JP3818687B2 - クルーズコントロールシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両のクルーズコントロールのためのシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両のクルーズコントロール設備を提供することは周知であり、その設備があるために、運転者は目標車両速度を設定することができ、車両道路速度は、クルーズコントロールが作動される間は、実際の車両速度を目標速度に維持するために、クルーズコントローラによって自動的に調節される。そのような公知のコントローラは、制御された車両の前方にいる車両の速度またはその車両までの距離をモニターせず、そのため、クルーズコントロール下の車両が前方の車両にあまりにも接近しすぎる場合には運転者が介入して、例えば、運転者が知覚する道路状態、天候状態および車両性能のような要因に基づき、車両間に「安全」制動距離が残っていることを保証しなければならない。運転者の介入には、たとえば車両のフットブレーキをかけること、あるいはクルーズコントロール操作レバーをオフ位置へ移すことによって、設定された目標速度を新たな目標に合わせること、あるいはクルーズコントロールを全体として少なくとも一時的にオフに切り換えることが含まれ得る。前方車両がその速度を増す場合、クルーズコントロール下の車両の運転者はまた、クルーズコントロール操作レバーの作動によって手動で目標速度を上げて新たな目標に合わせることが容易にできる。
【０００３】
クルーズコントロールの最近の発展には、クルーズコントロールシステムが、クルーズコントロール下の車両の前方を走行している車両（以下目標車両と言う）の存在および性能に気づきかつそれらに反応することができることによって、運転者がかかわり合いを持つ必要性を減じることが含まれる。この種のシステムは、ここで参照する我々のＥＰ−Ａ−０６１２６４１に開示されているが、クルーズコントロール装置は、目標車両と制御車両との間の所望の距離と目標車両と制御車両との間の実際の距離との差として距離誤差を決定する距離誤差決定手段、目標車両の速度と制御車両の速度との差として速度誤差を決定する速度誤差決定手段、ならびに距離誤差および速度誤差の関数として車両加速度要求を作成する加速度要求作成手段を含む。
【０００４】
加速度要求は、距離誤差と第１利得パラメータの積と、速度誤差と第２利得パラメータの積との和として計算することができる。第２利得パラメータは、１などの定数であってもよい。
距離誤差および速度誤差は、たとえば前方の目標車両までの距離を直接測定するための電磁または超音波レーダーシステムを用いて、多くの方法で決定することができる。速度誤差は、レーダーシステムの出力を時間について微分することによって得ることができる。他のシステムでは、速度誤差は、たとえばレーダーシステムがドップラー型であれば、レーダーシステムによって自動的に形成されてもよい。
【０００５】
ＥＰ−Ａ−０６１２６４１の公知のシステムの好ましい実施例もまた、所望の距離を車両速度の関数、例えば１次関数として決定する所望距離決定手段を含む。それはまた好ましくは、計算された加速度要求と実際の車両加速度との差として加速度誤差を与える加速度誤差提供手段を含む。
ＥＰ−Ａ−０６１２６４１の装置はまた、加速度要求が第１しきい値を越えるとき（≧０）加速度誤差を車両駆動システムへ供給し、かつ加速度要求が第２しきい値未満であり、距離誤差が第２所定距離誤差未満であり（＜０）、かつ速度誤差が第２所定速度誤差未満であるとき（＜０）、加速度誤差を車両制動システムへ供給するゲート手段を含む。
【０００６】
よって、我々のＥＰ−Ａ−０６１２６４１に開示された種類のクルーズコントロールシステムは、道路上の制御車両の前方を走行している目標車両の相対速度および相対距離を参照して、制御車両の走行速度を決定することができる。目標車両がその速度を増すなら、制御車両は相応じて、その速度を運転者によって初期設定された現在の目標速度まで増すであろう。同様に、目標車両が速度を落とせば、制御車両もまた、スロットルの減少によってまたはスロットルの減少および車両ブレーキをかけることによってのいずれかで、減速される。目標車両が停止するようになれば、制御車両もまた、目標車両の所定距離後方で停止されるようになるであろう。
【０００７】
ＥＰ−Ａ−０６１２６１４の装置はまた、加速度要求または誤差を第１の正要求しきい値未満でかつ負要求しきい値を越えて制限する制限手段を含む。その装置では、加速度／減速度要求は、それぞれ、制限手段によって、＋１５％ｇおよび−３０％ｇに制限される。これらの加速度および減速度の最大値は、実施においては、最適限界となるように求められており、車両の乗客の快適さを保証する。例えば、より大きな減速度なら、乗客に車両は緊急制動を受けていると思わせかつそれに対応する心配およびくつろぎのなさを引き起こし得るだろう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そのようなシステムの動作における問題は、クルーズコントロールシステムによる最大制限制動、たとえば０．３ｇで制御車両が制動されたとしても、衝突が生じうる範囲でさえ、許容できる間隔を維持できない態様で、クルーズコントロール下の車両の前方を走行している目標車両が減速するという状況が生じることがあるということである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、クルーズコントロールシステムは、クルーズコントロールシステムによって可能とされる最大制動力がかかっているときに、そのことを運転者に知らせるようにされ、そのため運転者は車両の制御をするべきかどうかについての決断をすることができる。
【００１０】
これは、例えば、測定相対速度を計算し、「時間対衝撃」を計算し、かつ始まった緊急行動に従って運転者に忠告するであろう、衝突警告／回避システムではない。いやむしろ運転者に、最大制動力が現在使用されていることを指示するだけである。
運転者への指示は、聴覚、視覚または触覚（ＨＡＰＴＩＣ）、あるいはこれらのどれかの組み合わせであり得る。
【００１１】
好ましくは、このシステムは、間欠的なピッという信号音（bleep)等の、聴覚警告を与える。有利な実施例では、警告は、最大制限減速度がまだ達成されていない状況で開始されることができ、その警告は、最大減速度条件に近づくにつれてその頻度および／または激しさを増す。
【００１２】
【発明の実施の形態】
添付の図面を参照して、以下で例としてのみ、この発明をさらに説明する。
図１および図２の装置は、基本的には、我々の以前のＥＰ−Ａ−０６１２６４１の装置と大体において同一であり、かつ図示したシステムを十分に説明するために、その先行技術書類をここで参照する。ＥＰーＡー０６１２６４１からの全説明の一部のみを、図示されたシステムの動作の基本的な理解にとって必要であるものとしてここに含める。
【００１３】
図１および図２に示されるクルーズコントロール装置は、内燃機関によって駆動される車両内に設けられ、車両の前部に装着されかつ前方の車両を検出するために前方を向いているレーダーシステム１を備えている。レーダーシステム１は、車両と前方車両との間の距離に対応する距離出力、および車両と先方車両の速度の差に対応する相対速度出力Ｖｒｅｌを与える。
【００１４】
レーダーシステム１の距離出力は、減算器３の加算入力に供給される。減算器３の減算入力は、所望の距離設定回路４の出力に接続され、その入力は車両の速度を決定するための車両速度センサ５に接続される。センサ５は、地上光学速度センサ等のいかなる適当なセンサ、あるいは車輪速度の測定に基づいて車両速度を決定するためのシステムを備えてもよい。
【００１５】
減算器３の出力は、乗算器６の第１入力に供給され、その第２入力は、入力がレーダーシステム１の距離出力に接続される距離利得設定回路２の出力に接続される。乗算器６の出力は、加算器７の第１入力に接続され、その第２入力は、相対速度信号を受けるために乗算器２８を介してレーダーシステム１に接続される。乗算器は、加算器による使用の前に、相対速度信号をスケーリングするように配置される。乗算器２８は、１の利得が相対速度信号に与えられるなら、省略されてもよい。加算器７の出力は、加速度要求信号の最大正負値を制限するためのリミッタ１０の入力に接続される。例えば、最大正加速度は、１５％ｇもしくはそれ以下になるように制限されてもよく、かつ最大減速度は、３０％ｇもしくはそれ以下になるように制限されてもよく、ここでｇは重力による加速度である。リミッタ１０からの制限された加速度要求信号は、減算器８の加算入力に供給され、その減算入力は、微分器９の出力に接続される。微分器９の入力は、車両速度センサ５に接続され、そのため微分器９は、車両加速度に対応する信号を与える。
【００１６】
減算器８の出力は、それは加速度誤差信号を表すが、電子スイッチ１１および１２を含むゲート配列に供給される。スイッチ１１は、減算器８の出力を乗算器１３の第１入力に選択的に接続し、その第２入力は積分利得設定回路１４の出力に接続される。回路１４の入力は、車両速度センサ５の出力に接続される。スイッチ１１は、第１入力がリミッタ１０の出力に接続されかつ第２入力が通常ゼロを越える加速度誤差に対応する第１しきい値Ｔ１を受けるように接続される比較器１５によって制御される。乗算器１３の出力は、車両の内燃機関のスロットルアクチュエータ１６の入力に接続される。スロットルアクチュエータ１６は、それに供給される信号の時間に関する積分に従って、エンジンスロットルを制御する種類のものである。
【００１７】
スイッチ１２は、減算器８の出力を、車両のブレーキアクチュエータ１７に選択的に接続する。スイッチ１２は、３つの入力を有するＡＮＤゲート１８の出力に接続される制御入力を有する。ゲート１８の第１入力は、第１入力がリミッタ１０の出力に接続されかつ第２入力がゼロ未満である加速度に対応するしきい値Ｔ２を受けるように接続される比較器１９の出力に接続される。ゲート１８の第２入力は、第１入力が相対速度信号を受けるようにレーダーシステム１に接続されかつ第２入力がゼロ未満である相対速度または速度誤差に対応するしきい値Ｔ３を受けるように接続される比較器２０に接続される。ゲート１８の第３入力は、第１入力が距離誤差信号を受けるように減算器３の出力に接続されかつ第２入力がゼロ未満である距離誤差に対応するしきい値Ｔ４を受けるように接続される比較器２１の出力に接続される。
【００１８】
リミッタ１０は、リミッタが加速度要求信号を所定の最大限界値まで制限するのを防ぐためのディザーブル入力(disabling input) を有する。ディザーブル入力は、２つの入力を有するＡＮＤゲート２２の出力に接続される。ゲート２２の第１入力は、第１入力が加算器７の出力に接続されかつ第２入力がリミッタの最大または上限値に等しい加速度要求に対応するしきい値Ｔ５を受ける比較器２３の出力に接続される。ゲート２２の第２入力は、第１入力が微分器９の出力に接続されかつ第２入力がゼロと上限値との間の加速度に対応するしきい値Ｔ６を受ける比較器２４の出力に接続される。
【００１９】
距離利得設定回路２は、２つの入力を有するＡＮＤゲート２５の出力に接続される入力を有する。ゲート２５の第１入力は、第１入力が減算器３の出力に接続されかつ第２入力がゼロを越える所定の距離誤差に対応するしきい値Ｔ７を受ける比較器２６の出力に接続される。ゲート２５の第２入力は、第１入力がレーダーシステム１からの相対速度信号を受けるように接続されかつ第２入力がゼロを越える所定の速度誤差に対応するしきい値Ｔ８を受ける比較器２７の出力に接続される。
【００２０】
クルーズコントロールが選択されると、図１に示されるクルーズコントロール装置は、例えば運転者がクルーズコントロールをオフに切り換えるかまたは車両の加速装置またはブレーキ制御装置を作動することによって、クルーズコントロールがディザーブルされない限りかつディザーブルされるまで、自動的にエンジンスロットルおよび車両ブレーキシステムを制御する。レーダーシステム１は、車両とその前方の最も接近した他の車両との間の距離、およびその２台の車両の速度の差に対応する距離および相対速度信号を供給する。距離は、減算器３に供給される。減算器３は、回路４によって発生される所望の距離から実際の距離を引くことによって、距離誤差信号を形成する。回路４は、所望の距離を、センサ５によって測定される車両速度の関数として設定する。リードオンリメモリ（ＲＯＭ）に記憶されるルックアップテーブルまたは車両速度に基づく関数の値を計算するための計算回路を備えてもよい。例えば、所望の距離Ｓが、
Ｓ＝（０．２３×Ｖ）＋７
に従って決定されてもよい。ここで所望の距離Ｓは、メートルで与えられ、かつＶはｋｐｈでの車両速度である。
【００２１】
定数７メートルがない時には、車両は、０．８３秒の時間間隔でもっと先の車両を追従するようにされるであろう。しかしながら、柔軟性を増すために、所望距離設定回路４は、いずれかの時間間隔を選択するためかつそれゆえに例えば０．８および２．５秒の所定の限界内の所望の距離を選択するために、運転者によって制御可能であってもよい。定数７メートルは、比較的低速度については、車両がもっと先の車両からの最小間隔を維持することを保証し、そのため例えば、もしさらに先の車両が止まるとしたら、クルーズコントロール下の車両は衝突を防ぐのに十分な所望の距離をもって止まるだろう。
【００２２】
減算器３からの距離誤差は、乗算器６において、回路２に設定されている距離利得を掛けられる。回路２は、読出し専用記憶素子に記憶されるルックアップテーブル、または距離利得を２台の車両間の実際の距離の関数として計算するための手段を備えてもよい。距離利得は、例えば、６メートル以下の目標距離について最大値７、および２０メートルを越える目標距離について最小値１を有してもよい。６メートルと２０メートルとの間では、距離利得は、単調にかつ連続的に、または実質的に連続的に減少する。
【００２３】
乗算器６の出力は、加算器７によって速度誤差信号に加えられ、すなわち、この実施例では、乗算器２８は１の利得を有する。このように２０メートル以上の目標距離については、１の比較的低い距離利得が距離誤差に与えられ、それゆえに速度誤差はクルーズコントロールに対してより多くの影響を及ぼす。比較的低い距離利得についてでも、距離誤差がかなりの時間存続するなら、スロットルアクチュエータ１６の積分作用は、距離誤差を円滑に修正する。
【００２４】
比較的小さい所望の距離については、距離誤差に対する迅速な応答が必要であり、距離利得は、２０メートル未満の目標距離については、６メートル以下の目標距離に対応する最大値７に達するまで、漸進的に増加する。そのような小さい所望距離については、いかなる距離誤差も所望の距離の比較的大きな割合を表し、かつ距離誤差を排除しかつ例えば車両がもっと先の車両にあまりにも接近しすぎるのを防ぐためには、より早い応答が必要である。
【００２５】
よって、比較的小さい所望の距離については、距離誤差は、車両を制御する際の速度誤差より実質的に大きな影響を及ぼす。
ゲート２５の出力が活性(active)である時、信号は回路２の第２入力に供給され、そのため回路は機能に従って設定された距離利得を半分にする。比較器２６は、距離誤差が比較的大きく、そのためクルーズコントロール下の車両が前方の車両から比較的遥か後方にいるのはいつかを検出する。比較器２７は、いつ速度誤差がクルーズコントロール下の車両がその前の車両に近づきつつあるというようなものであるかを決定する。このように、制御車両が近づきつつあるが先導車両の比較的遥か後方にいる時、距離利得は、オーバシュートを防ぐために半分にされる。
【００２６】
ゲート１８、スイッチ１１および１２、ならびに比較器１５および１９を含むゲート配置は、正の加速度要求がエンジンスロットルを制御するが、負の加速度要求は車両ブレーキを制御することを保証する。しきい値Ｔ１およびＴ２は、実質的にゼロに等しくされてもよいし、スロットル制御とブレーキ制御との間の「デッドバンド(dead band)」を提供するために、それぞれ所定の正の値および負の値にされてもよい。
【００２７】
加算器７の出力は、加速度要求信号を表し、その信号自体は、適当に処理されかつ例えばスロットルアクチュエータ１６およびブレーキアクチュエータ１７に与えられることによって、車両の加速度を制御するために用いられることができるだろう。しかしながら、加速度の閉ループを制御するために、加速度要求は、減算器８における実際の車両加速度と比較され、加速度誤差を形成する。加算器７からの加速度要求は、リミッタ１０によって＋１５％ｇの最大値および−３０％ｇの最小値まで制限される。加速度および減速度のこれらの最大値は、車両の乗客の快適さに都合がよいように求められた。
【００２８】
図１の実施例では、加算器７の出力はまた、さらなる比較器３０の一方入力に接続され、その第２入力は、−０．３ｇの加速度を表す固定信号を運ぶ。このように、加算器７によって形成される減速度要求が、−０．３ｇ、すなわちクルーズコントロールシステムの制御下で得られうるべきリミッタ１０によって可能とされる最大減速度を越えていれば、比較器３０はライン３２上で出力を与え、その出力は情報ドライバエレメント３４に向けられる。後者のエレメント３４は、フラッシュランプ３６、音声発生器３８およびＨＡＰＴＩＣコントローラ４０に結合して示されている。実際の実施例では、エレメント３６、３８および４０のいずれか一つ以上あってもよいだろう。好ましいシステムは、少なくとも音声発生器３８を含むであろう。これは、運転者に、減速度要求は、車両がクルーズコントロール下にある間に車両にとって可能とされる最大減速度を現在越えつつあるという聴覚警告または通知を与えるだろう。次に、これは、その運転者に自らが適当だと考える行動をとる機会を与えるが、その行動はクルーズコントロールの解除を含むこともあればそうでないこともある。
【００２９】
図２の配置は、本質的には、図１の配置と同じであり、唯一の差は、最大可能減速度に近づくにつれて運転者に提供される情報が変化するということである。この目的のために、このシステムは、加算器７へ一方入力によって接続される比較器４２をさらに含み、第２入力は例えば０．２ｇの減速度を表す信号に接続される。比較器４２のトリガは、スタート情報エレメント４４を付勢し、そのエレメントは信号発生器４６を制御して、情報ドライバ３４のために第１または増加する周波数の駆動信号を発生する。次に比較器３０のトリガは、最大減速度条件に応答して、最大情報エレメント４８を付勢し、そのエレメントはランプ３６、聴覚警告３８またはＨＡＰＴＩＣ４０からの情報信号の最大レベル（周波数および／または音の大きさ）を生じる。
【００３０】
ここで最大減速レベル（０．３ｇ）として引用される図は、いくつかの場合に満足できることがわかる典型的なレベルにすぎないことに注目すべきである。しかしながら、この発明は、実際の条件および車両性能に合うように実施において広く変動しうるので、このレベルに限定されない。
【００３１】
【発明の効果】
この発明によれば、クルーズコントロールシステムは、クルーズコントロールシステムによって可能とされる最大制動力がかかっているときに、そのことを運転者に知らせるようにされ、そのため運転者は車両の制御をするべきかどうかについての決断をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に従う、クルーズコントロール装置の一実施例のブロック回路図である。
【図２】 この発明に従う、クルーズコントロール装置の第２実施例のブロック回路図である。
【符号の説明】
１ レーダーシステム
２ 距離利得設定回路
３，８ 減算器
４ 距離設定回路
５ 車両速度センサ
６，１３，２８ 乗算器
７ 加算器
９ 微分器
１０ リミッタ
１１，１２ 電子スイッチ
１４ 積分利得設定回路
１５，１９，２０，２１，２３，２４，２６，２７，３０，４２ 比較器
１６ スロットルアクチュエータ
１７ ブレーキアクチュエータ
１８，２２，２５ ＡＮＤゲート
３２ ライン
３４ 情報ドライバエレメント
３６ フラッシュランプ
３８ 音声発生器
４０ ＨＡＰＴＩＣコントローラ
４４ スタート情報エレメント
４６ 信号発生器
４８ 最大情報エレメント
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両のクルーズコントロールのためのシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両のクルーズコントロール設備を提供することは周知であり、その設備があるために、運転者は目標車両速度を設定することができ、車両道路速度は、クルーズコントロールが作動される間は、実際の車両速度を目標速度に維持するために、クルーズコントローラによって自動的に調節される。そのような公知のコントローラは、制御された車両の前方にいる車両の速度またはその車両までの距離をモニターせず、そのため、クルーズコントロール下の車両が前方の車両にあまりにも接近しすぎる場合には運転者が介入して、例えば、運転者が知覚する道路状態、天候状態および車両性能のような要因に基づき、車両間に「安全」制動距離が残っていることを保証しなければならない。運転者の介入には、たとえば車両のフットブレーキをかけること、あるいはクルーズコントロール操作レバーをオフ位置へ移すことによって、設定された目標速度を新たな目標に合わせること、あるいはクルーズコントロールを全体として少なくとも一時的にオフに切り換えることが含まれ得る。前方車両がその速度を増す場合、クルーズコントロール下の車両の運転者はまた、クルーズコントロール操作レバーの作動によって手動で目標速度を上げて新たな目標に合わせることが容易にできる。
【０００３】
クルーズコントロールの最近の発展には、クルーズコントロールシステムが、クルーズコントロール下の車両の前方を走行している車両（以下目標車両と言う）の存在および性能に気づきかつそれらに反応することができることによって、運転者がかかわり合いを持つ必要性を減じることが含まれる。この種のシステムは、ここで参照する我々のＥＰ−Ａ−０６１２６４１に開示されているが、クルーズコントロール装置は、目標車両と制御車両との間の所望の距離と目標車両と制御車両との間の実際の距離との差として距離誤差を決定する距離誤差決定手段、目標車両の速度と制御車両の速度との差として速度誤差を決定する速度誤差決定手段、ならびに距離誤差および速度誤差の関数として車両加速度要求を作成する加速度要求作成手段を含む。
【０００４】
加速度要求は、距離誤差と第１利得パラメータの積と、速度誤差と第２利得パラメータの積との和として計算することができる。第２利得パラメータは、１などの定数であってもよい。
距離誤差および速度誤差は、たとえば前方の目標車両までの距離を直接測定するための電磁または超音波レーダーシステムを用いて、多くの方法で決定することができる。速度誤差は、レーダーシステムの出力を時間について微分することによって得ることができる。他のシステムでは、速度誤差は、たとえばレーダーシステムがドップラー型であれば、レーダーシステムによって自動的に形成されてもよい。
【０００５】
ＥＰ−Ａ−０６１２６４１の公知のシステムの好ましい実施例もまた、所望の距離を車両速度の関数、例えば１次関数として決定する所望距離決定手段を含む。それはまた好ましくは、計算された加速度要求と実際の車両加速度との差として加速度誤差を与える加速度誤差提供手段を含む。
ＥＰ−Ａ−０６１２６４１の装置はまた、加速度要求が第１しきい値を越えるとき（≧０）加速度誤差を車両駆動システムへ供給し、かつ加速度要求が第２しきい値未満であり、距離誤差が第２所定距離誤差未満であり（＜０）、かつ速度誤差が第２所定速度誤差未満であるとき（＜０）、加速度誤差を車両制動システムへ供給するゲート手段を含む。
【０００６】
よって、我々のＥＰ−Ａ−０６１２６４１に開示された種類のクルーズコントロールシステムは、道路上の制御車両の前方を走行している目標車両の相対速度および相対距離を参照して、制御車両の走行速度を決定することができる。目標車両がその速度を増すなら、制御車両は相応じて、その速度を運転者によって初期設定された現在の目標速度まで増すであろう。同様に、目標車両が速度を落とせば、制御車両もまた、スロットルの減少によってまたはスロットルの減少および車両ブレーキをかけることによってのいずれかで、減速される。目標車両が停止するようになれば、制御車両もまた、目標車両の所定距離後方で停止されるようになるであろう。
【０００７】
ＥＰ−Ａ−０６１２６１４の装置はまた、加速度要求または誤差を第１の正要求しきい値未満でかつ負要求しきい値を越えて制限する制限手段を含む。その装置では、加速度／減速度要求は、それぞれ、制限手段によって、＋１５％ｇおよび−３０％ｇに制限される。これらの加速度および減速度の最大値は、実施においては、最適限界となるように求められており、車両の乗客の快適さを保証する。例えば、より大きな減速度なら、乗客に車両は緊急制動を受けていると思わせかつそれに対応する心配およびくつろぎのなさを引き起こし得るだろう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そのようなシステムの動作における問題は、クルーズコントロールシステムによる最大制限制動、たとえば０．３ｇで制御車両が制動されたとしても、衝突が生じうる範囲でさえ、許容できる間隔を維持できない態様で、クルーズコントロール下の車両の前方を走行している目標車両が減速するという状況が生じることがあるということである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、クルーズコントロールシステムは、クルーズコントロールシステムによって可能とされる最大制動力がかかっているときに、そのことを運転者に知らせるようにされ、そのため運転者は車両の制御をするべきかどうかについての決断をすることができる。
【００１０】
これは、例えば、測定相対速度を計算し、「時間対衝撃」を計算し、かつ始まった緊急行動に従って運転者に忠告するであろう、衝突警告／回避システムではない。いやむしろ運転者に、最大制動力が現在使用されていることを指示するだけである。
運転者への指示は、聴覚、視覚または触覚（ＨＡＰＴＩＣ）、あるいはこれらのどれかの組み合わせであり得る。
【００１１】
好ましくは、このシステムは、間欠的なピッという信号音（bleep)等の、聴覚警告を与える。有利な実施例では、警告は、最大制限減速度がまだ達成されていない状況で開始されることができ、その警告は、最大減速度条件に近づくにつれてその頻度および／または激しさを増す。
【００１２】
【発明の実施の形態】
添付の図面を参照して、以下で例としてのみ、この発明をさらに説明する。
図１および図２の装置は、基本的には、我々の以前のＥＰ−Ａ−０６１２６４１の装置と大体において同一であり、かつ図示したシステムを十分に説明するために、その先行技術書類をここで参照する。ＥＰーＡー０６１２６４１からの全説明の一部のみを、図示されたシステムの動作の基本的な理解にとって必要であるものとしてここに含める。
【００１３】
図１および図２に示されるクルーズコントロール装置は、内燃機関によって駆動される車両内に設けられ、車両の前部に装着されかつ前方の車両を検出するために前方を向いているレーダーシステム１を備えている。レーダーシステム１は、車両と前方車両との間の距離に対応する距離出力、および車両と先方車両の速度の差に対応する相対速度出力Ｖｒｅｌを与える。
【００１４】
レーダーシステム１の距離出力は、減算器３の加算入力に供給される。減算器３の減算入力は、所望の距離設定回路４の出力に接続され、その入力は車両の速度を決定するための車両速度センサ５に接続される。センサ５は、地上光学速度センサ等のいかなる適当なセンサ、あるいは車輪速度の測定に基づいて車両速度を決定するためのシステムを備えてもよい。
【００１５】
減算器３の出力は、乗算器６の第１入力に供給され、その第２入力は、入力がレーダーシステム１の距離出力に接続される距離利得設定回路２の出力に接続される。乗算器６の出力は、加算器７の第１入力に接続され、その第２入力は、相対速度信号を受けるために乗算器２８を介してレーダーシステム１に接続される。乗算器は、加算器による使用の前に、相対速度信号をスケーリングするように配置される。乗算器２８は、１の利得が相対速度信号に与えられるなら、省略されてもよい。加算器７の出力は、加速度要求信号の最大正負値を制限するためのリミッタ１０の入力に接続される。例えば、最大正加速度は、１５％ｇもしくはそれ以下になるように制限されてもよく、かつ最大減速度は、３０％ｇもしくはそれ以下になるように制限されてもよく、ここでｇは重力による加速度である。リミッタ１０からの制限された加速度要求信号は、減算器８の加算入力に供給され、その減算入力は、微分器９の出力に接続される。微分器９の入力は、車両速度センサ５に接続され、そのため微分器９は、車両加速度に対応する信号を与える。
【００１６】
減算器８の出力は、それは加速度誤差信号を表すが、電子スイッチ１１および１２を含むゲート配列に供給される。スイッチ１１は、減算器８の出力を乗算器１３の第１入力に選択的に接続し、その第２入力は積分利得設定回路１４の出力に接続される。回路１４の入力は、車両速度センサ５の出力に接続される。スイッチ１１は、第１入力がリミッタ１０の出力に接続されかつ第２入力が通常ゼロを越える加速度誤差に対応する第１しきい値Ｔ１を受けるように接続される比較器１５によって制御される。乗算器１３の出力は、車両の内燃機関のスロットルアクチュエータ１６の入力に接続される。スロットルアクチュエータ１６は、それに供給される信号の時間に関する積分に従って、エンジンスロットルを制御する種類のものである。
【００１７】
スイッチ１２は、減算器８の出力を、車両のブレーキアクチュエータ１７に選択的に接続する。スイッチ１２は、３つの入力を有するＡＮＤゲート１８の出力に接続される制御入力を有する。ゲート１８の第１入力は、第１入力がリミッタ１０の出力に接続されかつ第２入力がゼロ未満である加速度に対応するしきい値Ｔ２を受けるように接続される比較器１９の出力に接続される。ゲート１８の第２入力は、第１入力が相対速度信号を受けるようにレーダーシステム１に接続されかつ第２入力がゼロ未満である相対速度または速度誤差に対応するしきい値Ｔ３を受けるように接続される比較器２０に接続される。ゲート１８の第３入力は、第１入力が距離誤差信号を受けるように減算器３の出力に接続されかつ第２入力がゼロ未満である距離誤差に対応するしきい値Ｔ４を受けるように接続される比較器２１の出力に接続される。
【００１８】
リミッタ１０は、リミッタが加速度要求信号を所定の最大限界値まで制限するのを防ぐためのディザーブル入力(disabling input) を有する。ディザーブル入力は、２つの入力を有するＡＮＤゲート２２の出力に接続される。ゲート２２の第１入力は、第１入力が加算器７の出力に接続されかつ第２入力がリミッタの最大または上限値に等しい加速度要求に対応するしきい値Ｔ５を受ける比較器２３の出力に接続される。ゲート２２の第２入力は、第１入力が微分器９の出力に接続されかつ第２入力がゼロと上限値との間の加速度に対応するしきい値Ｔ６を受ける比較器２４の出力に接続される。
【００１９】
距離利得設定回路２は、２つの入力を有するＡＮＤゲート２５の出力に接続される入力を有する。ゲート２５の第１入力は、第１入力が減算器３の出力に接続されかつ第２入力がゼロを越える所定の距離誤差に対応するしきい値Ｔ７を受ける比較器２６の出力に接続される。ゲート２５の第２入力は、第１入力がレーダーシステム１からの相対速度信号を受けるように接続されかつ第２入力がゼロを越える所定の速度誤差に対応するしきい値Ｔ８を受ける比較器２７の出力に接続される。
【００２０】
クルーズコントロールが選択されると、図１に示されるクルーズコントロール装置は、例えば運転者がクルーズコントロールをオフに切り換えるかまたは車両の加速装置またはブレーキ制御装置を作動することによって、クルーズコントロールがディザーブルされない限りかつディザーブルされるまで、自動的にエンジンスロットルおよび車両ブレーキシステムを制御する。レーダーシステム１は、車両とその前方の最も接近した他の車両との間の距離、およびその２台の車両の速度の差に対応する距離および相対速度信号を供給する。距離は、減算器３に供給される。減算器３は、回路４によって発生される所望の距離から実際の距離を引くことによって、距離誤差信号を形成する。回路４は、所望の距離を、センサ５によって測定される車両速度の関数として設定する。リードオンリメモリ（ＲＯＭ）に記憶されるルックアップテーブルまたは車両速度に基づく関数の値を計算するための計算回路を備えてもよい。例えば、所望の距離Ｓが、
Ｓ＝（０．２３×Ｖ）＋７
に従って決定されてもよい。ここで所望の距離Ｓは、メートルで与えられ、かつＶはｋｐｈでの車両速度である。
【００２１】
定数７メートルがない時には、車両は、０．８３秒の時間間隔でもっと先の車両を追従するようにされるであろう。しかしながら、柔軟性を増すために、所望距離設定回路４は、いずれかの時間間隔を選択するためかつそれゆえに例えば０．８および２．５秒の所定の限界内の所望の距離を選択するために、運転者によって制御可能であってもよい。定数７メートルは、比較的低速度については、車両がもっと先の車両からの最小間隔を維持することを保証し、そのため例えば、もしさらに先の車両が止まるとしたら、クルーズコントロール下の車両は衝突を防ぐのに十分な所望の距離をもって止まるだろう。
【００２２】
減算器３からの距離誤差は、乗算器６において、回路２に設定されている距離利得を掛けられる。回路２は、読出し専用記憶素子に記憶されるルックアップテーブル、または距離利得を２台の車両間の実際の距離の関数として計算するための手段を備えてもよい。距離利得は、例えば、６メートル以下の目標距離について最大値７、および２０メートルを越える目標距離について最小値１を有してもよい。６メートルと２０メートルとの間では、距離利得は、単調にかつ連続的に、または実質的に連続的に減少する。
【００２３】
乗算器６の出力は、加算器７によって速度誤差信号に加えられ、すなわち、この実施例では、乗算器２８は１の利得を有する。このように２０メートル以上の目標距離については、１の比較的低い距離利得が距離誤差に与えられ、それゆえに速度誤差はクルーズコントロールに対してより多くの影響を及ぼす。比較的低い距離利得についてでも、距離誤差がかなりの時間存続するなら、スロットルアクチュエータ１６の積分作用は、距離誤差を円滑に修正する。
【００２４】
比較的小さい所望の距離については、距離誤差に対する迅速な応答が必要であり、距離利得は、２０メートル未満の目標距離については、６メートル以下の目標距離に対応する最大値７に達するまで、漸進的に増加する。そのような小さい所望距離については、いかなる距離誤差も所望の距離の比較的大きな割合を表し、かつ距離誤差を排除しかつ例えば車両がもっと先の車両にあまりにも接近しすぎるのを防ぐためには、より早い応答が必要である。
【００２５】
よって、比較的小さい所望の距離については、距離誤差は、車両を制御する際の速度誤差より実質的に大きな影響を及ぼす。
ゲート２５の出力が活性(active)である時、信号は回路２の第２入力に供給され、そのため回路は機能に従って設定された距離利得を半分にする。比較器２６は、距離誤差が比較的大きく、そのためクルーズコントロール下の車両が前方の車両から比較的遥か後方にいるのはいつかを検出する。比較器２７は、いつ速度誤差がクルーズコントロール下の車両がその前の車両に近づきつつあるというようなものであるかを決定する。このように、制御車両が近づきつつあるが先導車両の比較的遥か後方にいる時、距離利得は、オーバシュートを防ぐために半分にされる。
【００２６】
ゲート１８、スイッチ１１および１２、ならびに比較器１５および１９を含むゲート配置は、正の加速度要求がエンジンスロットルを制御するが、負の加速度要求は車両ブレーキを制御することを保証する。しきい値Ｔ１およびＴ２は、実質的にゼロに等しくされてもよいし、スロットル制御とブレーキ制御との間の「デッドバンド(dead band)」を提供するために、それぞれ所定の正の値および負の値にされてもよい。
【００２７】
加算器７の出力は、加速度要求信号を表し、その信号自体は、適当に処理されかつ例えばスロットルアクチュエータ１６およびブレーキアクチュエータ１７に与えられることによって、車両の加速度を制御するために用いられることができるだろう。しかしながら、加速度の閉ループを制御するために、加速度要求は、減算器８における実際の車両加速度と比較され、加速度誤差を形成する。加算器７からの加速度要求は、リミッタ１０によって＋１５％ｇの最大値および−３０％ｇの最小値まで制限される。加速度および減速度のこれらの最大値は、車両の乗客の快適さに都合がよいように求められた。
【００２８】
図１の実施例では、加算器７の出力はまた、さらなる比較器３０の一方入力に接続され、その第２入力は、−０．３ｇの加速度を表す固定信号を運ぶ。このように、加算器７によって形成される減速度要求が、−０．３ｇ、すなわちクルーズコントロールシステムの制御下で得られうるべきリミッタ１０によって可能とされる最大減速度を越えていれば、比較器３０はライン３２上で出力を与え、その出力は情報ドライバエレメント３４に向けられる。後者のエレメント３４は、フラッシュランプ３６、音声発生器３８およびＨＡＰＴＩＣコントローラ４０に結合して示されている。実際の実施例では、エレメント３６、３８および４０のいずれか一つ以上あってもよいだろう。好ましいシステムは、少なくとも音声発生器３８を含むであろう。これは、運転者に、減速度要求は、車両がクルーズコントロール下にある間に車両にとって可能とされる最大減速度を現在越えつつあるという聴覚警告または通知を与えるだろう。次に、これは、その運転者に自らが適当だと考える行動をとる機会を与えるが、その行動はクルーズコントロールの解除を含むこともあればそうでないこともある。
【００２９】
図２の配置は、本質的には、図１の配置と同じであり、唯一の差は、最大可能減速度に近づくにつれて運転者に提供される情報が変化するということである。この目的のために、このシステムは、加算器７へ一方入力によって接続される比較器４２をさらに含み、第２入力は例えば０．２ｇの減速度を表す信号に接続される。比較器４２のトリガは、スタート情報エレメント４４を付勢し、そのエレメントは信号発生器４６を制御して、情報ドライバ３４のために第１または増加する周波数の駆動信号を発生する。次に比較器３０のトリガは、最大減速度条件に応答して、最大情報エレメント４８を付勢し、そのエレメントはランプ３６、聴覚警告３８またはＨＡＰＴＩＣ４０からの情報信号の最大レベル（周波数および／または音の大きさ）を生じる。
【００３０】
ここで最大減速レベル（０．３ｇ）として引用される図は、いくつかの場合に満足できることがわかる典型的なレベルにすぎないことに注目すべきである。しかしながら、この発明は、実際の条件および車両性能に合うように実施において広く変動しうるので、このレベルに限定されない。
【００３１】
【発明の効果】
この発明によれば、クルーズコントロールシステムは、クルーズコントロールシステムによって可能とされる最大制動力がかかっているときに、そのことを運転者に知らせるようにされ、そのため運転者は車両の制御をするべきかどうかについての決断をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に従う、クルーズコントロール装置の一実施例のブロック回路図である。
【図２】 この発明に従う、クルーズコントロール装置の第２実施例のブロック回路図である。
【符号の説明】
１ レーダーシステム
２ 距離利得設定回路
３，８ 減算器
４ 距離設定回路
５ 車両速度センサ
６，１３，２８ 乗算器
７ 加算器
９ 微分器
１０ リミッタ
１１，１２ 電子スイッチ
１４ 積分利得設定回路
１５，１９，２０，２１，２３，２４，２６，２７，３０，４２ 比較器
１６ スロットルアクチュエータ
１７ ブレーキアクチュエータ
１８，２２，２５ ＡＮＤゲート
３２ ライン
３４ 情報ドライバエレメント
３６ フラッシュランプ
３８ 音声発生器
４０ ＨＡＰＴＩＣコントローラ
４４ スタート情報エレメント
４６ 信号発生器
４８ 最大情報エレメント
Claims (7)
- クルーズコントロールが動作されている場合において、クルーズコントロールシステムによって可能とされる最大制動力がかかっているときに、そのことを車両の運転者に知らせるようにされ、これにより運転者がクルーズコントロールシステムから車両の制御を引き継ぐべきかどうかについて決断することができる手段を有する、道路車両のためのクルーズコントロールシステム。
- システム内で生じる計算された加速度要求レベルを、前記クルーズコントロールシステムによって可能とされる前記最大制動力に対応する予め設定可能な最大減速度レベルと比較し、それによって前記計算された加速度要求レベルが前記予め設定された最大減速度レベルを越えると運転者への警告を発する手段を有する、請求項１記載のクルーズコントロールシステム。
- 目標車両とクルーズコントロールシステムによって制御されている前記車両との間の所望の距離と、目標車両と制御車両との間の実際の距離との差として距離誤差を決定するための距離誤差決定手段、目標車両の速度と制御車両の速度との差として速度誤差を決定するための速度誤差決定手段、および距離誤差と速度誤差との関数として車両の加速度要求を作成するための車両加速度要求作成手段とを含む、請求項２記載のクルーズコントロールシステム。
- 前記車両加速度要求作成手段は、距離誤差と第１利得パラメータとの積と、速度誤差と第２利得パラメータとの積の和として車両の加速度要求を計算するようにされている、請求項３記載のクルーズコントロールシステム。
- 前記運転者への警告は、最大可能減速度に近づきつつあるがまだ達していない状況で開始されるようにされ、警告は、最大減速度条件に近づくにつれて頻度および／または激しさを増している、請求項２ないし４のいずれかに記載のクルーズコントロールシステム。
- 計算された加速度要求レベルを、前記予め設定可能な最大減速度レベル未満である第２の予め設定可能な減速度レベルと比較する比較手段をさらに含み、前記比較手段を作動することによって、前記運転者への警告は、前記最大減速度レベルに対応する最大の頻度および／または激しさ未満のレベルで開始される、請求項５記載のクルーズコントロールシステム。
- ドライバへの指示は、聴覚、視覚または触覚（ＨＡＰＹＩＣ）、或いはこれらのいずれか一つ以上である、請求項１ないし６のいずれかに記載のクルーズコントロールシステム。
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