DE4244345A1 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Berechnung der relativen Geschwindigkeit zwischen einem
Fahrzeug und einem objektiven Hindernis.
Ein System zur Verhinderung von Kollisionen für ein
Fahrzeug ist beispielsweise aus der japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 4700/86 bekannt, bei dem der
Abstand zwischen einem Subjekt-Fahrzeug und einem
gegenständlichen Hindernis mittels einer Entfernungs
meßeinheit gemessen wird, wobei eine Bremseinrichtung nach
Maßgabe des Abstands zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem
gegenständlichen Hindernis in Betrieb gesetzt wird.
Bei dem vorstehend genannten System zur Kollisionsver
hinderung für ein Fahrzeug ist es erforderlich, die
Relativgeschwindigkeit zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und
dem objektiven Hindernis genau zu erfassen. Es ist jedoch
unvermeidlich, daß fehlerhafte Daten bzw. Rauschdaten in
die mittels der Entfernungsmeßeinheit erhaltenen Daten
einbezogen werden, die das gegenständliche Hindernis
betreffen.
Bei dem vorstehend genannten bekannten System zur
Kollisionsverhinderung für ein Fahrzeug wird der Abstand
auf der Basis der Zeitdauer zwischen der Einzelübertragung
eines Impulssignals und dem Empfang eines ersten, als
Folge einer derartigen Übertragung auftretenden
reflektierten Signals berechnet, und die Relativgeschwindig
keit wird aus einem auf diese Weise berechneten Abstand
geschätzt. Hieraus resultieren vier Probleme:
- 1) Wenn Störungen aufgrund der Reflektion durch die Straßenoberfläche und einem Schwebstoff oder aufgeschlämmten Straßenschmutz oder dergleichen unter einer Bedingung detektiert werden, bei der ein weiteres Fahrzeug als objektives Hindernis dem Subjekt-Fahrzeug - wie in Fig. 12A gezeigt - vorausfährt, so können die Störungen A und B nicht in Unterscheidung zu dem vorausfahrenden Fahrzeug erfaßt werden, wie dies in Fig. 12D gezeigt ist. Dies verursacht eine Streuung bezüglich der Relativ geschwindigkeit zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug, wie es in Fig. 12E gezeigt ist, und zwar ungeachtet dessen, daß aktuell keine Änderung der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug vorliegt. Es ist daher unmöglich, das Verhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs genau zu erfassen, wodurch ein fehlerhafter Betrieb verursacht wird.
- 2) Wenn ein weiteres Fahrzeug zwischen dem voraus fahrenden Fahrzeug und dem Subjekt-Fahrzeug ein geschert ist, wie in Fig. 13A gezeigt, so wird die Entfernung zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug in einem Abschnitt C gemessen, wohingegen die Entfernung zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem einscherenden Fahrzeug in einem Abschnitt D von der Mitte gemessen wird (vgl. Fig. 13D). Bei einem derartigen Übergang ist die Relativgeschwindigkeit - wie in Fig. 13E gezeigt - gestört, mit der Folge, daß das Verhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs und des Subjekt-Fahrzeugs nicht richtig erfaßt bzw. bestätigt wird, wodurch ein fehlerhafter Betrieb verursacht wird.
- 3) Es sei angenommen, daß ein vierrädriges Fahrzeug in der Stadt einem Motorrad vorausfährt, welches dem Subjekt-Fahrzeug vorausfährt, wie dies in Fig. 14A gezeigt ist. In diesem Fall liegt ein hohes Maß an Kollisionsgefahr vor. Wenn das Motorrad an dem vorausfahrenden vierrädrigen Fahrzeug vorbeifährt, weil letzteres seines Geschwindigkeit reduziert hat, so kann die Gegenwart des vorausfahrenden vier rädrigen Fahrzeugs nicht detektiert werden, bis sich das Motorrad aus seiner Position zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem vorausfahrenden vierrädrigen Fahrzeug entfernt hat, wie dies in Fig. 14C gezeigt ist. Es besteht daher die Möglichkeit, daß die Kollisionsbewertung des Subjekt-Fahrzeugs in bezug auf das vorausfahrende vierrädrige Fahrzeug verzögert wird.
- 4) Wenn das Subjekt-Fahrzeug auf einer Straße mit einer Kurve fährt und reflektierende Leitplanken oder sonstige reflektierende Kurvenmarkierungen E1 bis E8 vorhanden sind, so werden derartige Reflektoren E1 bis E8 sequentiell detektiert, wie dies in Fig. 15D gezeigt ist. Daher kann nicht nur das Verhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs nicht detektiert werden, sondern es besteht ferner die Möglichkeit eines fehlerhaften Betriebs aufgrund der Streuung bezüglich der Relativgeschwindigkeit, wie dies in Fig. 15E gezeigt ist.
Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren zur Abschätzung der relativen
Geschwindigkeit zwischen einem Subjekt-Fahrzeug und einem
objektiven Hindernis anzugeben, wobei die vorstehend
beschriebenen Probleme überwunden werden können.
Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß eines ersten Aspektes
der Erfindung ein Verfahren zur Abschätzung der Relativ
geschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug und einem objekti
ven Hindernis vorgeschlagen, wobei das Fahrzeug mit einer
Entfernungsmeßeinheit ausgestattet ist, die einen Sende-
und Empfangsteil zum Aussenden eines Signals zu dem
objektiven Hindernis hin und zum Empfangen eines
reflektierten Signals von dem objektiven Hindernis und
einen Rechnerteil zur Berechnung der Entfernung zwischen
dem Subjekt-Fahrzeug und dem objektiven Hindernis auf der
Basis der Zeitdauer zwischen dem Senden und dem Empfangen
des Signals umfaßt, wobei das Verfahren die Schritte
umfaßt, daß man eine Vielzahl von in der Entfernungs
meßeinheit bereitgestellten, das objektive Hindernis
betreffenden Hindernisdaten kennzeichnet, ein auf der
Basis des vorherigen Hindernisdatums vorab geschätztes
Hindernisdatum mit einem neu gemessenen Hindernisdatum
vergleicht und dadurch beurteilt, ob in bezug auf jede
Kennzeichnung dasselbe Hindernis vorliegt bzw. nicht
vorliegt, die Größe von Entfernungsänderungen für jede
Kennzeichnung bestimmt, indem man das letzte Datum mit dem
aktuellen oder neuen Datum in bezug auf die Hindernisdaten
vergleicht, die als dieselben Hindernisdaten zu bewerten
sind, und daß man solch einen Wert der Entfernungsänderung
durch ein Meßzeitintervall dividiert, um eine Relativ
geschwindigkeit zu bestimmen.
Mit dem ersten, obengenannten Merkmal können Stördaten
eliminiert werden, und die Relativgeschwindigkeit
bezüglich des objektiven Hindernisses kann zuverlässig
ermittelt werden.
Gemäß eines zweiten Aspektes bzw. einer Weiterbildung der
Erfindung ist das zu dem objektiven Hindernis gesendete
Signal ein Impulssignal mit vorbestimmter Ausdehnung,
wobei ein das objektive Hindernis betreffendes Hindernis
datum für jedes reflektierte Signal berechnet wird, das in
einem vorgegebenen Meßzeitintervall als Folge einer
einzelnen Übertragung des Impulssignals empfangen wird,
wobei das vorgegebene Meßzeitintervall kürzer gewählt ist,
als ein Übertragungszyklus des Impulssignals, und wobei
ein solches Hindernisdatum gekennzeichnet - und der Wert
der Entfernungsänderung durch den Übertragungszyklus des
Impulssignals dividiert wird, um eine Relativgeschwindig
keit bereitzustellen.
Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung kann die
Relativgeschwindigkeit zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und
eines jeden Hindernisses aus einer Vielzahl von objektiven
Hindernissen durch Einzelübertragung des Impulssignals
erhalten werden, wodurch die Probleme überwunden werden,
die mit dem Stand der Technik verknüpft sind, bei dem
lediglich die Relativgeschwindigkeit zwischen dem
Subjekt-Fahrzeug und dem einzelnen Hindernis durch die
Einzelübertragung des Impulssignals erhalten werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen
näher erläutert, wobei aus der folgenden Beschreibung
weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ersichtlich werden. Es zeigen:
Fig. 1 bis 5 eine Illustration einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
wobei
Fig. 1 ein den Aufbau eines Fahrzeugs
illustrierendes Diagramm darstellt,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer elektrisch
angetriebenen, einen Hydraulikdruck
produzierenden Einrichtung des ersten
Ausführungsbeispiels in einem
Längsschnitt zeigt,
Fig. 3 ein Blockdiagramm darstellt, das den
Aufbau eines wesentlichen Teiles
einer elektronischen Steuereinheit der
Erfindung darstellt,
Fig. 4 ein Diagramm mit Detektionsdaten von
objektiven Hindernissen auf
X,Y-Koordinaten darstellt,
Fig. 5 ein Diagramm bezüglich der Entwicklung
von geschätzten Positionen von
objektiven Hindernissen auf
Koordinaten darstellt,
Fig. 6 ein Blockdiagramm ähnlich dem der Fig. 3,
wobei jedoch eine Modifikation des ersten
Ausführungsbeispiels illustriert ist,
Fig. 7 bis 15 ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung, wobei
Fig. 7 ein das zweite Ausführungsbeispiel
illustrierendes Flußdiagramm
darstellt,
Fig. 8 ein die Betriebszeitabläufe für jede
der Komponenten der Entfernungsmeßein
heit illustrierendes Flußdiagramm
darstellt,
Fig. 9 bis 11 Flußdiagramme darstellen, die
eine Bewertungsprozedur in der
Bewertungseinrichtung illustrieren,
Fig. 12A bis 12C Diagramme darstellen, die
Eigenschaften bzw. Zustände im Falle
der Detektion von Störungen
illustrieren,
Fig. 12D und 12E Diagramme ähnlich denen der
Fig. 12A bis 12C darstellen, wobei die
Fig. 12D und 12E den Stand der Technik
betreffen,
Fig. 13A bis 13C Diagramme darstellen, die
Charakteristiken im Falle eines einscherenden
Fahrzeugs darstellen,
Fig. 13D bis 13E den Stand der Technik betreffende
Diagramme ähnlich denen der Fig. 13A bis 13C
darstellen,
Fig. 14A und 14B Diagramme darstellen, die
Charakteristiken bezogen auf den Fall
darstellen, daß ein Motorrad an einem
vorausfahrenden Fahrzeug vorbeifährt,
Fig. 14C ein den Stand der Technik betreffendes Diagramm
ähnlich dem der Fig. 14B darstellt,
Fig. 15A bis 15C Diagramme darstellen, welche
Charakteristiken für den Fall illustrieren, daß
das Fahrzeug auf einer kurvigen Straße fährt,
und
Fig. 15D und 15E den Stand der Technik betreffende
Diagramme ähnlich denen der Fig. 15B und 15C
darstellen.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach
stehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 beschrieben.
Bei dem in Fig. 1 skizzierten Automobil ist eine
Scheibenbremse BFL für das linke Vorderrad an dem linken
Vorderrad WFL angebracht. Eine Scheibenbremse BFR für das
rechte Vorderrad ist an dem rechten Vorderrad WFR
angebracht. Die Vorderräder stehen mit einer Lenkeinrich
tung S in Verbindung. Eine Scheibenbremse BRL für das
linke Hinterrad und eine Scheibenbremse BRR für das rechte
Hinterrad sind an dem linken Hinterrad WRL bzw. an dem
rechten Hinterrad WRR vorgesehen.
Eine Ölleitung 2 ist an einer Auslaßöffnung 1 des
Hauptzylinders M zur Bereitstellung eines hydraulischen
Bremsdrucks entsprechend der Betätigung des Bremspedals P
angeschlossen. Eine elektrisch betriebene Einrichtung A1
zur hydraulischen Druckerzeugung ist als Betätigungsglied
bzw. Stellglied zwischen der Ölleitung 2 und Ölleitungen
3 FL, 3 FR, 3 RL und 3 RR geschaltet, die unabhängig
voneinander mit den Scheibenbremsen BFL, BFR, BRL bzw. BRR
in Verbindung stehen. Die elektrisch betriebene
Einrichtung A1 zur hydraulischen Druckerzeugung ist
zwischen einem inoperativen Zustand und einem operativen
Betriebszustand umschaltbar, wobei in dem inoperativen
Zustand die Ölleitung 2 und jede der Ölleitungen 3 FL, 3 FR,
3 RL und 3 RR miteinander kommunizieren, so daß der
hydraulische Bremsdruck von dem Hauptzylinder M an jede
der Scheibenbremsen BFL, BFR, BRL und BRR angelegt werden
kann, und wobei in dem operativen Betriebszustand die
Verbindung zwischen der Ölleitung 2 und jeder der
Ölleitungen 3 FL, 3 FR, 3 RL und 3 RR unterbrochen ist und der
mittels der elektrisch betriebenen Einrichtung A1 zur
hydraulischen Druckerzeugung erzeugte hydraulische Druck
an jede der Scheibenbremsen BFL, BFR, BRL und BRR angelegt
wird.
Gemäß Fig. 2 umfaßt die elektrisch betriebene Einrichtung
A1 zur hydraulischen Druckerzeugung einen Zylinder 4
grundsätzlich zylindrischer Form, dessen Kopfende bzw.
Spitzenende geschlossen ist. Eine Zylinderführung 5 ist
koaxial an dem hinteren Ende des Zylinders 4
angeschlossen. Eine zylindrische Stützvorrichtung 6 ist
koaxial an der zylindrischen Führung 5 angeschlossen. Ein
zylindrisches Verbindungselement 7 ist koaxial an der
zylindrischen Stützeinrichtung 6 angeschlossen. Ein Motor
9, der einen Codierer 8 aufweist, ist koaxial an dem
zylindrischen Verbindungselement 7 angeschlossen. Ein
Kolben 11 ist verschiebbar in dem Zylinder 4 aufgenommen,
um eine Druckkammer 10 zwischen dem Kolben 11 und dem
geschlossenen Ende des Zylinders 4 zu definieren. Ein
zylindrisches Schraubmutterelement 12 ist in der
zylindrischen Führung 5 zum Zwecke einer Vermeidung einer
Drehung um eine Achse des Schraubmutterelements 12
angeordnet und koaxial an dem hinteren Ende des Kolbens 11
angeordnet. Eine drehbare Welle 15 ist über eine
Kugelrollspindel oder Kugelumlaufspindel 13 mit dem
Schraubmutterelement 12 gekoppelt und über eine Oldham-
Verbindung 14 an einer Ausgangswelle 9a des Motors 9
angeschlossen.
Eine Vielzahl von sich in axialer Richtung erstreckenden
Rillen bzw. Nuten 16,17 sind in einer inneren Fläche der
zylindrischen Führung 5 und in einer äußeren Fläche des
Schraubmutterelements 12 in Ausrichtung zueinander
vorgesehen. Eine Kugel 18 ist in jeder der ausgerichteten
Nuten 16 und 17 aufgenommen, so daß das Schraubmutter
element 12 und somit der Kolben 11 an einer Drehung um
ihre betreffende Achse gehindert werden. Die drehbare
Welle 15 ist in der zylindrischen Stützeinrichtung 6
mittels eines Paares von Kugellagern 19 und 20 drehbar
gelagert, wobei die Kugellager 19 und 20 zwischen der
Welle 15 und der zylindrischen Stützeinrichtung 6 ein
gesetzt sind. Eine Ringmuffe bzw. Manschette 21 ist auf
der drehbaren Welle 15 vorgesehen und erstreckt sich
radial nach außen. Ein Haltering 22 ist um die drehbare
Welle 15 herum angeordnet. Eine Axialbewegung der
drehbaren Welle 15 wird durch die Verbindung bzw. den
Eingriff der Muffe 21 und dem Haltering 22 mit axial
äußeren Enden von inneren Umfängen der Kugellager 19 und
20 respektive gehemmt bzw. unterbunden.
Der Zylinder 4 ist an seinem vorderen Ende mit einer
Ventilbohrung 23 versehen, die zu der an dem Hauptzylinder
M angeschlossenen Ölleitung 2 führt. Ein Ventilelement 24
zum Öffnen bzw. Schließen der Ventilbohrung 23 ist an dem
Kolben 11 gehalten. Genauer betrachtet, ist eine
Kolbenstange 25 an ihrem hinteren Ende mit dem vorderen
Ende des Kolbens 11 derart verbunden, daß sie eine
Axialbewegung in einem vorbestimmten Bereich ausführen
kann. Das Ventilelement 24 ist an dem vorderen Ende der
Stange 25 angebracht. Eine komprimierte Feder 26 ist
zwischen der Stange 25 und dem Kolben 11 vorgesehen, um
die Stange 25 und somit das Ventilelement 24 zu der
Ventilbohrung 23 hin vorzuspannen.
Der Zylinder 4 ist mit einer Auslaßöffnung 27 versehen,
die zu der Druckkammer 10 führt. Die Ölpassagen 3 FL, 3 FR,
3 RL und 3 RR führen unabhängig voneinander zu den
Scheibenbremsen BFL, BFR, BRL und BRR und sind an der
Auslaßöffnung 27 angeschlossen.
In der elektrisch betriebenen Einrichtung A1 zur
hydraulischen Druckerzeugung wird der Kolben 11 mittels
der Kugelrollspindel 13 nach Maßgabe der Vorwärts- und
Rückwärtsdrehung des Motors 9 axial hin- und herbewegt.
Wenn der Kolben 11 nach vorne bewegt wird, so wird die
Ventilbohrung 23 durch das Ventilelement 24 geschlossen,
und ein hydraulischer Druck wird entsprechend dem Maß der
Bewegung des Kolbens 11 in der Druckkammer 10 erzeugt und
jeder der Scheibenbremsen BFL, BFR, BRL und BRR zugeführt.
Wir in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Entfernungsmeßeinheit
32 in einem vorderen Bereich des Automobils angeordnet.
Die Entfernungsmeßeinheit 32 umfaßt einen Sende- und
Empfangsteil 30, der in der Lage ist, von dem Fahrzeug ein
Signal nach vorne zu senden bzw. ein von einem objektiven
Hindernis reflektiertes Signal zu empfangen. Die
Entfernungsmeßeinheit umfaßt ferner einen Rechnerteil 31
zur Berechnung der Entfernung zwischen dem Subjekt-
Fahrzeug und dem gegenständlichen Hindernis auf der
Grundlage der Zeitdauer, die das Senden des Signals
und die Rückübertragung bis zum Empfang des Signals in
Anspruch nimmt. Die Entfernungsmeßeinheit 32 ist in der
Lage, in seitlicher Richtung bzw. in Breitenrichtung des
Fahrzeugs abzutasten, um die Entfernung von dem
Subjekt-Fahrzeug zu dem objektiven Hindernis in einem
gegebenen Bereich in seitlicher Richtung eines solchen
Fahrzeugs zu detektieren.
Das Bremspedal P ist mit einem Druckkraftsensor 33
versehen, und die Lenkeinrichtung S ist mit einem
Steuerwinkelsensor 34 ausgestattet. Radgeschwindigkeits
sensoren 35 FL, 35 FR, 35 RL und 35 RR sind an den Rädern
angeordnet, um unabhängig voneinander jede betreffende
Radgeschwindigkeit detektieren zu können. Signale von den
Sensoren 33, 34, 35 FL, 35 FR, 35 RL und 35 RR und von der
Entfernungsmeßeinheit 32 werden einer elektronischen
Steuereinheit C zugeführt. Ferner werden Signale von einem
Schwankungssensor bzw. Gierratensensor (yaw rate sensor)
36 zur Detektion einer Gierrate des Fahrzeugs und von
einem Sicherheitsüberwachungsdetektor oder Viliganzgrad
detektor 37 an die elektronische Steuereinheit C abge
geben. Der Viliganzgraddetektor 37 kann dazu herangezogen
werden, die Häufigkeit bzw. die Frequenzkomponenten von
Fahrbetätigungen bzw. Fahroperationen des Fahrers zu
analysieren (z. B. die Betätigung oder den Betrieb eines
Gaspedals und einer Lenkoperation), die Fahrzustände des
Fahrzeugs zu analysieren (z. B. ob die Longitudinal
beschleunigung und die Lateralbeschleunigung oder der
gleichen einen voreingestellten Wert überschreiten), die
Bewegungen der Augenlider und Augäpfel des Fahrers zu
registrieren und physiologische Phänomene, wie etwa den
Hirnstrom, den Puls und den Hautwiderstand des Fahrers, zu
messen. Wenn der Vigilanzgrad auf einen Wert abgefallen
ist, der kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, so gibt
der Vigilanzgraddetektor 37 ein Signal mit hohem Pegel
(H-Signal) ab.
Die elektronische Steuereinheit C steuert den Betrieb der
elektrisch betriebenen Einrichtung A1 zur hydraulischen
Druckerzeugung auf der Basis der Signale von der
Entfernungsmeßeinheit 32, von den Radgeschwindigkeits
sensoren 35 FL, 35 FR, 35 RL, 35 RR, dem Gierratensensor 36
und dem Vigilanzgraddetektor 37 und steuert als Stellglied
oder Betätigungsglied einen Alarmgeber A2.
Gemäß Fig. 3 umfaßt die elektronische Steuereinheit C eine
Einrichtung 38 zur Abschätzung der Position des
Subjektfahrzeugs, eine Einrichtung 39 zur Abschätzung der
Position eines Hindernisses sowie eine erste und eine
zweite Bewertungseinrichtung 40 und 41.
Die Einrichtung 38 zur Abschätzung der Position des
Subjekt-Fahrzeugs umfaßt einen Geschwindigkeitsberechnungs
teil 42 zur Berechnung einer Fahrzeuggeschwindigkeit auf
der Basis von Detektionswerten, die mittels der Radgeschwindig
keitssensoren 35 FL, 35 FR, 35 RL und 35 RR detektiert worden
sind, einen Vektorberechnungsteil 43 zur Bestimmung eines
Vektors des Subjekt-Fahrzeugs auf der Basis einer Gierrate
(yaw rate), die von dem Gierratensensor 36 detektiert
wurde, und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die in dem
Geschwindigkeitsberechnungsteil 42 erhalten wird, erste,
zweite, dritte und vierte Positionsberechnungsteile
44,45,46 und 47 für das Subjekt-Fahrzeug, einen
Umschaltteil 48 zur Auswahl von einem der Ausgänge bzw.
Ausgangssignale von den ersten und zweiten Positions
berechnungsteilen 44 und 45 nach Maßgabe des Ausgangs
signals von dem Vigilanzgraddetektor 37, um ein auf diese
Weise selektiertes Ausgangssignal an die erste Bewertungs
einrichtung 40 abzugeben, und einen Umschaltteil 49 zur
Auswahl eines der Ausgänge bzw. Ausgangssignale von den
diitten und vierten Positionsberechnungsteilen 46 und 47
nach Maßgabe des Ausgangssignals von dem Vigilanzgrad
detektor 37, um ein derart selektiertes Ausgangssignal an
die zweite Bewertungseinrichtung 41 abzugeben.
Unter der Annahme, daß das Bremsen zu einem bestimmten
Zeitpunkt begonnen wird, so wird in jedem der
Positionsberechnungsteile 44, 45, 46 und 47 der auf der
Fahrgeschwindigkeit und Fahrtrichtung des Subjekt-
Fahrzeugs basierende Subjekt-Fahrzeug-Vektor mit einer
voreingestellten Zeit multipliziert, wodurch die Position
des Subjekt-Fahrzeugs nach Ablauf der voreingestellten
Zeit, gemessen von der Bremsbeginnzeit, berechnet wird.
Mit den Bezeichnungen V1 für die Bewegungsgeschwindigkeit
des Subjekt-Fahrzeugs, t0 für die Kalkulationszeit von der
Detektion bis zur Bereitstellung, tS für die vorein
gestellte Zeit und α1 für die vorgegebene Verzögerung
während des Bremsens wird die Fahrdistanz L1 des Subjekt-
Fahrzeugs in einer Fahrtrichtung während einer Zeitperiode
von dem Bremsbeginnzeitpunkt bis zum Ablauf der vorein
gestellten Zeit grundsätzlich entsprechend den folgenden
Ausdrücken (1) und (2) in den ersten bis vierten Positions
berechnungsteilen 44 bis 47 für das Subjektfahrzeug
berechnet:
Δt = ts-t₀ (1)
L₁ = V₁ · t₀+V₁ · Δt-0,5 · α₁ · Δt² (2)
Eine erste voreingestellte Zeit tS1 wird in dem ersten
Positionsberechnungsteil 44 für das Subjekt-Fahrzeug
eingestellt, wobei die erste voreingestellte Zeitdauer tS1
beispielsweise um 1,5 Sek. kürzer als die Zeitdauer ist,
die ausreicht, die Kollision des Subjekt-Fahrzeugs mit
einem objektiven Hindernis vor dem Fahrzeug durch Lenk-
oder Bremsoperationen zu vermeiden, und zwar unter der
Bedingung, daß der Fahrer einen hohen Vigilanzgrad hat.
Eine zweite voreingestellte Zeit tS2 wird in dem zweiten
Positionsberechnungsteil 45 für das Subjekt-Fahrzeug
vorgegeben, wobei die zweite voreingestellte Zeitdauer tS2
beispielsweise 1,8 Sek. länger als die erste voreinge
stellte Zeitdauer tS1 ist. Eine dritte voreingestellte
Zeit tS3 wird in dem dritten Positionsberechnungsteil 46
für das Subjekt-Fahrzeug vorgegeben, wobei die dritte
voreingestellte Zeitdauer tS3 beispielsweise 2,5 Sek.
länger als die zweite voreingestellte Zeitdauer tS1 ist.
Eine vierte voreingestellte Zeit tS4 wird in dem vierten
Positionsberechnungsteil 47 für das Subjektfahrzeug
vorgegeben, wobei die vierte voreingestellte Zeitdauer
beispielsweise 2,8 Sek. länger als die dritte voreinge
stellte Zeitdauer tS3 ist. In jedem der Positionsberechnungs
teile 44 bis 47 werden somit die Berechnungen gemäß der
oben angegebenen Gleichungen auf der Basis von jeder der
unabhängig voneinander voreingestellten Zeitdauern tS1 bis
tS4 ausgeführt, wodurch die Position des Subjekt-Fahrzeugs
nach einem Ablauf von jeder der vorgegebenen Zeiten tS1
bis tS4, gemessen von dem Bremsbeginnzeitpunkt, ermittelt
bzw. abgeschätzt wird.
Der Umschaltteil 48 ist dazu eingerichtet, das Ausgangs
signal von dem ersten Positionsberechnungsteil 44 für das
Subjekt-Fahrzeug an die Bewertungseinrichtung 40 abzu
geben, wenn das Ausgangssignal des Vigilanzgraddetektors
37 H-Pegel führt, d. h., wenn der Vigilanzgrad des Fahrers
ausreichend hoch ist, und ferner dazu, das Ausgangssignal
von dem zweiten Positionsberechnungsteil 45 für das
Subjekt-Fahrzeug an die Bewertungseinrichtung 40 abzu
geben, wenn das Ausgangssignal des Vigilanzgraddetektors
37 seinen niedrigen Pegel (L-Pegel) annimmt, d. h., wenn
der Vigilanzgrad des Fahrers kleiner geworden ist. Der
Umschaltteil 49 ist dazu eingerichtet, das Ausgangssignal
von dem dritten Positionsberechnungsteil 46 für das
Subjekt-Fahrzeug an die Bewertungseinrichtung 41 abzu
geben, wenn das Ausgangssignal von dem Vigilanzgrad
detektor 37 L-Pegel führt, und ferner dazu, das Ausgangs
signal von dem vierten Positionsberechnungsteil 47 für das
Subjekt-Fahrzeug an die Bewertungseinrichtung 41 abzu
geben, wenn das Ausgangssignal von dem Vigilanzgrad
detektor 37 den H-Pegel annimmt.
Die Positionsabschätzungseinrichtung 39 zur Abschätzung
der Position eines Hindernisses umfaßt einen Koordinaten
entwicklungsteil 50 zur Entwicklung bzw. Darstellung von
Positionen von objektiven Hindernissen auf X- und Y-Koordina
ten durch das Signal von der Entfernungsmeßeinheit 32,
einen Vorabschätz- und Berechnungsteil 51, einen Kompara
tions- und Berechnungsteil 52 zum Vergleich von Daten, die
in der unmittelbar vorausgehenden Zeit in dem Vorabschätz-
und Berechnungsteil 51 geschätzt worden sind, mit
aktuellen Daten, die mittels des Koordinatenentwicklungs
teils 50 entwickelt wurden, um die Daten aufzunehmen, die
als dasselbe Hindernis betreffend beurteilt werden, einen
Relativgeschwindigkeitsvektor-Berechnungsteil 53 zur
Berechnung eines Relativgeschwindigkeitsvektors von
objektiven Hindernissen auf der Basis der Daten, die als
dasselbe Hindernis betreffend bewertet wurden, erste,
zweite, dritte und vierte Hindernispositionsberechnungs
teile 54, 55, 56 und 57, einen Umschaltteil 58 zur Auswahl
eines der Ausgänge bzw. Ausgangssignale von dem ersten und
dem zweiten Hindernispositionsberechnungsteil 54 und 55
nach Maßgabe des Ausgangssignals von dem Vigilanzgrad
detektor 37, um das so selektierte Ausgangssignal an die
erste Bewertungseinrichtung 40 abzugeben, und einen
Umschaltteil 59 zur Auswahl eines der Ausgänge bzw.
Ausgangssignale von dem dritten und vierten Hindernis
positionsberechnungsteil 56 und 57 nach Maßgabe des
Ausgangssignals von dem Vigilanzgraddetektor 37, um ein
auf diese Weise ausgewähltes Ausgangssignal an die zweite
Bewertungseinrichtung 41 abzugeben.
In dem Koordinatenentwicklungsteil 50 werden die Daten von
der Entfernungsmeßeinheit 32 auf X- und Y-Koordinaten
entwickelt bzw. X- und Y-Koordinaten zugeordnet, wobei die
Position des Subjekt-Fahrzeugs als Ursprung (X=0 und Y=0)
definiert ist, die seitliche bzw. die Breitenrichtung
des Fahrzeugs durch eine X-Achse repräsentiert wird, und
die Fahrtrichtung des Fahrzeugs durch eine Y-Achse
repräsentiert wird, und wobei temporäre Markierungen -
beispielsweise als Numerierungen 1, 2, 3 . . . - sequentiell
den Hindernisdaten zugeordnet oder hinzugefügt werden, die
- wie in Fig. 4 gezeigt - in bezug auf die Koordinaten
nahe beieinanderliegen. In Fig. 4 sind beispielsweise die
temporären Markierungen 1, 2 und 3 zugeordnet, und die
Breitenkoordinaten (die Länge in Richtung der X-Achse),
die longitudinale Länge (die Länge in Richtung der
Y-Achse) sowie die Position des Schwerpunktes für jede
temporäre Kennzeichnungsnummer 1, 2 und 3 werden ermittelt,
wie es in der Tabelle 1 angegeben ist.
Der Vorabschätz- und Berechnungsteil 51 berechnet die
geschätzte Position für jede formale Kennzeichnung auf der
Basis der in dem Komparations- und Berechnungsteil 52
formal markierten Daten sowie des in dem Relativgeschwindig
keitsvektor-Berechnungsteil 53 bereitgestellten Relativ
geschwindigkeitsvektors, um auf diese Weise die Breite
(die Länge in Richtung der X-Achse), die longitudinale
Länge (die Länge in Richtung der Y-Achse) sowie die
Position des Schwerpunktes für jede formale Kennzeichnung
vorab zu schätzen, wie es beispielsweise in Tabelle 2
angegeben ist.
In dem Komparations- und Berechnungsteil 52 werden die
aktuellen Daten bzw. das aktuelle Datum gemäß Tabelle 1
mit dem vorab geschätzten Daten bzw. dem vorab geschätzten
Datum gemäß Tabelle 2 verglichen, und nur das aktuelle
Datum, dessen Schwerpunktposition im wesentlichen mit der
Schwerpunktposition des fortgeschätzten Datums
übereinstimmt, erhält eine formale Kennzeichnung - wie in
Tabelle 3 angegeben - und wird von dem Komparations- und
Berechnungsteil 52 bereitgestellt.
In dem Relativgeschwindigkeitsvektor-Berechnungsteil 53
wird der Relativgeschwindigkeitsvektor für jede formale
Kennzeichnung auf der Basis des von dem Komparations- und
Berechnungsteil 52 gelieferten aktuellen Datums und des
von dem Komparations- und Berechnungsteil 52 vorher
zuletzt gelieferten Datums berechnet. Wenn somit das
letzte Datum von dem Komparations- und Berechnungsteil 52
einen Wert hat, wie es in Tabelle 4 angegeben ist, so wird
die Schwerpunktsposition des in Tabelle 3 angegebenen
aktuellen Datums mit der Schwerpunktsposition des in
Tabelle 4 angegebenen letzten Datums verglichen, um eine
Differenz zwischen den Schwerpunktspositionen in Richtung
der X-Achse und in Richtung Y-Achse für jede formale
Kennzeichnung zu berechnen, wie es in Tabelle 5 angegeben
ist.
Die relative Geschwindigkeit jedes objektiven Hindernisses
in bezug auf das Subjekt-Fahrzeug wird erhalten, indem die
Differenz für jede in Tabelle 5 angegebene formale
Kennzeichnung durch eine Meßzeit dividiert wird, und die
Bewegungsrichtung wird aus der relativen Differenz
zwischen den Richtungen der X-Achse und der Y-Achse - wie
in Tabelle 5 angegeben - bereitgestellt.
Angenommen, daß zu einem bestimmten Zeitpunkt mit dem
Bremsen begonnen wird, wird in dem ersten, zweiten,
dritten und vierten Hindernispositionsberechnungsteil
54, 55, 56 und 57 die Position des objektiven Hindernisses
nach Ablauf der von dem Bremsbeginnzeitpunkt gemessenen
voreingestellten Zeit berechnet, indem der Relativgeschwindig
keitsvektor des objektiven Hindernisses mit einer vorein
gestellten Zeit multipliziert wird, wobei der Relativ
geschwindigkeitsvektor des Hindernisses dadurch erhalten
wird, daß man den in dem Vektorberechnungsteil 43 der
Einrichtung 38 zur Positionsberechnung des Subjekt-
Fahrzeugs bereitgestellten Subjekt-Fahrzeug-Vektor zu dem
relativen Geschwindigkeitsvektor addiert, der in dem
Relativgeschwindigkeitsvektor-Berechnungsteil 53 bereit
gestellt wird. Wenn die aus der Addition der Relativ
geschwindigkeit zu der Geschwindigkeit des Subjekt-
Fährzeugs resultierende absolute Geschwindigkeit des
objektiven Hinternisses durch V2, die voreingestellte
Zeit durch tS, und die vorgegebene Verzögerung des
objektiven Hindernisses durch α2 repräsentiert wird, so
kann die Bewegungsdistanz L2 in Richtung der Bewegung des
objektiven Hindernisses nach Ablauf der voreingestellten
Zeit grundsätzlich entsprechend der folgenden Formel (3)
in jedem der Hindernispositionsberechnungsteile 54, 55, 56
und 57 bestimmt werden:
L₂ = V₂ · ts-0,5 · x₂ · Δts² (3)
Eine erste vorgegebene Zeit tS1 wird in dem ersten
Hindernispositionsberechnungsteil 54 vorgegeben. Eine
zweite voreingestellte Zeit tS2 wird in dem zweiten
Hindernispositionsberechnungsteil 55 vorgegeben. Eine
dritte voreingestellte Zeit tS3 wird in dem dritten
Hindernispositionsberechnungsteil 56 vorgegeben, und eine
vierte vorgegebene Zeit tS4 wird in dem vierten
Hindernispositionsberechnungsteil 57 vorgegeben. In jedem
der Hindernispositionsberechnungsteile 54, 55, 56 und 57
wird die Berechnung entsprechend der vorstehend
angegebenen Gleichung (3) unter Verwendung von jeder der
unabhängig voneinander darin voreingestellten Zeiten tS1
bis tS4 ausgeführt. Dies ermöglicht es, die Position des
objektiven Hindernisses nach Ablauf von jeder der
voreingestellten Zeiten tS1, tS2, tS3 und tS4 zu bestimmen
bzw. abzuschätzen, wodurch die geschätzte Position des
objektiven Hindernisses nach Ablauf von jeder der
voreingestellten Zeiten tS1, tS2, tS3 und tS4 den X- und
Y-Koordinaten - wie in Fig. 5 gezeigt - zugeordnet werden
kann bzw. auf den X- und Y-Koordinaten entwickelt werden
kann.
Der Umschaltteil 58 ist so eingestellt, daß das
Ausgangssignal von dem ersten Hindernispositions
berechnungsteil 54 der Bewertungseinrichtung 40 zugeführt
wird, wenn das Ausgangssignal von dem Vigilanzgraddetektor
37 L-Pegel führt, und daß das Ausgangssignal von dem
zweiten Hindernispositionsberechnungsteil 55 der Bewertungs
einrichtung 40 zugeführt wird, wenn das Ausgangssignal von
dem Vigilanzgraddetektor 37 H-Pegel führt. Der Umschalt
teil 59 ist so eingestellt, daß das Ausgangssignal von dem
dritten Hindernispositionsberechnungsteil 56 der Bewertungs
einrichtung 41 zugeführt wird, wenn das Ausgangssignal von
dem Vigilanzgraddetektor 37 L-Pegel aufweist, und daß das
Ausgangssignal von dem vierten Hindernispositions
berechnungsteil 57 der Bewertungseinrichtung 41 zugeführt
wird, wenn das Ausgangssignal von dem Vigilanzgraddetektor 37
H-Pegel aufweist.
Die Bewertungseinrichtung 40 vergleicht die von dem ersten
oder dem zweiten Positionsberechnungsteil 44 bzw. 45 der
Einrichtung 38 zur Positionsabschätzung des Subjekt-
Fahrzeugs gelieferte Position des Subjekt-Fahrzeugs mit
der von dem ersten oder zweiten Hindernispositions
berechnungsteil 54 bzw. 55 der Hindernis-Positionsabschätzungs
einrichtung 39 gelieferten Position des objektiven Hinder
nisses und erzeugt ein Betätigungssignal entsprechend
einem Befehl zur Betätigung der elektrisch angetriebenen
Einrichtung A1 zur Erzeugung des Hydraulikdrucks, wenn
diese Positionen miteinander koinzidieren. Wenn die
geschätzte Position des objektiven Hindernisses der
geschätzten Position des Subjekt-Fahrzeugs - wie in Fig. 5
gezeigt - überlagert wird, so wird die elektrisch ange
triebene Druckerzeugungseinrichtung A1 zur Bereitstellung
des Hydraulikdrucks in Betrieb gesetzt. Die Bewertungs
einrichtung 41 vergleicht die von dem dritten oder vierten
Fahrzeugpositionsberechnungsteil 46 bzw. 47 der Einrich
tung 38 zur Positionsabschätzung des Subjekt-Fahrzeugs
gelieferte Position des Subjekt-Fahrzeugs mit der von dem
dritten oder vierten Hindernispositionsberechnungsteil 56
bzw. 57 der Hindernis-Positionsabschätzungseinrichtung 39
gelieferten Position des objektiven Hindernisses und
erzeugt ein Betätigungssignal entsprechend einem Befehl
zur Betätigung des Alarmgebers A2, wenn diese Positionen
miteinander koinzidieren.
Die Betriebsweise dieses Ausführungsbeispiels wird
nachstehend beschrieben. Angenommen, es wird zu einem
bestimmten Zeitpunkt damit begonnen zu bremsen, so wird
die Position des Subjekt-Fahrzeugs nach Ablauf der von dem
Bremsbeginnzeitpunkt betrachteten voreingestellten Zeit
mittels der Einrichtung 38 zur Positionsabschätzung des
Subjekt-Fahrzeugs geschätzt. Die Position des objektiven
Hindernisses nach Ablauf der voreingestellten Zeit von
einem solchen Bremsbeginnzeitpunkt aus, wird mittels der
Hindernis-Positionsabschätzungseinrichtung 39 geschätzt.
Aufgrund des Vergleichs der beiden geschätzten Positionen
können der Alarmgeber A2 und die elektrisch angetriebene
Druckerzeugungseinrichtung A1 oder auch nur der Alarmgeber
A2 zur Abgabe eines Alarms aktiviert werden, wodurch die
Kollision des Fahrzeugs mit dem objektiven Hindernis
vermieden wird, zumindest aber Beschädigungen aufgrund
einer Kollision reduziert werden können.
Dies sei nachstehend näher erläutert. Unter der Bedingung,
daß der Fahrer einen hohen Vigilianzgrad aufweist, wird die
erste voreingestellte Zeitdauer tS1 kürzer eingestellt als
die Zeitdauer, die ausreichen würde, die Kollision des
Fahrzeugs mit dem objektiven Hindernis durch
Steuerbetätigung des Fahrers zu verhindern, und die dritte
voreingestellte Zeitdauer tS3 ist länger eingestellt als
die erste voreingestellte Zeitdauer tS1. Wenn die mittels
der Berechnungen auf der Basis der dritten
voreingestellten Zeitdauer tS3 abgeschätzten Positionen
des Subjekt-Fahrzeugs und des objektiven Hindernisses
miteinander koinzidieren, kann der Alarmgeber A2 aktiviert
werden, um dem Fahrer schon im voraus anzuzeigen, daß eine
Kollisionsmöglichkeit gegeben ist. Wenn die mittels der
Berechnungen auf der Basis der ersten voreingestellten
Zeitdauer tS1 geschätzten Positionen des Subjekt-Fahrzeugs
und des objektiven Hindernisses miteinander koinzidieren,
kann der Alarmgeber A2 aktiviert werden und ferner
gleichzeitig die elektrisch angetriebene Druckerzeugungs
einrichtung A1 zur Erzeugung des Hydraulikdrucks automa
tisch in Betrieb gesetzt werden, wodurch die Kollision des
Fahrzeugs mit dem objektiven Hindernis vermieden wird,
zumindest aber Beschädigungen aufgrund einer Kollision
gering gehalten werden.
Wenn daher die Kollision durch Lenkoperationen des Fahrers
vermieden werden kann, so kann die elektrisch angetriebene
Druckerzeugungseinrichtung A1 nicht betrieben werden, was
zu einer verminderten Häufigkeit von Betätigungen der
elektrisch angetriebenen Druckerzeugungseinrichtung A1 und
zu einer verbesserten oder angenehmeren Betriebsabstimmung
führt.
Bei der Schätzung der Position des objektiven Hindernisses
in der Hindernis-Positionsabschätzungseinrichtung 39 wird
der Absolutvektor des objektiven Hindernisses bereit
gestellt. Dies ermöglicht es, zu beurteilen, ob das
objektive Hindernis ein bewegtes oder ein stationäres
Hindernis ist. Eine derartige Beurteilung ermöglicht eine
Anwendung in bezug auf eine genauere Steuerung.
Wie darüber hinaus aus den Gleichungen (1) und (3) zu
ersehen ist, wird die voreingestellte Verzögerung α1 bei
der Schätzung der Position des Subjekt-Fahrzeugs
herangezogen und die voreingestellte Verzögerung α2 bei
der Schätzung der Position des objektiven Hindernisses
herangezogen. Bei der Schätzung der Positionen unter
Verwendung derartiger Verzögerungen α1 und α2 kann eine
hohe Schätzgenauigkeit und somit eine hohe Genauigkeit bei
der Kollisionsbewertung erzielt werden.
Unter der Bedingung, daß der Fahrer einen niedrigen
Vigilanzgrad hat, wird die vierte voreingestellte
Zeitdauer tS4 so eingestellt, daß sie länger als die
dritte voreingestellte Zeitdauer tS3 ist, und wenn die
mittels der Berechnungen auf der Basis der vierten
voreingestellten Zeitdauer tS4 abgeschätzten Positionen
des Subjekt-Fahrzeugs und des objektiven Hindernisses
miteinder koinzidieren, wird der Alarmgeber A2 aktiviert.
Wenn die mittels der Berechnungen auf der Basis der länger
als die erste voreingestellte Zeitdauer tS1 eingestellten
vorgegebenen Zeitdauer tS2 geschätzten Positionen des
Subjekt-Fahrzeugs und des objektiven Hindernisses
miteinander koinzidieren, so wird der Alarmgeber A2
aktiviert, und gleichzeitig wird automatisch die
elektrisch angetriebene Druckerzeugungseinrichtung A1
betrieben. Das heißt, daß unter der Bedingung, daß der
Fahrer einen niedrigen Vigilanzgrad hat, die Steuerung des
Betriebs der elektrisch angetriebenen Druckerzeugnis
einrichtung A1 und des Alarmgebers A2 unter Berücksichti
gung des Vigilanzgrades bzw. Aufmerksamkeitsgrades des
Fahrers realisiert werden kann, indem eine für die Vermei
dung der Kollision durch den Betrieb der elektrisch
angetriebenen Druckerzeugungseinrichtung A1 und des
Alarmgebers A2 erforderliche längere Zeit sichergestellt
wird, um die Kollision zu vermeiden.
Feiner werden in der Hindernis-Positionsabschätz
einrichtung 39 sowohl die Entwicklung bzw. Zuordnung der
ermittelten Daten auf den bzw. zu den X- und Y-Koordinaten
als auch die Kennzeichnung in bezug auf die Koordinaten
ausgeführt, wodurch die Anzahl und die Verteilung von
objektiven Hindernissen genau erfaßt werden kann, und die
Berechnung der Relativgeschwindigkeit für jede Kenn
zeichnung führt zu einer höheren Genauigkeit bezüglich der
Schätzung der Positionen der Vielzahl von Hindernissen.
Darüber hinaus wird der Betrag oder das Maß an Bewegung
für jede Kennzeichnung aus einer Differenz zwischen den
Positionen von Schwerpunkten und der Kennzeichnungen
abgeleitet, wodurch die Berechnung des Bewegungsausmaßes
des objektiven Hindernisses vereinfacht wird und zu
genauen Ergebnissen führt. Aufgrund der Berechnung des
relativen Geschwindigkeitsvektors für lediglich die im
wesentlichen oder annähernd übereinstimmenden Daten durch
Vergleich der Positionen von Schwerpunkten der letzten
vorab geschätzten Daten und der aktuellen Daten ist es
möglich, sicherzustellen, daß eine Unempfindlichkeit gegen
plötzliche Variationen der ermittelten Daten aufgrund von
Rauschen oder dergl. gegeben ist, wodurch eine fehlerhafte
Bewertung bzw. fehlerhafte Beurteilung vermieden wird.
Fig. 6 illustriert ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung, wobei Teile oder Komponenten, die denen des
vorher beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels
entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet
sind.
Eine elektronische Steuereinheit C′ umfaßt eine
Relativpositionsabschätzungseinrichtung 61 sowie eine
erste und eine zweite Bewertungseinrichtung 62 und 63. Die
elektronische Steuereinheit C′ steuert den Betrieb der
elektrisch angetriebenen Druckerzeugungseinrichtung A1 zur
Bereitstellung des Hydraulikdrucks auf der Basis von
Signalen von der Entfernungsmeßeinheit 32 und dem
Vigilanzgraddetektor 37. Sie steuert ferner den Betrieb
des Alarmgebers A2.
Die Relativpositionsabschätzeinrichtung 61 umfaßt einen
Koordinatenentwicklungsteil 50 zur Entwicklung von
Positionen von objektiven Hindernissen auf den X- und
Y-Koordinaten mittels eines Signals von der Entfernungs
meßeinheit 32, einen Vorabschätz- und Berechnungsteil 51,
einen Komparations- und Berechnungsteil 52 für den Ver
gleich von Daten, die zuletzt in dem Vorab- und Berechnungs
teil 51 erhalten wurden, mit gegenwärtigen oder aktuellen
Daten, die in dem Koordinatenentwicklungsteil 50 ent
wickelt worden sind, um die Daten aufzunehmen, die als
daßelbe Hindernis betreffend bewertet werden, einen
Relativgeschwindigkeitsvektorberechnungsteil 53 zur
Berechnung des Relativgeschwindigkeitsvektors der
objektiven Hindernisse auf der Basis der Daten, die als
dasselbe Hindernis betreffend bewertet werden, einen
ersten, zweiten, dritten und vierten Berechnungsteil
64, 65, 66 und 67 zur Ermittlung der Relativpositionen von
Hindernissen, einen Umschaltteil 68 zur Auswahl eines der
Ausgänge bzw. Ausgangssignale von dem ersten und zweiten
Berechnungsteil 64 und 65 nach Maßgabe des Ausgangssignals
von dem Vigilanzgraddetektor 37 zwecks Abgabe von so
selektierten Ausgangssignalen an die erste Bewertungs
einrichtung 62 und einen Umschaltteil 69 zur Auswahl eines
der Ausgänge bzw. Ausgangssignale von dem dritten und
vierten Berechnungsteil 66 und 67 nach Maßgabe des Ausgangs
signals von dem Vigilanzgraddetektor 37 und zur Abgabe von
so selektierten Ausgangssignalen an die zweite Bewertungs
einrichtung 63.
Unter der Annahme, daß zu einem bestimmten Zeitpunkt der
Bremsvorgang eingeleitet wird, wird in jedem der
Berechnungsteils 64, 65, 66 und 67 zur Ermittlung der
Relativpositionen von Hindernissen die Relativposition des
objektiven Hindernisses nach Ablauf einer von dem
Bremsbeginnzeitpunkt an gemessenen voreingestellten
Zeitdauer berechnet, indem der in dem Relativgeschwindigkeits
vektorberechnungsteil 53 bereitgestellte Relativgeschwindig
keitsvektor mit der voreingestellten Zeit multipliziert
wird. Mit der Bezeichnung ΔV für die Relativgeschwindig
keit t0, für die von der Detektion bis zur Bereitstellung
erforderliche Berechnungszeit, tS für die voreingestellte
Zeit, α1 für die voreingestellte bzw. angenommene Ver
zögerung des Subjekt-Fahrzeugs und α2 für die vorein
gestellte bzw. angenommene Verzögerung des objektiven
Hindernisses wird der relative Abstand L3 zwischen dem
Subjekt-Fahrzeug und dem objektiven Hindernis nach Ablauf
der voreingestellten Zeit grundsätzlich gemäß der folgen
den Gleichung (4) in jedem der Berechnungsteile 64, 65, 66
und 67 bestimmt.
L₃ = ΔV · ts-0,5 · {α₁ · (ts-t⁰)²-α₂ · ts²} (4)
Eine erste voreingestellte Zeit tS1 wird in dem ersten
Berechnungsteil 64 vorgegeben, und eine zweite vorein
gestellte Zeit tS2 wird in dem zweiten Berechnungsteil 65
eingestellt. Eine dritte voreingestellte Zeit tS3 wird in
dem dritten Berechnungsteil 66 eingestellt und eine vierte
voreingestellte Zeit tS4 wird in dem vierten Berechnungs
teil 67 vorgegeben. In dem ersten, zweiten, dritten und
vierten Berechnungsteil 64, 65, 66 und 67 wird die Berech
nung gemäß der oben angegebenen Gleichung unter Verwendung
von jeder der unabhängig voneinander darin vorgegebenen
voreingestellten Zeiten tS1, tS2, tS3 und tS4 ausgeführt.
Dies ermöglicht es, die relative Position des Hindernisses
nach Ablauf von jeder der Zeiten tS1, tS2, tS3 und tS4 zu
schätzen.
Der Umschaltteil 68 ist so eingestellt, daß ein Ausgangs
signal von dem ersten Berechnungsteil 64 an die Bewertungs
einrichtung 62 abgegeben wird, wenn das Ausgangssignal von
dem Vigilanzgraddetektor 37 L-Pegel aufweist, und daß ein
Ausgangssignal von dem zweiten Berechnungsteil 65 an die
Bewertungseinrichtung 62 abgegeben werden kann, wenn das
Ausgangssignal von dem Vigilanzgraddetektor 37 H-Pegel
aufweist. Der Umschaltteil 69 ist so eingestellt, daß ein
Ausgangssignal von dem dritten Berechnungsteil 66 an die
Bewertungseinrichtung 63 abgegeben werden kann, wenn das
Ausgangssignal von dem Vigilanzgraddetektor 37 L-Pegel
aufweist, und daß ein Ausgangssignal von dem vierten
Berechnungsteil 67 an die Bewertungseinrichtung 63 abge
geben werden kann, wenn das Ausgangssignal von dem Vigilanz
graddetektor 37 H-Pegel aufweist.
Die Bewertungseinrichtung 62 entscheidet, ob die von dem
ersten oder dem zweiten Berechnungsteil 64 oder 65
bereitgestellte relative Position des Hindernisses "0" ist
bzw. nicht "0" ist, und erzeugt ein Betätigungssignal
entsprechend einem Befehl zur Aktivierung des Alarmgebers
A2, wenn eine derartige relative Position "0" ist. Die
Bewertungseinrichtung 63 beurteilt, ob die von dem dritten
oder dem vierten Berechnungsteil 66 oder 67 bereitge
stellte relative Position des Hindernisses "0" ist bzw.
nicht "0" ist, und erzeugt ein Betätigungssignal ent
sprechend einem Befehl zur Inbetriebsetzung der elektrisch
angetriebenen Durckerzeugungseinrichtung A1, wenn eine
solche relative Position "0" ist.
Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann der Aufbau der
elektronischen Steuereinheit C′ im Vergleich mit der des
ersten Ausführungsbeispiels vereinfacht werden.
Wenngleich die Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung detailliert beschrieben worden sind, so sollte
es selbstverständlich sein, daß die Erfindung nicht auf
diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, und zahlreiche
untergeordnete Modifikationen bezüglich der Gestaltung
können realisiert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu
verlassen.
Beispielsweise können anstelle jeder der in den
Gleichungen (2), (3) und (4) als voreingestellte bzw.
angenommene Verzögerungen herangezogenen Verzögerungen α1
und α2 eine aktuelle bzw. tatsächliche Verzögerung des
Subjekt-Fahrzeugs und eine aktuelle bzw. tatsächliche
Verzögerung des Hindernisses herangezogen werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 15
beschrieben.
Zunächst wird auf Fig. 7 Bezug genommen. Der Abstand
zwischen dem Automobil oder Fahrzeug und einem objektiven
Gegenstand 117, der sich vor dem Fahrzeug befindet, wird
mittels einer in dem Fahrzeug angeordneten Entfernungs
meßeinheit 101 gemessen. In einer einen Computer umfassen
den Bewertungseinheit 102 wird die relative Geschwindig
keit zwischen dem Fahrzeug und dem Gegenstand 117 auf der
Basis der von der Entfernungsmeßeinheit 101 bereitgestell
ten Distanz berechnet, und es wird die Kollisionsbewertung
auf der Basis der Relativgeschwindigkeit durchgeführt.
Gemäß dem Ergebnis einer solchen Bewertung werden die
Betätigungen oder der Betrieb eines Alarmschallgenerators
103, eines Alarmindikators 104 und einer Bremse 105 ge
steuert.
Die Entfernungsmeßeinheit 101 umfaßt eine Treiberschaltung
106 zur Erzeugung eines H-Pegel-Treibersignals mit einer
gegebenen Zeitdauer für jeden vorgegebenen Zyklus Tc (vgl.
Fig. 8). Ein Sende- und Empfangsteil 107 sendet -
ansprechend auf den Abfall des von der Treiberschaltung
106 eingegebenen Treibersignals - ein vorgegebenes
Impulssignal zu dem Gegenstand 117 und empfängt ein
reflektiertes Signal von dem Gegenstand 117. Ein
Berechnungsteil 108 berechnet die Distanz von dem
Subjekt-Fahrzeug zu dem Gegenstand 117 auf der Basis der
Zeitdauer zwischen der Sendung und des Empfangs. Wenn der
Sende- und Empfangsteil 107 das reflektierte Signal
empfängt, dann erzeugt eine Verzögerungsschaltung 109 ein
Triggersignal, das um eine vorbestimmte Zeit TD gegenüber
dem derartigen Empfang des reflektierten Signals verzögert
ist. Ein Speicher 110 nimmt das Ergebnis der Berechnung in
dem Berechnungsteil 108 auf den Empfang des Triggersignals
von der Verzögerungsschaltung 109 hin an und speichert es.
Der Sende- und Empfangsteil 107 umfaßt eine Laserdiode 111
zur Sendung eines Einzelimpulssignals mit einem
vorbestimmten Ausbreitungswinkel α (vgl. Fig. 8) zu dem
Gegenstand 117, und zwar ansprechend auf den Abfall des
von der Treiberschaltung 106 eingegebenen Treibersignals.
Der Sende- und Empfangsteil 107 umfaßt ferner eine
Photodiode 112 zur Erzeugung eines H-Pegel-Empfangssignals
auf den Empfang des von dem Gegenstand 117 reflektierten
Signals hin.
Der Berechnungsteil 108 enthält ein erstes Zeitschaltglied
oder einen ersten timer 113 zum Starten der Auszählung
einer Meßzeit TS auf das Abfallen eines von der
Treiberschaltung 106 ausgegebenen Treibersignals hin und
zur Erzeugung eines Rücksetzsignals, wenn die Auszählung
der Meßzeit TS abgeschlossen ist, wobei die Meßzeit TS
kürzer ist als ein Zyklus TC (vgl. Fig. 8) der Übertragung
des Impulssignals. Ein zweiter timer 114 startet die
Zählung ansprechend auf die Sendung des Impulssignals von
dem Sende- und Empfangsteil 107, d. h. ansprechend auf das
Abfallen des Treibersignals von der Treiberschaltung 106,
und wird durch den Empfang des Rücksetzsignals von dem
ersten timer 113 zurückgesetzt. Eine Abstandsberechnungs
einrichtung 115 liest die ausgezählte Zeit des zweiten
timers 114 ein, und zwar wann immer das reflektierte
Signal während der Zählung des zweiten Zählers 114 von dem
Sende- und Empfangsteil 107 empfangen wird, und die
Einrichtung 115 berechnet den Abstand von dem
Subjekt-Fahrzeug zu dem Gegenstand 117 auf der Basis der
eingelesenen Zeit und des Impulssignals. Eine Markierungs
speichereinrichtung 116 verwendet eine unterschiedliche
bzw. jeweils andere Markierung, wann immer das reflek
tierte Signal während der Zählung des zweiten timers 114
von dem Sende- und Empfangsteil 107 empfangen wird, und
die Einrichtung 116 wird durch das Rücksetzsignal von dem
ersten timer 113 zurückgesetzt.
Der Speicher 110 speichert in einer entsprechenden
Beziehung die in der Abstandsberechnungseinrichtung 115
berechnete Distanz und die in der Markierungsspeicher
einrichtung 116 gespeicherte Markierung, wann immer das
Triggersignal von der Verzögerungsschaltung 109 von ihm
empfangen wird. Die in dem Speicher 110 gespeicherten
Inhalte werden der Bewertungseinheit 102 zugeführt.
Die Betriebszeitsteuerung von jeder der Komponenten in der
Entfernungsmeßeinheit 101 kann beispielsweise wie in Fig.
8 gezeigt, realisiert sein.
Angenommen, ein erster Gegenstand 117 1 (z. B. ein Motorrad)
fährt einem Fahrzeug V voraus, das mit der Entfernungs
meßeinheit 101 ausgestattet ist, und ein zweiter Gegen
stand 117 2 (z. B. ein vierrädriges Fahrzeug) fährt ferner
dem ersten Gegenstand 117 1 voraus, wobei die Gegenstände
117 1 und 117 2 in dem Ausbreitungswinkel α des Impuls
signals von dem Sende- und Empfangsteil 107 liegen. Auf
die Bereitstellung des Treibersignals mit dem vorgegebenen
Zyklus TC von der Treiberschaltung 106 (vgl. Fig. 8a) hin,
wird das Impulssignal für jeden vorgegebenen Zyklus TC von
der Laserdiode 111 des Sende- und Empfangsteils 107
geliefert (vgl. Fig. 8 (b)). Zusätzlich wird der
Zählbetrieb des ersten timers 113 und der Zählbetrieb des
zweiten timers 114 gestartet (vgl. Fig. 8 (c)). Wenn ein
reflektiertes Signal von dem ersten Gegenstand 117 1 dann
von der Photodiode 112 des Sende- und Empfangsteils 107
empfangen wird (vgl. Fig. 8 (e)), dann wird die von dem
zweiten timer 114 gezählte, bis dahin abgelaufende Zeit T1
in die Abstandsberechnungseinrichtung 115 eingelesen (vgl.
Fig. 8 (f)), und in der Markierungsspeichereinrichtung 116
wird eine Kennzeichnung für den ersten Gegenstand 117 1 als
"L1" verwendet, wobei eine solche Kennzeichnung "L1" darin
gespeichert wird (vgl. Fig. 8 (g)).
Wenn ein reflektiertes Signal von dem zweiten Gegenstand
117 2 von der Photodiode 112 empfangen wird (vgl. Fig. 8
(e)), dann wird die von dem zweiten timer 114 gezählte
Zeit T2 in die Abstandsberechnungseinrichtung 115
eingelesen (vgl. Fig. 8 (f)), und in der Markierungsspeicher
einrichtung 116 wird eine Kennzeichnung für den zweiten
Gegenstand als "L2" verwendet, wobei eine solche Kenn
zeichnung "L2" darin gespeichert wird (vgl. Fig. 8 (g)).
Wenn ferner eine Zeitverzögerung TD ausgehend von dem
Empfang des von dem ersten Gegenstand 117 1 reflektierten
Signals bzw. ausgehend von dem Empfang des von dem zweiten
Gegenstand 117 2 reflektierten Signals abgelaufen ist, so
werden der auf der Basis der gezählten Zeit T1 berechnete
Abstand und die Markierung L1 wie auch der auf der Basis
der gezählten Zeit T2 berechnete Abstand und die
Markierung L2 in einer entsprechenden Beziehung in dem
Speicher 110 gespeichert, und zwar auf die Bereitstellung
des Triggersignals von der Verzögerungsschaltung 109 hin,
wie dies in Fig. 8 (h) gezeigt ist. In der Entfernungs
meßeinheit 101 werden die Abstände zwischen dem Fahrzeug V
sowie dem ersten und dem zweiten Gegenstand 117 1 und 1172
auf der Basis der gezählten Zeiten T1 und T2 berechnet,
und diese berechneten Abstände werden mit den ihnen
zugewiesenen Kennzeichnungen "L1" und "L2" gespeichert.
Wenn die vorgegebene Meßzeit TS ausgehend von der Sendung
des Impulssignals von der Laserdiode 111 abgelaufen ist,
wird das Rücksetzsignal von dem ersten timer 113
geliefert, wie dies in Fig. 8(d) gezeigt ist. Auf den
Empfang eines derartigen Rücksetzsignals hin werden der
zweite timer 114 und die Markierungsspeichereinrichtung
116 zurückgesetzt, wie dies in den Fig. 8(c) bzw. 8(g)
gezeigt ist. Eine solche Serie von Meßoperationen wird in
jedem gegebenen Zyklus TC wiederholt.
Nachstehend wird zunächst noch einmal auf Fig. 7 Bezug
genommen. Detektionswerte, die in einem Steuerwinkel
detektor 118, einem Bremsbetriebsdetektor 119, einem
Beschleunigungsmaßdetektor 120 und einem Fahrzeuggeschwindig
keitsdetektor 121 detektiert werden, werden über eine
Fahrzeuginformationsempfangseinheit 122 an die Bewertungs
einheit 102 abgegeben.
Der Betrieb des Alarmgenerators 103 und des
Alarmindikators 104 wird durch eine Alarmsteuerschaltung
123 gesteuert, und die Betätigung bzw. der Betrieb der
Bremse 105 wird durch eine Bremssteuerschaltung 124
gesteuert. Die Bewertungseinheit 102 führt die Bewertung
einer Kollision des Subjekt-Fahrzeugs mit dem Gegenstand
117 entsprechend der in den Fig. 9, 10 und 11 dargestell
ten Prozedur auf der Basis der in der Entfernungsmeß
einheit 101 erhaltenen Gegenstandsdaten und der von der
Fahrzeuginformationsempfangseinheit 122 empfangenen
Fahrzeuginformationen aus und gibt ein auf dem Ergebnis
einer solchen Bewertung basierendes Steuersignal an die
Alarmsteuerschaltung 123 und die Bremssteuerschaltung 124
ab.
In einem Schritt S1 gemäß Fig. 9 wird jedes der den
Gegenstand betreffenden Gegenstandsdaten von dem Speicher
110 der Entfernungsmeßeinheit 101 aufgenommen. In einem
zweiten Schritt S2 werden von der Fahrzeuginformations
empfangseinheit 122 ein Steuerwinkel, eine Information
darüber, ob die Bremse in Betrieb genommen wurde, das Maß
der Betätigung eines Gaspedals und eine Fahrzeuggeschwindig
keit empfangen.
In einem dritten Schritt S3 wird beurteilt, ob die bei der
letzten Beurteilung geschätzten Gegenstandsdaten und die
aktuell erhaltenen Gegenstandsdaten in einem vorbestimmten
Bereich miteinander koinzidieren. Wenn keine
korrespondierenden vorab geschätzten Daten vorliegen, so
werden die Gegenstandsdaten, die keine korrespondierenden
vorab geschätzten Daten haben, als neue Daten in einem
vierten Schritt S4 gespeichert. In einem fünften Schritt
S5 werden die gespeicherten Daten dann derart gesetzt, daß
sie beim nächsten Mal als vorab geschätzte Daten heran
gezogen werden können, um dann zu einem achten Schritt S8
fortzuschreiten.
Wenn in dem dritten Schritt S3 entschieden wird, daß
korrespondierende vorab geschätzte Daten vorliegen, so
wird eine relative Geschwindigkeit zwischen dem Gegenstand
und dem Subjekt-Fahrzeug aus dem letzten Wert und dem
aktuellen Wert solcher Gegenstandsdaten in einem sechsten
Schritt S6 berechnet. In dem sechsten Schritt S6 wird das
Maß der Änderung des Abstands als Resultat aus dem
Vergleich des letzten Wertes mit dem aktuellen Wert von
derartigen Gegenstandsdaten ermittelt. Präziser
beschrieben heißt dies, daß das aus dem Vergleich des
letzten Wertes mit dem aktuellen Wert solcher
Gegenstandsdaten resultierende Maß von Änderungen des
Abstands durch den Zyklus TC der Übertragung des
Impulssignals dividiert wird, um auf diese Weise eine
Relativgeschwindigkeit bereitzustellen.
In einem nächsten siebten Schritt S7 werden die für das
nächste Mal vorab geschätzten Daten auf der Basis der in
dem sechsten Schritt S6 erhaltenen Relativgeschwindigkeit
berechnet, um dann zu dem achten Schritt S8
fortzuschreiten. In diesem achten Schritt S8 wird
beurteilt, ob die Datenverarbeitung in den Schritten S3
und S7 für alle Gegenstandsdaten, die in dem ersten
Schritt S1 erhalten wurden, abgeschlossen worden ist.
Falls ein Gegenstandsdatum noch nicht verarbeitet worden
ist, so erfolgt bezüglich der Datenverarbeitung ein
Rückgang zu dem dritten Schritt S3.
Bezüglich der Gegenstandsdaten, die mittels einer
darartigen Datenverarbeitung in den Schritten S3 bis S8
für ein von der Photodiode 112 des Sende- und
Empfangsteils 107 innerhalb der Meßzeit TS empfangenes
einzelnes reflektiertes Signal oder für jedes Signal eine
Vielzahl von reflektierten Signalen gekennzeichnet und
berechnet worden sind, wird beurteilt, ob dieselben Daten
vorliegen bzw. nicht vorliegen, indem das auf dem vorigem
Gegenstandsdatum basierende vorab geschätzte Datum mit
einem neu erhaltenen Gegenstandsdatum verglichen wird. Die
Relativgeschwindigkeit kann von jeder Kennzeichnung des
Maßes der Abstandsänderung des Gegenstandes erhalten
werden, der als derselbe Gegenstand bewertet wird.
Nach dem achten Schritt S8 schreitet die Datenverarbeitung
zu einem neunten Schritt S9 gemäß Fig. 10 fort, in dem
beurteilt wird, ob andere vorab geschätzte Daten vorliegen
bzw. nicht vorliegen. Detaillierter beschrieben bedeutet
dies, daß beurteilt wird, ob vorab geschätzte Daten
vorliegen bzw. nicht vorliegen, die sich von den vorab
geschätzten Daten unterscheiden, welche für den Vergleich
mit den zu diesem Zeitpunkt im dritten Schritt S3
erhaltenen Gegenstandsdaten herangezogen werden. Falls die
Beurteilung positiv ausfällt, schreitet die Datenverarbei
tung zu dem zehnten Schritt S10 fort. In dem zehnten
Schritt S10 wird entschieden, ob die Anzahl von
Vorabschätzungen, bei denen keine entsprechenden
Gegenstandsdaten belassen werden wie sie sind, N ist, z. B.
kleiner als 3 ist. Falls die Anzahl kleiner als 3 ist, so
wird die Datenverarbeitung in einem elften Schritt S11
fortgesetzt, in dem ein vorab geschätztes Datum nach dem
nächsten gegebenen Zyklus TC auf der Basis des vorigen
Gegenstandsdatums oder des vorab geschätzten Datums
berechnet wird. Detaillierter beschrieben bedeutet dies,
daß in dem elften Schritt S11 auf der Basis des Maßes der
Änderung des vorigen Gegenstandsdatums (z. B. letztes Mal
und diesmal) das vorab geschätzte Datum nach dem nächsten
gegebenen Zyklus TC berechnet wird, indem ein derartiger
Betrag der Änderung zu dem aktuell vorab geschätzten Datum
addiert wird. Falls die Anzahl der Vorabschätzungen
andererseits gleich oder größer als N ist, werden
derartige vorab geschätzte Daten in einem zwölften Schritt
S12 eliminiert. Aufgrund der auf diese Weise in den
Schritten S9 bis S12 realisierten Datenverarbeitung wird
ein neues vorab geschätztes Datum berechnet oder
eliminiert, und zwar mit Rücksicht auf all die vorab
geschätzten Daten, die nicht mit den Gegenstandsdaten
korrespondieren, und all die verbleibenden vorab
geschätzten Daten werden verarbeitet in den Schritten S9
bis S13 (vgl. Fig. 11).
In dem dreizehnten Schritt S13 wird die Kollisions
bewertung auf der Basis von jedem Gegenstandsdatum und der
Fahrzeuginformationen durchgeführt. Die Bewertung der
Möglichkeit einer Kollision des Subjekt-Fahrzeugs mit dem
Gegenstand wird auf der Basis des Abstands und der Relativ
geschwindigkeit zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und jedem
der Gegenstände, sowie des Steuerwinkels des Subjekt-
Fahrzeugs, der Information, ob die Bremse betätigt worden
ist bzw. nicht betätigt worden ist, des Maßes der Betäti
gung des Gaspedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit ausge
führt.
In dem nächsten vierzehnten Schritt S14 werden die
Ergebnisse der Kollisionsbewertung in dem dreizehnten
Schritt S13 in vier Stufen von einem Stufenpegel 0 bis zum
einem Stufenpegel 3 klassifiziert. Der Fall, in dem ein
kleine Kollisionswahrscheinlichkeit vorliegt, wird als
Pegel 0 klassifiziert. Der Fall, in dem eine Kollisions
möglichkeit gegeben ist und folglich die Aufmerksamkeit
des Fahrers gefordert ist, ist als Pegel 1 klassifiziert.
Der Fall, in dem Möglichkeit einer Kollision in hohem Maße
vorliegt und folglich eine Operation zur Vermeidung einer
solchen Möglichkeit erforderlich ist, ist als Pegel 2
klassifiziert. Der Fall, in dem die Möglichkeit einer
Kollision in extrem hohem Maße vorliegt und folglich die
Bremsen betätigt werden sollten, ist als Pegel 3 klassi
fiziert.
Nach einer derartigen Klassifikation wird in einem
fünfzehnten Schritt S15 beurteilt, ob das Bewertungs
ergebnis dem Pegel 0 entspricht bzw. nicht dem Pegel 0
entspricht. Falls das Ergebnis nicht dem Pegel 0
entspricht, wird in dem sechzehnten Schritt S16
festgestellt, ob das Ergebnis dem Pegel 1 entspricht.
Falls das Ergebnis nicht dem Pegel 1 entspricht, wird in
dem siebzehnten Schritt S17 beurteilt, ob das Ergebnis dem
Pegel 2 entspricht. Falls das Ergebnis nicht dem Pegel 2
entspricht, wird entschieden, daß das Ergebnis dem Pegel 3
entspricht, und das Bremssteuersignal wird in dem
achtzehnten Schritt S18 bereitgestellt. Wenn andererseits
das Ergebnis dem Pegel 1 entspricht, so wird ein
Primäralarmsignal in einem neunzehnten Schritt S19
bereitgestellt. Wenn das Ergebnis dem Pegel 2 entspricht,
wird ein sekundäres Alarmsignal in einem zwanzigsten
Schritt S20 geliefert.
Die Bremssteuerschaltung 124 setzt die Bremsen 105 auf die
Bereitstellung des Bremssteuersignals hin in Betrieb. Die
Alarmsteuerschaltung 123 betätigt den Alarmindikator 104
auf die Bereitstellung des primären Alarmsignals hin. Der
Alarmgeber betreibt den Alarmschallgenerator 103 und den
Alarmindikator 104 simultan auf die Bereitstellung des
sekundären Alarmsignals hin.
Die Betriebsweise dieses Ausführungsbeispiels wird
nachstehend beschrieben. In dem Berechnungsteil 108 der
Entfernungsmeßeinheit 101 beginnt der erste timer 113 mit
der Auszählung der gegebenen Meßzeit TS, und zwar auf die
Sendung des Impulssignals von dem Sende- und Empfangsteil
107 hin, und gleichzeitig beginnt der zweite timer 114 mit
der Zählung. Wenn das reflektierte Signal während der
Zählung des zweiten timers 114 von dem Sende- und
Empfangsteil 107 empfangen wird, liest die Abstands
berechnungseinrichtung 115 die von dem zweiten timer 114
bei jedem Empfang des reflektierten Signals gezählte Zeit
ein und berechnet den Abstand von dem Subjekt-Fahrzeug zu
dem Gegenstand auf der Basis der eingelesenen ausgezählten
Zeit. Die Markierungsspeichereinrichtung 116 verwendet bei
jedem Empfang des reflektierten Signals eine unterschied
liche Kennzeichnung und speichert jede der Kennzeichnungen
in Korrespondenz mit der ausgezählten Zeit, die in der
Abstandsberechnungseinrichtung 115 eingelesen ist. Der
zweite timer 114 und die Markierungsspeichereinrichtung
116 werden darüber hinaus auf das Rücksetzsignal von dem
ersten timer 113 hin mit Ablauf der Meßzeit TS zurück
gesetzt. Wann immer das reflektierte Signal von dem Sende-
und Empfangsteil 107 innerhalb der gegebenen Meßzeit TS
empfangen wird, wird der Abstand von dem Subjekt-Fahrzeug
zu dem Gegenstand auf der Basis der seit Sendung des
Impulssignals abgelaufenen Zeit berechnet und mit einer
individuellen Kennzeichnung gespeichert. Dadurch wird
sichergestellt, daß die Abstände von dem Subjekt-Fahrzeug
zu einer Vielzahl von Gegenständen in Unterscheidung
voneinander berechnet werden können.
Darüber hinaus wird das auf der Basis des vorigen
Gegenstandsdatums vorab geschätzte Gegenstandsdatum mit dem
neu bereitgestellten Gegenstandsdatum verglichen, und es
wird für sämtliche Kennzeichnungen beurteilt, ob sie
denselben Gegenstandsdaten entsprechen bzw. nicht
entsprechen. Das Maß der Abstandsänderung wird von jeder
Kennzeichnung durch Vergleich des letzten Datums mit dem
aktuellen Datum in bezug auf das Gegenstandsdatum
bestimmt, welches als dasselbe Gegenstandsdatum bewertet
wird, und ein derartiges Maß der Abstandsänderung wird
durch den Zyklus TC dividiert, um eine relative
Geschwindigkeit zu erhalten.
Aus diesem Grunde sind nachstehende Vorteile gegenüber dem
Stand der Technik gegeben, bei dem lediglich ein einzelnes
Gegenstandsdatum bei der Einzelübertragung des Impuls
signals erhalten werden kann.
- 1. Falls ein Rauschen oder Störungen aufgrund von
Reflektionen von der Straßenoberfläche und von
Schwebstoffen, aufgeschlämmtem Schmutz oder dergl.
detektiert werden und als objektives Hindernis ein
weiteres Fahrzeug dem Subjekt-Fahrzeug vorausfährt,
wie es in Fig. 12A gezeigt ist, dann können die
Störungen A und B zusammen mit dem vorausfahrenden
Fahrzeug detektiert werden, wie es in Fig. 12B
gezeigt ist.
Die Erkennung des vorausfahrenden Fahrzeugs und die Unterscheidung des vorausfahrenden Fahrzeugs von den Störungen A und B ermöglicht es, die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug bei Unterscheidung von den Störungen A und B kontinuierlich zu detektieren, wodurch die Ursache von fehlerhaften Operationen eliminiert wird. Es sollte beachtet werden, daß die Störung A nur einmal detektiert wird (vgl. Fig. 12B) und die Relativgeschwindigkeit folglich nicht berechnet wird (vgl. Fig. 12C).
Demgegenüber wird bei dem Stand der Technik eine Streuung bezüglich der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug produziert, wie dies in den Fig. 12D und 12E gezeigt ist, und zwar ungeachtet dessen, daß tatsächlich keine Änderung der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug vorliegt. Daher ist es unmöglich, das Verhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs genau zu erfassen, wodurch fehlerhafte Operationen verursacht werden. - 2. Wenn ein weiteres Fahrzeug zwischen dem
vorausfahrenden Fahrzeug und dem Subjekt-Fahrzeug
einschert, wie es in Fig. 13A gezeigt ist, so ist es
möglich, das vorausfahrende Fahrzeug und das
eingescherte Fahrzeug in Unterscheidung voneinander
zu detektieren, wie es in Fig. 13B gezeigt ist. Die
relative Geschwindigkeit zwischen dem vorausfahrenden
Fahrzeug und dem eingescherten Fahrzeug kann
individuell detektiert werden, wie es in Fig. 13C
gezeigt ist. Daher ist es möglich, das jeweilige
Verhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs und des
einscherenden Fahrzeugs genau zu bestimmen, wodurch
Ursachen von fehlerhaften Operationen eliminiert
werden.
Bei dem Stand der Technik ist die Relativgeschwindig keit demgegenüber gestört, wie dies in den Fig. 13D und 13E gezeigt ist. Folglich kann das jeweilige Verhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs und des einscherenden Fahrzeugs nicht genau bestimmt werden, wodurch fehlerhafte Operationen verursacht werden. - 3. Es sei angenommen, daß ein vierrädriges Fahrzeug
einem Motorrad vorausfährt, welches seinerseits dem
Subjekt-Fahrzeug vorausfährt, wie dies in Fig. 14A
gezeigt ist, wobei eine gefährliche Situation in
bezug auf Kollisionen entstehen kann, wenn das
Motorrad an dem vorausfahrenden vierrädrigen Fahrzeug
vorbeifährt, da letzteres seine Geschwindigkeit
vermindert. In diesem Fall werden sowohl das
vorausfahrende vierrädrige Fahrzeug als auch das
Motorrad detektiert, wie dies in Fig. 14B gezeigt
ist. Das vorausfahrende vierrädrige Fahrzeug kann
daher stets als objektiver Gegenstand bzw. objektives
Hindernis ermittelt werden, und zwar ungeachtet des
Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins des
Motorrads.
Bei dem Stand der Technik kann das Vorhandensein des vorausfahrenden vierrädrigen Fahrzeugs dagegen nicht erfaßt werden, bis sich das Motorrad aus seiner Position zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem vorausfahrenden vierrädrigen Fahrzeug entfernt hat, wie dies in Fig. 14C gezeigt ist. Folglich ist es möglich, daß die Bewertung der Möglichkeit einer Kollision zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem vorausfahrenden vierrädrigen Fahrzeug verzögert wird. - 4. Wenn das Subjekt-Fahrzeug in einer Kurve fährt und
Kurvenreflektoren E1 bis ES, etwa in Form von
reflektierenden Straßenrandmarkierungen, vorhanden
sind, so können jeder der Reflektoren E1 bis ES und
ein vorausfahrendes Fahrzeug in Unterscheidung
voneinander detektiert werden, wie dies in Fig. 15B
gezeigt ist. Das Verhalten des vorausfahrenden
Fahrzeugs kann daher bei Unterscheidung von den
Reflektoren E1 bis ES kontinuierlich detektiert
werden.
Bei dem Stand der Technik werden die Reflektoren E1 bis ES demgegenüber sequentiell detektiert, wie dies in Fig. 15D und Fig. 15E gezeigt ist. Folglich kann das Verhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs nicht isoliert detektiert werden. Es besteht ferner die Gefahr einer fehlerhaften Operation aufgrund der Streuungen in bezug auf die Relativgeschwindigkeit.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die im
Detail beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
Gemäß einem Aspekt kann die Erfindung wie folgt
zusammengefaßt werden. Bei der Bestimmung der
Relativgeschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug und
einem objektiven Hindernis wird eine Vielzahl von das
Hindernis betreffenden Hindernisdaten in Zuordnung zu
betreffenden Kennzeichnungen oder Markierungen
gebracht, und ein auf der Basis des vorigen
Hindernisdatums geschätztes Hindernisdatum wird mit
einem neu bereitgestellten Hindernisdatum verglichen,
wodurch beurteilt wird, ob für jede Kennzeichnung
dasselbe Hindernis vorliegt bzw. nicht vorliegt.
Bezüglich der Hindernisdaten, von denen angenommen
wird, daß sie dieselben sind, wird das Maß einer
Abstandsänderung für jede Kennzeichnung bestimmt,
indem das letzte Datum und das aktuelle Datum
miteinander verglichen werden. Der Betrag der
Abstandsänderung wird durch eine Meßzeit dividiert,
um einen Relativgeschwindigkeitswert bereitzustellen.
Rauschdaten bzw. Störungsdaten können daher
eliminiert werden, so daß eine Relativgeschwindigkeit
zwischen einem Subjekt-Fahrzeug und einem
tatsächlichen Hindernis zuverlässig ermittelt werden
kann.
Claims (2)
1. Verfahren zur Abschätzung der Relativgeschwindigkeit
zwischen einem Fahrzeug (V) und einem objektiven Hindernis
(117), wobei das Fahrzeug mit einer Entfernungsmeßeinheit
(32; 101) ausgestattet ist, welche einen Sende- und
Empfangsteil (30) zur Aussendung eines Signals zu dem
objektiven Hindernis hin und zum Empfang eines
reflektierten Signals von dem objektiven Hindernis - sowie
einen Rechnerteil (31; 108) zur Berechnung der Entfernung
zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem objektiven Hindernis
auf der Basis der Zeitdauer zwischen der Sendung und dem
Empfang aufweist,
umfassend die Schritte, daß man
- - eine Vielzahl von mittels der Entfernungsmeßeinheit (32; 101) bereitgestellten, das objektive Hindernis betreffenden Hindernisdaten markiert,
- - ein auf der Basis des vorherigen Hindernisdatums vorab geschätztes Hindernisdatum mit einem neu bereitgestellten Hindernisdatum vergleicht und dadurch beurteilt, ob in bezug auf jede Markierung dasselbe Hindernis vorliegt bzw. nicht vorliegt,
- - das Maß von Entfernungsänderungen in bezug auf jede Markierung bestimmt, indem man das letzte Datum mit dem aktuellen Datum in bezug auf die Hindernisdaten, die als dieselben Hindernisdaten bewertet werden, vergleicht, und
- - einen derartigen Wert der Entfernungsänderung durch einen Meßzeitwert dividiert, um eine Relativgeschwindigkeit zu bestimmten.
2. Verfahren zur Abschätzung der Relativgeschwindigkeit
zwischen einem Fahrzeug und einem objektiven Hindernis nach
Anspruch 1, wobei das zu dem objektiven Hindernis hin
gesendete Signal ein Impulssignal mit vorbestimmter
Signalausdehnung ist und wobei ein das objektive Hindernis
betreffendes Hindernisdatum für jedes reflektierte Signal
berechnet wird, das in einem gegebenen Meßzeitintervall
als Folge einer Einzelübertragung des Impulssignals
empfangen wird, wobei das gegebene Meßzeitintervall so
gewählt ist, daß es kürzer ist, als ein Sendezyklus des
Impulssignals, und wobei das Hindernisdatum markiert - und
das Maß der Entfernungsänderung durch den Sendezyklus bzw.
Übertragungszyklus des Impulssignals dividiert wird, um
eine Relativgeschwindigkeit bereitzustellen.
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