DE3419065C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln der Fahr
geschwindigkeit eines Fahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1, sowie eine Einrichtung zum Durchführen des Ver
fahrens, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 2.
Das gattungsgemäße Verfahren und die gattungsgemäße Einrich
tung sind aus der DE-OS 29 00 461 bekannt. Das Verfahren
und die Einrichtung wirken so, daß dann, wenn ein verhält
nismäßig langsames Frontfahrzeug vor dem geregelten Fahr
zeug abbiegt, die Fahrgeschwindigkeit, die zuvor so gere
gelt wurde, daß das geregelte Fahrzeug dem Frontfahrzeug in
einem Sicherheitsabstand folgte, nunmehr wieder auf eine
eingestellte Soll-Fahrgeschwindigkeit hin geregelt wird.
Dies erfolgt auch dann, wenn ein recht großer Geschwindig
keitsunterschied zwischen der Geschwindigkeit zum Zeitpunkt
des Abbiegens des Frontfahrzeugs und der eingestellten Soll-
Fahrgeschwindigkeit besteht.
Aus der DE-OS 25 32 940 ist es bekannt, daß es ungünstig
ist, die Fahrgeschwindigkeit automatisch auf eine einge
stellte Soll-Fahrgeschwindigkeit hin zu regeln, wenn ein
großer Unterschied zwischen dieser Soll-Fahrgeschwindigkeit
und der aktuellen Fahrgeschwindigkeit besteht. In der gege
benen Schrift ist eine Geschwindigkeitsbereichsschaltung
gemäß dem ersten kennzeichnenden Merkmal von Anspruch 2 be
schrieben, die dafür sorgt, daß die Regeleinrichtung abge
schaltet wird, wenn die aktuelle Fahrgeschwindigkeit um
eine vorgegebene Geschwindigkeit unter die Soll-Geschwindigkeit
fällt. Ein Abstandsmeßgerät, ein Frontfahrzeugdetektor,
ein Sicherheitsgrenze-Berechner und eine Minimalwert-
Auswahlstufe sind nicht vorhanden.
Für das Abschalten der Regeleinrichtung, wenn die aktuelle
Fahrgeschwindigkeit erheblich unter die Sollgeschwindigkeit
fällt, sprechen mehrere Gründe. Einer, der in der DE-OS
25 32 940 angesprochen ist, ist der, daß das Absenken der
Fahrgeschwindigkeit häufig durch einen Bremsvorgang bedingt
ist. Es hätte aber wenig Sinn, auf der einen Seite die Brem
se zu betätigen und auf der anderen Seite über die Regelein
richtung Gas zu geben, um zu versuchen, das Fahrzeug wieder
zu beschleunigen. Daher wird die Regeleinrichtung beim Ab
fallen der Geschwindigkeit um einen vorgegebenen Wert auto
matisch abgeschaltet, falls dies nicht bereits durch ein
Bremssignal erfolgt ist. Ein anderer Grund für das Abschal
ten der Regeleinrichtung beim Unterschreiten eines vorgege
benen Geschwindigkeitswertes liegt darin, daß dieses Unter
schreiten dadurch hervorgerufen sein kann, daß das Fahrzeug
eine ansteigende Straße befährt, auf der die eingestellte
Soll-Fahrgeschwindigkeit nicht mehr gehalten werden kann.
Das Fahrzeug würde dauernd mit Vollgas betrieben, um zu ver
suchen, die eingestellte Geschwindigkeit doch zu erreichen,
was zur Überlastung des Motors führen würde.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Ein
richtung sind durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 2 ge
geben. Sie zeichnen sich dadurch aus, daß die Geschwindig
keitsregelung nicht sofort nach dem Abbiegen eines sehr
langsamen Frontfahrzeugs außer Kraft gesetzt wird, sondern
daß vielmehr eine vorgegebene Zeitspanne abgewartet wird,
innerhalb der für das Fahrzeug die Möglichkeit besteht, wie
der in einen Geschwindigkeitsbereich zu gelangen, innerhalb
dem die Regelung aufrechterhalten wird. Nur wenn das Fahr
zeug auch nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne noch
nicht den vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich, innerhalb
dem Regelung stattfindet, erreicht hat, wird die Regelung
abgeschaltet. Dies erfolgt durch eine zeitabhängige Sperrschaltung,
die ein unverzögertes Sperrsignal abgibt, sobald
und solange ein Frontfahrzeugdetektor, der das Vorausfahren
eines Frontfahrzeugs ermittelt, ein Signal abgibt, wodurch
die Funktion der Geschwindigkeitsbereichsschaltung gesperrt
wird, wodurch ein Heraustreten aus dem vorgegebenen Ge
schwindigkeitsbereich, innerhalb dem Regelung stattfindet,
unbeachtlich bleibt. Die zeitabhängige Sperrschaltung gibt
aber auch dann ein Sperrsignal ab, und zwar mit einer durch
einen Zeitgeber bestimmten Dauer, sobald der Frontfahrzeug
detektor sein Signal nicht mehr abgibt, wodurch die genann
te Funktion der Geschwindigkeitsbereichsschaltung für die
vorgegebene Dauer außer Kraft gesetzt wird.
Die Geschwindigkeitsbereichsschaltung kann auf ein Unter
schreiten oder ein Überschreiten des vorgegebenen Bereichs
oder auf beides ansprechen. Die Sperrschaltung kann weiter
so ausgebildet sein, daß sie nicht nur auf ein Unter- oder
Überschreiten des eingestellten Geschwindigkeitsbereichs an
spricht, sondern daß sie erst dann auf ein solches Über-
oder Unterschreiten anspricht, wenn die aktuelle Fahrge
schwindigkeit zunächst einmal innerhalb des vorgegebenen Ge
schwindigkeitsbereichs lag.
Von besonderem Vorteil ist es, zum Feststellen des Abstands
zu einem Frontfahrzeug eine Radareinrichtung und zum Regeln
der Fahrgeschwindigkeit ein Drosselklappenstellglied zu ver
wenden.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Figuren näher
veranschaulicht. Es zeigt
Fig. 1 ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Einrich
tung zum Regeln der Fahrzeuggeschwindigkeit;
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform;
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Abwandlung der ersten
Ausführungsform gemäß Fig. 2 mit einem Mikro
prozessor;
Fig. 4 - 6 Flußdiagramme von Funktionsabläufen der Ein
richtung mit einem Mikroprozessor gemäß Fig. 3.
Die Einrichtung gemäß Fig. 1 weist einen Einstellschalter 11
auf, der von Hand bedient wird, um die Regelung einzuschal
ten und die gerade vorliegende Fahrzeuggeschwindigkeit, wie
sie durch einen Geschwindigkeitssensor 1 gemessen wird, in
einem Geschwindigkeitsspeicher 17 abzuspeichern. Die Ein
richtung erhält auch Information von einer Radarvorrich
tung 21, die ein Signal ausgibt, das die Entfernung zu einem
Frontfahrzeug, falls ein solches vorhanden ist, anzeigt. Das
Radarsignal wird von einem Sicherheitsgrenzberechner dazu
verwendet, eine obere Grenzgeschwindigkeit zu berechnen, die
die höchste Sicherheitsgeschwindigkeit beim gemessenen Ab
stand darstellt. Auf Grund des Radarsignals wird von einem
Frontfahrzeugsdetektor 25 ein Binärsignal abgegeben, das
anzeigt, ob ein Frontfahrzeug vorhanden ist oder nicht.
Der im Speicher 17 eingestellte Geschwindigkeitswert und der
obere Grenzwert von der Rechenschaltung 23 werden an einen
Zielgeschwindigkeitswähler 27 gegeben, dem auch das Ausgangs
signal vom Frontfahrzeugsdetektor 25 zugeführt wird. Wenn ein
Frontfahrzeug vorhanden ist, gibt der Geschwindigkeitswäh
ler 27 den oberen Geschwindigkeitsgrenzwert aus, der der
höchsten Geschwindigkeit entspricht, mit der das Fahrzeug
dem Frontfahrzeug folgen sollte. Wenn dagegen kein Front
fahrzeug vorhanden ist, wird der eingestellte Geschwindig
keitswert vom Wähler 27 angegeben, auf den die Fahrzeugge
schwindigkeit eingeregelt wird.
Das Einregeln der Fahrgeschwindigkeit erfolgt durch einen
Geschwindigkeitsregler 29, dem der Geschwindigkeitswert vom
Sensor 1 und das Ausgangssignal vom Geschwindigkeitswähler 27
zugeführt werden. Der Regler vergleicht die zwei Eingangs
signale miteinander und gibt ein von deren Differenz ab
hängiges Signal an ein Stellglied 31, das die Drosselklap
pe 31 oder eine entsprechende Geschwindigkeitssteuervorrich
tung des Fahrzeugs einstellt. Der Regler 29 stellt die tat
sächliche Fahrzeuggeschwindigkeit damit so ein, daß die vom
Sensor 1 gemessene Geschwindigkeit möglichst nahe an die vom
Geschwindigkeitswähler 27 gewählte Geschwindigkeit angepaßt
ist.
Der Wert der tatsächlichen Geschwindigkeit vom Sensor 1 und
der eingestellte Wert vom Speicher 17 werden durch eine
Bereichsprüfschaltung 67 miteinander verglichen. Wenn die
tatsächliche Geschwindigkeit um mehr als einen vorgegebenen
Wert niedriger ist als die eingestellte Geschwindigkeit,
setzt die Bereichsprüfschaltung 67 die im Geschwindigkeits
speicher 17 eingestellte Geschwindigkeit auf null zurück.
Die Bereichsprüfschaltung ist jedoch gesperrt, wenn der
Frontfahrzeugdetektor 25 anzeigt, daß ein Frontfahrzeug vor
handen ist. Damit ist die Prüfschaltung 67 nur dann aktiv,
wenn der Zielgeschwindigkeitswähler 27 die eingestellte Ge
schwindigkeit überträgt. Die Prüfschaltung 67 stellt also
eine Ausfallsicherung dar, die die Geschwindigkeitsregelung
wieder an den Fahrer übergibt, wenn die Fahrzeuggeschwindig
keit nicht auf Grund eines langsamen Frontfahrzeugs, sondern
auf Grund anderer Bedingungen in bezug auf die Soll-Fahrgeschwindigkeit
außerordentlich niedrig ist.
Bei der Schaltung der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist wie
derum ein Geschwindigkeitssensor 1 vorhanden, der ein Signal
in Form eines Zuges von Impulsen abgibt. Diese werden in
einem Signalformer geformt und durch einen Frequenz/Spannungs-
Wandler 5 in eine zugehörige Spannung gewandelt. Die
erhaltene Spannung wird sowohl an ein Tiefpaßfilter 7 wie
auch an den invertierenden Eingang eines Differenzverstär
kers 29 gegeben. Der auch bei dieser Ausführungsform vorhan
dene Einstellschalter 11 verbindet eine Spannungsquelle mit
dem Setzeingang eines Flip-Flops 13. Das Ausgangssignal des
Flip-Flops 13 aktiviert einen Oszillator, z. B. einen asta
bilen Multivibrator, der einen Impulszug vorgegebener Fre
quenz abgibt. Die Impulse vom Oszillator 15 werden durch
einen Zähler 17 gezählt, dessen Zählwert durch einen Digital/
Analog-Wandler 19 in einen zugehörigen Spannungspegel umge
wandelt werden, der an den nicht invertierenden Eingang eines
ersten Komparators 9 gegeben wird.
Der Ausgangsanschluß des ersten Komparators 9 ist mit dem
Rücksetzeingang des Flip-Flops 13 verbunden, wodurch dieses
rückgesetzt wird und damit den Pegel "0" an seinem Q-Ausgang
abgibt, wenn der Spannungspegel am Ausgang des D/A-Wandlers 19
den Spannungspegel überschreitet, der der ermittelten Fahr
zeuggeschwindigkeit entspricht. Der Zähler 17 hält damit die
Zahl der Impulse, die der Fahrzeuggeschwindigkeit (der ein
gestellten Geschwindigkeit) entsprechen, wenn der Einstell
schalter 11 eingeschaltet wird.
Die ebenfalls vorhandene Radareinheit 21 ist mit der bereits
beschriebenen Rechenschaltung 23 und dem Frontfahrzeugdetektor 25
verbunden, der das Vorhandensein eines Frontfahrzeugs fest
stellt. Die Rechenschaltung 23 berechnet die Zielgeschwin
digkeit, mit der das Fahrzeug entsprechend einem Entfernungs
signal von der Radareinheit 21 fahren sollte. Der Frontfahr
zeugdetektor 25 bestimmt aus dem Entfernungssignal von der
Radareinheit 21, ob ein Frontfahrzeug vorhanden ist und
gibt ein Signal hohen Pegels aus, wenn dies der Fall ist,
und ein Signal niedrigen Pegels, wenn dies nicht der Fall
ist.
Ein Umschalter 27 verbindet den nicht invertierenden Eingang
des Differenzverstärkers 29 entweder mit dem Ausgangsan
schluß des Zählers 17 über den D/A-Wandler 19, oder mit dem
Ausgang der Rechenschaltung 23. Der Differenzverstärker 29
steuert ein Servoventil 31 an, das die Winkelstellung einer
(nicht dargestellten) Drosselklappe einstellt, die an dem
Fahrzeugmotor vorhanden ist. Die Einstellung erfolgt abhängig
von der Pegeldifferenz zwischen dem Geschwindigkeitssignal
vom Frequenz/Spannungs-Wandler 5 und dem vom Umschalter 27
ausgewählten Signal, was auf Grundlage des Ausgangssignals
vom Frontfahrzeugdetektor 25 erfolgt. Wenn der Umschalter 27 den
nicht invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 29 mit
dem Ausgang des D/A-Wandlers 19 nach Erhalt eines Signals vom
Frontfahrzeugdetektor 25 verbindet, d. h. wenn der Operations
verstärker 29 die Spannung des D/A-Konverters 19 erhält, die
der beim Betätigen des Schalters 11 gerade vorhandenen Fahr
zeuggeschwindigkeit entspricht, regelt der Operationsverstär
ker 29 das Servoventil 31 so, daß die ermittelte Fahrzeugge
schwindigkeit an die eingestellte Geschwindigkeit angepaßt
wird. Diese Stellung ist im Umschalter 27 durch die ausge
zogene Linie dargestellt. Wenn andererseits der nicht inver
tierende Eingang des Operationsverstärkers 29 mit dem Ausgang
der Rechenschaltung 23 über den Umschalter 27 verbunden ist,
stellt der Operationsverstärker 29 die Fahrzeuggeschwindig
keit auf eine Größe ein, die der Entfernung zum Frontfahr
zeug entspricht.
Eine Subtrahierschaltung 33 erhält die Ausgangssignale vom
D/A-Wandler 19 und von einer Bezugsspannungsschaltung 35.
Sie subtrahiert die Bezugsspannung, die einer vorgegebenen
Fahrgeschwindigkeit, z. B. 10 km/h entspricht, und von der
Bezugsspannungsquelle 35 abgegeben wird, vom Ausgangssignal,
das der Fahrzeugsollgeschwindigkeit entspricht, wie sie durch
Betätigen des Einstellschalters 11 ausgewählt wurde. Die Sub
trahierschaltung 33 berechnet also die niedrigste Fahrgeschwin
digkeit. Die Spannung, die der unteren Fahrgrenzgeschwindig
keit entspricht, wird an den nicht invertierenden Eingang
eines zweiten, als Vergleicher 37 wirkenden Operationsver
stärkers gegeben. Der invertierende Eingang des zweiten Kom
parators 37 ist mit dem Ausgang des Tiefpasses 7 verbunden.
Dadurch gibt der zweite Komparator 37 ein Signal mit hohem
Pegel ab, wenn die ermittelte Fahrgeschwindigkeit unter den
unteren Grenzwert fällt, so daß der Zähler 17 über einen
Widerstand 38 und eine Diode 39 rückgesetzt wird. Durch das
Löschen des Zählers 17 wird die automatische Geschwindig
keitsregelung außer Funktion gesetzt.
Der Kollektor eines Transistors 41 ist mit dem Ausgang des
zweiten Komparators 37 über den Widerstand 38 verbunden. Der
Emitter ist geerdet, und seine Basis ist mit einem Zeitge
ber 45 über einen Widerstand 43 verbunden und außerdem mit
dem Frontfahrzeugdetektor 25 über einen Widerstand 47 ver
bunden. Der Transistor 41 erdet damit den Ausgang des zwei
ten Komparators 37, wenn er auf ein Signal hohen Pegels ein
geschaltet wird, das an seine Basis entweder über den Zeit
geber 45 oder den Detektor 25 gegeben wird. Dann leitet der
Transistor 41, wodurch der Ausgang des zweiten Komparators 37
über den Widerstand 38 geerdet wird. Der Zeitgeber 45 gibt für
eine vorgegebene Zeitspanne das Signal hohen Pegels auf eine
Änderung des Ausgangssignalpegels des Detektors 25 von hoch
auf tief ab, wenn ein Frontfahrzeug verschwunden ist. Dann
wird also der Zeitgeber 45 betätigt, wodurch der Transistor 41
einschaltet, und dadurch das Rücksetzen des Zählers 17 für die
vorgegebene Zeitspanne 25 nach dem Abgeben des Signales nied
rigen Pegels vom Detektor 25 nicht durchgeführt wird. Dadurch
wird die Geschwindigkeitsregelung abhängig von der Fahrzeug
distanz für die vorgegebene Zeitspanne nicht außer Funktion
gesetzt, nachdem das Frontfahrzeug plötzlich verschwunden ist.
Dies selbst dann, wenn sich das Fahrzeug unterhalb der nied
rigsten vorgegebenen Geschwindigkeit abhängig von der einge
stellten Fahrgeschwindigkeit befindet.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Dauer des Signales hohen
Pegels vom Zeitgeber 45, d. h. die feste, oben beschriebene
Zeitspanne, so eingestellt wird, daß sie derjenigen Zeit ent
spricht, die das Fahrzeug benötigt, um wieder zur eingestell
ten Fahrgeschwindigkeit zu gelangen. Die Zeit kann entsprechend
der Differenz zwischen der gerade vorliegenden und
der ausgewählten Geschwindigkeit entsprechen.
Die Funktion der bisher beschriebenen bevorzugten Ausführungs
form kann auch mit Hilfe eines Mikroprozessors 49, wie dieser
in Fig. 3 dargestellt ist, erreicht werden. Der Mikroprozes
sor 49 umfaßt eine Zentraleinheit CPU 51, einen ROM 53, einen
RAM 55 und ein I/O-Tor 57. Seine Funktion wird nun an Hand
des Flußdiagrammes der Fig. 4 erläutert.
Wenn mit vorgegebener Wiederholfrequenz ein Unterbrechungs
signal auftritt, liest die CPU 51 die Daten von der Radar
einheit 21 oder einem ähnlichen Abstandsmeßsystem, die dem
Abstand zu einem Frontfahrzeug entsprechen, und die Daten
der aktuellen Fahrgeschwindigkeit V A vom Geschwindigkeits
sensor 1, was in einem Schritt 100 erfolgt. In einem folgen
den Schritt 110 wird überprüft, ob der Einstellschalter 11
betätigt ist, wodurch festgestellt wird, ob automatische
Geschwindigkeitsregelung gewünscht ist. Falls nein, wird
in einem Schritt 140 ein gesetzter Geschwindigkeitswert V S
auf null rückgesetzt, wodurch die automatische Regelung au
ßer Funktion gesetzt wird und der ganze Vorgang zu einem
Schritt 150 übergeht. Wenn im Schritt 110 der Schalter ge
schlossen ist, wird in einem Schritt 120 überprüft, ob er
schon im vorhergehenden Zyklus geschlossen war. Falls nicht,
das heißt, wenn der Schalter 11 erst direkt vor dem vorlie
genden Zyklus geschlossen wurde, geht die Routine zu einem
Schritt 130 über, in dem die eingestellte Fahrgeschwindig
keit V S auf die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit V A einge
stellt wird. Dann wird wieder zum Schritt 150 übergegangen.
Wenn der Einstellschalter 11 früher betätigt worden war, geht
die Routine von Schritt 130 direkt zu Schritt 150, da dann
die eingestellte Fahrgeschwindigkeit V S bereits ein festlie
gender Wert ist.
Im Schritt 150 werden die in Schritt 110 gelesenen Abstands
daten überprüft, um festzustellen, ob das Fahrzeug einem
Frontfahrzeug folgt. Wird in Schritt 150 kein anderes Fahr
zeug festgestellt, geht die Routine zu einem Schritt 160
über. Andernfalls geht die Routine zu einem Schritt 230.
Es wird darauf hingewiesen, daß das Vorhandensein eines
Frontfahrzeuges dadurch festgestellt werden kann, wenn die
Anzahl aus einem vorne liegenden Bereich reflektierten Im
pulse während jedem Routinenzyklus eine vorgegebene Anzahl
für ein vorgegebenes Zeitintervall überschreitet.
Im Schritt 160 stellt die CPU 51 nochmals fest, daß der Ein
stellschalter 11 noch geschlossen ist. Ist der Schalter ge
schlossen, berechnet die CPU 51 die Folgegeschwindigkeit V F ,
mit der einem Frontfahrzeug gefolgt werden soll, d. h. die
jenige Geschwindigkeit, die es erlaubt, innerhalb einer Ent
fernung R zum Stehen zu kommen, wobei folgende Gleichung
gilt: V F = (K: Konstante). In einem folgenden Schritt 180
wird die Fahrgeschwindigkeit V A mit einer oberen eingestell
ten Fahrgeschwindigkeitsgrenze V S + 10 verglichen, welches
eine konstante Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 10 km/h) höher
ist als die eingestellte Geschwindigkeit V S . Wenn im Schritt
180 gilt: V A V S + 10, geht die Routine zu einem Schritt 190
über, in dem die geregelte Fahrgeschwindigkeit V C mit der
Folgegeschwindigkeit V F gleichgesetzt wird. In einem Folge
schritt 210 wird ein Register N, dessen Funktion weiter un
ten beschrieben wird, rückgesetzt. In einem Folgeschritt 220
gibt die CPU 51 die aktuelle Fahrgeschwindigkeit V A und die
geregelte Fahrgeschwindigkeit V C aus und erwartet dann das
nächste Unterbrechungssignal, bevor zum Schritt 100 zurück
gekehrt wird. Wenn der Einstellschalter 11 direkt vor dem
Schritt 160 rückgesetzt ist, oder wenn in Schritt 180 V A ≦λτ
V S + 10 ist, geht die Routine zu einem Schritt 200 über, in
dem die eingestellte Fahrgeschwindigkeit V S und die geregel
te Fahrgeschwindigkeit V C gelöscht werden, um die Geschwin
digkeitsregelung außer Funktion zu setzen. Die Routine geht
dann zu einem Schritt 210 über.
Wenn andererseits die Routine von Schritt 150 zu Schritt 230
übergeht, ermittelt die CPU 51, daß der Schalter 11 immer
noch geschlossen ist. Wenn in Schritt 150 festgestellt wird,
daß ein Frontfahrzeug vorhanden ist, geht die Routine zu
einem Schritt 240 über, in dem die aktuelle Fahrgeschwin
digkeit V A mit dem Wert V S + 10 verglichen wird. Wenn fest
gestellt wird, daß V A V S + 10 ist, geht die Routine zu
einem Schritt 250 über, in dem der Wert des Registers N, der
die verstrichene Zeit nach dem Verschwinden eines Frontfahr
zeugs aus dem Ermittlungsbereich anzeigt, mit einer festen
Dauer N 1 verglichen wird. In Schritt 250 wird also festge
stellt, ob die feste Dauer N 1 seit dem Verschwinden des Front
fahrzeugs aus dem Ermittlungsbereich verstrichen ist. Wenn
N = N 1, d. h. wenn die feste Dauer N 1 verstrichen ist, geht
die Routine zu einem Schritt 270 über, in dem die Fahrge
schwindigkeit V A mit der unteren Grenzgeschwindigkeit V S - 10
verglichen wird. Wenn V A V S - 10 gilt, geht die Routine
zu einem Schritt 280 über, in dem die geregelte Fahrgeschwin
digkeit V C auf die eingestellte Fahrgeschwindigkeit V S ein
gestellt wird, um die Fahrgeschwindigkeit auf die eingestell
te Fahrgeschwindigkeit V S einzuregeln. Danach geht die Rou
tine zum Schritt 220 über.
Wenn im Schritt 270 V A ≦ωτ V S - 10 (JA) gilt, geht die Routine
zu einem Schritt 290 über, in dem die eingestellte Fahrge
schwindigkeit V S und die geregelte Fahrgeschwindigkeit V C
gelöscht werden, um die Geschwindigkeitsregelung außer Funk
tion zu setzen. Danach geht die Routine zum Schritt 220 über.
Wenn darüber hinaus N = N 1 (NEIN) im Schritt 250 gilt, geht
die Routine zu einem Schritt 260 über, in dem der Inhalb des
Registers N erhöht wird, da die feste Dauer N 1 noch nicht
verstrichen ist. Dann folgt ein Schritt 280. Es wird darauf
hingewiesen, daß dann, wenn die CPU 51 im Schritt 230 fest
stellt oder wenn V A ≦λτ V S - 10 im Schritt 270 gilt, die Rou
tine zu einem Schritt 290 übergeht, in dem die eingestellte
Fahrgeschwindigkeit V S und die geregelte Fahrgeschwindigkeit
V C auf null gelöscht werden.
Wenn der Einstellschalter 11 betätigt ist, aber kein Front
fahrzeug vorhanden ist, führt die Routine gemäß Fig. 4 fol
gende Schritte aus: START → Schritt 100 → Schritt 110 →
Schritt 120 → Schritt 130 → Schritt 150 → Schritt 230 →
Schritt 240 → Schritt 250 → Schritt 260 → Schritt 280 →
Schritt 220 → ENDE → START → Schritt 100 → Schritt 110 →
Schritt 120 → Schritt 150 → Schritt 230 → Schritt 240 →
(wenn V S + 10) → Schritt 290 → Schritt 220 → ENDE:
(oder wenn V A V S + 10 in Schritt 240) → Schritt 250 →
Schritt 260 → Schritt 280 - Schritt 220 → ENDE; (wenn
N = N 1 in Schritt 250) Schritt 270 → Schritt 280 → Schritt
220 → ENDE; und (wenn V A ≦ωτ V S - 10 in Schritt 270) Schritt
290 → Schritt 220 → ENDE. In diesem Fall wird der Inhalt des
Registers N beim Initialisieren des Mikrokomputers auf null
gesetzt. Der Vergleich zwischen der aktuellen Fahrgeschwin
digkeit V A mit der niedrigsten Geschwindigkeit in bezug auf
die eingestellte Fahrgeschwindigkeit V S - l0 im Schritt 270
wird also für die feste Dauer N 1 nicht durchgeführt, wie dies
aus Fig. 4 ersichtlich ist. Die feste Dauer N 1 ist jedoch
eine verhältnismäßig kurze Zeitspanne, z. B. 20 Sekunden
lang. Es besteht daher keine Gefahr des Überlastens des Mo
tors unter den beschriebenen Ablaufbedingungen.
Beim Ablauf gemäß Fig. 5 wird die geregelte Fahrgeschwin
digkeit V C direkt nach dem Verschwinden eines Führungsfahr
zeugs aus dem Überwachungsbereich mit der eingestellten Fahr
geschwindigkeit V S gleichgesetzt, unabhängig von der tatsäch
lichen Fahrgeschwindigkeit V A . Dies führt dazu, daß das Fahr
zeug beschleunigt, wenn die tatsächliche Geschwindigkeit V A
auf Grund großer Nähe zum Frontfahrzeug gering war. Wenn das
Fahrzeug beschleunigt hat, bis die aktuelle Fahrgeschwindig
keit V A den tiefen eingestellten Grenzwert V S - 10 übersteigt,
kehrt die Regelungsroutine zur Funktion gemäß Fig. 4 zurück,
so daß der Regelprozeß endet, wenn die Fahrgeschwindigkeit
bald abfällt.
Der Ablauf gemäß Fig. 5 unterscheidet sich nur durch Schrit
te 640, 650, 660 und 670 durch den Ablauf gemäß Fig. 4. Da
her werden nur diese Schritte im folgenden erläutert.
Wenn die Routine zum Schritt 650 übergeht, der dem Schritt 270
von Fig. 4 entspricht, in dem die aktuelle Fahrgeschwindig
keit V A mit V S - 10 verglichen wird, und wenn darin V A V S - 10
gilt, d. h. wenn die Fahrgeschwindigkeit die untere Grenzge
schwindigkeit überschreitet, möglicherweise auf Grund einer
Beschleunigung auf die eingestellte Fahrgeschwindigkeit V S
nach dem Verschwinden eines Frontfahrzeugs, wird in einem
Schritt 660 eine Flagge T rückgesetzt, wodurch ein außer
Funktion setzen der Fahrgeschwindigkeitsregelung ermöglicht
ist, nachdem die Fahrgeschwindigkeit V A aus dem zulässigen
Bereich V S ± 10 während folgender Prozeßabläufe fällt. Wenn
dagegen V A ≦ωτ V S - 10 im Schritt 650 gilt, geht die Routine zum
Schritt 670 über, in dem die CPU 51 feststellt, ob die Flag
ge T gesetzt oder rückgesetzt ist. Wenn die Flagge T rück
gesetzt ist, geht die Routine zum Schritt 690 über (der dem
Schritt 290 entspricht), da die CPU 51 feststellt, daß die
Fahrgeschwindigkeit abnormal abgefallen ist, seit das Fahr
zeug zumindest einmal eine Geschwindigkeit innerhalb dem zu
lässigen Bereich V S ± 10 nach dem Verschwinden des Front
fahrzeugs erreicht hat. Im Schritt 690 werden die geregelte
Fahrgeschwindigkeit V C und die eingestellte Fahrgeschwindig
keit V S gelöscht, um weitere Geschwindigkeitsregelung außer
Funktion zu setzen.
Wenn die Flagge T im Schritt 670 gesetzt ist, geht die Rou
tine zum Schritt 680 über (der dem Schritt 280 entspricht),
und die Beschleunigungsregelung wird weiter durchgeführt,
da das Fahrzeug bereits in den zulässigen Bereich beschleu
nigt worden ist.
Die Flagge T wird jedesmal auf 1 gesetzt, wenn das Fahrzeug
einem Frontfahrzeug folgt. Dies stellt sicher, daß der
Schritt 680 mindestens einmal durchgeführt wird, nachdem
das Frontfahrzeug verschwunden ist. Insbesondere ist Schritt
210 von Fig. 4 durch Schritt 610 ersetzt, in dem die Flagge T
gesetzt wird.
Es wird darauf hingewiesen, daß zum Vereinfachen des Prozeß
ablaufes die Flagge T gelöscht wird, sowie bei der Ausfüh
rungsform gemäß Fig. 5 V A V S - 10 gilt. Es kann jedoch,
wie in Fig. 6 dargestellt, ein neuer Schritt 655 eingeführt
werden, der auf den Schritt 650 folgt, in dem die Fahrge
schwindigkeit V A mit der eingestellten Fahrgeschwindigkeit V S
verglichen wird, die um eine konstante Fahrgeschwindigkeit
verringert ist, die geringer ist als die oben beschriebene
konstante Fahrgeschwindigkeit (10 km/h), z. B. 5 km/h, um
einen anderen Schwellwert V S - 5 vorzugeben, der höher ist
als der tiefste eingestellte Fahrgeschwindigkeitsgrenzwert
V S - 10. Es wird daher schwieriger, die Flagge T rückzusetzen
Dies stellt sicher, daß das Fahrzeug sich gut inner
halb des zulässigen Geschwindigkeitsbereichs bewegt, nachdem
das Frontfahrzeug verschwunden ist.
Darüber hinaus kann für Grenzfälle, in denen Beschleunigung
nicht wie gewünscht ausgeführt werden kann, z. B. wenn das
Frontfahrzeug verschwindet, während das Fahrzeug bergauf
wärts fährt, der Motor überlastet werden, wenn die Flagge T
nicht rückgesetzt wird. Die Flagge T kann daher zwangsweise
nach einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Verschwinden
des Frontfahrzeuges auf null gelöscht werden.
Die erfindungsgemäße Geschwindigkeitsregelungseinrichtung
stellt also sicher, daß die Geschwindigkeitsregelung für
eine vorgegebene Zeitspanne nach dem Verschwinden eines
Frontfahrzeugs aus einem vorderen Überwachungsbereich nicht
außer Funktion gesetzt wird. Ein unnötiges Freigeben der
Regelung wird dadurch vermieden, so daß der Fahrer nicht
dazu gezwungen wird, die Regelung der Fahrgeschwindigkeit
von sich aus wegen einer vorübergehenden Änderung in den
Regelparametern vornehmen zu müssen.
Claims (9)
1. Verfahren zum automatischen Regeln der Geschwindigkeit
eines Fahrzeugs, mit folgenden Schritten:
- - Einschalten oder Wiedereinschalten der automatischen Regelung von Hand,
- - Ermitteln, ob ein Frontfahrzeug vor dem geregelten Fahrzeug fährt, und gegebenenfalls Feststellen des Abstandes zum Frontfahrzeug,
- - Regeln der aktuellen Fahrgeschwindigkeit entweder auf eine einstellbare Soll-Fahrgeschwindigkeit, falls kein Frontfahrzeug vorhanden ist, oder auf eine sol che Fahrgeschwindigkeit, daß das geregelte Fahrzeug dem Frontfahrzeug in einem Sicherheitsabstand folgt, und
- - Ermitteln, ob die aktuelle Fahrgeschwindigkeit inner halb einem vorgegebenen Fahrgeschwindigkeitsbereich liegt,
gekennzeichnet durch
folgende weitere Schritte:
- - sofortiges Außerfunktionsetzen der Fahrgeschwindig keitsregelung, falls kein Frontfahrzeug vorhanden ist und die aktuelle Fahrgeschwindigkeit aus dem vorgege benen Fahrgeschwindigkeitsbereich gerät und
- - verzögertes Außerfunktionsetzen der Fahrgeschwindig keitsregelung nach einer vorgegebenen Zeitspanne, wenn das Frontfahrzeug verschwunden ist und die aktu elle Fahrgeschwindigkeit nach der vorgegebenen Zeit spanne nach dem Verschwinden des Frontfahrzeugs noch außerhalb des vorgegebenen Fahrgeschwindigkeitsbe reichs liegt.
2. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach An
spruch 1, mit
- - einem Schalter (11) zum Einschalten oder Wiederein schalten der automatischen Regelung von Hand,
- - einem Geschwindigkeitsspeicher (17), der eine ein stellbare Soll-Fahrgeschwindigkeit (V S ) spei chert,
- - einem Fahrgeschwindigkeitsregler (29), der kontinu ierlich die aktuelle Fahrgeschwindigkeit (V A ) auf die eingestellte Soll-Fahrgeschwindigkeit einstellt,
- - einem Entfernungsmeßgerät (21) zum Ermitteln des Fahrzeugabstandes zu einem Frontfahrzeug,
- - einem Frontfahrzeugdetektor (25), der ein Signal ab gibt, wenn der Fahrzeugabstand innerhalb eines vorge gebenen Bereichs liegt,
- - einem Sicherheitsgrenze-Berechner (23), der auf das Signal vom Entfernungsmeßgerät anspricht und ein Ge schwindigkeitssignal ausgibt, zum Einstellen der Soll-Fahrgeschwindigkeit derart, daß das Fahrzeug dem Frontfahrzeug in einem Sicherheitsabstand folgt, und
- - einer Minimalwertauswahlstufe (27), die bei fehlendem Signal vom Frontfahrzeugdetektor den Wert der im Ge schwindigkeitsspeicher gespeicherten Soll-Fahrge schwindigkeit und bei vorhandenem Signal vom Front fahrzeugdetektor das Geschwindigkeitssignal vom Si cherheitsgrenze-Berechner an den Fahrgeschwindig keitsregler gibt,
gekennzeichnet durch
- - eine Geschwindigkeitsbereichsschaltung (33, 35, 37), die den Fahrgeschwindigkeitsregler außer Funktion setzt, wenn die aktuelle Fahrgeschwindigkeit außer halb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsbereichs liegt, und
- - eine zeitabhängige Sperrschaltung (40, 43, 45, 47), die ein unverzögertes Sperrsignal abgibt, sobald und so lange der Frontfahrzeugdetektor (25) sein Signal ab gibt, und die ein Sperrsignal von durch einen Zeitge ber (45) vorgegebener Dauer abgibt, sobald der Front fahrzeugdetektor sein Signal nicht mehr abgibt, welche Sperrsignale die Funktion der Geschwindigkeitsbereichsschaltung sperren.
3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Geschwindigkeitsbereichsschaltung (33, 35, 37) ihr
Signal abgibt, wenn die aktuelle Fahrgeschwindigkeit um
einen vorgegebenen Wert unter der am Geschwindigkeits
speicher (17) eingestellten Soll-Fahrgeschwindigkeit
liegt.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Geschwindigkeitsbereichsschaltung ihr Signal ab
gibt, wenn die aktuelle Fahrgeschwindigkeit um einen
vorgegebenen Wert über der am Geschwindigkeitsspeicher
(17) eingestellten Soll-Fahrgeschwindigkeit liegt.
5. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Sperrschaltung ihr Signal abgibt, wenn der Front
fahrzeugdetektor sein Signal nicht mehr abgibt und die
Geschwindigkeitsbereichsschaltung ihr Signal abgibt,
nachdem die aktuelle Fahrgeschwindigkeit bereits einmal
innerhalb des vorgegebenen Geschwindigkeitsbereichs lag.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Entfernungsmeßgerät eine Radareinrichtung (21) ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
gekennzeichnet durch
ein Drosselklappenstellglied (31) zum Betätigen der
Drosselklappe des Motors des geregelten Fahrzeugs ent
sprechend dem Ausgangssignal des Fahrgeschwindigkeits
reglers (29).
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