DE10327597A1

DE10327597A1 - Automatische Bremssteuervorrichtung zum Generieren von Bremskraft in Abhängigkeit vom Aufmerksamkeitsniveau des Fahrers

Info

Publication number: DE10327597A1
Application number: DE10327597A
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Kariya Aizawa; Shinsuke Kariya Sakane; Yuzo Kariya Imoto; Masashi Kariya Kishimoto
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2004-01-15
Also published as: US20040017106A1; JP2004017889A

Abstract

Eine Bremssteuervorrichtung ECU 1 einer automatischen Bremsvorrichtung berechnet ein Aufmerksamkeitsniveau in Übereinstimmung damit: ob eine Bremspedal- oder eine Gaspedalbetätigung vorliegt oder nicht, ob eine Verlagerungs- und eine Lenkradbetätigung vorliegen oder nicht, und ob ein Niveau einer Blickrichtungsbewegung eines Fahrers sinkt. Wenn die Bremssteuervorrichtung ECU bestimmt, daß das Aufmerksamkeitsniveau erniedrigt ist, steuert diese die Öldruck-Bremsvorrichtung 2, um eine Erzeugungsbremskraft, die für eine bestimmte Zeitdauer und mit einem bestimmten Zyklus an jedes Rad 4FR, 4FL, 4RR, 4RL angelegt wird, zu vergrößern. Demgemäß wird eine durch die Erhöhung und Verminderung der Bremskraft bewirkte Vibration einer Karosserie eines fahrenden Fahrzeugs erzeugt. Diese Vibration weckt den Fahrer auf, dessen Aufmerksamkeitsniveau gesunken ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs. In mehr besonderer Weise betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die das Aufwecken eines Fahrers steuert und das Anhalten des Fahrzeugs in einem Fall, wenn ein Aufmerksamkeitsniveau des Fahrers vermindert ist.

Wenn in einer herkömmlichen automatischen Bremsvorrichtung die Schläfrigkeit eines Fahrers erfaßt wird, erfolgt die Ausgabe eines Sommerwarnsignals an den Fahrer oder ein Reiz wird auf den Fahrer zur Einwirkung gebracht, um den Fahrer aufzuwecken. Die automatische Bremsvorrichtung erzeugt auch Warnblinklicht und führt die automatische Bremsung zum Anhalten eines Fahrzeugs aus (Japanische Offenlegungsschrift Nr. 7-32995).

Die automatische Bremsvorrichtung zeigt jedoch Schwierigkeiten beim zuverlässigen Aufwecken des Fahrers unter Verwendung des Sommerwarnsignals. Vorrichtungen zum Aufwecken des Fahrers, z. B. Vorrichtungen zur Einwirkung von Schwachstrom an einem Fahrersitz, Vorrichtungen zum plötzlichen Erhöhen einer Lautstärke, die durch ein Audiogerät erzeugt ist, und Vorrichtungen zur Verringerung der Temperatur in einer Kabine durch eine Klimaanlage, werden in einigen Fällen verwendet. In jedem der vorstehend erwähnten Fälle werden jedoch die Kosten für die Bremsvorrichtung erhöht, weil eine zugeordnete Vorrichtung erforderlich ist.

Im Hinblick auf den vorstehend beschriebenen Zustand ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Fahrer zuverlässig aufzuwecken, wenn der Fahrer infolge eines verminder ten Aufmerksamkeitsniveaus oder dergleichen die Aufmerksamkeit nicht auf das Fahren konzentrieren kann, ohne eine zugeordnete Vorrichtung vorzusehen.

Eine automatische Bremsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vergrößert oder vermindert wiederholt eine an jedem Rad eines Fahrzeugs unter einer bestimmten Erzeugungsbedingung erzeugte Bremskraft, wenn ein erfaßtes Aufmerksamkeitsniveau niedrig ist. Diese Wiederholung der Erhöhung und Verminderung der Bremskraft erzeugt die Vibration in einer Fahrzeugkarosserie. Demgemäß weckt die Vibration der Fahrzeugkarosserie den Fahrer ohne eine zugeordnete Vorrichtung auf.

Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich.
1 zeigt eine schematische Ansicht einer automatischen Bremsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 zeigt eine schematische Ansicht einer Öldruck-Bremsvorrichtung der automatischen Bremsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform,
3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Hauptroutine, die in der automatischen Bremsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird,
4 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Routine, die in einer automatischen Bremssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird,
5 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Routine, die in einer Aufweckentscheidung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird,
6 zeigt ein Ablaufdiagramm einer ersten Hälfte einer Routine, die in einem Aufweck-Bremsmodus gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird,
7 zeigt ein Ablaufdiagramm einer zweiten Hälfte der Routine, die in dem Aufweck-Bremsmodus gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird,
8 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Routine, die in einem automatischen Fahrzeugstoppmodus gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird,
9 zeigt ein Zeitdiagramm zur Darstellung eines Operationsprozesses der automatischen Bremsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform,
10 zeigt ein Ablaufdiagramm einer zweiten Hälfte einer Routine, die in einem Aufweck-Bremsmodus gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgeführt wird,
11A bis 11D zeigen Korrekturkoeffizient-Kennlinien, die eine Erzeugungsbedingung der Aufweck-Bremsung in dem Aufweck-Bremsmodus korrigieren, und
12 zeigt ein Zeitsteuerdiagramm zur Darstellung eines Operationsprozesses einer automatischen Bremsvorrichtung gemäß einer Abwandlung der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend an Hand verschiedene Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
Eine automatische Bremsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer automatischen Bremsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform, und 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Öldruck-Bremsvorrichtung der 1. Bezugszeichen FR, FL, RR und RL bezeichnen jeweils ein rechtes Vorderrad, ein linkes Vorderrad, ein rechtes Hinterrad und ein linkes Hinterrad eines Fahrzeugs VL.
Aufbauelemente der automatischen Bremsvorrichtung, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, sind auf dem Fahrzeug VL montiert. Die automatische Bremsvorrichtung weist eine Bremssteuerung ECU 1 als eine Steuervorrichtung auf, eine Öldruck-Bremsvorrichtung 2 als eine erste Bremsvorrichtung, eine elektrische Parkbremse (nachstehend als „PKB" bezeichnet) 3 und Radbremszylinder 41FR, 41RL, 41FL und 41RR (nachstehend ist jeder von diesen als „W/C" bezeichnet). Die W/Cs 41FR, 41RL, 41FL und 41RR sind jeweils für die Räder 4FR, 4RL, 4FL und 4RR vorgesehen, und jeweilige Sätze der zwei W/Cs sind mit der Öldruck-Bremsvorrichtung 2 über ein erstes Rohrleitungssystem 11 und ein zweites Rohrleitungssystem 21 diagonal verbunden. Bremsdrähte 38a und 38b sind zwischen der PKB 3 und den Hinterrädern 4RL und 4RR angeordnet und verbinden die PKB 3 mit einem Bremssattel für jedes der Hinterräder 4RL und 4RR.
Weiterhin weist die automatische Bremsvorrichtung Raddrehgeschwindigkeitssensoren 5 zum Erfassen einer Drehgeschwindigkeit jedes Rads auf, einen Bord-LAN-Bus 6 zum Übertragen jeweiliger Eingabe/Ausgabe-Signale verschiedener elektronischer Vorrichtungen, eine fahrzeuginterne Abstandssteuerung ECU 71 als einen Bremsanforderungs-Ausgabeabschnitt 7, eine Sensorengruppe 8 und einen Betätigungsabschnitt 9.
Die Sensorengruppe 8 weist Sensoren auf, die einen Fahrbetriebszustand erfassen, wie z. B. einen Seitenbeschleunigungssensor 81, einen Lenkwinkelsensor 82, einen Verlagerungspositionssensor 83, einen Bremspedalsensor 84, einen Gaspedalsensor 85, einen Blickrichtungssensor 86, der eine Blickrichtung des Fahrers erfaßt, und einen Fahrzeugabstandssensor 87, der eine Relativgeschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs und einen Abstand von diesem erfaßt.
Der Lenkwinkelsensor 82, der Verlagerungspositionssensor 83, der Bremspedalsensor 84, der Gaspedalsensor 85, der Blickrichtungssensor 86 und die Bremssteuerung ECU 1 bilden einen Aufmerksamkeitsniveau-Erfassungsabschnitt aus.
Der Betätigungsabschnitt 9 weist eine Lampen- und Alarmvorrichtung 91 mit verschiedenen Lampen auf, wie z. B. eine Warnblinkleuchte, und eine Warnvorrichtung, wie z. B. ein Summer, eine Notverriegelung-Rückziehvorrichtung 92 und eine Türverriegelung-Betätigungsvorrichtung 93.
Spezielle Einzelheiten der Aufbauelemente der automatischen Bremsvorrichtung werden nachstehend beschrieben.
Die Bremssteuerung ECU 1 wird durch einen Computer ausgebildet. Raddrehgeschwindigkeiten von den Raddrehgeschwindigkeitssensoren 5, eine Bremsanforderung von dem Bremsanforderung-Ausgabeabschnitt 7 über den Bord-LAN-Bus 6 und Sensorsignale von der Sensorengruppe 8 werden der Bremssteuerung ECU 1 eingegeben. Dann gibt die Bremssteuerung ECU 1 Ansteuersignale zum Steuern der Öldruck-Bremsvorrichtung 2 und der PKB 3 und ein Operationssignal zum Betrieb des Betätigungsabschnitts 9 aus.
Die PKB 3 ist funktionswirksam, um einen Stoppzustand eines Fahrzeugs zu erhalten, wenn das Fahrzeug angehalten ist. Speziell wird die PKB 3 durch ein Ansteuersignal von der Bremssteuerung ECU 1 betrieben. Die PKB 3 bewegt die Bremsdrähte 38a und 38b, um die Bremssättel mit einem Reibungselement jeweils für das rechte Hinterrad 4RR und das linke Hinterrad 4RL gegen die jeweiligen Bremsscheiben zu drücken und dadurch die Bremskraft zu erzeugen.
Selbst wenn das Ansteuersignal von der Bremssteuerung ECU 1 aufgehoben ist, beendet die PKB 3 die Bewegung der Bremsdrähte 38a und 38b nicht. Demgemäß wird ein Stoppzustand des Fahrzeugs erhalten. Der Stoppzustand des Fahrzeugs wird erhalten, bis ein Ansteuersignal (d. h. ein Freigabesignal) von der Bremssteuerung ECU 1 ausgegeben ist oder bis ein Ansteuersignal (d. h. ein Freigabesignal) durch Drücken eines Freigabeschalters (nicht gezeigt) durch den Fahrer ausgegeben ist.
Die Raddrehgeschwindigkeitssensoren 5 schließen Sensoren 5FR, 5RL, 5FL und 5RR ein, die für jedes Rad zum Erfassen einer Drehgeschwindigkeit jedes Rads angeordnet sind. Ein Drehgeschwindigkeitssignal für jedes Rad von den Raddrehgeschwindigkeitssensoren 5 wird der Bremssteuerung ECU 1 direkt eingegeben. Die Bremssteuerung ECU 1 berechnet eine Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage des Drehgeschwindigkeitssignals, d. h. der Raddrehgeschwindigkeit, und führt die ABS-Steuerung und Antriebsschlupfregelung auf der Grundlage der Raddrehgeschwindigkeit und der Fahrzeuggeschwindigkeit aus.
Die Fahrzeugabstandssteuerung ECU 71, die als der Bremsanforderung-Ausgabeabschnitt 7 wirksam ist, führt die Antriebssteuerung auf der Grundlage der Brennkraftmaschinenabtriebssteuerung aus und führt die Bremssteuerung und die Getriebesteuerung auf der Grundlage der Bremsvorrichtung-Steuervorrichtung aus. Die Fahrzeugabstandssteuerung ECU 71 steuert die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs VL auf der Grundlage einer Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs vor dem Fahrzeug VL und dem durch den Fahrzeugabstandssensor erfaßten Fahrzeug VL. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird so gesteuert, daß der Fahrzeugabstand von dem Fahrzeug vor dem Fahrzeug VL gleich einem Sollwert ist, der vorbestimmt ist, oder einem Sollwert, der durch den Fahrer eingestellt werden kann, wenn das Fahrzeug VL mit einer bestimmten Geschwindigkeit oder einer größeren Geschwindigkeit fährt. Gemäß der ersten Ausführungsform wird ein Bremssteuersignal gemäß der Bremsanforderung von der Fahrzeugabstandssteuerung ECU 71 über den Bord-LAN-Bus 6 an die Bremssteuerung ECU 1 ausgegeben.
Auf der Grundlage dieser Ausgabe bestimmt die Bremssteuerung ECU 1 aus der vorliegenden Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Bremssteuersignal eine Sollabbremsung. Die Sollabbremsung wird auf der Grundlage z. B. der Gleichung Abbremsung 1 G = 10 MPa (Pa : Druckeinheit Pascal) in einen Bremsdruck (Ölbremsdruck) umgewandelt und dann in eine Sollbremskraft umgewandelt. Ein Ansteuersignal für die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 und die PKB 3 wird auf der Grundlage der Sollbremskraft bestimmt. Es ist darauf hinzuweisen, daß Pa Pascal entspricht, das einer Druckeinheit entspricht und einem W/C-Druck entspricht. Da der W/C-Druck für 1 MPa der Abbremsung von 0,1 G (Erdbeschleunigung) entspricht, wird die vorstehend erwähnte Gleichung aufgestellt.
Die Sensorengruppe 8 gibt über den Bord-LAN-Bus 6 an die Bremssteuerung ECU 1 ein Signal aus. Sensoren, welche die Sensorengruppe 8 ausbilden, sind folgende:
Der Seitenbeschleunigungssensor 81, der eine Seitenbeschleunigung erfaßt, die am Fahrzeug erzeugt wird, während es fährt, und ein Erfassungssignal gemäß der erfaßten Seitenbeschleunigung ausgibt.
Der Lenkwinkelsensor 82, der einen Lenkwinkel eines Lenkrads (nicht gezeigt) erfaßt und ein Erfassungssignal gemäß dem erfaßten Lenkwinkel ausgibt.
Der Verlagerungspositionssensor 83, der ein Erfassungssignal in Bezug auf die Lageinformation (P, R, N, D, D1 und dergleichen) eines Getriebehebels (nicht gezeigt) ausgibt. Wenn in einer automatischen Bremssteuerung der Fahrer gemäß der ersten Ausführungsform aufgeweckt wird, wird diese Information insbesondere dann verwendet, wenn die Position D (Antrieb), auf welche der Hebel während der normalen Fahrt eingestellt ist, in eine andere Hebelposition verändert wird.
Wenn ein Bremspedal und ein Gaspedal (nicht gezeigt) jeweils durch den Fahrer niedergedrückt werden, erfassen der Brems pedalsensor 84 und der Gaspedalsensor 85 jeweils die Pedalhubmengen des Bremspedals und des Gaspedals. Anschließend werden die Erfassungssignale gemäß den Pedalhubmengen ausgegeben. Wenn ferner die jeweiligen Pedalhübe vorbestimmte Mengen übersteigen, geben jeweils der Bremspedalsensor 84 und der Gaspedalsensor 85 EIN-Signale aus, welche diese Information anzeigen.
Der Lenkwinkelsensor 82, der Verlagerungspositionssensor 83, der Bremspedalsensor 84 und der Gaspedalsensor 85 erfassen einen Fahroperationszustand des Fahrers, und in mehr spezieller Weise wird erfaßt, ob eine Fahroperation erfolgt oder nicht.
Der Blickrichtungssensor 86 weist eine Infrarotlichtquelle und eine Bildverarbeitungsvorrichtung auf, die in der Nähe eines Fahrersitzes des Fahrzeugs VL angeordnet sind, um die Blickrichtung des Fahrers zu erfassen. In dem Erfassungsverfahren nimmt zuerst die Bildverarbeitungsvorrichtung ein Bild des Gesichts des Fahrers auf, auf welches in einem bestimmten Zeitabstand Infrarotstrahlen gestrahlt werden, und verarbeitet dann dieses Bild. Anschließend erfaßt die Bildverarbeitungsvorrichtung eine Blickrichtung des Fahrers aus dem Bild des Gesichts und gibt ein EIN-Signal an den Bord-LAN-Bus 6 aus, wenn eine Änderungsmenge eines Winkels der Blickrichtung einen Schwellenwert übersteigt, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer vergangen ist.
Es ist darauf hinzuweisen, daß ein Erfassungsverfahren einer Blickrichtung, in welchem eine Iris eines Auges erfaßt wird (Japanische Offenlegungsschrift Nr. 4-225478), ein Erfassungsverfahren, in welchem ein reflektiertes Bild des Beleuchtungslichts eines Augapfels erfaßt wird, oder dergleichen als das Verfahren zum Erfassen der Blickrichtung in der Bildverarbeitungsvorrichtung verwendet werden kann.
Die Lampen- und Alarmvorrichtung 91 weist den Summer und ein Warnlicht auf, welche innerhalb des Fahrzeugs angeordnet sind, und die Warnblinkleuchte, welche außerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist. Der Sommer außerhalb des Fahrzeugs und die Warnlampe sind angeordnet, um eine Aufweckwirkung eines Fahrers zu erhöhen. Ferner wird die Warnblinkleuchte außerhalb des Fahrzeugs betrieben, wenn ein Haltezustand eingeleitet wird oder ein Stoppzustand des Fahrzeugs aufrechterhalten wird, um andere Fahrzeuge auf den unnormalen Zustand des Fahrzeugs aufmerksam zu machen, wenn das Fahrzeug in einen automatischen Fahrzeugstoppmodus eintritt, da ein Aufmerksamkeitsniveau des Fahrers als unzureichend angesehen wird. Der Sommer und die Warnblinkleuchte werden durch die Bremssteuerung ECU 1 in dem Aufweck-Bremsmodus zum Aufwecken eines Fahrers während einer automatischen Bremssteuerung betrieben. Sie werden zu dem gleichen Zeitpunkt betrieben, wenn die Bremskraft der Öldruck-Bremsvorrichtung 2 erhöht und vermindert wird.
Die Notverriegelung-Rückzugvorrichtung (ELR) 92 verriegelt einen Sitzgurt auf der Grundlage eines Signals von der Bremssteuerung ECU 1, wenn das Fahrzeug in den automatischen Fahrzeugstoppmodus eintritt, zu dem gleichen Zeitpunkt, wenn die Warnblinkleuchte eingeschaltet wird.
Die Türverriegelung-Betätigungsvorrichtung 93 gibt eine Türverriegelung des Fahrzeugs auf der Grundlage eines Signals von der Bremssteuerung ECU 1 frei, wenn das Fahrzeug in dem automatischen Fahrzeugstoppmodus ist und ein Fahrzeug in den Fahrzeugstopperhaltungsmodus eintritt.
Anschließend werden ein Aufbau und eine Operation der Öldruck-Bremsvorrichtung 2 erläutert, welche als ein erster Bremsabschnitt wirkt. 2 zeigt den Aufbau der Öldruck-Bremsvorrichtung 2.
Ein Hauptzylinder (nachstehend als „M/C" bezeichnet) 10 erzeugt einen M/C-Druck gemäß einer Pedalniederdrückkraft, wenn das Bremspedal (nicht gezeigt) durch den Fahrer niedergedrückt wird. Der M/C-Druck wird den W/Cs 41FR und 41RL über das erste Rohrleitungssystem 11 und den W/Cs 41FL und 41RR über das zweite Rohrsystem 21 zugeführt, um eine erste Bremskraft zu erzeugen. Nachstehend erfolgt eine Erläuterung des ersten Rohrleitungssystems 11 und insbesondere eines Rohrleitungssystems in bezug auf das rechte Vorderrad 4FR. Die gleiche Erläuterung ist auch auf die anderen Räder und das zweite Rohrleitungssystem anwendbar.
In dem ersten Rohrleitungssystem 11 sind Druckerhöhungs-Steuerventile 14a und 14b jeweils in dem rechten Vorderrad 4FR und dem linken Hinterrad RL angeordnet. Die Druckerhöhungs-Steuerventile 14a und 14b stellen eine Druckerhöhung und eine Druckerhaltung in einer Antiblockiersteuerung (nachstehend als eine „ABS-Steuerung" bezeichnet) jeweils für die W/Cs 41FR und 41RL ein. Rückschlagventile 141a und 141b sind jeweils parallel zu den Druckerhöhungs-Steuerventilen 14a und 14b angeordnet. Demgemäß wird ein Flüssigkeitsstrom zu einer Seite des M/C 10 freigegeben, wenn der W/C-Druck übermäßig hoch wird, während die Druckerhöhungsventile 14a und 14b geschlossen sind. Druckverminderungs-Steuerventile 15a und 15b sind in einer Druckverminderungsleitung 12 angeordnet, die sich von einem Punkt zwischen den Druckerhöhungs-Steuerventilen 14a und 14b und den W/Cs 41FR und 41RL erstreckt. Die Druckverminderungs-Steuerventile 15a und 15b stellen die Druckverminderung und die Druckerhaltung der W/Cs 41FR und 41RL in der ABS-Steuerung ein.
Die Druckverminderungsleitung 12 ist mit einem Behälter 16 verbunden. Eine Bremsflüssigkeit, die in dem Behälter 16 vorgehalten ist, wird durch eine Pumpe 17 gefördert, welche durch einen Motor 20 angetrieben wird und wird in das erste Rohrleitungssystem 11 ausgetragen. Die Bremsflüssigkeit wird zwischen den Druckerhöhungs-Steuerventilen 14a und 14b und einem Hauptabsperrventil (nachstehend als „SM-Ventil" bezeichnet) 18 ausgetragen. Der Motor 20 treibt auch eine Pumpe 27 an, die in dem zweiten Rohrleitungssystem 21 angeordnet ist. Der Motor 20, der die Pumpen 17 und 27 antreibt, wird durch ein Betriebssignal von der Bremssteuerung ECU 1 angesteuert. Ein Rückschlagventil 171 ist an einer Austragöffnung der Pumpe 17 angeordnet.
Das SM-Ventil 18 ist zwischen dem M/C 10 und den Druckerhöhungs-Steuerventilen 14a und 14b angeordnet. Das SM-Ventil 18 ist ein Zweistellungsventil. Wenn entregt, ist es in einem Offenzustand, und wenn erregt, ist es in einem Schließzustand, der durch ein Rückschlagventil in einer in der Zeichnung gezeigten Richtung geschlossen ist. Wenn in dem Schließzustand ein Druck auf einer Seite der W/Cs 41FR und 41RL höher als ein Druck auf der Seite des M/C 10 ist, ein Druck, der einem Öffnungsdruck gleichwertig ist, der durch eine Feder des Rückschlagventils 18 erzeugt ist, wird der Druck freigegeben. Ein Rückschlagventil 181 ist parallel zu dem SM-Ventil 18 angeordnet, und das Rückschlagventil 181 gestattet nur die Strömung von der Seite des M/C 10 zu der Seite der W/Cs 41FR und 41RL.
Eine Ansaugleitung 13 verbindet zwischen dem Behälter 16 und einem Punkt zwischen dem M/C 10 und dem SM-Ventil 18.
Ein Öldrucksensor 30 ist zur Erfassung eines Drucks, der in dem M/C 10 erzeugt ist, zwischen dem M/C 10 und dem SM-Ventil 18 in dem ersten Rohrleitungssystem angeordnet. Der Druck, den der Öldrucksensor 30 erfaßt, ist ein Druck, der in einer zweiten Kammer (nicht gezeigt) des M/C 10 erzeugt ist. Es wird jedoch eine Menge, die dem Druck gleichwertig ist, ebenfalls in der ersten Kammer erzeugt, mit welcher das zweite Rohrleitungssystem verbunden ist. Demgemäß erfaßt der Öldrucksensor 30 tatsächlich den M/C-Druck. Ferner sind ebenfalls Öldrucksensoren 19a und 19b zum Erfassen jedes W/C-Drucks auch zwischen den Druckerhöhungs-Steuerventilen 14a und 14b und den W/Cs 41FR und 41RL angeordnet. Ausgangssignale von den Öldrucksensoren 19a und 19b werden mit der angeforderten Bremskraft verglichen, die durch die Bremssteuerung ECU 1 angelegt wird. Auf der Grundlage dieses Vergleichsergebnisses wird in jedem Modus eine Bremssteuerung ausgeführt.
Die vorstehend erwähnten Druckerhöhungs-Steuerventile 14a und 14b und die Druckverminderungs-Steuerventile 15a und 15b sind Auf-Zu-Ventile. Wenn entregt (wenn AUS), d. h., wenn das Bremspedal nicht betätigt ist, wenn normale Bremsung ausgeführt wird oder dergleichen, sind die Ventilkörperpositionen der Ventile wie in der Zeichnung gezeigt. D. h., die Druckerhöhungs-Steuerventile 14a und 14b sind in einem Offenzustand, und die Druckverminderungs-Steuerventile 15a und 15b sind in einem Schließzustand. Ferner ist eine Ventilkörperposition des SM-Ventils 18 ebenfalls wie in der Zeichnung gezeigt, d. h. in dem Offenzustand. Jedes Steuerventil wird durch ein Betätigungssignal von der Bremssteuerung ECU 1 betätigt.
Anschließend wird ein Grundsteuerverfahren der Öldruck-Bremsvorrichtung 2 erläutert.
Wenn in einer normalen Bremsoperation das Bremspedal durch den Fahrer niedergedrückt wird, sind alle Steuerventile (das SM-Ventil 18, die Druckerhöhungs-Steuerventile 14a und 14b und die Druckverminderungs-Steuerventile 15a und 15b) in einem entregten (AUS-) Zustand. Daher wirkt der M/C-Druck direkt auf die W/Cs 41FR bis 41FL, und daher ist der W/C-Druck gleich dem M/C-Druck.
Während der ABS-Steuerung werden unterschiedliche Operationen für einen Prozeß ausgeführt, in welchem der W/C-Druck vermindert wird, um das Blockieren des Rads zu verhindern, und ein Prozeß, in welchem der W/C-Druck erhöht wird, um die Bremskraft wiederherzustellen. Das SM-Ventil 18 ist während der ABS-Steuerung normalerweise AUS (d. h. in dem Offenzustand) .
Während des Druckverminderungsprozesses der ABS-Steuerung ist das Druckerhöhungs-Steuerventil 14a in dem erregten (EIN-) Zustand, d. h. in dem Schließzustand. Andererseits wird die EIN-/AUS-Schaltverhältnissteuerung für das Druckverminderungs-Steuerventil 15a so ausgeführt, daß die Um schaltung zwischen dem Offenzustand und dem Schließzustand wiederholt wird. Demgemäß beginnt die Bremsflüssigkeit von dem W/C 41FR zu dem Behälter 16 mit einem gewissen Änderungsgradienten zu strömen, und dadurch sinkt der W/C-Druck.
Während des Druckerhöhungsprozesses der ABS-Steuerung ist das Druckverminderungs-Steuerventil 15a in dem entregten (AUS-) Zustand, d. h. in dem Schließzustand. Ferner wird die AUS/EIN-Schaltverhältnissteuerung für das Druckerhöhungs-Steuerventil 14a so ausgeführt, daß die Umschaltung zwischen dem Offenzustand und dem Schließzustand wiederholt wird. Demgemäß wird die Bremsflüssigkeit von dem M/C 10 zu dem W/C 41FR zugeführt, und dadurch steigt der W/C-Druck an.
Nachstehend wird die automatische Bremssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. Die automatische Bremssteuerung betrifft hier den Druckerhöhungsprozeß und den Druckverminderungsprozeß, in welchen die Erhöhung und die Verminderung der Bremskraft unabhängig davon ausgeführt werden, ob die Niederdrückoperation des Bremspedals eintritt. Diese Steuerung wird unter Bezugnahme auf ein rechtes Vorderrad 41FR beispielhaft erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, daß sowohl der Druckerhöhungsprozeß als auch der Druckverminderungsprozeß der automatischen Bremssteuerung ebenfalls in dem Aufweck-Bremsmodus ausgeführt wird. In dem Aufweck-Bremsmodus wird die Bremskraft durch die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 wiederholt erhöht und vermindert, um den Fahrer aufzuwecken. Andererseits wird nur der Druckerhöhungsprozeß in dem automatischen Fahrzeugstoppmodus ausgeführt, in welchem das Fahrzeug automatisch abgebremst und angehalten wird, wenn ein Zustand eintritt, in welchem die Fahrt für den Fahrer unmöglich ist (nachstehend als ein „Fahrt-unmöglich-Zustand" bezeichnet).
In dem Druckerhöhungsprozeß der automatischen Bremssteuerung wird das SM-Ventil 18 EIN-geschaltet (d. h. wird in den Schließzustand versetzt), und das Druckverminderungs-Steuerventil 15a wird AUS-geschaltet (d. h. wird in den Schließzustand versetzt). Anschließend wird die Pumpe 17 angetrieben, um die Bremsflüssigkeit anzusaugen und durch den Behälter 16 auszutragen. Wenn in diesem Zustand der Austragdruck durch die Pumpe 17 erzeugt ist, wird der Austragdruck mit dem durch den Öldrucksensor 19a erfaßten Wert verglichen, und die AUS/EIN-Schaltverhältnissteuerung wird für das Druckerhöhungs-Steuerventil 14a ausgeführt. Demgemäß wird der W/C-Druck mit einem bestimmten Änderungsgradienten erhöht oder bis dieser einen vorbestimmten Solldruck erreicht. Zu diesem Zeitpunkt kann die Bremsflüssigkeit von dem M/C 10 zu der Ansaugöffnung der Pumpe 17 über die Ansaugleitung 13 und den Behälter 16 ergänzt werden.
In dem Druckverminderungsprozeß der automatischen Bremssteuerung wird das SM-Ventil 18 EIN-geschaltet (d. h. wird in den Schließzustand versetzt) und das Druckerhöhungs-Steuerventil 14a wird EIN-geschaltet (d. h. wird in den Schließzustand versetzt). Anschließend wird die Pumpe 17 angetrieben, um die Bremsflüssigkeit anzusaugen und durch den Behälter 16 auszutragen. In einem Zustand, in welchem der Austragdruck durch die Pumpe 17 erzeugt ist, wird der Austragdruck mit dem durch den Öldrucksensor 19a erfaßten Wert verglichen, und gleichzeitig wird die EIN/AUS-Schaltverhältnissteuerung für das Druckverminderungs-Steuerventil 15a ausgeführt. Demgemäß wird die Bremsflüssigkeit durch den W/C 41FR angesaugt, und daher wird der W/C-Druck mit einem bestimmten Änderungsgradienten vermindert oder bis dieser einen vorbestimmten Solldruck erreicht. Da zu diesem Zeitpunkt sowohl das Druckerhöhungs-Steuerventil 14a als auch das SM-Ventil 18 geschlossen ist, wird der Austragdruck der Pumpe 17 erhöht. Wenn jedoch dieser Austragdruck größer als der Öffnungsdruck der Feder des Rückschlagventils des SM-Ventils 18 ist, wird der Druck freigegeben und dadurch vermindert.
Jedes der anderen Räder wird durch ein Betriebssignal von der Bremssteuerung ECU 1 in einer ähnlichen Weise wie vorstehend beschrieben betätigt. In anderen Worten, in jedem Rad werden Steuerungen sowohl für den Druckerhöhungsprozeß als auch für den Druckverminderungsprozeß in einem Zustand ausgeführt, wenn die SM-Ventile 18 und 28 EIN sind (d. h. in dem Schließzustand sind) und die Pumpen 17 und 27 angetrieben werden. Für das linke Hinterrad 41RL ist das Druckverminderungs-Steuerventil 15b AUS (d. h. in dem Schließzustand), und das Druckerhöhungs-Steuerventil 14b unterliegt der AUS/EIN-Schaltverhältnissteuerung in dem Druckerhöhungsprozeß. Andererseits ist das Druckerhöhungs-Steuerventil 14b EIN (d. h. in dem Schließzustand), und das Druckverminderungs-Steuerventil 15b unterliegt der EIN/AUS-Schaltverhältnissteuerung in dem Druckverminderungsprozeß.
Für das linke Vorderrad 41FL ist das Druckverminderungs-Steuerventil 25a AUS (d. h. in dem Schließzustand), und das Druckerhöhungs-Steuerventil 24a unterliegt der AUS/EIN-Schaltverhältnissteuerung in dem Druckerhöhungsprozeß. Andererseits ist das Druckerhöhungs-Steuerventil 24a EIN (d. h. in dem Schließzustand), und das Druckverminderungs-Steuerventil 25a unterliegt der EIN/AUS-Schaltverhältnissteuerung in dem Druckverminderungsprozeß.
Ferner ist für das rechte Hinterrad 41RR das Druckverminderungs-Steuerventil 25b AUS (d. h. in dem Schließzustand), und das Druckerhöhungs-Steuerventil 24b unterliegt der AUS/EIN-Schaltverhältnissteuerung in dem Druckerhöhungsprozeß. Andererseits ist das Druckerhöhungs-Steuerventil 24b EIN (d. h. in dem Schließzustand), und das Druckverminderungs-Steuerventil 25b unterliegt der EIN/AUS-Schaltverhältnissteuerung in dem Druckverminderungsprozeß.
In der automatischen Bremssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform wird der W/C-Druck für jedes Rad des Fahrzeugs VL erhöht und vermindert. Der W/C-Druck für jedes Rad kann unabhängig erhöht oder vermindert werden. Wahlweise können die W/C-Drücke für einen geeigneten Satz von zwei Rädern gleichzeitig erhöht und vermindert werden. Oder die W/C-Drücke für alle vier Räder können gleichzeitig erhöht und vermindert werden. Demgemäß ist es möglich, eine Bremskraft für jedes Rad zu erzeugen oder zu vermindern.
Nachstehend wird ein Verarbeitungsprozeß für die automatische Bremssteuerung, die durch die Bremssteuerung ECU 1 ausgeführt wird, gemäß der ersten Ausführungsform erläutert. 3 zeigt eine schematische Ansicht eines Ablaufdiagramms einer Hauptroutine des Prozesses.
Die Bremssteuerung ECU 1 leitet die Verarbeitung zu einem Zeitpunkt ein, wenn eine Zündung EIN-geschaltet wird. Im Schritt 100 wird eine Anfangsprüfung ausgeführt. Während der Anfangsprüfung wird die Operation jeder Betätigungsvorrichtung für die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 und die PKB 3 geprüft. Die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 erkennt jeden Abschnitt, der einen Ausfall oder eine Unnormalität aufweist. Z. B. prüft die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 auf unterbrochene Drähte der Solenoidventile (14a, 14b, 24a, 24b, 15a, 15b, 25a, 25b, 18 und 28) durch Zuführen eines Stroms zu jedem Solenoidventil und durch Prüfen jeder Anschlußspannung in der Bremssteuerung ECU 1. Ebenso kann die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 auf der Grundlage erfaßter Werte der Öldrucksensoren 30, 19a, 19b, 29a und 29b bestimmen, daß ein Öldruck unnormal ist.
Weiterhin erkennt die PKB 3 eine Position des Ausfalls oder Unnormalität z. B. durch Bestimmung, ob der erfaßte Strom bei Erregung normal ist, oder ob sich der Motor zum Antrieb der Bremsdrähte 38a und 38b normal dreht. Weiterhin ist das System ausgebildet, zweckentsprechende Handlungen so auszuführen, daß keine unnormale Operation durch jedes Element in der Bremsvorrichtung 2 ausgeführt wird, wenn der Ausfall oder die Unnormalität erfaßt ist. Diese Handlungen schließen das Unterbinden einer spezifischen Steuerung, das Schalten zu einer abwechselnden Steuerung oder das Einschalten einer Warnblinkleuchte und dergleichen ein, nachdem der Ausfall oder die Unnormalität erfaßt ist.
Nachstehend werden verschiedene Arten der Eingabeverarbeitung im Schritt 105 ausgeführt. Daten von den Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren 5, der Sensorengruppe 8, wie z. B. der Seitenbeschleunigungssensor 81 und dergleichen, und der Fahrzeugabstandssteuerung ECU 1 werden erhalten.
Im Schritt 110 wird eine Raddrehgeschwindigkeit für jedes der Räder 4FR, 4FL, 4RR und 4RL aus dem erfaßten Wert von jedem der Raddrehgeschwindigkeitssensoren 5 erlangt und eine Fahrzeuggeschwindigkeit wird auf der Grundlage jeder Raddrehgeschwindigkeit berechnet.
Im Schritt 120 wird eine Bremssteuerung gemäß einem Fahrzustand eines Fahrzeugs VL ausgeführt. Speziell werden eine Bremshilfssteuerung, eine Antiblockierbremssteuerung (ABS), eine Antriebsschlupfsteuerung und eine Seitenschlupfverhinderungssteuerung ausgeführt. Die Bremshilfssteuerung erhöht den M/C-Druck, wenn die Niederdrückmenge des Bremspedals groß ist. Die Antiblockierbremssteuerung-Steuerung unterbindet das Rutschen der Räder, wenn die Raddrehgeschwindigkeit größer als die Fahrzeuggeschwindigkeit ist, wenn das Fahrzeug angehalten wird und ein Rutschverhältnis gleich einer bestimmten Menge oder größer ist, um eine angemessene Bremskraft zu erzielen. Die Antriebsschlupfsteuerung steuert einen Brennkraftmaschinenabtrieb und die Bremskraft, wenn die Raddrehgeschwindigkeit kleiner als die Fahrzeuggeschwindigkeit wird und das Rutschverhältnis gleich einer vorbestimmten Menge oder größer ist, um den Schlupf zu verkleinern. Die Seitenschlupfverhinderungssteuerung steuert die Bremskraft für jedes Rad, um die Stabilität der Fahrzeugkarosserie auf der Grundlage der Seitenbeschleunigung und der Gierrate des Fahrzeugs zu gewährleisten.
Im Schritt 130 wird ein Aufmerksamkeitsniveau des Fahrers auf der Grundlage der Ausgaben der Sensorengruppe 8 erfaßt, und die automatische Bremssteuerung wird auf der Grundlage dieses erfaßten Werts ausgeführt. In anderen Worten, es werden die Bremssteuerung zum Aufwecken des Fahrers und die au tomatische Fahrzeugstoppsteuerung zum sicheren Anhalten des Fahrzeugs VL ausgeführt, wenn der Fahrer nicht aufgewacht ist, selbst nachdem die vorstehend erwähnte Bremssteuerung ausgeführt worden ist.
Im Schritt 140 wird die Bremsoperation auf der Grundlage einer Bremsanforderung von einem anderen Steuersystem ECU ausgeführt, wie z. B. die Fahrzeugabstandssteuervorrichtung ECU 71.
Im Schritt 145 wird jede Bremssteueranforderung angeglichen und an die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 und die PKB 3 ausgegeben.
Im Schritt 150 wird eine Eigensicherheitsprüfung ausgeführt, während die Zündung EIN-geschaltet ist. In anderen Worten, die Zustände der Bremssteuerung ECU 1, der Öldruck-Bremsvorrichtung 2, der PKB 3 und der anderen Sensoren 81 bis 87 werden fortgesetzt diagnostiziert. Wenn der Ausfall oder eine Unnormalität erfaßt ist, wird eine vorbestimmte Handlung so ausgeführt, daß das Fahrzeug VL in keinen unsicheren Zustand eintritt.
Nachstehend wird ein Ablauf der automatischen Bremssteuerung im Schritt 130 gemäß der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 4 erläutert.
Im Schritt 200 wird ein Aufmerksamkeitszustand des Fahrers erfaßt, indem das Aufmerksamkeitsniveau des Fahrers berechnet wird. Diese Berechnung des Aufmerksamkeitsniveaus beginnt zu einem Zeitpunkt, wenn die Zündung EIN-geschaltet ist, und wird in einem bestimmten Zeitabstand wiederholt, bis die Zündung AUS-geschaltet ist.
Im Schritt 210 wird der Aufweck-Bremsmodus eingeleitet, in welchem ein Verfahren zur Erzeugung der Bremskraft des Fahrzeugs VL auf der Grundlage des berechneten Aufmerksamkeitsniveaus ausgeführt wird.
Im Schritt 220 wird der automatische Fahrzeugstoppmodus eingeleitet, in welchem das Fahrzeug VL automatisch angehalten wird, wenn ein Zustand, in welchem das Aufmerksamkeitsniveau des Fahrers verringert ist, nicht im Schritt 210 gelöst ist.
Nachstehend werden Einzelheiten der jeweiligen Verarbeitung in den Schritten 200 bis 220 erläutert.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Berechnung und Erfassung des Aufmerksamkeitsniveaus im Schritt 200. Die Routine in diesem Ablaufdiagramm wird in einem gewissen Bestimmungsabstand (z. B. alle 5 Sekunden) wiederholt ausgeführt.
Im Schritt 300 wird ein verminderter Wert des Aufmerksamkeitszählers auf Null zurückgesetzt. Im Schritt 310 wird bestimmt, ob ein EIN-Signal von dem Gaspedalsensor 85 (oder ein Gaspedal-Hubmengensignal einer bestimmten Größe oder mehr) innerhalb einer bestimmten Zeitdauer vorliegt oder nicht. D. h., es wird bestimmt, ob eine Gaspedaloperation innerhalb der bestimmten Zeitdauer vorliegt oder nicht. Liegt sie vor, geht die Routine weiter zu dem Schritt 320. Wenn sie nicht vorliegt, wird der verminderte Wert des Aufmerksamkeitszählers im Schritt 315 um 1 erhöht, und die Routine geht weiter zu dem Schritt 320.
Im Schnitt 320 wird bestimmt, ob ein EIN-Signal von dem Bremspedalsensor 84 (oder ein Bremspedal-Hubmengensignal einer bestimmten Größe oder mehr) innerhalb einer bestimmten Zeitdauer nach dem Betätigen des Bremspedals 84 vorliegt. D. h., es wird bestimmt, ob innerhalb der bestimmten Zeitdauer eine Bremsoperation vorliegt. Liegt eine vor, geht die Routine weiter zum Schritt 330. Liegt keine vor, wird der Verminderungswert des Aufmerksamkeitszählers im Schritt 325 um 1 inkrementiert, und die Routine geht weiter zu dem Schritt 330.
Im Schritt 330 wird bestimmt, ob ein Signal vorliegt, das eine Positionsänderung von dem Verlagerungspositionssensor 83 innerhalb einer bestimmten Zeitdauer anzeigt. D. h., es wird bestimmt, ob eine Verlagerungsoperation innerhalb der bestimmten Zeitdauer vorliegt. Liegt eine vor, geht die Routine weiter zum Schritt 340. Liegt keine vor, wird der Verminderungswert des Aufmerksamkeitszählers im Schritt 335 um 1 erhöht, und die Routine geht weiter zu dem Schritt 340.
Im Schritt 340 wird bestimmt, ob innerhalb einer bestimmten Zeitdauer ein Lenkwinkelsignal von dem Lenkwinkelsensor 82 vorliegt. D. h., es wird bestimmt, ob eine Lenkwinkeloperation innerhalb der bestimmten Zeitdauer vorliegt. Liegt eine vor, geht die Routine weiter zu dem Schritt 350. Liegt keine vor, wird der Verminderungswert des Aufmerksamkeitszählers im Schritt 345 um 1 erhöht, und die Routine geht weiter zu dem Schritt 350.
Im Schritt 350 wird bestimmt, ob innerhalb einer bestimmten Zeitdauer ein EIN-Signal von dem Blickrichtungssensor 86 vorliegt. D. h., es wird bestimmt, ob die Bewegung der Blickrichtung innerhalb der bestimmten Zeitdauer vorliegt. Ist dies der Fall, geht die Routine weiter zum Schritt 360. Ist dies nicht der Fall, wird der Verminderungswert des Aufmerksamkeitszählers in dem Schritt 355 um 1 erhöht, und die Routine geht weiter zu dem Schritt 360.
Im Schritt 360 wird ein Aufmerksamkeitsniveau auf der Grundlage des Verminderungswerts des Aufmerksamkeitszählerwerts unter Verwendung des Ausdrucks 1 berechnet.
Aufmerksamkeitsniveau (%) = 100 × (5 – Verminderungswert des Aufmerksamkeitszählerwerts) / 5 (1)
D. h., das Aufmerksamkeitsniveau, wie vorstehend berechnet, zeigt eine Häufigkeit des Auftretens der Fahroperation und der Bewegung der Blickrichtung des Fahrers innerhalb der Bestimmungsdauer an. Kleinere Werte (der Minimalwert = 0) zei gen an, daß das Aufmerksamkeitsniveau niedriger ist, und daß das Sachbewußtseinsniveau des Fahrers niedrig ist. Demgemäß wird angezeigt, daß der Fahrer in einen Zustand eingetreten ist, in welchem das Fahren unmöglich ist. Wie vorstehend in den Schritten 300 bis 360 erwähnt, wird zusammen mit der Sensorengruppe 8 der Aufmerksamkeitsniveau-Erfassungsabschnitt ausgebildet.
6 und 7 zeigen Ablaufdiagramme des Aufweck-Bremsmodus im Schritt 210.
Im Schritt 400 wird bestimmt, ob das durch Ausdruck 1 berechnete Aufmerksamkeitsniveau 70% übersteigt oder nicht. Wenn eine Bestimmung JA ist, geht die Routine weiter zum Schritt 540. Wenn die Bestimmung NEIN ist, geht die Routine weiter zu dem Schritt 410.
Im Schritt 410 wird bestimmt, ob das Aufmerksamkeitsniveau 50% übersteigt oder nicht. Wenn eine Bestimmung JA ist, geht die Routine weiter zu dem Schritt 440. Wenn die Bestimmung NEIN ist, geht sie weiter zu dem Schritt 450.
Wie vorstehend erwähnt, ändert die Verarbeitung vom Schritt 430 bis zum Schritt 450 die Bremskraft-Erzeugungsbedingungen gemäß der Größe des Aufmerksamkeitsniveaus.
Wenn im Schritt 430 das Aufmerksamkeitsniveau ein mittleres ist, d. h., wenn das Aufmerksamkeitsniveau in dem Bereich von 50 < Aufmerksamkeitsniveau ≤ 70 ist, wird eine Bremskraft gemäß dem Aufmerksamkeitsniveau an jedem Rad erzeugt. Z. B. können die folgenden Bedingungen als Bremskraft-Erzeugungsbedingungen eingestellt werden: die Erzeugungsbremskraft beträgt 1,0 MPa, die Erzeugungszeitdauer KT beträgt 5 Sekunden, und der Bremszyklus beträgt 1 Sekunde. D. h., ein Zyklus zur Erhöhung und Verminderung der Bremskraft, welcher jede Sekunde ausgeführt wird, ist so eingestellt, daß die Bremskraft von 0 auf 1 MPa während der anfänglichen 0,5 Sekunden erhöht wird und dann von 1 auf 0 MPa während der letzten 0,5 Sekunden vermindert wird (d. h., es wird eine Dreieckwellenform erhalten). In diesem Fall wird der Zyklus zur Erhöhung und Verminderung der Bremskraft in den fünf Sekunden der Erzeugungszeitdauer KT fünfmal wiederholt.
Wenn im Schritt 440 das Aufmerksamkeitsniveau niedrig ist, d. h., wenn das Aufmerksamkeitsniveau in dem Bereich von 30 < Aufmerksamkeitsniveau ≤ 50 ist, wird eine Bremskraft gemäß dem Aufmerksamkeitsniveau an jedem Rad erzeugt. Z. B. werden die folgenden Bedingungen als Bremskraft-Erzeugungsbedingungen eingestellt: die Erzeugungsbremskraft beträgt 1,5 MPa, die Erzeugungszeitdauer KT beträgt 7 Sekunden, und der Bremszyklus beträgt 1 Sekunde. Im Vergleich mit dem Fall des Schritts 430 ist die Bremskrafterzeugung höher eingestellt. Ferner ist die Erzeugungszeitdauer KT länger eingestellt, so daß die Anzahl der Wiederholungen auf 7 erhöht ist. Demgemäß wird eine Aufweckwirkung auf den Fahrer verstärkt.
Wenn im Schritt 450 das Aufmerksamkeitsniveau auf einem Minimalwert ist, d. h., wenn das Aufmerksamkeitsniveau in dem Bereich des Aufmerksamkeitsniveaus ≤ 30 ist, wird eine Bremskraft gemäß dem Aufmerksamkeitsniveau an jedem Rad erzeugt. Z. B. werden folgende Bedingungen als Bremskraft-Erzeugungsbedingungen eingestellt: die Erzeugungsbremskraft beträgt 2,0 MPa, die Erzeugungszeitdauer KT beträgt 10 Sekunden, und der Bremszyklus beträgt 2 Sekunden. Im Vergleich mit den Fällen der Schritte 430 und 440 ist die Erzeugungsbremskraft höher eingestellt, und die Erzeugungszeitdauer KT ist länger eingestellt. Daher wird der Fahrer zum Aufwecken stärker stimuliert. Da weiterhin der Bremszyklus länger eingestellt ist, d. h., die Erhöhung und die Verminderung der Bremskraft wird relativ langsam und mit einem höheren Wert ausgeführt, wodurch die Aufweckwirkung weiter verstärkt wird.
Nachdem die Bremskraft-Erzeugungsbedingungen in dem Aufweck-Bremsmodus ausgewählt sind, wird im Schritt 460 bestimmt, ob ein Straßenreibungskoeffizient (μ der Straßenoberfläche), der eine der Datenpositionen ist, die den Fahrzustand anzeigt, kleiner als ein vorbestimmter Sollwert ist oder nicht. In anderen Worten, es wird bestimmt, ob μ niedrig ist oder nicht, wobei der Wert anzeigt, daß die Straße nicht griffig ist. Wenn eine Bestimmung JA ergibt, geht die Routine weiter zum Schritt 490. Wenn die Bestimmung NEIN als Ergebnis hat, geht die Routine weiter zum Schritt 470.
Der Reibungskoeffizient μ der Straßenoberfläche wird durch die Bremssteuerung ECU 1 auf der Grundlage der Raddrehgeschwindigkeiten nach einem Verfahren berechnet, wie es z. B. in der Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2000-55790 offenbart ist.
Im Schritt 470 wird bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit, welche eine der Datenpositionen ist, die den Fahrzustand anzeigen, größer als ein vorbestimmter Sollwert ist oder nicht. Wenn eine Bestimmung JA ergibt, geht die Routine weiter zu dem Schritt 490. Wenn die Bestimmung NEIN als Ergebnis hat, geht die Routine weiter zu dem Schritt 480.
Im Schritt 480 wird bestimmt, ob eine Seitenbeschleunigung α, welche durch den Seitenbeschleunigungssensor 81 erfaßt wird und eine der Datenpositionen ist, welche den Fahrzustand anzeigt, größer als ein vorbestimmter Sollwert ist oder nicht. Wenn eine Bestimmung JA ergibt, in anderen Worten, wenn das Fahrzeug gegenwärtig scharf wendet, geht die Routine weiter zu dem Schritt 490. Wenn die Bestimmung als Ergebnis NEIN hat, in anderen Worten, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt oder relativ wenig wendet, geht die Routine weiter zu dem Schritt 500.
Im Schritt 480 kann anstelle der Seitenbeschleunigung ein Wenderadius R wahlweise als eine der Datenpositionen verwendet werden, welche den Fahrzustand anzeigt. Dies hat seinen Grund darin, daß dann, wenn angenommen wird, daß α eine Seitenbeschleunigung (ein erfaßter Wert) ist und v eine Fahrzeuggeschwindigkeit (ein erfaßter Wert oder ein berechneter Wert, der aus dem Raddrehgeschwindigkeit-Erfassungswert erhalten wird) ist, der Wenderadius R aus R = v × v /α berechenbar ist. Daher ist es möglich, zu bestimmen, ob das Fahrzeug scharf wendet oder nicht, indem bestimmt wird, ob der berechnete Wenderadius R kleiner als ein vorbestimmter Sollwert ist, wie in dem Fall der Bestimmung der scharfen Wendung unter Verwendung der Seitenbeschleunigung.
Jede Datenposition, welche den Fahrzustand anzeigt, d. h. die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Reibungskoeffizient μ der Straßenoberfläche und der Wenderadius R, wird durch die Bremssteuerung ECU 1 berechnet. Die Seitenbeschleunigung wird durch den Seitenbeschleunigungssensor 81 erfaßt. Die Verarbeitung der Berechnung und Erfassung der vorstehend erwähnten Daten, welche den Fahrzustand anzeigen, entspricht einem erfindungsgemäßen Fahrzustand-Erfassungsabschnitt.
Im Schritt 490 wird ein Vorderrad-Bremsmodus ausgeführt, wenn der erfaßte Fahrzustand eine Bedingung von mindestens einer Eigenschaft erfüllt: eine glatte Straße, Fahren mit einer relativ hohen Geschwindigkeit und Ausführen einer scharfen Wendung. Speziell wird die Bremsung gleichzeitig nur an den zwei Vorderrädern 41FR und 41FL unter der Bremskraft-Erzeugungsbedingung ausgeführt, die in den Schritten 430 bis 450 ausgewählt ist.
Wenn in Gegensatz dazu keine der Verarbeitungsbedingungen der Schritte 460 bis 480 erfüllt werden, wird die Bremsung im Schritt 500 abwechselnd am rechten und linken Rad ausgeführt, um den Fahrer aufzuwecken. Speziell werden zuerst die Erhöhung und Verminderung der Bremskraft entsprechend einem Bremszyklus gleichzeitig nur an den zwei rechten Rädern 41FR und 41RR ausgeführt. Anschließend werden die Erhöhung und die Verminderung der Bremskraft entsprechend einem Bremszyklus gleichzeitig nur für die zwei linken Räder 41FL und 41RL ausgeführt. Wie vorstehend beschrieben, werden zwei Bremszyklen als ein Satz kombiniert, und die Erhöhung und die Verminderung der Bremskraft werden abwechselnd für die zwei rechten Räder und für die zwei linken Räder ausgeführt.
Diese Ungleichgewichtsbremsung zwischen links und rechts versetzt die Fahrzeugkarosserie in eine Vibration, welche sich von einem Normalfall unterscheidet. In anderen Worten, diese Bremsung bewirkt beim Fahrer ein unangenehmes Gefühl, welches unerwartet ist, und somit erhöht dies die Aufweckwirkung auf den Fahrer. Unter Berücksichtigung beim Ausführen der Ungleichgewichtsbremsung zwischen links und rechts wird jedoch die Ungleichgewichtsbremsung nur ausgeführt, wenn das Fahrzeug mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit auf einer Straßenoberfläche mit hohem Reibungskoeffizienten geradeaus fährt oder in einer leichten Kurve wendet. Äußere Störungen während der vorstehend erwähnten Perioden sind weniger schwerwiegend, um eine Wirkung auszuüben.
Anschließend wird im Schritt 510 bestimmt, ob eine Operationsfortsetzungszeitdauer T in dem Aufweck-Bremsmodus die Erzeugungszeitdauer KT übersteigt oder nicht, welche aus den Schritten 430 bis 450 bestimmt ist. Wenn die Operationsfortsetzungszeitdauer T die Erzeugungszeitdauer KT nicht übersteigt, wird ein Zählwert der Operationsfortsetzungszeitdauer T erhöht und die Routine kehrt zu dem Schritt 400 zurück.
Wenn im Gegensatz dazu die Operationsfortsetzungszeitdauer T die Erzeugungszeitdauer KT übersteigt, wird ein Fahrt-unmöglich-Zustandsflag im Schritt 520 EIN-geschaltet, und die Routine geht in den automatischen Stoppmodus.
Wenn ferner bestimmt ist, daß das Aufmerksamkeitsniveau hoch ist, d. h., daß das Aufmerksamkeitsniveau > 70% ist, wird das Fahrt-unmöglich-Zustandsflag AUS-geschaltet, und die Operationsfortsetzungszeitdauer T in dem Aufweck-Bremsmodus wird in dem Schritt 540 gelöscht (d. h. auf Null zurückgesetzt). Anschließend kehrt die Routine zu dem Schritt 400 zurück, und die vorstehend beschriebene Routine wird wiederholt.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die von Schritt 400 bis Schritt 530 beschriebene Routine, wie vorstehend beschrieben, auf der Grundlage des Aufmerksamkeitsniveaus wiederholt wird, welches immer in einem bestimmten Zeitabstand berechnet wird. Wenn daher das Aufmerksamkeitsniveau ansteigt und 70% überschreitet, bevor die Operationsfortsetzungszeitdauer T die Erzeugungszeitdauer KT erreicht hat, geht die Routine vom Schritt 400 weiter zum Schritt 540. Demgemäß wird der Aufweck-Bremsmodus abgeschlossen. In einem Fall, wenn das Aufmerksamkeitsniveau des Fahrers ansteigt, unmittelbar nachdem die Operation des Aufweck-Bremsmodus eingeleitet ist (in anderen Worten, bevor die Erzeugungszeitdauer abgeschlossen ist), ist es daher möglich, den Aufweck-Bremsmodus zu diesem Zeitpunkt abzuschließen. Wenn andererseits das Aufmerksamkeitsniveau sinkt (auf 70% oder weniger), ist es möglich, die Operation des Aufweck-Bremsmodus sofort einzuleiten. Demgemäß gestattet die erste Ausführungsform die schnelle Operation der Aufweckbremsung, um den Fahrer als Reaktion auf die Änderung des Aufmerksamkeitsniveaus des Fahrers aufzuwecken.
Anschließend wird ein automatischer Fahrzeugstoppmodus im Schritt 220 erläutert. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm des automatischen Fahrzeugstoppmodus.
Im Schritt 600 wird bestimmt, ob das Fahrt-unmöglich-Zustandsflag EIN ist oder nicht. Wenn die Bestimmung NEIN ist, geht die Routine weiter zu dem Schritt 710, in welchem eine Nach-Stopp-Ablaufzeitdauer t zurückgesetzt wird. Wenn eine Bestimmung JA ist, kehrt die Routine zu dem Schritt 610 zurück.
Im Schritt 610 wird eine Druckerhöhungssteuerung in der Öldruck-Bremsvorrichtung 2 ausgeführt, um das Fahrzeug VL abzubrensen und anzuhalten. In anderen Worten, der Druckerhöhungsorozeß wird ausgeführt, in welchem: die Pumpen 17 und 27 angetrieben werden, die SM-Ventile 18 und 28 und die Druckverminderungs-Steuerventile 15a, 15b, 25a und 25b ge schlossen werden und die EIN/AUS-Schaltverhältnissteuerung der Druckerhöhungs-Steuerventile 14a, 14b, 24a und 24b ausgeführt wird. Auf diese Weise wird der W/C-Druck erzeugt.
Gleichzeitig wird die Warnblinkleuchte eingeschaltet, um eine Warnung an Menschen außerhalb des Fahrzeugs auszugeben, und eine Anforderung zur Verriegelung wird an die ELR 92 ausgegeben, um den Fahrer in dem Sitz zu sichern. Ferner wird eine Notverbindung über eine Kommunikationsvorrichtung zu der Polizei, der Feuerwehr, dem Havariedienst, der Straßenverwaltung und dergleichen aufgenommen, die außerhalb des Fahrzeugs sind.
Im Schritt 620 wird auf der Grundlage von Signalen von den Radsensoren 5 der Stoppzustand des Fahrzeugs VL bestimmt, indem erfaßt wird, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit 0,2 m/s oder weniger beträgt. Wenn die Bestimmung NEIN ist, geht die Routine weiter zu dem Schritt 710. Wenn das Bestimmungsergebnis JA ist, geht die Routine weiter zu dem Schritt 630.
Im Schritt 630 wird die Nach-Stopp-Ablaufzeitdauer t aufwärts gezählt. Anschließend wird im Schritt 640 bestimmt, ob die Nach-Stopp-Ablaufzeitdauer t einen ersten Ablaufzeitpunkt ST1 (z. B. 0,8 Sekunden) übersteigt oder nicht. Wenn die Bestimmung im Schritt 650 NEIN ist, wird die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 angesteuert, um den Druck zu vermindern, und die Routine kehrt zu dem Schritt 600 zurück. Wenn eine Bestimmung JA erfolgt ist, geht die Routine weiter zu dem Schritt 660.
Im Schritt 660 wird bestimmt, ob die Nach-Stopp-Ablaufzeitdauer t einen zweiten Ablaufzeitpunkt ST2 (z. B. 1,3 Sekunden) übersteigt oder nicht. Wenn die Bestimmung NEIN ist, wird die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 angesteuert, um den Druck im Schritt 670 zu erhöhen, und die Routine kehrt zu dem Schritt 600 zurück. Wenn eine Bestimmung JA ist, geht die Routine weiter zu dem Schritt 680.
Im Schritt 680 wird ein Ansteuersignal von der Bremssteuerung ECU 1 ausgegeben, um die PKB 3 zu verriegeln.
Im Schritt 690 wird bestimmt, ob die Nach-Stopp-Ablaufzeitdauer t einen dritten Ablaufzeitpunkt ST3 (z. B. 4,3 Sekunden) übersteigt oder nicht. Wenn die Bestimmung NEIN ist, kehrt die Routine zu dem Schritt 600 zurück. Wenn eine Bestimmung JA ist, geht die Routine weiter zu dem Schritt 700.
Im Schritt 700 wird die Ansteuerung der Öldruck-Bremsvorrichtung 2 und der PKB 3 aufgehoben. Speziell werden die Pumpen 17 und 27 angehalten, alle Solenoidventile (die SM-Ventile 18 und 28, die Druckerhöhungs-Steuerventile 14a, 14b, 24a und 24b, die Druckverminderungs-Steuerventile 15a, 15b, 25a und 25b) werden entregt, um jeden W/C-Druck aufzuheben. Das Ansteuersignal für die PKB 3 wird ebenfalls aufgehoben. Obgleich das Ansteuersignal für die PKB 3 aufgehoben ist, wird deren Bremskraft erhalten und der Stoppzustand des Fahrzeugs VL wird aufrechterhalten. Ferner löst gleichzeitig die Türverriegelung-Betätigungsvorrichtung 93 eine Türverriegelung und vollendet den automatischen Fahrzeugstoppmodus.
Die Verarbeitung vom Schritt 640 bis zum Schritt 700 entspricht einem Stoßminderungsabschnitt. Der Zweck der Verarbeitung besteht darin, ein sogenanntes stoßfreies Anhalten des Fahrzeugs während einer Zeitdauer von einem Zeitpunkt, bei welchem das Fahrzeug in der Nachstopp-Ablaufzeitdauer t = 0 ist, bis zu einem Zeitpunkt, bei welchem der Fahrzeugstoppzustand erhalten ist, auszuführen. In anderen Worten, während einer Zeitdauer, bei welcher die Nachstopp-Ablaufzeitdauer t von Null bis ST1 ist, wird die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 angesteuert, um den Druck gemäß dem Druckverminderungsprozeß der automatischen Bremssteuerung zu vermindern. Dadurch wird die Bremskraft vermindert. Andererseits wird während einer Zeitdauer, bei welcher die Nachstopp-Ablaufzeitdauer t von ST1 bis ST2 ist, die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 so angesteuert, um den Druck gemäß dem Druck erhöhungsprozeß der automatischen Bremssteuerung zu erhöhen. Dadurch steigt die Bremskraft an.
Wenn die Nachstopp-Ablaufzeitdauer t ST2 überschreitet, wird die PKB3 gleichzeitig betrieben, um die Bremskraft zu erzeugen. Wenn ferner die Nachstopp-Ablaufzeitdauer ST3 übersteigt und das Fahrzeug VL vollständig angehalten ist, wird die Bremskraft gelöst, die durch die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 angelegt ist, und der Fahrzeugstoppzustand wird nur durch die Bremskraft erhalten, die durch die PKB 3 angelegt ist. Weiterhin ermöglicht die Freigabe der Türverriegelung nach dem Anhalten des Fahrzeugs die leichtere Ausführung einer Sofortmaßnahme von außerhalb des Fahrzeugs (wie z. B. Erste Hilfe für den Fahrer).
9 zeigt ein Zeitsteuerdiagramm zur Darstellung, wie die Ausführung des Aufweck-Bremsmodus und des automatischen Fahrzeugstoppmodus in der automatischen Bremssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform den Zustand ändert, in welchem das Fahrzeug VL fährt und angehalten wird.
Während der Fahrt, wenn der Fahrer die Antriebsoperation zu einem Zeitpunkt Ta infolge eines Grunds, wie z. B. Verlieren des Bewußtseins, anhält, sinkt das Aufmerksamkeitsniveau. Das Aufmerksamkeitsniveau wird fortgesetzt erfaßt (Verarbeitung vom Schritt 300 bis Schritt 360). Wenn bestimmt ist, daß das Aufmerksamkeitsniveau zu einem Zeitpunkt Tb (Verarbeitung vom Schritt 400 bis Schritt 420) auf 70% oder weniger vermindert ist, wird der Aufweck-Bremsmodus eingeleitet (Verarbeitung im Schritt 460 und Schritt 530).
Während des Aufweck-Bremsmodus wird die zyklische Erhöhung und Verminderung der Bremskraft für jedes Rad auf der Grundlage der Bremskraft-Erzeugungsbedingung ausgeführt, welche gemäß dem Aufmerksamkeitsniveau ausgewählt ist (Verarbeitung vom Schritt 430 bis Schritt 450). Die zyklische Erhöhung und Verminderung wird bis zu einem Zeitpunkt Tc fortgesetzt, wie in der Zeichnung gezeigt ist, wobei die maximale Erzeugungs zeitdauer als KT eingestellt wird. Während dieser Zeitdauer wird eine aussetzende Vibration auf die Fahrzeugkarosserie übertragen, um den Fahrer aufzuwecken.
Wenn das Aufmerksamkeitsniveau des Fahrers nicht wieder auf ein hohes Niveau (d. h. 70 % oder mehr) zurückgeführt wird, selbst nachdem die Erzeugungszeitdauer KT zu dem Zeitpunkt Tc vollendet ist, wird das Fahrt-unmöglich-Zustandsflag EINgeschaltet (im Schritt 520). Die Routine geht weiter zu dem automatischen Fahrzeugstoppmodus.
Wenn der automatische Fahrzeugstoppmodus eingeleitet ist, wird die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 angesteuert, um den Druck zu erhöhen. Daher steigt die Bremskraft auf einen vorgegebenen Wert an, bei welchem das Fahrzeug bei einem bestimmten Gradienten langsam abgebremst werden kann. Gleichzeitig wird eine Warnung an andere Fahrzeuge ausgegeben, indem eine Warnblinkleuchte eingeschaltet wird und der Fahrer in dem Sitz durch Verriegeln des Sitzgurtes gesichert wird. Ferner wird eine Notverbindung unter Verwendung der Kommunikationsvorrichtung mit der Polizei, dem Notfallzentrum und dergleichen ausgeführt, die außerhalb des Fahrzeugs sind (im Schritt 610).
Wenn bestimmt ist, daß das Fahrzeug zu einem Zeitpunkt Td (im Schritt 620) in einem Stoppzustand ist, wird das Aufwärtszählen der Nach-Stopp-Ablaufzeitdauer t eingeleitet. Die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 wird angesteuert, um den Druck mit einem bestimmten Gradienten bis zu einem Zeitpunkt Te zu vermindern, wenn die Nach-Stopp-Ablaufzeitdauer t den ersten Ablaufzeitpunkt ST1 erreicht. Dann wird die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 angesteuert, um den Druck zu erhöhen, um die Bremskraft wiederherzustellen, von dem Zeitpunkt an, nachdem die Nach-Stopp-Ablaufzeitdauer t den ersten Ablaufzeitpunkt ST1 durchlaufen hat, bis zu einem Zeitpunkt Tf, wenn die Nach-Stopp-Ablaufzeitdauer t den zweiten Ablaufzeitpunkt ST2 erreicht. Das „Lösen" der Bremskraft zwischen dem Zeitpunkt Td bis zu dem Zeitpunkt Tf verringert ein Nie dergehen des Fahrzeugvorderteils, wenn es zu einem Halt kommt. Demzufolge ermöglicht das Lösen das Stoppen eines Fahrzeugs mit einer kleinen Änderung der Fahrzeugkarosseriestellung, d. h. mit einem kleinen Stoß.
Die Ansteuerung der Öldruck-Bremsvorrichtung 2 zur Erhöhung und Verminderung des Drucks von dem Zeitpunkt Td bis zu dem Zeitpunkt Tf kann für die vier Räder ausgeführt werden. Hinzu kommt, daß die vorstehend erwähnte Ansteuerung nur für die zwei Vorderräder ausgeführt werden kann.
Wenn zu dem Zeitpunkt Tf die Nach-Stopp-Ablaufzeitdauer t den zweiten Ablaufzeitpunkt ST2 überschreitet, wird das Verriegeln der PKB 3 (im Schritt 680) ausgeführt. In der Zeichnung ist die Bremskraft der PKB 3 durch eine Linie mit einer Vorderkante gezeigt, die ein bestimmter Gradient war, da die Bremskraft nicht augenblicklich erzeugt wird. Wie vorstehend beschrieben, nachdem die PKB 3 angesteuert ist, um verriegelt zu werden, wird die Bremskraft der PKB 3 infolge deren Mechanismus erhalten, selbst wenn das Signal zur Ansteuerung der PKB 3 zum Verriegeln aufgehoben ist. Die Bremskraft wird nicht gelöst, bis ein Lösesignal anschließend ausgegeben wird.
Vom Zeitpunkt Tf und danach wird die Bremskraft der Öldruck-Bremsvorrichtung 2 nicht aufgehoben, selbst wenn eine Bremskraft durch die PKB 3 erzeugt ist. Die Bremskraft der Öldruck-Bremsvorrichtung 2 wird bis zu einem Zeitpunkt Tg erhalten, wenn die Nach-Abschluß-Ablaufzeitdauer t einen dritten Ablaufzeitpunkt ST3 erreicht hat. Wenn die Ansteuerung der Öldruck-Bremsvorrichtung 2 zu dem Zeitpunkt Tg aufgehoben wird (d. h., wenn alle Operationssignale AUS-geschaltet sind), nimmt der W/C-Druck für jedes Rad allmählich ab, bis die Bremskraft Null wird. Die Bremskraft, die durch die PKB 3 erzeugt ist, wird jedoch erhalten, es sei denn, ein Lösesignal ist eingegeben, selbst nachdem ein Ansteuersignal zum Verriegeln aufgehoben ist.
Wie vorstehend beschrieben, spricht die automatische Bremsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform auf das verminderte Aufmerksamkeitsniveau des Fahrers an, das die Fahroperation und die Bewegung der Blickrichtung widerspiegelt, wenn der Fahrer nicht mehr zum Fahren in der Lage ist, weil der Fahrer eingeschlafen ist oder ein Sachbewußtsein verloren hat. In diesem Fall erhöht und vermindert die automatische Bremsvorrichtung die Bremskraft, die auf jedes Rad aussetzend oder zyklisch einwirkt, um die Vibration der Fahrzeugkarosserie zu erzeugen. Demgemäß weckt diese Vibration den Fahrer auf, dessen Aufmerksamkeitsniveau niedrig ist (in dem Aufweck-Bremsmodus).
Das Verfahren zur Erhöhung und Verminderung der Bremskraft in dem Aufweck-Bremsmodus kann gemäß der Höhe des Aufmerksamkeitsniveaus verändert werden. Wenn z. B. der Grad der Verminderung des Aufmerksamkeitsniveaus klein ist, d. h. das Aufmerksamkeitsniveau des Fahrers ein mittleres ist, werden sowohl der Bereich der Erhöhung und der Verminderung und der Wiederholungszyklus der Erhöhung und der Verminderung kleiner ausgebildet. Wenn andererseits der Grad der Verminderung des Aufmerksamkeitsniveaus groß ist, d. h., daß das Aufmerksamkeitsniveau des Fahrers niedrig ist, oder das Minimum, werden sowohl der Bereich der Erhöhung und der Verminderung und der Wiederholungszyklus der Erhöhung und der Verminderung größer ausgebildet. Demgemäß kann eine Aufweckwirkung des Fahrers gemäß dem Aufmerksamkeitsniveau erhöht werden.
Weiterhin ändert die automatische Bremsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform den Aufweck-Bremsmodus in den automatischen Fahrzeugstoppmodus in dem Fall, daß das Aufmerksamkeitsniveau des Fahrers nicht erhöht ist, selbst nachdem die aussetzende oder zyklische Erhöhung und Verminderung der Bremskraft ausgeführt ist. Anschließend wird die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 allmählich angesteuert, um den Druck zu erhöhen, um das Fahrzeug langsam abzubremsen. Dies gestattet das stoßfreie Anhalten des Fahrzeugs. Nachdem das Fahrzeug angehalten hat, wird ferner die Bremsung durch die Öldruck- Bremsvorrichtung 2 auf Bremsen durch eine motorbetriebene Parkbremse umgeschaltet. Wenn daher der Fahrer ständig in einem Zustand ist, in welchem der Fahrer nicht in der Lage ist, eine Fahroperation auszuführen, hält die automatische Bremsvorrichtung das Fahrzeug langsam und ohne einen Stoß zu verursachen, automatisch an. Nachdem das Fahrzeug angehalten hat, wird die Bremskraft für eine lange Zeitdauer aufrechterhalten, ohne daß elektrische Energie erforderlich ist.
Zweite Ausführungsform
Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform erläutert. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in bezug auf den Punkt, daß die Bremsbedingungen während der Aufwecksteuerung gemäß einem Fahrzustand des Fahrzeugs in dem Aufweck-Bremsmodus korrigiert werden. Die Bremsbedingungen während der Aufwecksteuerung sind die Bremskraft-Erzeugungsbedingungen des Aufweck-Bremsmodus. Wie in der ersten Ausführungsform werden die Bremskraft-Erzeugungsbedingungen des Aufweck-Bremsmodus gemäß dem Aufmerksamkeitsniveau berechnet und ausgewählt. Nachstehend wird nur der Unterschied gegenüber der ersten Ausführungsform erläutert, und die Erläuterung anderer Bauelemente und der Verarbeitungsablauf, die gleich der ersten Ausführungsform sind, werden ausgelassen.
10 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Abschnitts des Aufweck-Bremsmodus der zweiten Ausführungsform, in welcher eine unterschiedliche Verarbeitung gegenüber jener der ersten Ausführungsform ausgeführt wird. Diese Figur zeigt nur einen Abschnitt, der aus dem in 6 gezeigten Ablaufdiagramm folgt. Es ist darauf hinzuweisen, daß in 10 die gleiche Verarbeitung wie in der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet ist, und daher wird deren Erläuterung ausgelassen.
In der Verarbeitung vom Schritt 430 bis zum Schritt 450, wie in 6 gezeigt, wird eine Erzeugungsbedingung zur Erhöhung und Verminderung der Bremskraft ausgewählt. Dem Schritt 505 nachfolgend werden die auf diese Weise ausgewählten Bremskraft-Erzeugungsbedingungen als Bezugswerte angenommen, bezeichnet als eine Bezugserzeugungsbremskraft und eine Bezugserzeugungszeitdauer. Sie werden wie folgt korrigiert.
Die Erzeugungsbremskraft wird durch Multiplizieren der Bezugserzeugungsbremskraft von jedem der Korrekturkoeffizienten, die gemäß einem Reibungskoeffizienten μ der Straßenoberfläche, einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Seitenbeschleunigung G (oder einem Wenderadius) vorbestimmt worden sind, korrigiert. Die Korrekturkoeffizienten sind in der Form eines Kennfelds vorbestimmt, wie in 11A bis 11C gezeigt ist. Ein Korrekturkoeffizient KP1 steigt von einem Wert kleiner als 1 auf 1 an, wenn der Reibungskoeffizient μ der Straßenoberfläche größer wird (d. h. die Straßenoberfläche ist weniger glatt). Ein Korrekturkoeffizient KP2 verringert sich von 1 auf einen Wert kleiner als 1, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird. Ein Korrekturkoeffizient KP3 nimmt von 1 auf einen Wert kleiner als 1 ab, wenn die Seitenbeschleunigung größer wird (wenn das Fahrzeug scharf wendet). Der Korrekturkoeffizient KP3 kann so vorbestimmt werden, daß dieser von einem Wert kleiner als 1 auf 1 steigt, wenn der Wenderadius R größer wird, wie in 11D gezeigt, anstelle der Seitenbeschleunigung.
Unter Verwendung der Korrekturkoeffizienten KP1 bis KP3 werden die Erzeugungsbremskraft und die Erzeugungszeitdauer auf der Grundlage von Gleichungen 2 und 3 korrigiert. Erzeugungsbremskraft = Bezugserzeugungsbremskraft × × KP1 × KP2 × KP3 (2) Erzeugungszeitdauer = Bezugserzeugungszeitdauer × × KP1 × KP2 × KP3 (3)
Demgemäß wird die Erzeugungsbremskraft in bezug auf die Bezugserzeugungsbremskraft korrigiert. Die Erzeugungsbremskraft wird kleiner, wenn der Reibungskoeffizient μ der Stra ßenoberfläche kleiner wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird oder wenn die Seitenbeschleunigung G größer wird (oder wenn der Wenderadius R kleiner wird). Die Erzeugungszeitdauer wird ebenfalls in bezug auf die Bezugserzeugungszeitdauer korrigiert. Die Erzeugungszeitdauer wird kürzer, wenn der Reibungskoeffizient μ der Straßenoberfläche kleiner wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird oder wenn die Seitenbeschleunigung G größer wird (oder wenn der Wenderadius R kleiner wird).
Der vorstehend erwähnte Reibungskoeffizient μ der Straßenoberfläche, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Seitenbeschleunigung G (oder der Wenderadius R) werden in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform erfaßt oder berechnet.
In der Verarbeitung vom Schritt 510 bis Schritt 530 wird eine Aufweckbremssteuerung durch Erhöhung und Verminderung der Bremskraft für alle vier Räder als ein Allrad-Bremsmodus auf der Grundlage der im Schritt 505 korrigierten Bremskraft-Erzeugungsbedingung ausgeführt. In der ersten Ausführungsform wird eines von zwei Verfahren zwischen dem Anwenden der Aufweckbremsung entweder nur an den Vorderrädern ausgeführt und dem Anwenden abwechselnd auf die linken Räder und die rechten Räder. Diese Auswahl erfolgt auf der Grundlage der Größe des Reibungskoeffizienten μ der Straßenoberfläche, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Seitenbeschleunigung G (oder des Wenderadius R). Der Allradbremsmodus in der zweiten Ausführungsform wird anstelle einer der vorstehend erwähnten zwei Verfahren in der ersten Ausführungsform ausgeführt.
Im Schritt 540 wird die gleiche Verarbeitung wie in der ersten Ausführungsform ausgeführt.
In der zweiten Ausführungsform werden die Bedingungen zur Erhöhung und Verminderung der Bremskraft, d. h. die Erzeugungsbremskraft und die Erzeugungszeitdauer, gemäß dem Wert des Reibungskoeffizienten μ der Straßenoberfläche, der Fahr zeuggeschwindigkeit und der Seitenbeschleunigung G (oder des Wenderadius R) als der Fahrzustand korrigiert. Daher wird ein Verfahren zur Erhöhung und Verminderung der Bremskraft mit einer hohen Wirkung auf das Aufwecken des Fahrers geschaffen, das für den Fahrzustand geeignet ist.
Abwandlungen
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können auf verschiedene Weise wie folgt abgewandelt werden.
(1) In der ersten und der zweiten Ausführungsform wurden die Erzeugungsmuster der Erhöhung und Verminderung der Bremskraft in dem Aufweck-Bremsmodus als ein Dreieckwellenmuster erläutert, wie in 9 gezeigt ist. Das Erzeugungsmuster ist jedoch nicht auf das vorstehend erläuterte begrenzt. Stattdessen kann es eine Rechteckwellenform oder dergleichen aufweisen, ausgebildet durch eine Wiederholung der stufenweisen Erhöhung und Verminderung der Bremskraft. Ferner kann das Erzeugungsmuster einer Sägezahnwellenform ähneln, in welchem ein Erhöhungsgradient und ein Verminderungsgradient voneinander verschieden sind.
(2) Wie in den vorstehend erwähnten Ausführungsformen kann das Muster zur Erhöhung und Verminderung der Bremskraft in dem Aufweck-Bremsmodus zyklisch sein, d. h., das Muster kann sich mit einer gleichbleibenden Zyklusdauer wiederholen. Das Erzeugungsmuster ist jedoch nicht auf dieses begrenzt. Statt dessen kann eine Wiederholungszeitdauer unmittelbar nach einem Beginn des Aufweck-Bremsmodus lang sein und die Wiederholungszeitdauer kann mit Ablauf der Zeit allmählich kürzer werden. Ferner kann die Wiederholungszeitdauer mit Ablauf der Zeit in dem Aufweck-Bremsmodus statistisch verteilt verändert werden (um unregelmäßige Zeitdauern zu erhalten). Diese zufällige Eigenschaft kann eine 1/f-Schwankungskennlinie (f : Frequenz) aufweisen.
(3) In der ersten Ausführungsform wurden als Ausführungsbeispiele eines Verfahrens zur Ausführung einer Aufweckbremsung für jedes Rad EIN-AUS-Bremsungen nur der zwei Vorderräder (in dem Vorderrad-Bremsmodus) oder das abwechselnde Bremsen der zwei linken Räder und der zwei rechten Räder (abwechselndes Ausführen des Linksrad-Bremsmodus und des Rechtsrad-Bremsmodus) vorgeschlagen. Das Erzeugungsverfahren ist jedoch nicht darauf begrenzt. Stattdessen kann das Erzeugungsverfahren auf der EIN-AUS-Bremsung nur der zwei Hinterräder (in dem Hinterrad-Bremsmodus) oder dem abwechselnden Bremsen der zwei Vorderräder und der zwei Hinterräder (d. h. abwechselnde Ausführung des Vorderrad-Bremsmodus und des Hinterrad-Bremsmodus) beruhen. Wahlweise kann die EIN-AUS-Bremsung für alle vier Räder gleichzeitig (in dem Allradbremsmodus) ausgeführt werden. Ferner kann die EIN-AUS-Bremsung nur für zwei Räder ausgeführt werden, die diagonal angeordnet sind. D. h., sie kann nur für das rechte Vorderrad und das linke Hinterrad oder für das linke Vorderrad und das rechte Hinterrad ausgeführt werden. Selbst wenn die EIN-AUS-Bremsung an allen vier Rädern ausgeführt wird, kann die Bremskraft mit einer Zeitverzögerung zwischen den zwei Vorderrädern und den zwei Hinterrädern erhöht und vermindert werden.
(4) Ein Aufweckbremsmuster kann durch Kombinieren von Elementen in jeder der vorstehend erwähnten Positionen (1) bis (3) in angemessener Weise erzeugt werden. Es ist jedoch wichtig, daß ein Aufweckbremsmuster, das auf wirkungsvolle Weise den Fahrer durch Erzeugung unerwarteter Vibrationen in der Fahrzeugkarosserie weckt, auch die Fahrsicherheit gewährleistet.
(5) In dem Verfahren zur Verminderung eines Stoßes, der durch Bremsung verursacht ist, wenn das Fahrzeug angehalten wird, unter Verwendung des Stoßverminderungsabschnitts in den Ausführungsformen, steigt die Bremskraft an, die durch die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 erzeugt ist, nachdem sie einmal vermindert ist. Dies gestattet das Umschalten des Erzeugungsmechanismus der Bremskraft von der Öldruck-Bremsvorrichtung 2 zu der PKB 3, nachdem das Fahrzeug angehalten ist. Das Verfahren zur Verminderung des Stoßes ist jedoch nicht darauf begrenzt. Die Bremskraft der Öldruck-Bremsvorrichtung 2 wird nicht notwendigerweise vermindert. Stattdessen, wie in dem Zeitsteuerdiagramm der 12 gezeigt, braucht der Bremsdruck der Öldruck-Bremsvorrichtung 2 nicht aufgehoben zu werden und kann in Kombination mit der Bremskraft der PKB 3 verwendet werden.
Die Verarbeitung in 12 von einem Zeitpunkt Ta, an welchem der Fahrer nicht mehr in der Lage ist, die Fahroperation auszuführen, bis zu einem Zeitpunkt Td, an welchem bestimmt ist, daß das Fahrzeug anzuhalten ist, ist gleich der in 9 gezeigten. Wie 12 zeigt, wenn bestimmt ist, daß das Fahrzeug ab dem Zeitpunkt Td anzuhalten ist, wird die Öldruck-Bremsvorrichtung 2 angesteuert, um den Druck mit einem mäßigen Gradienten zu vermindern, bis die Bremskraft Null wird. Gleichzeitig wird die PKB 3 angesteuert, um verriegelt zu werden, um die Bremskraft relativ mäßig zu erzeugen.
In anderen Worten, es ist möglich, den Stoß zu mindern, der durch Bremsen verursacht wird, während das Fahrzeug angehalten wird, in der gleichen Weise wie bei den anderen Ausführungsformen, indem die Bremskraft der Öldruck-Bremsvorrichtung 2 vermindert wird, wenn das Fahrzeug angehalten wird, und die Bremskraft der PKB 3 gleichzeitig zu erhöhen.
In diesem Fall kann die Ansteuerung der Öldruck-Bremsvorrichtung 2 ausgeführt werden, um den Druck für alle vier Räder zu vermindern. Dies kann auch nur für die zwei Vorderräder ausgeführt werden.
(6) In jeder der Ausführungsformen wird der Blickrichtungssensor 86 als ein Sensor verwendet, der eine Operation des Fahrers erfaßt, um das Aufmerksamkeitsniveau zu berechnen und zu erfassen. Der Sensor, der zum Erfassen der Operation des Fahrers verwendet wird, ist nicht auf den Blickrichtungssensor 86 begrenzt. Stattdessen kann ein Lidschlußsensor zum Erfassen des Lidschlusses des Fahrers verwendet wer den. Wie in dem Fall des Blickrichtungssensors 86 wird ein Bildverarbeitungsgerät zum Erfassen des Lidschlusses verwendet. Das Bildverarbeitungsgerät nimmt ein Bild eines Augapfels oder eines Augenlids von einem Bild des Gesichts des Fahrers auf. Dann wird die Lidschlußbewegung durch eine Änderung in einem Bereich des Augapfels oder einem Bereich des Augenlids erfaßt. Auf der Grundlage der Häufigkeit des Lidschlusses oder des Öffnungsgrads des Augenlids, welcher aus dieser Lidschlußbewegung berechnet wird, kann das Aufmerksamkeitsniveau des Fahrers berechnet werden.
Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf gegenwärtig bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist sie nicht auf die dargelegten Einzelheiten begrenzt, vielmehr sind Abwandlungen und Abänderungen am Erfindungsgegenstand möglich, die jedoch als in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen sind, der in den folgenden Ansprüchen beschrieben ist.
Eine Bremssteuervorrichtung ECU 1 einer automatischen Bremsvorrichtung berechnet ein Aufmerksamkeitsniveau in Übereinstimmung damit: ob eine Bremspedal- oder eine Gaspedalbetätigung vorliegt oder nicht, ob eine Verlagerungs- und eine Lenkradbetätigung vorliegen oder nicht, und ob ein Niveau einer Blickrichtungsbewegung eines Fahrers sinkt. Wenn die Bremssteuervorrichtung ECU bestimmt, daß das Aufmerksamkeitsniveau erniedrigt ist, steuert diese die Öldruck-Bremsvorrichtung 2, um eine Erzeugungsbremskraft, die für eine bestimmte Zeitdauer und mit einem bestimmten Zyklus an jedes Rad 4FR, 4FL, 4RR, 4RL angelegt wird, zu vergrößern. Demgemäß wird eine durch die Erhöhung und Verminderung der Bremskraft bewirkte Vibration einer Karosserie eines fahrenden Fahrzeugs erzeugt. Diese Vibration weckt den Fahrer auf, dessen Aufmerksamkeitsniveau gesunken ist.

Claims

Automatische Bremsvorrichtung, die aufweist: – einen Aufmerksamkeitsniveau-Erfassungsabschnitt zum Erfassen eines Aufmerksamkeitsniveaus eines Fahrers, – einen Bremsabschnitt zum Erzeugen einer Bremskraft für jedes Rad eines Fahrzeugs und – einen Steuerabschnitt zum Ausführen eines Aufweck-Bremsmodus, in welchem eine wiederholte Erhöhung und Verminderung der Bremskraft unter einer bestimmten Erzeugungsbedingung durch Steuern des Bremsabschnitts ausgeführt wird, wenn das erfaßte Aufmerksamkeitsniveau als niedrig bestimmt ist.
Automatische Bremsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Erzeugungsbedingung in dem Aufweck-Bremsmodus eine Erzeugungsbremskraft einschließt, welche die Bremskraft definiert, die der wiederholten Erhöhung und Verminderung unterliegt, und eine Erzeugungszeitdauer, die eine Zeitdauer der wiederholten Erhöhung und Verminderung definiert.
Automatische Bremsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Erzeugungsbedingung in dem Aufweck-Bremsmodus ferner einen Bremszyklus einschließt, der einen Zyklus der wiederholten Erhöhung und Verminderung definiert.
Automatische Bremsvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei der Steuerabschnitt die Erzeugungszeitdauer länger einstellt, wenn das Aufmerksamkeitsniveau niedrig ist.
Automatische Bremsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Steuerabschnitt einen automatischen Fahrzeugstoppmodus ausführt, der das Fahrzeug automatisch abbremst oder stoppt, wenn das erfaßte Aufmerksamkeitsniveau als niedrig bestimmt ist, nachdem die Erzeugungszeitdauer abgelaufen ist.
Automatische Bremsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Steuerabschnitt die wiederholte Erhöhung und Verminderung der Bremskraft für eine der Eigenschaften ausführt, die Erzeugungszeitdauer und eine Zeitdauer, in welcher das Aufmerksamkeitsniveau als niedrig bestimmt ist, welche kürzer ist.
Automatische Bremsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei der Steuerabschnitt den Bremszyklus so ändert, daß dieser mit Ablauf der Zeit kürzer wird.
Automatische Bremsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Steuerabschnitt einen Allrad-Bremsmodus ausführt, der die Bremskraft, die an allen Rädern des Fahrzeugs erzeugt wird, wiederholt erhöht und vermindert.
Automatische Bremsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Steuerabschnitt einen der Moden, ein Vorderrad-Bremsmodus und ein Hinterrad-Bremsmodus, ausführt, wobei der Vorderrad-Bremsmodus die Bremskraft, die an Vorderrädern des Fahrzeugs erzeugt wird, wiederholt erhöht und vermindert, und der Hinterrad-Bremsmodus die Bremskraft, die an Hinterrädern erzeugt wird, wiederholt erhöht und vermindert.
Automatische Bremsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Steuerabschnitt einen der Moden, einen Vorderrad-Bremsmodus und einen Hinterrad-Bremsmodus, abwechselnd ausführt, wobei der Vorderrad-Bremsmodus die Bremskraft, die an Vorderrädern des Fahrzeugs erzeugt wird, wiederholt erhöht und vermindert, und der Hinterrad-Bremsmodus die Bremskraft, die an Hinterrädern erzeugt wird, wiederholt erhöht und vermindert.
Automatische Bremsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Steuerabschnitt einen der Moden, einen Linksrad-Bremsmodus und einen Rechtsrad-Bremsmodus, abwechselnd ausführt, wobei der Linksrad-Bremsmodus die Bremskraft, die an dem linksseitigen Vorder- und Hinterrad des Fahrzeugs erzeugt wird, wiederholt erhöht und vermindert, und der Rechtsrad-Bremsmodus die Bremskraft, die an dem rechtsseitigen Vorder- und Hinterrad erzeugt wird, wiederholt erhöht und vermindert.
Automatische Bremsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, die ferner aufweist: – einen Fahrzustand-Erfassungsabschnitt zum Erfassen eines Fahrzustands des Fahrzeugs, wobei der Steuerabschnitt die Erzeugungsbedingung auf der Grundlage von Daten ändert, welche den erfaßten Fahrzustand anzeigen.
Automatische Bremsvorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei der Fahrzustand-Erfassungsabschnitt mindestens eine der Eigenschaften, ein Reibungskoeffizient einer Straßenoberfläche, eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs, als den Fahrzustand erfaßt.
Automatische Bremsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Aufmerksamkeitsniveau-Erfassungsabschnitt als das Aufmerksamkeitsniveau ein Objekt erfaßt, dessen eine Größe gemäß einer Häufigkeit einer durch den Fahrer ausgeführten Bewegung bestimmt wird.