DE19755963A1

DE19755963A1 - Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem

Info

Publication number: DE19755963A1
Application number: DE19755963A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Takahashi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2017-12-17
Also published as: KR19980064134A; JPH10166899A; DE19755963B4; KR100277149B1; JP3468001B2; US5901806A

Description

Der Inhalt einer japanischen Patentanmeldung Nr. 8-335688 mit einem Einreichungsdatum vom 16. Dezember 1996 in Japan wird hiermit durch Verweis einbezogen.

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug geschwindigkeitssteuerungssystem, und besonders auf ein anpas sungsfähiges Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem (ACC, adaptive cruise control) vom Typ der Fahrzeugabstandssteuerung, das in der Lage ist, einen passenden Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug einzuhalten, wie auch eine passende Fahrzeuggeschwin digkeit unter allen Fahrbetriebsumständen.

Eine japanische Provisorische Patentveröffentlichung Nr. 4-244434 legt ein konventionelles Fahrzeuggeschwindigkeitssteu erungssystem offen. Dieses Steuerungssystem enthält einen Eingabe- oder Sensorabschnitt, einen Steuerungsabschnitt und einen Ausgabe- oder Stellgliedabschnitt. Der Ausgabe-(oder Stellglied-)abschnitt enthält ein Drosselklappenstellglied zum Verändern der Fahrzeuggeschwindigkeit durch Verändern der Öff nung einer Drosselklappe für einen Motor. Der Eingabe-(oder Sensor-)abschnitt enthält einen ersten Unterabschnitt zum Erken nen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und einen zweiten Unterabschnitt mit Anpassung für die Betätigung durch den Fah rer, um eine gewünschte Sollgeschwindigkeit einzustellen. Der Steuerungsabschnitt enthält eine ACC-Steuerung für die automa tische Einhaltung der Fahrzeuggeschwindigkeit mit der Geschwin digkeitseinstellung des Fahrers durch Senden eines Steuerungs signals an das Drosselklappenstellglied, um die Öffnung der Drosselklappe zu steuern. Der Eingabeabschnitt enthält ferner einen dritten Unterabschnitt mit einer Abstandsmeßvorrichtung, wie etwa einem Laserradar, zur Messung des Fahrzeugabstands zwi schen dem gesteuerten Fahrzeug und einem anderen, voraus fahren den Fahrzeug. Der Steuerungsabschnitt dient zur Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit, um so einen angemessenen Fahrzeug abstand zu erhalten. Darüber hinaus berechnet der Steuerungs abschnitt eine Straßenverkehrsdichte entsprechend dem Fahrzeug abstand. Der Steuerungsabschnitt vergrößert den Verstärkungsgrad für den Fahrzeugabstand, wenn die Verkehrsdichte hoch ist, und verringert den Verstärkungsgrad, wenn die Verkehrsdichte niedrig ist. Das Fahrzeug kann empfindsam auf den sich stark verändern den Fahrzeugabstand reagieren, wenn der Verkehr dicht ist. Wenn der Verkehr dünn ist, ist die Steuerungsleistung stetig und mild.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug geschwindigkeitssteuerungssystem vorzusehen, das in der Lage ist, die Steuerungscharakteristik angemessen an das Fahrzeug umfeld anzupassen.

Nach der vorliegenden Erfindung schätzt des Steuerungssystem indirekt die Erfassung des Fahrumfeld durch den Fahrer ab, indem es das Konzept des "In-der-Lage-Seins" (affordance) benutzt, und dadurch einen angemessenen Wert eines Steuerungsparameters in der Steuerungscharakteristik bestimmt.

Das oben erwähnte konventionelle Geschwindigkeitssteuerungs system überwacht nur die Verkehrsdichte oder die Anzahl der Fahrzeuge auf der Straße, so daß das System die Steuerungs charakteristik nicht geeignet an die Straßensituation anpassen kann und der Fahrer sich unnatürlich oder unbequem fühlen kann. Wenn z. B. die Straße für den Fahrer unbekannt ist, möchte der Fahrer trotz dünnem Verkehr sorgfältig fahren. In dieser Situ ation ist die Geschwindigkeitssteuerungsleistung des konventionellen Systems weder empfindlich noch an die Erwartung des Fahrers angepaßt.

Die vorliegende Erfindung kann das oben erwähnte Problem lösen. Ein automatisches Konstantgeschwindigkeitssteuerungs system (oder ACC-System, auto cruise control system) zur Regu lierung der Fahrzeuggeschwindigkeit bei Einhaltung eines passenden Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug ist ange ordnet, um zu überwachen, wie der Fahrer die Situation des Straßenumfelds, wie etwa Straßenatmosphäre, aufnimmt, um eine Steuerungscharakteristik in Übereinstimmung mit dem Über wachungsergebnis zu bestimmen, und um einen Fahrzeugabstand und eine Fahrzeuggeschwindigkeit in Übereinstimmung mit der Steu erungscharakteristik einzustellen. Dadurch kann das Steuerungs system nach der vorliegenden Erfindung eine Geschwindigkeits steuerungsleistung vorsehen, die zur Straßensituation paßt.

Die vorliegende Erfindung basiert auf dem folgenden Gedanken.

Ein Fahrer wird auf einer neuen Straße vorsichtig sein, bei der die Straßensituation voraus für den Fahrer unvorhersehbar ist. Der Fahrer gewinnt die Fähigkeit, die Straße durch Wieder holung der Fahrerfahrung auf jener Straße stetig zu befahren. In diesem Zustand wird das Fahrzeug gleichmäßig und ohne viele Änderungen gehalten, und die Streuung oder Veränderung bei der Gaspedalbetätigung durch den Fahrer ist gering. Mit der Fähig keit des Fahrers zur Vorhersage der Situation, wie etwa topo graphische Merkmale, Möglichkeiten von Störungen oder toten Winkeln eines Straßenabschnitts, auf den sich das Fahrzeug zu bewegt, kann der Fahrer das Fahrzeug sanft lenken. Es sind nicht die Straßenverhältnisse selbst, sondern es ist die Weise, mit der der Fahrer die Verhältnisse aufnimmt, die die für den Fahrer wünschenswerte Geschwindigkeitssteuerungscharakteristik bestimmt. Es sind nicht die Objekte in der realen Welt, sondern die auf den Fahrer einwirkenden Eindrücke, die das Fahrverhalten des Fahrers bestimmen.

Hinsichtlich des oben erwähnten Zusammenhangs zwischen Umwelt und einem Handelnden wurde das Konzept des "In-der-Lage-Seins" durch J.J.Gibson eingeführt (J.J.Gibson "Notes on affordances, Reasons for realism", Hillsdale, Lawrence Erlbaum Associates 1982). Affordanz kann angesehen werden als Information über einen unveränderlichen Zusammenhang zwischen einem Handelnden und einem von dem Handelnden aufgenommenen Umfeld. Der Faktor, der den Fahrer zu entscheiden veranlaßt, wie zu handeln ist oder wie in dem gegebenen Umfeld zu fahren ist, ist das "Sehen" eines Objekts in dem Gesichtsfeld. Der Fahrer wird die Fahrweise in Reaktion auf eine Veränderung des "Sehens" verändern, unabhängig von der Zahl der Fahrzeuge im Sichtfeld, die unverändert sind. Deshalb ist es nicht nur das physische, objektive Phänomen in Gestalt des Straßenverkehrs, das eine gewünschte Geschwindig keitssteuerungsleistung für den Fahrer bestimmt. Der Fahrer nimmt eine Affordanz auf, die unveränderliche Information ist, die zwischen dem Fahrer und einer Straße hinzukommt, und diese Aufnahme erzeugt selektive Aufmerksamkeit, und die selektive Aufmerksamkeit bestimmt ein Fahrverhalten, das der Fahrer als Folge der Erfassung des Umfelds wünscht. Das Steuerungssystem nach der vorliegenden Erfindung wurde entwickelt, um den Fahr zeugabstand und die Fahrzeuggeschwindigkeit durch ingenieur mäßiges Beachten der Affordanz zu steuern und um die Steuerungs charakteristik entsprechend der Affordanz zu modifizieren, um eine für den Fahrer befriedigende Steuerungsleistung zu bieten.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schätzt das Steuerungssystem eine Fahrzeugumfelderfassungscharakteristik für den Fahrer ab und modifiziert entweder den Fahrzeugabstand oder die gesteuerte Fahrzeuggeschwindigkeit oder beides entspre chend der Erfassungscharakteristik. Die Fahrzeugumfelderfassungs charakteristik entspricht der zuvor erwähnten Affordanz und einer später einzuführenden Größe C.

Die Umfelderfassungscharakteristik wird geschätzt aus einer Schwierigkeit bei dem Erlangen einer Fernsicht entlang einer Straße vor dem Fahrzeug. Die Schwierigkeit, eine Fernsicht oder eine weite Sicht zu erlangen, ist ein Faktor, der die Komple xität beim "Sehen" der Szene mit Einrichtungen am Straßenrand, geparkten Wagen und anderen Objekten in Straßennähe darstellt. Das Steuerungssystem kann die Schwierigkeit beim Erlangen eines Fernblicks z. B. aus der Anzahl der Kanten (die die Einrichtungen am Straßenrand, geparkten Wagen und anderen Objekte darstellen) in einem Bild der voraus liegenden Straße erkennen, oder aus einem Flächenverhältnis zwischen der Fläche einer oder mehrerer Teilgebiete mit einer Luminanz innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (die eine Straßenoberfläche darstellt) zu der Gesamt fläche eines Bildes der vorausliegenden Straße (oder der Fläche der restlichen Gebiete). Das Flächenverhältnis kann ein Verhält nis zwischen der Fläche eines oder mehrerer Gebiete einer Farbe (die eine Straßenoberfläche darstellt) und der Gesamtfläche des Bildes der vorausliegenden Straße (oder der Fläche der rest lichen Gebiete) sein.

Ferner kann die Umfelderfassungscharakteristik abgeschätzt werden aus einem Straßenmerkmal, wie etwa Straßenbreite, einem Straßenattribut und einer Zahl der Kreuzungen. Das Straßen attribut ist eine Klasse oder ein Typ einer Straße. Z.B. sind Autobahnen, für Autoverkehr reservierte Straßen, normale Bundes straßen und Straßen im Stadtbereich in jeweilige unterschied liche Klassen oder Typen klassifiziert. Das Steuerungssystem kann Information über den Straßenzustand aus einem Bordnaviga tionssystem bekommen oder von einer Informationskommunikations einrichtung, wie etwa einer Funkbake am Straßenrand, oder einem Kommunikationssystem am Straßenrand oder einer Verkehrsinfra struktur oder von Bildwerken der vorausliegenden Straße.

Ferner kann die Umfelderfassungscharakteristik abgeschätzt werden aus einer Standardabweichung einer Drosselklappenöffnung über eine vorbestimmte Zeitspanne vor einem Betrieb mit Konstantgeschwindigkeitssteuerung.

Das Geschwindigkeitssteuerungssystem nach der vorliegenden Erfindung kann den Fahrzeugabstand entsprechend der Umfeldsitu ation steuern, so daß das Fahrzeug einem vorausfahrenden Fahr zeug mit einer angemessenen Trennung folgen kann, die dem Fahrer ein Gefühl der Sicherheit gibt. Wenn kein Fahrzeug vorausfährt, kann das Steuerungssystem die Fahrzeuggeschwindigkeit steuern, ohne daß im Fahrer ein unnatürliches oder unkomfortables Gefühl aufkommt. Deshalb wird die Konstantgeschwindigkeitssteuerung selbst auf Straßen anders als Autobahnen nutzbar. Die vorlie gende Erfindung kann die Anwendbarkeit der Konstantgeschwindig keitssteuerung ausdehnen. Durch Beseitigen der Erfordernis zum Eingreifen des Fahrers kann das Steuerungssystem der vorlie genden Erfindung die Ermüdung des Fahrers verringern.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Fahrzeuggeschwindig keitssteuerungssystem nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das einen Teil einer Steuerungs prozedur zeigt, welche durch das Steuerungssystem von Fig. 1 ausgeführt wird,

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das den restlichen Teil der Steuerungsprozedur von Fig. 2 zeigt,

Fig. 4 ist ein Graph, der den Zusammenhang zwischen einer ersten Korrekturgröße δL und einer Größe C zeigt, die in dem in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Steuerungssystem benutzt wird,

Fig. 5 ist ein Graph, der den Zusammenhang zwischen einer zweiten Korrekturgröße δ und einer Größe C zeigt, die in dem in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Steuerungssystem benutzt wird,

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das eine Steuerungsprozedur nach einer Abwandlung der ersten Ausführungsform zeigt,

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das ein Fahrzeuggeschwindig keitssteuerungssystem nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das eine Steuerungsprozedur zeigt, welche durch das Steuerungssystem von Fig. 7 ausgeführt wird,

Fig. 9 ist ein Graph, der eine charakteristische Kurve zwi schen einer Größe C und einer Straßenbreite zeigt, die in dem in Fig. 7 gezeigten Steuerungssystem benutzt wird,

Fig. 10 ist ein Graph, der eine charakteristische Kurve zwi schen einer Größe C und einer Straßenklasse zeigt, die in dem in Fig. 7 gezeigten Steuerungssystem benutzt wird,

Fig. 11 ist ein Graph, der eine charakteristische Kurve zwi schen einer Größe C und einer Anzahl von Kreuzungen zeigt, die in dem in Fig. 7 gezeigten Steuerungssystem benutzt wird,

Fig. 12 ist ein Blockdiagramm, das ein Fahrzeuggeschwindig keitssteuerungssystem nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 13 ist ein Flußdiagramm, das einen Teil einer Steu erungsprozedur zeigt, welche durch das Steuerungssystem von Fig. 12 ausgeführt wird,

Fig. 14 ist ein Flußdiagramm, das den restlichen Teil der Steuerungsprozedur von Fig. 13 zeigt,

Fig. 15 ist ein Graph, der den Zusammenhang zwischen einer in dem Steuerungssystem von Fig. 12 benutzten Standardabweichung einer Drosselklappenöffnung und einer Anzahl von Erfahrungen des Befahrens einer Straße zeigt,

Fig. 16 ist ein Graph, der den Zusammenhang zwischen der Größe C und der Standardabweichung einer Drosselklappenöffnung zeigt, die in dem Steuerungssystem von Fig. 12 benutzt wird.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Fahrzeuggeschwindig keitssteuerungssystems nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Das in Fig. 1 gezeigte Steuerungssystem ist angeordnet, um die Geschwindigkeit eines gesteuerten Fahrzeugs mit dem darauf montierten Steuerungssystem zu steuern. Das Steuerungssystem enthält einen Eingabeabschnitt, einen Steuerungsabschnitt und einen Stellgliedabschnitt (oder Ausgabeabschnitt).

Der Eingabeabschnitt enthält eine Fahrzeuggeschwindigkeits sensorvorrichtung 1, eine Sollgeschwindigkeitseingabevorrichtung (oder Geschwindigkeitseinstellvorrichtung) 2 und eine Abstands meßvorrichtung 3. Die Fahrzeuggeschwindigkeitssensorvorrichtung (oder Fahrzeuggeschwindigkeitssensor) 1 erfaßt die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs. Z.B. enthält die Fahr zeuggeschwindigkeitssensorvorrichtung 1 einen oder mehrere Sen soren zur Erfassung der Drehgeschwindigkeit eines oder mehrerer Räder des Fahrzeugs. Die Sollgeschwindigkeitseingabevorrichtung 2 ist eine Vorrichtung, die es dem Fahrer des gesteuerten Fahr zeugs ermöglicht, eine Wunschgeschwindigkeit (oder -fahrge schwindigkeit) einzugeben. Die Abstandsmeßvorrichtung 3 ist eine Vorrichtung, wie etwa ein Laserradar, zum Messen des Abstands zwischen dem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahr zeug.

Der Steuerungsabschnitt enthält eine anpassungsfähige Fahr steuerung (ACC) 5, der mit den Vorrichtungen 1, 2 und 3 des Eingabeabschnitts verbunden ist, um die Signale von diesen Vorrichtungen aufzunehmen. Die ACC-Steuerung 5 dieses Beispiels enthält als Hauptkomponente einen Bordprozessor.

Der in Fig. 1 gezeigte Stellgliedabschnitt enthält ein Dros selklappenstellglied 6 zur Steuerung der Drosselklappe des Fahr zeugmotors, um die Fahrzeuggeschwindigkeit als Reaktion auf ein von der ACC-Steuerung 5 zugeführtes Steuerungssignal zu steuern. Die ACC-Steuerung sendet ferner Signale an ein Bremsstellglied und an eine Automatikgetriebesteuerung. In dieser Ausfüh rungsform wird das Drosselklappenstellglied 6 als Hauptkompo nente des Stellgliedabschnitts zum Beschleunigen und Verlang samen des Fahrzeugs benutzt.

Das in Fig. 1 gezeigte Steuerungssystem enthält ferner eine Frontkamera 4 und eine Fahrzeugumfelderfassungsvorrichtung 7.

Die Frontkamera 4 ist nach vorne gerichtet, um ein Bild von der vorausliegenden Szene einschließlich der Straße vor dem Fahrzeug zu gewinnen. Die Erfassungsvorrichtung 7 empfängt ein Signal von der Kamera 4 und erkennt das Fahrumfeld des Fahrzeugs, wie weiter unten erläutert. Ein Ausgabesignal der Erfassungsvorrich tung 7 wird an die ACC-Steuerung 5 geliefert. Die Erfassungsvor richtung 7 dieses Beispiels enthält als Hauptkomponente einen Bordprozessor. Es ist jedoch möglich, den Bordprozessor der ACC-Steuerung 5 als Verarbeitungseinheit der Erfassungsvorrichtung 7 zu benutzen.

Dies Steuerungssystem steuert die Geschwindigkeit des Fahr zeugs auf folgende Weise.

Aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal v(t) zu einem Zeit punkt t, die von der Fahrzeuggeschwindigkeitssensorvorrichtung 1 erhalten wird, der von dem Fahrer bestimmten Sollgeschwindigkeit VS und dem Fahrzeugabstand (oder der vorderen Zwischenraument fernung) L(t) zum Zeitpunkt t zwischen dem gesteuerten Fahrzeug und einem anderen, auf derselben Fahrbahn der Straße fahrendem Fahrzeug bestimmt die ACC-Steuerung 5 ein Drosselklappenöff nungskommando θ(t) für das Drosselklappenstellglied 6 entspre chend einem von der folgenden Gleichung ausgedrückten, funktio nalen Zusammenhang.

θ(t) = F[VS, v(t), L(t)] (1)

Qualitativ ist diese Steuerung eine Regelung, um das Fahr zeuggeschwindigkeitssignal v(t) gleich der Sollgeschwindigkeit VS zu machen. Wenn der Fahrzeugabstand L(t) kleiner als ein vor bestimmter Abstandswert wird, dann wird eine gewünschte Fahr geschwindigkeit vs monoton hinsichtlich des Abstands L(t) ver ringert. Dieses Steuerungssystem verringert nämlich die Fahr zeuggeschwindigkeit monoton, wenn der Abstand L(t) in dem Bereich unterhalb des vorbestimmten Abstandswertes abnimmt. Die ACC-Steuerung 5 dieses Beispiels bestimmt das Drosselklappen öffnungskommando θ(t) der Gleichung (1) zunächst durch Berechnung der gewünschten Fahrgeschwindigkeit vs und danach durch Berech nung der zum Erreichen der berechneten Fahrgeschwindigkeit vs erforderlichen Drosselklappenöffnung.

Wenn der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug größer als der vorbestimmte Wert ist (wenn das System schließt, daß es kein vorausfahrendes Fahrzeug gibt), wird das Fahrzeug mit der Soll geschwindigkeit VS gefahren. Wenn der Abstand gleich dem oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist, wird die Fahrzeugge schwindigkeit zur Fahrgeschwindigkeit vs hin gesteuert, die entsprechend dem Fahrzeugabstand bestimmt wird.

Zusätzlich zur oben erwähnten normalen ACC-Steuerung führt das Steuerungssystem dieser Ausführungsform die folgende Steu erung aus. In dieser Ausführungsform empfängt die Fahrzeug umfelderfassungsvorrichtung 7 das Signal von der Kamera 4, folgt einem in Fig. 3 gezeigten Steuerungsfluß und berechnet dadurch einen Grad der negativen Affordanz-Erfassung für den Fahrer. Fig. 2 zeigt ein Steuerungsflußdiagramm, das durch das Steu erungssystem einschließlich der ACC-Steuerung 5 ausgeführt wird. Fig. 3 zeigt die Schritte 14 und 15 von Fig. 2 in größerem Detail. In einem Schritt S11 von Fig. 2 erhält das Steuerungs system die Sollgeschwindigkeit VS, die durch den Fahrer eingege ben wird. In einem Schritt S12 erhält das Steuerungssystem die erfaßte, aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit (durch Empfang des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals v(t)). In Schritt S13 erhält das Steuerungssystem den gemessenen Fahrzeugabstand L(t).

Dann berechnet das Steuerungssystem in Schritt S14 Korrektur größen. Im nächsten Schritt S15 bestimmt das Steuerungssystem die Fahrgeschwindigkeit vs in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der Berechnung von Schritt S14 und bestimmt das Drosselklappen öffnungskommando θ(t) (ausgedrückt durch Gleichung (1)), um die Fahrgeschwindigkeit vs zu erreichen. In einem Schritt S16 über gibt das Steuerungssystem das Steuerungssignal an das Drossel klappenstellglied 6. Als Reaktion auf das Steuerungssignal steu ert das Drosselklappenstellglied 6 den Drosselklappenöffnungs grad der Drosselklappe mit dem Drosselklappenöffnungskommando. Auf diese Weise steuert das Drosselklappenstellglied 6 die Fahr zeuggeschwindigkeit.

Die Berechnung der Korrekturgrößen in Schritt S14 und die Bestimmung der Fahrgeschwindigkeit in Schritt S15 werden durch geführt, wie in Fig. 3 gezeigt.

In Schritt S21 von Fig. 3 nimmt die Umfelderfassungsvorrich tung 7 ein nach vorn gerichtetes Abbild von der Kamera 4 auf. In Schritt S22 führt die Erfassungsvorrichtung 7 Differenzierungen getrennt entlang der vertikalen Richtung des Bildrahmens und entlang der horizontalen Richtung des Bildrahmens durch und zieht dadurch vertikale und horizontale Kanten heraus.

In Schritt S23 zählt das Steuerungssystem die Anzahl der durch Differenzieren erhaltenen Kanten und bestimmt dadurch eine Größe C, die in diesem Beispiel die Zahl der erkannten Kanten ist. Diese Größe C ist eine Variable (Straßenumfelderfassungs charakteristik), die einen Komplexitätsgrad beim "Sehen (oder der visuellen Erfassung) einer Szene der Straße und der Einrich tungen am Straßenrand darstellen. Falls die Umgebung der Straße kompliziert und überfüllt ist, wird die Größe C groß und der Fahrer versteht, daß die Umstände kompliziert sind. Unter diesen Umständen gibt es viele Objekte der negativen Affordanz und der Fahrer wünscht, sorgfältig und nicht hastig zu fahren. Um den Wunsch des Fahrers zu erfüllen und die Zuverlässigkeit der ACC-Steue rung zu vergrößern, modifiziert dieses Steuerungssystem die Steuerungscharakteristik der Gleichung (1), indem es den Abstand L größer macht. Wenn kein Fahrzeug vorausfährt, wird die Fahr geschwindigkeit vs gleich der Sollgeschwindigkeit VS im Fall der normalen ACC-Steuerung gemacht, aber die Fahrgeschwindigkeit vs wird auf einen niedrigeren Wert verringert, falls die Größe C groß ist.

In diesem Beispiel bestimmt das Steuerungssystem aus der in Schritt S23 ermittelten Größe C eine erste Korrekturgröße δL für den Fahrzeugabstand L(t) und eine zweite Korrekturgröße δ für die Fahrgeschwindigkeit vs entsprechend der in Fig. 4 und 5 gezeig ten Charakteristiken. In Schritt S25 bestimmt das Steuerungs system einen korrigierten Abstand L und eine korrigierte Fahr geschwindigkeit vs entsprechend den folgenden Gleichungen (2) und (3).

L = L(t) + δL (2)
vs = VS - δ (3)
Wie durch die Gleichung (2) ausgedrückt wird, ist der korri gierte Abstand L um die Korrekturgröße δL größer als der gemes sene Abstand L(t). Die korrigierte Fahrgeschwindigkeit vs ist um die Korrekturgröße δ kleiner als die Sollgeschwindigkeit VS, wie in Gleichung (3) dargestellt.

Fig. 4 zeigt einen charakteristischen Zusammenhang zwischen der Größe C und einer ersten Korrekturgröße δL. Fig. 5 zeigt einen charakteristischen Zusammenhang zwischen der Größe C und einer zweiten Korrekturgröße δ. Jede der ersten und zweiten Kor rekturgrößen δL und δ nimmt monoton mit Zunahme der Größe C zu. Wie in Fig. 4 und 5 gezeigt, sind die charakteristischen Kurven nichtlinear und nicht einfach. Diese Charakteristiken werden in diesem Beispiel in der Form von Datenkarten gespeichert. Wenn das Umfeld überfüllt ist (und einen Fernblick behin dert), wird die Größe C, die die Straßenumfelderfassungscharak teristik darstellt, größer, und das Steuerungssystem steuert die Geschwindigkeit des Fahrzeugs so, daß es den Fahrzeugabstand vergrößert und die Fahrgeschwindigkeit verringert. Dementspre chend fühlt sich der Fahrer wohl und verläßt sich auf die ACC-Steuerung. Dieses Steuerungssystem ermöglicht es, die ACC-Steu erung in einer breiteren Vielfalt von Situationen zu benutzen. Das Steuerungssystem dieser Ausführungsform verwendet die Anzahl der Kanten als einen Index, der den Komplexitätsgrad beim "Sehen" bezeichnet. Es ist jedoch optional, ein System mit Abstrahlung eines weitwinkligen Radarstrahls und Aufnahme der Reflexionen zu verwenden. Merkmale in einem Dopplerspektrum der Reflexionen sind für den Grad der Komplexität der Objekte vor dem Fahrzeug bezeichnend. Wenn z. B. das Dopplerspektrum der Reflexionen Komponenten mit hohen Frequenzen hat oder eine breite Abstandsverteilung aufweist, dann ist der Komplexitäts grad hoch. Deshalb ist es möglich, die Geschwindigkeit des Fahr zeugs unter Benutzung dieser Erfassungsergebnisse in derselben Weise zu steuern.

Fig. 6 zeigt eine Abänderung der ersten Ausführungsform. Anstatt der Kantenerkennung von Fig. 3 zieht das Steuerungs system eine oder mehrere Bereiche mit Attributen ähnlich dem Bildattribut einer Straßenoberfläche heraus. Z.B. ist das Bild attribut Helligkeit (oder Luminanz) für ein monochromes Bild oder Farbe (oder Chrominanz) für ein farbiges Bild. Das Steu erungssystem zieht eine oder mehrere Bereiche mit dem Bild attribut heraus, das mit dem Bild einer Straßenoberfläche hin sichtlich dem Luminanzsignal oder dem Chrominanzsignal korres pondiert, und bestimmt das Verhältnis der Gesamtfläche T des Bildes (oder der Fläche einer oder mehrerer Bereiche anders als die Straßenoberfläche) zur Fläche S des einen oder der mehreren herausgezogenen Bereiche. Die Größe C dieses Beispiels ist das Verhältnis (T/S) der Gesamtbildfläche T zur Fläche S mit dem Attribut der Straßenoberfläche.

In Schritt S31 von Fig. 6 erlangt das Steuerungssystem das Vorwärtsbild der Szene vor der Kamera 4. In Schritt S32 berech net das Steuerungssystem die Fläche S des Bereichs oder der Bereiche mit im wesentlichen derselben Helligkeit (oder dersel ben Farbe: grau) wie die Straßenoberfläche. In Schritt S33 berechnet das Steuerungssystem die Größe C durch Division der Gesamtfläche des Restbereichs oder der Restbereiche, die nicht in S enthalten sind, durch die Fläche S.

Wenn die Straße vorne breit und offen ist, nimmt die Fläche mit Straßenabbild zu und deshalb nimmt die Größe C ab. Wenn andererseits die Fläche einem Bildattribut, das innerhalb eines vorbestimmten Bereichs mit dem Bild der Straße korrespondiert, klein ist, wird die Größe C größer.

In Schritt S34 bestimmt das Steuerungssystem die Korrektur größen δL und δ, die mit der Größe C entsprechend den Charakte ristiken von Fig. 4 und Fig. 5 korrespondieren. In Schritt S35 bestimmt das Steuerungssystem den korrigierten Abstand L und die korrigierte Fahrgeschwindigkeit vs nach den Gleichungen (2) und (3).

In der Situation, bei der die Straße schmal ist oder Bäume und Gebäude am Straßenrand eine große Fläche besetzen, ist das "Sehen" kompliziert und die Größe C nimmt zu. Als Reaktion auf die Zunahme der Größe C paßt dieses Steuerungssystem die Geschwindigkeitssteuerung an, um so den Abstand zwischen dem gesteuerten Fahrzeug und einen anderen vorausfahrenden Fahrzeug zu vergrößern und die Fahrgeschwindigkeit vs in Übereinstimmung mit der Erwartung des Fahrers zu verringern.

Nach dem Schritt S25 in Fig. 3 oder nach dem Schritt S35 in Fig. 6 ist es möglich, einen erzwungenen Geschwindigkeitsein stellschritt hinzuzufügen, um dem Fahrer zu ermöglichen, die Fahrgeschwindigkeit vs zu verändern, falls der Fahrer nicht mit der um die Korrekturgröße δ korrigierten Fahrgeschwindigkeit zufrieden ist. In diesem Fall kann der Fahrer die Fahrgeschwin digkeit durch Eingabe einer gewünschten Geschwindigkeit mit der Eingabevorrichtung verändern. In dem erzwungenen Geschwindig keitseinstellschritt nach Schritt S25 oder S35 wird die Fahrge schwindigkeit erzwungenermaßen auf einen Wert gesetzt, der mit der Eingabe des Fahrers korrespondiert.

Das Steuerungssystem kann dazu eingerichtet werden, darauf zu erkennen, daß die Konstantgeschwindigkeitssteuerung nicht ange messen ist, wenn mindestens eine der Korrekturgrößen δL und δ größer als oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert wird. In diesem Fall warnt das Steuerungssystem den Fahrer mit einem Hinweis "Die Konstantgeschwindigkeitssteuerung ist unangemessen" und stoppt danach die Konstantgeschwindigkeitssteuerung zugleich mit einem Warnton. Z.B. enthält die Steuerungsprozedur von Fig. 3 oder Fig. 6 nach dem Schritt S25 bzw. S35 einen Schritt zum Vergleichen der ersten Korrekturgröße δL mit einem vorbestimmten ersten Grenzwert und die zweite Korrekturgröße δ mit einem vorbe stimmten zweiten Grenzwert, und einen Schritt zum Beenden der Konstantgeschwindigkeitssteuerung und zum Ausgeben eines Warn signals, wenn eine der Korrekturgrößen oder beide gleich wie oder größer als der jeweilige Grenzwert sind.

Das so konstruierte Steuerungssystem nach der ersten Ausfüh rungsform kann Situationen erkennen, die Alleen, komplizierte Straßen und am Straßenrand geparkte Autos einbeziehen. In diesen Situationen kann das Steuerungssystem einen Faktor erkennen, der dem Fahrer die Möglichkeit gibt, langsam zu fahren, und kann eine Geschwindigkeitssteuerungsleistung hinsichtlich Fahrzeug geschwindigkeit und Fahrzeugabstand vorsehen, die den Fahrer zufrieden stellt. Das Steuerungssystem überwacht nicht nur den Fahrzeugabstand sondern auch die anderen Informationen über das Umfeld. In einer Situation, in der die Konstantgeschwindigkeits steuerung unangemessen ist, kann das Steuerungssystem die Konstantgeschwindigkeitssteuerung beenden, bevor der mentale Streß des Fahrers zunimmt.

Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform wird die Kamera 4 ersetzt durch eine Straßenzustandserfassungsvorrichtung 8 zur Erfassung von Straßenzuständen, wie etwa Straßenbreite, Straßenattribut (oder Straßenklasse oder Straßengüte) und Kreuzungen. In diesem Beispiel enthält die Straßenzustandserfassungsvorrichtung 8 eine Speichervorrichtung, die eine Straßenkarte, wie etwa eine in einem Autonavigationssystem benutzte digitale Straßenkarte, speichert, und eine Positionserfassungsvorrichtung zur Erfassung der gegenwärtigen Position des gesteuerten Fahrzeugs auf der Straßenkarte. Die Straßenzustandserfassungsvorrichtung 8 erhält Straßeninformationen um die gegenwärtige Position des gesteu erten Fahrzeugs herum aus der Straßenkarte. In diesem Beispiel sind die Speichervorrichtung und die in dem Navigationssystem benutzte Fahrzeugpositionserkennungsvorrichtung beide mit der Erfassungsvorrichtung 7 verbunden, so daß ein Signal sowohl von der Speichervorrichtung als auch der Positionserkennungsvorrich tung an die Erfassungsvorrichtung 7 geführt wird.

Die Steuerungsprozedur nach der zweiten Ausführungsform ist im wesentlichen identisch zu der Prozedur der ersten Ausfüh rungsform, außer der Berechnung der Größe C. In diesem Beispiel berechnet das Steuerungssystem Straßenparameter der vorauslie genden Straße aus Daten der Straßenkarte des Fahrzeugnaviga tionssystems und berechnet die Größe aus den Straßenparametern. Die Straßenparameter dieses Beispiels sind die Straßenbreite, das Attribut (oder die Klasse) einer Straße und die Anzahl der Knotenpunkte (oder Kreuzungen) und Betriebspunkte. In diesem Beispiel ist das Attribut einer Straße ein Parameter, der bezeichnend für die Klasse, Güte oder den Typ der Straße ist. Z.B. sind schmale Straßen, Bundesstraßen, Autobahnen, Stadt straßen in jeweils unterschiedlichen Klassen klassifiziert.

Fig. 8 zeigt eine Logik zur Berechnung der Größe C in Über einstimmung mit den Daten des Fahrzeugnavigationssystems.

In Schritt S41 bestimmt der Steuerungsabschnitt die gegen wärtige Fahrzeugposition des gesteuerten Fahrzeugs aus Daten des Navigationssystems. In Schritt S42 erhält der Steuerungabschnitt aus der Straßenkarte des Navigationssystems Daten über die Stra ßenbreite (erster Straßenparameter), die Straßenklasse (zweiter Straßenparameter) und die Anzahl der Kreuzungen (dritter Stra ßenparameter) in der Nähe der gegenwärtigen Fahrzeugposition. In Schritt S43 bestimmt der Steuerungsabschnitt die Größen C, die mit der Straßenbreite, der Straßenklasse bzw. der Anzahl der Kreuzungen entsprechend den in den Fig. 9-11 gezeigten Charak teristiken korrespondieren. In diesem Beispiel wird die Größe C abschließend gleich der größten der so ermittelten Größen C gesetzt.

Dann bestimmt der Steuerungsabschnitt die mit der in Schritt S43 bestimmten Größe korrespondierenden Korrekturgrößen δL und δ entsprechend den Charakteristiken von Fig. 4 und 5, wie in dem Prozeß von Fig. 3. In Schritt 45 bestimmt der Steuerungs abschnitt den korrigierten Abstand L und die korrigierte Fahr geschwindigkeit vs nach den Gleichungen (2) und (3).

Fig. 9 zeigt den Zusammenhang zwischen der Straßenbreite und der Größe C. Fig. 10 zeigt den Zusammenhang zwischen der Stra ßenklasse und der Größe C. Fig. 11 zeigt den Zusammenhang zwi schen Anzahl der Kreuzungen und der Größe C. In diesem Beispiel sind die Zusammenhänge in der Form von Datenkarten gespeichert. Wie in Fig. 9 und 11 gezeigt, nimmt die Größe C ab, wenn die Straßenbreite zunimmt, und die Größe C nimmt zu, wenn die Zahl der Kreuzungen zunimmt. In dem in Fig. 10 gezeigten Beispiel bezeichnet 1 eine Klasse einer breiten, für hohe Geschwindig keiten entworfene Autobahn, 2 bezeichnet eine Klasse einer nur für Autos reservierten Straße, 3 bezeichnet eine Klasse einer Bundesstraße mit zwei oder mehr Fahrbahnen, 4 bezeichnet eine Klasse einer normalen Landstraße und 5 bezeichnet eine Klasse von Straßen in Städten oder Dörfern. Die Größe C ist niedriger bei Autobahnen und reinen Autostraßen und größer bei einfachen Landstraßen und Straßen in Städten. Die Größe C nimmt mit der Ordnung der Klassen 1, 2, 3, 4 und 5 zu.

Statt der Straßenkarten des Navigationssystems ist es mög lich, einen Bordempfänger oder eine Informationskommunikations vorrichtung zur Kommunikation mit einer Straßenverkehrsinfra struktur zu verwenden. Der Empfänger ist mit der Erfassungsvor richtung 7 verbunden, und ein Signal wird vom Empfänger zur Erfassungsvorrichtung 7 geführt. Der Bordempfänger empfängt Informationen von einem Sender der Infrastruktur, wie etwa einer Funkbake oder einem Kommunikationssystem. Aus der empfangenen Information zieht die Erfassungsvorrichtung 7 Daten über die Straßenparameter heraus, wie etwa der Straßenbreite, der Stra ßenklasse und der Zahl der Kreuzungen in der Nähe des Fahrzeugs. Darüber hinaus kann die Straßenbreite unter Benutzung der vor wärtsgerichteten Kamera 4 erkannt werden. Aus dem von der Kamera 4 aufgenommenen Abbild der Straße kann die Erfassungsvorrichtung 7 das Abbild der Straße erkennen und die Straßenbreite mittels einer bekannten Bildverarbeitungstechnik bestimmen.

Das Steuerungssystem dieser Ausführungsform, das die Straßen karte des Navigationssystems benutzt, kann die Straßenverhält nisse vor der gegenwärtigen Fahrzeugposition im Voraus erkennen und die Steuerungscharakteristik entsprechend den Verhältnissen der vorausliegenden Straßen anpassen. Z.B. kann eine Straße einen breiten Abschnitt mit einer großen Straßenbreite haben, unmittelbar gefolgt von einem schmalen Abschnitt, bei dem die Anzahl der Fahrbahnen verringert ist. In diesem Fall kann das Steuerungssystem dieser Ausführungsform aus der Karte vorher sagen, daß die Zunahme der Straßenbreite bald von der nächsten Abnahme der Straßenbreite gefolgt wird, und kann die stetige Steuerung fortsetzen, ohne den Fahrzeugabstand und die Fahr geschwindigkeit unmittelbar nach der Zunahme der Straßenbreite zu verändern. So kann das Steuerungssystem häufige Wiederholun gen von Beschleunigung und Verlangsamung verhindern und das Fahrzeug stetig fahren.

Fig. 12 zeigt ein Steuerungssystem nach einer dritten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 12 gezeigt, wurde die Kamera 4 durch einen Gaspedalsensor (oder Drosselklap penöffnungssensor) 9 ersetzt. Das Steuerungssystem schätzt die negative Affordanz des Fahrers auf das Umfeld aus der Gaspedalbetätigung des Fahrers. Das Gaspedal wird während der ACC-Steuerung nicht betrieben. Deshalb bestimmt das Steuerungssystem dieses Beispiels die Größe C aus der Ver änderung der Drosselklappenöffnung über eine vorbestimmte Zeitspanne (z. B. zehn Minuten) unmittelbar vor dem Start der ACC-Steuerung.

Fig. 13 zeigt eine Steuerungsprozedur, die durch das Steuerungssystem von Fig. 12 ausgeführt wird, und Fig. 14 zeigt die Schritte S53 und S54 in größerem Detail.

In Schritt S51 von Fig. 13 empfängt der Steuerungsab schnitt das Signal von dem Gaspedalsensor 9 und bestimmt eine Standardabweichung aus einer vorbestimmten Anzahl von abgetasteten Werten der Drosselklappenöffnung, die über eine vorbestimmte Zeitspanne (von etwa 10 Minuten) erfaßt wurden. Das Steuerungssystem berechnet die Standardabwei chung der Drosselklappenöffnung zu aller Zeit, selbst wenn die ACC-Steuerung nicht im Betrieb ist.

In Schritt S52 prüft das Steuerungssystem, ob der ACC-Schalter betätigt wurde oder nicht. Der ACC-Schalter ist ein Schalter, der vom Fahrer betätigt wird, um die ACC-Steuerung zu starten. In diesem Beispiel ist der ACC-Schal ter mit der Erfassungsvorrichtung 7 verbunden. Falls der ACC-Schalter ausgeschaltet ist, dann kehrt das Steuerungs system zu Schritt S51 zurück. Falls der ACC-Schalter ein geschaltet ist, verzweigt das Steuerungssystem von Schritt S52 zu Schritt S53.

In Schritt S53 bestimmt das Steuerungssystem die (anfängliche) Größe C aus der Standardabweichung, die aus den Drosselklappenöffnungsdaten von einem vergangenen Zeit punkt zu Beginn der gerade vergangenen Zeitspanne bis zu dem Zeitpunkt erhalten wurden, an dem der ACC-Schalter eingeschaltet wurde.

Dann ermittelt das Steuerungssystem in Schritt S54 die Sollgeschwindigkeit VS, die von dem Fahrer über die Einga bevorrichtung 2 gewählt wurde, in Schritt S55 die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit v(t) des gesteuerten Fahrzeugs über die Fahrzeuggeschwindigkeitssensorvorrichtung 1 und in Schritt S56 den Fahrzeugabstand L(t) zu einem vorausfahren den Fahrzeug über die Abstandsmeßvorrichtung 3.

In Schritt S57 bestimmt das Steuerungssystem die (anfäng lichen) Korrekturgrößen δL und δ, die mit der Größe C von Schritt S53 in Übereinstimmung mit den Charakteristiken von Fig. 4 und 5 korrespondieren, und bestimmt den korrigierten Fahrzeugabstand L und die korrigierte Fahrgeschwindigkeit vs in Übereinstimmung mit den Gleichungen (2) und (3).

In Fig. 14 korrespondiert Schritt S61 mit Schritt S53 von Fig. 13, und die Schritte S62 und S63 korrespondieren mit Schritt S57 von Fig. 13.

In Schritt S61 bestimmt der Steuerungsabschnitt die (anfäng liche) Größe C aus der Standardabweichung der Drosselklappen öffnung, die in Schritt S51 bestimmt wurde, in Übereinstimmung mit der in Fig. 16 gezeigten Charakteristik.

In Schritt S62 bestimmt der Steuerungsabschnitt die (anfäng lichen) Korrekturgrößen δL und δ, die mit der in Schritt S53 bestimmten Größe C korrespondieren, in Übereinstimmung mit den Charakteristiken von Fig. 4 und 5. Die aus der Standardabwei chung bestimmten (anfänglichen) Korrekturgrößen werden immer für die Korrektur benutzt, bis das System zurückgesetzt wird. Wenn die dritte Ausführungsform mit der ersten und der zweiten Aus führungsform kombiniert wird, werden die auf die Standard abweichung der Drosselklappenöffnung basierenden (anfänglichen) Korrekturgrößen immer hinzuaddiert.

In Schritt S63 bestimmt der Steuerungsabschnitt den korri gierten Abstand L und die korrigierte Fahrgeschwindigkeit vs in Übereinstimmung mit den Gleichungen (2) und (3).

Das Steuerungssystem nach dieser Ausführungsform benutzt die Standardabweichung der Drosselklappenöffnung als einen Index, der dafür bezeichnend ist, wie empfindsam der Fahrer auf eine negative Affordanz ist. Fig. 15 zeigt den Zusammenhang zwischen der Standardabweichung der Drosselklappenöffnung und der Anzahl der Erfahrungen des Fahrers, die Straße zu befahren. Wie in Fig. 15 gezeigt, verändert sich die Standardabweichung, wenn der Fahrer wiederholt dieselbe Straße befährt.

Wenn dem Fahrer die Straße neu ist, tendiert er zu sorgfäl tigem Fahren, so daß die Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer abrupt wird, und die Standardabweichung zunimmt. Ohne Information über aufkommende Umstände führt der Fahrer eine Korrekturaktion aus, um die Drosselklappenöffnung in kurzen Intervallen durch Erkennen der Umstände (und Rückführen) anzupassen. Folglich betätigt der Fahrer das Gaspedal häufig. Wenn andererseits die Straße dem Fahrer vertraut ist, und der Fahrer eine gute Kenntnis von den zu erwartenden Umständen hat, kann der Fahrer stetig und ohne nutzlose Betätigungen fahren, und daher nimmt die Standardabweichung ab. Wenn die Standardab weichung groß ist, wird daraus geschlossen, daß der Fahrer sorg fältig fährt. Wenn danach die ACC-Steuerung gestartet wird, steuert das Steuerungssystem die Fahrzeuggeschwindigkeit, um so den Fahrzeugabstand zu erhöhen, wenn die Standardabweichung groß ist, und dadurch wird eine Steuerungsleistung vorgesehen, die den Fahrer zufriedenstellt.

Fig. 16 zeigt einen charakteristischen Zusammenhang zwischen der Standardabweichung der Drosselklappenöffnung und der Größe C. Die Größe C nimmt monoton zu, wenn die Standardabweichung zunimmt.

Der Fahrer kann die Korrektur nach seinem Belieben beseiti gen. Das Steuerungssystem führt die Korrektur dieser auf die Drosselklappenöffnung reagierende Ausführungsform nicht aus, wenn der ACC-Schalter nach Einfahrt auf eine Autobahn von einer gewöhnlichen Straße nicht eingeschaltet wird. Das Steuerungs system erkennt das Attribut (oder die Klasse) der Straße, auf der das Fahrzeug gegenwärtig fährt, z. B. von dem Navigations system und verhindert die auf der Drosselklappenöffnung basie rende Korrektur, wenn das Fahrzeug von einer gewöhnlichen Straße auf eine Autobahn einfährt und danach der ACC-Schalter einge schaltet wird. Diese Korrektur wurde entworfen, um die Konstant geschwindigkeitscharakteristik auf Straßen einer vorbestimmten Klasse in Übereinstimmung mit der Standardabweichung der Drosselklappenöffnung auf Straßen derselben Klasse zu modifi zieren. Das Steuerungssystem modifiziert die Steuerungscharak teristik auf einer Straße einer Klasse nicht durch die Standard abweichung auf einer Straße einer anderen Klasse.

Das so konstruierte Steuerungssystem dieser Ausführungsform überwacht das Fahrverhalten des Fahrers, um die Umfelderfas sungscharakteristik des Fahrers zu erkennen, und paßt die ACC-Steuerungs charakteristik besser an die Erwartung des Fahrers an.

Es ist möglich, zwei oder mehr der ersten, zweiten und drit ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu kombinieren.

Das Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung beseitigt die negative Affordanz, die der Fahrer über das Fahrumfeld empfin det, und bestimmt die ACC-Steuerungscharakteristik in Überein stimmung mit dem Ergebnis der Abschätzung. Deshalb kann das Steuerungssystem eine zufriedenstellende ACC-Steuerungsleistung vorsehen.

Entsprechend der veranschaulichten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthält ein Fahrzeuggeschwindigkeits steuerungssystem für ein gesteuertes Fahrzeug:
einen Eingabeabschnitt, der enthält: einen ersten Eingabe unterabschnitt (wie etwa die Vorrichtung 1) zur Erfassung der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit des gesteuerten Fahrzeugs, einen zweiten Eingabeunterabschnitt (wie etwa die Vorrichtung 2) zur Eingabe einer gewünschten Sollgeschwindigkeit und einen dritten Eingabeunterabschnitt (wie etwa die Vorrichtung 3) zur Messung des Abstands des gesteuerten Fahrzeugs zu einem voraus fahrenden Fahrzeug;
einen Stellgliedabschnitt (wie etwa die Vorrichtung 6) zur Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit des gesteuerten Fahr zeugs als Reaktion auf ein Steuerungssignal;
einen Steuerungsabschnitt (wie etwa die Teile 5 und 7) zur Steuerung der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit des gesteuerten Fahrzeugs durch Erzeugen des Steuerungssignals entsprechend einer Steuerungscharakteristik als Reaktion auf Eingabesignale, die von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Eingabeunter abschnitt gesendet werden.

In dem Steuerungssystem enthält der Eingabeabschnitt ferner einen vierten Eingabeunterabschnitt (wie etwa eine der Vorrich tungen 4, 8 und 9) zum Einsammeln von Information über das Fahr umfeld, das von dem Fahrer eines gesteuerten Fahrzeugs aufgenom men wird, und der Steuerungsabschnitt (5, 7) ist konfiguriert, um eine Größe für die Umfelderfassungscharakteristik (wie etwa die Größe C) in Übereinstimmung mit der von dem vierten Eingabe unterabschnitt aufgesammelten Information zu bestimmen und die Steuerungscharakteristik in Übereinstimmung mit der Größe für die Umfelderfassungscharakteristik zu modifizieren.

Der Steuerungsabschnitt kann konfiguriert sein, um einen ersten Parameter für die Darstellung der von dem zweiten Ein gabeunterabschnitt zugeführten Sollgeschwindigkeit, einen zweiten Parameter für die Darstellung des durch den dritten Eingabeunterabschnitt gemessenen Fahrzeugabstands und einen dritten Parameter für die Darstellung des durch den dritten Eingabeunterabschnitt gemessenen Fahrzeugabstands zu bestimmen, und um eine Sollfahrgeschwindigkeit gleich der ersten Sollfahr geschwindigkeit einzustellen, wenn der dritte Parameter gleich dem oder größer als ein vorbestimmter Parameterwert ist, und um sie gleich einer zweiten Sollgeschwindigkeit einzustellen, wenn der dritte Parameter kleiner als der vorbestimmte Parameterwert ist. Der Steuerungsabschnitt erzeugt ein Steuerungssignal, um so die Differenz zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Sollfahrzeuggeschwindigkeit zu verringern, und übergibt das Steuerungssignal an den Stellgliedabschnitt. Die erste Sollfahr geschwindigkeit ist gleich dem ersten Parameter, der von der eingestellten Sollfahrgeschwindigkeit abhängig und von dem Fahr zeugabstand unabhängig ist, und die zweite Sollfahrgeschwindig keit nimmt monoton ab, wenn der zweite Parameter abnimmt. Der Steuerungsabschnitt modifiziert die Geschwindigkeitssteuerungs charakteristik durch Modifizieren von mindestens einem der ersten, zweiten oder dritten Parameter in Übereinstimmung mit der Größe für die Erfassungscharakteristik. Z.B. bestimmt der Steuerungsabschnitt eine Abstandskorrekturgröße und eine Geschwindigkeitskorrekturgröße, deren jede eine monoton zuneh mende Funktion der Größe für die Umfelderfassungscharakteristik ist, bestimmt ferner den ersten Parameter durch Subtraktion der Geschwindigkeitskorrekturgröße von der eingestellten Soll geschwindigkeit, den zweiten Parameter durch Addition der Fahr zeugabstandskorrekturgröße zu dem gemessenen Fahrzeugabstand, und setzt den dritten Parameter gleich dem zweiten Parameter.

Der Steuerungsabschnitt kann mindestens eine CPU enthalten. In den veranschaulichten Beispielen enthält der Steuerungsab schnitt die ACC-Steuerung 5 und die Erfassungsvorrichtung 7. Die Kamera 4 kann eine Videokamera sein, die ein Videosignal erzeugt. Die Kamera 4 kann einen Bildsensor oder einen Abbildner enthalten.

Claims

1. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem, das enthält:
eine erste Einrichtung zur Eingabe einer Sollgeschwindigkeit als Reaktion auf eine Bedienung des Fahrers;
eine zweite Einrichtung zur Erfassung der aktuellen Fahrzeug geschwindigkeit eines gesteuerten Fahrzeugs;
eine dritte Einrichtung zur Messung des Abstands zwischen dem gesteuerten Fahrzeug und einem dem gesteuerten Fahrzeug voraus fahrenden Fahrzeug;
eine vierte Einrichtung zur Einstellung einer Sollfahrzeug geschwindigkeit in Übereinstimmung mit der eingestellten Soll geschwindigkeit, der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Fahrzeugabstand;
eine fünfte Einrichtung zur Steuerung der aktuellen Fahrzeug geschwindigkeit zur gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit hin;
eine sechste Einrichtung zur Abschätzung einer Straßenumfeld erfassungscharakteristik für einen Fahrer des gesteuerten Fahr zeugs; und
eine siebte Einrichtung zur Bestimmung mindestens eines von dem Fahrzeugabstand und der Fahrzeuggeschwindigkeit in Überein stimmung mit der Straßenumfelderfassungscharakteristik.

2. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die sechste Einrichtung eine Einrichtung zur Abschätzung der Straßenumfelderfassungscharakteristik in Übereinstimmung mit einem Schwierigkeitsgrad bei dem Erlangen eines Fernblicks entlang der vorausliegenden Straße enthält.

3. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die sechste Einrichtung enthält: eine Abbildungseinrich tung zum Bilden eines Abbilds der voraus liegenden Straße, eine Kantenerkennungseinrichtung zur Erkennung von Kanten in dem Abbild und zum Bestimmen einer charakteristischen Größe, die die Anzahl der erkannten Kanten ist, und eine Korrekturberechnungs einrichtung zum Bestimmen eines Wertes einer ersten Korrektur größe, die mit der charakteristischen Größe entsprechend eines ersten Zusammenhangs zwischen der ersten Korrekturgröße und der charakteristischen Größe korrespondiert, und zum Bestimmen eines Wertes einer zweiten Korrekturgröße, die mit der charakteristi schen Größe entsprechend eines zweiten Zusammenhangs zwischen der zweiten Korrekturgröße und der charakteristischen Größe kor respondiert, und die siebte Einrichtung enthält eine Einrichtung zum Bestimmen des Fahrzeugabstands und der Fahrgeschwindigkeit durch Addition der ersten bzw. zweiten Korrekturgrößen zum Fahr zeugabstand bzw. zur eingestellten Sollgeschwindigkeit.

4. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die sechste Einrichtung enthält: eine Abbildungseinrich tung zum Bilden eines Abbilds von der vorausliegenden Straße, eine Flächenverhältnisberechnungseinrichtung zur Berechnung einer charakteristischen Größe, die das Verhältnis einer Fläche mindestens eines Bereiches mit einem vorbestimmten Bildattribut zu der Gesamtfläche des Abbilds der vorausliegenden Straße ist, und eine Korrekturberechnungseinrichtung zum Berechnen aus der charakteristischen Größe eine erste und eine zweite Korrektur größe für den Fahrzeugabstand bzw. die Fahrgeschwindigkeit ent sprechend dem ersten bzw. dem zweiten vorbestimmten Zusammen hang, und die siebte Einrichtung enthält eine Einrichtung zum Bestimmen des Fahrzeugabstands und der Fahrgeschwindigkeit durch Addition der ersten bzw. der zweiten Korrekturgrößen zum Fahr zeugabstand bzw. zur Fahrgeschwindigkeit, wobei das Bildattribut eines von einem vorbestimmten Helligkeitspegel und einer vorbe stimmten Farbe ist.

5. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die sechste Einrichtung eine Einrichtung enthält zum Abschätzen der Straßenumfelderfassungscharakteristik in Über einstimmung mit einem Straßenparameter, der einer von der Stra ßenbreite, der Straßenklasse und der Anzahl der Abzweigungs punkte der Straße ist.

6. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 5, wobei die sechste Einrichtung mit einem Bordnavigationssystem verbunden und konfiguriert ist, um die Information über die Straßenparameter von dem Bordnavigationssystem zu empfangen.

7. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 5, wobei die sechste Einrichtung mit einer Informationskommuni kationsvorrichtung zum Empfang von Informationen über die Straßenparameter von einer Straßenverkehrsinfrastruktur ver bunden ist.

8. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 5, wobei die sechste Einrichtung mit einer Abbildungseinrichtung zur Bildung eines Abbildes der vorausliegenden Straße verbunden und konfiguriert ist, um Information über die Straßenparameter aus dem Abbild der vorausliegenden Straße zu erlangen.

9. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die sechste Einrichtung enthält: eine Einrichtung zur Bestimmung einer Standardabweichung einer Drosselklappenöffnung über eine vorbestimmte Zeitspanne vor dem Start der Konstant geschwindigkeitssteuerung und zum Abschätzen der Straßenumfeld erfassungscharakteristik in Übereinstimmung mit der Standard abweichung.

10. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem für ein gesteuertes Fahrzeug, das enthält:
einen Eingabeabschnitt, der enthält: einen ersten Eingabe unterabschnitt zur Erfassung der aktuellen Fahrzeuggeschwindig keit des gesteuerten Fahrzeugs, einen zweiten Eingabeunter abschnitt zur Eingabe einer gewünschten Sollgeschwindigkeit und einen dritten Eingabeunterabschnitt zur Messung des Abstands des gesteuerten Fahrzeugs zu einem vorausfahrenden Fahrzeug;
einen Stellgliedabschnitt zur Veränderung der Fahrzeug geschwindigkeit des gesteuerten Fahrzeugs als Reaktion auf ein Steuerungssignal;
einen Steuerungsabschnitt zur Steuerung der aktuellen Fahr zeuggeschwindigkeit des gesteuerten Fahrzeugs durch Erzeugen des Steuerungssignals entsprechend einer Steuerungscharakteristik als Reaktion auf Eingabesignale, die von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Eingabeunterabschnitt gesendet werden;
wobei der Eingabeabschnitt ferner einen vierten Eingabeunter abschnitt zum Einsammeln von Information über das Fahrumfeld enthält, das von dem Fahrer eines gesteuerten Fahrzeugs aufge nommen wird, und der Steuerungsabschnitt ist konfiguriert, um eine Größe für die Umfelderfassungscharakteristik in Überein stimmung mit der von dem vierten Eingabeunterabschnitt aufge sammelten Information zu bestimmen und um die Steuerungscharak teristik in Übereinstimmung mit der Größe für die Umfelderfas sungscharakteristik zu modifizieren.

11. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 10, wobei der vierte Eingabeunterabschnitt eine Vorrichtung enthält, die eine von einem Abbildner zur Bildung eines elektronischen Abbilds der Straße vor dem gesteuerten Fahrzeug, eine Speicher vorrichtung zur Speicherung einer Straßenkarte, einer Borddaten kommunikationsvorrichtung zum Erlangen von Straßenverkehrsinfor mationen von außerhalb des Fahrzeugs und einem Gaspedalposi tionssensor zum Erfassen der Position eines vom Fahrer bedienten Fahrzeugbeschleunigersystems ist.

12. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 10, wobei der Steuerungsabschnitt konfiguriert ist, um eine Korrek turgröße entsprechend der Umfelderfassungscharakteristikgröße zu bestimmen, um eine Sollfahrgeschwindigkeit entsprechend der ein gestellten Sollgeschwindigkeit, dem Fahrzeugabstand und der Kor rekturgröße zu bestimmen, und um das Steuerungssignal zu erzeu gen, um so die Abweichung der aktuellen Fahrgeschwindigkeit von der Sollfahrgeschwindigkeit zu verringern.

13. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 12, wobei der Steuerungsabschnitt konfiguriert ist, um einen ersten Parameter zu bestimmen, der einen ersten Term enthält, welcher gleich der eingestellten, von dem zweiten Eingabeunterabschnitt zugeführten Sollgeschwindigkeit ist, und um einen zweiten Para meter zu bestimmen, der einen ersten Term enthält, welcher gleich dem von dem dritten Eingabeunterabschnitt gemessenen Fahrzeugabstand ist, und um einen dritten Parameter zu bestim men, der einen ersten Term enthält, welcher gleich dem von dem dritten Eingabeunterabschnitt gemessenen Fahrzeugabstand ist, und um die Sollfahrgeschwindigkeit gleich der ersten Sollfahr geschwindigkeit zu setzen, wenn der dritte Parameter gleich einem oder größer als ein vorbestimmter Parameterwert ist, und gleich der zweiten Sollfahrgeschwindigkeit zu setzen, wenn der dritte Parameter kleiner als der vorbestimmte Parameterwert ist, wobei die erste Sollfahrgeschwindigkeit von der eingestellten Sollfahrgeschwindigkeit abhängig ist und von dem Fahrzeugabstand unabhängig ist, die erste Sollfahrgeschwindigkeit gleich dem ersten Parameter ist, die zweite Sollfahrgeschwindigkeit von dem Fahrzeugabstand abhängig ist und abnimmt, wenn der zweite Para meter abnimmt, und mindestens einer von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Parameter ferner einen zweiten Term enthält, der in Übereinstimmung mit der Korrekturgröße bestimmt wird.

14. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 13, wobei der vierte Eingabeunterabschnitt eine Vorrichtung zur Auf sammlung von Informationen enthält über entweder das visuelle Fahrumfeld des Fahrzeugs oder der Veränderung des Drosselklap penöffnungsgrads des Motors, um die Fahrzeugumfelderfassungs charakteristikgröße zu bestimmen, die die mentale Einstellung des Fahrers zum visuellen Fahrumfeld darstellt.

15. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 13, wobei der vierte Eingabeunterabschnitt eine Vorrichtung zum Erlangen von Informationen über die Situation der vorauslie genden Straße enthält, und der Steuerungsabschnitt ist konfi guriert, um die Fahrzeugumfelderfassungscharakteristikgröße aus der von der Vorrichtung des vierten Eingabeunterabschnitts gesammelten Information zu bestimmen.

16. Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssystem nach Anspruch 15, wobei der vierte Eingabeunterabschnitt ferner einen Beschleu nigerpositionssensor zum Bestimmen der Beschleunigerbetätigung durch den Fahrer durch Erfassen der Zustände des Fahrzeug beschleunigersystems enthält, und der Steuerungsabschnitt kon figuriert ist, um die Änderungen der Beschleunigerbetätigungen durch den Fahrer zu überwachen, um eine Standardabweichung der Beschleunigerbetätigungen durch den Fahrer über eine vorbe stimmte Zeitspanne zu berechnen, und um die Umfelderfassungs charakteristikgröße in Übereinstimmung mit der Standard abweichung zu bestimmen, und wobei der Steuerungsabschnitt konfiguriert ist, die Charakteristikgröße zu vergrößern, wenn die Standardabweichung zunimmt, und die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern, wenn die Charakteristikgröße zunimmt.