DE19823303B4

DE19823303B4 - Einschermanagement für ein adaptives Fahrtregelungssystem

Info

Publication number: DE19823303B4
Application number: DE19823303A
Authority: DE
Inventors: Pamela Irene Selby Township Labuhn; William Joseph Rochester Hills Chundrlik jun.; Scott Anthony Warren Rush
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1998-05-25
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2018-05-26
Also published as: US6223117B1; FR2763902A1; DE19823303A1; FR2763902B1

Abstract

Verfahren zur Handhabung einer Verzögerung eines nachfolgenden Fahrzeuges, das ein adaptives Fahrtregelungssystem aufweist, das zur aktiven Verzögerung des nachfolgenden Fahrzeuges gemäß einer vorbestimmten Verzögerungsfunktion von einem Zwischenfahrzeugabstand zwischen dem nachfolgenden Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug in dem Weg des nachfolgenden Fahrzeuges ausgebildet ist, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt,
daß das Einleiten eines neuen vorausfahrenden Fahrzeuges in den Weg des nachfolgenden Fahrzeuges erkannt wird (70, 72, 78, 80, 88),
daß im Anschluß an das Einleiten des neuen vorausfahrenden Fahrzeuges ein neuer Zwischenfahrzeugabstand bestimmt wird (92),
daß die Verzögerungsfunktion gegenüber der bei Abwesenheit eines Einschermanövers vorgesehenen Verzögerungsfunktion gedämpft wird, wenn der neue Zwischenfahrzeugabstand einen vorbestimmten Zwischenfahrzeugabstand nicht überschreitet (408, 412, 411, 413, 415, 417, 419, 421),
wobei die vorbestimmte Verzögerungsfunktion invers auf den Zwischenfahrzeugabstand anspricht und
der Schritt des Dämpfens der vorbestimmten Verzögerungsfunktion umfaßt, daß das inverse Ansprechverhalten der Verzögerungsfunktion auf den Zwischenfahrzeugabstand als Funktion eines...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung und betrifft im besonderen adaptive Fahrtregelungssysteme. (Nächstliegender Stand der Technik ist die DE 43 28 747 A1 ).
Herkömmliche Fahrtregelungssysteme steuern die Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine von einem Bediener eingestellte Geschwindigkeit. Es sind adaptive Fahrtregelungssysteme bekannt, die veränderliche Grade an Wechselwirkung mit vorausfahrenden Fahrzeugen aufweisen. Ein allgemeines Ziel von adaptiven Fahrtregelungssystemen ist es, im Weg Objekte, wie vorausfahrende Fahrzeuge, wahrzunehmen und eine Drosselsteuerung vorzusehen, um zu diesen einen vorbestimmten Abstand aufrechtzuerhalten. Derartige Grundsysteme sind durch eine passive Verzögerung gekennzeichnet, d.h. eine Verzögerung, die während des Fahrens mit geschlossener Drossel bewirkt wird.
Ein beispielhaftes adaptives Fahrtregelungssystem, das eine aktive Fahrzeugverzögerung anwendet, d.h. eine Verzögerung, die durch eine aktive, gesteuerte Aufbringung der Fahrzeugbetriebsbremsen bewirkt wird, ist in der US 5 173 859 A von Deering offenbart, die nachstehend als "Deering" bezeichnet wird und auch dem Inhaber der vorliegenden Erfin dung gehört. Deering beschreibt ein System, bei dem eine Fahrzeugbremsensteuerung aufgerufen wird, um ein nachfolgendes Fahrzeug zu verzögern, wenn das nachfolgende Fahrzeug einen vorbestimmten Bereich von dem vorausfahrenden Fahrzeug mit einer Bereichsrate verletzt, die anzeigt, daß das nachfolgende Fahrzeug sich einem vorausfahrenden Fahrzeug nähert. Derartiges wird im allgemeinen erfahren, wenn das vorausfahrende Fahrzeug während des Aufbringens der Betriebsbremse eine Verzögerung vornimmt.
DE 43 28 747 A1 beschreibt ein Gerät und ein Verfahren für eine Konstantgeschwindigkeitssteuerung eines Fahrzeugs. Grundlage dieser Steuerung ist die Messung eines Zwischenfahrzeugabstandes zwischen dem betreffenden Fahrzeug und einem im Weg dieses Fahrzeugs befindlichen Objekts, sowie die Messung einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt. Unterschieden wird zwischen den folgenden drei Fahrzeugerkennungszuständen: (a) bei dem Objekt handelt es sich um ein vorausfahrendes Fahrzeug, (b) bei dem Objekt handelt es sich nicht um ein Fahrzeug, und (c) es ist kein Objekt vorhanden.
Aus DE 43 41 689 A1 ist ein System zum Erfassen eines vorausfahrenden Fahrzeugs bekannt, das zur Steuerung der Geschwindigkeit eines nachfolgenden Fahrzeugs dient. Die Geschwindigkeit des Systemfahrzeugs wird auf eine konstante Rate reduziert, wenn die erfasste Entfernung zum vorausfahrenden Fahrzeug weniger als 20 m beträgt, und die Reduzierung der Geschwindigkeit wird fortlaufend verringert, wenn die erfasste Entfernung mehr als 20 m beträgt.
DE 44 18 085 A1 offenbart eine Laufsteuervorrichtung und eine Alarmvorrichtung für Fahrzeuge, bei denen die Relativbeschleunigung des Fahrzeugs relativ zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug und die Distanz zwischen dem nachfolgenden und dem vorausfahrenden Fahrzeug detektiert werden und anhand dieser Werte beurteilt wird, ob eine Verzögerung des Fahrzeugs zu erfolgen hat und/oder ein Alarmsignal zu erzeugen ist.
Einschermanöver von Fahrzeugen, d.h. das Einleiten eines neuen vorausfahrenden Fahrzeuges in den Weg des nachfolgenden Fahrzeuges, treten gewöhnlich auf, während ein Fahrzeug auf mehrspurigen Straßen gefahren wird. Einschermanöver sind Betriebssituationen, die im allgemeinen dadurch gekennzeichnet sind, daß ein Fahrzeug vor und/oder hinter einem anderen Fahrzeug Spuren wechselt. Das Spuren wechselnde Fahrzeug kann die Arbeitsweise eines adaptiven Fahrtregelungssystems eines Fahrzeuges hinter diesem beeinflussen, oder es kann in dem Fall, in dem das Spuren wechselnde Fahrzeug mit einem adaptiven Fahrtregelungssystem ausgerüstet ist, dessen Arbeitsweise durch den Spurwechsel beeinflußt werden. Dies stimmt insbesondere, wenn der Zwischenfahrzeugabstand zwischen dem vorausfahrenden und dem nachfolgendem Fahrzeug im Anschluß an den Spurwechsel relativ klein ist. Derartige Einschermanöver können zu einer aggressiven aktiven Verzögerung des nachfolgenden Fahrzeuges auf der Grundlage einer Verletzung der Zwischenfahrzeugabstandsziele des Systems führen. Jedoch sind Einschermanöver häufig dadurch gekennzeichnet, daß das die Spur wechselnde Fahrzeug eine näherungsweise äquivalente Geschwindigkeit wie das Fahrzeug/die Fahrzeuge der benachbarten Spur aufweist. Daher kann die aktive Verzö gerung des nachfolgenden Fahrzeuges zu aggressiv für Einschermanöver sein, die durch eine relativ geringe Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem vorausfahrenden und dem nachfolgenden Fahrzeug im Anschluß an das Einschermanöver gekennzeichnet sind.
Aus DE 41 10 132 A1 ist ein Fahrzeugabstandssteuergerät bekannt, das den Abstand zwischen einem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug steuert. Falls während eines Reisegeschwindigkeitsbetriebs ein sich einschleusendes Fahrzeug in Erscheinung tritt und von Bereichssuchern erfasst wird, wird ein Alarm erzeugt und erforderlichenfalls aktiv die Geschwindigkeit des Fahrzeugs verringert.
JP 05270371 A lehrt ein automatisches Bremssteuersystem, bei dem ein für den normalen Fahrbetrieb geltender Abstand L0a, ab dem ein automatisches Bremsen erfolgt, im Falle eines erkannten Einscherens auf den Abstand L0b verringert wird. Wenn der nach dem Einscheren ermittelte neue Zwischenfahrzeugabstand den vorbestimmten Zwischenfahrzeugabstand L0a unterschreitet und außerdem nicht geringer als L0b ist, erfolgt kein automatisches Bremsen, d.h. die Verzögerungsfunktion ist dann gegenüber einem normalen Fahrbetrieb gedämpft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Handhabung einer Verzögerung eines nachfolgenden Fahrzeuges zu schaffen.

Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen.

Die vorliegende Erfindung wird in einem nachfolgenden Fahrzeug umgesetzt, das ein adaptives Fahrtregelungssystem aufweist, das eine aktive Verzögerung des nachfolgenden Fahrzeuges gemäß einer vorbestimmten Verzögerungsfunktion des Zwischenfahrzeugabstandes zwischen ihm selbst und einem vorausfahrenden Fahrzeug liefert. Die Verzögerung des nachfolgenden Fahrzeuges wird durch die Steuerung gehandhabt, indem zuerst das Einleiten eines neuen vorausfahrenden Fahrzeuges in den Weg des nachfolgenden Fahrzeuges erkannt wird. Das neue vorausfahrende Fahrzeug kann beispielsweise ein Fahrzeug sein, das sich selbst zwischen das nachfolgende Fahrzeug und ein anderes vorausfahrendes Fahrzeug einordnet, oder ein vorausfahrendes Fahrzeug in einer benachbarten Spur, in die das nachfolgende Fahrzeug wechselt. Die Steuerung bestimmt den Zwischenfahrzeugabstand zwischen dem nachfolgenden Fahrzeug und dem neuen vorausfahrenden Fahrzeug und dämpft die Verzögerungsfunktion, wenn ein vorbestimmter Zwischenfahrzeugabstand verletzt wird.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Dämpfung der Verzögerungsfunktion für ein vorbestimmtes Interval wirksam, das dem Einleiten eines neuen vorausfahrenden Fahrzeuges in den Weg des nachfolgenden Fahrzeuges folgt.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Fahreralarm, wie eine sichtbare und/oder hörbare Anzeige, aktiviert, wenn der Zwischenfahrzeugabstand zwischen dem nachfolgenden Fahrzeug und dem neuen vorausfahrenden Fahrzeug verletzt wird.

Erfindungsgemäß überwacht das nachfolgende Fahrzeug den Zwischenfahrzeugabstand zwischen ihm und vorausfahrenden Fahrzeugen, wie beispielsweise durch herkömmliche adaptive Fahrtradar- oder Lasersysteme. Das Einleiten eines neuen vorausfahrenden Fahrzeuges kann aus ungewöhnlichen Verände- rungen des Zwischenfahrzeugabstandes festgestellt. Beispielsweise können Änderungen in der Nachbarschaft von 5,0 Metern verwendet werden, um das Erfassen eines neuen vorausfahrenden Fahrzeuges anzuzeigen.

Erfindungsgemäß spricht die Verzögerungsfunktion invers auf den Zwischenfahrzeugabstand an, und die Dämpfung der Verzögerungsfunktion dämpft dieses inverse Ansprechverhalten darauf. Zusätzlich kann die Verzögerungsfunktion auch auf die Zeitänderungsrate des Zwischenfahrzeugabstandes und/oder die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeuges ansprechen. Es ist allgemein bevorzugt, obwohl es nicht notwendig ist, die Dämpfung der Verzögerungsfunktion auf den Zwischenfahrzeugabstandsausdruck zu begrenzen.

Die vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in dieser zeigt bzw. zeigen:
1 ein Blockdiagramm eines adaptiven Fahrtregelungssystems, das zur Ausführung der vorliegenden Erfindung geeignet ist,
2 eine schematische Darstellung von relativen Positionen eines vorausfahrenden, eines nachfolgenden und eines sich einordnenden Fahrzeuges, und
3 bis 5 Flußdiagramme, die Anweisungssätze darstellen, die von dem in 1 veranschaulichten Computer zur adaptiven Fahrt ausgeführt werden, um die Steuerung der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
Das nachfolgende Fahrzeug umfaßt ein adaptives Fahrtregelungssystem, wie es allgemein in 1 veranschaulicht ist. Das System weist einen herkömmlichen Fahrtcomputer 20 auf, der in Ansprechen auf herkömmliche, von einem Bediener betätigte Schalter, wie einen Ein-/Ausschalter, einen Einstellschalter, einen Wiederaufnahme/Beschleunigung-Schalter und einen Bremsschalter, arbeitet, die alle in der Vorrichtung als Fahrtschalter 22 dargestellt sind. Ein Schaltkreis zur Geschwindigkeitssignalaufbereitung 24 führt dem Fahrtcomputer 20 die Geschwindigkeit V_S des nachfolgenden Fahrzeuges zu, die aus einem aufbereiteten Rohgeschwindigkeitssignal abgeleitet wird, das die Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeuges anzeigt. Das Rohgeschwindigkeitssignal kann beispielsweise aus einer herkömmlichen Transduceranordnung für die Umdrehungsgeschwindigkeit stammen, wie einem Sensor mit variablem magnetischen Widerstand, der mit einem Zahnrad zusammenarbeitet, das mit der Ausgangswelle des Fahrzeuggetriebes rotiert. Der Fahrtcomputer 20 empfängt auch einen Geschwindigkeitsbefehl V_C von dem Computer zur adaptiven Fahrt 18. Der Fahrtcomputer verwendet den Geschwindigkeitsbefehl V_C und die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs in einer herkömmlichen Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit mit geschlossenem Regelkreis über eine Drosselsteuerung. Auch liefert der Fahrtcomputer 20 dem Computer zur adaptiven Fahrt 18 die Fahrzeuggeschwindigkeit V_S und die gewünschte von einem Bediener eingestellte Geschwindigkeit V_D.
Auch bildet der Computer zur adaptiven Fahrt 18, wie es veranschaulicht ist, mit einem Bremsensteuerungscomputer 26 und einem Radarcomputer 16 eine Schnittstelle. Vorzugsweise wird eine zusätzliche Bedienerschnittstellenbildung mittels einer Fahrerabstandseingabe 12 und eines Alarmmoduls 14 durchgeführt, wie dies später beschrieben wird. Der Bremsensteuerungscomputer 26 empfängt einen Verzögerungsbefehl D_C von dem Computer zur adaptiven Fahrt 18 und liefert dem Computer zur adaptiven Fahrt 18 ein Maß der Fahrzeuggeschwindigkeit V_O, das aus der Radgeschwindigkeitswahrnehmung abgeleitet wird. Die Radgeschwindigkeitswahrnehmung wird mittels eines Aufbereitungsschaltkreises für vier Radgeschwindigkeitssignale 28 durchgeführt, der vier individuelle, rohe Radgeschwindigkeitssignale verarbeitet, und zwar eines für jedes der vier Räder des Fahrzeuges. Die rohen Radgeschwindigkeitssignale können beispielsweise mittels bekannter Radgeschwindigkeitssensoren mit variablem magnetischen Widerstand geliefert werden. Alle vier aufbereiteten Signale werden dem Bremsensteuerungscomputer 26 geliefert und können dadurch beim Durchführen von Traktionsanwendungen, wie Antiblockierbrems- und Traktionssteuerung, verwendet werden, und können fortschrittliche Merkmale, wie eine aktive Brems- und Fahrzeuggiersteuerung umfassen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V_O, die dem Computer zur adaptiven Fahrtregelung 18 geliefert wird, wird als eine vorbestimmte Funktion aus den vier diskreten Radgeschwindigkeitssignalen abgeleitet. Der Bremsensteuerungscomputer liefert zusätzlich dem Radarcomputer 16 die Fahrzeuggeschwindigkeit V_O und eine gemessene Verzögerung D_M des nachfolgenden Fahrzeuges, die auch als eine vorbestimmte Funktion der vier diskreten Radgeschwindigkeitssignale abgeleitet wird. Ein beispielhafter Bremsensteuerungscomputer, der ABS- und Traktionssteuerungsfunktionen liefert und zur Anwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist kommerziell von Delphi Chassis Systems erhältlich und wird im allgemeinen als elektronisches Bremsen- und Traktionssteuerungsmodul (Electronic Brake and Traction Control Module) bezeichnet. Ebenso ist ein beispielhafter Bremsensteuerungscomputer, der zusätzliche fortschrittliche Steuerungsfunktionen liefert, die eine aktive Bremsensteuerung und Fahrzeuggiersteuerung umfassen, und zur Anwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet ist, kommerziell von Delphi Chassis Systems erhältlich und wird im allgemeinen als ICS II Integrated Chassis Controller bezeichnet.
Ein herkömmlicher Radarcomputer 16 liefert dem Computer zur adaptiven Fahrt 18 eine Vielfalt an Signalen, die mit einem im Weg vorausfahrenden Fahrzeug in Beziehung stehen. Ein Radarsensor 10 liefert Ausgangssignale an den Radarcomputer 16, der die Entfernung oder den Bereich R zwischen dem nachfolgenden und dem vorausfahrenden Fahrzeug, die Annäherungs- oder Relativgeschwindigkeit V_R zwischen dem vorausfahrenden und dem nachfolgenden Fahrzeug (die auch als die Bereichsrate bekannt ist) und die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeuges D_T ableitet. Die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeuges kann als eine Funktion der relativen Verzögerung zwischen dem nachfolgenden und dem vorausfahrenden Fahrzeug geliefert werden, die in dem Radarcomputer 16 aus dem Bereich R und der Bereichsrate V_R und der gemessenen Verzögerung D_M des nachfolgenden Fahrzeuges abgeleitet wird, die von dem Bremsensteuerungscomputer zugeführt wird.
Wie es vorher erwähnt wurde, wird eine zusätzliche bevorzugte Bedienerschnittstellenbildung mit dem Computer zur adaptiven Fahrt mittels der Fahrerabstandseingabe 12 und des Alarmmoduls 14 durchgeführt. Die Fahrerabstandseingabe 12 kann die Gestalt eines arretierenden oder kontinuierlich variablen Potentiometers annehmen, dessen von einem Bedie ner gesteuerte Einstellung einem gewünschten minimalen Zwischenfahrzeugabstand X_M und einer Bedienerreaktionszeit T_R entspricht. Das Alarmmodul 14 kann die beispielhafte Gestalt einer Fahrzeuginstrumentengruppe oder einer anderen sichtbaren Anzeigetafel und/oder einer hörbaren Alarmierungsvorrichtung annehmen, um vorbestimmte Informationen des adaptiven Fahrtregelungssystems zu dem Bediener des nachfolgenden Fahrzeuges zu befördern.
Der Fahrtcomputer 20, der Computer zur adaptiven Fahrt 18, der Radarcomputer 16 und der Bremsensteuerungscomputer 26 sind digitale Universalcomputer, die im allgemeinen einen Mikroprozessor, einen ROM (Nur-Lese-Speicher), einen RAM (Direktzugriffspeicher) und eine I/O-Vorrichtung (Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung) aufweisen, die A/D-Wandler (Analog/Digital-Wandler) und D/A-Wandler (Digital/Analog-Wandler) umfaßt. Jeder Computer weist einen Satz von residenten Programmanweisungen auf, die im ROM gespeichert sind und ausgeführt werden, um die jeweiligen Funktionen jedes Computers vorzusehen. Der Informationstransport zwischen den verschiedenen Computern wird vorzugsweise mittels serieller Datenverbindungen zwischen den Computern durchgeführt, während er in 1 schematisch als individuelle Datenleitungen veranschaulicht ist.
In 2 ist ein beispielhaftes Fahrzeugmanöver veranschaulicht, bei dem vor dem Manöver ein vorausfahrendes Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit V_T1 fährt. Ein nachfolgendes Fahrzeug, das in diesem Fall das Fahrzeug ist, das der Steuerung durch das adaptive Fahrtregelungssystem der beschriebenen Gattung unterworfen ist, fährt auf der gleichen Spur wie das vorausfahrende Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit V_O. Vor dem Manöver ist das nachfolgende Fahrzeug von dem vorausfahrenden Fahrzeug einen Zwischenfahrzeugabstand RNG_ALT entfernt. Ein sich einordnendes Fahrzeug, das mit einer Geschwindigkeit V_T2 fährt, führt aus einer benachbarten Spur ein Manöver durch, so daß es sich zwischen dem nachfolgenden und dem vorausfahrenden Fahrzeug einordnet. Das nachfolgende Fahrzeug ist nun von dem sich einordnenden Fahrzeug einen Zwischenfahrzeugabstand R entfernt. Das veranschaulichte und beschriebene Manöver ist durch eine ungewöhnliche Änderung des Zwischenfahrzeugabstandes gekennzeichnet. Die ungewöhnliche Änderung des Zwischenfahrzeugabstandes wird im wesentlichen durch RNG_ALT – R ausgedrückt. Wenn das vorausfahrende Fahrzeug von dem Radar nicht erfaßt wird, d.h. außerhalb des Erfassungsbereiches des Radars liegt, ist dann RNG_ALT im wesentlichen einem voreingestellten maximalen Wert äquivalent, der vorzugsweise den Radarerfassungsgrenzen entspricht.
Alternativ würde ein Fahrzeugmanöver, bei dem das sich einordnende Fahrzeug das Fahrzeug darstellt, das einer Steuerung durch ein adaptives Fahrtregelungssystem unterworfen ist, auch zu einer ungewöhnlichen Änderung des Zwischenfahrzeugabstandes führen, der im wesentlichen durch RNG_ALT- R ausgedrückt wird, jedoch stellt in diesem Fall RNG_ALT den Zwischenfahrzeugabstand vor dem Manöver zwischen dem sich einordnenden Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug (nicht veranschaulicht) oder den voreingestellten Maximalwert dar, und R stellt den Zwischenfahrzeugabstand nach dem Manöver zwischen dem sich einordnenden und dem vorausfahrenden Fahrzeug dar.
Gemäß einem Aspekt des Einschermanagements der vorliegenden Erfindung wird die Erfassung eines neuen im Weg vorausfahrenden Fahrzeuges, das sich von dem zuvor erfaßten vorausfahrenden Fahrzeug unterscheidet, festgestellt, indem ungewöhnliche Änderungen des Zwischen fahrzeugabstandes erkannt werden. Im wesentlichen wird angenommen, daß die Schnelligkeit einer Änderung des Zwischenfahrzeugabstandes nicht erhalten werden kann, es sei denn durch das relative Dazwischensetzen eines anderen Fahrzeuges in den Weg des nachfolgenden Fahrzeuges hinein. Das Auftreten einer ungewöhnlichen Änderung des Zwischenfahrzeugabstandes sorgt für das Erkennen eines neu erfaßten vorausfahrenden Fahrzeuges als ein "neues Ziel" für ein Interval, das ausreicht, ein Einscheren geeignet handzuhaben. Gemäß einer bevorzugten Detektierweise eines neuen Ziels, werden von dem Radarcomputer Bereichsdaten direkt analysiert, beispielsweise von einer Steuerschleifeniteration zur nächsten. Bei einer alternativen grundsätzlichen Detektierweise eines neuen Ziels können Bereichsratendaten von dem Radarcomputer analysiert werden. Jedoch können herkömmliche auf die Bereichsratendaten angewandte Filtertechniken eine grundsätzliche Detektion auf diese letztere Weise ausschließen.
In den 3 bis 5 sind Flußdiagramme gezeigt, die Sätze von Schritten oder Programmanweisungen zur Ausführung durch den Computer zur adaptiven Fahrt 18 von 1 darstellen. Die veranschaulichten Schritte bilden einen Teil eines größeren Anweisungssatzes, der von dem Computer zur adaptiven Fahrt beim Durchführen anderer adaptiver Fahrtregelungsfunktionen ausgeführt wird. Beispielsweise werden Initialisierungsschritte, die das Setzen von Zeitgliedern, Marken, Tabellen und Zeigern usw. umfassen ausgeführt, wenn der Computer zur adaptiven Fahrt zuerst eingeschaltet wird, wie zu Beginn eines Fahrzeugzündungszyklus. Danach wird eine Hintergrundschleife ausgeführt, die wiederholt ausgeführte Funktionen umfaßt, wie beispielsweise das Erfassen und Aufbereiten von Eingängen, das Bereitstellen von Ausgängen und das Aktualisieren von Zeitgliedern und Zählern.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden die in den Flußdiagrammen der 3 bis 5 veranschaulichten Schritte auf Echtzeitunterbrechungsbasis alle 50 msec ausgeführt. Es werden Arbeitsvariablenregister für den Zwischenfahrzeugabstand R, die Relativgeschwindigkeit V_R zwischen dem vorausfahrenden und dem nachfolgenden Fahrzeug (die auch als die Bereichsrate bekannt ist), die Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeuges V_O und die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeuges D_T bei Block 301 aus Eingangspuffern aktualisiert, die mit verschiedenen Raten gemäß der besonderen Datenquelle aktualisiert werden. Beispielsweise aktualisiert bei einer Ausführung der Radarcomputer 16 den Zwischenfahrzeugabstand R, die Relativgeschwindigkeit V_R und die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeuges D_T näherungsweise alle 100 msec, während der Bremsensteuerungscomputer 26 die Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeuges V_O näherungsweise alle 50 msec aktualisiert.
Als nächstes stellt Block 303 fest, ob die Geschwindigkeitssteuerung aktiviert ist, was eine weitere Ausführung von Programmanweisungen erfordert, welche die adaptiven Fahrtregelungsfunktionen der vorliegenden Erfindung betreffen. Wenn keine Fahrtregelung freigegeben ist, führen Blöcke 323 und 325 Programmschritte aus, um die Steuerung der Drossel und der Bremsen freizugeben, indem der Geschwindigkeitsbefehl V_C bzw. der Verzögerungsbefehl D_C auf Null gesetzt werden. Die Routine verläßt dann die Unterbrechung, um normale Hintergrundschleifenfunktionen fortzusetzen.
Wenn jedoch eine Fahrtregelung freigegeben ist, übergibt der Block 303 die Steuerung einem Block 304, bei dem ein Programmanweisungssatz ausgeführt wird, um festzustellen, ob das vorausfahrende Fahrzeug, wenn eines vorhanden ist, das von dem Radar erfaßt wird, das gleiche wie bei früheren Iterationen ist. Block 304 gibt eine NEUES-ZIEL-Marke zurück, die nur in dem Fall gesetzt wird, daß ein neues vorausfahrendes Fahrzeug von dem Radar erfaßt wird. Im allgemeinen wird ein neues Ziel erfaßt, wenn sich ein Fahrzeug von einer benachbarten Spur in den Radarweg zwischen dem nachfolgenden und dem vorausfahrenden Fahrzeug bewegt, oder wenn sich das vorausfahrende Fahrzeug in den Radarweg in eine benachbarte Spur bewegt und das Radar ein Fahrzeug der gleichen Spur erfaßt, das vor dem Spurwechsel vor dem vorausfahrenden Fahrzeug fuhr. Dies wird im allgemeinen zu einer Stufenänderung des Zwischenfahrzeugabstandes von mindestens einer Fahrzeuglänge führen. Der gleiche relative Effekt und die gleiche neue Zielbestimmung können von dem nachfolgenden Fahrzeug vorgenommen werden, das Spuren wechselt und ein neues vorausfahrendes Fahrzeug mit einem Zwischenfahrzeugabstand einfängt, der größer oder kleiner als derjenige bei dem früher erfaßten vorausfahrenden Fahrzeug vor dem Spurwechsel ist.
Es ist festzustellen, daß bestimmte Szenarien Spezialfälle bei einer neuen Zielbestimmung darstellen können. Beispielsweise kann das nachfolgende Fahrzeug Spuren hinter einem neuen vorausfahrenden Fahrzeug bei im wesentlichen dem gleichen Zwischenfahrzeugabstand wie bei dem zuvor erfaßten vorausfahrenden Fahrzeug vor dem Spurwechsel ändern. D.h., jede Stufenänderung des Zwischenfahzeugabstandes ist nicht signifikant genug in bezug auf die Kalibrierungen der Steuerung, die als ungewöhnlich erkannt werden sollen. Es ist wahrscheinlicher, daß derartige Szenarien in Systemen mit breiteren Winkelauflösungen oder Einfangwinkeln auftreten werden, wodurch Spurwechsel ohne einen Verlust eines vorausfahrenden Fahrzeuges vor dem Einfangen des nächsten vorausfahrenden Fahrzeuges auftreten können. Eine neue Zielbestimmung kann bei diesen Szenarien mittels einer Erfüllung von Bereichsratenänderungskriterien hergestellt werden. Deshalb können Szenarien, bei denen das nachfolgende Fahrzeug seinen Weg in eine benachbarte Spur ändert, wobei ein neues vorausfahrendes Fahrzeug mit einer unterschiedlichen Rate zu derjenigen des vorausfahrenden Fahrzeuges in der gerade verlassenen Spur fährt, die jedoch durch einen neuen Zwischenfahrzeugabstand gekennzeichnet sind, der selbst nicht signifikant genug ist, um als ein neues Zielereignis gemäß den Bereichskriterien erkannt zu werden, gemäß den Bereichsratenkriterien als neues Zielereignis erkannt werden. Wenn sowohl die Zwischenfahrzeugabstände als auch die Bereichsraten der beiden derart in benachbarten Spuren vorausfahrenden Fahrzeuge relativ zu dem nachfolgenden Fahrzeug eng angepaßt sind, kann es eine rein wissenschaftliche Betrachtung sein, festzustellen, daß weder ein neues Ziel erkannt werden kann, noch daß es vorteilhaft ist, zwischen den beiden Szenarien zu unterscheiden, die derart ähnliche Charakteristiken aufweisen. Zusätzlich können Systeme, die schmalere Winkelauflösungen oder Einfangwinkel aufweisen, wodurch Spurwechsel mit einem Verlust eines vorausfahrenden Fahrzeuges vor dem Einfangen des nächsten vorausfahrenden Fahrzeuges auftreten können, den Verlust/Einfang-Fortschritt wie ein Ereignis eines neuen Ziels inhärent lösen, wodurch die Bereichsrate auf der Grundlage der Erkennungsverarbeitung eines neuen Ziels überflüssig gemacht wird. Die Programmschritte, die eine beispielhafte neue Zielbestimmung auf der Grundlage ungewöhnlicher Ratenänderungen ausführen, sind in dem später beschriebenen Flußdiagramm von 4 detailliert dargestellt.
Nachdem Block 304 die NEUES-ZIEL-Marke zurückgegeben hat, führt Block 305 einen Programmanweisungssatz aus, um den gewünschten minimalen Zwischenfahrzeugabstand X_M und die Bedienerreaktionszeit T_R zu lesen. Als nächstes bestimmt Schritt 307 den Geschwindigkeitsbefehl V_C gemäß bekannten Verfahren einer adaptiven Fahrtregelung, die auf vorausfahrende Fahrzeuge reagiert. Beispielsweise stellt die adaptive Fahrtregelung, wie sie in den U.S. Patenten Nr. 5 014 200 A bzw. 5 173 859 A von Chundrlik et al. bzw. Deering, die dem Inhaber der vorliegenden Erfindung gehören, offenbart ist, beispielhafte bekannte Steuerungsverfahren bereit. Im allgemeinen funktionieren derartige Steuerungsverfahren wie herkömmliche Geschwindigkeitssteuerungssysteme, die bei der Abwesenheit eines vorausfahrenden Fahrzeuges eine von einem Bediener eingestellte Geschwindigkeit aufrechterhalten. Die Anwesenheit eines vorausfahrenden Fahrzeuges führt jedoch zur Anpassung der Fahrzeuggeschwindigkeit, um einen gesteuerten Zwischenfahrzeugabstand aufrechtzuerhalten, wenn das vorausfahrende Fahrzeug mit oder mit weniger als der eingestellten Geschwindigkeit fährt. Eine Verzögerung des Fahrzeuges wird mittels einer Drosselfreigabe gemäß einer befohlenen Fahrzeuggeschwindigkeit hergestellt.
Block 309 stellt die später beschriebenen Schritte von 5 dar, welche die gewünschte Verzögerung D_O des nachfolgenden Fahrzeuges gemäß dem Einschermanagement der vorliegenden Erfindung. berechnen. Block 311 wendet herkömmliche Hysteresetechniken auf die gewünschte Verzögerung D_O an, um zu einem Verzögerungsbefehl D_C für den Bremsensteuerungscomputer zu gelangen. Die auf die gewünschte Verzögerung D_O angewandte Hysterese verhindert vorteilhafterweise eine übermäßige Drossel- und Bremsenwechselwirkung. Zusätzlich dient die Hysterese dazu, Werte einer gewünschten Verzögerung D_O zu ignorieren, die signifikant unter einem vorbestimmten oder kalibrierten Wert für eine Verzögerung mit geschlossener Drossel auf ebener Straße liegen. Ein derartiger kalibrierter Wert, der erfolgreich umgesetzt worden ist, beträgt näherungswei se 0,5 m/s². Auch in der Situation, in der ein vorausfahrendes Fahrzeug nicht länger vorhanden ist, wie beispielsweise, wenn es sich in eine benachbarte Spur bewegt, wird der Verzögerungsbefehl D_C langsam auf Null verringert, um einen glatten Übergang zurück zur Drosselsteuerung vorzusehen.
Block 313 bestimmt, ob eine Verzögerung mittels einer Bremsensteuerung erwünscht ist, indem der Wert des Verzögerungsbefehls geprüft wird. Wenn der Verzögerungsbefehl D_C Null beträgt, ist keine Bremsensteuerung erwünscht, und es werden Schritte 319 und 321 ausgeführt. Dieser Zweig ist der gewünschte Weg, bei dem ein Einschermanöver bei einem vernünftigen Zwischenfahrzeugabstand mit im wesentlichen angepaßter Geschwindigkeit und begrenzter Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeuges bewirkt wird. Der Block 319 schickt dem Fahrtcomputer den zuvor berechneten Geschwindigkeitsbefehl V_C für eine herkömmliche Geschwindigkeitssteuerung mit geschlossenem Regelkreis, die auf die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs und den Geschwindigkeitsbefehl V_C wirkt. Ähnlich schickt der Block 321 dem Bremsensteuerungscomputer den Null-Verzögerungsbefehl D_C, um ein vollständiges Lösen der Betriebsbremsen zu bewirken. Wenn jedoch ein Nicht-Null-Wert für den Verzögerungsbefehl D_C gegenwärtig ist, werden Blöcke 315 und 317 ausgeführt. Der Block 315 schickt andererseits dem Fahrtcomputer einen Null-Geschwindigkeitsbefehl V_C, um eine vollständige Freigabe der Drosselsteuerung zu bewirken. Block 317 schickt dem Bremsensteuerungscomputer den zuvor berechneten Verzögerungsbefehl D_C, um das gewünschte Aufbringen der Betriebsbremsen zu bewirken.
In dem Flußdiagramm von 4 ist eine Reihe von beispielhaften Schritten zum Erkennen des Charakters eines vorausfahrenden Fahrzeuges ver anschaulicht. Der Zweck der Routine ist es, einen zeitlichen Indikator des Radars bereitzustellen, das ein neues Ziel erfaßt. Mit anderen Worten wird für ein vorbestimmtes Interval eine Anzeige eines neuen vorausfahrenden Fahrzeuges angezeigt, nach welchem das vorausfahrende Fahrzeug nicht länger als neu angezeigt wird.
Zuerst mit Block 70 beginnend, wird eine Bestimmung vorgenommen, ob der frühere Durchlauf durch die Routine die Anwesenheit eines vorausfahrenden Fahrzeuges durch das Radar erkannt hat. Dies wird bei der veranschaulichten Ausführungsform als eine Prüfung des Status einer ALTES-ZIEL-Marke durchgeführt. Ein gesetzter Zustand bei dem vorliegenden Beispiel zeigt die jüngere historische Anwesenheit eines vorausfahrenden Fahrzeuges innerhalb des Erfassungsbereiches des Radars an, während ein gelöschter oder rückgesetzter Status bei dem vorliegenden Beispiel die jüngere historische Abwesenheit eines vorausfahrenden Fahrzeuges innerhalb des Erfassungsbereiches des Radars anzeigt. Unter der Annahme, daß die frühere Iteration der Routine die Anwesenheit eines vorausfahrenden Fahrzeuges erkannte, wird Block 72 ausgeführt, um festzustellen, ob das Radar weiterhin ein vorausfahrendes Fahrzeug wahrnimmt. Dies kann leicht hergeleitet werden, indem geprüft wird, ob die Bereichsinformation (Zwischenfahrzeugabstandsinformation) innerhalb vorbestimmter Erfassungsgrenzen liegt. Wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug wahrgenommen wird, werden Schritte 74 und 76 ausgeführt, um jeweils die ALTES-ZIEL-Marke bzw. die NEUES-ZIEL-Marke zu löschen oder zurückzusetzen.
Wenn bei Entscheidungsblock 72 ein vorausfahrendes Fahrzeug wahrgenommen wird, wird Block 78 ausgeführt, bei dem die Änderung des Zwischenfahrzeugabstandes (RNG_DIFF) von einer Iteration zu einer weiteren als der Absolutwert der Differenz zwischen dem gegenwärtigen und dem jüngsten historischen Zwischenfahrzeugabstand R bzw. RNG_ALT berechnet wird. Als nächstes erkennt Block 80 aus der Größe der Änderung des Zwischenfahrzeugabstandes, ob eine ungewöhnliche Änderung aufgetreten ist. Dies wird durchgeführt, indem RNG_DIFF mit einem vorbestimmten kalibrierten Wert, 5,0 Meter in dem Beispiel, verglichen wird. Eine Änderung des Zwischenfahrzeugabstandes, die größer als der kalibrierte Wert ist, zeigt ein neu erfaßtes vorausfahrendes Fahrzeug an, was bei Schritt 88 das Setzen der NEUES-ZIEL-Marke und eine Initialisierung eines Intervalzählers für ein neues Ziel (ZÄHLER) mit einem vorbestimmten Wert (T_NEU) bewirkt. Sonst wird eine Änderung, die nicht größer als der kalibrierte Wert ist, das Setzen der NEUES-ZIEL-Marke umgehen. In beiden Fällen werden Schritte 90 und 92 ausgeführt, um die ALTES-ZIEL-Marke zu setzen bzw. den jüngsten historischen Zwischenfahrzeugabstand für die nächste Iteration als den gegenwärtigen Zwischenfahrzeugabstand zu aktualisieren.
Wenn bei Entscheidungsblock 70 die frühere Iteration der Routine die Abwesenheit eines vorausfahrenden Fahrzeuges feststellt, wird Block 82 ausgeführt, um festzustellen, ob das Radar nun ein vorausfahrendes Fahrzeug wahrnimmt. Dies kann wieder am leichtesten hergeleitet werden, indem geprüft wird, ob die Bereichsinformation (die Zwischenfahrzeugabstandsinformation) innerhalb vorbestimmter Erfassungsgrenzen liegt. Wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug wahrgenommen wird, werden Schritte 84 und 86 ausgeführt, um die ALTES-ZIEL bzw. NEUES-ZIEL-Marken zu löschen oder zurückzusetzen. Wenn jedoch ein vorausfahrendes Fahrzeug wahrgenommen wird, wird Block 88 das Setzen der NEUES-ZIEL-Marke, die ein neu erfaßtes vorausfahrendes Fahrzeug anzeigt, und eine Initialisierung des Intervalzählers für ein neues Ziel ZÄHLER mit dem vorbestimmten Wert T_NEU bewirken. Der Ausführung von Block 88 folgt die Ausführung der Schritte 90 und 92, um die ALTES-ZIEL-Marke zu setzen bzw. den jüngsten historischen Zwischenfahrzeugabstand für die nächste Iteration als den gegenwärtigen Zwischenfahrzeugabstand zu aktualisieren.
Im Anschluß an irgendwelche zuvor beschriebenen Flußdiagrammzweige von 4 wird bei Schritt 94 ein Verstreichen des Intervalls für ein neues Ziel geprüft. Wenn ZÄHLER äquivalent Null ist, wird festgestellt, daß das Interval für ein neues Ziel verstrichen ist, und Block 96 löscht die NEUES-ZIEL-Marke. Wenn das Interval für ein neues Ziel nicht äquivalent Null ist, ist das Interval für ein neues Ziel nicht verstrichen, und es wird von Block 98 ein Dekrementieren von ZÄHLER durchgeführt. Nachdem einer der Blöcke 96 oder 98 ausgeführt worden ist, wird die Routine verlassen und zu Block 304 in 3 zurückgesprungen.
In 5 ist ein Flußdiagramm genauer veranschaulicht, das Anweisungssätze darstellt, die von dem Computer zur adaptiven Fahrtregelung zur Bestimmung einer gewünschten Verzögerung für das nachfolgende Fahrzeug ausgeführt werden. Der Ausgang der Routine von 5 ist bei Block 309 in die Routine von 3 integriert, wie es zuvor beschrieben wurde. Die Berechnung einer geeigneten Verzögerungsantwort, um Einschermanöver eines Fahrzeugs handzuhaben, wird durch die in 5 veranschaulichten Schritte wie folgt durchgeführt. Zuerst wird eine Reihe von bedingten Schritten ausgeführt, um die Geeignetheit der Ausführung der Berechnungsanweisungen zu bestimmen, die allgemein durch Blöcke 411–427 dargestellt sind. Block 401 wird ausgeführt, um festzustellen, ob eine signifikante Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeuges D_T detektiert worden ist, indem sie mit einer vorbestimmten Schwelle D_TH verglichen wird. Die Schwelle kann ein einzelner kalibrierter Wert sein, beispielsweise 0,75 m/s². Wenn die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeuges D_T nicht signifikant ist, wird sie bei Schritt 405 auf einen Wert von Null gesetzt, und die Verarbeitung fährt bei Block 403 fort, sonst wird die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeuges D_T nicht verändert, bevor Block 403 ausgeführt wird. Es kann eine herkömmliche Hysterese auf die Schwelle angewandt werden, um zu gestatten, daß Werte verwendet werden, die kleiner als 0,75 m/s² sind, sobald die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeuges D_T 0,75 m/s² mit Werten überschritten hat, die kleiner als ein absolutes Minimum sind, beispielsweise 0,5 m/s², was immer bewirkt, daß die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeuges D_T bei Schritt 405 auf einen Wert von Null gesetzt wird. Bei Block 403 wird eine Prüfung vorgenommen, um festzustellen, ob sich die Fahrzeuge annähern oder entfernen. Der Bereich zwischen den Fahrzeugen kann zunehmen, wenn das vorausfahrende Fahrzeug verzögert, wobei die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeuges diejenige des nachfolgenden Fahrzeuges überschreitet. Wenn der Bereich zunimmt, wird Block 409 ausgeführt, um die gewünschte Verzögerung auf Null zu setzen und irgendeinen geeigneten Fahreralarm zu löschen oder zu bewirken, daß dieser gelöscht wird, wonach die verbleibenden Schritte in 5 umgangen werden und die Routine verlassen wird. Wenn jedoch der Bereich abnimmt, was anzeigt, daß das nachfolgende Fahrzeug sich dem vorausfahrenden Fahrzeug annähert, wird als nächstes in Block 407 eingetreten. Bei Block 407 wird eine Prüfung durchgeführt, um festzustellen, ob das vorausfahrende Fahrzeug ein herankommendes Fahrzeug ist. Dies wird durchgeführt, indem festgestellt wird, ob die Bereichsrate die Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeuges überschreitet. Stationäre Objekte werden eine Bereichsrate aufweisen, die der Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeuges äquivalent ist, während vorausfahrende Fahrzeuge, die den gleichen Richtungssinn wie das nachfolgende Fahrzeug aufweisen, eine Bereichsrate aufweisen werden, die kleiner als die Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeuges ist. Ein herankommendes Ziel wird deshalb zur Ausführung von Schritt 427 führen, um die gewünschte Verzögerung D_O auf eine vorbestimmte maximale Verzögerung D_MAX zu setzen und irgendeinen geeigneten Fahreralarm zu setzen, wonach die Routine verlassen wird. Wenn sich das nachfolgende Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug annähert und die Bereichsrate gleich oder kleiner als die Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeuges ist, wird Block 408 ausgeführt.
Block 408 stellt fest, ob die Bedingungen, die dem Erkennen eines neuen Ziels folgen, einen Eingriff der Einschersteuerung der vorliegenden Erfindung rechtfertigen. Bei Block 408 werden zwei Bestimmungen vorgenommen. Zuerst wird das Verstreichen des Intervalls für das neue Ziel, wie es im Status der NEUES-ZIEL-Marke ausgeführt ist, geprüft. Als zweites wird die Nähe des nachfolgenden Fahrzeuges nach dem Manöver zu dem vorausfahrenden Fahrzeug geprüft. Wenn das vorausfahrende Fahrzeug noch als neu betrachtet wird (d.h. das Intervall für das neue Ziel ist aktiv) und der Zwischenfahrzeugabstand eine vorbestimmte Einscherschwelle nicht überschreitet, wird angenommen, daß ein Management, das für das wahrgenommene Einschermanöver typisch ist, geeignet ist, und Block 412 wird ausgeführt. Wenn entweder das Intervall für das neue Ziel verstrichen ist oder der Zwischenfahrzeugabstand der vorbestimmten Einscherschwelle mindestens äquivalent ist, wird angenommen, daß keine besondere Einscherverarbeitung vorteilhaft ist.
Bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform berechnet das übliche adaptive Fahrtregelungsmanagement im wesentlichen einen Verzögerungsausdruck, der mittels einer geeigneten Drossel- oder Bremsensteue rung umgesetzt werden kann, wie es in bezug auf das Flußdiagramm von 3 beschrieben ist. Der Verzögerungsausdruck, wie er in dieser Ausführungsform bestimmt wird, umfaßt, unter anderen Erwägungen, ein inverses Ansprechverhalten der berechneten Verzögerung auf den Zwischenfahrzeugabstand.
Block 410, der von Block 408 aus ausgeführt wird, wenn die Bedingungen für ein Einscheren nicht erfüllt sind, setzt gemäß der üblichen Verzögerungsberechnung der vorliegenden Ausführungsform einen modusabhängigen minimalen gewünschten Zwischenfahrzeugabstand Y auf den gewünschten minimalen Zwischenfahrzeugabstand X_M. Andererseits setzt Block 412, der von Block 408 aus ausgeführt wird, wenn die Bedingungen für ein Einscheren erfüllt sind, gemäß einer Einscherverzögerungsberechnung der vorliegenden Ausführungsform den modusabhängigen gewünschten minimalen Zwischenfahrzeugabstand Y auf einen vorbestimmten adaptiven Einscherabstand (R_EINSCHER). Die vorbestimmte Einscherschwelle steht in einem direkten Zusammenhang mit Zwischenfahrzeugabständen, bei denen eine wesentliche Verzögerung ungeachtet der Charakteristiken der Annäherungsrate oder der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeuges befohlen werden würde. Im allgemeinen wird die berechnete Verzögerung aggressiver, je kleiner der Zwischenfahrzeugabstand wird. Dies ist der Fall aufgrund des Wunsches, Verzögerungsantworten zu schaffen, die invers mit dem Zwischenfahrzeugabstand in Beziehung stehen. Bei einem bestimmten Abstand, der dem gewünschten minimalen Zwischenfahrzeugabstand bei dem vorliegenden Beispiel entspricht, wird ein maximaler Verzögerungsbefehl ausgegeben. Da der Zwischenfahrzeugabstand nach dem Manöver sich dem gewünschten minimalen Zwischenfahrzeugabstand annähert, nimmt die Wahrscheinlichkeit von übermäßig aggressiven Verzögerungen in bezug auf minimale oder unwesentliche An näherungsraten oder Verzögerungen des vorausfahrenden Fahrzeuges zu. Deshalb ist die vorbestimmte Einscherschwelle bei dem Beispiel als der gewünschte minimale Zwischenfahrzeugabstand X_M gewählt, der um einen inkrementellen Abstandswert D_HYST erhöht wird. Wenn der Zwischenfahrzeugabstand nach dem Manöver nicht größer als die Einscherschwelle ist, wird deshalb der modusabhängige gewünschte minimale Zwischenfahrzeugabstand Y auf den adaptiven Einscherabstand R_EINSCHER eingestellt.
Der vorbestimmte adaptive Einscherabstand R_EINSCHER ist so gewählt, daß er kleiner als der gewünschte minimale Zwischenfahrzeugabstand X_M ist, der, wie es erwähnt wurde, normalerweise bei der Abwesenheit eines Einschermanövers angestrebt wird. Der adaptive Einscherabstand R_EINSCHER kann beispielsweise auf einen vorbestimmten Wert, wie 5,0 Meter, eingestellt werden, oder kann als eine vorbestimmte Funktion von X_M eingestellt werden, so daß er gemäß einer von einem Bediener gesteuerte Einstellung schwankt. Deshalb bewirkt der modusabhängige gewünschte minimale Zwischenfahrzeugabstand Y in Fällen von Einschermanövern eine gewünschte Dämpfung des inversen Ansprechverhaltens des Systems auf einen Zwischenfahrzeugabstand. Es ist jedoch anzumerken, daß andere Parameter, welche die Verzögerungsantwortcharakteristiken des Systems beeinflussen, nämlich bei dem vorliegenden Beispiel die Annäherungsrate und die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeuges, nicht verändert werden, was ein fortgesetztes Ansprechverhalten erster Ordnung auf diese Größen bewirkt.
Als nächstes führt Block 411 Berechnungen durch, um das zugeteilte Ausmaß von Annäherungsraum zu bestimmen, in dem die Verzögerung des nachfolgenden Fahrzeuges stattfinden kann. Dieses Ausmaß stimmt mit dem Bremsenreaktionsintervall T_B und dem modusabhängigen ge wünschten Zwischenfahrzeugabstand Y überein, der selbst einem von X_M und R_EINSCHER äquivalent ist. Der Zwischenfahrzeugabstand, wie er gemessen wird, ist der Ausgangsbasiswert, der um den modusabhängigen gewünschten minimalen Zwischenfahrzeugabstand Y, das Ausmaß des Zwischenfahrzeugabstandes, der während des Bremsenreaktionsintervalls gemäß einer Bereichsrate (Annäherungsrate) geschlossen wird, und die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeuges verringert wird. Der berechnete Wert NENNER wird bei Block 413 geprüft, um festzustellen, ob der Zwischenfahrzeugabstand, der am Ende des Bremsenreaktionsintervalls hochgerechnet wird, bei dem modusabhängigen gewünschten minimalen Zwischenfahrzeugabstand Y liegt oder diesen verletzt. Negative Werte, die für NENNER zurückgegeben werden, zeigen eine Verletzung an, und ein zurückgegebener Null-Wert zeigt an, daß der Zwischenfahrzeugabstand bei dem modusabhängigen gewünschten minimalen Wert liegt. Wenn NENNER kleiner oder gleich Null ist, reicht daher der Zwischenfahrzeugabstand nicht aus, um eine Verzögerung des nachfolgenden Fahrzeuges gemäß dem Ziel zu unterstützen, eine Verletzung des modusabhängigen gewünschten minimalen Zwischenfahrzeugabstandes Y zu verhindern, und es wird Block 427 aufgerufen, um die gewünschte Verzögerung D_O auf die vorbestimmte maximale Verzögerung D_MAX zu setzen und irgendeinen geeigneten Fahreralarm zu setzen.
Wenn mindestens etwas Zwischenfahrzeugabstand verfügbar ist, in dem eine Verzögerung des nachfolgenden Fahrzeuges durchgeführt werden kann, wird Block 415 ausgeführt, um eine erste Verzögerung des nachfolgenden Fahrzeuges D_O zu berechnen. D_O besteht aus einem Verzögerungsanpassungsausdruck D_T und einem inkrementellen Verzögerungsausdruck. NENNER, wie er zuvor berechnet wurde, erscheint als der Nenner des inkrementellen Verzögerungsausdruckes, und somit schwankt der Ausdruck invers zu diesem. Mit anderen Worten führt ein relativ kleiner Annäherungsraum zu relativ großen inkrementellen Verzögerungen und umgekehrt. Je näher sich das nachfolgende Fahrzeug im Anschluß an das Einschermanöver bei dem vorausfahrenden Fahrzeug befindet, desto größer wird der inkrementelle Verzögerungsausdruck sein. Jedoch ist das Ansprechverhalten des inkrementellen Verzögerungsausdruckes auf einen relativ kleinen Zwischenfahrzeugabstand gemäß der adaptiven Einscherabstands-R_EINSCHER-Substitution in den modusabhängigen gewünschten minimalen Zwischenfahrzeugabstand Y gedämpft worden. Der Einschluß der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeuges D_T in die Gleichung stellt sicher, daß für irgendeinen Wert einer inkrementellen Verzögerung die jeweiligen Geschwindigkeitsprofile der Fahrzeuge konvergieren. Blöcke 417 und 419 stellen als nächstes fest, ob die Konvergenz der Fahrzeuggeschwindigkeit bei der berechneten Verzögerung des nachfolgenden Fahrzeuges D_O bei einer positiven Geschwindigkeit auftritt, oder nehmen einen anderen Weg, wenn das nachfolgende Fahrzeug eine Geschwindigkeit von Null erreicht, bevor das vorausfahrende Fahrzeug eine Geschwindigkeit von Null erreicht. Die Zeiten, die das vorausfahrende und das nachfolgende Fahrzeug benötigen, um eine Geschwindigkeit von Null zu erreichen, werden jeweils bei T_T bzw. T_O bei Block 417 berechnet. Block 419 vergleicht dann die beiden Zeiten, um die hochgerechnete Reihenfolge zu bestimmen, mit der die Fahrzeuge die Geschwindigkeit von Null bei den jeweiligen Verzögerungen erreichen, wie sie bestimmt wurden.
Wenn hochgerechnet wird, daß das vorausfahrende Fahrzeug die Geschwindigkeit von Null nach dem nachfolgenden Fahrzeug erreicht, wird bestimmt, daß die erste berechnete Verzögerung D_O ausreicht, um zu verhindern, daß sich die Fahrzeuge noch näher als der modusabhängige gewünschte minimale Zwischenfahrzeugabstand Y annähern. Tatsächlich ist die Zeit, bei der die Geschwindigkeiten passen, die Zeit, bei welcher der Zwischenfahrzeugabstand bei einem Minimum liegt, das dem modusabhängigen gewünschten minimalen Zwischenfahrzeugabstand Y entspricht. Der End- oder Zwischenfahrzeugabstand bei Stillstand wird jedoch größer als der modusabhängige gewünschte minimale Zwischenfahrzeugabstand Y sein, weil, nachdem die Geschwindigkeiten passen, sich der Abstand öffnet, da die Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeuges unter der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeuges liegt.
Wenn hochgerechnet wird, daß das vorausfahrende Fahrzeug die Geschwindigkeit von Null vor dem nachfolgenden Fahrzeug erreicht, berechnet Block 421 eine zweite Verzögerung des nachfolgenden Fahrzeuges D_O, um zu bewirken, daß der End- oder Zwischenfahrzeugabstand bei Stillstand der modusabhängige gewünschte minimale Zwischenfahrzeugabstand Y ist. Alternativ kann ggf. Y durch den Endzwischenfahrzeugabstand ersetzt werden.
In beiden Fällen, in denen die erste oder die zweite berechnete Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeuges nach Block 419 aktiv bleibt, stellt Block 423 als nächstes fest, ob die berechnete Verzögerung eine vorbestimmte maximale Verzögerung D_MAX überschreitet, die im allgemeinen eine festgelegte Kalibrierungsgrenze oder alternativ eine variable Grenze darstellt, die einer von einem Bediener gesteuerten Einstellung entspricht. Eine berechnete Verzögerung des nachfolgenden Fahrzeuges, die gleich D_MAX ist oder überschreitet, führt dazu, daß in Block 427 D_O auf die maximale Grenze gesetzt wird und Block 429 irgendeinen geeigneten Fahreralarm setzt. Wenn andererseits die berechnete Verzögerung D_O innerhalb der vorbestimmten Verzögerungsgrenze liegt, stellt Block 424 fest, ob eine Einschersituation aktiv ist. Wenn die NEUES-ZIEL-Marke gesetzt ist, und der Zwischenfahrzeugabstand die vorbestimmte Einscherschwelle verletzt, wird mit anderen Worten angenommen, daß eine Einschersituation aktiv ist, und es wird Block 429 ausgeführt, um irgendeinen geeigneten Fahreralarm zu aktivieren. Ein Alarm dieser Natur informiert den Bediener, daß nun ein relativ nahes, sich langsamer bewegendes Fahrzeug vorausfährt, und das die Systemansprechcharakteristiken von den Ansprechcharakteristiken vor dem erkannten Eintritt verändert worden sind. Dem Bediener wird dadurch die potentielle Erwünschtheit eines manuellen Eingriffes bewußt gemacht, sollte er entscheiden, daß ein Eingriff vernünftig ist. Der Alarm ist auch in bestimmten Situationen vorteilhaft, in denen ein Zielfahrzeug von dem Radar fallen gelassen und dann wieder eingefangen wird und dadurch als ein neues Ziel erkannt wird. Beispielsweise kann ein Verlust und ein Wiedereinfangen eines vorausfahrenden Fahrzeuges innerhalb der zuvor beschrieben Einscherschwelle zu einer plötzlichen Verringerung der Verzögerung führen, wenn das vorausfahrende Fahrzeug wiedereingefangen wird und die Situation als eine Einschersituation erkannt wird. Derartige Verlust/Wiedereinfang-Situationen können beispielsweise aufgrund der plötzlichen Änderungen und des Wiedererreichens der Höhe des nachfolgenden Fahrzeuges auftreten, wenn Schlaglöchern begegnet wird, die stark genug sind, eine wesentliche Radarenergie zeitweilig von dem vorausfahrenden Fahrzeug weg abzulenken.
Wenn bei Block 424 keine Einschersituation angezeigt wird, löscht Block 425 jegliche Fahreralarme. Die Routine von 5 springt bei Block 309 zur Routine von 3, wobei die berechnete Verzögerung D_O zur Anwendung auf den Bremsensteuerungscomputer zurückgegeben wird, wie es beschrieben wurde.
Zusammengefaßt spricht ein Fahrzeug, das ein adaptives Fahrtregelungssystem mit einer aktiven Verzögerungssteuerung aufweist, auf das Einfangen von neuen im Weg befindlichen Fahrzeugen an, die einen vorbestimmten Zwischenfahrzeugabstand X_M verletzen, und dämpft unnötig aggressive Verzögerungsantworten D_O. Neue im Weg befindliche Fahrzeuge können durch ungewöhnliche Änderungen des Zwischenfahrzeugabstandes R identifiziert werden. Die Verzögerungsantwort des Systems auf eine gesteuerte Fahrzeugannäherungsrate V_R und eine Verzögerung eines neuen im Weg befindlichen Fahrzeuges D_T bleiben vorzugsweise ungedämpft.

Claims

Verfahren zur Handhabung einer Verzögerung eines nachfolgenden Fahrzeuges, das ein adaptives Fahrtregelungssystem aufweist, das zur aktiven Verzögerung des nachfolgenden Fahrzeuges gemäß einer vorbestimmten Verzögerungsfunktion von einem Zwischenfahrzeugabstand zwischen dem nachfolgenden Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug in dem Weg des nachfolgenden Fahrzeuges ausgebildet ist, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt, daß das Einleiten eines neuen vorausfahrenden Fahrzeuges in den Weg des nachfolgenden Fahrzeuges erkannt wird (70, 72, 78, 80, 88), daß im Anschluß an das Einleiten des neuen vorausfahrenden Fahrzeuges ein neuer Zwischenfahrzeugabstand bestimmt wird (92), daß die Verzögerungsfunktion gegenüber der bei Abwesenheit eines Einschermanövers vorgesehenen Verzögerungsfunktion gedämpft wird, wenn der neue Zwischenfahrzeugabstand einen vorbestimmten Zwischenfahrzeugabstand nicht überschreitet (408, 412, 411, 413, 415, 417, 419, 421), wobei die vorbestimmte Verzögerungsfunktion invers auf den Zwischenfahrzeugabstand anspricht und der Schritt des Dämpfens der vorbestimmten Verzögerungsfunktion umfaßt, daß das inverse Ansprechverhalten der Verzögerungsfunktion auf den Zwischenfahrzeugabstand als Funktion eines vorbestimmten gewünschten minimalen Zwischenfahrzeug abstandes (X_M) gedämpft wird (412, 411, 415, 421), welcher gemäß einer Bedienereinstellung bestimmt wird.
Verfahren zur Handhabung einer Verzögerung eines nachfolgenden Fahrzeuges nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Dämpfens der Verzögerungsfunktion ferner nur für ein vorbestimmtes Intervall wirksam ist (94, 98, 96, 408, 410), das dem Erkennen des Einleitens des neuen vorausfahrenden Fahrzeuges in den Weg des nachfolgenden Fahrzeuges folgt.
Verfahren zur Handhabung einer Verzögerung eines nachfolgenden Fahrzeuges nach Anspruch 1, das ferner den Schritt umfaßt, daß ein Fahreralarm aktiviert wird, wenn der neue Zwischenfahrzeugabstand den vorbestimmten Zwischenfahrzeugabstand nicht überschreitet (424, 429).
Verfahren zur Handhabung einer Verzögerung eines nachfolgenden Fahrzeuges nach Anspruch 1, bei dem die vorbestimmte Verzögerungsfunktion invers auf den Zwischenfahrzeugabstand (R) anspricht und auf mindestens einen Parameter anspricht von (a) einer Zeitänderungsrate des Zwischenfahrzeugabstandes (V_R·T_B) und (b) einer Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeuges (0,5 D_T·T_B ²), und bei dem der Schritt des Dämpfens der vorbestimmten Verzögerungsfunktion umfaßt, daß nur das inverse Ansprechverhalten der Funktion auf den Zwischenfahrzeugabstand gedämpft wird (412).