DE3419065A1 - Einrichtung und verfahren zur geschwindigkeitsregelung bei fahrzeugen - Google Patents

Einrichtung und verfahren zur geschwindigkeitsregelung bei fahrzeugen

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Description

.. .... Nissan Motor Co., Ltd. ·
. - ::..._.WGß2511/108(2)/TB
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum automatischen Regeln der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit, wenn sich kein anderes Fahrzeug vor dem geregelten· Fahrzeug befindet, oder auf die Geschwindigkeit eines Frontfahrzeuges, wenn ein solches ermittelt wird.
Die Zahl der mit einem Geschwindigkeitsregelsystem ausgerüsteten Fahrzeugen nimmt beständig zu. Man bemüht sich daher seit längerem, solche Systeme mit vielseitigen Eigenschaften zu versehen, z. B. so auszubilden, daß das Fahrzeug einem Frontfahrzeug mit ermittelter Entfernung folgt, wodurch ein Zusammenstoß mit dem anderen Fahrzeug vermieden wird, und sich der Fahrkomfort erhöht.
Eine derartige Einrichtung ist in der veröffentlichten, japanischen Patentanmeldung 55-86OOO beschrieben, auf welche Schrift hiermit bezug genommen wird.
Die vorgeschlagene Einrichtung ist so beschaffen, daß das Fahrzeug mit einer eingestellten Geschwindigkeit fährt, wenn die Entfernung zu einem Frontfahrzeug größer als ein Sicherheitsa.bstand ist. Die Geschwindigkeit wird dagegen so eingestellt, daß das Fahrzeug einem Frontfahrzeug folgt, wenn der gegenseitige Abstand unter den Sicherheitsabstand fällt.
Bei bekannten Geschwindigkeitsregeleinrichtungen für Fahrzeuge wird dieses außer Funktion gesetzt, wenn die Fahrgeschwindigkeit um mehr als eine vorgegebene Differenz von der eingestellten Geschwindigkeit abweicht, um dadurch ein · Überlast en des Motores zu verhindern, wenn kein Frontfahrzeug vorhanden ist, d. h. wenn der Abstand größer ist als
der Sicherheitsabstand. Das außer Punktion setzen wird Je- ,-<' doch selbst dann nicht durchgeführt, wenn sich die tatsächliche PahrzeuggesOhwlndigkeit unter einem niedrigsten Grenzwert unterhalb der eingestellten Geschwindigkeit befindet, wenn das Fahrzeug hinter einem langsamen Prontfahrzeug herfährt. , . ----:'~ . . '
Es besteht jedoch—das-Problem, daß dann, wenn das unterhalb der niedrigsten zulässigen Geschwindigkeit vorherfahrende Fahrzeug plötzlich aus dem Entfernungsmessungsbereich verschwindet, z. B. an einer Kreuzung, die Einrichtung durch die oben angegebene Ausschaltfunktion ausgeschaltet""wird, da sich dann die Pahrzeuggeschwindigkeit ohne vorhandenes Frontfahrzeug unterhalb dem niedrigsten Wert in bezug auf die eingestellte Geschwindigkeit befindet. Der Fahrer muß dann das Fahrzeug selbst in bezug auf die Geschwindigkeitseinstellung bedienen, um die eingestellte Geschwindigkeit wieder zu erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung und ein Verfahren zum automatischen Regeln der Fahrzeuggeschwindigkeit anzugeben, bei denen die Regeleinrichtung in geeigneter Art und Weise außer Funktion gesetzt wird, ohne daß dazu ein Einwirken durch den Fahrer erforderlich 1st.
DieErfindung ist durch die Merkmale der nebengeordneten Ansprüche gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Einrichtung funktioniert auch in solchen Fällen in geeigneter Art und Weise, wenn ein Frontfahrzeug, dem zunächst mit angepaßter Geschwindigkeit nachgefahren wurde, plötzlich aus dem Entfernungsmeßbereich verschwindet, JO z. B. an einer Kreuzung. Die Einrichtung wird nämlich für
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"eine vorgegebene Zeitspanne nach dem plötzlichen Verschwinden des Frontfahrzeugs nicht außer Punktion gesetzt, obwohl sich die Fahrzeuggeschwindigkeit unter dem niedrigsten vorgegebenen Wert in bezug auf die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit befindet.
Die Einrichtung entlastet also den Fahrer davon, daß dieser von sich aus die Fahrzeuggeschwindigkeit wieder auf den eingestellten Wert bringen muß.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Figuren näher veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Einrichtung zum Regeln der Fahrzeuggeschwindigkeit;
Fig. 2 ein Biockdia.gramm einer ersten AusfUhrungsform;
Fig; J) ein Blockdiagramm einer Abwandlung der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 2 mit einem Mikro
prozessor;
Fig. k- - 6 Flußdiagramme von Funktionsabläufen der Einrichtung mit einem Mikroprozessor gemäß Flg. 3·
Die Einrichtung gemäß Fig. 1 weist einen Einstellschalter auf, der von Hand bedient wird, um die Regelung einzuschalten und die gerade vorliegende Fahrzeuggeschwindigkeit, wie sie durch einen Geschwindigkeitssensor 1 gemessen wird, in einem Geschviindigkeitsspeicher I7 abzuspeichern. Die Einrichtung erhält auch Information von'einer Radarvbrrichtung 21, die ein Signal ausgibt, das die Entfernung zu einem Frontfahrzeug, falls ein solches vorhanden ist, anzeigt. Das
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Radarsignal wird von einem Sicherheitsgrenzberechner dazu -:' verwendet, eine obere Grenzgeschwindigkeit zu berechnen, die die höchste SicherheTtsgeschwindigkeit beim gemessenen Abstand darstellt. Auf Grund des Radarsignals wird von einem Frontfahrzeugsdetektor 25 ein Binärsignal abgegeben, das anzeigt, ob ein Frontfahrzeug vorhanden ist oder nicht.
Der im Speicher 17 eingestellte Geschwindigkeitswert und der obere Grenzwert von der Rechenschaltung 23 werden an einen Zielgeschwindigkeitswähler 27 gegeben, dem auch das Ausgangssignal vom Frontfahrzeugsdetektor 25 zugeführt wird. Wenn ein Frontfahrzeug vorhanden ist, gibt der Geschwindigkeitswälh-· ler 27 den oberen Geschwindigkeitsgrenzwert aus, der der höchsten Geschwindigkeit entspricht, mit der das Fahrzeug dem Frontfahrzeug folgen sollte. Wenn dagegen kein Frontfahrzeug vorhanden ist, wird der eingestellte Geschwindigkeitswert vom Wähler 27 angegeben, auf den die Fahrzeuggeschwindigkeit eingeregelt wird.
Das Einregeln der Fahrgeschwindigkeit erfolgt durch einen Geschwindigkeitsregler 29, dem der Geschwindigkeitswert vom Sensor 1 und das Ausgangssignal vom Geschwindigkeitswähler zugeführt werden. Der Regler vergleicht die zwei Eingangssignale miteinander und gibt ein von deren Differenz ab-. hängiges Signal an ein Stellglied J>1, das die Drosselklappe 31 oder eine entsprechende Geschwindigkeitssteuervorrlchtung desFahrzeugs einstellt. Der Regler 29 stellt die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit damit so ein, daß die vom Sensor 1 gemessene Geschwindigkeit möglichst.nahe an die vom Geschwindigkeitswähler 27 gewählte Geschwindigkeit angepaßt 1st.
Der "Wert der tatsächlichen Geschwindigkeit vom Sensor 1 und der eingestellte Wert vom Speicher I7 werden durch eine
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Be'reichsprüf schaltung 37 miteinander verglichen. Wenn die " ' tatsächliche Geschwindigkeit um mehr als einen vorgegebenen Wert niedriger ist als die eingestellte Geschwindigkeit, setzt die Bereichsprüfschaltung 37 die im Geschwindigkeitsspeicher 17 eingestellte Geschwindigkeit auf null zurück. Die Bereichsprüfschaltung ist Jedoch gesperrt, wenn der Frontfahrzeugdetektor 25 anzeigt, daß ein Frontfahrzeug vorhanden ist. Damit Ist~dJLe~Prüfschaltung 37 nur dann aktiv, wenn der Zielgeschwindigkeitswähler 27 die eingestellte Geschwindigkeit überträgt. Die Prüfschaltung 37 stellt also eine Ausfallsicherung dar, die "die Geschwindigkeitsregelung wieder an den Fahrer übergibt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht a.uf Grund eines langsamen Frontfahrzeugs, sondern auf Grund anderer Bedingungen' außerordentlich niedrig ist.
Bei der Schaltung der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist wiederum ein Geschwindigkeitssensor 1 vorhanden, der ein Signal in Form eines'Zuges von Impulsen abgibt. Diese werden in einem Signalformer geformt und durch einen Frequenz/Spannungs-Wandler 5 in eine zugehörige Spannung gewandelt. Die erhaltene Spannung wird sowohl an ein Tiefpassfilter 7 wie auch an den invertierenden Eingang eines DifferenzVerstärkers 29 gegeben. Der auch bei dieser Ausführungsform vorhandene Einstellschalter 11 verbindet eine Spannungsquelle mit dem Setzeingang eines Flip-Flops 13. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 13 aktiviert einen Oszillator,■z. B. einen astabilen Multivibrator, der einen Impulszug vorgegebener Frequenz a.bgibt. Die Impulse vom Oszillator I5 werden durch einen Zähler I7 gezählt, dessen Zählwert durch einen Digital/ Analog-Wandler I9 in einen zugehörigen Spannungspegel umgewandelt werden, der an den nicht Invertierenden Eingang eines ersten Komparators 9 gegeben wird. . .
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χ υο ^ d.) / TJ3
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Der Ausgangsanschluß des ersten Komparators 9 ist mit dem '"^ Rücksetzeingang des Flip-Plops 13 verbunden, wodurch dieses rückgesetzt wird uncTdamit den Pegel "θ" an seinem Q-Ausgang abgibt, wenn der Spannungspegel am Ausgang des D/A-Wandlers den Spannungspegel überschreitet, der der ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Der Zähler 17 hält damit die Zahl der Impulse, die der Fahrzeuggeschwindigkeit (der eingestellten Geschwindigkeit) entsprechen, wenn der Einstellschalter 11 eingeschaltet wird.
Die ebenfalls vorhandene Radareinheit 21 ist mit der bereits beschriebenen Rechenschaltung 23 und dem Frontfahrzeug 25 verbunden, der das Vorhandensein eines Frontfahrzeugs feststellt. Die Rechenschaltung 23 berechnet die Zielgeschwindigkeit, mit der das Fahrzeug entsprechend einem Entfernungssignal von der Radareinheit 21 fahren sollte. Der Frontfahrzeugdetektor 25 bestimmt aus dem Entfernungssignal von der Radareinheit 21, ob ein Frontfahrzeug vorhanden ist, und gibt ein Signal hohen Pegels aus, wenn dies der Fall ist, und ein Signal niedrigen Pegels, wenn dies nicht der Fall ist.
' Ein Umschalter 27 verbindet den nicht invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 29 entweder mit dem Ausgangsanschluß des Zählers I7 über den D/A-Wandler 19* oder mit dem Ausgang der Rechenschaltung 23. Der Differenzverstärker 29 ■steuert ein Servoventil 3I an, das die Winkelstellung einer (nicht dargestellten) Drosselklappe einstellt, die an dem Fahrzeugmotor vorhanden ist. Die Einstellung erfolgt abhängig von der Pegeldifferenz zwischen dem Geschwindigkeitssignal vom Frequenz/Spannungs-Wandler 5 und dem vom Umschalter 27 ausgewählten Signal, was auf Grundlage des Ausgangssignals vom Fahrzeugdetektor 25 erfolgt. Wenn der Umschalter 27 den
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nicht invertierenden Eingang des DifferenzVerstärkers 29 mit -■~'~ dem Ausgang des D/A-Wandlers 19 nach Erhalt eines Signals vom. Frontfahrzeugdetektor 25 verbindet, d. h. wenn der Operationsverstärker 29 die Spannung des D/A-Konverters 19 erhält, die der beim Betätigen des Schalters 11 gerade vorhandenen Fahr-' zeuggeschwindigkeit entspricht, regelt der Operationsverstärker 29 das Servoventil J51 so, daß die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit an die eingestellte Geschwindigkeit angepaßt wird. Diese Stellung ist im Umschalter 27 durch die ausgezogene Linie dargestellt. Wenn andererseits der nicht invertierende Eingang des Operationsverstärkers 29 mit dem Ausgang der Rechenschaltung 23 über den Umschalter 27 verbunden ist, ' stellt der Operationsverstärker 29 die Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine Größe ein, die der Entfernung zum Frontfahrzeug entspricht.
Eine Subtrahierschaltung 33 erhält die Ausgangssignale vom D/A-Wandler 19 und von einer Bezugsspannungsschaltung 35· Sie subtrahiert die Bezugsspannung, die einer vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit, z. B. 10 km/h entspricht, und von der Bezugsspannungsquelle 35 abgegeben wird, vom Ausgangssignal, das der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, wie sie durch Betätigen des Einstellschalters 11 ausgewählt wurde. Die Subtrahierschaltung 33 berechnet also die niedrigste Fahrgeschwindigkeit. Die Spannung, die der unteren Fahrgrenzgeschwindigkeit entspricht, wird an den nicht invertierenden Eingang eines zweiten, als Vergleicher 37 wirkenden Operationsverstärkers gegeben. Der invertierende Eingang des zweiten Kompararfcors 37 ist mit dem Ausgang des Tiefpasses 7 verbunden. Dadurch gibt der zweite Komparator 37 ein Signal mit hohem Pegel ab, wenn die ermittelte Fahrgeschwindigkeit unter den unteren Grenzwert fällt, so daß der Zähler 17 über einen Widerstand 38 und eine Diode 39 rückgesetzt wird. Durch das
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Löschen des Zählers I7 wird die automatische Geschwindigkeitsregelung außer Punktion gesetzt.
Der Kollektor eines Transistors 41 ist mit dem Ausgang des . zweiten !Comparators 37 über den Widerstand 38 verbunden. Der Emitter ist geerdet, und s'eine Basis ist mit einem Zeitge- _ ber 45 über einen Widerstand 4j5 verbunden und außerdem mit dem Frontfahrzeugdetektor~25 über einen Widerstand 47 verbunden. Der Transistor 41 erdet damit den Ausgang des zweiten Komparators 37 > wenn er auf ein- Signal hohen Pegels eingeschaltet wird, das an seine Basis entweder über den Zeitgeber 45 oder den Detektor 25 gegeben wird. Dann leitet der Transistor -41, wodurch der Ausgang des zweiten Komparators über den Widerstand 38 geerdet wird. Der Zeitgeber 45 gibt für eine vorgegebene Zeitspanne da.s Signal hohen Pegels auf eine Änderung des Ausgangssignalpegels des Detektors 25 von hoch auf tief ab, wenn ein Frontfahrzeug verschwunden ist. Dann wird also der Zeitgeber 45 betätigt, wodurch der Transistor einschaltet, und dadurch das Rücksetzen des Zählers I7 für die vorgegebene Zeitspanne 25 nach dem Abgeben des Signales niedrigen Pegels vom Detektor 25 nicht durchgeführt wird. Dadurch wird die Geschwindigkeitsregelung abhängig von der Fahrzeugdistanz für die vorgegebene Zeitspanne nicht a.ußer Funktion gesetzt, nachdem das Frontfahrzeug plötzlich verschwunden ist. Dies selbst dann, wenn sich das Fahrzeug unterhalb der niedrigsten vorgegebenen Geschwindigkeit abhängig von der eingestellten Fahrgeschwindigkeit befindet.
Es wird darauf hingewiesen, daß dte Dauer des Signales hohen Pegels vom Zeitgeber 45, d. h. die feste, oben beschriebene Zeitspanne, so eingestellt wird, daß sie derjenigen Zeit entspricht, die das Fahrzeug benötigt, um wieder zur eingestellten Fahrgeschwindigkeit zu gelangen. Die Zeit kann entspre-
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-■ chend der Differenz zwischen der gerade vorliegenden und ■-■'" der ausgewählten Geschwindigkeit entsprechen.
Die Funktion der bisher beschriebenen bevorzugten Ausführungsform kann auch mit Hilfe eines Mikroprozessors 49, wie dieser in Fig. 3 dargestellt ist, erreicht werden. Der Mikroprozessor 49 umfaßt eine Zentraleinheit CPU 51, einen ROM 53, einen RAM 55 und ein I/O-Tor 57. Seine Funktion wird nun an Hand des Flußdiagrammes der Fig. 4 erläutert.
Wenn mit vorgegebener Wiederholfrequenz ein Unterbrechungssignal auftritt, liest die CPU 51 die Daten von der Radareinheit 21 oder einem ähnlichen Abstandsmeßsystern, die dem Abstand zu einem Frontfahrzeug entsprechen,*und die Daten der aktuellen Fahrgeschwindigkeit V« vom Geschwindigkeitssensor 1, was in einem Schritt 100 erfolgt. In einem folgenden Schritt 110 wird überprüft, ob der Einstellschalter 11 betätigt ist, wodurch festgestellt wird, ob automatische Geschwindigkeitsregelung gewünsoht ist. Fails nein, wird in einem Schritt 140 ein gesetzter Geschwindigkeitswert V3 a.uf null rückgesetzt, wodurch die automatische Regelung ausser Funktion gesetzt wird, und der ganze Vorgang zu einem Schritt 150 übergeht. Wenn im Schritt 110 der Schalter geschlossen ist, wird in einem Schritt 120 überprüft, ob er schon im vorhergehenden Zyklus geschlossen war. Falls nicht, das heißt, wenn der Schalter 11 erst direkt vor dem vorliegenden Zyklus geschlossen wurde, geht die Routine zu einem Schritt 130 über, in dem die·eingestellte Fahrgeschwindigkeit Vg auf die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit VA einge- . stellt wird. Dann wird wieder zum Schritt I50 übergegangen. Wenn der Einstellschalter 11 früher betätigt worden war,.geht die Routine von Schritt I30 direkt zu Schritt' I50, da dann die eingestellte Fahrgeschwindigkeit Vg bereits ein festliegender Wert ist.
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Im Schritt 150 werden die in Schritt 110 gelesenen Abstands- -^ daten überprüft, um festzustellen, ob das Fahrzeug einem Prontfahrzeug folgtr—Wird in Schritt I50 kein anderes Fahr-' zeug festgestellt, geht die Routine zu einem Schritt I60 über» Andernfalls geht die Routine zu einem Schritt 2j5O. Es wird darauf hingewiesen, daß das Vorhandensein eines ProntfaJirzeuges dadurch festgestellt werden kann, wenn die Anzahl a.us einem vurne "liegenden Bereich reflektierten Impulse während jedem Routinenzyklus eine vorgegebene Anzahl für ein vorgegebenes Zeitintervall überschreitet.
Im Schritt 1βθ stellt die CPU 51 nochmals fest, daß "der Einstellschalter 11 noch geschlossen ist. Ist der Schalter geschlossen, berechnet die CPU 5I die Polgegeschwindigkeit Vp, mit der einem Prontfahrzeug gefolgt werden soll, d. h. diejenige Geschwindigkeit, die es erlaubt, innerhalb einer Entfernung R zum Stehen zu kommen, wobei folgende Gleichung gilt: VF = KfF~ (K: Konstante). In einem folgenden Schritt wird die Fahrgeschwindigkeit V. mit einer oberen eingestellten Fahrgeschwindigkeitsgrenze Vg + 10 verglichen, welches eine konstante Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 10 km/h) höher ist als die eingestellte Geschwindigkeit Vp. Wenn im Schritt I80 gilt: VA ^ Vg + 10, geht die Routine zu einem Schritt über, in dem die geregelte Fahrgeschwindigkeit V„ mit der Polgegeschwindigkeit Vp gleichgesetzt wird. In einem Polgeschritt 210 wird ein Register N, dessen Funktion weiter unten beschrieben wird, rückgesetzt. In einem Folgeschritt gibt die CPU 5I die aktuelle Fahrgeschwindigkeit VA und die geregelte Fahrgeschwindigkeit V„ aus und erwartet dann das nächste Unterbrechungssignal, bevor zum Schritt 100 zurück-
J50 gekehrt wird. Wenn der Einstellschalter 11 direkt vor dem Schritt I60 rückgesetzt ist, oder wenn in Schritt I80 V, > Vg + 10 ist, geht die Routine zu einem Schritt 200 über, in
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dem die eingestellte Fahrgeschwindigkeit Vg und die geregel- _.--■- te Fahrgeschwindigkeit V"c gelöscht werden, um die Geschwindigkeitsregelung außer Funktion zu setzen. Die Routine geht dann zu einem Schritt 210 über.
Wenn andererseits die Routine von Schritt I50 zu Schritt 230 —übergeht, ermittelt die CPU 5I, daß der Schalter 11 immer noch geschlossen istV'Wenn in Schritt I50 festgestellt wird, daß ein Frontfahrzeug vorhanden ist, geht die Routine zu einem Schritt 24o über, in dem die aktuelle Fahrgeschwindigkelt V"A mit dem Wert V3 + 10 verglichen wird. Wenn festgestellt wird, daß■V« ^ V3 + 10 ist, geht die Routine zu einem Schritt 250 über, in dem der Wert des Registers N, der die verstrichene Zeit nach dem'Verschwinden^ eines Frontfahrzeugs aus dem Ermittlungsbereich anzeigt, mit einer festen Da.uer NL verglichen wird. In Schritt 250 wird also festgestellt, ob die feste Dauer N1 seit dem Verschwinden des Frontfahrzeugs aus dem Ermittlungsbereich verstrichen 1st. Wenn N= N-, , d. h. wenn die feste Dauer N, verstrichen ist, geht die Routine zu einem Schritt 270 über, in dem die Fahrgeschwindigkeit VA mit der unteren Grenzgeschwindigkeit V„ verglichen wird. Wenn V» ^ V3 - 10 gilt, geht die Routine zu einem Schritt 280 über, in dem die geregelte Fahrgeschwindigkeit Vc a.uf die eingestellte Fahrgeschwindigkeit Vg eingestellt wird, um die Fahrgeschwindigkeit auf die eingestellte Fahrgeschwindigkeit Vg einzuregeln. Danach geht die Routine zum Schritt 220 über.
Wenn im Schritt 270 VA<Vg - 10 (JA) gilt, geht die Routine zu einem Schritt 290 über, in dem die eingestellte Fahrgeschwindigkeit V3 und die geregelte Fahrgeschwindigkeit V-. gelöscht werden, um die Geschwindigkeitsregelung außer Funktion zu setzen. Danach geht die Routine zum Schritt 220 über.
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Wenn darüberhina.us N * N1 (NEIN) im Schritt 250 gilt, geht die "Routine zu einem Schritt 2βθ über, in dem der Inhalb des" Registers N erhöht wird,"da die feste Dauer N1 noch nicht verstrichen ist. Dann folgt ein Schritt 28o. Es wird darauf hingewiesen, daß dann, wenn die CPU 51 im Schritt 230 feststellt oder wenn VA>Vg -lOim Schritt 270 gilt, die Routine zijeinem Schritt 290 übergeht, in dem die eingestellte Fahrgeschwindigkeit Vg^ünd die geregelte Fahrgeschwindigkeit Vn auf null gelöscht werden.
Wenn der Einstellschalter 11 betätigt ist, aber kein Frontfahrzeug vorhanden ist, führt die Routine gemäß Fig. 4 folgende Schritte aus: START ·+ Schritt 100 + Schritt 110 -> Schritt 120 -». Schritt 130 ■>> Schritt I50 ■> Schritt 230 ·*- Schritt 24o -> Schritt 250 ■> Schritt 2βθ -» Schritt 280 ■*■
-15 Schritt 220 + ENDE + START * Schritt 100 -i. Schritt 110* Schritt 120 + Schritt I50 y Schritt 230 ■*. Schritt 2^0 + (wenn VA>VS + 1O) -> Schritt 290 + Schritt 220 * ENDE: (oder wenn VA £=. V + 10 in Schritt 24o) -> Schritt 250 * Schritt 2βθ -*■ Schritt 280 - Schritt 220 ■* ENDE; (wenn N = N1 in Schritt 250) Schritt 270 -> Schritt 280 -v Schritt 220 -» ENDE; und ' (wenn VA< Vg - 10 in Schritt 270) Schritt 290 ^ Schritt 220 ■> ENDE. In diesem Fall wird der Inhalt des Registers N beim Initialisieren des Mikrokomputers auf null gesetzt. Der Vergleich zwischen der aktuellen Fahrgeschwindigkeit VA mit der niedrigsten Geschwindigkeit in bezug auf die eingestellte Fahrgeschwindigkeit V0 - 10 im Schritt 270 wird also für die feste Dauer N1 nicht durchgeführt, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist. Die feste Dauer N1 ist jedoch eine verhältnismäßig kurze Zeitspanne, z. B. 20 Sekunden lang. Es besteht daher keine Gefahr des Überlastens des Motors unter den beschriebenen Ablaufbedingungen.
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Beim" Ablauf gemäß Fig. 5 wird die geregelte Fahrgeschwin-
-----"'" digkeit V„ direkt nach dem Verschwinden eines Führungsfahr-
zeugs aus dem Uberwachungsbereich mit der eingestellten Fahrgeschwindigkeit Vg gleichgesetzt, unabhängig von der tatsächliehen Fahrgeschwindigkeit V., Dies führt dazu, daß das Fahrzeug beschleunigt, wenn die tatsächliche Geschwindigkeit Vft auf Grund großer Nähe zum Frontfahrzeug gering war. Wenn das Fahrzeug beschleunigt hät7~bis die aktuelle Fahrgeschwindigkeit V. den tiefen eingestellten Grenzwert V3 - 10- übersteigt, kehrt die Regelungsroutine zur Funktion gemäß Flg. 4 zurück/ so daß der Regelprozeß endet, wenn die Fahrgeschwindigkeit bald abfällt.
. Der Ablauf gemäß Fig. 5 unterscheidet sich nur durch Schritte 62J-O, 650, ββΟ und 670 durch den Ablauf gemäß Fig. 4. Daher werden nur diese Schritte im folgenden erläutert.
Wenn die Routine zum Schritt 650 übergeht, der dem Schritt von Fig. 4 entspricht, in dem die aktuelle Fahrgeschwindigkeit V» mit Vg-IO verglichen wird, und wenn darin V» ^ V„ gilt, d. h. wenn die Fahrgeschwindigkeit die untere Grenzgeschwindigkeit überschreitet, möglicherweise auf Grund einer Beschleunigung auf die eingestellte Fahrgeschwindigkeit V0 nach dem Verschwinden eines Frontfahrzeugs, wird in einem Schritt ββΟ eine Flagge T rückgesetzt, wodurch ein außer Funktion setzen der Fahrgeschwindigkeitsregelung ermöglicht ist, nachdem die Fahrgeschwindigkeit V» aus dem zulässigen Bereich V3 + 10 während folgender Prozeßabläufe fällt. Wenn dagegen VA< V3 - 10 im Schritt 650 gilt, geht die Routine zum Schritt 670 über, in dem die CPU 5I feststellt, ob die Flagge T gesetzt oder rückgesetzt ist. Wenn die Flagge T rückgesetzt ist, geht die Routine zum Schritt 690 über (der dem Schritt 290 entspricht), da die CPU 5I feststellt, daß die
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Fahrgeschwindigkeit abnormal abgefallen ist, seit das Fahr- -'"" zeug' zumindest einmal eine Geschwindigkeit innerhalb dem zulässigen Bereich V„ + 10 nach dem Verschwinden des Frontfahrzeugs erreicht hat. Im Schritt 690 werden die geregelte - Fahrgeschwindigkeit Vn und die eingestellte Fahrgeschwindigkeit Vg gelöscht, um weitere Geschwindigkeitsregelung außer Funktion zu setzen.
Wenn die Flagge T im Schritt 670 gesetzt ist, geht die Routine zum Schritt 680 über (der dem Schritt 28o entspricht), und die Beschleunigungsregelung wird weiter durchgeführt, da. das Fahrzeug bereits in den zulässigen Bereich beschleunigt worden'ist.
Die Flagge T wird jedesmal auf 1 gesetzt, wenn das Fahrzeug einem Frontfahrzeug folgt. Dies stellt sicher, daß der Schritt 68O mindestens einmal durchgeführt wird, nachdem das Frontfahrzeug verschwunden ist. Insbesondere ist Schritt 210 von Fig. 4 durch Schritt 610 ersetzt, in dem die Flagge χ gesetzt wird.
Es wird darauf hingewiesen, daß zum Vereinfachen des Prozeßablaufes die Flagge T gelöscht wird, sowie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 V^ - Vq - 10 gilt. Es kann jedoch, wie in Fig. 6 dargestellt, ein neuer Schritt 655 eingeführt werden, der auf den Schritt 650 folgt, in dem die Fahrgeschwindigkeit Vn mit.der eingestellten Fahrgeschwindigkeit V„ verglichen wird, die um eine konstante Fahrgeschwindigkeit verringert ist, die geringer ist als die oben beschriebene konstante Fahrgeschwindigkeit (10 km/h), z. B. 5 km/h, um einen anderen Schwellwert Vg - 5 vorzugeben, der höher ist als der tiefste eingestellte Fahrgeschwindigkeitsgrenzwert Vg - 10. Es wird daher schwieriger, die Flagge T rückzu-
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_ Nissan Motor Co., Ltd.
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- 21 -
setzen. Dies stellt sicher, daß das Fahrzeug sich gut innerhalb dem zulässj.g&n_.Geschwindigkeitsbereich bewegt, nachdem das Frontfahrzeug verschwunden 1st.
Darüberhinaus kann für J}renzfälle, in denen Beschleunigung nicht wie gewünscht ausgeführt werden kann, z. B. wenn-das Frontfahrzeug verschwindet, während das Fahrzeug bergaufwärts fährt, der Motor überlastet werden, wenn die Flagge T ■ nicht rückgesetzt wird. Die Flagge T ka.nn daher zwangsweise nach einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Verschwinden des Frontfahrzeuges a.uf null gelöscht werden. -
Die erfindungsgemäße Geschwindigkeitsregelungseinrichtung stellt also sicher, daß die Geschwindigkeitsregelung für eine vorgegebene Zeitspanne nach dem Verschwinden eines Frontfahrzeugs aus einem vorderen Überwachungsbereich nicht außer Funktion gesetzt wird. Ein unnötiges Freigeben der Regelung wird dadurch vermieden, so daß der Fahrer nicht dazu gezwungen wird, die Regelung der Fahrgeschwindigkeit von sich aus wegen einer vorübergehenden Änderung in den Regelparametern vornehmen zu müssen.
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Claims (9)

  1. TER MEER-MÜLLER-STEIN ME ISTE R
    Beim Europäischen Patentamt zugelassene Vertreter — Professional Representatives betöre tho European Patent Ollice '. Mandatalre3 agreos pros !'Office oiiropoen dos brevets
    Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl -Ing. H. Steinmeister Dipl.-Ina, F. E. Müller ~. , ,, _
    Triftstrasse 4 Siekerwall T,
    D-8OOO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1
    Mü/J/ho
    WG83311/108(2)/TB
    22. Mai 1984
    " NISSAN MOTOR COMPANY, LIMITED 2, Takarn-cho, Kanag.iwa-ku, Yokohaiiki-sh i Kanagawa-ken, Japan
    Einrichtung und Verfahren zur Geschwindigkeitsregelung bei Fahrzeugen
    Priorität: 23. Mai 1983, Japan, Nr. 58-76028
    PATENTANSPRÜCHE
    1} Einrichtung zur automaLischen Regelung der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges, niiL
    - einer ersten Einrichtung (1, 11, 17, 27, 29), die kontinuierlich die aktuellle Fahrgeschwindigkeit (V ) auf eine eingestellte Fahrgeschwindigkeit .(V ) einstellt,
    - einer zweiten Einrichtung (21) zur Ermittlung der Entfernung zu einem vorausfahrenden Fahrzeug (Frontfahrzeug) und zur Überprüfung, ob der !''alirzmigab;; tand innerhalb eines Bereiches liegt, der der eingestellten Fahrgeschwindigkeit entspricht, und
    - einer dritten Einrichtung (23, 27, 29), die auf ein Signal der zweiten Einrichtung anspricht und angibt, daß sich das Frontfahrzeug innerhalb eines
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    ,...<.--' Bereichs befindet, der der eingestellten Fahrgeschwindigkeit entspricht,—und dann die Fahrgeschwindigkeit abhängig von der Entfernung zum Frontfahrzeug bestimmt; gekennzeichnet durch - eine vierte Einrichtung (37V zur Unterbrechung der Einstellfunktion der ersten Einrichtung, wenn die aktuelle Fahrgeschwindigk-e-it—um—einen vorgegebenen Wert geringer ist als die eingestellte Geschwindigkeit,
    - eine fünfte Einrichtung (25), die auf die zweite-Einrichtung anspricht, und feststellt, daß sich das andere Fahrzeug vor dem geregelten Fahrzeug befindet, und dadurch eine Funktionsunterbrechung der vierten Einrichtung verhindert, und
    - eine sechste Einrichtung (33 - 45), die die Funktions-
    unterbrechung der vierten Einrichtung für eine vorgege- bene Zeitspanne verhindert, nachdem das Frontfahrzeug aus dem Bereich verschwunden ist, der der eingestellten und durch die zweite Einrichtung ermittelten Fahrgeschwindigkeit entspricht.
    20
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine siebte Einrichtung, die auf ein Signal der zweiten Einrichtung (21) anspricht, wenn kein Frontfahrzeug vorhanden ist, ein Bestimmungssignal liefert, daß angibt, ob die aktuelle Fahrgeschwindigkeit einen anderen die gesetzte Fahrgeschwindigkeit überschreitenden vorgegebenen Wert überschreitet, und daß die vierte Einrichtung die Einstellfunktion der ersten Einrichtung auch auf das Bestimmungssignal von der siebten Einrichtung außer Funktion setzt, das anzeigt, daß die aktuelle Fahrgeschwindigkeit; höher ist, als der vorgegebene höhere Wert.
  3. COPY ™,
  4. Nissan Motor Co., Ltd. 8^()TB
  5. 5. "Einrichtung nach Anspruch. 1, dadurch S e ■""' kennzeichnet, daß die dritte Einrichtung _ ' die Fahrgeschwindigkeit auf die eingestellte Fahrgeschwindigkeit hin regelt, nachdem die zweite Einrichtung · feststellt, daß das Frontfa.hrzeug, nicht mehr vorhanden ist, und daß die vierte Einrichtung die Einstellfunktion der ersten und der dritten Einrichtung außer Funktion setzt, wenn die aktuelle Fahrgeschwindigkeit unter den vorgegebenen Wert unterhalb der gesetzten Fahrgeschwindigkeit fällt, nachdem das Fahrzeug bereits einmal den vorgegebenen niedrigen Wert überschritten hat.
    4. Einrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, gekennzeichnet durch
    - eine vierte Einrichtung, die auf ein Signal von der zweiten Einrichtung hin anspricht, das diese angibt, wenn das Frontfahrzeug nicht mehr vorhanden ist, um die erste und die dritte Einrichtung außer Funktion zu setzen, wenn sich die aktuelle Fahrgeschwindigkeit außerhalb einem vorgegebenen Bereich um die einge-. stellte Fahrgeschwindigkeit befindet, und
    - eine fünfte Einrichtung, die die vierte Einrichtung außer Funktion setzt, wenn die aktuelle Fahrgeschwindigkeit für eine vorgegebene Zeitspanne außerhalb dem vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich liegt, nachdem die zweite Einrichtung festgestellt hat, daß das Frontfahrzeug nicht mehr vorhanden ist. '
    5· Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Einrichtung die vierte Einrichtung so lange außer Funktion setzt, wie die aktuelle Fahrgeschwindigkeit innerhalb dem vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich verbleibt.
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    I UO \d ) / TB
  6. 6. Einrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, """ gekennzeichnet durch
    - eine vierte Einrichtung, die darauf anspricht, daß das Prontfahrzeug nicht mehr vorhanden ist, und dann
    . 5 ' die Einrichtung außer Punktion setzt, wenn sich die aktuelle Fahrgeschwindigkeit außerhalb einem vorge-
    ~ geberien Geschwindigkeitsbereich um die eingestellte Geschwindigkeit befindet, nachdem das Fahrzeug einmal innerhalb dem vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich war.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung die erste und die dritte Einrichtung außer Funktion setzt, wenn die aktuelle Fahrgeschwindigkeit außerhalb dem vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich liegt, nachdem die Fahrgeschwindigkeit bereits einmal innerhalb einem ' anderen vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich war, der geringer ist als der zunächst erwähnte vorgegebene Geschwindigkeitsbereich.
  8. 8. · Verfahren zum automatischen Regeln der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges, mit folgenden Schritten:
    - kontinuierliches Einstellen der aktuellen Fahrgeschwindigkeit (VA) auf eine eingestellte Fahrgeschwindigkeit (V3),
    - Ermitteln, ob ein anderes Fahrzeug vor dem geregelten Fahrzeug herfährt, und gegebenenfalls Feststellen des Abstandes zum anderen Fahrzeug und
    - Regeln der Fahrgeschwindigkeit abhängig von der Entfernung zum anderen Fahrzeug auf das Feststellen eines Frontfahrzeuges vor dem geregelten Fahrzeug,
    J>0 gekennzeichnet durch
    Nissan Motor Co., Ltd. '.: -wg8?51-1:/1 08 (2)/TB
    Peststellen, ob zumindest eine vorgegebene Bedingung zum außer Funktion setzen der Regelung, wie sie dem ersten Schritt ausgeführt wird, erfüllt ist, auf die Peststellung hin, daß das Prontfahrzeug nicht mehr " vorhanden ist, und . - ·
    - außer Punktion setzen der im ersten Schritt ausgeführten Regelung auf die Peststellung des vorigen Schrittes hin, daß die vorgegebene Bedingung erfüllt ist.
  9. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, g e kennzeichnet durch
    - einen Geschwindigkeitssensor (1) zum Ermitteln der aktuellen Fahrgeschwindigkeit (V.),
    - einen Einstellschalter (11) zum Einstellen einer zu haltenden Geschwindigkeit,
    - einen Geschwindigkeitsspeicher (17)* der diejenige . aktuelle Fahrgeschwindigkeit als eingestellte Fahrgeschwindigkeit speichert, die beim Betätigen des Einstellschalters vorliegt,
    - eine Radareinrichtung (21) zum Ermitteln und zum Anzeigen der Entfernung zu einem Prontfahrzeug,
    - einen Prontfahrzeugdetektor (25) zum Ermitteln und
    - Anzeigen des Vorhandenseins eines anderen Fahrzeugs vor dem geregelten Fahrzeug, abhängig von einem Ausgangssignal von der Radareinrichtung, - eine· Sicherheitsgrenze-Berechnungsschaltung (23) zum Berechnen einer zu regelnden Fahrgeschwindigkeit (Vp) abhängig vom von der Radareinrichtung ermittelten Abstand, .
    -· einen Zielgeschwindigkeitswähler (27)·, der entweder die Ausgangssignale vom Geschwindigkeitsspeicher oder von der Berechnungsschaltung abhängig vom Ausgangssignal des Frontfahrzeugdetektors abgibt,
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    XlD
    ---' einen Geschwindigkeitsregler (29) zum Vergleichen des
    ....---'" Signals vom Geschwindigkeitssensor mit dem Ausgangssignal vom Zielgeschwindigkeitswähler, und zum Ausgeben eines Signales entsprechend der Differenz zwischen den -. verglichenen Signalen,
    - ein Drosselklappens tel-XgT'i'ed (3I) zum Betätigen der Drosselklappe des Motors des geregelten Fahrzeugs entsprechend dem Augangssignal vom Geschwindigkeitsregler, und
    - eine Bereichsprüfschaltung (37) zum Vergleichen des _der aktuellen Fahrgeschwindigkeit entsprechenden Signales mit dem Ausgangssignal vom Geschwindigkeitsspeicher, von welchem Signal ein vorgegebener Geschwindigkeitswert abgezogen ist, und zum Zurücksetzen des
    Ausgangssigna.les de/Geschwindigkeitsspeichers, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter die eingestellte Fahrgeschwindigkeit, von der der vorgegebene Wert abgezogen ist, gefallen ist, und der Frontfahrzeugsdetektor entweder direkt oder eine vorgegebene Zeitspanne später kein Signal abgibt, das anzeigt, daß ein Frontfohrzeug vorhanden ist.
    COPY J
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