücknahme der
Drosselklappe und Betätigung der Fahrzeugbremsen. Wenn das
Zielfahrzeug anhält, wird das geregelte Fahrzeug ebenfalls
in einem vorbestimmten Abstand hinter dem Zielfahrzeug
angehalten werden.
Ein Problem bei dem Betrieb eines derartigen Systems,
wie es in unserer EP-A-0 612 641 beschrieben ist, besteht
darin, daß in bestimmten Fällen möglicherweise gefährliche
Situationen auftreten können, wenn der Fahrer dem korrekten
Procedere nicht folgt, beispielsweise, wenn der Fahrer die
Fahrzeugtür öffnet, wenn das Fahrzeug steht, das
Fahrtregelungssystems seines Fahrzeugs jedoch noch an ein
verlangsamtes oder angehaltenes Zielfahrzeug gekoppelt ist.
In einem extremen Fall könnte der Fahrer sogar sein
Fahrzeug verlassen, das dann in Abwesenheit des Fahrers
beschleunigt wird, wenn sich das davor befindliche
Zielfahrzeug wieder fortbewegt.
Aufgabe der Erfindung ist es, derartige mögliche
Probleme zu verhindern.
Erfindungsgemäß werden in einem System der zuvor
beschriebenen Art eine Anzahl von Bedingungen für
Abhängigkeitsschaltungen eingerichtet, die, wenn von den
Bedingungen abgewichen wird bzw. die
Abhängigkeitsschaltungen unterbrochen werden, bewirken, daß
das Fahrtregelungssystem einen Zwischenzustand einnimmt, in
dem, wenn sich das Fahrzeug noch bewegt, das
Fahrtregelungssystem außer Funktion gesetzt wird und, wenn
das Fahrzeug steht, das Fahrtregelungssystem dafür Sorge
trägt, daß das Fahrzeug im Stillstand verbleibt, bis es
entweder vom Fahrer außer Kraft gesetzt wird oder durch den
Fahrer positiv neu betätigt wird.
Vorteilhafterweise schließen die Bedingungen für die
Abhängigkeitsschaltungen eine oder mehrere der
nachfolgenden Bedingungen ein: (a) der Fahrer befindet sich
nicht auf seinem Sitz; (b) die Fahrertür (oder eine andere
Tür) ist offen; (c) das Getriebe befindet sich nicht in
FAHRT-Stellung.
Das Fahrtregelungssystem beinhaltet somit eine erste
Einrichtung zum Feststellen, ob eine der Abhängigkeits
schaltungen OFFEN ist, eine zweite Einrichtung zum
Feststellen, ob das Fahrzeug sich bewegt oder steht, eine
dritte Einrichtung zum Außerkraftsetzen der Fahrtregelung,
wenn sich das Fahrzeug bewegt, und eine vierte Einrichtung,
die ein Wegfahren des Fahrzeugs unterbindet und eine
Betätigung der Fahrzeugbremsen aufrechterhält oder die
Fahrzeugbremsen betätigt, wenn das Fahrzeug steht.
Wenn der Fahrer das Gaspedal des Fahrzeugs niederdrückt
bzw. die Drosselklappe des Fahrzeugs betätigt, wenn die
vierte Einrichtung aktiviert ist, wird die Fahrtregelung
vorzugsweise automatisch abgestellt.
Wenn die zuvor OFFENE Abhängigkeitsschaltung bzw. die
zuvor OFFENEN Abhängigkeitsschaltungen GESCHLOSSEN ist bzw.
sind, wenn die vierte Einrichtung aktiviert ist, wird die
vollständige Fahrtregelung so lange nicht erneut in Kraft
gesetzt, bis sie erneut durch den Fahrer positiv neu
gewählt wird.
Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft unter
Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in
denen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der
bekannten Fahrtregelungsvorrichtung ist, bei der die
vorliegende Erfindung einsetzbar ist, und
Fig. 2 ein Flußschaubild eines Ausführungsbeispiels
eines Programms zum Überwachen der
Fahrtregelungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 ist identisch mit
derjenigen gemäß unserer früheren EP-A-0 612 641 und
hinsichtlich einer vollständigen Erläuterung des
dargestellten Systems wird auf dieses frühere Dokument
verwiesen. Lediglich diejenigen Teile der vollständigen
Beschreibung gemäß der EP-A-0 612 641 werden im folgenden
wiedergegeben, die für ein grundlegendes Verständnis der
Funktion des dargestellten Systems notwendig sind.
Die in Fig. 1 gezeigte Fahrtregelungsvorrichtung ist in
einem Fahrzeug vorgesehen, das von einer Brennkraftmaschine
angetrieben wird und ein Radarsystem 1 umfaßt, das an der
Vorderseite des Fahrzeugs montiert und nach vorne gerichtet
ist, so daß es ein weiteres Fahrzeug vor dem Fahrzeug
detektiert. Das Radarsystem 1 liefert eine
Entfernungsausgabe gemäß dem Abstand zwischen dem Fahrzeug
und dem weiteren Fahrzeug und eine
Relativgeschwindigkeitsausgabe Vrel, die dem Unterschied
zwischen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der
Geschwindigkeit des weiteren Fahrzeugs entspricht.
Die Entfernungsausgabe des Radarsystems 1 wird dem
Addiereingang eines Subtrahierglieds 3 zugeführt. Der
Subtrahiereingang des Subtrahierglieds 3 ist mit dem
Ausgang eines Schaltkreises 4 zum Festlegen einer
gewünschten Entfernung verbunden, dessen Eingang mit einem
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 zum Bestimmen der
Fahrzeuggeschwindigkeit verbunden ist. Der Sensor 5 kann
irgendeinen geeigneten Sensor umfassen, beispielsweise
einen optischen Sensor, der die Geschwindigkeit über dem
Boden mißt, oder ein System zum Bestimmen der
Fahrzeuggeschwindigkeit, das auf einer Messung der
Raddrehzahlen basiert.
Die Ausgabe des Subtrahierglieds 3 wird einem ersten
Eingang eines Multiplikators 6 zugeführt, dessen zweiter
Eingang mit dem Ausgang eines Schaltkreises 2 zum Festlegen
der Entfernungsverstärkung verbunden ist, der einen Eingang
aufweist, der mit dem Entfernungsausgang des Radarsystems 1
verbunden ist. Der Ausgang des Multiplikators 6 ist mit
einem ersten Eingang einer Additionseinrichtung 7
verbunden, deren zweiter Eingang mit dem Radarsystem 1 über
einen Multiplikator 28 so verbunden ist, daß er das
Relativgeschwindigkeitssignal empfängt. Der Multiplikator
ist so ausgelegt, daß er das Relativgeschwindigkeitssignal
vor der Verwendung durch die Additionseinrichtung 7
skaliert. Der Multiplikator kann weggelassen werden, wenn
der Verstärkungsfaktor für das
Relativgeschwindigkeitssignal Eins ist. Der Ausgang der
Additionseinrichtung 7 ist mit dem Eingang eines Begrenzers
10 zum Begrenzen der maximalen positiven und negativen
Werte des Beschleunigungsbedarfssignals verbunden.
Beispielsweise kann die maximale positive Beschleunigung so
limitiert werden, daß sie kleiner oder gleich 15%g ist und
die maximale Verzögerung kann so limitiert sein, daß sie
kleiner oder gleicher 30%g ist, wobei g die
Erdbeschleunigung ist. Das begrenzte
Beschleunigungsbedarfssignal wird von dem Begrenzer 10 zu
dem Addiereingang eines Subtrahierglieds 8 geliefert,
dessen Subtrahiereingang mit dem Ausgang eines
Differenzierglieds 9 verbunden ist. Der Eingang des
Differenzierglieds 9 ist mit dem
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor verbunden, so daß das
Differenzierglied 9 ein Signal bereitstellt, das der
Fahrzeugbeschleunigung entspricht.
Die Ausgabe des Subtrahierglieds 8, die ein
Beschleunigungsfehlersignal darstellt, wird einer Gatter-
Anordnung zugeführt die elektronische Schalter 11 und 12
umfaßt. Der Schalter 11 verbindet selektiv den Ausgang des
Subtrahierglieds 8 mit einem ersten Eingang eines
Multiplikators 13, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang
eines Schaltkreises 14 zum Festlegen der
Integrationsverstärkung verbunden ist. Der Eingang des
Schaltkreises 14 ist mit dem Ausgang des
Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 5 verbunden. Der Schalter
11 wird gesteuert von einem Komparator 15 mit einem ersten
Eingang, der mit dem Ausgang des Begrenzers 10 verbunden
ist, und einem zweiten Eingang, der zum Empfang eines
ersten Schwellenwerts T1 verbunden ist, der einem
Beschleunigungsfehler entspricht, der normalerweise größer
als Null ist. Der Ausgang des Multiplikators 13 ist mit dem
Eingang eines Drosselklappenbetätigungselements 16 der
Brennkraftmaschine des Fahrzeugs verbunden. Das
Drosselklappenbetätigungselement steuert die Drosselklappe
des Motors gemäß dem Zeitintegral des ihm zugeführten
Signals.
Der Schalter 12 verbindet selektiv den Ausgang des
Subtrahierglieds 8 mit einem Bremsbetätigungselement 17 des
Fahrzeugs. Der Schalter 12 verfügt über einen
Steuereingang, der mit dem Ausgang eines UND-Gatters 18 mit
drei Eingängen verbunden ist. Der erste Eingang ist
verbunden mit dem Ausgang eines Komparators 19 mit einem
ersten Eingang, der mit dem Ausgang des Begrenzers 10
verbunden ist, und einem zweiten Eingang, der zum Empfang
eines Schwellenwerts T2 verbunden ist, der einer
Beschleunigung entspricht, die kleiner als Null ist. Der
zweite Eingang des Gatters 18 ist verbunden mit einem
Komparator 20 mit einem ersten Eingang, der mit dem
Radarsystem 1 verbunden ist, um das
Relativgeschwindigkeitssignal zu empfangen, und einem
zweiten Eingang, der zum Empfang eines Schwellenwerts T3
verbunden ist, der einer Relativgeschwindigkeit oder einem
Geschwindigkeitsfehler entspricht, der kleiner als Null
ist. Der dritte Eingang des Gatters 18 ist verbunden mit
dem Ausgang eines Komparators 21 mit einem ersten Eingang,
der mit dem Ausgang des Subtrahierglieds 3 verbunden ist,
um so ein Entfernungsfehlersignal zu empfangen, und mit
einem zweiten Eingang, der zum Empfang eines Schwellenwerts
T4 verbunden ist, der einer Entfernung oder einem
Entfernungsfehler entspricht, der kleiner als Null ist.
Der Begrenzer 10 verfügt über einen Sperreingang zum
Verhindern, daß der Begrenzer das
Beschleunigungsbedarfssignal auf den vorbestimmten
maximalen Grenzwert begrenzt. Der Sperreingang ist mit dem
Ausgang des UND-Gatters 22 verbunden, das zwei Eingänge
aufweist. Der erste Eingang des Gatters 22 ist verbunden
mit dem Ausgang eines Komparators 23 mit einem ersten
Eingang, der mit dem Ausgang der Additionseinrichtung 7
verbunden ist, und einem zweiten Eingang zum Empfangen
eines Schwellenwerts T5, der einem Beschleunigungsbedarf
entspricht, der gleich dem maximalen Wert oder oberen
Grenzwert des Begrenzer ist. Der zweite Eingang des Gatters
22 ist verbunden mit dem Ausgang eines Komparators 24 mit
einem ersten Eingang, der mit dem Ausgang des
Differenzierglieds 9 verbunden ist, und mit einem zweiten
Eingang zum Empfangen eines Schwellenwerts T6, der einer
Beschleunigung zwischen Null und dem oberen Grenzwert
entspricht.
Der Schaltkreis 2 zum Festlegen der
Entfernungsverstärkung verfügt über einen Eingang, der mit
dem Ausgang eines UND-Gatters 25 mit zwei Eingängen
verbunden ist. Der erste Eingang des Gatters 25 ist
verbunden mit dem Ausgang eines Komparators 26 mit einem
ersten Eingang, der mit dem Ausgang des Subtrahierglieds 3
verbunden ist, und einem zweiten Eingang zum Empfangen
eines Schwellenwerts T7, der einem vorbestimmten
Entfernungsfehler entspricht, der größer als Null ist. Der
zweite Eingang des Gatters 25 ist verbunden mit dem Ausgang
eines Komparators 27 mit einem ersten Eingang, der zum
Empfang des Relativgeschwindigkeitssignals von dem
Radarsystem 1 verbunden ist, und einem zweiten Eingang zum
Empfangen eines Schwellenwerts T8, der einem vorbestimmten
Geschwindigkeitsfehler entspricht, der größer als Null ist.
Wenn die Fahrtregelung gewählt beziehungsweise
aktiviert wird, steuert bzw. regelt die in Fig. 1 gezeigte
Fahrtregelungsvorrichtung die Drosselklappe des Motors und
das Bremssystem des Fahrzeugs automatisch so lange, bis die
Fahrtregelung außer Kraft gesetzt wird, beispielsweise
dadurch, daß der Fahrer die Fahrtregelung abschaltet oder
die Beschleunigungseinrichtung oder Bremssteuerung des
Fahrzeugs betätigt. Das Radarsystem 1 liefert ein
Entfernungssignal und ein Relativgeschwindigkeitssignal
entsprechend der Entfernung zwischen dem Fahrzeug und dem
am nächsten befindlichen weiteren Fahrzeug vor diesem und
der Differenz zwischen den Geschwindigkeiten dieser zwei
Fahrzeuge. Die Entfernung wird dem Subtrahierglied 3
zugeführt. Das Subtrahierglied 3 bildet ein
Entfernungsfehlersignal durch Subtrahieren der
tatsächlichen Entfernung von einer gewünschten Entfernung,
die von dem Schaltkreis 4 erzeugt wird. Der Schaltkreis 4
legt die gewünschte Entfernung als eine Funktion der durch
den Sensor 5 gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit fest. Der
Schaltkreis 4 kann eine Nachschlagetabelle, die in einem
Permanentspeicher (ROM) gespeichert ist, oder einen
Berechnungsschaltkreis zum Berechnen der Werte der Funktion
basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen.
Beispielsweise kann die gewünschte Entfernung S festgelegt
werden gemäß der Gleichung
S = (0.23 × v) + 7
wobei die gewünschte Entfernung S in Metern gegeben ist
und v die Fahrzeuggeschwindigkeit in kph bzw. km/h ist.
Ohne die Konstante 7 Meter würde das Fahrzeug dem
weiteren Fahrzeug in einem zeitlichen Abstand von 0,83
Sekunden folgen. Im Hinblick auf eine gesteigerte
Flexibilität kann der Schaltkreis 4 zum Festlegen des
gewünschten Abstands von dem Fahrer jedoch so steuerbar
sein, daß er eine zeitliche Trennung bzw. einen zeitlichen
Abstand und somit eine gewünschte Entfernung, innerhalb
vorbestimmter Grenzen, beispielsweise 0,8 und 2,5 Sekunden,
wählt. Die Konstante 7 Meter stellt bei relativ niedrigen
Geschwindigkeiten sicher, daß das Fahrzeug einen minimalen
Abstand von dem weiteren Fahrzeug vor ihm einhält, so daß,
wenn beispielsweise das weitere Fahrzeug anhält, das
Fahrzeug mit Fahrtregelung in einer gewünschten Entfernung
anhält, die ausreichend ist, eine Kollision zu verhindern.
Die Entfernung oder der Entfernungsfehler von dem
Subtrahierglied 3 wird in dem Multiplikator 6 mit einer
Entfernungsverstärkung multipliziert, die in dem
Schaltkreis 2 festgelegt wird. Der Schaltkreis 2 kann eine
Nachschlagetabelle, die in einem Permanentspeicher (ROM)
gespeichert ist, oder eine Einrichtung zum Berechnen der
Entfernungsverstärkung primär als eine Funktion der
tatsächlichen Entfernung oder des Abstandes zwischen den
zwei Fahrzeugen umfassen. Die Entfernungsverstärkung kann
beispielsweise einen Maximalwert von 7 für Zielentfernungen
von weniger als 6 Metern und einem Minimalwert von 1 für
Zielentfernungen von mehr als 20 Metern haben. Zwischen 6
und 20 Metern nimmt die Entfernungsverstärkung monoton und
kontinuierlich oder im wesentlichen kontinuierlich ab.
Die Ausgabe des Multiplikators 6 wird von der
Addiereinrichtung 7 zu dem Geschwindigkeitsfehlersignal
hinzuaddiert, das heißt, in diesem Ausführungsbeispiel
weist der Multiplikator 28 eine Verstärkung von 1 auf. Für
Zielentfernungen von 20 Metern und mehr wird somit die
relativ niedrige Entfernungsverstärkung 1 bei dem
Entfernungsfehler verwendet und der Geschwindigkeitsfehler
hat daher einen größeren Einfluß auf die Fahrtregelung.
Selbst bei der relativ niedrigen Entfernungsverstärkung
korrigiert das Integralverhalten des
Drosselklappenbetätigungselements 16 den Entfernungsfehler
gleichmäßig bzw. ruckfrei, wenn der Entfernungsfehler über
einen substantiellen Zeitraum fortdauert.
Für relativ kleine gewünschte Entfernungen ist eine
schnellere Reaktion auf den Entfernungsfehler erforderlich
und die Verstärkung wird für gewünschte Entfernungen
unterhalb von 20 Metern progressiv angehoben, bis sie den
Maximalwert von 7 bei 6 Metern und darunter erreicht. Bei
derart kleinen gewünschten Entfernungen stellt jeder
Entfernungsfehler einen relativ großen Anteil der
gewünschten Entfernung dar und eine schnelle Reaktion ist
erforderlich, um den Entfernungsfehler zu beseitigen und
beispielsweise das Fahrzeug davon abzuhalten, sich dem
anderen Fahrzeug vor ihm zu dicht zu nähern.
Bei relativ kleinen gewünschten Entfernungen hat der
Entfernungsfehler bei der Regelung des Fahrzeugs somit
wesentlich mehr Einfluß als der Geschwindigkeitsfehler.
Wenn der Ausgang des Gatters 25 aktiv ist, wird ein
Signal zu dem zweiten Eingang des Schaltkreises 2
geliefert, das bewirkt, daß der Schaltkreis die gemäß der
Funktion gewählte Entfernungsverstärkung halbiert. Der
Komparator 26 stellt fest, ob bzw. daß der
Entfernungsfehler relativ groß ist, so daß das der
Fahrtregelung unterliegende Fahrzeug sich relativ weit
hinter dem vor ihm befindlichen Fahrzeug befindet. Der
Komparator 27 stellt fest, ob bzw. daß der
Geschwindigkeitsfehler so ist, daß das der Fahrtregelung
unterliegende Fahrzeug zu dem Fahrzeug vor ihm aufschließt.
Wenn das geregelte Fahrzeug zu dem vor ihm fahrenden
Fahrzeug aufschließt, jedoch relativ weit hinter diesem
ist, wird daher die Entfernungsverstärkung halbiert, um so
ein Überschießen zu verhindern.
Die die Schalter 11 und 12 umfassende Gatter-Anordnung,
der Komparator 15 und der Komparator 19 über das Gatter 18
stellen sicher, daß positive Beschleunigungsbedarfsignale
die Drosselklappe des Motors steuern bzw. regeln, während
negative Beschleunigungsbedarfssignale die Fahrzeugbremsen
steuern. Die Schwellenwerte T1 und T2 können im
wesentlichen gleich Null gesetzt werden oder können um
vorbestimmte Beträge positiv bzw. negativ sein, um so eine
"Totzone" zwischen Drosselklappensteuerung und
Bremssteuerung bereitzustellen.
Die Ausgabe der Addiereinrichtung 7 stellt ein
Beschleunigungsbedarfssignal dar, das selbst zur Steuerung
der Beschleunigung eines Fahrzeugs verwendet werden könnte,
indem es in geeigneter Weise verarbeitet und angelegt wird,
beispielsweise an das Drosselklappenbetätigungselement 16
und das Bremsbetätigungselement 17. Um jedoch einen
geschlossenen Regelkreis für die Beschleunigung zu
erhalten, wird der Beschleunigungsbedarf mit der
tatsächlichen Fahrzeugbeschleunigung in dem Subtrahierglied
8 verglichen, um einen Beschleunigungsfehler zu bilden. Der
Beschleunigungsbedarf von der Addiereinrichtung 7 wird
durch den Begrenzer 10 auf einen Maximalwert von +15%g und
einem Minimalwert von -30%g limitiert. Diese Maximalwerte
für die Beschleunigung und Verzögerung sind als vorteilhaft
für den Komfort der Fahrzeuginsassen ermittelt worden.
Um zu verhindern, daß möglicherweise gefährliche
Situationen auftreten, ist das vorliegende System mit einer
Vielzahl von Abhängigkeitsschaltungen versehen, die in der
Stellung EIN sein müssen, damit das Fahrtregelungssystem
weiterhin normal funktioniert. Diese
Abhängigkeitsschaltungen beinhalten (a) das Erfordernis,
daß ein Fahrer auf dem Fahrersitz sitzen muß, (b) die
Fahrzeugtüren (insbesondere die Fahrertür) geschlossen sein
muß und (c) das Getriebe des Fahrzeugs sich in der Stellung
FAHRT befindet. Diese Zustände können von einer beliebigen
Einrichtung aus der Vielzahl von bekannten Einrichtungen
detektiert werden, beispielsweise einem Schalter für den
Fahrersitz, Türschaltern und Schaltern für die
Getriebestellung. Wenn eine dieser oder anderer
Abhängigkeitsschaltungen OFFEN ist (das heißt NICHT in
einem zufriedenstellenden Zustand), wird eine Einrichtung
aktiviert, die die normale Fahrtregelungsfunktion verbietet
bzw. außer Kraft setzt.
Wie in dem Flußschaubild in Fig. 2 dargestellt, wenn
die Fahrtregelung (AICC) aktiv ist (Kasten 40) und
detektiert wird, daß eine oder mehrere der
Abhängigkeitsschaltungen OFFEN sind (Kasten 42), ist eine
von zwei Bedingungen gegeben. Wenn sich das Fahrzeug bewegt
(das heißt Geschwindigkeit ungleich Null) (Kasten 44), wird
die Fahrtregelung einfach außer Kraft gesetzt (Kasten 46)
und das Fahrzeug fährt unter manueller Steuerung durch den
Fahrer. Wenn andererseits das Fahrzeug steht (das heißt
Geschwindigkeit gleich Null) (Kasten 48) und die
Fahrtregelung ist immer noch aktiviert, beispielsweise,
wenn das Zielfahrzeug angehalten hat, dann nimmt das
Fahrtregelungssystem einen Zwischenstatus (Kasten 50) ein,
in dem es so ausgelegt ist, daß es (a) die Betätigung der
Fahrzeugbremsen aufrechterhält, so daß es ein Wegbewegen
des Fahrzeugs verhindert (einschließlich einer
Kriechbewegung in der Stellung FAHRT) und (b) ein Anziehen
oder Wegbewegen des Fahrzeugs verhindert bzw. unmöglich
macht, selbst wenn sich das Zielfahrzeug wegbewegt. Wenn
die OFFENE Abhängigkeitsschaltung beziehungsweise die
OFFENEN Abhängigkeitsschaltungen anschließend
wiederhergestellt bzw. zurückgesetzt wird bzw. werden
(Kasten 52), ist die Anordnung so ausgelegt, daß der Fahrer
die Fahrtregelung positiv erneut wählen bzw. aktivieren muß
(Kasten 54), um die vollständige Fahrtregelungsfunktion
erneut in Kraft zu setzen (Kasten 56). Wenn der Fahrer in
dem Zwischenzustand das Beschleunigungspedal betätigt oder
in anderer Weise die Fahrtregelung positiv abschaltet
(Kasten 58), wird die Fahrtregelung außer Kraft gesetzt
beziehungsweise abgeschaltet (Kasten 46) und die
vollständige Kontrolle des Fahrers wieder hergestellt.
Es können andere Bedingungen für die
Abhängigkeitsschaltung als die oben genannten umfaßt sein,
um praktischen Umständen Rechnung zu tragen.
Die Tatsache, daß eine oder mehrere der
Abhängigkeitsschaltungen in einem OFFENEN (nicht
zufriedenstellenden) Zustand sein können, kann, falls
gewünscht, dem Fahrer mitgeteilt werden, entweder
akustisch, visuell oder sowohl als auch. Wenn
beispielsweise eine Tür offen ist, während die
Fahrtregelung aktiviert ist, kann ein akustischer Summer
oder Piepser aktiviert werden und/oder ein Blinklicht kann
eingeschaltet werden. Diese Warnung kann so lange aufrecht
erhalten werden, bis der Fahrer die Fahrtregelung erneut
wählt oder die Fahrtregelung positiv außer Kraft setzt.
Claims (7)
1. Fahrtregelungssystem für ein Straßenfahrzeug mit
einer Einrichtung zum Ermitteln einer Anzahl von
Bedingungen für Abhängigkeitsschaltungen, die, wenn sie
unterbrochen werden, verursachen, daß das
Fahrtregelungssystem einen Zwischenzustand einnimmt, in
dem, wenn sich das Fahrzeug noch bewegt, das
Fahrtregelungssystem außer Kraft gesetzt ist, und, wenn das
Fahrzeug steht, das Fahrtregelungssystem das Fahrzeug im
Stillstand hält, bis es entweder durch den Fahrer außer
Kraft gesetzt oder durch den Fahrer positiv erneut gewählt
wird.
2. Fahrtregelungssystem nach Anspruch 1, wobei die
Bedingungen der Abhängigkeitsschaltung eine oder mehrere
der folgenden Bedingungen einschließen: Der Fahrer befindet
sich nicht auf dem Fahrersitz, die Fahrertür oder eine
andere Tür ist offen, das Getriebe befindet sich nicht in
der Stellung FAHRT.
3. Fahrtregelungssystem nach Anspruch 1 oder 2,
umfassend eine erste Einrichtung zum Feststellen, ob eine
der Abhängigkeitsschaltungen OFFEN ist, eine zweite
Einrichtung zum Feststellen, ob sich das Fahrzeug bewegt
oder stillsteht, eine dritte Einrichtung zum
Außerkraftsetzen der Fahrtregelung, wenn sich das Fahrzeug
bewegt, und eine vierte Einrichtung zum Verhindern eines
Wegbewegens des Fahrzeugs und zum Beibehalten der
Betätigung der Fahrzeugbremsen oder zum Betätigen der
Fahrzeugbremsen, wenn das Fahrzeug steht.
4. Fahrtregelungssystem nach Anspruch 3, umfassend
eine Einrichtung, durch die, wenn die vierte Einrichtung
aktiviert ist, die Fahrtregelung automatisch abgeschaltet
wird, wenn der Fahrer die Drosselklappe des Fahrzeugs
betätigt.
5. Fahrtregelungssystem nach Anspruch 3, wobei, wenn
die vierte Einrichtung aktiviert ist, wenn die zuvor OFFENE
Abhängigkeitsschaltung bzw. die zuvor OFFENEN
Abhängigkeitsschaltungen GESCHLOSSEN ist bzw. sind, die
vollständige Fahrtregelung nicht erneut in Kraft gesetzt
wird, bis sie positiv durch den Fahrer erneut gewählt wird.
6. Fahrtregelungssystem nach einen der Ansprüche 1
bis 5, umfassend eine
Entfernungsfehlerbestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines
Entfernungsfehlers als Differenz zwischen einem gewünschten
Abstand zwischen einem Zielfahrzeug und dem von dem
Fahrtregelungssystem geregelten Fahrzeug und dem
tatsächlichen Abstand zwischen dem Zielfahrzeug und dem von
dem Fahrtregelungssystem geregelten Fahrzeug, einer
Geschwindigkeitsfehlerbestimmungseinrichtung zum Bestimmen
eines Geschwindigkeitsfehlers als Differenz zwischen der
Geschwindigkeit des Zielfahrzeugs und der Geschwindigkeit
des von dem Fahrtregelungssystem geregelten Fahrzeugs und
einer Beschleunigungsbedarferzeugungseinrichtung zum
Erzeugen eine Fahrzeugbeschleunigungsbedarfs als Funktion
des Entfernungsfehlers und des Geschwindigkeitsfehlers.
7. Fahrtregelungssystem nach Anspruch 6, wobei die
Fahrzeugbeschleunigungsbedarferzeugungseinrichtung den
Fahrzeugbeschleunigungsbedarf als Summe des Produktes des
Entfernungsfehlers und eines ersten Verstärkungsparameters
und des Produktes des Geschwindigkeitsfehlers und eines
zweiten Verstärkungsparameters berechnet.
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