DE4345541B4

DE4345541B4 - Vorrichtung zur Durchführung einer Fahrzeugabstandsregelungsoperation

Info

Publication number: DE4345541B4
Application number: DE4345541A
Authority: DE
Inventors: Katsuhiko Hibino; Akira Kurahashi; Mitsufumi Hashimoto
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1992-12-08
Filing date: 1993-12-07
Publication date: 2012-01-26
Anticipated expiration: 2013-12-08
Also published as: DE4341689B4; JPH06176300A; JP3232724B2; US5510990A; DE4341689A1

Abstract

Vorrichtung zur Durchführung einer Fahrzeugabstandsregelungsoperation zur Regelung eines Fahrzeugabstands zwischen einem Systemfahrzeug, welches mit dieser Vorrichtung ausgestattet ist, und einem vorausfahrenden Fahrzeug, welches sich vor dem Systemfahrzeug befindet, mit: einer Abstandsbestimmungseinrichtung (8) zum Bestimmen eines momentanen Abstands (1) zwischen dem Systemfahrzeug und einem Gegenstand, welcher sich in einem gegebenen vorwärts erfassbaren Bereich befindet; einer Relativgeschwindigkeitsbestimmungseinrichtung (33) zur Bestimmung einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Systemfahrzeug und dem Gegenstand; einer Kurvenradiusbestimmungseinrichtung (36), welche den Kurvenradius ( fährt; einer Objektidentifizierungseinrichtung (32), welche aufgrund einer Änderung des Abstands (1) dann, wenn die Änderung einen ersten Schwellenwert (P1) unterschreitet, bestimmt, dass sich vor dem Systemfahrzeug ein Gegenstand befindet; einer Fahrzeugidentifizierungseinrichtung (34), welche aufgrund der Änderung der Relativgeschwindigkeit dann, wenn die Änderung einen zweiten Schwellenwert (P2) unterschreitet, bestimmt, dass eine Fahrzeugidentifizierungsbedingung erfüllt ist; einer Wahrscheinlichkeitsbestimmungseinrichtung (37), welche bei Vorliegen der Fahrzeugidentifizierungsbedingung die Wahrscheinlichkeit, dass...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung einer Fahrzeugabstandsregelungsoperation. Ein selbst fahrendes Radarsystem ist betriebsbereit, Fehler bei der Erfassung eines vorwärts- und vorausfahrenden Fahrzeugs infolge eines anderen Fahrzeugs, das sich auf einer anderen Fahrzeugspur bewegt, oder infolge von Objekten wie Reklametafeln, Straßenschildern oder Laternenpfosten, die entlang einer Straße angeordnet sind, zu minimieren.
Es ist ein selbstfahrendes Antikollisionssystem nach dem Stand der Technik bekannt, welches die Entfernung zwischen einem gesteuerten Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug erfasst und die Entfernung zu dem vorausfahrenden Fahrzeug auf einen für den Fahrzeugführer interessanten Sollwert modifiziert.
Ein solches Antikollisionssystem enthält eine Radareinheit zur exakten Messung der Entfernung zu einem vorausfahrenden Fahrzeug. Die Radareinheit dieses Typs verwendet normalerweise elektromagnetische Weilen hoher Gerichtetheit wie Funkwellen oder Laserstrahlen, so dass die Entfernung zu einem Objekt, welches sich vor dem gesteuerten Fahrzeug befindet, mit hoher Genauigkeit gemessen wird. Ein Nachteil besteht jedoch darin, dass, wenn sich das gesteuerte Fahrzeug in einer Straßenkurve bewegt, einem Fahrzeug, das auf einer anderen Fahrspur fährt, ebenso wie Reklametafeln oder Reflektoren, die entlang der Straße angeordnet sind, unerwünschter Weise nachgespürt werden kann. Dies führt dazu, dass die Antikollisionssteuerung nicht geeignet ausgeführt wird, wodurch der Fahrkomfort und die Fahrstabilität reduziert werden.
Zur Vermeidung des obigen Nachteils offenbart die japanische Patentveröffentlichung Nr. 60-169333 ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerungssystem, welches die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einer festen Rate hält, wenn ein gesteuertes Fahrzeug in einer Kurve fährt, und die Fahrzeuggeschwindigkeits-Haltesteuerung freigibt, wenn die erfasste Entfernung zwischen den Fahrzeugen geringer als eine erlaubbare minimale Entfernung ist, welche auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit oder einem Lenkwinkel basierend ermittelt wird.
Darüber hinaus lehrt die DE 3616930 A1 ein Erfassungssystem für vorausfahrende Fahrzeuge, bei dem elektromagnetische Strahlen nach vorn in zwei unterschiedlichen Richtungen abgestrahlt werden, wenn sich ein vorausfahrendes Fahrzeug, welches der ersten Richtung nachgeht, aus einem erfassbaren Bereich über eine voraus gewählte Entfernung vor einem gesteuerten Fahrzeug herausbewegt, wobei ein anderes Fahrzeug, welches sich in der zweiten Richtung befindet, als vorausfahrendes Fahrzeug betrachtet wird, welchem das System nachgehen sollte.
Die obigen Systeme nach dem Stand der Technik weisen jedoch folgende Nachteile auf.
Wenn bei dem erstgenannten System einem entfernten Fahrzeug, das sich auf einer anderen Fahrspur bewegt, Reklametafeln oder Reflektoren entlang einer Straße nachgegangen wird, während das gesteuerte Fahrzeug unter einem kleineren Lenkwinkel um die Kurve fährt, oder wenn die Geschwindigkeit des gesteuerten Fahrzeugs auf der festen Rate gehalten wird, wenn das gesteuerte Fahrzeug mit einem größeren Lenkwinkel um die Kurve fährt, wird die Zuverlässigkeit der Erfassung eines vorausfahrenden Fahrzeugs, welches sich auf derselben Fahrspur wie das gesteuerte Fahrzeug befindet, gering.
Während darüber hinaus bei dem letztgenannten System nach dem Stand der Technik einem vorausfahrenden Fahrzeug mit elektromagnetischen Wellen nachgespürt wird, welche in eine Richtung abgestrahlt werden, wenn ein anderes vorausfahrendes Fahrzeug durch in eine unterschiedliche Richtung abgestrahlte elektromagnetische Wellen aufgespürt wird, betrachtet das System es nicht als ein vorausfahrendes Fahrzeug. Wenn daher plötzlich vor dem gesteuerten Fahrzeug ein Fahrzeug aus einer anderen Fahrspur erscheint, kann das System nicht schnell ansprechen. Sogar wenn sich des weiteren ein durch Radar aufgespürtes vorausfahrendes Fahrzeug auf eine andere Fahrspur während einer Geradeausfahrt bewegt, kann das System dem Fahrzeug, welches auf der anderen Fahrspur fährt, weiterhin nachspüren.
Die DE 3525927 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Erfassen eines vorausfahrenden Fahrzeugs, welches sich vor einem Systemfahrzeug befindet, das mit dieser Vorrichtung ausgestattet ist. Die Vorrichtung enthält Einrichtungen zum Messen der Distanz von dem Systemfahrzeug zum vorausfahrenden Fahrzeug und Einrichtungen zum Ermitteln eines Kurvenradius einer Fahrspur, auf der sich das Systemfahrzeug bewegt. Es wird eine Wahrscheinlichkeit bestimmt, daß das Systemfahrzeug mit dem vorausfahrenden Fahrzeug kollidiert und die Geschwindigkeit des Systemfahrzeugs dementsprechend geregelt.
Aus der DE 3415572 A1 ist schließlich noch ein System zum Erfassen eines vorausfahrenden Fahrzeugs bekannt, welches als optische Radareinrichtung für Fahrzeuge ausgebildet ist. Bei dieser Einrichtung wird für den Fall, dass ein Objekt in der Fahrspur ermittelt wird, die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes abhängig von der Entfernung bestimmt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteile und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Entsprechend dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 wird eine Vorrichtung zur Durchführung einer Fahrzeugabstandsregelungsoperation bereitgestellt, bei welcher eine grundlegende Veränderungsrate der Geschwindigkeit als Funktion der Relativgeschwindigkeit und einer Wahrscheinlichkeit für ein vorausfahrendes Fahrzeug geändert wird (vgl. hierzu 3 (Schritt 128) und 9(a) bis 9(d)).
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, ein selbst fahrendes Radarsystem vorzusehen, welches betriebsbereit ist, Fehler bei der Erfassung eines vorausfahrenden Fahrzeugs infolge eines anderen Fahrzeugs, das sich auf einer anderen Fahrspur bewegt, oder infolge von Objekten wie Reklametafeln, Straßenschildern oder Laternenpfosten, welche entlang einer Straße angeordnet sind, zu minimieren.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Erfassen eines vorausfahrenden Fahrzeugs, welches sich vor einem Systemfahrzeug befindet, das mit diesem System ausgestattet ist, vorgesehen, das eine Entfernungsbestimmungseinrichtung zum Herleiten von Entfernungsdaten, welche eine Entfernung zwischen dem Systemfahrzeug und einem sich vor dem Systemfahrzeug befindlichen Objekt Innerhalb eines voraus gewählten Erfassungsbereiches darstellen, aufweist, eine Kurvenbestimmungseinrichtung zum Bestimmen von Kurvendaten, welche den Grad einer Kurve in einer Straße, auf der das Systemfahrzeug fährt, anzeigen, eine Wahrscheinlichkeits-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Wahrscheinlichkeit, dass das Objekt, das sich vor dem Systemfahrzeug befindet, als Fahrzeug identifiziert wird, basierend auf den Entfernungsdaten, welche durch die Entfernungs-Bestimmungseinrichtung bestimmt werden, und den Kurvendaten, die von der Kurvenbestimmungseinrichtung bestimmt werden, und eine Bestimmungseinrichtung zur Veränderung der Geschwindigkeitsrate zum Bestimmen eines Sollwertes der Veränderung der Geschwindigkeitsrate des Systemfahrzeugs in einem voraus gewählten Verhältnis zu der durch die Wahrscheinlichkeits-Bestimmungseinrichtung bestimmten Wahrscheinlichkeit.
In der bevorzugten Betriebsart besitzt der voraus gewählte Erfassungsbereich der Entfernungs-Bestimmungseinrichtung eine Mittellinie, die im wesentlichen mit einer ausgedehnten länglichen Mittellinie des Systemfahrzeugs übereinstimmt und vor dem Systemfahrzeug liegt, wobei die Wahrscheinlichkeits-Bestimmungseinrichtung, welche eine voraus gewählte Wahrscheinlichkeitsverteilung vorsieht, eine Zentralzone aufweist, welche eine höhere Wahrscheinlichkeit anzeigt, die sich über eine Mittellinie entsprechend der Mittellinie des Erfassungsbereiches der Entfernungs-Bestimmungseinrichtung erstreckt, und Seitenzonen, welche eine geringere Wahrscheinlichkeit anzeigen, die benachbart der Zentralzone liegen, wobei die Mittellinie der voraus gewählten Wahrscheinlichkeitsverteilung entsprechend den durch die Kurvenbestimmungseinrichtung bestimmten Kurvendaten verschoben werden und die Wahrscheinlichkeit bestimmt wird, dass das Objekt, welches sich in dem voraus gewählten Erfassungsbereich der Entfernungs-Bestimmungseinrichtung aufhält, als Fahrzeug identifiziert wird, basierend auf einem Verhältnis der verschobenen Wahrscheinlichkeitsverteilung, welche innerhalb seitlichen Erfassungsgrenzen des Erfassungsbereiches der Entfernungs-Bestimmungseinrichtung fällt, welche an der Stelle der Entfernung des Objektes entfernt von dem Systemfahrzeug in einer seitlichen Richtung senkrecht zu der Mittellinie des Erfassungsbereiches definiert sind.
Entsprechend einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System vorgesehen zum Steuern der Geschwindigkeit eines mit diesem System ausgestatteten Systemfahrzeugs auf eine gewünschte Geschwindigkeit entsprechend einem Objekt, welches sich vor dem Systemfahrzeug befindet, wobei das System eine Entfernungs-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer Entfernung zu einem Objekt aufweist, welches sich in einem gegebenen nach vorne erfassbaren Bereich aufhält, eine Krümmungs-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer Krümmung einer Straße, auf welcher sich das Systemfahrzeug bewegt, eine Bestimmungseinrichtung der Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs zum Bestimmen der Wahrscheinlichkeit, dass das Objekt, welches sich in dem gegebenen nach vorne erfassbaren Bereich der Entfernungs-Bestimmungseinrichtung aufhält, als vorausfahrendes Fahrzeug identifiziert wird, welches vor dem Systemfahrzeug fährt, in einem voraus gewählten Verhältnis zu der durch die Entfernungs-Bestimmungseinrichtung bestimmten Entfernung des Objekts und der durch die Krümmungs-Bestimmungseinrichtung bestimmten Krümmung der Straße, eine Bestimmungseinrichtung der Sollwertgeschwindigkeit zum Bestimmen einer Sollwertgeschwindigkeit, basierend auf der Wahrscheinlichkeit, welche durch die Bestimmungseinrichtung der Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs bestimmt ist, und eine Geschwindigkeits-Steuereinrichtung zum Steuern der Geschwindigkeit des Systemfahrzeugs auf eine Sollwertgeschwindigkeit, welche durch die Sollwertgeschwindigkeits-Bestimmungseinrichtung bestimmt ist.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Die Erfindung ist nicht auf die spezifische Ausführungsform, welche lediglich der Erklärung und dem Verständnis dient, beschränkt. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm, welches ein selbst fahrendes Antikollisionssystem darstellt, das mit einem Radarsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist,
2 ein Schaltungsdiagramm, welches einen wesentlichen Teil eines selbst fahrenden Antikollisionssystems darstellt, das ein Radarsystem der Erfindung umfasst,
3 und 4 ein Flussdiagramm eines Programms, welches von einem Steuersystem eines selbst fahrenden Antikollisionssystems durchgeführt wird, das ein Radarsystem der Erfindung umfasst,
5 eine Erläuterung, welche die Verteilung der Wahrscheinlichkeit darstellt, dass ein erfasstes Objekt als vorausfahrendes Fahrzeug identifiziert wird, welches auf derselben Fahrspur wie ein gesteuertes Fahrzeug fährt,
6 eine Erläuterung, welche eine Lokalisierung der Verteilung der Wahrscheinlichkeit darstellt, dass ein erfasstes Objekt als ein vorausfahrendes Fahrzeug identifiziert werden kann, welches auf derselben Fahrspur wie ein gesteuertes Fahrzeug in einer Kurve fährt,
7 eine Tabelle, welche die Wahrscheinlichkeit darstellt, dass ein erfasstes Objekt als ein vorausfahrendes Fahrzeug identifiziert werden kann, welches auf derselben Fahrspur wie ein gesteuertes Fahrzeug fährt, welche als Funktion eines Radius einer Straßenkrümmung und der Entfernung zu dem erfassten Objekt definiert ist,
8 eine Tabelle zum Bestimmen einer grundlegenden Veränderungsrate der Geschwindigkeit in einem voraus gewählten Verhältnis zu einer Differenz zwischen einer Sollgeschwindigkeit und einer tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und einer relativen Geschwindigkeit zwischen einem gesteuerten Fahrzeug und einem erfassten Objekt,
9(a), 9(b), 9(c) und 9(d) Zuordnungen zum Bestimmen eines ersten Korrekturwertes für eine Veränderungsrate der Geschwindigkeit, basierend auf einer Wahrscheinlichkeit, dass ein erfasstes Objekt als ein vorausfahrendes Fahrzeug identifiziert werden kann, welches auf derselben Fahrspur wie ein gesteuertes Fahrzeug fährt, und einer relativen Geschwindigkeit zwischen dem Objekt und dem gesteuerten Fahrzeug,
10 eine Zuordnung zum Bestimmen eines zweiten Korrekturwertes für eine Veränderungsrate der Geschwindigkeit, die entsprechend einem Ansteigen der Entfernung zu einem erfassten Objekt variabel ist,
11 eine Zuordnung zum Bestimmen einer Veränderungsrate der Geschwindigkeit, wenn sich das System in einer Objekt identifizierenden Bedingung befindet,
12(a) und 12(b) eine Erläuterung, welche die Geschwindigkeitssteuerungs-Betriebsarten entsprechend einer Differenz zwischen einer Sollgeschwindigkeit und einer tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt,
13 ein Blockdiagramm, welches eine alternative Ausführungsform eines selbst fahrenden Antikollisionssystems darstellt, welches mit einem Radarsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist,
14 ein Flussdiagramm eines Programms, welches von einem Steuersystem eines selbst fahrenden Antikollisionssystems einer zweiten Ausführungsform durchgeführt wird,
15 eine Erläuterung, welche eine Lokalisierung der Verteilung der Wahrscheinlichkeit darstellt, dass ein durch einen linken Fahrzeugabstandssensor erfasstes Objekt als ein vorausfahrendes Fahrzeug identifiziert werden kann, welches auf derselben Fahrspur wie ein gesteuertes Fahrzeug in einer Kurve fährt, und
16 eine Erläuterung, welche eine Lokalisierung der Verteilung der Wahrscheinlichkeit darstellt, dass ein durch einen rechten Fahrzeugabstandssensor erfasstes Objekt als ein vorausfahrendes Fahrzeug identifiziert werden kann, welches auf derselben Fahrspur wie ein gesteuertes Fahrzeug in einer Kurve fährt.
Bezüglich der Zeichnung, bei welcher sich gleiche Bezeichnungen auf ähnliche Teile bei mehreren Ansichten beziehen, ist insbesondere in 1 ein selbst fahrendes Antikollisionssystem dargestellt, welches mit einem Radarsystem entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, welches entworfen ist, um automatisch ein vorausfahrendes Fahrzeug, welches auf derselben Fahrspur fährt, zu erfassen. Das Radarsystem enthält im allgemeinen eine Steuereinheit 5, die mit einem Computer versehen ist, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7, einen Fahrzeugabstandssensor 8, einen Lenkwinkelsensor 9, manuelle Einstellschalter SW1 und SW2, einen Drosselklappenbetätiger 11 und einen Getriebe-Kontroller 13.
Die Steuereinheit 5 enthält eine Eingangsschnittstelle 5a zum Empfang von Eingangsinformation, eine Ausgangsschnittstelle 5b zum Ausgeben von Steuerungsinformation, eine CPU 5c zum Durchführen von arithmetischen Operationen, ein ROM 5d zum Abspeichern von Programmen für Steueroperationen oder Tabellen für die arithmetischen Operationen, ein RAM 5e zum Abspeichern von Information, basierend auf den arithmetischen Operationen, und eine Busleitung 5f.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7 ist eingerichtet, um eine Drehung einer Ausgangswelle eines Getriebes 3 zu überwachen, um die Drehgeschwindigkeit von Rädern 2 zu bestimmen, und stellt ein dies anzeigendes Signal der Eingangsschnittstelle 5a der Steuereinheit 5 bereit. Der Fahrzeugabstandssensor 8 ist mit einem optischen Radar versehen, welches einen Laserstrahl in einer Vorwärtsrichtung abstrahlt, um die Entfernung zu einem Objekt oder einem vorausfahrenden Fahrzeug zu messen, und stellt ein dies anzeigendes Signal der Eingangsschnittstelle 5a bereit. Der Fahrzeugabstandssensor kann alternativ mit einer Radareinheit versehen sein, welche elektromagnetische Wellen nach vorn aussendet, um ein Objekt zu bestimmen, welches sich vor dem Systemfahrzeug befindet. Der Lenkwinkelsensor ist an einer Lenkwelle eines Lenkrades befestigt, um einen Lenkwinkel des Lenkrades zu erfassen, und stellt ein dies anzeigendes Signal der Eingangsschnittstelle 5a bereit. Die manuellen Einstellschalter SW1 und SW2 sind mit vom Fahrzeugführer betätigten Selektoren versehen, welche eine anfänglich eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. einen Fahrzeugsollabstand auswählen und dies anzeigende Signale der Eingangsschnittstelle 5a bereitstellen.
Der Drosselklappenbetätiger 11 ist angepasst, um auf ein Steuersignal der Ausgangsschnittstelle 5b anzusprechen, um einen Drosselklappenventilmechanismus anzusteuern, welcher die Geschwindigkeit eines Motors 1 steuert. Der Getriebe- Kontroller 13 spricht ebenso auf ein Steuersignal von der Ausgangsschnittstelle 5b an, um ein gewünschtes Zähnezahlverhältnis des Getriebes 3 auszuwählen.
Eine Steuerschaltung des Antikollisionssystems wird detailliert bezüglich 2 beschrieben.
Der manuelle Einstellschalter SW2 ist, wie oben erwähnt, entworfen, um einen Fahrzeugabstand von Interesse für einen Fahrzeugbediener oder -führer einzustellen, und stellt diesen Fahrzeugabstand einem Sollfahrzeugabstand-Bestimmungsabschnitt 31 bereit. Der Sollfahrzeugabstand-Bestimmungsabschnitt 31 bestimmt danach einen Sollfahrzeugabstand. Es ist wünschenswert, dass der Sollfahrzeugabstand basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch verändert wird, so dass er entsprechend einem Ansteigen der Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht werden kann.
Ein Objektbestimmungsabschnitt 32 ist angepasst, um eine Änderung der Daten zu bestimmen, welche die Entfernung zu einem durch den Fahrzeugabstandssensor 8 erfassten Objekt anzeigen, um die Zuverlässigkeit der zur Identifizierung des erfassten Objektes geforderten Daten zu überprüfen. Wenn beispielsweise die Änderung der Daten größer als ein voraus gewählter Schwellenwert ist, wird entschieden, dass ein Objekt oder Ziel vor dem Systemfahrzeug nicht genau identifiziert werden kann, und die Daten werden vernachlässigt.
Ein Relativgeschwindigkeits-Bestimmungsabschnitt 33 spricht auf die Daten des Objektbestimmungsabschnittes 32 an, um die Relativgeschwindigkeit des Zieles basierend auf der Differenz der Entfernung zu dem erfassten Objekt zwischen Steuerzyklen der Steuereinheit 5 zu messen.
Ein Fahrzeugidentifizierungsabschnitt 34 überwacht fortwährend Daten, welche die von dem Relativgeschwindigkeits-Bestimmungsabschnitt 33 hergeleitete Relativgeschwindigkeit darstellen, um zu bestimmen, ob das Ziel vor dem Systemfahrzeug ein vorausfahrendes Fahrzeug ist, welches sich auf derselben Fahrspur bewegt, oder nicht. Diese Bestimmung kann alternativ in dem Fahrzeugabstandssensor 8 gemacht werden.
Ein Krümmungs-Bestimmungsabschnitt 36 bestimmt mathematisch den Grad einer Straßenkurve oder den Radius der Krümmung R der Straße, auf der das Systemfahrzeug fährt, basierend auf einem Lenkwinkel und einer von dem Lenkwinkelsensor 9 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit.
Ein Genauigkeitsbestimmungsabschnitt 37 bezüglich des vorausfahrenden Fahrzeugs ist angepasst, um die Genauigkeit oder die Wahrscheinlichkeit zu analysieren, dass das erfasste Ziel ein vorausfahrendes Fahrzeug ist, welches auf derselben Fahrspur wie das Systemfahrzeug fährt, basierend auf einem erfassbaren Bereich des Fahrzeugabstandssensors 8, der in dem ROM 5d gespeichert ist, wie hiernach detailliert beschrieben wird, und dem Radius der Krümmung R, welcher von dem Krümmungs-Bestimmungsabschnitt 36 hergeleitet wird. Auf diese Wahrscheinlichkeit wird hernach als die Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs verwiesen.
Ein Geschwindigkeitsveränderungsraten-Bestimmungsabschnitt 40 bestimmt eine Sollveränderungsrate der Geschwindigkeit (d. h. eine Sollbeschleunigung oder -verzögerung), basierend auf dem durch den Sollfahrzeugabstand-Bestimmungsabschnitt 31 eingestellten Sollfahrzeugabstand, der Distanz zu dem von dem Fahrzeugabstandssensor 8 erfassten Ziel, der von dem Relativgeschwindigkeits-Bestimmungsabschnitt 33 hergeleiteten Relativgeschwindigkeit, den Erfassungsergebnissen des Fahrzeugidentifizierungsabschnittes 34 und der Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs, welche von dem Wahrscheinlichkeits-Bestimmungsabschnitt 37 bezüglich des vorausfahrenden Fahrzeugs bestimmt wird. Kurz zusammengefasst, der Geschwindigkeitsveränderungsraten-Bestimmungsabschnitt 40 klassifiziert anfänglich den Erfassungszustand des Fahrzeugabstandssensors 8 in drei Bedingungen: in eine Fahrzeugidentifizierungsbedingung, eine Objektidentifizierungsbedingung und in eine Nichterfassungsbedingung, wie nachfolgend detailliert in Verbindung mit 3 beschrieben wird, und bestimmt eine individuelle Veränderungsrate der Geschwindigkeit für jede Bedingung.
Ein Sollfahrzeuggeschwindigkeits-Bestimmungsabschnitt 42 integriert die Sollveränderungsrate der Geschwindigkeit, welche von dem Geschwindigkeitsveränderungsraten-Bestimmungsabschnitt 40 bestimmt wird, um eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit Ts herzuleiten.
Ein Steuermodus-Auswahlabschnitt 44 vergleicht eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, welche von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7 überwacht wird, mit der Sollfahrzeuggeschwindigkeit Ts, welche von dem Sollfahrzeuggeschwindigkeit-Bestimmungsabschnitt 42 hergeleitet wird, um zu bestimmen, ob ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuermodus verändert werden sollte oder nicht. Mit anderen Worten, es wird bestimmt, ob das Getriebe 3 gesteuert werden muss, um die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit auf die Sollfahrzeuggeschwindigkeit Ts einzustellen.
Ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt 46 steuert den Drosselklappenbetätiger 11, um einen Öffnungsgrad des Drosselklappenventilmechanismus unter Verwendung derselben Logik wie in dem verwendeten so genannten Konstantgeschwindigkeits-Steuersystem zu modifizieren, so dass die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7 erfasste aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit auf die Sollfahrzeuggeschwindigkeit Ts modifiziert werden kann, welche von dem Sollfahrzeuggeschwindigkeits-Bestimmungsabschnitt 42 hergeleitet wird. In dem Fall, in welchem es nötig ist, das Getriebe 3 zu steuern, wird darüber hinaus ein Steuersignal dem Getriebe-Kontroller 13 bereitgestellt, um ein Zähnezahlverhältnis des Getriebes 3 zum Modifizieren der Fahrzeuggeschwindigkeit zu verändern.
Der manuelle Einstellschalter SW1 weist eine Mehrzahl von Einstellpositionen auf, um eine anfängliche Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerabschnitt 4G festzulegen, um zwischen einer normalen Konstantgeschwindigkeits-Steuerungsbetriebsart (auch automatische Reisegeschwindigkeitssteuerung genannt) und einer Fahrzeugabstands-Steuerungsbetriebsart zu schalten, um die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung zu verhindern und um manuell eine Veränderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit unter der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung zu modifizieren. Anstelle der manuellen Operation des Einstellen des Schalters SW1, kann das Schalten zwischen der Konstantgeschwindigkeits-Steuerungsbetriebsart und der Fahrzeugabstands-Steuerungsbetriebsart alternativ automatisch durchgeführt werden, beispielsweise wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Fahrzeugabstand eine Bedingung erfüllt.
Bezüglich der 3 und 4 wird ein Flussdiagramm eines Programms oder einer Sequenz von logischen Schritten dargestellt, welche von dem Objektbestimmungsabschnitt 32, dem Fahrzeugabschnittidentifizierungsabschnitt 34, dem Geschwindigkeitsveränderungsraten-Bestimmungsabschnitt 40, dem Sollfahrzeuggeschwindigkeits-Bestimmungsabschnitt 42, dem Steuermodusauswahlabschnitt 44 und dem Genauigkeitsbestimmungsabschnitt 37 bezüglich des vorausfahrenden Fahrzeugs durchgeführt werden.
Nach dem Eintreten in das Programm wird in einem Schritt 100 die Entfernung L zu einem von dem Fahrzeugabstandssensor 8 nachgespürten Objekt der Steuereinheit 5 eingegeben.
Das Programm begibt sich danach zu einem Schritt 102, mit welchem eine Änderung V1 der Entfernung zu dem erfassten Objekt bestimmt wird.
Das Programm rückt danach zu einem Schritt 104 vor, mit welchem bestimmt wird, ob die Entfernungsänderung V1, welche in dem Schritt 102 hergeleitet wird, größer ist als ein voraus gewählter Schwellenwert P1 oder nicht. Wenn eine Antwort NEIN erlangt wird (V1 < P1), womit entschieden wird, dass sich vor dem Systemfahrzeug ein Objekt befindet (zu dieser Zeit berücksichtigt der Geschwindigkeitsveränderungsraten-Bestimmungsabschnitt 40, dass sich das System in der Objektidentifizierungsbedingung befindet), begibt sich das Programm danach zu einem Schritt 106. Wenn alternativ eine Antwort JA erlangt wird (V1 > P1), womit entschieden wird, dass sich kein Objekt vor dem Systemfahrzeug befindet (der Geschwindigkeitsveränderungsraten-Bestimmungsabschnitt 40 bestimmt, dass sich das System in der Nichterfassungsbedingung befindet), begibt sich das Programm danach zu einem Schritt 140, wie nachfolgend beschrieben wird.
Basierend auf dem Unterschied der zwischen den Steuerzyklen der Steuereinheit 5 erfassten Entfernung, wird in dem Schritt 106 die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Systemfahrzeug und dem erfassten Objekt bestimmt. Beispielsweise wird eine Entfernung zu dem Objekt, welche einen Steuerzyklus vor D_n-1 erfasst wurde, von einer Distanz des in einem laufenden Steuerzyklus D_n erfassten Objekts subtrahiert, um eine Relativfahrzeuggeschwindigkeit V_n als Funktion der Veränderung der Distanz für ein voraus gewähltes n Zeitintervall zu bestimmen.
Danach begibt sich das Programm zu einem Schritt 108, bei welchem die Relativfahrzeuggeschwindigkeit V_n, welche in dem n Schritt 106 hergeleitet wird, in einem Puffer des RAM 5e gespeichert wird.
In einem Schritt 110 wird eine Änderung V2 der Relativfahrzeuggeschwindigkeit über die voraus gewählte Zahl von Steuerzyklen bestimmt.
Das Programm begibt sich danach zu einem Schritt 112, bei welchem bestimmt wird, ob die Relativfahrzeuggeschwindigkeitsänderung V2, welche in dem Schritt 110 hergeleitet wird, größer ist als ein eingestellter Wert P2 oder nicht. Wenn eine Antwort NEIN erlangt wird (V2 < P2), womit entschieden wird, dass das erfasste Objekt als ein sich bewegendes Fahrzeug identifiziert ist, auf welches die Aufmerksamkeit gerichtet werden sollte (der Geschwindigkeitsveränderungsraten-Bestimmungsabschnitt 40 bestimmt, dass sich das System in der Fahrzeugidentifizierungsbedingung befindet) rückt das Programm zu einem Schritt 114 vor. Wenn alternativ eine Antwort JA erlangt wird (V2 > P2), womit entschieden wird, dass das erfasste Objekt nicht als Fahrzeug identifiziert ist (d. h. das System befindet sich in der Objektidentifizierungsbedingung), begibt sich das Programm danach zu einem Schritt 150.
In dem Schritt 114 wird die erfasste Entfernung L zu dem vorausbefindlichen Fahrzeug, die relative Fahrzeuggeschwindigkeit V und Daten, welche zeigen, dass sich das System in der Fahrzeugidentifizierungsbedingung befindet, in dem RAM 5e gespeichert.
In einem Schritt 116 wird der Grad einer Straßenkurve (d. h. der Radius der Krümmung der Straße), auf welcher das Systemfahrzeug fährt, basierend auf dem Lenkwinkel des Systemfahrzeugs, welcher durch den Lenksensor 9 bestimmt wird, und der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend einer gegebenen Gleichung der Fahrzeugbewegung mathematisch bestimmt.
In einem Schritt 118 wird eine Versetzung oder ein Intervall I, wie in 6 gezeigt, zwischen einer gekrümmten Linie S (d. h. der Mittellinie der gekrümmten Straße, die den Krümmungsradius R aufweist) und einer ausgedehnten länglichen Mittellinie T des Systemfahrzeugs (d. h. einer Mittellinie eines erfassbaren Bereiches des Fahrzeugabstandssensors 8, welche ebenso als die Mitte einer Spur angenommen werden kann, auf welcher das Systemfahrzeug fährt) auf einer Linie, welche sich senkrecht zu der länglichen Mittellinie T an einer Stelle ausdehnt, bei welcher sich das erfasste Fahrzeug aufhält (d. h. an einer Stelle der erfassten Entfernung L vor dem Systemfahrzeug) mathematisch berechnet.
In Schritten 120 und 122 werden die linken und rechten Grenzen P und Q des erfassbaren Bereiches des Fahrzeugabstandssensors 8 auf der Linie, welche sich senkrecht zu der länglichen Mittellinie T an einer Stelle der erfassten Entfernung L vor dem Systemfahrzeug erstreckt, jeweils bestimmt. Diese Grenzen P und Q können durch Herauslesen unter Verwendung der aufgelisteten Daten, die in dem ROM 5e gespeichert sind, hergeleitet werden; sie stellen das Verhältnis der Erfassungsgrenzen bezüglich einer erfassten Entfernung des Fahrzeugabstandssensors 8 dar.
In einem Schritt 124 wird eine Verteilung der Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs, wie in 5 gezeigt ist, anfänglich in einer voraus gewählten Beziehung zu der erfassten Entfernung L und dem Krümmungsradius R der Straße vorgesehen. Die Verteilung der Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs enthält eine mittlere Zone, welche eine Wahrscheinlichkeit von 100% anzeigt, die sich über die Mittellinie entsprechend der Mittellinie (d. h. die längliche Mittellinie T des Systemfahrzeugs) eines nach vorn erfassbaren Bereiches des Fahrzeugabstandssensors 8 erstreckt, und Seitenzonen, welche eine geringere Wahrscheinlichkeit anzeigen, die in eine weite Richtung des erfassbaren Bereiches des Fahrzeugabstandssensors 8 (in eine seitliche Richtung der Straße) gegen beide Seiten einer Straße abnimmt. Folglich wird die so bereitgestellte Mittellinie der Wahrscheinlichkeitsverteilung bezüglich eines vorausfahrenden Fahrzeugs, wie in 6 gezeigt ist, ins Innere der gekrümmten Straße in seitliche Richtung des Systemfahrzeugs durch das in dem Schritt 118 hergeleitete Intervall I verschoben, und Zufallsvariable innerhalb des erfassbaren Bereichs des Fahrzeugabstandssensors 8 (d. h. innerhalb eines Bereiches zwischen den Grenzen P und Q) werden gemittelt, um die Wahrscheinlichkeit bezüglich eines vorausfahrenden Fahrzeugs, dass das erfasste Fahrzeug ein vorausfahrendes Fahrzeug sein kann, welches vor dem Systemfahrzeug auf derselben Fahrspur fährt, zu bestimmen. Mit anderen Worten, die Wahrscheinlichkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs wird basierend auf einem Verhältnis der verschobenen Wahrscheinlichkeitsverteilung bestimmt, welche innerhalb der Grenzen P und Q des erfassbaren Bereiches auf eine Stelle der Entfernung L weg von dem Systemfahrzeug in eine seitliche Richtung senkrecht zu der Mittellinie des erfassbaren Bereiches fällt. Die Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins eines vorausfahrenden Fahrzeugs kann durch Auslesen unter Verwendung einer zweidimensionalen Zuordnung oder Tabelle, wie in 7 gezeigt ist, hergeleitet werden, auf welche Daten in einem gegebenen Verhältnis zwischen der erfassten Entfernung L und dem Krümmungsradius R der Straße aufgezeichnet sind.
Der Betrieb des Geschwindigkeitsveränderungsraten-Bestimmungsabschnitts 40 wird unten erörtert.
Der Geschwindigkeitsveränderungsraten-Bestimmungsabschnitt 40 ist betriebsbereit, um eine Beschleunigung oder Verzögerung des Systemfahrzeugs basierend auf der Objektidentifizierungsbedingung, der Nichterfassungsbedingung und der Fahrzeugidentifizierungsbedingung zu bestimmen.
Da das System sich nun in der Fahrzeugidentifizierungsbedingung befindet, wird in einem Schritt 126 eine grundlegende Veränderungsrate der Geschwindigkeit Br durch Auslesen einer zweidimensionalen Geschwindigkeitsveränderungsratenliste, wie in 8 gezeigt, bestimmt. Die Geschwindigkeitsveränderungsratenliste zeigt Daten einer Veränderungsrate der Geschwindigkeit, welche in einem Verhältnis der Differenz Δs zwischen einem aktuellen Fahrzeugabstand und dem Sollfahrzeugabstand (d. h. einem Parameter, der anzeigt, ob das vorausfahrende Fahrzeug sich weit vor oder nahe dem Systemfahrzeug befindet) zu der Relativgeschwindigkeit V_n zwischen dem Systemfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug (d. h. einem Parameter, welcher anzeigt, ob das Systemfahrzeug sich dem vorausfahrenden Fahrzeug nähert oder sich von ihm entfernt) definiert sind. In der Liste stellt ein negativer Wert eine Verzögerung dar, während ein positiver Wert eine Beschleunigung darstellt. Zwischenwerte oder Werte zwischen zwei gezeigten Werten können durch Interpolation bestimmt werden. Wenn darüber hinaus die Differenz Ds und die Relativgeschwindigkeit V außerhalb des n Bereiches in der Liste Hegt, kann ein maximaler oder minimaler Wert der Liste verwendet werden.
Die Verwendung der Veränderungsrate der Geschwindigkeit in der Liste, wie in 8 gezeigt, verhindert unerwünschtes Verzögern des Systemfahrzeugs, wenn sich das vorausfahrende Fahrzeug von dem Systemfahrzeug entfernt, jedoch mit einem kleineren Fahrzeugabstand, und leitet ebenso eine feine Steuerung, bei welcher die Verzögerung durchgeführt wird, bevor das Systemfahrzeug sich dem vorausfahrenden Fahrzeug bei einer höheren Relativgeschwindigkeit nähert, wenn der Fahrzeugabstand groß ist.
In einem Schritt 128 wird ein erster Korrekturkoeffizient C₁ für die Veränderungsrate der Geschwindigkeit bestimmt. Im Detail wird eine der Zuordnungen, wie in 9(a), 9(b), 9(c) und 9(d) gezeigt, entsprechend dem Grad der Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs ausgewählt, und der erste Korrekturkoeffizient C₁ wird basierend auf der Relativgeschwindigkeit V_n zwischen dem Systemfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug hergeleitet. Wenn die Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs größer als 75% ist, wird die in 9(a) gezeigte Zuordnung verwendet, und der erste Korrekturkoeffizient C₁ von 100% wird ohne Rücksicht auf die Relativgeschwindigkeit vorgesehen. Wenn die Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs größer als 50% und kleiner als 75% ist, wird die in 9(b) gezeigte Zuordnung verwendet, und es wird der erste Korrekturkoeffizient C₁ von 100% vorgesehen, warm die Relativgeschwindigkeit einen negativen Wert aufweist, d. h. wenn das vorausfahrende Fahrzeug sich dem Systemfahrzeug nähert, und es wird der erste Korrekturkoeffizient C₁ von 40% vorgesehen, wenn die Relativgeschwindigkeit mehr als 8 km/h beträgt, und zwischen einer Relativgeschwindigkeit von 0 und 8 km/h nimmt der erste Korrekturkoeffizient C₁ fortlaufend ab. Wenn die Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs größer als 25% und kleiner als 50% ist, wird die in 9(c) gezeigte Zuordnung verwendet, und es wird der erste Korrekturkoeffizient C₁ von 100% vorgesehen, wenn die Relativgeschwindigkeit weniger als –8 km/h beträgt, und es wird der erste Korrekturkoeffizient C₁ von 40% wird vorgesehen, wenn die Relativgeschwindigkeit mehr als km/h beträgt, und zwischen der Relativgeschwindigkeit von –8 und +8 km/h nimmt der erste Korrekturkoeffizient fortlaufend ab. Wenn die Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs weniger als 25% beträgt, wird die in 9(d) gezeigte Zuordnung verwendet, und es wird der erste Korrekturkoeffizient C₁ von 100% vorgesehen, wenn die Relativgeschwindigkeit weniger als –16 km/h beträgt, und es wird der erste Korrekturkoeffizient C₁ von 40% vorgesehen, wenn die Relativgeschwindigkeit mehr als 0 km/h beträgt, und zwischen einer Relativgeschwindigkeit von –16 und 0 km/h nimmt der erste Korrekturkoeffizient C₁ fortlaufend ab.
Die Korrektur unter Verwendung des ersten Korrekturkoeffizienten C₁ ist derart, dass, wenn die Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs klein wird, die Zuverlässigkeit des Nachspürens eines vorausfahrenden Fahrzeugs des Radarsystems bezüglich einem Minimieren von Nachspürfehlern für klein erachtet wird. Sogar wenn die Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs sehr klein ist (kleiner als 25%), wird daher mit dieser Korrektur der erste Korrekturkoeffizient von 100% aus Gründen der Sicherheit solange, wie das vorausfahrende Fahrzeug sich sehr schnell nähert, vorgesehen. Wenn die Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs kleiner wird, wird darüber hinaus das Systemfahrzeug vor einer schnellen Beschleunigung bewahrt, wenn sich das vorausfahrende Fahrzeug wegbewegt. Sogar wenn das Systemfahrzeug sich dem vorausfahrenden Fahrzeug nähert, wird es alternativ vor einer schnellen Verzögerung bewahrt.
In einem Schritt 130 wird darauffolgend ein zweiter Korrekturkoeffizient C₂ für die Veränderungsrate der Geschwindigkeit basierend auf dem Fahrzeugabstand durch Auslesen unter Verwendung einer in 10 gezeigten Zuordnung bestimmt. Die Zuordnung zeigt, dass der zweite Korrekturkoeffizient C₂ von 100% vorgesehen wird, wenn der Fahrzeugabstand weniger als 32 Meter beträgt, und es wird der zweite Korrekturkoeffizient C₂ von 40% vorgesehen, wenn der Fahrzeugabstand mehr als 80 Meter beträgt, und er nimmt innerhalb eines Bereiches von 32 Metern bis 80 Metern des Fahrzeugabstandes fortlaufend ab. Die Korrektur unter Verwendung des zweiten Korrekturkoeffizienten C₂ ist derart, dass, wenn der Fahrzeugabstand groß ist, eine feine Fahrzeugabstandssteuerung nicht gefordert wird, die Veränderungsrate der Geschwindigkeit reduziert wird, so dass der Fahrzeugabstand langsam zugunsten des Fahrkomforts modifiziert wird.
Entsprechend der folgenden Gleichung (1) wird in einem Schritt 132 die grundlegende Geschwindigkeitsveränderungsrate Br, welche in dem Schritt 126 hergeleitet wird, mit dem ersten Korrekturkoeffizienten C₁, welcher in dem Schritt 128 hergeleitet wird, und dem zweiten Korrekturkoeffizienten C₂, welcher in dem Schritt 130 hergeleitet wird, multipliziert, um eine Sollveränderungsrate der Geschwindigkeit Tr zu bestimmen, nach welcher das Programm sich zu einem Schritt 160 begibt. Tr = (C₁/100) × (C₂/100) × Br (1)
Wenn in dem Schritt 104 JA erlangt wird, womit entschieden wird, dass die Entfernungsveränderung V1 größer ist als der voraus gewählte Schwellenwert P1 und dass es gegenwärtig kein Objekt voraus gibt, mit welchem das Systemfahrzeug plötzlich innerhalb des erfassbaren Bereiches des Fahrzeugabstandssensors 8 kollidieren kann, begibt sich danach das Programm zu einem Schritt 140, bei welchem der Fahrzeugabstand und die Relativgeschwindigkeit auf 0 eingestellt sind und Daten, welche anzeigen, dass das Systemfahrzeug sich in der Nichterfassungsbedingung befindet, in dem RAM 5e gespeichert werden.
In einem Schritt 142 wird eine voraus gewählte Veränderungsrate der Geschwindigkeit bereitgestellt, und das Pragramm begibt sich danach zu einem Schritt 160. Diese voraus gewählte Veränderungsrate der Geschwindigkeit wird auf eine relativ kleine Beschleunigung eingestellt, so dass das Systemfahrzeug langsam auf eine von dem Fahrzeugführer durch Einstellen des Schalters SW1 unter der Konstantgeschwindigkeitssteuerung ausgewählte Sollgeschwindigkeit beschleunigen kann. Die Veränderungsrate der Geschwindigkeit kann alternativ entsprechend der Fahrinformation von dem Lenksensor 9 und/oder von (nicht gezeigten) Wendeanzeigern modifiziert werden.
Wenn in dem Schritt 112 eine Antwort JA erlangt wird, mit welcher entschieden wird, dass die relative Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung V2 größer ist als der eingestellte Wert P2 und dass das vor dem Systemfahrzeug befindliche Objekt kein Fahrzeug ist, rückt danach das Programm zu einem Schritt 150 vor, bei welchem eine Entfernung zu dem von dem Fahrzeugabstandssensor 8 erfassten Objekt in dem RAM 5e gespeichert wird, die Relativgeschwindigkeit V_n auf 0 eingestellt wird und Daten, welche darstellen, dass das Systemfahrzeug sich in der Objekt identifizierenden Bedingung befindet, in dem RAM 5e gespeichert werden.
In einem Schritt 152 wird entsprechend der in 11 gezeigten Zuordnung eine Sollveränderungsrate der Geschwindigkeit Tr basierend auf der Entfernung zu dem erfassten Objekt bestimmt, und danach begibt sich das Programm zu einem Schritt 160. Die Zuordnung von 11 zeigt, dass die Geschwindigkeit des Systemfahrzeugs auf eine konstante Rate reduziert wird, wenn die erfasste Entfernung weniger als 20 Meter (20 m) beträgt, und die Reduzierung der Geschwindigkeit wird fortlaufend verringert, wenn die erfasste Entfernung mehr als 20 m beträgt. Diese Geschwindigkeitssteuerung ist zum Gewährleisten von Sicherheit bei einem Notfall vorgesehen, bei welchem plötzlich ein Fahrzeug zwischen dem Systemfahrzeug und dem erfassten Objekt von einer anderen Fahrspur erscheint, obwohl das erfasste Objekt nicht als Fahrzeug identifiziert wurde, da die Operationen des Relativgeschwindigkeitsabschnitts 33 und des Fahrzeugidentifizierungsabschnitts 34 zeitintensiv sind.
Wie oben beschrieben, wird in den Schritten 126 bis 132 die Veränderungsrate der Geschwindigkeit bestimmt, wenn das erfasste Objekt als Fahrzeug identifiziert ist. In dem Schritt 152 wird die Veränderungsrate der Geschwindigkeit bestimmt, wenn das erfasste Objekt als Hindernis und nicht als Fahrzeug identifiziert ist. In dem Schritt 142 wird die Veränderungsrate der Geschwindigkeit bestimmt, wenn kein Objekt erfasst worden ist.
In dem Schritt 160 wird die Sollveränderungsrate der Geschwindigkeit Tr, welche in einem der Schritte 132, 142 und 152 hergeleitet wurde, integriert, um eine Korrekturgeschwindigkeit ∫(Tr·dt) zu bestimmen, und sie wird zu der Sollfahrzeuggeschwindigkeit Ts_(n-1), welche in einem früheren Steuerzyklus hergeleitet wurde, addiert, um die Sollfahrzeuggeschwindigkeit Ts entsprechend (n – 1) folgender Formel zu bestimmen: Ts = Ts_(n-1) + ∫Tr·dt (2)
Wenn die Sollfahrzeuggeschwindigkeit Ts, welche in dem Schritt 160 bestimmt wird, eine gegebene Geschwindigkeitsgrenze Tm überschreitet, wird in einem Schritt 162 diese Größe auf unterhalb der gegebenen Geschwindigkeitsgrenze Tm korrigiert, um die Differenz zu einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern, um das Systemfahrzeug vor einem plötzlichen Beschleunigen oder Verzögern zu bewahren. Es ist beispielsweise wünschenswert, dass die Sollfahrzeuggeschwindigkeit Ts auf weniger als die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit beschränkt wird, welche durch den Einstellschalter SW1 ausgewählt wurde.
Der Betrieb des Steuermodusauswahlabschnittes 44 wird unten basierend auf den in 12(a) und 12(b) gezeigten Abbildungen beschrieben.
In einem Schritt 164 wird die Differenz Ds zwischen der Sollfahrzeuggeschwindigkeit Ts und einer aktuellen Geschwindigkeit Ta, welche von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7 erfasst wurde, als ein Kriterium in den in 12(a) und 12(b) gezeigten Zuordnungen bestimmt.
In einem Schritt 166 wird bestimmt, ob die Differenz Ds zwischen der Sollfahrzeuggeschwindigkeit und der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als –4 km/h ist oder nicht. Wenn eine Antwort JA erlangt wird, mit welcher entschieden wird, dass die Sollfahrzeuggeschwindigkeit um mehr als 4 km/h kleiner als die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit ist, begibt sich das Programm zu einem Schritt 168, bei welchem ein Flag bezüglich einer vollständig schließenden Drosselklappe auf 1 zum Aktivieren des Drosselklappenbetätigers 11 eingestellt wird, um das Drosselklappenventil vollständig für eine schnelle Verzögerung des Systemfahrzeugs zu schließen, wie in 12(a) gezeigt ist.
Nach dem Schritt 168 oder wenn in dem Schritt 166 eine Antwort NEIN erlangt wird, begibt sich das Programm danach zu einem Schritt 170, in welchem bestimmt wird, ob die Differenz Ds zwischen der Sollfahrzeuggeschwindigkeit und der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als –6 km/h ist oder nicht. Wenn eine Antwort JA erlangt wird, begibt sich danach das Programm zu einem Schritt 172, in welchem ein OD-Freigabeflag auf 1 zum Freigeben des Overdrives des Getriebes 3 eingestellt wird, um das Zähnezahlverhältnis auf einen größeren Wert zu verändern, wie in 12(b) gezeigt ist.
Nach dem Schritt 172 oder wenn in dem Schritt 170 eine Antwort NEIN erlangt wird, begibt sich danach das Programm zu einem Schritt 174, in welchem bestimmt wird, ob die Differenz Ds zwischen der Sollfahrzeuggeschwindigkeit und der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit größer als –3 km/h ist oder nicht. Wenn eine Antwort JA erlangt wird, begibt sich danach das Programm zu einem Schritt 176, in welchem das OD-Freigabeflag auf 0 zum Errichten des Overdrives eingestellt wird, wie in 12(b) gezeigt ist.
Auf den Schritt 176 oder wenn in dem Schritt 174 eine Antwort NEIN erlangt wird, begibt sich das Programm danach zu einem Schritt 178, in welchem bestimmt wird, ob die Differenz Ds zwischen der Sollfahrzeuggeschwindigkeit und der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit größer als –1 km/h ist oder nicht. Wenn eine Antwort JA erlangt wird, begibt sich darauf das Programm zu einem Schritt 180, in welchem das Flag bezüglich der vollständig schließenden Drosselklappe auf 1 zum Aktivieren des Drosselklappenbetätigers 11 eingestellt wird, um das Drosselklappenventil unter der Konstantgeschwindigkeitssteuerung zu öffnen, wie in 12(a) gezeigt ist. In 12(a) und 12(b) sind Hysteresezonen, welche durch schraffierte Linien dargestellt sind, wegen des Eliminierens eines unkomfortablen Fahrgefühls vorgesehen, welches durch eine unterbrochene Veränderung der Geschwindigkeitssteuerung hervorgerufen wird.
Der Betrieb des Steuermodusauswahlabschnitts 44 ermöglicht es, eine Bedingung zu erfassen, bei welcher die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit sich nicht verringert, obwohl die Sollfahrzeuggeschwindigkeit verringert wird (beispielsweise wenn das Systemfahrzeug auf einer abschüssigen Straße fährt), wobei das Getriebe 3 gesteuert wird, um ein höheres Zähnezahlverhältnis zum Vorsehen einer großen Geschwindigkeitsreduzierung auszuwählen.
Auf den Schritt 180 oder wenn in dem Schritt 178 eine Antwort NEIN erlangt wird, begibt sich das Programm zu einem Schritt 182, bei welchem bestimmt wird, ob die Steuerung entsprechend des Flags, welches in den Schritten 168 bis 180 hergeleitet wird, durchgeführt werden sollte oder nicht. Wenn eine Antwort JA erlangt wird, begibt sich das Programm zu einem Schritt 184, bei welchem die Drosselklappenventilsteuerung und/oder die Getriebesteuerung durchgeführt wird, so dass die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit mit der Sollfahrzeuggeschwindigkeit übereinstimmen kann, worauf das Programm zu dem Schritt 100 zurückkehrt. Wenn in dem Schritt 182 eine Antwort NEIN erlangt wird, begibt sich das Programm zu einem Schritt 186, in welchem das Fahrzeugsystem unter Konstantgeschwindigkeitssteuerung fährt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die Sollfahrzeuggeschwindigkeit einzustellen.
Wie oben beschrieben, ist das System dieser Ausführungsform derart gestaltet, dass basierend auf der Veränderung der von dem Fahrzeugabstandssensor 8 erfassten Entfernung der Geschwindigkeitssteuerungsmodus ausgewählt wird. Wenn die von dem Fahrzeugabstandssensor bereitgestellten Daten eine höhere Genauigkeit zeigen, dass ein vor dem Systemfahrzeug befindliches Objekt als ein auf derselben Fahrspur vorausfahrendes Fahrzeug identifiziert werden kann, wird die Zuverlässigkeit der Operation des Nachspürens eines vorausfahrenden Fahrzeugs durch das Radarsystem als hoch betrachtet, und der Fahrzeugabstand wird passend gesteuert. Wenn die Genauigkeit niedriger ist, wird alternativ die Zuverlässigkeit der Operation des Nachspürens eines vorausfahrenden Fahrzeugs als niedrig betrachtet, und das System wird davor bewahrt, auf irgendein anderes Objekt als auf ein Fahrzeug wie z. B. auf Reklametafeln und/oder Reflektoren entlang einer Straße und/oder auf Fahrzeuge, die auf einer anderen Fahrspur fahren, anzusprechen. Wenn es schwierig ist zu bestimmen, ob ein vorn befindliches Objekt ein vorausfahrendes Fahrzeug ist oder nicht, wird darüber hinaus die Ansprechrate des Systems erhöht, wenn sich das Objekt dem Systemfahrzeug nähert, während sie verringert wird, wenn sich das Objekt von dem Systemfahrzeug wegbewegt.
Bezüglich 13 ist eine alternative Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das System dieser Ausführungsform enthält eine Mehrzahl von Fahrzeugabstandssensoren und ist betriebsbereit, zu wissen, welcher der Sensoren die höchste Genauigkeit der Entfernungsdaten zur Verwendung bei der Fahrzeugabstandssteuerung zeigt.
Das System dieser Ausführungsform enthält erste, zweite und dritte Fahrzeugabstandssensoren 8a, 8b und 8c. Der erste Fahrzeugabstandssensor 8a ist dahingehend angepasst, einen vorderen erfassbaren Bereich aufzuweisen, innerhalb welchem die Entfernung zu einem vor dem Systemfahrzeug befindlichen Objekt gemessen werden kann. Die zweiten und dritten Fahrzeugabstandssensoren 8b und 8c besitzen linksseitige und rechtsseitige erfassbare Bereiche, innerhalb welcher Entfernungen zu Objekten gemessen werden können, welche in linksseitigen oder rechtsseitigen Richtungen existieren.
Andere Anordnungen sind im wesentlichen dieselben wie in der ersten Ausführungsform, und es kann daher eine detaillierte Erläuterung derselben hier ausgelassen werden.
Bezüglich 14 wird ein Flussdiagramm des Betriebs des Radarsystems gezeigt.
Nach der Initiierung eines Programms begibt sich das Programm zu einem Schritt 200, in welchem die Wahrscheinlichkeitsverteilung eines vorausfahrenden Fahrzeugs in dem nach vorn erfassbaren Bereich des ersten Fahrzeugabstandssensors 8a anfänglich bereitgestellt wird, welche, wie in 5 gezeigt, eine Wahrscheinlichkeit von 100% über einen gegebenen mittleren Bereich darstellt, und auf eine voraus gewählte Rate in eine seitliche Richtung einer Straße (d. h. bezüglich des Systemfahrzeugs) vermindert wird, und es wird eine Versetzung oder ein Intervall I, wie in 6 gezeigt, zwischen der gekrümmten Linie S und der ausgedehnten länglichen Mittellinie T des Systemfahrzeugs (d. h. der Mittellinie eines in der Mitte befindlichen Laserstrahls, welcher von dem ersten Fahrzeugabstandssensor 8a abgestrahlt wird) an einer Stelle, an welcher das erfasste Objekt existiert, bestimmt.
In Schritten 202 und 204 werden darauffolgend linke und rechte Grenzen P und Q des erfassbaren Bereichs des Fahrzeugabstandssensors 8a jeweils auf dieselbe Art wie in der ersten Ausführungsform bestimmt.
In einem Schritt 206 wird die Mitte der Wahrscheinlichkeitsverteilung eines vorausfahrenden Fahrzeugs, welche somit bereitgestellt wird, in eine seitliche Richtung des Systemfahrzeugs um das Intervall I verschoben, und die Zufallsvariablen innerhalb des erfassbaren Bereichs des Fahrzeugabstandssensors 8a (d. h. innerhalb eines Bereichs zwischen den Grenzen P und Q) werden gemittelt, um eine erste Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs in dem Fahrzeugabstandssensor 8a zu bestimmen. Die Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs kann durch Auslesen unter Verwendung einer zweidimensionalen Zuordnung oder Tabelle, wie in 7 gezeigt, hergeleitet werden, auf der Daten in einem gegebenen Verhältnis zwischen der erfassten Entfernung L und dem Kurvenradius R der Straße aufgezeichnet sind.
In Schritten 208 bis 214 wird eine zweite Wahrscheinlichkeit eines, vorausfahrenden Fahrzeugs an einer Stelle der Entfernung LL vor dem Fahrzeugabstandssensor 8b, wie in 15 gezeigt, auf dieselbe Art wie in Schritten 200 bis 206 bestimmt.
Auf ähnliche Weise wird in Schritten 216 bis 222 eine dritte Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs an einer Stelle der Entfernung LR vor dem Fahrzeugabstandssensor 8c, wie in 16 gezeigt, auf dieselbe Art wie in Schritten 200 bis 206 ermittelt.
Darauf begibt sich das Programm zu einem Schritt 224, bei dem die höchste Wahrscheinlichkeit unter der ersten, zweiten und dritten Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs ausgewählt wird, um zu bestimmen, welcher der Fahrzeugabstandssensoren die Wahrscheinlichkeit annimmt.
Danach rückt das Programm zu einem Schritt 226 vor, bei welchem die durch den Fahrzeugabstandssensor vorgesehenen Entfernungsdaten, welche in dem Schritt 224 ausgewählt wurden, verwendet werden, um eine Sollveränderungsrate der Geschwindigkeit Tr auf dieselbe Art wie in dem Schritt 132 der ersten Ausführungsform zu bestimmen. Nach dem Schritt 226 werden dieselben Operationen wie in der ersten Ausführungsform durchgeführt.
Entsprechend der zweiten Ausführungsform ist die Erfassungsgenauigkeit, mit welcher ein erfasstes Objekt als vorausfahrendes Fahrzeug, das auf derselben Fahrspur wie das Systemfahrzeug fährt, identifiziert werden kann, weiter verbessert. Die Fahrzeugabstands-Steuerung wird somit mit einer höheren Genauigkeit durchgeführt.

Claims

Vorrichtung zur Durchführung einer Fahrzeugabstandsregelungsoperation zur Regelung eines Fahrzeugabstands zwischen einem Systemfahrzeug, welches mit dieser Vorrichtung ausgestattet ist, und einem vorausfahrenden Fahrzeug, welches sich vor dem Systemfahrzeug befindet, mit: einer Abstandsbestimmungseinrichtung (8) zum Bestimmen eines momentanen Abstands (1) zwischen dem Systemfahrzeug und einem Gegenstand, welcher sich in einem gegebenen vorwärts erfassbaren Bereich befindet; einer Relativgeschwindigkeitsbestimmungseinrichtung (33) zur Bestimmung einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem Systemfahrzeug und dem Gegenstand; einer Kurvenradiusbestimmungseinrichtung (36), welche den Kurvenradius (R) der Straße bestimmt, auf der das Systemfahrzeug fährt; einer Objektidentifizierungseinrichtung (32), welche aufgrund einer Änderung des Abstands (1) dann, wenn die Änderung einen ersten Schwellenwert (P1) unterschreitet, bestimmt, dass sich vor dem Systemfahrzeug ein Gegenstand befindet; einer Fahrzeugidentifizierungseinrichtung (34), welche aufgrund der Änderung der Relativgeschwindigkeit dann, wenn die Änderung einen zweiten Schwellenwert (P2) unterschreitet, bestimmt, dass eine Fahrzeugidentifizierungsbedingung erfüllt ist; einer Wahrscheinlichkeitsbestimmungseinrichtung (37), welche bei Vorliegen der Fahrzeugidentifizierungsbedingung die Wahrscheinlichkeit, dass der Gegenstand, der sich vor dem Systemfahrzeug befindet, ein vorausfahrendes Fahrzeug ist, aufgrund des Abstands (L) und des Kurvenradius (R) anhand einer Tabelle bestimmt; einer Einrichtung (40; 126) zum Bestimmen einer grundlegenden Veränderungsrate der Geschwindigkeit, welche zum Ändern der Geschwindigkeit des Systemfahrzeugs verwendet wird, um den momentanen Abstand (L), der von der Abstandsbestimmungseinrichtung (8) bestimmt wird, in Übereinstimmung mit einem Sollwert zu bringen; und einer Änderungseinrichtung (40; 132) zum Ändern einer grundlegenden Veränderungsrate der Geschwindigkeit (Br), die durch die Einrichtung (40; 126) zum Bestimmen einer grundlegenden Veränderungsrate der Geschwindigkeit bestimmt wird, basierend auf der Relativgeschwindigkeit, die durch die Relativgeschwindigkeitsbestimmungseinrichtung (33) bestimmt wird, und der Wahrscheinlichkeit, die durch die Wahrscheinlichkeitsbestimmungseinrichtung (37) bestimmt wird, in eine Sollveränderungsrate der Geschwindigkeit (Tr).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderungseinrichtung (40; 132) einen ersten Korrekturkoeffizienten (C₁) basierend auf der durch die Wahrscheinlichkeitsbestimmungseinrichtung (37) bestimmten Wahrscheinlichkeit und der Relativgeschwindigkeit bestimmt und die durch die Einrichtung (40; 126) zum Bestimmen einer grundlegenden Veränderungsrate der Geschwindigkeit bestimmte grundlegende Veränderungsrate der Geschwindigkeit (Br) mit dem ersten Korrekturkoeffizienten (C₁) multipliziert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderungseinrichtung (40; 132) einen zweiten Korrekturkoeffizienten (C₂) basierend auf dem momentanen Abstand (L) bestimmt und die durch die Einrichtung (40; 126) zum Bestimmen einer grundlegenden Veränderungsrate der Geschwindigkeit bestimmte grundlegende Veränderungsrate der Geschwindigkeit (Br) mit dem zweiten Korrekturkoeffizienten (C₂) multipliziert.