DE19848824A1

DE19848824A1 - System und Verfahren für das Steuern der Distanz eines Fahrzeuges zum vorausfahrenden Fahrzeug für ein Automobil das mit dem System und dem Verfahren ausgerüstet ist

Info

Publication number: DE19848824A1
Application number: DE19848824A
Authority: DE
Inventors: Akira Higashimata
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-10-23
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 1999-05-06
Anticipated expiration: 2018-10-23
Also published as: JPH11123952A; JP3518286B2; US6256573B1; DE19848824B4

Description

Der Inhalt der Anmeldung Nr. Heisei 9-290795, mit einem Ein reichungsdatum vom 23. Oktober 1997 in Japan wird hier durch Bezugnahme eingeschlossen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren für das Steuern einer Distanz zwischen Fahrzeugen in Bezug auf ein vorausfahrendes Fahrzeug (das heißt, ein vorhergehendes Fahrzeug), die für ein Automobil (nachfolgend als Systemfahrzeug bezeichnet), das mit dem System und dem Verfahren ausgerüstet ist, anwendbar sind, das dem vorausfah renden Fahrzeug unter Beibehaltung einer konstanten (sicheren) Distanz zwischen den Fahrzeugen folgen kann.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

Eine japanische Patentanmeldung mit der ersten Veröffentli chungsnummer Heisei 8-282330, veröffentlicht am 29. Oktober 1996 gibt beispielhaft ein früher vorgeschlagenes System für das Steuern der Distanz zwischen Fahrzeugen zum vorausfahren den Fahrzeug für das Systemfahrzeug an, in welchem eine Rück koppelungssteuerungsverstärkung einer Steuerung für die Di stanz zwischen den Fahrzeugen im Steuersystem für die Distanz zwischen den Fahrzeugen so vermindert wird, so daß sie das Systemfahrzeug gemäßigt beschleunigt oder verzögert, wenn ei ne gemessene Distanz zwischen den Fahrzeugen relativ lang (groß) ist, und vergrößert wird, um das Systemfahrzeug schnell zu beschleunigen oder zu verzögern, wenn die gemes sene Distanz zwischen den Fahrzeugen relativ kurz (klein) ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Im vorher vorgeschlagenen Steuersystem für die Distanz zwi schen Fahrzeugen antwortet das Systemfahrzeug, wenn eine all gemeine Zeitdauer in der Größenordnung von einer Sekunde oder zwei Sekunden, während der das Systemfahrzeug fährt, um dem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen, wenn die Distanz kurz ist, auf eine Bewegung des vorausfahrenden Fahrzeuges mit ei ner übertriebenen Empfindlichkeit reagiert, so daß es für die Insassen des Systemfahrzeuges unbequem wird, da die große (relativ hohe) Steuerungsverstärkung festgesetzt wird, wenn das Systemfahrzeug in dem Zustand fährt, wenn es einem vor aus fahrenden Fahrzeug folgt.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein verbessertes System und ein Verfahren für das Steuern der Distanz zwischen Fahrzeugen zum vorausfahrenden Fahrzeug für das Systemfahrzeug zu liefern, das mit dem System und dem Verfahren ausgerüstet ist, in welchem eine Steuerungsverstär kung modifiziert wird, um eine gemäßigte Ansprecheigenschaft mit einer passenden Empfindlichkeit auf die Bewegung des vor ausfahrenden Fahrzeuges zu liefern, wenn das Systemfahrzeug in den Zustand tritt, daß es einem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, das heißt, das Systemfahrzeug bewegt sich auf einem Verkehrsweg, um einem vorausfahrendem Fahrzeug mit einem Zielwert der Distanz zwischen den Fahrzeugen zum vorausfah renden Fahrzeug zu folgen, der sich sogar im Bereich der re lativ kurzen Distanz zwischen den Fahrzeugen befindet.

Die oben beschriebene Aufgabe kann erreicht werden, indem ein System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, bereitgestellt wird. Das System umfaßt: einen ersten Detektor für das Messen einer Distanz zwischen den Fahrzeugen vom Systemfahrzeug zum vor ausfahrenden Fahrzeug, das vor dem Systemfahrzeug herfährt; einen zweiten Detektor zur Messung einer Geschwindigkeit des Systemfahrzeuges; eine Bestimmungsvorrichtung für die Bestim mung, ob das Systemfahrzeug so fährt, daß es dem vorausfah renden Fahrzeug mit einem Zielwert der Distanz zwischen den Fahrzeugen folgt; eine Steuervorrichtung für eine Distanz zwischen den Fahrzeugen, die ein Steuersystem aufweist, für das Durchführen einer Rückkoppelungssteuerung des gemessenen Wertes der Distanz zwischen den Fahrzeugen zu dessen Zielwert und für das Ausgeben eines Zielwertes der Geschwindigkeit des Systemfahrzeuges, wobei eine Steuerungsverstärkung des Rück koppelungssteuersystem gemäß dem erkannten Wert der Distanz zwischen den Fahrzeugen und dem Ergebnis einer Bestimmung durch die Bestimmungsvorrichtung modifiziert wird; und eine Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung für das Steuern einer Bremskraft und einer Antriebskraft des Systemfahrzeuges, so daß der gemessene Wert der Geschwindigkeit des Systemfahrzeu ges mit dem Zielwert der Geschwindigkeit des Systemfahrzeuges in Übereinstimmung gebracht wird.

Die oben beschriebene Aufgabe kann auch erreicht werden durch das Bereitstellen eines Verfahrens für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird. Das Verfahren umfaßt die folgenden Schritte: a) Messen einer Distanz zwischen den Fahrzeugen vom Systemfahrzeug zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, das vor dem Systemfahrzeug herfährt; b) Bestimmen der Geschwindigkeit des Systemfahr zeuges; c) Bestimmen, ob das Systemfahrzeug fährt, um dem vorausfahrenden Fahrzeug mit einem Zielwert der Distanz zwi schen den Fahrzeugen zu folgen; d) Bereits teilen eines Steu ersystems für das Durchführen einer Rückkoppelungssteuerung des gemessenen Wertes der Distanz zwischen den Fahrzeugen auf deren Zielwert; e) Ausgeben eines Zielwertes der Geschwindig keit des Systemfahrzeuges, wobei eine Steuerverstärkung des Rückkoppelsteuersystems gemäß dem gemessenen Wert der Distanz zwischen den Fahrzeugen und einem Ergebnis einer Bestimmung in Schritt c) modifiziert wird; und f) Steuern einer Brems kraft und einer Antriebskraft des Systemfahrzeuges, um einen gemessenen Wert der Systemfahrzeuggeschwindigkeit in Überein stimmung mit dem Zielwert der Geschwindigkeit des Systemfahr zeuges zu bringen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1A ist eine schematische Seitenansicht eines Automobils, auf das das System für das Steuern einer Distanz zwischen Fahrzeugen zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, das vorne vor aus fährt, in einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist;

Fig. 1B ist ein Schaltungsblockdiagramm einer in Fig. 1A ge zeigten Steuerung;

Fig. 2 ist ein funktionelles Blockdiagramm des Systems für das Steuern einer Distanz zwischen Fahrzeugen zum vorausfah renden Fahrzeug in der bevorzugten Ausführungsform, die in den Fig. 1A und 1B gezeigt ist;

Fig. 3 ist ein funktionelles-Blockdiagramm einer Steuerung der Distanz zwischen Fahrzeugen und einer Steuerung für die Systemfahrzeuggeschwindigkeit, die in die Steuerung im Steu ersystem für die Distanz zwischen den Fahrzeugen, das in den Fig. 1A und 1B gezeigt ist, eingefügt ist;

Fig. 4A, 4B und 4C sind kennzeichnende Kurven, die normale Steuerungsbeispiele von ω_n, fd (erste Steuerverstärkung) und fv (zweite Steuerverstärkung), die in der in Fig. 3 gezeigten Steuerung für die Distanz zwischen den Fahrzeugen verwendet werden, darstellen;

Fig. 5 ist ein Betriebsflußdiagramm für das Modifizieren der Steuerverstärkungen, die in der Steuerung ausgeführt wird, in der bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfin dung, die in den Fig. 1A und 1B gezeigt ist.

Fig. 6 ist ein anderes Betriebsflußdiagramm für das Erläutern eines Unterprogrammes, das in Schritt S1 in Fig. 5 ausgeführt wird.

Fig. 7A und 7B sind kennzeichnende Kurven, die Beispiele von Variationen von ω_n zeigen, die verwendet werden, um die ersten und zweiten Steuerverstärkungen fd und fv eines Rück koppelsteuersystems der in Fig. 2 gezeigten Steuerung für die Distanz zwischen Fahrzeugen zu berechnen.

Fig. 8A, 8B, 8C, 8D, 8E, 8F, 8G und 8H und Fig. 9A, 9B, 9C, 9D, 9E, 9F, 9G und 9H sind kennzeichnende Kurven, die ei ne Systemfahrzeuggeschwindigkeit V (km/h), eine Distanz zwi schen den Fahrzeugen L (m); eine relative Geschwindigkeit dV (m/s) und eine Beschleunigung/Verzögerung (m/ss) als Ergeb nisse von Simulationen zeigen, wenn die Geschwindigkeit V_T eines vorausfahrenden Fahrzeuges variiert wird.

BESTE ART UND WEISE FÜR DAS AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Es wird nun nachfolgend Bezug genommen auf die Zeichnungen, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu er leichtern.

Fig. 1A zeigt eine erläuternde Ansicht eines Automobils (das ist ein Systemfahrzeug), auf das das System für das Steuern einer Distanz zwischen Fahrzeugen zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, das vor dem Systemfahrzeug herfährt, in einer be vorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.

In Fig. 1A ist ein Sensorkopf 1 der Distanz zwischen Fahrzeu gen ein Sensorkopf des Radar-Typs, so daß ein Laserstrahl über einen vorgegebenen Abtastwinkel in Breitenrichtung des Systemfahrzeuges gelenkt wird, und die reflektierten Strahlen von einem oder mehreren darin befindlichen Objekten im allge meinen in einer vorderen Meßzone, die durch den Abtastwinkel bestimmt wird, empfangen werden, um die Objekte, beispiels weise ein vorausfahrendes Fahrzeug, zu erkennen. Es sei ange merkt, daß eine elektromagnetische Welle oder eine Ultra schallwelle statt des Laserstrahls verwendet werden kann.

Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 2, der an einer Ausgangs achse eines Automatikgetriebes 4 angebracht ist, gibt ein Im pulszugsignal aus, dessen Periode gemäß einer Umdrehungsge schwindigkeit der Ausgangsachse des automatischen Getriebes verläuft.

Ein Drosselklappenbetätiger 3 (der beispielsweise durch einen Gleichstrommotor gebildet wird), betätigt ein Drosselventil eines Motors, der mit dem automatischen Getriebe 4 verbunden ist, so daß es in Erwiderung auf ein Drosselventilöffnungs winkelsignal geöffnet oder geschlossen wird, um die Ein saugluftmenge, die in den Motor geliefert wird, einzustellen, um eine Motorausgangsdrehkraft einzustellen. Das automatische Getriebe 4 variiert ein Zahnradverschiebeverhältnis gemäß ei ner Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motorausgangsdrehkraft. Ein Bremssystem 6 dient zur Entwicklung einer Bremskraft, die auf das in Fig. 1A gezeigte Fahrzeug angewandt werden soll.

Eine Steuerung 5 umfaßt einen Mikrocomputer und seine peri phere Schaltung. Der Mikrocomputer der Steuerung 5 umfaßt, wie das in Fig. 1B gezeigt ist, eine CPU (Zentrale Verarbei tungseinheit) 5b, ein ROM (Nur-Lese-Speicher) 5d, ein RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 5c, einen Eingabeanschluß 5a, einen Ausgabeanschluß 5e und einen gemeinsamen Bus.

Fig. 2 zeigt eine Softwarestruktur der Steuerung 5, das ist ein funktionelles Blockdiagramm des Steuersystem der Distanz zwischen Fahrzeugen in der bevorzugten Ausführungsform.

In Fig. 2 mißt ein Meßblock 11 eine Zeitdauer von einer Zeit, zu der der Laserstrahl gescannt und in die vordere Meßzone übertragen wird, zu einer Zeit, in der die reflektierten Strahlen von den Objekten empfangen werden, um eine Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen eines der Objekte, das das voraus fahrende Fahrzeug darstellt, zu berechnen. Es sei angemerkt, daß wenn eine Vielzahl von vorausfahrenden Fahrzeugen vorhan den sind, eines der vorausfahrenden Fahrzeuge spezifiziert und danach die Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen zum spezi fizierten vorausfahrenden Fahrzeug berechnet werden muß.

Ein Verfahren zum Auswählen eines der vorausfahrenden Fahr zeuge aus den Objekten ist wohl bekannt. Beispielsweise be schreibt ein US-Patent Nr. 5,710,565, das am 20. Januar 1998 erteilt wurde, das Verfahren des Auswählens des vorausfahren den Fahrzeuges aus der Vielzahl der den Strahl reflektierten Objekte (dessen Inhalt wird hiermit durch Bezugnahme einge schlossen).

Ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Signalverarbeitungsblock 21 mißt die Periode des Pulszugsignals vom Fahrzeuggeschwindigkeits sensor 2, um die Geschwindigkeit Vs des Systemfahrzeuges zu messen.

Ein Steuerungsblock 50 für das Nachfolgen des vorausfahrenden Fahrzeuges umfaßt einen Berechnungsblock 501 für die relative Geschwindigkeit, eine Steuerung 502 für die Distanz zwischen den Fahrzeugen, und einen Einstellblock 503 für die Zieldi stanz zwischen den Fahrzeugen, und berechnet eine Zieldistanz L_T* zwischen den Fahrzeugen und eine Zielfahrzeuggeschwindig keit V* auf der Basis der gemessenen Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen vom Meßblock 11 für die Distanz zwischen den Fahr zeugen und der gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit Vs vom Si gnalverarbeitungsblock 21 für die Fahrzeuggeschwindigkeit.

Der Steuerblock 502 für die Distanz zwischen den Fahrzeugen berechnet eine Ziel-Systemfahrzeuggeschwindigkeit V*, um den gemessenen Wert der Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen in Übereinstimmung mit dem Zielwert L_T* der Distanz zwischen den Fahrzeugen unter Berücksichtigung der berechneten relativen Geschwindigkeit ΔV zu bringen.

Weiterhin stellt der Einstellblock 503 der Zieldistanz zwi schen den Fahrzeugen den Zielwert L_T* der Distanz zwischen den Fahrzeugen gemäß der Systemfahrzeuggeschwindigkeit Vs oder der Geschwindigkeit V_T des vorausfahrenden Fahrzeuges ein.

Weiterhin stellt der Einstellblock 503 der Zieldistanz zwi schen den Fahrzeugen die Zieldistanz L_T* zwischen den Fahr zeugen gemäß der Systemfahrzeuggeschwindigkeit Vs oder der Geschwindigkeit V_T des vorausfahrenden Fahrzeuges ein.

Eine Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung 51 steuert den Öff nungswinkel des Motordrosselventils über den Drosselventilbe tätiger 3, das Übersetzungsverhältnis des automatischen Ge triebes 4 und der Bremskraft des Bremssystems 6, um die Sy stemfahrzeuggeschwindigkeit Vs in Übereinstimmung mit dem Zielfahrzeuggeschwindigkeitswert V* zu bringen, der durch den Steuerungsblock 50 für das Nachfolgen des vorausfahrenden Fahrzeuges berechnet wird.

Als nächstes wird nachfolgend hauptsächlich ein System der Steuerung der Distanz zwischen Fahrzeugen, nämlich der Steue rungsblock 50 für die Steuerung der Distanz zwischen Fahrzeu gen im Hinblick auf das vorausfahrende Fahrzeug im System für das Steuern der Distanz zwischen den Fahrzeugen zum voraus fahrenden Fahrzeug in der bevorzugten Ausführungsform be schrieben.

Der Steuerungsblock 50 für die Distanz zwischen den Fahrzeu gen, der in Fig. 2 gezeigt ist, kann als einer eines Systems mit einem Eingang und zwei Ausgängen angesehen werden, das den Zielwert der Distanz L_T* zwischen den Fahrzeugen und die relative Geschwindigkeit ΔV durch eine einzige Eingabe (Zielfahrzeuggeschwindigkeit V*) steuert. Somit ist dieses Rückkoppelsteuersystem unter Verwendung einer Zustandsrück kopplung (Regler) gestaltet.

Das heißt, Zustandsvariable x₁ und x₂ dieses Rückkoppelsteu ersystems werden in zwei unten beschriebenen Gleichungen (1) und (2) definiert.

x₁ = V_T - V_S (1),

wobei V_T eine Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeuges bezeichnet.

x₂ = L_T* - L_T (2).

Zusätzlich wird eine Steuereingabe, nämlich die Ausgabe die ses Rückkoppelsteuersystem mit ΔV* bezeichnet und in einer Gleichung (3) definiert:

ΔV* = V_T - V* (3).

Die Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen ist gegeben durch

L_T = ∫ (V_T - V_S)dt + L₀ (4),

wobei L₀ einen Anfangs wert der Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen bezeichnet.

In einem Fahrzeuggeschwindigkeitsservosystem, das heißt, der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung 51, kann eine tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit Vs in einer genäherten Form zur Ziel fahrzeuggeschwindigkeit V* in einer Annäherung erster Ordnung durch eine Gleichung (5) angegeben werden, die in Tabelle 1 zitiert ist.

In der Gleichung (5) bezeichnet τv eine Zeitkonstante des Fahrzeugservosystems und S bezeichnet eine komplexe Variable, das ist ein Operator der Laplace-Transformation.

Wenn man annimmt, daß die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeuges V_T konstant ist, kann eine Gleichung (6), die in Tabelle 2 zitiert ist, aus den Gleichungen (1), (3) und (5) gebildet werden.

Weiterhin kann, wenn die Zieldistanz L* zwischen den Fahrzeu gen konstant ist, eine Gleichung (7), die in Tabelle 3 zi tiert ist, gemäß den zwei Gleichungen (2) und (4) erhalten werden.

Somit kann eine Gleichung des Systemzustands in einer Glei chung (8), die in Tabelle 4 zitiert ist, beschrieben werden.

Im System, dessen Zustandsgleichung als die Gleichung (8) ausgedrückt wird, wird eine gesteuerte Eingabe durch eine Gleichung (9) angegeben, die in Tabelle 5 zitiert ist.

Zusätzlich kann eine Zustandsgleichung eines gesamten Rück koppelungssteuersystems, in welchem eine Zustandsrückkoppe lung durchgeführt wird, in einer Gleichung (10) dargestellt werden, die in Tabelle 5 zitiert ist.

In der Gleichung (10) kann eine Gleichung (11), die in Tabel le 5 zitiert wird, ersetzt werden.

Eine kennzeichnende Gleichung des gesamten Rückkoppelsteuer systems kann in eine Gleichung (12) eingeführt werden, die in Tabelle 5 zitiert ist.

Auf der Basis einer Übertragungseigenschaft des gesamten oben beschriebenen Geschwindigkeitsservosystems werden eine erste Steuerverstärkung fd und eine zweite Steuerverstärkung fv so festgesetzt, daß die Eigenschaften, um die Distanz L_T zwi schen den Fahrzeugen auf die Zieldistanz L_T* konvergieren zu lassen, und die relative Geschwindigkeit ΔV nach Null konver gieren zu lassen, die gewünschten Formen annehmen.

Das heißt, die ersten und die zweiten Steuerverstärkungen fd und fv werden unter Verwendung einer Gleichung (13), die in Tabelle 7 zitiert ist, festgesetzt.

Somit wird die erste Steuerverstärkung fd in einer Gleichung (15) ausgedrückt, die in Tabelle 6 zitiert ist, und die zwei te Steuerverstärkung fv wird in einer Gleichung (14) ausge drückt, die in Tabelle 7 zitiert ist.

Der Steuerungsblock 502 der Distanz zwischen den Fahrzeugen der Steuerung 50 des vorausfahrenden Fahrzeuges berechnet die Zielfahrzeuggeschwindigkeit V* für das Systemfahrzeug, das hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug herfährt (dem vorausfah renden Fahrzeug nachfolgt), wobei er die Distanz L_T des Ab standes zwischen den Fahrzeugen auf dem Zielwert L_T* hält, auf der Basis des gemessenen Wertes der Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen und der relativen Geschwindigkeit ΔV.

Insbesondere berechnet, wie das in Fig. 3 gezeigt ist, der Steuerblock 502 für die Distanz zwischen den Fahrzeugen eine Abweichung (ΔL) zwischen einem Wert der Zieldistanz (L_T*) zwischen den Fahrzeugen und dem gemessenen Wert der Distanz (L_T) (ΔL = L_T* - L_T) zwischen den Fahrzeugen und berechnet ei ne Addition der Abweichung ΔL multipliziert mit der ersten Steuerverstärkung fd zur relativen Geschwindigkeit ΔV multi pliziert mit der ersten Steuerverstärkung fv, um eine relati ve Zielgeschwindigkeit ΔV* abzuleiten, wie sie in einer Glei chung (16) gegeben ist, die in Tabelle 7 zitiert wird.

Es sei angemerkt, daß Fig. 3 das gesamte Geschwindigkeitsser vosteuersystem, das in Softwareausdrücken in der Steuerung 5 ausgeführt wird, zeigt.

Es sei auch angemerkt, daß die erste und die zweite Steuer verstärkung fd und fv Parameter sind, um eine Steuerleistung zu bestimmen, um dem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen. Es sei angemerkt, daß in Gleichung (16) ΔV die relative Ge schwindigkeit des Systemfahrzeugs zum vorausfahrenden Fahr zeug, nämlich ΔV = V_T - Vs bezeichnet, und durch das Hin durchführen des gemessenen Wertes L_T der Distanz zwischen den Fahrzeugen durch einen Bandpaßfilter (B.P.F.) abgeleitet wird, wie das in Fig. 3 gezeigt ist. Eine Übertragungsfunkti on des Bandpaßfilters wird in einer Gleichung (17) ausge drückt, die in Tabelle 7 zitiert ist.

Weiterhin leitet der Steuerungsblock 502 für die Distanz zwi schen den Fahrzeugen die Zielfahrzeuggeschwindigkeit V* so wie in Gleichung (18), die in Tabelle 7 zitiert ist, ab.

Der Steuerungsblock 51 für die Systemfahrzeuggeschwindigkeit steuert die Bremskraft und/oder die Antriebskraft des System fahrzeugs, so daß die Systemfahrzeuggeschwindigkeit Vs ihren Zielgeschwindigkeitswert V* zeigt.

Im gesamten Steuersystem für das Nachfolgen des vorhergehen den Fahrzeuges, in welcher die Zustandsrückkoppelung ausge führt wird, wird die Konvergenzeigenschaft durch ein System zweiter Ordnung angenähert, wie das in einem zweiten Ausdruck der Gleichung (12), die in Tabelle 5 zitiert ist, ausgedrückt ist. In der Gleichung (12) bezeichnet I eine Einheitsmatrix.

In einer Gleichung (13) bezeichnet ω_n eine spezielle Winkel geschwindigkeit des gesamten Systems zweiter Ordnung, nämlich des Geschwindigkeitsservosystems und ζ bezeichnet einen Dämp fungsfaktor des gesamten Systems zweiter Ordnung.

Dann können die ersten und zweiten Steuerverstärkungen fd und fv durch das Festsetzen der Systempole für das System abge leitet werden, um die gewünschten Ansprecheigenschaften zu liefern.

Normalerweise wird, bis das Systemfahrzeug in den Nachfolge zustand eintritt, nämlich bis das Systemfahrzeug hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug herfährt, wobei die Abweichung zwi schen der Zieldistanz zwischen den Fahrzeugen und dem gemes senen Wert des vorausfahrenden Fahrzeuges zu null angenähert wird, eine relativ langsame Poleinstellung ausgeführt, um ei ne normale Steuerung für das Festsetzen der ersten und zwei ten Steuerverstärkungen fd und fv durchzuführen, so daß die Steuerung in einem früheren Zustand gestartet wird, und daß der gemessene Wert der Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen langsam zur Zieldistanz L_T* zwischen den Fahrzeugen konver giert wird, wenn die Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen rela tiv lang ist. Andererseits wird in dem Fall, bei dem ein an deres Fahrzeug als das erkannte vorausfahrende Fahrzeug in der vorderen Meßzone des Sensorkopfes 1 nahe dem Systemfahr zeug einfährt und eine Unterbrechung bewirkt, das heißt, in einem Fall, bei dem die Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen relativ kurz ist, die Poleinstellung so ausgeführt, daß damit die normale Steuerung für das Einstellen der Steuerverstär kungen fv und fd vorgenommen wird, so daß der gemessene Wert der Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen schnell (die Einstell zeit ist relativ kurz) auf die Zieldistanz L_T* zwischen den Fahrzeugen konvergiert.

Wenn man beispielsweise annimmt, daß die Zeitkonstante τv im Fahrzeuggeschwindigkeitsservosystem (51) 0,5 Sekunden beträgt und die Systempole im Falle der langsamen Konvergenzeigen schaft (ein Fall (a)) 0,1 (eine Mehrfachwurzel) beträgt und 0,4 (die Mehrfachwurzel) im Falle der schnellen Konvergenzei genschaft (ein Fall (b)) beträgt, so werden die ersten und zweiten Steuerverstärkungen fd und fv aus den oben beschrie benen Gleichungen (15) und (14) abgeleitet, und man erhält numerische Werte, die in Tabelle 8 gezeigt sind.

Die eingestellten Pole in den oben beschriebenen Fällen (a) und (b) sind obere und untere Grenzen. Beispielsweise wird ω_n so eingestellt, wie das in Fig. 4A gezeigt ist, unter Berück sichtigung der Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen.

Wenn die Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen gleich oder weni ger als 40 Meter in Fig. 4A beträgt, so wird ω_n auf 0,4 (rad/sec) (schnelle Antwort) gesetzt.

Wenn die Distanz zwischen den Fahrzeugen 80 Meter oder mehr beträgt, so wird ω_n auf 0,2 (rad/sec) (langsame Antwort) ge setzt.

Wenn der gemessene Wert L_T der Distanz zwischen den Fahrzeu gen einen Wert zwischen 40 und 80 Meter annimmt, so wird eine Interpolation ausgeführt, um ω_n so einzustellen, daß die er sten und zweiten Verstärkungen fd und fv kontinuierlich vari iert werden.

Die ersten und die zweiten Steuerverstärkungen fd und fv wer den unter Verwendung von ω_n so abgeleitet, wie das in den Fig. 4C beziehungsweise 4B gezeigt ist, wobei vorher die oben beschriebene Interpolation und das oben beschriebene Verfahren angewendet werden.

Auf diese Weise antwortet, wenn eine normale Steuerung der Einstellung der ersten und zweiten Steuerverstärkungen fd und fv ausgeführt werden, das Fahrzeuggeschwindigkeitsser vosteuersystem langsam in dem Fall, in dem das Systemfahr zeug, das sich dem vorausfahrenden Fahrzeug nähert, weit vom Systemfahrzeug entfernt ist, und es antwortet schnell, in ei nem Fall, wenn die Unterbrechung des Systemfahrzeuges in ei ner kurzen Entfernung des Systemfahrzeuges erfolgt.

Die Zieldistanz L_T* zwischen den Fahrzeugen wird bei der Nachfolgesteuerung in vielen Fällen jedoch auf eine Zwischen fahrzeugzeitdauer von im allgemeinen 1,5 bis 2 Sekunden fest gesetzt. In diesen Fällen bewegt sich die Distanz zwischen den Fahrzeugen von 42 bis 55 Meter bei einer Fahrzeugge schwindigkeit von 100 km/h.

Somit können hohe eingestellte Steuerverstärkungen nicht hel fen, was immer die schnelle Ansprecheigenschaft während der Nachfolgesteuerung anzeigt, so daß die Systemfahrzeugbewegung empfindlich gegenüber der Bewegung des vorausfahrenden Fahr zeuges einschließlich des unterbrechenden Fahrzeuges wird.

Somit werden in der bevorzugten Ausführungsform, nachdem das Systemfahrzeug fährt, um dem vorausfahrenden Fahrzeug in ei ner vorbestimmten Distanz zwischen den Fahrzeugen zu folgen, wenn nämlich das Systemfahrzeug in einen stabilen Zustand der Nachfolgesteuerung fällt, die Steuerverstärkungen fv und fd modifiziert, so daß sie die langsame Ansprecheigenschaft (die Einstellzeit ist relativ lang) liefern, um den Komfort des Systemfahrzeuges zu verbessern.

Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm für das Modifizieren der Steu erverstärkungen, während das Systemfahrzeug fährt, um dem vorausfahrenden Fahrzeug mit einem Zielwert der Distanz zwi schen den Fahrzeugen nachzufolgen.

Das in Fig. 5 gezeigte Flußdiagramm, dient zur Erläuterung eines Betriebs des Systems für das Steuern der Distanz zum vorausfahrenden Fahrzeug in der bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.

In einem Schritt S1, wird ein in Fig. 6 gezeigtes Unterpro gramm ausgeführt. Im Detail bestimmt im Schritt S1 die CPU 5b der Steuerung 5 auf der Basis der Abweichung (ΔL) zwischen der Zieldistanz ΔL zwischen den Fahrzeugen, ob die CPU 5b im Zustand des Nachfolgens des vorausfahrenden Fahrzeuges und im stabilen Zustand befindet.

Das heißt, in einem Schritt S10 in Fig. 6, erkennt die CPU 5b, ob ein Nachfolge-Zustandsflag gesetzt oder gelöscht ist. Der gesetzte Zustand des Nachfolgeflags zeigt an, daß die Steuerung 5 sich unter einer Steuerung befindet, um das Sy stemfahrzeug in die Nachfolgesteuerung zu bringen und daß sie sich in einem stabilen Zustand befindet.

Wenn die CPU 5b in Schritt S10 erkennt, daß das Nachfolgeflag gelöscht (0) ist, so geht das Verfahren zu den Schritten S1 bis S5, um zu bestimmen, ob sich das Systemfahrzeug im stabi len Zustand der Nachfolgesteuerung befindet.

Im Detail erkennt in Schritt S11 die CPU 5b der Steuerung 5, ob die Abweichung ΔL zwischen der Zieldistanz L_T* zwischen den Fahrzeugen und dem gemessenen Wert der Distanz L_T zwi schen den Fahrzeugen ungefähr null beträgt.

Wenn in Schritt S11 ΔL = 0, so geht das Verfahren zu einem Schritt S12. Im Schritt S12 erkennt die CPU 5b, ob ein erster Timer 1 eine erste vorbestimmte Zeitperiode T1, das ist eine gemessene verstrichene Zeit, in welcher ΔL = 0 in Schritt S11 T1 anzeigt.

Wenn die gemessene verstrichene Zeit gleich oder größer als die erste vorbestimmte Periode der Zeit T1 ist, so geht das Verfahren zu einem Schritt S13. Nach der Bestimmung, daß es sich im stabilen Zustand der Nachfolgesteuerung befindet, wird das Nachfolgeflag gesetzt.

Wenn die CPU 5b in Schritt S11 bestimmt, daß die Abweichung Δ L der Distanz zwischen den Fahrzeugen nicht ungefähr 0 ist (Δ L ≠ 0), so geht das Verfahren zu einem Schritt S13.

In einem Schritt S13 setzt die CPU 5b das Nachfolgeflag auf "1".

Es sei angemerkt, daß ein zweiter Timer 2 ein Timer ist, um eine vergangene Zeit zu messen, nachdem der Nachfolgezustand vorübergehen aufgehalten wurde.

Wenn die CPU 5b in Schritt S16 bestimmt, daß die Abweichung ΔL der Distanz zwischen den Fahrzeugen nicht ungefähr null ist, so geht das Verfahren zu einem Schritt S17, in welcher ein Wert eines zweiten Timers 2 gelöscht wird.

Im nachfolgenden Schritt S18 wird das Nachfolgeflag gesetzt. Es sei angemerkt, daß der zweite Timer 2 ein anderer Timer ist, um die vergangene Zeit nach dem vorübergehenden Anhalten des Nachfolgezustandes zu messen.

Wenn in einem Schritt S16 die CPU 9b bestimmt, daß die Abwei chung ΔL der Distanz zwischen den Fahrzeugen nicht ungefähr 0 (≠0) ist, so geht das Verfahren zu einem Schritt S19, in wel cher die CPU 5b der Steuerung 5 bestimmt, ob ein Wert des zweiten Timers T2 gleich oder oberhalb einer zweiten vorbe stimmten Periode der Zeit T2 liegt.

Anders gesagt, wenn die CPU 9b bestimmt, daß die Abweichung ΔL der Distanz zwischen den Fahrzeugen nicht ungefähr null ist (ΔL ≠ 0 in Schritt S16), so geht das Verfahren zu Schritt S19, in welchem die CPU 5b die vergangene Zeit vom zweiten Timer 2 mißt, um die vergangene Zeit zu bestimmen von der Zeit, zu der der Nachfolgezustand vorübergehend angehalten wurde.

Detaillierter ausgedrückt, im Schritt S19 bestimmt die CPU 5b, ob der Nachfolgezustand eliminiert wird durch eine Tren nung des vorausfahrenden Fahrzeuges vom Systemfahrzeug oder ob eine vorübergehenden Unterbrechung des Nachfolgezustands durch ein Reichweitenüberschreiten der vorderen Meßzone durch den Sensor 1 des Systemfahrzeuges für das Messen der Distanz zwischen den Fahrzeugen verursacht wird.

Wenn die zweite vorbestimmte Zeitdauer T2 in Schritt S19 nach dem vorübergehenden Unterbrechen des Nachfolgezustands nicht vergangen ist (T2 < 0) (zweiter Timerwert < T2), so setzt der Zähler das Zählen mittels des zweiten Timers 2 fort. Es sei angemerkt, daß in einem Schritt S18, zu dem man entweder vom Schritt S17 oder S20 kommt, das Nachfolgeflag auf 1 gesetzt wird.

Es sei angemerkt, daß obwohl die CPU 5b auf der Basis der Ab weichung ΔL (= L_T* - L_T) der Distanz zwischen den Fahrzeugen bestimmt, ob das Systemfahrzeug in den stabilen Zustand der Nachfolgesteuerung fällt, in der bevorzugten Ausführungsform eine Bestimmungsgenauigkeit des Nachfolgezustands verbessert werden kann, weil die relative Geschwindigkeit ΔV (= V_T - V₅) zum vorhergehenden Fahrzeug in Betracht gezogen wird.

Beispielsweise bestimmt die CPU 5b, daß der stabile Zustand der Nachfolgesteuerung auftritt, wenn die Abweichung ΔL der Distanz zwischen den Fahrzeugen ungefähr null ist, und eine vorbestimmte Zeitdauer vergangen ist, nachdem die relative Geschwindigkeit ΔV ungefähr nullgestellt wurde.

Wenn die CPU 5b der Steuerung 5 bestimmt, daß der stabile Zu stand des Nachfolgezustandes in Schritt S1 der Fig. 5 auf tritt, so geht das Verfahren zu einem Schritt S3 der Fig. 5.

Im Schritt S3 werden beide Steuerverstärkungen fv und fd ge mäß einer Verstärkungssteuerung der Fig. 7A und 7B modifi ziert (variiert).

Die Fig. 7A und 7B zeigen die Winkelgeschwindigkeit ω_n bezüglich der Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen gemäß einer normalen Verstärkungssteuerung, und sie zeigen die Winkelge schwindigkeit ω_n zur Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen gemäß der Verstärkungssteuerung nach der Modifikation der Steue rungsverstärkung.

Mann nehme nun an, daß die Distanz zwischen den Fahrzeugen im stabilen Zustand der Nachfolgesteuerung 40 Meter beträgt. Bei der normalen Verstärkungssteuerung, die in Schritt S2 ausge führt wird, wird ω_n auf 0,4 (rad/sec) gesetzt (ω_n = 0,4 rad/s).

Mit der Winkelgeschwindigkeit ω_n als ein Startpunkt wird ω_n auf 0,4 (rad/s) gesetzt ω_n = 0, 4 rad/sec).

Mit der Winkelgeschwindigkeit ω_n als ein Startpunkt, wird ω_n als eine Funktion der vergangenen Zeit nach dem Eintreten in den stabilen Zustand der Nachfolgesteuerung durchgeführt, wie das in Fig. 7B gezeigt ist,
Schließlich wird die niedrigste (langsamste) ω_n in Fig. 7B (ω_n = 0,2 rad/sec) festgesetzt.

Es sei angemerkt, daß in der bevorzugten Ausführungsform die Steuerverstärkungen fv und fd als eine Funktion der vergange nen Zeit modifiziert werden.

Da jedoch die Verstärkungen im stabilen Zustand willkürlich festgesetzt wurden, können die Verstärkungen auf niedrigere Werte geschaltet werden.

Bezieht man sich zurück auf Schritt S4 der Fig. 5, so be stimmt die CPU 5b der Steuerung 5 das Vorhandensein oder Feh len des unterbrechenden Fahrzeuges, sie bestimmt nämlich, ob ein anderes Fahrzeug zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Systemfahrzeug einbricht, auf der Basis des Variati onszustandes der Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen oder der relativen Geschwindigkeit ΔV.

Im stabilen Zustand der Nachfolgesteuerung sind die Steuer verstärkungen niedrig.

Das Ansprechen auf das andere Fahrzeug, das sich nahe am Fahrzeug befindet, wird langsam.

Wenn das unterbrechende Fahrzeug vorhanden ist (Ja bei Schritt S4), so geht das Verfahren zu Schritt S2.

Im Schritt S2 werden die normalen Steuerungen, die in den Fig. 4A, 4B und 4C gezeigt sind, zurückgesetzt.

Im nachfolgenden Schritt S5 berechnet die CPU 5b der Steue rung 5 die Zielfahrzeuggeschwindigkeit V*, um den gemessenen Wert der Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen auf den Zielwert L_T* auf der Basis der Steuerverstärkungen fv und fd zu brin gen, um die Systemgeschwindigkeitssteuerung durchzuführen.

Wenn die CPU 5b der Steuerung 5 nicht bestimmt, daß der sta bile Zustand der Nachfolgesteuerung auftritt (Nein in Schritt S1), so geht das Verfahren zu Schritt S2.

Die Steuerverstärkungen fv und fd werden gemäß dem normalen Steuerverfahren festgesetzt, beispielsweise wie das in den Fig. 4A, 4B und 4C gezeigt ist. Im nachfolgenden Schritt S5 berechnet die Steuerung 5 die Fahrzeugzielgeschwindigkeit V*, um die Distanz L_T zwischen den Fahrzeugen auf der Basis der Steuerverstärkungen fv und fd, die in dem nachfolgenden Schritt S5 festgesetzt werden, in Übereinstimmung mit dem Zielwert L_T* zu bringen, um die Systemfahrzeuggeschwindig keitssteuerung durchzuführen.

Die Fig. 8A, 8B, 8C, 8D, 8E, 8F, 8G, 9A, 9B, 9C, 9D, 9E, 9F, 9G und 9H zeigen Simulationsergebnisse der Steuerung der Distanz zwischen den Fahrzeugen, wenn die Steuerverstärkungen modifiziert werden. Die simulierte Fahrzeuggeschwindigkeit v (km/h) ist in den Fig. 8A, 8B, 9A und 9B gezeigt. Die si mulierte Distanz L(m) zwischen den Fahrzeugen ist in den Fig. 8C, 8D, 9C und 9D gezeigt. Die simulierte Distanz L(m) ist in den Fig. 8E, 8F, 9E und 9F gezeigt. Die simulierte Beschleunigung/Verzögerung Accel (m/ss) ist in den Fig. 8G, 8H, 9G und 9H gezeigt.

Es sei angemerkt, daß die durchgehenden Linien in den Fig. 8A bis 9H die tatsächlichen Werte bezeichnen, und daß die un terbrochenen Linien in den Fig. 8A bis 9H die Zielwerte bezeichnen.

Es sei auch angemerkt, daß die Fig. 8A bis 8H Simulations ergebnisse sind, wenn die Geschwindigkeit V_T des vorausfah renden Fahrzeuges 0,1 Hz beträgt und in einem Bereich von ± 0,5 km/h variiert wird. Fig. 8A, 8C, 8E stellen die Fälle dar, wenn niedrige Verstärkungen festgesetzt werden, die Fig. 9A, 9C, 9E und 9G stellen die Fälle dar, wenn hohe Ver stärkungen festgesetzt werden, und die Fig. 9B, 9D, 9F und 9H stellen die Fälle dar, wenn die hohen Verstärkungen einge stellt werden.

Es sei auch angemerkt, daß die Fig. 9A bis 9H die Simula tionsergebnisse sind, wenn die Geschwindigkeit V_T des voraus fahrenden Fahrzeuges 1 Hz beträgt und im Bereich von ± 1 km/h variiert wird, und die Fig. 9A, 9C, 9E und 9G die Fälle sind, wenn die hohen Verstärkungen eingestellt werden, und die Fig. 9B, 9D, 9F und 9H die Fälle sind, bei denen die niedrige Verstärkungen eingestellt werden.

Wie man aus den Fig. 8A bis 9H erkennt, beeinträchtigt die Variation der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeuges nicht die Variation der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeuges wenn die niedrigen Verstärkungen der Steuerver stärkungen fv und fd des Steuersystems der Distanz zwischen den Fahrzeugen eingestellt sind.

Die Steuerverstärkungen fv und fd im Steuersystem der Distanz zwischen den Fahrzeugen werden gemäß der Distanz zwischen den Fahrzeugen so eingestellt, daß die Verstärkungen so einge stellt werden, um die langsame Ansprecheigenschaft zu lie fern, wenn die Distanz zwischen den Fahrzeugen lang ist, und eine schnellere Ansprecheigenschaft zu liefern, wenn die Di stanz zwischen den Fahrzeugen relativ kurz ist. Wenn das Sy stemfahrzeug in den stabilen Zustand der Nachfolgesteuerung fällt, werden die Verstärkungen so variiert, daß sie die langsame Ansprecheigenschaf t liefern.

Somit antwortet das Systemfahrzeug langsam auf die Bewegung des vorausfahrenden Fahrzeuges, wenn das Systemfahrzeug fährt, um dem vorausfahrenden Fahrzeug mit dem Zielwert der Distanz zwischen den Fahrzeugen zu folgen, und kann somit ein übertrieben empfindliches Ansprechen auf eine unnötige Bewe gung des vorausfahrenden Fahrzeuges verhindern.

Es sei angemerkt, daß das mit ASCD versehene Fahrzeug, das in Fig. 3 gezeigt ist, dem Systemfahrzeug entspricht, und ASCD eine Abkürzung für Automatische-Geschwindigkeits-Steuervor richtung ist.

Es sei auch angemerkt, daß die erste vorbestimmte Zeitdauer (T1) ungefähr 9 Sekunden entspricht, wie das aus Fig. 7B er kennbar ist.

Tabelle 1

Tabelle 2

Tabelle 3 ₂

= - (V_T

- V_S

) = - x₁

(7)

Tabelle 4

Tabelle 5

Tabelle 6

fv = 1 - 2 ζ ω_n

.τ_v

(14)

fd = ω_n ².τ_v (15)

Tabelle 7

Tabelle 8

Claims

1. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet und als Systemfahrzeug definiert ist, umfassend:
einen ersten Detektor für das Messen einer Distanz zwi schen Fahrzeugen vom Systemfahrzeug zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, das vor dem Systemfahrzeug herfährt;
einen zweiten Detektor für das Messen einer Geschwindig keit des Systemfahrzeuges;
eine Bestimmungsvorrichtung für das Bestimmen, ob das Systemfahrzeug fährt, um dem vorausfahrenden Fahrzeug mit ei nem Zielwert der Distanz zwischen den Fahrzeugen zu folgen;
eine Steuerung der Distanz zwischen den Fahrzeugen, die ein Steuersystem aufweist für das Durchführen einer Rückkop pelsteuerung des gemessenen Wertes der Distanz zwischen den Fahrzeugen auf deren Zielwert hin und für das Ausgeben eines Zielwertes der Geschwindigkeit des Systemfahrzeuges, wobei eine Steuerverstärkung des Rückkoppelsteuersystems gemäß dem gemessenen Wert der Distanz zwischen den Fahrzeugen und einem Ergebnis einer Bestimmung durch die Bestimmungsvorrichtung modifiziert wird; und
eine Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung für das Steuern einer Bremskraft und einer Antriebskraft des Systemfahrzeu ges, um einen gemessenen Wert der Systemfahrzeuggeschwindig keit mit dem Zielwert der Geschwindigkeit des Systemfahrzeu ges in Übereinstimmung zu bringen.

2. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 1, wobei die Steuerung der Distanz zwischen den Fahrzeugen eine Abweichungsberechnungsvorrichtung für das Berechnen einer Ab weichung zwischen dem gemessenen Wert der Distanz zwischen den Fahrzeugen und dem Zielwert der Distanz zwischen den Fahrzeugen einschließt, und die Bestimmungsvorrichtung be stimmt, daß das Systemfahrzeug fährt, um dem vorausfahrenden Fahrzeug mit dem Zielwert der Distanz zwischen den Fahrzeugen zu folgen, wenn die berechnete Abweichung gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert der Distanz zwischen den Fahrzeu gen ist und eine vorbestimmte Zeitdauer vergangen ist, nach dem die berechnete Abweichung gleich oder kleiner als die vorbestimmten Distanz zwischen den Fahrzeugen ist.

3. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 1, wobei die Steuerung für die Distanz zwischen den Fahrzeugen folgendes umfaßt: eine Abweichungsberechnungsvorrichtung für das Berechnen einer Abweichung zwischen dem gemessenen Wert der Distanz zwischen den Fahrzeugen und dem Zielwert der Di stanz zwischen den Fahrzeugen, und eine Relativgeschwindig keitsberechnungsvorrichtung für das Berechnen einer relativen Geschwindigkeit des Systemfahrzeuges zum vorausfahrenden Fahrzeug auf der Basis des gemessenen Wertes der Distanz zwi schen den Fahrzeugen, und wobei die Bestimmungsvorrichtung bestimmt, daß das Systemfahrzeug fährt, um dem vorausfahren den Fahrzeug mit dem Zielwert der Distanz zwischen den Fahr zeugen zu folgen, wenn die berechnete Abweichung gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert der Distanz zwischen den Fahrzeugen ist, und eine erste vorbestimmte Zeitdauer vergan gen ist, nachdem ein berechneter Wert der relativen Geschwin digkeit gleich oder kleiner als ein vorbestimmter relativer Geschwindigkeitswert ist.

4. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 1, wobei die Steuerung für die Distanz zwischen den Fahrzeugen die Steuerverstärkung so einstellt, daß sie eine Ansprechei genschaft des Rückkoppelsteuersystems beschleunigt, wenn der gemessene Wert der Distanz zwischen den Fahrzeugen gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert der Distanz zwischen den Fahrzeugen ist, und die eingestellte Steuerverstärkung auf eine neue Steuerverstärkung ändert, um die Ansprecheigen schaft des Rückkoppelsteuersystems zu verlangsamen, wenn die Bestimmungsvorrichtung bestimmt, daß das Systemfahrzeug fährt, um dem vorausfahrenden Fahrzeug mit dem Zielwert der Distanz zwischen den Fahrzeugen nachzufolgen.

5. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 1, wobei die Steuerung für die Distanz zwischen den Fahrzeugen die eingestellte Steuerverstärkung des Rückkoppelsteuersy stems gemäß einer vergangenen Zeit modifiziert, nachdem das Systemfahrzeug in den Zustand des Nachfolgens der vorausfah renden Fahrzeuges mit dem Zielwert der Distanz zwischen den Fahrzeugen eingetreten ist.

6. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 1, wobei die Steuerung der Distanz zwischen den Fahrzeugen eine Abweichungsberechnungsvorrichtung für das Berechnen einer Ab weichung zwischen dem gemessenen Wert der Distanz zwischen den Fahrzeugen und dem Zielwert der Distanz zwischen den Fahrzeugen einschließt, und wobei die Bestimmungsvorrichtung nicht bestimmt, daß das Systemfahrzeug fährt, um den voraus fahrenden Fahrzeug mit dem Zielwert der Distanz zwischen den Fahrzeugen zu folgen, wenn eine zweite vorbestimmte Zeitdauer vergangen ist, die berechnete Abweichung einen vorbestimmten Abweichungswert überschritten hat, nachdem die Bestimmungs vorrichtung bestimmt hat, daß das Systemfahrzeug fährt, um dem vorausfahrenden Fahrzeug mit dem Zielwert der Distanz zwischen den Fahrzeugen zu folgen.

7. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 1, wobei die Steuerung für die Distanz zwischen den Fahrzeugen folgendes umfaßt eine Relativgeschwindigkeitsberech nungsvorrichtung für das Berechnen einer relativen Geschwin digkeit des Systemfahrzeuges zum vorausfahrenden Fahrzeug auf der Basis des gemessenen Wertes der Distanz zwischen den Fahrzeugen; eine Abweichungsberechnungsvorrichtung für das Berechnen einer Abweichung zwischen dem gemessenen Wert der Distanz zwischen den Fahrzeugen und dem Zielwert der Distanz zwischen den Fahrzeugen; einen ersten Multiplizierer für das Multiplizieren der berechneten Abweichung mit einer ersten Steuerverstärkung; und einen zweiten Multiplizierer für das Multiplizieren eines berechneten Wertes der relativen Ge schwindigkeit mit einer zweiten Steuerverstärkung; einen Ad dierer für das Addieren der Ergebnisse der Multiplikationen der ersten und zweiten Multiplizierer, um einen Zielwert der relativen Geschwindigkeit des Systemfahrzeuges zum vorausfah renden Fahrzeug abzuleiten; und eine Zielsystemgeschwindig keitsberechnungsvorrichtung für das Berechnen und Ausgeben der Zielgeschwindigkeit des Systemfahrzeuges an die Fahrzeug geschwindigkeitssteuerung auf der Basis des Zielwertes der relativen Geschwindigkeit vom Addierer.

8. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 6, wobei, wenn die Bestimmungsvorrichtung nicht bestimmt, daß das Systemfahrzeug fährt, um dem vorausfahrenden Fahrzeug mit dem Zielwert der Distanz zwischen den Fahrzeugen zu folgen; die Steuerverstärkung des Rückkoppelsteuersystems eingestellt wird, um die Ansprecheigenschaft des Rückkoppelsteuersystems zu beschleunigen, wenn der gemessenen Wert der Distanz zwi schen den Fahrzeugen gleich oder kleiner als eine erste vor bestimmte Distanz zwischen den Fahrzeugen ist, und um die An sprecheigenschaft des Rückkoppelsteuersystems zu verlangsa men, wenn der gemessene Wert der Distanz zwischen den Fahr zeugen oberhalb des ersten vorbestimmten Wertes der Distanz zwischen den Fahrzeugen liegt.

9. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 8, wobei der erste vorbestimmte Wert der Distanz zwischen den Fahrzeugen ungefähr 40 Meter beträgt.

10. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 7, wobei die Steuerung der Distanz zwischen den Fahrzeugen den Zielwert (V*) der Systemfahrzeuggeschwindigkeit folgenderma ßen ableitet: V* = V_T - ΔV*, wobei V_T eine Fahrzeuggeschwin digkeit des vorausfahrenden Fahrzeuges bezeichnet und als V_T = ΔV - Vs ausgedrückt wird, wobei ΔV die relative Geschwin digkeit des Systemfahrzeuges zum vorausfahrenden Fahrzeug be zeichnet, und Vs den gemessenen Wert der Geschwindigkeit des Systemfahrzeuges bezeichnet, ΔV* bezeichnet den Zielwert der relativen Geschwindigkeit des Systemfahrzeuges zum vorausfah renden Fahrzeug als ein Ergebnis einer Addition des Addierers und wird ausgedrückt als ΔV* = fd*ΔVL + fv *ΔV, wobei fd ei ne erste Steuerverstärkung des Rückkoppelsteuersystems und fv eine zweite Steuerverstärkung des Rückkoppelsteuersystems be zeichnet, ΔL bezeichnet eine Abweichung zwischen dem Zielwert (L_T*) der Distanz zwischen den Fahrzeugen und dem gemessenen Wert (L_T) der Distanz zwischen den Fahrzeugen.

11. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und-als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 10, wobei die Steuerung für die Distanz zwischen den Fahrzeugen ein Bandpaßfilter einschließt, das eine Übertragungsfunktion besitzt, die als ω_n ²s/(s² + 2ζω_ns + ω_n ²) ausgedrückt wird, wobei S einen Operator der Laplacetransformation bezeichnet und s = jω, ω_n bezeichnet eine spezielle Winkelfrequenz des Rückkoppelsteuersystems, und ζ bezeichnet einen Dämpfungsfak tor der Rückkoppelsteuersystem, und die relative Geschwindig keit (ΔV) des Systemfahrzeuges zum vorausfahrenden Fahrzeug vom gemessenen Wert der Distanz zwischen den Fahrzeugen unter Verwendung des Bandpaßfilters ableitet.

12. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 11, wobei fv = 1 - 2ζω_n τV und fd = ω_n ² × τv, wobei τV eine Zeit konstante der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung bezeichnet.

13. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 12, wobei die Bestimmungsvorrichtung folgendes umfaßt: eine erste Bestimmungsvorrichtung für das Bestimmen einer Abweichung (ΔL) zwischen dem Zielwert (L_T*) der Distanz zwischen den Fahr zeugen und gemessenen Wert (L_T) der Distanz zwischen den Fahrzeugen; einen ersten Timer für das Messen einer verstri chenen Zeit vom Zeitpunkt, an welchem die Abweichung (ΔL) un gefähr null anzeigt, und einen zweite Bestimmungsvorrichtung für das Bestimmen, ob die verstrichene Zeit, die vom ersten Timer gemessen wurde, gleich oder größer als eine erste vor bestimmte Zeitdauer ist, und wobei die erste Steuerverstär kung (fd) und die zweite Steuerverstärkung (fv) gemäß dem ge messenen Wert (L_T) der Distanz zwischen den Fahrzeugen und gemäß der vergangenen Zeit, die durch den ersten Timer von der Zeit gemessen wurde, an welche die Abweichung (ΔL) unge fähr null anzeigt, variiert werden.

14. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 13, wobei ω_n vermindert wird, wenn der gemessene Wert der Di stanz zwischen den Fahrzeugen oberhalb eines vorbestimmten Wertes der Distanz zwischen den Fahrzeugen liegt, und wenn die vergangene Zeit von der Zeit, zu der die Abweichung (ΔL) ungefähr null anzeigt, erhöht wird auf die erste vorbestimmte Zeitdauer (T1).

15. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 14, wobei die Bestimmungsvorrichtung ferner einen zweiten Timer für das Messen einer verstrichenen Zeit von einem Zeitpunkt, an dem die Abweichung (ΔL) nicht ungefähr null anzeigt, nach dem die Bestimmungsvorrichtung bestimmt hat, daß das System fahrzeug fährt, um dem vorausfahrenden Fahrzeug mit dem Ziel wert der Distanz zwischen den Fahrzeugen zu folgen; und eine dritte Bestimmungsvorrichtung für das Bestimmen, ob die ver strichene Zeit, die durch den zweiten Timer gemessen wird, unterhalb einer zweiten vorbestimmten Zeitdauer (T2) liegt, und wobei die erste Steuerverstärkung (fd) und die zweite Steuerverstärkung (fv) gemäß dem gemessenen Wert (L_T) der Di stanz zwischen den Fahrzeugen und gemäß der vergangenen Zeit, die durch den zweiten Timer gemessen wurde, die unterhalb der zweiten vorbestimmten Zeitdauer (T2) liegt, variiert werden.

16. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 15, wobei die Steuerung für die Distanz zwischen den Fahrzeugen weiter eine vierte Bestimmungsvorrichtung für die Bestimmung, ob ein anderes Fahrzeug zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Systemfahrzeug unterbricht, gemäß einer Variation im gemessenen Wert der Distanz zwischen den Fahrzeugen umfaßt, und wobei ω_n gemäß einer normalen Verstärkungssteuerung er höht wird, so daß die Steuerverstärkung so eingestellt wird, daß sie die Ansprecheigenschaft des Rückkoppelsteuersystems beschleunigt, wenn der gemessene Wert der Distanz zwischen den Fahrzeugen gleich oder unterhalb einer vorbestimmten Di stanz zwischen den Fahrzeugen liegt, und daß sie die Anspre cheigenschaft des Rückkoppelsteuersystems verlangsamt, wenn der gemessene Wert der Distanz zwischen den Fahrzeugen ober halb der vorbestimmten Distanz zwischen den Fahrzeugen liegt, wenn die vierte Bestimmungsvorrichtung bestimmt, daß das an dere Fahrzeug zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Systemfahrzeug unterbricht.

17. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 16, wobei ω_n von ungefähr 0,4 rad/sec auf einen niedrigsten Wert von ungefähr 0,2 rad/sec erniedrigt wird, wenn die vergangene Zeit vom Zeitpunkt, an welchem die Abweichung (ΔL) ungefähr null anzeigt, auf die erste vorbestimmte Zeitdauer erhöht wird.

18. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 17, wobei der gemessene Wert der Geschwindigkeit des Systemfahr zeuges als V = 1/(1 + τ vs) V* ausgedrückt wird, und wobei wenn τ v 0,5 Sekunden beträgt und ω_n 0,4 rad/sec, die erste Steuerverstärkung (fd) 0,08 und die zweite Steuerverstärkung (fv) 0,6 ist, und wenn τ v 0,5 Sekunden und ω_n 0,2 rad/sec beträgt, die erste Steuerverstärkung (fd) 0,02 und die zweite Steuerverstärkung (fv) 0,8 ist.

19. System für ein Automobil, das mit dem System ausgerüstet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, nach Anspruch 18, wobei die erste vorbestimmte Zeitdauer ungefähr 9 Sekunden beträgt und wobei ω_n auf ungefähr 0,2 rad/sec erniedrigt wird, wenn die vergangene Zeit vom Zeitpunkt, an dem die Ab weichung ΔL ungefähr null anzeigt und vom ersten Timer gemes sen wird, ungefähr 9 Sekunden beträgt.

20. Verfahren für ein Automobil, das mit dem System ausgerü stet ist und als Systemfahrzeug definiert wird, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

a) Messen einer Distanz zwischen Fahrzeugen vom System fahrzeug zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, das vor dem Sy stemfahrzeug herfährt;
b) Messen einer Geschwindigkeit des Systemfahrzeugs;
c) Bestimmen, ob das Systemfahrzeug fährt, um dem vor ausfahrenden Fahrzeug mit einem Zielwert der Distanz zwischen den Fahrzeugen zu folgen;
d) Bereitstellen eines Steuersystems für das Durchführen einer Rückkoppelungssteuerung des gemessenen Wertes der Di stanz zwischen den Fahrzeugen hin zu deren Zielwert;
e) Ausgeben eines Zielwertes der Geschwindigkeit des Sy stemfahrzeuges, wobei eine Steuerverstärkung des Rückkoppel steuersystems gemäß dem gemessenen Wert der Distanz zwischen den Fahrzeugen und einem Ergebnis einer Bestimmung in Schritt c) modifiziert wird; und
f) Steuern einer Bremskraft und einer Antriebskraft des Systemfahrzeugs, um einen gemessenen Wert der Systemfahrzeug geschwindigkeit mit dem Zielwert der Geschwindigkeit des Sy stemfahrzeuges in Übereinstimmung zu bringen.