DE60126905T2

DE60126905T2 - Abstandsbezogenes, adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem

Info

Publication number: DE60126905T2
Application number: DE60126905T
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Yokohama-shi Yamamura; Kouichi Yokohama-shi Akabori; Yoji Yokosuka-shi Seto
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2021-12-22
Also published as: EP1225079A2; JP3849430B2; EP1225079A3; DE60126905D1; EP1225079B1; US20020099491A1; JP2002211268A; US6856887B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem und ein Verfahren für ein Kraftfahrzeug (im folgenden auch Host-Fahrzeug genannt) mit einer Fahrzeugabstandssteuerfunktion, um einem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen, das vor dem Host-Fahrzeug fährt.
Die erste Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2000-168395, veröffentlicht am 20. Juni 2000, stellt beispielhaft ein früher vorgeschlagenes adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem vor. Bei dem früher vorgeschlagenen Fahrgeschwindigkeitsregelsystem, das in der oben genannten ersten Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung offenbart ist, wird ein Fahrzeugabstand zwischen dem Host-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug erfasst, und eine Dauergeschwindigkeitsfahrt wird mit einer konstanten Geschwindigkeit (der so genannten eingestellten Fahrgeschwindigkeit) durchgeführt, die von einem Fahrer des Host-Fahrzeugs eingestellt ist. Wenn sich beispielsweise das vorausfahrende Fahrzeug dem Host-Fahrzeug nähert oder vom Host-Fahrzeug entfernt, so dass sich der Fahrzeugabstand ändert, stellt zu diesem Zeitpunkt das vorher erwähnte adaptive Fahrgeschwindigkeitsregelsystem eine Bremskraft oder eine Antriebskraft des Host-Fahrzeugs ein, so dass der Fahrzeugabstand im Wesentlichen einem Ziel-Fahrzeugabstand angeglichen wird. Wie oben beschrieben, ist ein Fahrzeugfahrzustand rückkopplungsgesteuert. Außerdem wird zur Berechnung des Zielabstands zwischen den Fahrzeugen z.B. eine Fahrgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs erfasst, mit einer Zwischenfahrzeugszeitdauer multipliziert und zu einem Abstand addiert bei dem das Host-Fahrzeug stoppt, um den Ziel-Fahrzeugabstand zu berechnen.
Es sei bemerkt, dass die Ziel-Fahrzeugabstandszeitdauer als eine Zeitdauer definiert ist, die für das Host-Fahrzeug erforderlich ist, um die gegenwärtige Position des vorausfahrenden Fahrzeugs zu erreichen (mit anderen Worten eine Zeit, die für das Host-Fahrzeug erforderlich ist, um eine Strecke zu fahren, die dem Fahrzeugabstand entspricht), z.B. ist die Ziel-Fahrzeugabstandszeitdauer vorher auf etwa zwei Sekunden eingestellt. Es sei auch bemerkt, dass der Abstand, um das Fahrzeug anhalten zu lassen, einem Abstand entspricht, der zwischen dem Host-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug bleibt, wenn das Host-Fahrzeug anhält, während das vorausfahrende Fahrzeug angehalten wird, und z.B. auf zwei Meter voreingestellt ist. Des Weiteren sei bemerkt, dass dann, wenn das Host-Fahrzeug mit der konstanten Geschwindigkeit mit einem vorbestimmten Fahrzeugabstand fährt, nämlich dem Ziel-Fahrzeugabstand, die Fahrgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs exakt gleich oder im Wesentlichen gleich derjenigen des Host-Fahrzeugs ist und deshalb die Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs dazu verwendet werden kann, den Ziel-Fahrzeugabstand zu berechnen.
Bei der früher vorgeschlagenen, in der oben beschriebenen ersten Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung offenbarten Fahrgeschwindigkeitsregelvorrichtung wird die Rückkopplungssteuerung jedoch derart durchgeführt, dass der erfasste Fahrzeugabstand im Wesentlichen dem Ziel-Fahrzeugabstand angeglichen wird. Wenn also erfasst wird, dass der Fahrzeugabstand vom Ziel-Fahrzeugabstand abweicht, wird eine Beschleunigungs- oder Verlangsamungsanforderung nach einem Differenzwert ausgegeben. Angenommen, dass der Ziel-Fahrzeugabstand z.B. nach der Fahrgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs eingestellt ist, wird das vorausfahrende Fahrzeug verlangsamt. Da zu diesem Zeitpunkt der Fahrzeugabstand und der Ziel-Fahrzeugabstand geringer werden, verringert sich ein absoluter Wert einer für das Host-Fahrzeug angeforderten Fahrzeugverlangsamung. Folglich glaubt der Fahrer, dass sich das Regelverhalten verschlechtert. Dies gilt auch für einen Fall, wenn das vorausfahrende Fahrzeug beschleunigt wird. Dann wird die für das Host-Fahrzeug angeforderte Beschleunigung auf die gleiche Weise gering, wie dies im Falle der Fahrzeugverlangsamung beschrieben wurde, so dass der Fahrer glaubt, dass sich das Regelverhalten ebenfalls verschlechtert.
Eine Technik zur Verbesserung der Beschleunigungs- oder Verlangsamungscharakteristik kann vermutlich einschließen, dass eine Rückkopplungsverstärkung, die bei der Rückkopplungssteuerung zwischen dem Ziel-Fahrzeugabstand und dem erfassten Fahrzeugabstand verwendet wird, vergrößert wird. Allerdings bewirkt die Verwendung einer solchen oben beschriebenen Technik, dass die Beschleunigung oder Verlangsamung während einer normalen Folgefahrt zu dem vorausfahrenden Fahrzeug übermäßig empfindlich ist und der Fahrzeugkomfort sich umgekehrt verschlechtern kann.
Demnach liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem und ein Verfahren für ein Kraftfahrzeug mit der Fahrzeugabstandsregelfunktion bereitzustellen, die eine günstige Ansprechcharakteristik für die Beschleunigung oder Verlangsamung des vorausfahrenden Fahrzeugs ohne Verschlechterung des Fahrzeugkomforts bereitstellen kann.
XP10116579-A (P. Ioannou et al., Intelligent Cruise Control: Theory and Experiment, Proceedings of the 32^nd Conference on Decision and Control, San Antonio, Texas, Dezember 1993, S. 1885–1890) offenbart ein adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, bei welchem ein Ziel-Fahrzeugabstand auf der Basis einer Host-Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt ist. Das System umfasst einen Drosselklappenantrieb, bei welchem der Drosselklappenwinkel in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs geregelt wird, die einem Beschleunigungsbegrenzer unterworfen ist, der als ein Tiefpassfilter für die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs dient, so dass plötzliche Änderungen im Drosselklappenwinkel vermieden werden.
Die vorliegende Erfindung sieht ein adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem nach Anspruch 1 und ein adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelungsverfahren nach Anspruch 13 vor.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
1 ist eine Systemkonfigurationsansicht eines Fahrzeugs mit Hinterradantrieb, für welches ein adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem mit einer Fahrzeugabstandsregelfunktion bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendbar ist.
2 ist ein Betriebsablaufdiagramm einer Regelprozedur zum Folgen eines vorausfahrenden Fahrzeugs, die von einem in 1 gezeigten adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregler durchgeführt wird.
3 ist ein detailliertes Ablaufdiagramm einer an einem in 2 gezeigten Schritt S5 ausgeführten Subroutine.
4 ist ein detailliertes Ablaufdiagramm einer an einem in 3 gezeigten Schritt S15 ausgeführten Subroutine.
5 ist ein detailliertes Ablaufdiagramm einer an einem in 3 gezeigten Schritt S16 ausgeführten Subroutine.
6 ist ein detailliertes Ablaufdiagramm einer an einem in 3 gezeigten Schritt S18 ausgeführten Subroutine.
7 ist ein detailliertes Ablaufdiagramm einer an einem in 3 gezeigten Schritt S19 ausgeführten Subroutine.
8A, 8B und 8C sind Timing-Diagramme zur Erläuterung eines Betriebs des adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelsystem in der in 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform, wenn das vor dem Host-Fahrzeug vorausfahrende Fahrzeug verlangsamt wird.
9A, 9B und 9C sind Timing-Diagramme zur Erläuterung eines Betriebs des adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelsystem in einem Vergleichsbeispiel des adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelsystem, wenn das vorausfahrende Fahrzeug verlangsamt wird.
10 ist ein Timing-Diagramm zur Erläuterung von Variationskennlinien von Beschleunigungen/Verlangsamungen der beiden 8A und 9A.
11A, 11B und 11C sind Timing-Diagramme zur Erläuterung eines weiteren Betriebs des adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelsystems, der sich von dem in 8A bis 8C unterscheidet, wenn das vorausfahrende Fahrzeug verlangsamt wird.
12A, 12B und 12C sind Timing-Diagramme zur Erläuterung eines weiteren Betriebs des Vergleichsbeispiels zu dem adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelsystem, der sich von dem in 9A bis 9C gezeigten unterscheidet.
13 ist ein Timing-Diagramm zur Erläuterung von Variationskennlinien von Beschleunigungen/Verlangsamungen der beiden 11A und 12A, wenn sie sich auf demselben Graphen überlappen.
14 ist ein detailliertes Ablaufdiagramm, das im Schritt S15 im Falle des adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelsystems in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
15 ist ein Regelplan zu einer Zeitkonstante in einem LPF (Tiefpassfilter), der bei einem in 14 gezeigten Berechnungsprozess verwendet wird.
16A, 16B und 16C sind Timing-Diagramme zur Erläuterung eines weiteren Betriebs des Vergleichsbeispiels zu dem adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelsystem in der anderen bevorzugten Ausführungsform, wenn das vorausfahrende Fahrzeug verlangsamt wird; und
17 ist ein Timing-Diagramm zur Erläuterung von Variationskennlinien von Beschleunigungen/Verlangsamungen der der beiden 9A und 16A, wenn sie sich auf demselben Graphen überlappen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen.
1 zeigt schematisch ein Blockdiagramm einer Systemkonfiguration eines Fahrzeugs mit Hinterradantrieb, für welches ein adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem mit einer Fahrzeugabstandsregelfunktion bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendbar ist. In 1 wird eine Antriebskraft eines Motors 2 zu den hinteren linken und rechten Straßenrädern (angetriebene Räder) 1RL und IRR über ein Automatikgetriebe 3, die Antriebswelle 4, eine Enduntersetzungsgetriebeeinheit 5 und Radachsen 6 übertragen. In 1 bezeichnen die Bezugszeichen 1FL und 1FR nicht angetriebene Räder oder vordere linke und rechte Straßenräder.
Außerdem sind die hinteren linken und rechten Straßenräder 1RL und 1RR mit Scheibenbremsen 7 versehen, um jeweils Bremskräfte zu erzeugen. Ein auf diese Scheibenbremsen 7 aufgebrachter Druck wird von einem Bremsregler geregelt. Es sei bemerkt, dass der Bremsregler 8 den Bremsflüssigkeitsdruck nach der Niederdrucktiefe des Bremspedals 8a und den Bremsflüssigkeitsdruck nach einem Bremsflüssigkeitsdrucksollwert erzeugt, der von einem adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregler (ACC) 20 ausgegeben wird.
Außerdem ist ein Motorleistungsregler 9 an dem Motor 2 installiert, um den Ausgang des Motors 2 zu regeln. Zwei Verfahren der Motorleistungsregelung können erwogen werden. Eines der Verfahren besteht darin, eine Motordrehzahl durch Einstellung eines Öffnungswinkels eines Drosselventils zu regeln, und ein weiteres Verfahren besteht darin, eine Motorleerlaufdrehzahl durch Einstellung eines Öffnungswinkels eines Leerlaufventils des Motors 2 zu regeln. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das frühere Verfahren der Regelung der Motordrehzahl durch Einstellung des Öffnungswinkels des Drosselventils übernommen.
Ein Fahrzeugabstandssensor 12 ist an einem vorderen unteren Teil einer Fahrzeugkarosserie des Host-Fahrzeugs installiert, der aus einer Radareinheit (Fahrzeugs-Erfassungsabschnitt) besteht, die die Anwesenheit eines vor dem Host-Fahrzeug vorausfahrenden Fahrzeugs und einen Fahrzeugabstand vom Host-Fahrzeug zu dem vorausfahrenden Fahrzeug erfasst. Außerdem sind die Raddrehzahlsensoren 13L und 13R angeordnet, um Radgeschwindigkeiten der hinteren linken und rechten Straßenräder 1RL und 1RR zu erfassen.
Darüber hinaus wird jedes Ausgangssignal des Fahrzeugabstandssensors 12, der Raddrehzahlsensoren 13L und 13R und eines Bremspedalschalters 14 in den adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregler 20 eingegeben. Der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 regelt den Bremsregler 8 und den Motorleistungsregler 9 auf der Basis des Fahrzeugabstands D und der Radgeschwindigkeiten Vw_RL und Vw_RR, die von den Raddrehzahlsensoren 13L und 13R erfasst werden. Demnach führt der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 eine statische Regelung zum Folgen des vorausfahrenden Fahrzeugs aus, die das Host-Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug folgen lässt, wobei ein angemessener Fahrzeugabstand zwischen dem Host-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug aufrechterhalten wird, und regelt einen Fahrzeugfahrzustand durch Beschleunigen oder Verzögern des Host-Fahrzeugs in Reaktion auf die Beschleunigung oder Verlangsamung des vorausfahrenden Fahrzeugs.
Als nächstes wird ein Berechnungsprozess für die Regelung zum Folgen des vorausfahrenden Fahrzeugs, die von dem adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregler 20 auszuführen ist, unter Bezug auf ein in 2 gezeigtes Ablaufdiagramm beschrieben.
Der in 2 dargestellte Berechnungsprozess ist ein Timer-Unterbrechungsprogramm, das immer dann ausgeführt wird, wenn eine vorbestimmte Zeitperiode ΔT (z.B. 10 ms) abgelaufen ist. Es sei bemerkt, dass jeder Regler 8, 9 und 20 einen Mikrocomputer CPU (Zentraleinheit), ROM (Festspeicher), RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff), Eingangs-Port, Ausgangs-Port, einen Timer, einen Timer-Regler und einen gemeinsamen Bus umfasst. Es sei bemerkt, dass, obwohl in dem in 2 gezeigten Ablaufdiagramm keine Schritte zur Kommunikation mit dem anderen Regler vorgesehen sind, beispielsweise jede aus dem Ablaufdiagramm erhaltene Information jederzeit in einer Speichervorrichtung wie einem RAM gespeichert und die angeforderte Information aus der Speichervorrichtung ausgelesen wird. Außerdem führen die Regler 8, 9 und 20 eine gegenseitige Kommunikation durch, und die angeforderte Information wird immer aus einem der Regler 8, 9, 20 ausgelesen, der die Verwaltung aller Regler durchführt. Die gelieferte Information wird jederzeit in der entsprechenden Speichervorrichtung gespeichert.
Unter Bezug auf 2 liest in Schritt S1 der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 einen tatsächlichen Fahrzeugabstand D, der von dem Fahrzeugabstandsensor 12 zwischen dem Host-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug erfasst worden ist. Im nächsten Schritt S2 berechnet der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 eine relative Geschwindigkeit V_R zwischen dem Host-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug aus einem Variationsgrad zwischen dem gegenwärtig in Schritt S1 gelesenen Fahrzeugabstand D und einem dort früher gelesenen Fahrzeugabstand D. Im nächsten Schritt S3 berechnet der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die Fahrzeuggeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs aus einem Mittelwert zwischen den Straßenradgeschwindigkeiten Vw_RL und Vw_RR. Geht dann die Routine zu einem Schritt S4, liest der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit V_S, die vom Fahrer eingestellt worden ist. Im nächsten Schritt S5 berechnet der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler eine Ziel-Beschleunigung-/-Verlangsamung nach einem Berechnungsprozess, wie es in 3 gezeigt wird.
Im nächsten Schritt S6 implementiert der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 eine Beschleunigungs-/Verlangsamungsregelung unter Verwendung des Motors 2 und des Bremssystems über den Motorregler 8 und den Bremsregler 9 nach individuellen (nicht gezeigten) Berechnungsprozessen, und die in 2 gezeigte Routine kehrt zu einer Hauptroutine zurück.
Als nächstes zeigt 3 ein detailliertes Ablaufdiagramm, das in Schritt S5 in 2 ausgeführt wird. In einem ersten Schritt S11 bestimmt der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20, ob das vorausfahrende Fahrzeug nach einem individuellen (nicht gezeigten) Berechnungsprozess erfasst worden ist. Wenn das vorausfahrende Fahrzeug in Schritt S11 erfasst worden ist (Ja), geht die Routine zu einem Schritt S15. Wenn Nein bei Schritt S15 geht die Routine zu einem Schritt S17.
In Schritt S1S berechnet der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 einen Ziel-Fahrzeugabstand D* nach einem in 4 gezeigten Berechnungsprozess, und die Routne geht zu einem Schritt 516.
In Schritt S16 berechnet der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 eine vorberechtigte Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_D aus einem Ziel-Fahrzeugabstand D* und dem tatsächlichen Fahrzeugabstand D nach einem in 5 gezeigten Berechnungsprozess. Dann geht die Routine zu einem Schritt S17.
Im Schritt S17 berechnet der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit V_C* (Zielgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs), und die Routine geht zu einem Schritt S18. Die Zielfahrzeuggeschwindigkeit V_C* ist derart eingestellt, dass die Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs V_C mit einer konstanten Beschleunigung auf die eingestellte Geschwindigkeit V_S erhöht wird, wenn die berechnete Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs V_C, wie in 2 gezeigt, niedriger als die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit V_S ist. Wenn nicht, wird die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit V_S direkt auf die Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C* eingestellt. Im Schritt S18 berechnet der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 eine vorberechtigte Fahrzeug-Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_V aus der Zielfahrzeuggeschwindigkeit V_C* und der Fahrzeuggeschwindigkeit V_C nach dem in 6 gezeigten Berechnungsprozess, welcher später beschrieben wird. Dann geht die Routine zu einem Schritt 519. In Schritt S19 wählt der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G* nach einem in 7 gezeigten Berechnungsprozess, welcher später beschrieben wird.
Als nächstes wird der Berechnungsprozeß in 4 beschrieben, der in Schritt S15 in 3 ausgeführt wird. In einem Schritt S15a liest der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C, die in dem in 2 gezeigten Schritt S3 berechnet wird. Im nächsten Schritt S15b liest der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die relative Geschwindigkeit V_R, die in dem in 2 gezeigten Schritt S2 berechnet wird.
In einem Schritt S15c addiert der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die in Schritt 15a gelesene Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C zu der in Schritt S15c gelesenen relativen Geschwindigkeit, die im Schritt S15b berechnet wird, um eine Geschwindigkeit V_F des vorausgehenden Fahrzeugs zu berechnen. Im nächsten Schritt S15d bestimmt der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20, ob die im Schritt S15c berechnete Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_F gleich oder kleiner (niedriger) als ein erster vorbestimmter Geschwindigkeitswert von 40 km/h ist. Wenn Ja bei Schritt S15d, geht die Routine zu einem Schritt S15e. Wenn Nein bei Schritt S15, geht die Routine zu einem Schritt S15f. Im Schritt S15f bestimmt der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20, ob die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_F gleich oder kleiner als ein zweiter vorbestimmter Geschwindigkeitswert von 50 km/h ist. Wenn Ja bei Schritt S15f, geht die Routine zu einem Schritt S15g. Wenn Nein bei Schritt S15f, geht die Routine zu einem Schritt S15h. Im Schritt S15h bestimmt der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20, ob die Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs gleich oder kleiner als ein dritter vorbestimmter Wert von 60 km/h ist. Wenn Ja bei Schritt S15h, geht die Routine zu einem Schritt S15i. Wenn Nein bei Schritt S15h, geht die Routine zu einem Schritt S15j. Im Schritt S15j bestimmt der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20, ob die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_F gleich oder kleiner als ein vierter vorbestimmter Geschwindigkeitswert von 70 km/h ist. Wenn Ja bei Schritt S15j, geht die Routine zu einem Schritt S15k. Wenn Nein bei Schritt S15j, geht die Routine zu einem Schritt S15m. Im Schritt 15m bestimmt der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20, ob die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_F gleich oder kleiner als ein fünfter vorbestimmter Geschwindigkeitswert von 80 km/h ist. Wenn Ja bei Schritt S15m, geht die Routine zu einem Schritt S15n. Wenn Nein bei Schritt S15m, geht die Routine zu einem Schritt S15p.
Bei Schritt S15e setzt der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die fünfte Regel-Messzahl vor der gegenwärtiger Zeit für die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_F5 auf eine verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_FF. Bei Schritt S15g setzt der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die vierte Regel-Messzahl vor der gegenwärtiger Zeit für die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_F4 auf eine verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_FF. Bei Schritt S15i setzt der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die dritte Regel-Messzahl vor der gegenwärtiger Zeit für die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_F3 auf eine verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_FF. Bei Schritt S15k setzt der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die zweite Regel-Messzahl vor der gegenvärtiger Zeit für die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs auf eine verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_FF. Bei Schritt S15p setzt der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die gegenwärtige Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_FF auf die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_F.
In einem Schritt S15q berechnet der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 den Ziel-Fahrzeugabstand D* durch Multiplizieren der verzögerungsbearbeiteten Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_FF mit einer Zeitdauer zwischen den Fahrzeugen α und durch Addieren des Multiplikationsergebnisses zu einem vorbestimmten Abstand β während des Anhaltens des Host-Fahrzeugs (D* = α × V_FF + β). Es sei bemerkt, dass numerische Werte für die Geschwindigkeit zwischen den Fahrzeugen α und den Abstand während des Fahrzeugstopps β für die oben beschriebenen verwendet werden. Im nächsten Schritt S15r aktualisiert der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die Fahrzeuggeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_F5 bis V_F wie folgt: V_F → V_F1, V_F1 → V_F2, V_F2 → V_F3, V_F3 → V_F4 und V_F4 → V_F5. Dann geht die Routine zu dem in 3 gezeigten Schritt 516.
5 zeigt das detaillierte Ablaufdiagramm des Berechnungsprozesses des in 3 gezeigten Schritts S16.
In einem Schritt S16a berechnet der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 eine Differenz ΔD zwischen Ziel-Fahrzeugabständen und tatsächlichen Fahrzeugabständen (ΔD = D – D*). Im nächsten Schritt S16c berechnet der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die vorberechtigte Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_D durch Multiplizieren der Differenz ΔD des im Schritt S16a berechneten Fahrzeugabstands mit einer vorbestimmten Verstärkung F₁ (G_D = F₁ × ΔD). Dann geht die Routine zu dem in 3 gezeigten Schritt S17.
Als nächstes zeigt 6 ein detailliertes Ablaufdiagramm des in 3 gezeigten Schritts S18.
In einem Schritt S18a berechnet der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 eine Differenz ΔV_C in der Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen der im in 3 gezeigten Schritt S17 berechneten Zielfahrzeuggeschwindigkeit V* von der Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C, die im in 2 gezeigten Schritt S3 des Berechnungsprozesses ermittelt wurde. In einem Schritt S18A berechnet der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die vorberechtigte Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_V aus einer Gesamtsumme eines Werts der Fahrzeuggeschwindigkeitsdifferenz ΔV_C multipliziert mit einer Proportionalverstärkung Kp, einem Integrationswert der Fahrzeuggeschwindigkeitsdifferenz ΔV_C multipliziert mit einer Differentialverstärkung Ki und einem Differentialwert der Fahrzeuggeschwindigkeitsdifferenz ΔV_C multipliziert mit einem Differentialwert Kd (G_v = (Kp + Ki/s + Kds)ΔV_C). Dann geht die Routine zu dem in 3 gezeigten Schritt S19. Es sei bemerkt, dass s einen Differentialoperator bezeichnet.
7 zeigt ein detailliertes Ablaufdiagramm des in 3 gezeigten Schritts S19.
In einem Schritt S19a bestimmt der Fahrgeschwindigkeitsregler 20, ob das vorausfahrende Fahrzeug nach einem (nicht gezeigten) individuellen Berechnungsprozess erfasst worden ist. Wenn das vorausfahrende Fahrzeug in Schritt 19a erfasst worden ist, geht die Routine zum Schritt S19c. Wenn Nein bei Schritt S19a, geht die Routine zu einem Schritt S19b. Bei Schritt S19c bestimmt der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20, ob das Host-Fahrzeug mit der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit V_S fährt, danach, ob die Host-Fahrzeuggeschwindigkeit im Wesentlichen gleich der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit V_S oder angenähert ist. Wenn Ja bei Schritt S19c stellt der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die im in 6 gezeigten Schritt S18 berechnete vorberechtigte Fahrzeug-Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_V auf die Beschleunigung/Verlangsamung G* ein, und die Routine geht zu dem in 2 gezeigten Schritt S6 (G* = G_V). In Schritt S19d stellt der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 entweder die vorberechtigte Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_D, die in dem in 5 gezeigten Berechnungsprozess ermittelt wurde, oder die vorberechtigte Fahrzeug-Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_V, die in dem in 6 gezeigten Berechnungsprozess ermittelt wurde, ein, deren absoluter Wert kleiner als die Ziel-Beschleunigung/-verlangsamung G* ist, und geht zum Schritt S6 des in 2 gezeigten Berechnungsprozesses.
Gemäß der oben beschriebenen Reihe von Prozessen wird die relative Geschwindigkeit V_R beim nächsten Schritt S2 aus dem im Schritt S1 des in 2 gezeigten Berechnungsprozesses gelesenen Fahrzeugabstand berechnet. Im Schritt S3 wird die Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C aus den Radgeschwindigkeiten Vw_RL und Vw_RR berechnet, die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit V_S wird in Schritt S4 gelesen, und die Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G* erfolgt im Schritt S5, so dass die Beschleunigungs-/Verlangsamungsregelung im Schritt S6 nach der bestimmten Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung durchgeführt wird.
Um die Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G* zu berechnen, wird die Anwesenheit oder die Abwesenheit des vorausfahrenden Fahrzeugs im Schritt S11 des in 3 gezeigten Berechnungsprozesses bestimmt. Ist das vorausfahrende Fahrzeug anwesend, wird der Ziel-Fahrzeugabstand D* nach dem in 4 gezeigten Berechnungsprozess ermittelt, der im Schritt S15 durchgeführt wird. Dann wird die vorberechtigte Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_D nach dem in 5 gezeigten Berechnungsprozess ermittelt, der im Schritt S16 durchgeführt wird, und zwar aus dem Differenzwert zwischen dem Ziel-Fahrzeugabstand D* und dem tatsächlichen Fahrzeugabstand D. Ist andererseits kein vorausfahrendes Fahrzeug anwesend, wird die oben beschriebene vorberechtigte Ziel-Beschleunigung/-verlangsamung G_D nicht berechnet. Die Zielfahrzeuggeschwindigkeit V_C* wird im Schritt 17, der in 3 gezeigten Routine, berechnet. Die vorberechtigte Fahrzeug-Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_V wird nach dem in 6 gezeigten Berechnungsprozess ermittelt, der im Schritt S18 durchgeführt wird, und zwar aus der Zielfahrzeuggeschwindigkeit V_C* und der tatsächlichen Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C. Es sei bemerkt, dass im Falle – der Anwesenheit des vorausfahrenden Fahrzeugs die vorberechtigte Fahrzeug-Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_V auf die gleiche Weise wie oben beschrieben berechnet wird. Dann, gemäß dem in 7 gezeigten Berechnungsprozess der im in 3 gezeigten Schritt S19 des Berechnungsprozesses durchgeführt wird, wenn das vorausfahrende Fahrzeug anwesend ist und das Fahrzeug nicht mit der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit V_S fährt, ist eine aus der vorberechtigten Fahrzeugabstand-Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung oder der vorberechtigten Fahrzeug Ziel- Beschleunigung/-Verlangsamung G_D oder G_V, deren absoluter Wert kleiner als der andere ist, die endgültige Beschleunigung/Verlangsamung G*. Wenn das vorausfahrende Fahrzeug nicht anwesend ist oder das Fahrzeug mit der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit V_S fährt, ist die vorberechtigte Fahrzeug-Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_V die endgültige Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G*. Wenn demnach das Host-Fahrzeug fährt, um dem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen, wird die Beschleunigung oder Verlangsamung derart geregelt, dass ein geeigneter Fahrzeugabstand gemäß der Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs aufrechterhalten werden kann. Andererseits wird dann, wenn das Host-Fahrzeug nicht dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, geht die Regelpriorität auf die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit V_S, um die Beschleunigung/Verlangsamung des Host-Fahrzeugs zu regeln.
Es sei bemerkt, dass der Ziel-Fahrzeugabstand D*, der zum Berechnen der vorberechtigten Fahrzeugabstand-Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_D verwendet wird, nach dem in 4 gezeigten Berechnungsprozess berechnet wird, der im Schritt S15 des in 3 gezeigten Berechnungsprozesses durchgeführt wird. In diesem Berechnungsprozess wird der Ziel-Fahrzeugabstand D* generell unter Verwendung der Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs berechnet. Die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit V_FF des vorausfahrenden Fahrzeugs, die zum Berechnen des Ziel-Fahrzeugabstands D* verwendet wird, hat jedoch eine größere Verzögerung, wenn die Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs niedriger wird.
Im Einzelnen: ist die Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs gleich oder niedriger als 40 km/h, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs die fünfte Regel-Messzahl vor der gegenwärtigen Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs, d.h. die fünfte Erfassung der Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs, auf die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit V_FF des vorausfahrenden Fahrzeugs eingestellt. Auf ähnliche Weise wird dann, wenn die Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs gleich oder niedriger als 50 km/h, aber höher als 40 km/h ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs die vierte Regel-Messzahl vor der gegenwärtigen Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs, d.h. die die vierte Erfassung der Geschwindigkeit V_F4 des vorausfahrenden Fahrzeugs, auf die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit V_FF des vorausfahrenden Fahrzeugs eingestellt.
Wenn 50 km/h < VF ≤ 60 km/h, wird die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs die dritte Regel-Messzahl vor der gegenwärtigen Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs, d.h. die dritte Erfassung der Geschwindigkeit V_F4 des vorausfahrenden Fahrzeugs, auf die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit V_FF eingestellt. Wenn 60 km/h < V_F ≤ 70 km/h, wird die Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs die zweite Regel-Messzahl vor der gegenwärtigen Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs auf die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit V_FF des vorausfahrenden Fahrzeugs eingestellt. Wenn 70 km/h < VF ≤ 80 km/h, wird die Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs die erste Regel-Messzahl der vorherigen Geschwindigkeit V_F1 des vorausfahrenden Fahrzeugs, d.h., die vorherige Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs, auf die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit V_FF des vorausfahrenden Fahrzeugs eingestellt. Diese Reihe von Prozessen bedeutet, dass selbst dann, wenn sich die Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs aufgrund der Beschleunigung oder Verlangsamung des vorausfahrenden Fahrzeugs ändert, die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit V_FF des vorausfahrenden Fahrzeugs anstelle der gegenwärtigen Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs eingesetzt wird, so dass eine Schwankung in dem Ziel-Fahrzeugabstand D* verzögert wird (da die Regelzeitdauer sehr kurz ist, ist die Verzögerung gering). Wie in der bevorzugten Ausführungsform beschrieben, ist in einem solchen Fall, wenn eine Rückkopplungsregelung durchgeführt wird, um den tatsächlichen Fahrzeugabstand D im Wesentlichen dem Ziel-Fahrzeugabstand D* anzugleichen, der Differenzwert ΔD zwischen dem Ziel-Fahrzeugabstand D* und dem tatsächlichen Fahrzeugabstand D klein wie sein absoluter Wert im Vergleich zu keiner Verzögerung oder ein Wert in entgegengesetzter Richtung zu dem im Falle keiner Verzögerung erhaltenen Differenzwert. Mit anderen Worten, selbst wenn der Differenzwert ein positiver Wert ist, wird häufig ein negativer Wert erhalten.
Obwohl z.B. aufgrund der Verlangsamung des vorausfahrenden Fahrzeugs der Ziel-Fahrzeugabstand D* kurz ist, ist der tatsächliche Fahrzeugabstand D länger als der Ziel-Fahrzeugabstand D*. Zu diesem Zeitpunkt gibt der Differenzwert ΔD des Ziel-Fahrzeugabstandswerts D? von dem tatsächlichen Fahrzeugabstand D einen positiven Wert an. Da, wie oben beschrieben, der Differenwert ΔD des Ziel-Fahrzeugabstands D* von dem tatsächlichen Fahrzeugabstand D einen positiven Wert angibt. Da, wie oben beschrieben, der Differenzwert ΔD zwischen dem Ziel-Fahrzeugabstands D* und dem tatsächlichen Fahrzeugabstand D durch einen positiven Wert dargestellt ist, ist der tatsächliche Fahrzeugabstand D verkürzt. Folglich muss wenigstens nicht mehr so stark verlangsamt werden, oder es muss nicht zu stark verlangsamt werden, selbst wenn verlangsamt wird.
Wenn jedoch der Ziel-Fahrzeugabstand D* wie oben beschrieben unter Verwendung der verzögerungsbearbeiteten Fahrzeuggeschwindigkeit V_FF anstelle der gegenwärtigen Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs berechnet wird, wird der Ziel-Fahrzeugabstand D*, wie oben beschrieben, unter Verwendung der verzögerungsbearbeiteten Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet, der Ziel-Fahrzeugabstand D* wird, wie oben beschrieben, unter Verwendung der verzögerungsbearbeiteten Fahrzeuggeschwindigkeit V_FF des vorausfahrenden Fahrzeugs berechnet. Zu diesem Zeitpunkt wird der Ziel-Fahrzeugabstand D* unter Verwendung der verzögerungsbearbeiteten Fahrzeuggeschwindigkeit V_FF des vorausfahrenden Fahrzeugs berechnet. Zu diesem Zeitpunkt wird der Ziel-Fahrzeugabstand D* größer als der ursprüngliche Wert. Folglich wird ein Differenzwert ΔD zwischen dem Ziel-Fahrzeugabstand D* und dem tatsächlichen Fahrzeugabstand D größer als der ursprüngliche Wert oder der negative Wert. Folglich wird es nötig, den Fahrzeugabstand aufrechtzuerhalten oder den Fahrzeugabstand zu verlängern. Folglich erscheint eine Verlangsamungsanforderung zu einem früheren Zeitpunkt, so dass die Ansprechcharakteristik zu der Verlangsamungsregelung des Fahrzeug zu der Verlangsamung des vorausfahrenden Fahrzeugs günstig wird.
Da außerdem der Ziel-Fahrzeugabstand D* aufgrund der Verlangsamung des vorausfahrenden Fahrzeug lang wird, gibt der Differenzwert ΔD des Ziel-Fahrzeugabstands D* subtrahiert von dem tatsächlichen Fahrzeugabstand D einen negativen Wert an. Der negative Wert des Differenzwerts ΔD gibt direkt die Verlängerung des tatsächlichen Fahrzeugabstands D an. Es ist nicht nötig, so stark zu beschleunigen, da der tatsächliche Fahrzeugabstand lang ist. Oder es ist nicht nötig, stark zu beschleunigen, selbst wenn beschleunigt wird. Wie oben beschrieben, wird der Ziel-Fahrzeugabstand D* unter Verwendung der verzögerungsbearbeiteten Fahrzeuggeschwindigkeit V_FF anstelle der Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs berechnet. Da der Ziel-Fahrzeugabstand D* kürzer als der ursprüngliche Wert gemacht wird, wird der Differenzwert ΔD zwischen dem Ziel-Fahrzeugabstand D* und dem tatsächlichen Fahrzeugabstand D größer als der ursprüngliche Wert gemacht, der Fahrzeugabstand wird konstant gehalten oder verkürzt, die Beschleunigungsanforderung erscheint zu einem früheren Zeitpunkt. Folglich wird die Ansprechcharakteristik der Beschleunigungsregelung auf die Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs günstig.
8A bis 8C zeigen Timing-Diagramme der vorberechtigte Fahrzeugabstand-Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_D, des Fahrzeugabstands D*, Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_F und die verzögerungsbearbeitete Fahrzeuggeschwindigkeit V_FF im Falle der bevorzugten Ausführungsform des adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelsystems, wenn das vorausfahrende Fahrzeug von 30 km/h auf 0 km/h, nämlich den angehaltenen Zustand verlangsamt wird.
Da bei der bevorzugten Ausführungsform für das vorausfahrende Fahrzeug V_F, dessen Geschwindigkeit gleich oder niedriger als 40 km/h beim Berechnungsprozess von 4 ist, die Verzögerung die größte seit der fünften Erfassung Geschwindigkeit V_FF des vorherfahrenden Fahrzeugs ist, ist sie immer auf die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit V_FF des vorausfahrenden Fahrzeugs eingestellt.
Folglich wird bezüglich des vorausfahrenden Fahrzeugs V_F, das mit einem konstanten Gradienten verlangsamt wird, das verzögerungsbearbeitete vorausfahrende Fahrzeug V_FF verzögert, als ob die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_FF parallel dazu verschoben würde. Folglich wird der Ziel-Fahrzeugabstand D* entsprechend auf die gleiche Weise wie die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs V_FF verzögert. Andererseits, da unmittelbar nach der Verlangsamung des vorausfalenden Fahrzeugs der tatsächliche Fahrzeugabstand D kürzer als der Ziel-Fahrzeugabstand D* wird, ist der Differenzwert ΔD des von dem tatsächlichen Fahrzeugabstand D subtrahierten Ziel-Fahrzeugabstand D* negativ.
Zu diesem Zeitpunkt wird es nötig, den oben beschriebenen Fahrzeugabstand zu verlängern. Demnach erfolgt die Verlangsamungsanforderung zu einem früheren Zeitpunkt. Folglich wird die Verlangsamung im Anfangsstadium der Regelung stark, und die Ansprechcharakteristik der Fahrzeugverlangsamungsregelung wird günstig.
9A, 9B und 9C zeigen Timing-Diagramme der vorberechtigten Fahrzeugabstand-Ziel-Beschleunigung G_DO, des Fahrzeugabstands D und des Ziel-Fahrzeugabstands D*₀, Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs und die verzögerungsbearbeitete Fahrzeuggeschwindigkeit V_FF in einem Vergleichsbeispiel, bei welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit VF des vorausfahrenden Fahrzeugs nicht verzögerungsbearbeitet ist, wenn das vorausfahrende Fahrzeug auf die gleiche Weise wie in 8A, 8B und 8C verlangsamt wird. Da in diesem Fall der tatsächliche Fahrzeugabstand D immer größer als der Ziel-Fahrzeugabstand D*_O ist, ist der Differenzwert ΔD aus der Subtraktion des Ziel-Fahrzeugabstands D*₀ von dem tatsächlichen Fahrzeugabstand positiv. Da demnach der tatsächliche Fahrzeugabstand D verkürzt ist, ist es zumindest nicht erforderlich jetzt schon zu verzögern, oder es ist nicht erforderlich, das Fahrzeug nicht so stark zu verzögern. Dies liefert eine schwache Ansprechcharakteristik der Verlangsamungsregelung.
10 zeigt ein Timing-Diagramm, in welchem sich nur die (vorberechtigte Fahrzeugabstand-)Ziel-Beschleunigung G_D in der bevorzugten Ausführungsform des adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelsystems und die vorberechtigte Fahrzeugabstand-Ziel-Beschleunigung G_DO im Falle eines Vergleichsbeispiels auf dem gleichen Graphen überlappen. Wie in 10 gezeigt, ist unmittelbar nach dem Beginn der Verlangsamung des vorausfahrenden Fahrzeugs der absolute Wert der vorberechtigte Fahrzeugabstand-Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_D bei der bevorzugten Ausführungsform größer als die vorberechtigte Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_D0 im Falle des Vergleichsbeispiels, und die Ansprechcharakteristik der Verlangsamungsregelung wird günstig.
Andererseits ist im letzteren Halbstadium der Verlangsamungsregelung der absolute Wert der vorberechtigten Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_D bei der bevorzugten Ausführungsform kleiner als die vorberechtigte Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_D0 im Falle des Vergleichsbeispiels, und die Verlangsamungsregelung läuft glatt zusammen. Bei dieser Ausführungsform muss die Rückkopplungsverstärkung nicht erweitert werden. Demnach gibt es fast keinen Fall, wo die Beschleunigung/Verlangsamung während der Steuerung einer normalen Verfolgungsfahrt eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu empfindlich ist und der Komfort verschlechtert ist.
Wenn sich bei der bevorzugten Ausführungsform die Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs verringert, wird die Verzögerung stärker. Mit anderen Worten, da eine Totzeit, die zu der Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs zu addieren ist, größer wird, erfolgt die Verlangsamungsanforderung entsprechend schneller, eine Anfangsreaktion wird günstiger, während sich die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeug verringert, so dass die Verlangsamungscharakteristik erhalten werden kann, die an die Absicht des Fahrers angepasst ist. Zudem ist bei der Hochgeschwindigkeitsfahrt die anfängliche Reaktion unterdrückt. Während einer solchen Hochgeschwindigkeitsfahrt wird dem Fahrzeuginsassen in dem Host-Fahrzeug nicht das unangenehme Gefühl gegeben, da die Verlangsamung gleichmäßig verläuft.
Außerdem ist bei der bevorzugten Ausführungsform keine Verzögerung für die Host-Fahrzeugfahrt mit Hochgeschwindigkeit von über 80 km/h vorgesehen. Da die Ansprechcharakteristik für die Verlangsamung während der Hochgeschwindigkeitsfahrt unterdrückt wird, wird beim Fahrzeuginsassen kein unangenehmes Gefühl erzeugt. Ein umgekehrter Effekt erscheint während der Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs auf ähnliche Weise wie oben beschrieben. Im Einzelnen bedeutet dies, dass, da die Ansprechcharakteristik für die Verlangsamung während der Hochgeschwindigkeitsfahrt unterdrückt wird, kein unangenehmes Gefühl während der Hochgeschwindigkeitsfahrt mit einer gleichmäßigen Verlangsamung entsteht. Es sei bemerkt, dass, wie oben beschrieben, der umgekehrte Effekt dieser Tatsache während der Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs eintritt.
Wie zuvor beschrieben ist außerdem dann, wenn das Host-Fahrzeug fährt, um dem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen, die Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen beiden gleich oder im Wesentlichen gleich, die Fahrzeuggeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs V_C kann dazu verwendet werden, den Ziel-Fahrzeugabstand D* zu berechnen. In diesem Fall ist ein Objekt, zu dem die Verzögerung addiert wird, die Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs V_C. 11A, 11B und 11C zeigen Timing-Diagramme der (vorberechtigte Fahrzeugabstand-Ziel-)Beschleunigung/-Verlangsamung G_D und des Fahrzeugabstands D*, Geschwindigkeit V_C des Host-Fahrzeugs und die verzögerungsbearbeitete Fahrzeuggeschwindigkeit Vc_F, wenn das Host-Fahrzeug auf die gleiche Weise, wie in 8A, 8B und 8C gezeigt, von 30 km/h auf 0 km/h (nämlich auf den angehaltenen Fahrzeugzustand) verlangsamt wird.
Der Verzögerungsprozess für die Fahrzeuggeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs V_C wird bei der bevorzugten Ausführungsform derart ausgeführt, dass ein Objekt, in dem Berechnungsprozess von 4 zu verzögerndes Objekt von der Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs gegen die Fahrzeuggeschwindigkeit V_C ausgetauscht wird und die zu der Host-Fahrzeuggeschwindigkeit zu addierende Verzögerungszeit allmählich mit der Abnahme der Host-Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht wird. Demnach ist eine verzögerungsbearbeitete Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_CF stark verzögert mit einem Verlangsamungsgradienten, der allmählich bezüglich der Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C an einen Gradienten eines im Wesentlichen konstanten Werts zusammen mit der Verlangsamung des vorausfahrenden Fahrzeugs reduziert wird.
Der Ziel-Fahrzeugabstand D* nach der verzögerungsbearbeiteten Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_CF wird weitgehend auf die gleiche Weise wie die verzögerungsbearbeitete Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_CF verzögert. Da der tatsächliche Fahrzeugabstand D immer ein wesentlich kleiner Wert im Vergleich zu dem Ziel-Fahrzeugabstand D* ist, ist der absolute Wert des Differenzwerts ΔD dagegen ein hoher negativer Wert. Wie oben beschrieben, muss der Fahrzeugabstand zu diesem Zeitpunkt rasch verlängert werden. Demnach erfolgt die Verlangsamungsanforderung schnell. Folglich wird die Verlangsamung im anfänglichen Stadium der Regelung stark, so dass die Ansprechcharakteristik für das Host-Fahrzeug günstig wird.
12A, 12B und 12C zeigen Timing-Diagramme, welche die (vorberechtigte Fahrzeugabstand-Ziel-)Beschleunigung/-Verlangsamung G_DO des Vergleichsbeispiels darstellen, wenn der Ziel-Fahrzeugabstand D*₀ aus der Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C, dem Fahrzeugabstand D, dem Ziel-Fahrzeugabstand D*₀, der Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C und der verzögerungsbearbeiteten Fahrzeuggeschwindigkeit V_CD berechnet wird, wenn das Host-Fahrzeug verlangsamt wird, um das Host-Fahrzeug an das vorausfahrende Fahrzeug auf die gleiche Weise wie in 11 anzupassen, und wenn kein Verzögerungsprozess für die Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C durchgeführt wird. Da in diesem Fall der tatsächliche Fahrzeugabstand D etwas kürzer als der Ziel-Fahrzeugabstand D*₀ wird, ist der Differenzwert ΔD des tatsächlichen Fahrzeugabstands D subtrahiert von dem Ziel-Fahrzeugabstand D*₀ im absoluten Wert klein und negativ. Demnach erfolgt die Verlangsamungsanforderung verzögert, um den Grund für die schwache Ansprechcharakteristik der Verlangsamungsregelung zu liefern.
13 zeigt ein Timing-Diagramm der (vorberechtigten Fahrzeugabstand-Ziel-)Beschleunigung/-Verlangsamung G_D bei der bevorzugten Ausführungsform von 11A bis 11C und der (vorberechtigten Fahrzeugabstand-Ziel-)Beschleunigung/-Verlangsamung G_D0 des Vergleichsbeispiels, wie in 12A bis 12C gezeigt ist.
Aus 13 geht hervor, dass zu einem Zeitpunkt unmittelbar nachdem das vorausfahrende Fahrzeug mit der Verlangsamung begonnen hat, die (vorberechtigte Fahrzeugabstand-Ziel-)Beschleunigung/-Verlangsamung G_D bei der bevorzugten Ausführungsform im absoluten Wert stärker als die (vorberechtigte Fahrzeugabstand-Ziel-)Beschleunigung/-Verlangsamung G_D0 im Vergleichsbeispiel ist, und die Ansprechcharakteristik auf die Verlangsamungsregelung günstiger ist.
Andererseits ist im letzteren Halbstadium der Verlangsamungsregelung die vorberechtigte Fahrzeugabstand-Ziel-Beschleunigung/-Verlangsamung G_D bei der bevorzugten Ausführungsform im absoluten Wert kleiner als die (vorberechtigte Fahrzeugabstand-Ziel-)Beschleunigung/-Verlangsamung G_D0 im Vergleichsbeispiel, und die Ansprechcharakteristik auf die Verlangsamungsregelung günstiger ist.
Des Weiteren ist im letzteren Halbstadium der Verlangsamungsregelung die (vorberechtigte Fahrzeugabstand-Ziel-)Beschleunigung/-Verlangsamung G_D im absoluten Wert kleiner als die (vorberechtigte Fahrzeugabstand-Ziel-)Beschleunigung/-Verlangsamung G_D0, und die Verlangsamungsregelung sich gleichmäßig annähert. Außerdem ist es nicht nötig, die Rückkopplungsverstärkung bei der bevorzugten Ausführungsform zu erweitern. Demnach gibt es keinen Fall, wo die Beschleunigung/Verlangsamung während der normalen Fahrt zum Verfolgen des vorausfahrenden Fahrzeugs übermäßig empfindlich wird, so dass der Fahrzeugkomfort verschlechtert ist.
Wenn bei der bevorzugten Ausführungsform die Fahrzeuggeschwindigkeit V_C kleiner wird, ist die Verlangsamung stark. Das bedeutet, dass die zu der Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C zu addierende Host-Fahrzeuggeschwindigkeit hoch wird. Demnach wird der aus der Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C berechnete Ziel-Fahrzeugabstand D* groß und die Verlangsamungsanforderung erfolgt schnell. Da die Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C niedriger wird, wird die anfängliche Reaktion günstiger. Folglich lässt sich die Verlangsamungscharakteristik erreichen, die sich an die Absicht des Fahrers anpasst.
Zudem ist die anfängliche Reaktion bei der hohen Geschwindigkeit unterdrückt und die Host-Fahrzeuginsassen verspüren während der Hochgeschwindigkeitsfahrt, bei welcher die Verlangsamung ruhig ist, kein unangenehmes Gefühl. Es sei bemerkt, dass der umgekehrte Effekt zu dieser Tatsache auf die gleiche Weise wie die Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs eintritt.
Wie oben beschrieben, bestehen der Schritt S1 des in 2 gezeigten Berechnungsprozesses und der Fahrzeugabstandssensor 12 aus dem Fahrzeugabstanderfassungsabschnitt. Auf die gleiche Weise besteht der Schritt S3 des in 2 gezeigten Berechnungsprozesses aus dem Host-Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt. Der Schritt S15c des in 4 gezeigten Berechnungsprozesses besteht aus dem Abschnitt zum Erfassen der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs. Der ganze in 4 gezeigte Berechnungsprozess, der im Schritt S15 des in 3 gezeigten Berechnungsprozesses ausgeführt wird, besteht aus dem Ziel-Fahrzeugabstandeinstellabschnitt. Der Schritt S6 des in 2 gezeigten berechneten Prozesses besteht aus dem Fahrzeugfahrregelabschnitt. Die Schritte S15d bis S15p des in 4 gezeigten Berechnungsprozesses bestehen aus dem Verzögerungslieferabschnitt.
Im Folgenden wird eine weitere bevorzugte Ausführungsform des adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelsystems nach der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die Struktur des Fahrzeugs bei der weiteren bevorzugte Ausführungsform ist im Allgemeinen die gleiche wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform. Der Berechnungsprozess zur Durchführung der Regelung zum Folgen des vorausfahrenden Fahrzeugs, der von dem adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregler 20 ausgeführt wird, ist der gleiche wie bei dem in 2 gezeigten Ablaufdiagramm. Das detaillierte Ablaufdiagramm, das im Schritt S5 des in 2 gezeigten Berechnungsprozesses ausgeführt wird, ist das gleiche wie das in 3 gezeigte. Die detaillierten Ablaufdiagramme der Schritte S16, S18 und S19 sind die gleichen wie die in 5, 6 und 7 gezeigten. Das detaillierte Ablaufdiagramm der Schritte S15 des in 3 gezeigten Berechnungsprozesses ist von 4 bis 14 modifiziert. Bei dem in 14 gezeigten Berechnungsprozess wird die Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C, die im Schritt S3 des Berechnungsprozesses von 2 berechnet wird, im Schritt S15s gelesen.
Im Schritt S15s liest der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die im Schritt S3 des Berechnungsprozesses von 2 berechnete Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C. In einem Schritt S15t liest der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die im Schritt S2 des in 2 gezeigten Berechnungsprozesses berechnete relative Geschwindigkeit V_R. Es sei bemerkt, dass im nächsten Schritt S15u der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die im Schritt S15s gelesene Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C zu der im Schritt S15t gelesenen relativen Geschwindigkeit V_R addiert, um die Fahrzeuggeschwindigkeit V_F (V_F = V_C + V_R des vorausfahrenden Fahrzeugs zu berechnen. Im nächsten Schritt S15v sucht der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 eine Zeitkonstante T eines Tiefpassfilters (LPF) nach der in Schritt S15s unter Verwendung eines in 15 gezeigten Regelplans gelesenen Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C. Wenn bei dieser Ausführungsform die Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C 0 km/h ist, gibt die Zeitkonstante T bei dieser bevorzugten Ausführungsform einen vorbestimmten Wert T₀ der Geschwindigkeit an. Wenn außerdem die Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C gleich oder größer als 80 km/h ist, gibt die Zeitkonstante T bei dieser Ausführungsform null an. Von null bis zu dem vorbestimmten Zeitkonstantenwert T₀, wird, während die Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C erhöht wird, der Verringerungsgradient allmählich reduziert. Dann wird die Zeitkonstante T auf allmähliche Reduzierung eingestellt.
Im nächsten Schritt S15w berechnete der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit V_FF des vorausfahrenden Fahrzeugs unter Verwendung der im Schritt S15v eingestellten Zeitkonstante T, indem eine Verzögerungsverarbeitung (Tiefpassfilterung) für die Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs geliefert wird, die im Schritt S15u berechnet wird. In einem Schritt S15x multipliziert der adaptive Fahrgeschwindigkeitsregler 20 die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit V_FF mit der Fahrzeugabstandgeschwindigkeit α und addiert das Multiplikationsergebnis V_FF × α zu dem Abstand während des Fahrzeughalts: D* = V_FF × α + β. Es sei bemerkt, dass für die Fahrzeugabstandgeschwindigkeit α und den Abstand während des Fahrzeughalts β die Werte gemäß dem genannten Stand der Technik verwendet werden.
Eine allgemeine Beschreibung des Fahrgeschwindigkeitsregelsystems durch mehrere Berechnungsprozesse einschließlich der oben beschriebenen Berechnungsprozesse ist die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform. Andererseits wird der Ziel-Fahrzeugabstand D* gemäß dem Berechnungsprozess von 14 berechnet, der im Schritt S15 des Berechnungsprozesses von 3 ausgeführt wird. Bei diesem Berechnungsprozess wird generell der Ziel-Fahrzeugabstand D* unter Verwendung der Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs berechnet. Die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit V_FF, die zur Berechnung des Ziel-Fahrzeugabstands D* verwendet wird, hat eine starke Verzögerung, wenn die Host-Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig wird. Im Einzelnen gibt, wenn die Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C (da zu diesem Zeitpunkt das Host-Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, ist die Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C gleich oder im Wesentlichen gleich der Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs) niedrig wird, die Zeitkonstante T einen hohen Wert an, der gemäß dem in 15 gezeigten Regelplan im Schritt S15v des Berechnungsprozesses von 14 eingestellt ist. Demnach wird die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit V_FF des vorausfahrenden Fahrzeugs, an der die Tiefpassfilterung unter Verwendung der Zeitkonstante T durchgeführt wird, häufig stark verzögert, wenn die Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C oder die Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs niedrig wird. Es sei bemerkt, dass, da die Zeitkonstante T null ist, wenn die Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C über 80 km/h liegt, keine Verzögerung bei der Tiefpassfilterung auftritt und die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit V_FF des vorausfahrenden Fahrzeugs im Wesentlichen gleich der Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs ist. Außerdem ist die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit V_FF des vorausfahrenden Fahrzeugs im Wesentlichen gleich der Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs. Wie oben beschrieben, bedeutet die Tatsache, dass die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit V_FF des vorausfahrenden Fahrzeugs zu einem späteren Zeitpunkt als die tatsächliche Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs verlangsamt wird, dass die Variation in dem Ziel-Fahrzeugabstand D* verzögert wird, selbst wenn die Variation in der Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs aufgrund der Beschleunigung/Verlangsamung des vorausfahrenden Fahrzeugs gering ist (da die Regelzeitdauer sehr kurz ist, ist die Verzögerung gering). Demnach wird sogar bei der anderen bevorzugten Ausführungsform die Rückkopplungsregelung derart durchgeführt, dass der tatsächliche Fahrzeugabstand mit dem Ziel-Fahrzeugabstand D* zur Deckung gebracht wird. Somit ist der Differenzwert ΔD zwischen dem Ziel-Fahrzeugabstand D* und dem tatsächlichen Fahrzeugabstand D in seinem absoluten Wert im Vergleich zu dem Fall klein, wo keine Verzögerung auftritt, oder gibt einen negativen Wert an, selbst wenn der Differenzwert in der Tat einen positiven Wert angibt, oder gibt oft einen positiven Wert an, selbst wenn der Differenzwert einen negativen Wert angibt. Selbst wenn z.B. der tatsächliche Fahrzeugabstand D lang ist, obwohl der Ziel-Fahrzeugabstand D* aufgrund der Verlangsamung des vorausfahrenden Fahrzeugs kurz wird, bedeutet der Differenzwert ΔD des Ziel-Fahrzeugabstands D* subtrahiert von dem tatsächlichen Fahrzeugabstand D, der einen positiven Wert darstellt, dass der Fahrzeugabstand verkürzt werden muss. Es ist noch nicht nötig, dass das Host-Fahrzeug verlangsamt wird, oder es ist nicht nötig, dass das Host-Fahrzeug so stark verlangsamt wird. Allerdings ist der Differenzwert ΔD zwischen dem Ziel-Fahrzeugabstand D* und dem tatsächlichen Fahrzeugabstand D klein in seinem absoluten Wert; ein Wert in der entgegengesetzten Richtung, mit anderen Worten, ein negativer Wert. Zu diesem Zeitpunkt ist es nötig, den Fahrzeugabstand aufrechtzuerhalten oder zu verlängern. Demnach erscheint die Verlangsamungsanforderung zu einem früheren Zeitpunkt. Folglich wird die Ansprechcharakteristik der Verlangsamungsregelung auf die Verlangsamung des vorausfahrenden Fahrzeugs günstig.
In einem Fall, wo das vorausfahrende Fahrzeug beschleunigt wird, gibt der Differenzwert ΔD des Ziel-Fahrzeugabstands D* einen negativen Wert an, so dass es notwendig wird, den tatsächlichen Fahrzeugabstand D zu verlängern, wenn der negative Wert sich fortsetzt. Demnach ist es noch nicht nötig, dass das Host-Fahrzeug beschleunigt wird, oder es ist nicht nötig, dass das Host-Fahrzeug so stark beschleunigt wird, selbst wenn es beschleunigt wird.
Dabei ist der Differenzwert ΔD zwischen dem Ziel-Fahrzeugabstand D* und dem tatsächlichen Fahrzeugabstand D klein in seinem absoluten Wert oder ein entgegengesetzter Wert zu dem ursprünglichen Wert, d.h. er gibt einen positiven Wert an. Dieses Ergebnis führt zur Aufrechterhaltung oder Verkürzung des Fahrzeugabstands. Demnach erscheint die Beschleunigungsanforderung zu einem früheren Zeitpunkt. Folglich wird die Ansprechcharakteristik der Beschleunigungsregelung des Host-Fahrzeugs auf die Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs günstig.
16A, 16B und 16C zeigen Timing-Diagramme der (vorberechtigten Fahrzeugabstand-Ziel)-Beschleunigung/-Verlangsamung G_D, des Fahrzeugabstands D, des Ziel-Fahrzeugabstands D*, der Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs und der verzögerungsbearbeiteten Fahrzeuggeschwindigkeit V_FF, wenn das vorausfahrende Fahrzeug auf die gleiche Weise wie in 8A, 8B und 8C von 30 km/h auf 0 km/h, nämlich den angehaltenen Zustand, verlangsamt wird. Wie in 16A bis 16C gezeigt, wird die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit V_FF des vorausfahrenden Fahrzeugs auf die gleiche Weise stark verzögert wie die verzögerungsbearbeitete Geschwindigkeit V_FF des vorausfahrenden Fahrzeugs. Andererseits gibt, da der tatsächliche Fahrzeugabstand D immer einen kleineren Wert als den Ziel-Fahrzeugabstand D* angibt, der Differenzwert ΔD des Ziel-Fahrzeugabstands D* von dem tatsächlichen Fahrzeugabstand D einen negativen Wert an. Zu diesem Zeitpunkt erscheint, da dies, wie oben beschrieben, zu einer schnellen Verlängerung des Fahrzeugabstands führt, die Verlangsamungsanforderung schnell. Folglich ist die Verlangsamung zu Beginn der Regelung stark. Die Ansprechcharakteristik der Fahrzeugverlangsamungsregelung wird günstig.
17 zeigt ein Timing-Diagramm der (vorberechtigten Fahrzeugabstand-Ziel)-Beschleunigung/-Verlangsamung G_D im Falle der anderen, in 16a gezeigten bevorzugten Ausführungsform sowie der (vorberechtigten Fahrzeugabstand-Ziel)-Beschleunigung/-Verlangsamung G_D0 im Falle des von 9A abgeleiteten Vergleichsbeispiels. Diese Beschleunigung/Verlangsamung G_D und G_D0 überlappen sich dem gleichen Graphen in 17.
Aus 17 wird ersichtlich, dass zu einem Zeitpunkt unmittelbar nach Beginn der Verlangsamung des vorausfahrenden Fahrzeugs die (vorberechtigte Fahrzeugabstand-Ziel)-Beschleunigung/-Verlangsamung G_D in ihren absoluten Werten stärker ist als die (vorberechtigte Fahrzeugabstand-Ziel)-Beschleunigung/-Verlangsamung G_D0 im Falle des Vergleichsbeispiels und die Ansprechcharakteristik günstiger wird. Andererseits ist im späteren Halbstadium der Verlangsamungsregelung die Beschleunigung/Verlangsamung G_D bei der anderen Ausführungsform in ihrem absoluten Wert kleiner als die (vorberechtigte Fahrzeugabstand-Ziel)-Beschleunigung/-Verlangsamung G_D im Falle des Vergleichsbeispiels. Die Verlangsamungsansprechcharakteristik der Verlangsamungsregelung wird günstiger. Außerdem ist bei der anderen bevorzugten Ausführungsform die Verzögerung stark, während die Geschwindigkeit V_C des Host-Fahrzeugs langsam wird, d.h., da die für die Geschwindigkeit V_F des vorausfahrenden Fahrzeugs (oder die Geschwindigkeit V_C des Host-Fahrzeugs) durchgeführte Zeitkonstante T des Tiefpassfilters groß wird, ist eine so berechnete Verzögerung des Ziel-Fahrzeugabstands D* stark, so dass eine Verlangsamungsanforderung demnach schnell wird. Während die Host-Fahrzeuggeschwindigkeit langsamer wird, wird die anfängliche Reaktion günstiger. Es wird also die an die Absicht des Fahrers angepasste Verlangsamungscharakteristik erreicht. Bei der Hochgeschwindigkeitsfahrt wird die anfängliche Reaktion unterdrückt. Es ergibt sich während der Hochgeschwindigkeitsfahrt kein unangenehmes Gefühl, da die Verlangsamung gleichmäßig verläuft. Es sei bemerkt, dass, wie oben beschrieben, der umgekehrte Effekt während der Verlangsamung des vorausfahrenden Fahrzeugs eintritt. Außerdem ergeben sich die gleichen Vorteile, wenn das unter dem Tiefpassfilter zu bearbeitende Objekt gegen die Host-Fahrzeuggeschwindigkeit V_C ausgetauscht wird.
Wie oben beschrieben bilden der Fahrzeugabstandssensor 12 und der Schritt S1 des Berechnungsprozesses in 2 den Fahrzeugabstandserfassungsabschnitt. Der Schritt S3 des Berechnungsprozesses in 2 wird durch den Host-Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt gebildet. Der Schritt S15u des Berechnungsprozesses von 14 bildet den Abschnitt zum Erfassen der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs. Der gesamte im Schritt S15 des Berechnungsprozesses in 3 ausgeführte Berechnungsprozess in 14 bildet den Ziel-Fahrzeugabstandseinstellabschnitt. Der Schritt S6 des Berechnungsprozesses in 14 bildet den Fahrzeuggeschwindigkeitsregelabschnitt. Die Schritte S15v und S15w des Berechnungsprozesses von 14 bilden den Verzögerungslieferabschnitt.
Es sei bemerkt, dass zwar bei jeder Ausführungsform der Mikrocomputer für Rechenverarbeitungsvorrichtungen verwendet wird, aber anstelle des Mikrocomputers verschiedene Typen von Logikschaltungen verwendet werden können. Des Weiteren sei bemerkt, dass anstelle der Radareinheit eine fotografische Vorrichtung wie eine CCD-Kamera (Ladungskopplungsspeicher) verwendet werden kann, und der Fahrzeugabstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug von Bildern abgeleitet werden kann, die vom Host-Fahrzeug in Vorwärtsrichtung fotografiert werden.

Claims

Adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem für ein Kraftfahrzeug, auf das als das Host-Fahrzeug Bezug genommen wird, wobei das System die folgenden Merkmale umfasst: einen Fahrzeugabstand-Erfassungsabschnitt (12, 20, S1), der das Vorhandensein eines vorausfahrenden Fahrzeugs erfasst, das vor dem Host-Fahrzeug fährt, und den Fahrzeugabstand (D) zwischen dem Host-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug erfasst; einen Geschwindigkeitserfassungsabschnitt (13L, 13R, 20, S3, S15c, S15u), der die Geschwindigkeit (Vc) des Host-Fahrzeugs und/oder die Geschwindigkeit (V_F) des vorausfahrenden Fahrzeugs erfasst; einen Ziel-Fahrzeugabstand-Einstellungsabschnitt (20, S15), der einen Ziel-Fahrzeugabstand (D*) auf der Grundlage von wenigstens einer der Geschwindigkeiten (Vc, V_F) vorgibt; und einen Abschnitt zum Kontrollieren der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (20), der den Fahrzustand des Host-Fahrzeugs (D) auf der Grundlage des erfassten Fahrzeugabstands (D) und des Ziel-Fahrzeugabstands (D*) überwacht; gekennzeichnet dadurch, dass das System ferner einen Verzögerungsbereitstellungsabschnitt (20, S15d–p, S15v, S15w) umfasst, der für eine dieser Geschwindigkeiten (Vc, V_F) zum Zeitpunkt der Erfassung dieser einen Geschwindigkeit eine Verzögerung vorsieht; und der Ziel-Fahrzeugabstand-Einstellungsabschnitt (20, S15) den Ziel-Fahrzeugabstand (D*) auf der Grundlage der Geschwindigkeit vorgibt, für die die Verzögerung durch den Verzögerungsbereitstellungsabschnitt vorgesehen wird.
Adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem nach Anspruch 1, bei dem der Verzögerungsbereitstellungsabschnitt (20, S15d–p, S15v, S15w) für diese eine Geschwindigkeit eine Totzeit vorsieht.
Adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem nach Anspruch 2, bei dem der Verzögerungsbereitstellungsabschnitt (20, S15d–p, S15v, S15w) eine größere Totzeit vorsieht, wenn eine der Geschwindigkeiten (Vc, V_F) geringer wird.
Adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der Verzögerungsbereitstellungsabschnitt (20, S15d–p, S15v, S15w) ein Tiefpassfiltern für diese eine Geschwindigkeit ausführt, die eine Geschwindigkeit ist, deren Wert gleich oder niedriger als ein vorbestimmter Wert ist.
Adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem nach Anspruch 1, bei dem der Verzögerungsbereitstellungsabschnitt (20, S15d–p, S15v, S15w) ein Tiefpassfiltern für diese eine Geschwindigkeit ausführt.
Adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem nach Anspruch 5, bei dem die Zeitkonstante (T) des Tiefpassfilters so vorgegeben ist, dass sie größer wird, wenn diese eine Geschwindigkeit niedriger wird.
Adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem nach Anspruch 5 oder 6, bei dem diese eine Geschwindigkeit eine Geschwindigkeit ist, deren Wert gleich oder niedriger als ein vorbestimmter Wert ist.
Adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Geschwindigkeitserfassungsabschnitt einen Host-Fahrzeug-Geschwindigkeitserfassungsabschnitt (13L, 13R, 20) umfasst, der die Geschwindigkeit (Vc) des Host-Fahrzeugs erfasst, und einen Geschwindigkeitserfassungsabschnitt für das vorausfahrende Fahrzeug umfasst, der die Geschwindigkeit (V_F) des vorausfahrenden Fahrzeugs auf der Grundlage der relativen Geschwindigkeit (Vr) des Host-Fahrzeugs zum vorausfahrenden Fahrzeug und der Geschwindigkeit (Vc) des Host-Fahrzeugs erfasst.
Adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Verzögerungsbereitstellungsabschnitt (20, S15d–p, S15v, S15w) die größte Totzeit für diese eine Geschwindigkeit vorsieht, wenn eine der Geschwindigkeiten (Vc, V_F) gleich oder niedriger als ein erster vorbestimmter Geschwindigkeitswert ist, eine zweitgrößte Totzeit für diese eine Geschwindigkeit vorsieht, wenn eine der Geschwindigkeiten (Vc, V_F) höher als der erste vorbestimmte Geschwindigkeitswert, aber gleich oder niedriger als ein zweiter vorbestimmter Geschwindigkeitswert ist, eine drittgrößte Totzeit für diese eine Geschwindigkeit vorsieht, wenn eine der Geschwindigkeiten (Vc, V_F) höher als der zweite vorbestimmte Geschwindigkeitswert, aber gleich oder niedriger als ein dritter vorbestimmter Geschwindigkeitswert ist, eine viertgrößte Totzeit für diese eine Geschwindigkeit vorsieht, wenn eine der Geschwindigkeiten (Vc, V_F) höher als der dritte vorbestimmte Geschwindigkeitswert, aber gleich oder niedriger als ein vierter vorbestimmter Geschwindigkeitswert ist, und eine fünftgrößte Totzeit für diese eine Geschwindigkeit vorsieht, wenn eine der Geschwindigkeiten (Vc, V_F) höher als der vierte vorbestimmte Geschwindigkeitswert, aber gleich oder niedriger als ein fünfter vorbestimmter Geschwindigkeitswert ist.
Adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem nach Anspruch 9, bei dem der Verzögerungsbereitstellungsabschnitt eine fünfte Regel-Messzahl der zuvor erfassten Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (V_F5) als die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (V_FF) vorsieht, die zur Vorgabe des Ziel-Fahrzeugabstands (D*) verwendet wird, wenn die momentan erfasste Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (V_F) gleich oder niedriger als der erste vorbestimmte Geschwindigkeitswert ist, eine vierte Regel-Messzahl der zuvor erfassten Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (V_F4) als die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (V_FF) vorsieht, die zur Vorgabe des Ziel-Fahrzeugabstands verwendet wird, wenn die momentan erfasste Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (V_F) höher als der erste vorbestimmte Geschwindigkeitswert, aber gleich oder niedriger als der zweite vorbestimmte Geschwindigkeitswert ist, eine dritte Regel-Messzahl der zuvor erfassten Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (V_F3) als die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (V_FF) vorsieht, die zur Vorgabe des Ziel-Fahrzeugabstands verwendet wird, wenn die momentan erfasste Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (V_F) höher als der zweite vorbestimmte Geschwindigkeitswert, aber gleich oder niedriger als der dritte vorbestimmte Geschwindigkeitswert ist, eine zweite Regel-Messzahl der zuvor erfassten Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (V_F2) als die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (V_FF) vorsieht, die zur Vorgabe des Ziel-Fahrzeugabstands verwendet wird, wenn die momentan erfasste Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (V_F) höher als der dritte vorbestimmte Geschwindigkeitswert, aber gleich oder niedriger als der vierte vorbestimmte Geschwindigkeitswert ist, und eine einmalige Regel-Messzahl der zuvor erfassten Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (V_F1) als die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (V_FF) vorsieht, die zur Vorgabe des Ziel-Fahrzeugabstands verwendet wird, wenn die momentan erfasste Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs (V_F) höher als der vierte vorbestimmte Geschwindigkeitswert, aber gleich oder niedriger als der fünfte vorbestimmte Geschwindigkeitswert ist.
Adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem nach Anspruch 10, bei dem der Ziel-Fahrzeugabstand-Einstellungsabschnitt (20, S15) den Ziel-Fahrzeugabstand D* wie folgt vorgibt: D* = α·V_FF + β, wobei V_FF die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs bezeichnet, für die die Verzögerung bearbeitet wird, α eine vorbestimmte Zeitdauer zwischen den Fahrzeugen bezeichnet, während β einen vorbestimmten Abstand zu einem Zeitpunkt eines Anhaltens des Fahrzeugs bezeichnet, um an eine Position des vorausfahrenden Fahrzeugs zu gelangen, und bei dem das adaptive Fahrgeschwindigkeitsregelsystem ferner die folgenden Merkmale umfasst: einen Differenzwertberechnungsabschnitt, der eine Abweichung des vorgegebenen Ziel-Fahrzeugabstands D* von dem erfassten Fahrzeugabstand D wie folgt ermittelt: ΔD = D – D*; eine vorberechtigte Ziel-Beschleunigung bzw. Verlangsamung G_D zwischen den Fahrzeugen wie folgt: G_D = F₁·ΔD, wobei F1 eine vorbestimmte Rückführungs-verstärkung bezeichnet; einen Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsabschnitt, der eine Ziel-Geschwindigkeit Vc* des Host-Fahrzeugs auf der Grundlage einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit V_S berechnet; einen vorberechtigten Ziel-Beschleunigungs- bzw. Verlangsamungs-Berechnungsabschnitt für die Fahrzeuggeschwindigkeit, der eine vorberechtigte Ziel-Beschleunigung bzw. Verlangsamung Gv der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Differenz zwischen der Ziel-Geschwindigkeit Vc* und der erfassten Geschwindigkeit Vc des Host-Fahrzeugs berechnet; einen Ziel-Beschleunigungs- bzw. Verlangsamungs-berechnungsabschnitt, der eine Ziel-Beschleunigung bzw. Verlangsamung G* auf der Grundlage der vorberechtigten Ziel-Beschleunigung bzw. Verlangsamung G_D zwischen den Fahrzeugen, der vorberechtigten Beschleunigung bzw. Verlangsamung Gv der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Vorliegens einer Erfassung eines Vorhandenseins eines vorausfahrenden Fahrzeugs durch den Fahrzeugabstanderfassungsabschnitt berechnet; und einen Beschleunigungsregelungsabschnitt, der die Beschleunigung des Host-Fahrzeugs auf der Grundlage der Ziel-Beschleunigung bzw. Verlangsamung G* überwacht.
Adaptives Fahrgeschwindigkeitsregelsystem nach Anspruch 6, bei dem die Zeitkonstante (T) des Tiefpassfilters auf einen Höchstwert (T₀) gesetzt wird, wenn die erfasste Geschwindigkeit Vc des Host-Fahrzeugs null beträgt, auf einen kleiner werdenden Wert gesetzt wird, wenn sich die erfasste Geschwindigkeit (Vc) des Host-Fahrzeugs erhöht, und auf Null gesetzt wird, wenn die erfasste Geschwindigkeit (Vc) des Host-Fahrzeugs gleich einem vorbestimmten Wert wird.
Verfahren zur adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregelung für ein Kraftfahrzeug, auf das als das Host-Fahrzeug Bezug genommen wird, wobei das System die folgenden Schritte umfasst: Erfassen des Vorhandenseins eines vorausfahrenden Fahrzeugs, das vor dem Host-Fahrzeug fährt; Erfassen eines Fahrzeugsabstands (D) zwischen dem Host-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug; Erfassen der Geschwindigkeit (Vc) des Host-Fahrzeugs und/oder der Geschwindigkeit (V_F) des vorausfahrenden Fahrzeugs; Steuern des Fahrzustands des Fahrzeugs auf der Grundlage des erfassten Fahrzeugabstands (D) und eines Ziel-Fahrzeugabstands (D*); Vorsehen einer Verzögerung für eine dieser Geschwindigkeiten (Vc, V_F) zum Zeitpunkt der Erfassung dieser einen Geschwindigkeit; und Vorgabe des Ziel-Fahrzeugabstands (D*) auf der Grundlage der Geschwindigkeit, für die die Verzögerung vorgesehen ist.