DE4101759B4

DE4101759B4 - Automatisches Bremssystem für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE4101759B4
Application number: DE4101759A
Authority: DE
Inventors: Haruhiko Yokosuka IIzuka; Kunihiko Kawasaki Kurami
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-01-29
Filing date: 1991-01-22
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2011-01-23
Also published as: US5278764A; JPH03224858A; DE4101759A1; JP2722746B2

Abstract

Vorrichtung, mit
einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (5) zum Nachweisen einer Fahrzeuggeschwindigkeit,
einem Abstandssensor (3) zum Nachweisen eines Abstandes (L) zu einem vorausfahrenden Fahrzeug,
einem Relativgeschwindigkeitssensor zum Überwachen einer Relativgeschwindigkeit (V – V_F) zu dem vorausfahrenden Fahrzeug,
einer Einrichtung zum Entscheiden einer Auffahrnähe zu dem vorausfahrenden Fahrzeug durch Vergleichen eines Wertes, der auf der Basis der Signale von den Sensoren ermittelt wird mit einem Auffahrnähe-Entscheidungswert und einer Einrichtung zum Abgeben eines Bremsbetätigungssignals, wenn die Entscheidungseinrichtung die Auffahrnähe zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt hat, und
einer Bremsvorrichtung, die eine automatische Bremsbetätigung im Ansprechen auf das Bremsbetätigungssignal ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung außerdem aufweist:
eine Einrichtung zum Nachweisen von individuellen Bremsbetätigungsparametern (T₁, A₁, L(V)), wenn der Fahrer bremst,
eine Einrichtung zum Vergleichen der individuellen Bremsbetätigungswerte (T₁, A₁, L(V)) mit gespeicherten Bremsbetätigungswerten (T₁₀, A_D, A_W, L_Wmin(V), L_Dmin(V)),
eine Einrichtung zum Aktualisieren der gespeicherten Bremsbetätigungswerte (T₁₀, A_D,...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ausführung einer automatischen Bremsbetätigung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die japanische, erste Offenlegungsschrift Nr. 55-110647 legt ein automatisches Bremssystem offen. Dieses System misst den Abstand zwischen dem Fahrzeug, in dem das System installiert ist, und einem vorausfahrenden Fahrzeug mittels eines Ultraschallgenerators, um automatisch zur Fahrgastsicherheit eine Bremsung auszulösen, wenn das Fahrzeug sich dem vorausfahrenden Fahrzeug auf eine vorgegebene Distanz nähert.

Jedoch wird bei dem automatischen Bremssystem nach den Stand der Technik die automatische Bremsung aufgrund von festgelegten Parametern unabhängig von der Fahrtechnik des Fahrers oder den sich ändernden Fahrbedingungen ausgelöst. Daher löst das System manchmal eine automatische Bremsung aus, auch wenn der Fahrer hinreichend auf den vorausfahrenden Verkehr geachtet hat und das Fahrzeug nicht abgebremst werden muß.

Eine dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechende, aus der DE 25 13 517 A1 bekannte Bremsvorrichtung ermittelt die eigene Fahrzeuggeschwindigkeit, den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug und die Relativgeschwindigkeit zum vorausfahrenden Fahrzeug. Wenn das betreffende Fahrzeug einen vorgegebenen Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt hat, wird das Fahrzeug automatisch abgebremst. In bestimmten Situationen, z.B. wenn ermittelt wird, daß das Gaspedal über eine vorbestimmte Stellung hinaus niedergedrückt wurde, wird, um bei Gefahrensituationen nicht nachteilig zu wirken, das automatische Abbremsen unterdrückt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung zu schaffen, die bei einfacher und sicherer Funktionsweise unnötige Bremsvorgänge auf ein Minimum reduziert.

Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird das Fahrerverhalten beim Bremsen durch Vergleichen von individuellen Bremsbetätigungswerten mit gespeicherten Bremsbetätigungswerten überwacht und in einen automatischen Bremsvorgang einbezogen, in dem Auffahrnäheentscheidungswerte, die einen Mindestabstand und/oder eine Mindestaufprallzeit zu einem vorausfahrenden Fahrzeug einschließen, aktualisiert werden.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm, das ein erfindungsgemäßes automatisches Bremssystem zeigt,
2 ein Flußdiagramm eines Programms oder der Ablauf logischer Schritte, die von einem erfindungsgemäßen automatischen Bremssystem durchlaufen werden, und
3–6 Flußdiagramme von Programmen, die von verschiedenen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen automatischen Bremssystems ausgeführt werden.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, insbesondere auf 1, wird ein automatisches Bremssystem gezeigt, das einen Mikrocomputer 1 umfaßt. Dieser Mikrocomputer arbeitet zur Steuerung des Betriebs einer Bremse 19, zum Feststellen der Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs zum vorausfahrenden Fahrzeug und zum Feststellen des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug.
Das Bremssystem umfaßt außerdem einen Abstandssensor 3 zum Messen des Abstands L zwischen dem Systemfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 zum Messen der Geschwindigkeit V des Systemfahrzeug, wobei beide Sensoren mit Eingangsanschlüssen des Mikrocomputers 1 verbunden sind. Der Abstandssensor 3 kann zum Beispiel mit einem Ultraschall-Sendeempfänger versehen sein, der den Abstand zwischen dem Systemfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug auf der Basis des für den Empfang einer von dem vorausfahrenden Fahrzeug reflektierten Ultra schallwelle benötigten Zeitintervalls bestimmt. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor kann ein Geschwindigkeitsmesser sein. Das Bremssystem umfaßt außerdem einen Scheibenwischersensor 7 und einen Bremssensor 9. Der Scheibenwischersensor reagiert auf die AN- oder AUS-Signale eines Wischerschalters, um den Betrieb der Wischer festzustellen und dadurch als Sensor für den Straßenzustand zu dienen, der den Straßenzustand, wie etwa den Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche feststellt. Der Bremssensor 9 reagiert auf die AN- oder AUS-Signale eines Bremsschalters, der in Verbindung mit dem Bewegung eines Bremspedals arbeitet, um den Betrieb der Bremse 19 festzustellen. Das Bremssystem umfaßt außerdem einen Lenkradsensor 11, einen Richtungsanzeigesensor 13 zum Feststellen des Betriebs des Richtungsanzeigers, einen Beschleunigungssensor 14 zum Feststellen des Betriebs des Gaspedals, einen Sicherheitsgurtsensor 15 zum Feststellen der Benutzung eines Sicherheitsgurts, einen Wahlschalter 16 zur Auswahl von Parametern für die Fahreigenschaften einzelner Fahrer und einen Zündschlüsselschalter 17, der mit den Eingangsanschlüssen des Mikrocomputers 1 verbunden ist. Der Lenkradsensor 11 reagiert auf das Drehen des Lenkrad über einen vorgegebenen Winkel, um ein dieses anzeigendes Signal auszugeben.
Mit den Ausgangsanschlüssen des Mikrocomputers verbunden sind ein hydraulisches Stellglied 21 für die Bremse 19, eine Alarmvorrichtung 23, die zum Beispiel einen Summer betätigt, um den Fahrer zu alarmieren, und ein Stellglied 24 für die Sicherheitsgurte, um die Sicherheitsgurte entsprechend einem Befehl des Mikrocomputers, wenn die Sicherheitsgurte angelegt sind, weiter zu straffen, um die Fahrgäste in ihren Sitzen zu halten.
Beim Betrieb ist die Strecke L₀, die zum Anhalten des Fahrzeugs durch Bremsen erforderlich ist, nachdem der Fahrer erkannt hat, daß ein vorausfahrendes Fahrzeug in großer Nähe ist, gleich der Summe der frei durchfahrenen Strecke L_B, die das Fahrzeug nach dem Wahrnehmen der Gefahr bis zum Treten des Bremspedals durchfährt, und der Bremsstrecke L_A, die das Fahrzeug nach Betätigung der Bremse bis zum Anhalten durchfährt.
Die frei durchfahrene Strecke L_B ist proportional der Fahrzeuggeschwindigkeit V und wird durch die Beziehung L_B = B × V gegeben, wobei B ein Proportionalitätsfaktor ist.
Die Bremsstrecke L_A ändert sich wie das Quadrat der Fahrzeuggeschwindigkeit V und wird durch die Beziehung L_A = A × V² gegeben, wobei A ein Proportionalitätsfaktor ist.
Also wird der Anhalteweg L₀ durch die folgende Gleichung gegeben: L0 = LA + LB = A × V2 + B × V,wobei der Proportionalitätsfaktor A proportional dem Reibungskoeffizienten μ zwischen der Straßenoberfläche und den Fahrzeugreifen ist. Der Proportionalitätsfaktor variiert daher zwischen A_W im Falle eines niedrigen Reibungskoeffizien ten bei regnerischen (nassen) Fahrbedingungen und A_D bei trockenen Fahrbedingungen.
Wenn der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug, der durch den Abstandsensor 3 festgestellt wird, kürzer ist als der Anhalteweg L₀, erzeugt der Alarmgeber 23 ein Alarmsignal, um den Fahrer über den geringen Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug zu informieren. Wenn danach der Fahrer nicht nach einer vorgegebenen Zeit (zum Beispiel nach einer Minute) reagiert, um die Gefahr zu vermeiden, betätigt der Mikrocomputer die Bremse 19, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern, um einen Aufprall auf das vorausfahrende Fahrzeug zu vermeiden.
Unter der Annahme, daß das Zeitintervall bis zum Aufprall auf das vorausfahrende Fahrzeug eine Grenzzeit T ist, wird diese Zeit T durch die folgende Gleichung ausgedrückt: T = L/(V – VF),wobei V_F die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs ist, (V – V_F) ist die Geschwindigkeit des Systemfahrzeugs relativ zum vorausfahrenden Fahrzeug, die durch Differentiation des Abstands L zum vorausfahrenden Fahrzeug nach der Zeit erhalten werden kann.
Es ist auch gefährlich, wenn die Grenzzeit T kürzer ist als eine vorgegebene Zeit T₁₀. Der Alarmgeber 23 gibt ein Alarmsignal und die automatische Bremse 19 wird nach einem vorgegeben Zeitintervall betätigt.
In 2 ist das Flußdiagramm eines Programms oder eines Ablaufs von logischen Schritten gezeigt, die von dem erfindungsgemäßen automatischen Bremssystem durchlaufen werden. Das Programm beginnt in Abhängigkeit von dem AN-Signal des Zündschalters 17, das in den Mikrocomputer 1 eingegeben wird.
Nach Start des Programms in Schritt 100 geht der Ablauf zu Schritt 101, wo auf der Basis des Signals des Bremssensors 9 festgestellt wird, ob der Fahrer das Bremspedal tritt oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, wird geschlossen, daß der Fahrer mit hinreichender Aufmerksamkeit zum vorausfahrenden Verkehr führt, und der Ablauf geht zu Schritt 102, wo ein Minimalwert A₁ für die Proportionalitätskonstante A für den Bremsweg L_A auf der Basis des Abstands L zum vorausfahrenden Fahrzeug und der Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt wird und im Speicher gespeichert wird. Zusätzlich wird ein Minimalwert T₁ für die Grenzzeit bei Bremsbetätigung auf der Basis des Abstands L zum vorausfahrenden Fahrzeug und der Relativgeschwindigkeit (V – V_F) zum vorausfahrenden Fahrzeug bestimmt. Der Ablauf geht dann zu Schritt 103, wo festgestellt wird, ob die Grenzzeit T₁ kürzer ist als ein vorgegebener Wert T₁₀ der Grenzzeit. Wenn die Antwort JA ist, geht der Ablauf zu Schritt 104, wo der vorgegebene Wert auf die Grenzzeit T₁ eingestellt und im Speicher gespeichert wird.
Verschiedene Fahrer besitzen ihre eigene Abschätzung von sicheren Anhaltewegen zwischen ihrem Fahrzeug und dem vor ausfahrenden. Die Minimalwerte der Proportionalitätskonstanten A und der Grenzzeit werden als Steuerungsparameter für den Betrieb der automatischen Bremse 19 bereitgestellt. Die Minimalwerte A₁ und T₁ werden in Abhängigkeit von der Fahrtechnik des einzelnen Fahrers und den Verkehrsbedingungen eingestellt und können so den Fahreigenschaften des jeweiligen Fahrers entsprechen.
Der Ablauf geht dann zu Schritt 105, wo auf der Basis eines Signals des Scheibenwischersensors 7 festgestellt wird, ob der Scheibenwischer betrieben wird oder nicht, um festzustellen, ob die Straßenoberfläche aufgrund von Regen rutschig ist oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, wird geschlossen, daß der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche gering ist, und der Ablauf geht dann zu Schritt 106, wo die in Schritt 102 abgeleitete Proportionalitätskonstante A₁ mit der für nasse Fahrbedingungen vorgegebenen Proportionalitätskonstanten A_W verglichen wird. Wenn A₁ kleiner ist als A_W, geht der Ablauf zu Schritt 107, wo die Proportionalitätskonstante A_W auf A₁ gesetzt wird und im Speicher gespeichert wird. Wenn aber die Antwort in Schritt 105 NEIN ist, wird geschlossen, daß die Straßenoberfläche trocken ist und der Ablauf fährt mit Schritt 108 fort, wo festgestellt wird, ob die Proportionalitätskonstante A₁ kleiner ist als A_D, die für trockene Fahrbedingungen bereitgestellt ist. Wenn die Antwort JA ist, geht der Ablauf zu Schritt 109, wo A_D auf A₁ gebracht wird und im Speicher gespeichert wird. Daher ist festzustellen, daß die obigen Schritte einen Wert für die Proportionalitätskonstante A bestimmen, der von den Fahrbedingungen und zusätzlich von den Fahreigenschaften des Fahrers abhängt.
Wenn die Antwort bei Schritt 101 NEIN ist, geht der Ablauf zu Schritt 110, wo die Grenzzeit T₁ auf der Basis des Abstandes L zum vorausfahrenden Fahrzeug und der Relativgeschwindigkeit (V – V_F) zu diesem Zeitpunkt bestimmt wird. Der Ablauf geht dann zu Schritt 111, wo festgestellt wird, ob die Grenzzeit T₁ kleiner ist als der vorgegebene Wert T₁₀ für die Grenzzeit. Wenn die Antwort NEIN ist, wird geschlossen, daß genügend Zeit zum Vermeiden eines Aufpralls auf das vorausfahrende Fahrzeug verbleibt, und der Ablauf geht ohne Warnung des Fahrers zu Schritt 112.
In Schritt 112 wird festgestellt, ob der Scheibenwischer betrieben wird oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, geht der Ablauf zu Schritt 113, wo die Proportionalitätskonstante A auf A_W gesetzt wird, um nasse Straßenbedingungen zu berücksichtigen. Wenn die Antwort NEIN ist, geht der Ablauf zu Schritt 114, wo die Proportionalitätskonstante A entsprechend den trockenen Straßenbedingungen auf A_D gesetzt wird. Der Ablauf geht dann zu Schritt 115, wo der Anhalteweg L₀ mathematisch entsprechend der folgenden Gleichung bestimmt wird: L0 = A × V2 + B × V.
Der Ablauf geht dann zu Schritt 116, wo festgestellt wird, ob der Abstand L zum vorausfahrenden Fahrzeug größer als der Anhalteweg L₀ ist oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, wird geschlossen, daß der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug hinreichend groß ist, und der Ablauf geht zu Schritt 117, wo auf der Basis des Bremssensors 9 festgestellt wird, ob die automatische Bremse 19 betätigt wird oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, geht der Ablauf zu Schritt 118, wo die Betätigung der automatischen Bremse gelöst wird und dann geht der Ablauf zu Schritt 101 zurück. Das Lösen der Bremse 19 wird ausgeführt, wenn der Abstand L zum vorausfahrenden Fahrzeug größer als der Anhalteweg L₀ wird. Das Lösen kann schrittweise erfolgen.
Wenn die Antwort in Schritt 117 NEIN ist, geht der Ablauf direkt zu Schritt 101.
Wenn die Antwort bei Schritt 116 NEIN ist, wird geschlossen, daß das Fahrzeug dicht auf das vor aus fahrende Fahrzeug auffährt und der Ablauf geht zu Schritt 119, wo basierend auf der Ausgabe des Bremssensors 9 festgestellt wird, ob die automatische Bremse 19 betätigt wird oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, geht der Ablauf zu Schritt 120, wo auf der Basis der von dem Lenksensor 11, dem Richtungsanzeigesensor 13 und dem Beschleunigungssensor 14 ausgegebenen Signale festgestellt wird, ob Zusammenstoßvermeidungsmaßnahmen, wie Lenken über einen vorgegeben Winkel, Betätigung des Richtungsanzeigers oder des Gaspedals durchgeführt werden. Wenn die Antwort JA ist, geht der Ablauf zu Schritt 118, wo die automatischen Bremse 19 gelöst wird und geht dann zurück zu Schritt 101. Wenn zusätzlich plötzlich eine Zusammenstoßvermeidungsmaßnahme über einen bestimmten Grad durchgeführt wird, kann die automatische Bremsung beibehalten werden, um das Auftreten weiterer Gefahr zu vermeiden. Wenn die Antwort bei Schritt 120 NEIN ist, wird ge schlossen, daß der Fahrer nicht wahrnimmt, daß das Fahrzeug nahe auf das vorausfahrende Fahrzeug auffährt, und der Ablauf geht zu Schritt 126, wo die automatische Bremsung der Bremse 19 aufrecht erhalten wird.
Wenn die Antwort in Schritt 119 NEIN ist, wenn also zum Beispiel der Fahrer während des Fahrens zur Seite schaut, geht der Ablauf zu Schritt 121, wo die Alarmvorrichtung 23 betätigt wird, um den Fahrer zu informieren, daß das Fahrzeug gefährlich nahe auf das vorausfahrende Fahrzeug auffährt. Wenn zusätzlich in Schritt 111 eine kürzere Grenzzeit T1 als die vorgegeben Grenzzeit T₁₀ eine geringe Distanz zum vorausfahrenden Fahrzeug mit unzureichender Zeit zum Vermeiden eines Aufpralls anzeigt, geht der Ablauf zu Schritt 121, wo die Alarmvorrichtung 23 betätigt wird, um dem Fahrer ein Alarmsignal zu geben.
Der Ablauf geht dann zu Schritt 122, wo ein Zeitgeber in Abhängigkeit von dem in Schritt 121 gegebenen Alarmsignal startet. Gleichzeitig wird in Schritt 123 festgestellt, ob alle Fahrgäste angeschnallt sind oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, geht der Ablauf zu Schritt 124, wo die Sicherheitsgurte weiter gestrafft werden, um die Fahrgäste sicher in ihren Sitzen zu halten. Der Ablauf geht dann zu Schritt 125, wo festgestellt wird, ob die Zeit T nach Auslösen des Alarmsignals eine vorgegebene Zeit T₀ erreicht hat oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, was bedeutet, daß der Fahrer in dem vorgegebenen Zeitintervall T₀ nicht das Bremspedal getreten hat, geht der Ablauf zu Schritt 126. In Schritt 126 wird die automatische Bremse 19 betätigt, um die Fahrzeugge schwindigkeit zu verringern, um einen Aufprall des Fahrzeugs auf das vorausfahrende Fahrzeug zu vermeiden.
Wenn die Antwort bei Schritt 123 NEIN ist, geht der Ablauf zu Schritt 121 zurück, wo die Alarmvorrichtung betätigt wird, um die Fahrgäste aufzufordern, sich anzuschnallen. Das führt zu einer hohen Anschnallquote. Alternativ kann bei einer NEIN-Antwort in Schritt 123 der Ablauf direkt zu Schritt 125 gehen, wo dann in Schritt 126 nach dem vorgegebenen Zeitintervall T₀ die automatische Bremse 19 betätigt wird.
Es ist vorteilhaft, daß das vorgegebene Zeitintervall T₀ nach Auslösen der Alarmvorrichtung 23 variabel ist, so daß es umgekehrt proportional der Differenz zwischen der Grenzzeit T₁ und dem eingestellten Wert T₁₀ der Grenzzeit ebenso wie einem festen Zeitintervall ist. Wenn die Grenzzeit T₁ wesentlich kürzer ist als der eingestellte Wert der Grenzzeit T₁₀, gibt das an, daß das Fahrzeug keine Zeit zum Vermeiden eines Aufpralls mit dem vorausfahrenden Fahrzeug hat. In diesem Fall können zum Beispiel Alarmtöne mit einer relativ hohen Frequenz erzeugt werden, um den Fahrer in der gefährlicheren Situation als bei dem einfachen Alarmsignal zu warnen.
Es ist klar, daß mit dem obigen System bei nahem Auffahren auf ein vorausfahrendes Fahrzeug, wenn zum Beispiel der Fahrer zur Seite schaut oder das vorausfahrende Fahrzeug plötzlich bremst, die Bremse 19 automatisch betätigt wird, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern, wobei für den Fahrer ein Alarmsignal erzeugt wird. Außerdem wird die Be stimmung der Nähe des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug in Hinblick auf ein normale Fahrtechnik des Fahrers durchge führt. Daher ist die Bestimmung der Nähe des Abstands abhängig von der Fahrtechnik oder dem Fahrzustand des Fahrzeugs, um eine für den Fahrer angenehme Bremsung durchzuführen. Wenn der Fahrer außerdem vorsichtig fährt oder den vorausfahrenden Verkehr beobachtet, wird die automatische Bremse nicht betätigt, um dem Fahrer eine komfortable, unaufdringliche Fahrhilfe zu geben.
3 zeigt das Flußdiagramm oder den Ablauf logischer Schritte, die von einem alternativen, erfindungsgemäßen System durchgeführt werden. In dem Flußdiagramm beziehen sich dieselben Bezugszeichen wie in 2 auf dieselben Schritte. Die Beschreibung dieser Schritte wird hier nicht wieder im Detail wiederholt.
In diesem System wird, anstatt den Anhalteweg L₀ unter Verwendung der Proportionalitätskonstanten A und B zu speichern, eine minimale Distanz Lmin zum vorausfahrenden Fahrzeug bezuglich der Fahrzeuggeschwindigkeit V während des Bremsens in einem zweidimensionalen Feld, das als Anhalteweg eingerichtet wird, gespeichert. Zusätzlich werden individuelle Charakteristiken einer Mehrzahl von Fahrern, die mittels eines Auswahlschalters 16 ausgewählt werden können, wenn der Fahrer in das Fahrzeug steigt, in einem Speicher gespeichert.
Nach Start des Programms in Schritt 200 geht der Ablauf zu Schritt 227, wo die Fahrcharakteristik des Fahrers [n] in Abhängigkeit von der Einstellung des Schalters 16 bereitge stellt wird. Der Ablauf geht dann zu Schritt 228, wo die im Speicher gespeicherte Grenzzeit T₁₀ für den Fahrer n mit einem festen Wert größer als 1 (zum Beispiel 1,1) multipliziert wird und im Speicher als neue Grenzzeit T₁₀[n] gespeichert wird. Diese Operation wird immer unter Verwendung eines Minimums der Grenzzeit T₁₀[n] während des Fahrens als Alarmwert durchgeführt, um die Verwendung des vorhergehenden Minimumwertes zu verhindern. Das wird getan, da die Grenzzeit für den Alarm um ein Zeitintervall länger als der vorhergehende Wert eingestellt werden muß, wenn die augenblickliche Fahrreaktion des Fahrers [n] schwächer als zuvor ist. Aus diesem Grund wird zu Fahrbeginn eine relativ längere Grenzzeit als der vorhergehende Wert eingestellt, um eine für die augenblickliche Fahrfähigkeit des Fahrers geeignete, neue Grenzzeit bereit zu stellen.
Der Ablauf geht dann zu Schritt 229, wo bestimmt wird, ob der Scheibenwischer betrieben wird oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, was einen nassen Fahrbahnzustand anzeigt, geht der Ablauf zu Schritt 230, wo ein eingestellter Wert Lwmin(V)[n] für den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug ausgelesen wird und mit einem festen Wert größer als 1 (zum Beispiel 1,1) multipliziert wird und als neuer Wert Lwmin(V)[n] eingestellt wird. Wenn die Antwort NEIN ist, was einen trockenen Fahrbahnzustand bedeutet, geht der Ablauf zu Schritt 231, wo ein eingestellter Abstandswert Ldmin(V)[n] ausgelesen wird und mit einem festen Wert größer als 1 (zum Beispiel 1,1) multipliziert wird, um als neuer Wert Ldmin(V)[n] eingestellt zu werden.
Der Ablauf geht über Schritt 101 zu Schritt 232, wo der Abstand L(V) zum vorausfahrenden Fahrzeug festgestellt wird, um die Grenzzeit T₁ zu bestimmen. In Schritt 233 wird nach Durchführen von Schritt 103 ein Minimum der Grenzzeit T₁ als T₁₀[n] eingestellt. Wenn es regnet, wird in Schritt 234 nach Schritt 105 festgestellt, ob der in Schritt 232 zum vorausfahrenden Fahrzeug festgestellte Abstand L(V) kleiner ist als der in Schritt 230 bestimmte, eingestellte Abstand Lwmin(V)[n] zum vorausfahrenden Fahrzeug. Wenn die Antwort JA ist, geht der Ablauf zu Schritt 235, wo der Wert Lwmin(V)[n] auf das Minimum des Werts L(V) eingestellt wird. Wenn in Schritt 105 festgestellt wird, daß es nicht regnet, geht der Ablauf zu Schritt 236, wo festgestellt wird, ob der Abstand L(V) zum vorausfahrenden Fahrzeug, wie er in Schritt 232 festgestellt wird, kleiner ist als der in Schritt 231 bestimmte, eingestellte Abstandswert Ldmin(V))[n] oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, geht der Ablauf zu Schritt 237, wo der Wert Ldmin(V)[n] auf den Wert L(V) eingestellt wird. Wenn bei Schritt NEIN geantwortet wird, geht der Ablauf über die Schritte 110, 238 und 112 zu Schritt 239 oder 240, wo die eingestellten Abstandswerte Lwmin(V)[n] und Ldmin(V)[n] zum vorausfahrenden Fahrzeug jeweils als Anhaltewege L₀ für den Fall, daß der Fahrer nicht das Bremspedal tritt, gespeichert werden.
Wenn anschließend in Schritt 116 ein Abstand L zum vorausfahrenden Fahrzeug festgestellt wird, der kürzer ist als der Anhalteweg L₀, nachdem in Schritt 119 festgestellt wurde, daß die automatische Bremse nicht betätigt wird, geht der Ablauf zu Schritt 121, wo Alarm gegeben wird, um den Fahrer zu informieren, daß das Fahrzeug sehr nahe dem vorausfahrenden Fahrzeug auffährt. Wenn zusätzlich festgestellt wird, daß die Grenzzeit T₁ während des Fahrens kürzer ist als der in Schritt 238 eingestellte Wert T₁₀[n] der Grenzzeit, wird in Schritt 121 dem Fahrer Alarm gegeben.
Also hängt obiges System noch mehr von den Fahreigen schaften der Fahrer ab als das System von 2. Das automatische Bremsen wird entsprechend den Fahrfähigkeiten der jeweiligen Fahrer ausgelöst.
Die Bedienung des Auswahlschalters 16 zur Auswahl der Steuerungsparameter für den jeweiligen Fahrer kann durch Änderung der Sitzstellung durchgeführt werden. Alternativ kann sie mit IC-Karten (Identifizierungskarten) zur Identifikation des Fahrers durchgeführt werden.
In 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des automatischen Bremssystems. In diesem System werden der Anhalteweg L₀ als eingestellter Abstandswert zum vorausfahrenden Fahrzeug zum Auslösen der Bremse 19 und ein eingestellter Wert für den Abstand zum vorausfahreden Fahrzeug zum Auslösen des Alarms 23 unabhängig voneinander bestimmt. Das Flußdiagramm in 4 ist identisch mit dem in 2 zu dem der Schritt 301 hinzugefügt und von dem die Schritte 122 und 125 weggelassen wurden. Das Flußdiagramm wird hier nicht im Detail beschrieben.
In dem System entsprechend dem Flußdiagramm wird der eingestellte Wert Lw für den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug durch Multiplikation einer Konstanten K entsprechend einer Beziehung Lw > L₀ erzeugt.
Durch eine Steuerung entsprechend dem Flußdiagramm kann ein Alarm früh gegeben werden, um dem Fahrer genügend Zeit zum Reagieren zur Vermeidung einer Gefahr zu geben.
In 5 ist ein Flußdiagramm eines vierten Ausführungsbeispiels gezeigt. Ein System nach diesem Ausführungsbeispiel wird betrieben, um das Reduktionsverhältnis α der durch die automatische Bremsung 19 verursachten Fahrzeuggeschwindigkeit in einem vorgegebenen Bereich von α₁ bis α₂ zu halten. Dieses Flußdiagramm ist dasselbe wie in 3, zu dem die Schritte 302 bis 305 hinzugefügt sind.
In Schritt 302 wird bestimmt ob das Reduktionsverhältnis α größer ist als der vorgegebene Wert α₁. Wenn die Antwort JA ist, geht der Ablauf zu Schritt 303, wo der zur automatischen Bremse 19 geführte Hydraulikdruck verringert wird, um die Bremskraft zu verringert. Wenn jedoch die Antwort NEIN ist, was bedeutet, daß in Schritt 304 das Reduktionsverhältnis α kleiner ist als der vorgegebene Wert α₂, geht der Ablauf zu Schritt 305, wo der Hydraulikdruck verstärkt wird, um die Bremskraft zu erhöhen.
Mit dieser Steuerung erzeugt das System keine Unbequemlichkeit für den Fahrer, selbst wenn eine schnelle Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch eine plötzliche Betätigung der automatischen Bremse 19 verursacht wird. Außerdem kann ein Bereich für das Verhältnis der Geschwindigkeitsverringerung zum Zeitpunkt eines Aufpralls auf ein vorausfah rendes Fahrzeug bestimmt werden, um den Aufprallstoß zu minimieren.
In 6 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Steuerungsprogramms für das automatische Bremssystem gezeigt. Das Steuerungsprogramm ist geeignet, die automatische Bremse 19 zu einer Notbremsung auszulösen, wenn alle Sicherheitsgurte angelegt sind, wobei jedoch das Verhältnis der Geschwindigkeitsverringerung ähnlich der in 5 gezeigten Steuerung kontrolliert wird, wenn ein Sicherheitsgurt nicht angelegt ist (siehe Schritte 306, 307, 302, 303, 304 und 305).
Während in den obigen Ausführungsbeispielen der Wischersensor 7 verwendet wird, um den Straßenzustand festzustellen, kann eine Kombination des Wischersensors mit einem Außentemperatursensor verwendet werden, um Schneefall festzustellen und schon bei einem sicheren, weiten Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug zur zusätzlichen Sicherheit Alarm zu geben. Außerdem kann ein Ultraschallsensor zum Feststellen einer Schotterstraße verwendet werden, um schon bei einem sicheren, weiten Abstand zu vorausfahrerden Fahrzeug Alarm zu geben.

Claims

Vorrichtung, mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (5) zum Nachweisen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Abstandssensor (3) zum Nachweisen eines Abstandes (L) zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, einem Relativgeschwindigkeitssensor zum Überwachen einer Relativgeschwindigkeit (V – V_F) zu dem vorausfahrenden Fahrzeug, einer Einrichtung zum Entscheiden einer Auffahrnähe zu dem vorausfahrenden Fahrzeug durch Vergleichen eines Wertes, der auf der Basis der Signale von den Sensoren ermittelt wird mit einem Auffahrnähe-Entscheidungswert und einer Einrichtung zum Abgeben eines Bremsbetätigungssignals, wenn die Entscheidungseinrichtung die Auffahrnähe zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt hat, und einer Bremsvorrichtung, die eine automatische Bremsbetätigung im Ansprechen auf das Bremsbetätigungssignal ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung außerdem aufweist: eine Einrichtung zum Nachweisen von individuellen Bremsbetätigungsparametern (T₁, A₁, L(V)), wenn der Fahrer bremst, eine Einrichtung zum Vergleichen der individuellen Bremsbetätigungswerte (T₁, A₁, L(V)) mit gespeicherten Bremsbetätigungswerten (T₁₀, A_D, A_W, L_Wmin(V), L_Dmin(V)), eine Einrichtung zum Aktualisieren der gespeicherten Bremsbetätigungswerte (T₁₀, A_D, L_Wmin(V), L_Dmin(V)) durch die individuellen Bremsbetätigungswerte (T₁, A₁, L(V)), wenn die individuellen Bremsbetätigungswerte (T₁, A₁, L(V)) kleiner als die gespeicherten Bremsbetätigungswerte (T₁₀, A_D, A_W, L_Wmin(V), L_Dmin(V)) sind, und eine Einrichtung zum Aktualisieren der Auffahrnähe-Entscheidungswerte (L₀, T₁₀) auf der Basis der gespeicherten Bremsbetätigungswerte, wobei die Auffahrnähe-Entscheidungswerte zumindest einen Mindestabstand (L₀) und/oder eine Mindestaufprallzeit (T₁₀) zu dem vorausfahrenden Fahrzeug einschließen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungseinrichtung als Bremsbetätigungswert eine gegebene Mindestaufprallzeit auf der Basis eines Minimalwertes der Mindestaufprallzeit während des Bremsens bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungseinrichtung die gegebene Mindestaufprallzeit auf einen Minimalwert während des Bremsens einstellt, wenn der Minimalwert kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungseinrichtung die gegebene Mindestaufprallzeit auf einen Minimalwert während des Bremsens einstellt, wenn der Minimalwert kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung die Bremse (19) betätigt, wenn die ermittelte Mindestaufprallzeit größer ist als die vorgegebene Mindestaufprallzeit und wenn der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug, der durch den Abstandsensor (3) ermittelt wird, kürzer ist als der Anhalteweg.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Alarmvorrichtung (23), die ein Alarmsignal abgibt, wenn eine ermittelte Mindestaufprallzeit (T₁) kleiner als eine vorgegebene Mindestaufprallzeit (T₁₀) ist, um den Fahrer über die Auffahrnähe zu dem vorausfahrenden Fahrzeug zu informieren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Alarmvorrichtung (23) das Alarmsignal abgibt, wenn ein ermittelter Mindestabstand (L) kleiner als ein vorgegebener Mindestabstand (L₀) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung die Bremse (19) betätigt, wenn die Bremse nicht innerhalb eines vorgegebener Zeitintervalls nach Auslösen des Alarmsignals von dem Fahrer betätigt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Straßenzustandssensor (7), der den Zustand der Straßenoberfläche feststellt, um einen trockenen oder nassen Straßenzustand anzeigendes Signal (A_W, A_D) abzugeben, wobei die Entscheidungseinrichtung auf ein einen trockenen Straßenzustand anzeigendes Signal (A_D) reagiert, um einen ersten Anhalteweg zu bestimmen, und auf ein einen nassen Straßenzustand anzeigendes Signal (A_W) reagiert, um einen zweiten Anhalteweg zu bestimmen, der länger ist als der erste Anhalteweg.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungseinrichtung auf ein einen trockenen Straßenzustand anzeigendes Signal (A_D) des Straßenzustandssensor (7) reagiert, um einen ersten Anhalteweg auf der Basis des Bremsweges (L₁) zu bestimmen, der entsprechend der Gleichung L₁ = A_D × V² erhalten wird, wobei V die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (5) ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit und (A_D) eine Konstante ist, und auf ein einen nassen Straßenzustand anzeigendes Signal des Straßenzustandssensors (7) reagiert, um einen zweiten Anhalteweg auf der Basis des Bremsweges (L₂) zu bestimmen, der länger als der erste Anhalteweg ist und entsprechend der Gleichung L₂ = A_W × V² erhalten wird, wobei V die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (5) ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit und (A_W) eine Konstante ist, die größer als (A_D) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Straßenzustandssensor ein Scheibenwischer (7) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein Stellglied (24) für Sicherheitsgurte, das einen angelegten Sicherheitsgurt strafft, wenn die ermittelte Mindestaufprallzeit kürzer als die vorgegebene Mindestaufprallzeit ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungseinrichtung den Bremsweg (L) entsprechend der Gleichung L = A × V² bestimmt, wobei V die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (5) ermittelte Geschwindigkeit und A eine Konstante ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungseinrichtung die Konstante A durch einen Minimalwert bestimmt, der entsprechend der Gleichung A = L/V² während einer durch den Fahrer durchgeführten Bremsung bestimmt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungseinrichtung auf eine Aktion des Fahrers zur Aufprallvermeidung während der automatischen Bremsung reagiert, um die automatische Bremsung zu lösen.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktion zur Aufprallvermeidung eine Beschleunigung, eine Lenkaktion über einen vorgegebenen Winkel oder eine Betätigung des Richtungsanzeigers ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungseinrichtung die Mindestaufprallzeit auf der Basis eines Minimalwertes bestimmt, der durch die Gleichung T = L/(V – V_F) erhalten wird, wobei L der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug und (V – V_F), die durch den Relativgeschwindigkeitssensors während der Bremsbetätigung festgestellte Relativgeschwindigkeit ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungseinrichtung außerdem den Anhalteweg des Fahrzeugs auf der Basis eines Minimalwertes des durch den Abstandssensor (3) festgestellten Abstandes zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug bezüglich der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (5) während einer Bremsung festgestellten Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt, wobei die Bremsvorrichtung auf einen durch den Abstandssensor (3) festgestellten Abstands, der kürzer ist als der Anhalteweg, zum vorausfahrenden Fahrzeug reagiert, um die Bremse (19) zu betätigen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungseinrichtung einen Speicher umfaßt, der die Minimalwerte des durch den Abstandssensor (3) bestimmten Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug bezüglich der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (5) während einer Bremsung festgestellten Geschwindigkeit speichert, um den Anhalteweg bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungseinrichtung einen Speicher umfaßt, der die Minimalwerte für die Mindestaufprallzeiten als vorgegebene Mindestaufprallzeiten, die einzelnen Fahrern zugehörig sind, speichert, wobei die Vorrichtung außerdem einen Schalter (16) umfaßt, der die vorgegebene Mindestaufprallzeit für den jeweiligen Fahrer auswählen kann.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß diese durch den Schalter ausgewählte, vorgegebene Mindestaufprallzeit mit einem Wert größer als 1,0 multipliziert und als neue, vorgegebene Mindestaufprallzeit eingibt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß Minimalwerte der Abstände zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug im Speicher als Anhalteweg gespeichert werden, die mit einzelnen Fahrern verbunden sind, wobei die Vorrichtung außerdem einen Schalter (16) umfaßt, der den Minimalwert für den jeweiligen Fahrer als Anhalteweg auswählt.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Schalter (16) ausgewählte Anhalteweg mit einem Wert größer als 1,0 multipliziert wird und als neuer Anhalteweg eingegeben wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Alarmvorrichtung (24) auslöst, wenn das Fahrzeug auf das vorausfahrende Fahrzeug auf einen Abstand auffährt, der durch Multiplikation des Anhalteweges mit einer vorgegebenen Konstanten erhalten wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung die Bremsung mit einem vorgegebenen Verringerungsverhältnis für die Geschwindigkeit bezüglich der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (5) festgestellten Fahrzeuggeschwindigkeit steuert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, gekennzeichnet durch einen Anschnallsensor (15), der feststellt, ob alle Fahrzeuginsassen angeschnallt sind oder nicht, und ein dieses anzeigende Signal erzeugt, wobei die Bremsvorrichtung auf das von dem Anschnallsensor (15) erzeugte Signal reagiert, um die Bremse (19) mit einem vorgegebenen Verringerungsverhältnis zu betätigen, wenn der Gurt eines Fahrzeuginsassen nicht angelegt ist.