DE10020524A1 - Fahrzeugkollisionswarnsystem - Google Patents

Fahrzeugkollisionswarnsystem

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DE10020524A1
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Withdrawn
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Eiji Yanagi
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Joyson Safety Systems Japan GK
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Abstract

Mit der Erfindung wird ein Fahrzeugkollisionswarnsystem zur Verfügung gestellt, welches folgendes umfaßt: ein Entfernungsmeßmittel oder eine Entfernungsmeßeinrichtung zum Messen einer Entfernung von einem primären Fahrzeug unter bevorzugter Verwendung von Millimeterwellen, Laserstrahlung oder Ultraschallwellen; ein Geschwindigkeitsdetektionsmittel oder eine Geschwindigkeitsdetektionseinrichtung zum Detektieren der Geschwindigkeit des primären Fahrzeugs; ein Berechnungs- oder Abschätzungsmittel oder eine Berechnungs- oder Abschätzungseinrichtung, das oder die Signale von dem Entfernungsmeßmittel oder der Entfernungsmeßeinrichtung und dem Geschwindigkeitsdetektionsmittel oder der Geschwindigkeitsdetektionseinrichtung empfängt und die Möglichkeit einer Kollision mit dem konkreten Hindernis, basierend auf den empfangenen Signalen, berechnet oder abschätzt, und ein Warnmittel oder eine Warneinrichtung, das oder die ein Signal empfängt und einen Alarm aussendet, wenn das Berechnungs- oder Abschätzungsmittel oder die Berechnungs- oder Abschätzungseinrichtung bestimmt, daß die Möglichkeit einer Kollision besteht, worin das Warnmittel oder die Warneinrichtung einen Alarm an ein folgendes Fahrzeug ohne Abwarten der Aktion eines oder des Fahrers des primären Fahrzeugs aussendet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Beurteilen der Möglichkeit einer Kollision mit einem konkreten bzw. ge­ genständlichen Hindernis, das sich vor einem ersten oder pri­ mären Fahrzeug befindet, und daraufhin zum Warnen eines zwei­ ten oder nachfolgenden Fahrzeugs vor einer möglichen Kollisi­ on.
Konventionellerweise sind viele Patentanmeldungen, z. B. die ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nrn. H05-181529 und H08-254577, eingereicht worden, in denen Kollisi­ onsvermeidungssysteme für das Vermeiden einer möglichen Kol­ lision zwischen Fahrzeugen und Kollisionsvoraussagesysteme zum Warnen eines Fahrzeugführers vor einer möglichen Kollisi­ on offenbart sind. Die meisten dieser Anmeldungen offenbaren Systeme zum Beurteilen einer möglichen Kollision mit einem konkreten bzw. gegenständlichen Hindernis, das sich vor einem jeweiligen Fahrzeug befindet, und zum Warnen, um einen Fahr­ zeugführer dahingehend zu drängen, eine korrektive Aktion zum Verhindern der Kollision zu unternehmen.
Hinsichtlich der durch die Erfindung zu lösenden Probleme ist es so, daß alle diese Systeme solche für das automatische Be­ tätigen von Motorbremsen des der Kollisionsgefahr ausgesetz­ ten Fahrzeugs und zum Warnen des Fahrers dieses Fahrzeugs vor einer Notsituation sind. Wenn er gewarnt wird, kann der Fah­ rer das Lenkrad drehen und/oder schnell ein Bremspedal nie­ derdrücken, um so eine Kollisionspräventivaktion auszuführen, und danach kann er Gefahrwarnlampen einschalten, um einen Fahrer eines nachfolgenden Fahrzeugs zu warnen. Demgemäß ist es so, daß sich die Zeit für die Kollisionspräventivaktion des Fahrers des der Kollisionsgefahr ausgesetzten oder primä­ ren Fahrzeugs dahingehend verzögernd auswirkt, daß der Fahrer des folgenden oder sekundären Fahrzeugs der Notsituation wei­ ter vorn relativ spät gewahr wird, so daß der Fahrer des fol­ genden Fahrzeugs manchmal keine Korrektivaktion hinsichtlich der Notbremsung und/oder Notsteuerung des vorhergehenden (der Kollisionsgefahr ausgesetzten oder primären) Fahrzeugs unter­ nehmen kann. Wie erwähnt, besteht, da die Notfallwarnung an das folgende Fahrzeug verzögert wird, selbst dann, wenn eine Kollision zwischen dem primären Fahrzeug und einem vorherge­ henden Fahrzeug, welches beispielsweise das konkrete Hinder­ nis ist, vermieden werden kann, immer noch die Möglichkeit einet Kollision zwischen dem primären Fahrzeug und dem diesem folgenden Fahrzeug.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein solches Problem zu lösen, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere, ein Fahrzeugkollisionswarnsystem zur Verfügung zu stellen, welches die Möglichkeit einer Fahrzeugkollision berechnet bzw. abschätzt und einen Fahrer eines folgenden Fahrzeugs warnt, damit dieser eine Aktion zum Vermeiden einer Kollision ausführt, wenn die Möglichkeit einer Fahrzeugkolli­ sion hoch ist.
Zum Erreichen des obigen Ziels und zum Lösen der vorstehenden Aufgabe umfaßt ein Fahrzeugkollisionswarnsystem gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung folgendes: ein Ent­ fernungsmeßmittel bzw. eine Entfernungsmeßeinrichtung zum Messen einer Entfernung von einem primären Fahrzeug zu einem konkreten Hindernis vor dem primären Fahrzeug unter Verwen­ dung von Millimeterwellen, Laserstrahlung oder Ultraschall­ wellen; ein Geschwindigkeitsdetektionsmittel bzw. eine Ge­ schwindigkeitsdetektionseinrichtung zum Detektieren der Ge­ schwindigkeit des primären Fahrzeugs; ein Berechnungs- oder Abschätzungsmittel bzw. eine Berechnungs- oder Abschätzungs­ einrichtung, welches bzw. welche Signale von dem Entfernungs­ meßmittel bzw. der Entfernungsmeßeinrichtung und dem Ge­ schwindigkeitsdetektionsmittel bzw. der Geschwindigkeitsde­ tektionseinrichtung empfängt und die Möglichkeit einer Kolli­ sion mit dem konkreten Hindernis, basierend auf den empfange­ nen Signalen berechnet bzw. abschätzt; und ein Warnmittel bzw. eine Warneinrichtung, das bzw. die ein Signal empfängt und einen Alarm ausgibt, wenn das Berechnungs- bzw. Abschät­ zungsmittel oder die Berechnungs- bzw. Abschätzungseinrich­ tung feststellt, daß die Möglichkeit einer Kollision besteht, worin das Warnmittel bzw. die Warneinrichtung einen Alarm an ein folgendes Fahrzeug ohne Abwarten der Aktion eines oder des Fahrers des primären Fahrzeugs ausgibt.
Wenn berechnet bzw. abgeschätzt wird, daß die Möglichkeit ei­ ner Kollision des primären Fahrzeugs hoch ist, wird das nach­ folgende Fahrzeug automatisch gewarnt, wodurch das nachfol­ gende Fahrzeug die Aktion des primären Fahrzeugs in Betracht ziehen kann, um sich im Sinne der Vermeidung einer Kollision zu verhalten. Diese Warnaktion kann ohne Unterbrechung der Aktion des Fahrers des primären Fahrzeugs, wie beispielsweise einer Notbremsung und/oder einer Notsteuerung, stattfinden.
In der vorliegenden Erfindung ist der Alarm an das folgende Fahrzeug vorzugsweise wenigstens einer der folgenden: Auf­ leuchten einer Stopplampe des primären Fahrzeugs, Aufleuchten einer Gefahrlampe des primären Fahrzeugs, Warnen durch Radio- bzw. Hochfrequenzverbindung mit dem folgenden Fahrzeug, Sen­ den eines Signals an das folgende Fahrzeug zur Erhöhung der Spannung an einem Sitzgurt des folgenden Fahrzeugs und/oder Senden eines Signals an das folgende Fahrzeug zum automati­ schen Bremsen des folgenden Fahrzeugs.
Daher kann der Fahrer des folgenden Fahrzeugs sicher dazu ge­ bracht werden, zu bemerken, daß sich das primäre Fahrzeug in einem Notfall befindet.
Weiter kann das Niveau des genannten Alarms entsprechend dem Grad der Möglichkeit einer Kollision, welcher durch das ge­ nannte Berechnungs- bzw. Abschätzungsmittel berechnet bzw. abgeschätzt worden ist, gewählt sein bzw. werden.
In diesem Falle gibt das genannte Warnmittel bzw. die genann­ te Warneinrichtung dann, wenn berechnet bzw. abgeschätzt wird, daß die Möglichkeit einer Kollision mittleren Grades ist, einen Alarm eines ersten Niveaus aus, der vorzugsweise Signale zum Aufleuchten der Stopplampe und/oder zum Warnen durch Radio- bzw. Hochfrequenzverbindung umfaßt, und wenn ab­ geschätzt bzw. berechnet wird, daß die Möglichkeit einer Kol­ lision hoch ist, gibt das Warnmittel vorzugsweise einen Alarm eines zweiten Niveaus aus, der bevorzugt Signale für das Auf­ leuchten der Stopplampe und/oder der Gefahrlampe und/oder für das Warnen durch Radio- bzw. Hochfrequenzverbindung umfaßt.
Der Fahrer des folgenden Fahrzeugs kann, insbesondere durch die vorstehende Abstufung, den Grad der Gefahr des primären Fahrzeugs erfahren.
Weiterhin kann dann, wenn das folgende Fahrzeug einen Alarm von dem primären Fahrzeug erhält, ein Insasse des folgenden Fahrzeugs zum Bemerken desselben gebracht werden, indem die Spannung am Sitzgurt leicht erhöht wird, und zwar vorzugswei­ se im Fall einer mittleren Möglichkeit einer Kollision, oder durch signifikantes Erhöhen der Spannung am Sitzgurt im Fall einer hohen Möglichkeit der Kollision.
Der Insasse kann zum Bemerken des Gefahrenzustands gebracht werden, indem die Spannung des Sitzgurts leicht oder signifi­ kant erhöht wird, so daß dadurch der Insasse, verglichen mit der Art der Verwendung von Tönen oder Lichtzeichen, sicher und früh gewarnt wird.
Es sei darauf hingewiesen, daß aus Abkürzungsgründen die Be­ griffe "Einheit" sowie "Mittel" und "Einrichtung" auch syno­ nym gebraucht werden, so daß jeder diese Betriffe den anderen mit umfaßt.
Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Er­ findung seien nachfolgend anhand einiger besonders bevorzug­ ter Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher beschrieben und erläutert; es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm, das ein Fahrzeugkollisionswarn­ system gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm für das Beurteilen bzw. Abschät­ zen der Möglichkeit einer Kollision in Schritten, die in einer Steuer- bzw. Signalverarbeitungsein­ heit ausgeführt werden;
Fig. 3 eine Ansicht, welche ein Fahrzeugkollisionswarnsy­ stem gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel der Schritte zum Verarbeiten von Warnsignalen in der Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit des Fahrzeugkolli­ sionswarnsystems der Fig. 3 zeigt;
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm, welches ein anderes Beispiel von Schritten für die Verarbeitung von Warnsignalen in der Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit des Fahrzeugkollisionswarnsystems der Fig. 3 veran­ schaulicht; und
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm, das ein noch anderes Beispiel von Schritten zur Verarbeitung von Warnsignalen in der Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit des Fahrzeugkollisionswarnsystems der Fig. 3 zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von besonders be­ vorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die bei­ gefügten Zeichnungen beschrieben und in ihrer Funktions- und Aufbauweise erläutert.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, welches ein Fahrzeugkollisi­ onswarnsystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das Fahrzeugkollisionswarnsystem 1 umfaßt eine Entfernungsde­ tektionseinheit 10, eine Antriebs- bzw. Fahrzustandsdetekti­ onseinheit 20, eine Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit 30 und eine Warneinheit 40.
Information, die von der Entfernungsdetektionseinheit 10 und der Antriebs- bzw. Fahrzustandsdetektionseinheit 20 eingege­ ben wird, wird zu der Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit 30 übertragen, wo sie zur Abschätzung bzw. Berechnung der Möglichkeit einer Kollision verarbeitet wird. Wenn bestimmt wird, daß eine Möglichkeit einer Kollision besteht, wird eine Warnung von der Warnsignaleinheit 40 an das folgende Fahrzeug ausgesandt.
Die Warnsignaleinheit 40 umfaßt einen Alarm 41, eine Stopp­ lampe 42 und eine Gefahrwarnlampe 43, die auf der Rückseite des Fahrzeugs angeordnet sind. Der Alarm 41 kann ein Laut­ sprecher sein, welcher Warntöne oder -botschaften für das In­ formieren eines Fahrers eines folgenden Fahrzeugs über die Möglichkeit einer Kollision aussendet. Wenn die Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit 30 berechnet bzw. abschätzt, daß die Möglichkeit einer Kollision mittleren Grades ist, wird ein erster Alarm ausgesandt, der das Aussenden von Warntönen und das Aufleuchten der Stopplampe bzw. des ersten Stopp­ lichts umfaßt. Wenn dagegen die Steuer- bzw. Signalverarbei­ tungseinheit 30 berechnet bzw. abschätzt, daß die Möglichkeit einer Kollision hoch ist, wird ein zweiter Alarm ausgesendet, der das Aussenden von Warntönen und das Aufleuchten der Stopplampe bzw. des Stopplichts 42 sowie der Gefahrwarnlampe 43 umfaßt.
Anstelle des Lautsprechers kann bei der Verwendung eines Ra­ dio- bzw. Hochfrequenzverbindungsmittels bzw. -systems zwi­ schen den Fahrzeugen oder eines Mittels bzw. Systems gegen­ seitiger Verbindung zwischen Navigationssystemen ein Laut­ sprecher innerhalb der Fahrzeugkabine des folgenden Fahrzeugs dahingehend gesteuert werden, daß dieser Warntöne aussendet, und/ oder ein Display des Navigationssystems wird dahingehend gesteuert, daß es "Warnung" oder "Auffahr-Gefahr" anzeigt.
Die Antriebs- bzw. Fahrzustandsdetektionseinheit 20 umfaßt einen Geschwindigkeitssensor 21, einen Beschleunigungssensor 22, einen Schwankungs- bzw. Kursabweichungssensor 23 und ei­ nen Lenkwinkelsensor 24. Information über die Geschwindig­ keit, die durch den Geschwindigkeitssensor 21 detektiert wird, wird der Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit 30 zu­ geführt. Die Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit 30 hat eine Berechnungsschaltung 31, worin die detektierte Geschwin­ digkeit mit einem Schwellwert (z. B. 10 km/h) verglichen wird. Wenn die detektierte Geschwindigkeit den Schwellwert über­ schreitet, gibt die Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit 30 einen Befehl zum Detektieren der Entfernung an die Entfer­ nungsdetektionseinheit 10 aus.
Die Entfernungsdetektionseinheit 10 umfaßt eine Laserdioden­ anordnung bzw. -gruppierung 11 (LD-Anordnung) zum Detektieren der Entfernung zwischen dem primären Fahrzeug und einem ge­ genständlichen Hindernis vor dem primären Fahrzeug. Die LD- Anordnung 11 sendet Laserstrahlen vom Impulstyp in der Rich­ tung von dem primären Fahrzeug zu dem Hindernis aus. Eine Photodiode 12 (abgekürzt als PD bezeichnet) empfängt von dem Hindernis reflektierte Strahlen. Der Relativabstand wird aus der Reflexions- oder Reaktionszeit berechnet und erhalten.
Der Relativabstand kann unter Verwendung von Millimeterwellen oder Ultraschallwellen gemessen werden.
Die Abstandsdetektionseinheit 10 umfaßt außerdem eine An­ triebsimpulsausgabeschaltung 13, welche ein Erregungssignal an die LD-Anordnung 11 ausgibt, wenn der Befehl zum Detektie­ ren des Abstands von der Steuer- bzw. Signalverarbeitungsein­ heit 30 eingegeben wird. Die LD-Anordnung 11 strahlt Laser­ strahlen über lichtemittierende Linsen 14 sequentiell bzw. aufeinanderfolgend gemäß dem Antriebsimpuls aus. Die LD-An­ ordnung 11 ist aus einer LD-L, LD-C und LD-R zusammengesetzt. Hinsichtlich des primären Fahrzeugs ist die LD-L an der Vor­ derseite links positioniert, die LD-C ist an der Vorderseite mittig positioniert und die LD-R ist an der Vorderseite rechts positioniert. Daher ist die LD-L dazu geeignet, ein Fahrzeug zu detektieren, welches das primäre Fahrzeug vor demselben von der linksseitigen Fahrbahn her schneidet, die LD-C ist dazu geeignet, ein vorhergehendes Fahrzeug oder Hin­ dernis zu detektieren, und die LD-R ist dazu geeignet, ein Fahrzeug zu detektieren, welches das primäre Fahrzeug vorn von der rechtsseitigen Fahrbahn her schneidet.
Die Laserstrahlen von den jeweiligen LDs kollidieren mit den Hindernissen und werden von den Hindernissen reflektiert und durch die PD12 über eine Lichtempfangslinse 15 empfangen. Die empfangenen Strahlen werden durch einen Verstärker 16 ver­ stärkt. Die verstärkten Signale umfassen unerwünschte Signa­ le, die z. B. von einer nahen Straßenoberfläche, welche eine andere als das aktuelle Hindernis ist, reflektiert werden, so daß Signale, die von dem Hindernis reflektiert werden, aus dem verstärkten Signal durch einen Komparator bzw. eine Ver­ gleichseinrichtung 17 ausgewählt werden, wodurch nur ein Hin­ dernisdetektionsimpulssignal ausgegeben wird.
Das Hindernisdetektionsimpulssignal wird in einen Zähler 18 eingegeben. Außerdem wird in den Zähler 18 ein Taktimpuls­ signal von einer Bezugsimpulsausgabeschaltung 19 eingegeben. Der Zähler 18 zählt die Anzahl der Taktimpulssignale von der Anstiegszeit des Antriebsimpulses der LD-Anordnung 11 bis zur Anstiegszeit des Hindernisdetektionsimpulses. Das heißt, eine Zeitdauer, die von dem Zeitpunkt aus, an dem die LD-Anordnung 11 Laserstrahlen ausstrahlt, bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Laserstrahlen empfangen werden, geht, wird durch die Taktim­ pulse gezählt und berechnet. Aus der berechneten Zeitdauer und der Geschwindigkeit des Lichts kann die Information über die Entfernung R zwischen der LD und dem Hindernis erhalten werden. Die Entfernungsinformation R wird zu der Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit 30 übertragen.
Fig. 2 ist ein Ablaufdiagramm, das die Schritte zum Berech­ nen bzw. Abschätzen der Möglichkeit einer Kollision in der Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit veranschaulicht.
Zunächst wird bei S10 der Entfernungsdetektionsbefehl zu der Entfernungsdetektionseinheit gesendet. Gemäß diesem Befehl werden die Entfernungsinformation R zwischen dem primären Fahrzeug und dem Hindernis, die durch die Entfernungsdetekti­ onseinheit detektiert worden ist, und die Geschwindigkeit Vf des primären Fahrzeugs, die durch den Geschwindigkeitssensor der Antriebs- bzw. Fahrzustandsdetektionseinheit detektiert worden ist, bei S11 gelesen.
Die Berechnung bzw. Abschätzung der Möglichkeit einer Kolli­ sion mit dem Hindernis wird gemäß einer vorausgesagten Kolli­ sionszeit ausgeführt, die erhalten wird durch die Geschwin­ digkeit des primären Fahrzeugs und die Relativentfernung zwi­ schen dem Hindernis und dem primären Fahrzeug. Das heißt, aus der Geschwindigkeit Vf des primären Fahrzeugs und der Relati­ ventfernung R zwischen dem Hindernis (z. B. voraus befindli­ ches Fahrzeug) und dem primären Fahrzeug wird eine vorausge­ sagte Kollisionszeit T = R/Vf erhalten. Wenn die erhaltene vor­ ausgesagte Kollisionszeit T länger als eine vorbestimmte Zeit T1 ist, kann der Fahrer die mögliche Kollision vermeiden, oh­ ne eine spezielle Aktion, wie Notbremsung und/oder Notlen­ kung, zu unternehmen. In diesem Fall wird berechnet bzw. ab­ geschätzt, daß die Möglichkeit einer Kollision niedrig ist. Wenn die Zeit T länger eine vorbestimmte Zeit T2(<T1) ist, ist eine gewisse bzw. irgendeine Notfalloperation bzw. -maß­ nahme für das Vermeiden der möglichen Kollision erforderlich. In diesem Fall wird berechnet bzw. abgeschätzt, daß die Mög­ lichkeit einer Kollision eine mittlere ist. Wenn die Zeit T kürzer als die vorbestimmte Zeit T2 ist, ist eine schnelle Notfalloperation bzw. -maßnahme erforderlich, weil nur wenig Zeit vor der Kollision vorhanden ist. In diesem Fall wird be­ rechnet bzw. abgeschätzt, daß die Möglichkeit der Kollision hoch ist. T1, T2 werden entsprechend einem Fahrzeugmodell des mit diesem Warnsystem versehenen Fahrzeugs bestimmt.
Daher wird bei S12 die vorgesagte Kollisionszeit T = R/Vf aus der Geschwindigkeit Vf des primären Fahrzeugs und der Relati­ ventfernung R zwischen dem Hindernis (z. B. voraus befindli­ ches Fahrzeug) und dem primären Fahrzeug erhalten. Bei S13 wird die vorausgesagte Kollisionszeit T mit der vorbestimmten Zeit T1 verglichen. Wenn die Zeit T länger als die Zeit T1 ist, schreitet das Verfahren zu S14 fort, wo berechnet bzw. abgeschätzt wird, daß die Möglichkeit der Kollision niedrig ist. Wenn die Zeit T kürzer als die Zeit T1 bei S13 ist, schreitet das Verfahren zu S15 fort, wo die Zeit T mit der vorbestimmten Zeit T2 verglichen wird, worin T1 größer T2 gilt (T1<T2). Wenn die Zeit T länger als die Zeit T2 ist, schreitet das Verfahren zu S16 fort, wo berechnet bzw. abgeschätzt wird, daß die Möglichkeit einer Kollision eine mittlere ist. Dann schreitet das Verfahren zu S17 fort, wo der erste Alarm ausgesandt wird. Wenn die Zeit T kürzer als die Zeit T2 in S15 ist, schreitet das Verfahren zu S18 fort, wo berechnet bzw. abgeschätzt wird, daß die Möglichkeit einer Kollision hoch ist. Dann schreitet das Verfahren zu S19 fort, wo der zweite Alarm ausgesandt wird.
Der Alarm wird kontinuierlich ausgesandt, bis die vorausge­ sagte Kollisionszeit T länger als die Zeit T1 durch Erhöhung der Relativentfernung R oder Herabsetzung der Fahrzeugge­ schwindigkeit Vf wird. Wenn die Zeit T länger als die Zeit T1 wird, wird der Alarm beendet.
Wenn, basierend auf Information, die von dem Schwankungs- bzw. Kursabweichungssensor 23 oder dem Lenkwinkelsensor 24 eingegeben wird, bestimmt wird, daß die Kollision genügend durch eine Lenkoperation vermieden werden kann, wird berech­ net bzw. abgeschätzt, daß die Möglichkeit einer Kollision niedrig ist.
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die ein Fahrzeugkolli­ sionswarnsystem gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das Fahrzeugkollisionswarnsystem hat eine Warn- bzw. Vorwar­ neinheit, welche einen Sender 51 vom Radio- bzw. Hochfre­ quenztyp zum Aussenden eines Warnsignals an das folgende Fahrzeug und einen Empfänger 53 zum Empfangen des ausgesand­ ten Warnsignals umfaßt. Das von dem Empfänger 53 empfangene Warnsignal wird zu einer automatischen Steuer- bzw. Regelein­ richtung 55 übertragen, die eine Sitzgurtsteuer- bzw. -regel­ einrichtung 57 und eine Bremssteuer- bzw. -regeleinrichtung 58 umfaßt. Die Sitzgurtsteuer- bzw. -regeleinrichtung 57 steuert bzw. regelt das Drehmoment eines Motors 59 einer Sitzgurteinzieheinrichtung. Die Bremssteuer- bzw. -regel­ einrichtung 58 gibt automatisch einen Befehl zum Bremsen aus.
In einem fahrenden Fahrzeug A wird, wenn die Möglichkeit ei­ ner Kollision durch die Steuer- bzw. Signalverarbeitungsein­ heit berechnet bzw. abgeschätzt wird, ein Befehl zum Aussen­ den eines ersten Alarms oder eines zweiten Alarms von dem Sender 51 entsprechend dem Grad der Möglichkeit einer Kolli­ sion ausgegeben. Der ausgegebene Befehl wird von dem Empfän­ ger 53 über eine Antenne des nachfolgenden Fahrzeugs B emp­ fangen und wird dann zu der automatischen Steuer- bzw. Regel­ einrichtung 55 übertragen. Die automatische Steuer- bzw. Re­ geleinrichtung 55 reguliert das Drehmoment des Motors 59 der Sitzgurteinzieheinrichtung in zwei Stufen. Es sollte bemerkt werden, daß das Drehmoment auch in einer Stufe oder drei Stu­ fen oder mehr Stufen reguliert werden kann, oder daß es line­ ar ohne Stufen oder nach einer sonstigen Kennlinie reguliert werden kann.
Wenn der erste Alarm entsprechend der Berechnung bzw. Ab­ schätzung einer mittleren Möglichkeit einer Kollision durch das Fahrzeug A ausgegeben und von dem nachfolgenden Fahrzeug B empfangen wird, gibt die Sitzgurtsteuer- bzw. -regelein­ richtung 57 der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 55 des Fahr­ zeugs B einen Befehl zur Beaufschlagung mit einem ersten Drehmoment bzw. zur Anwendung eines ersten Drehmoments an den Motor 57 aus. Wenn der zweite Alarm entsprechend der Berech­ nung bzw. Abschätzung, daß eine hohe Möglichkeit einer Kolli­ sion besteht, ausgegeben und durch das folgende Fahrzeug B empfangen wird, gibt die Sitzgurtsteuer- bzw. -regeleinrich­ tung 57 einen Befehl zum Beaufschlagen mit einem zweiten Drehmoment bzw. zum Anwenden eines zweiten Drehmoments an den Motor 59 aus und/oder die Bremssteuer- bzw. -regeleinrichtung 58 empfängt einen Befehl zum automatischen Bremsen des Fahr­ zeugs.
Das erste Drehmoment ist auf einen solchen Wert eingestellt, daß eine etwas große Spannung auf einen Sitzgurt 61 angewandt wird, so daß der mit diesem Sitzgurt 61 versehene Insasse mit einer gewissen Zurückhaltungskraft beaufschlagt wird, wodurch der Insasse bemerkt, daß sich das Fahrzeug einem Notfallzu­ stand nahe befindet bzw. annähert. Das zweite Drehmoment ist auf einen solchen Wert festgesetzt, daß eine große Spannung auf den Sitzgurt 61 angewandt wird, so daß der betreffende Insasse mit einer großen Zurückhaltungskraft beaufschlagt wird, wodurch der Insasse bemerkt, daß sich das Fahrzeug in einer Notfallsituation befindet.
Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel von Schrit­ ten zur Verarbeitung von Warnsignalen in der Steuer- bzw. Si­ gnalverarbeitungseinheit des Fahrzeugkollisionswarnsystems der Fig. 3 veranschaulicht.
Zunächst wird bei S20 beurteilt, ob irgendein Warn- bzw. Vor­ warnsignal durch den Empfänger empfangen worden ist. Wenn das Warn- bzw. Vorwarnsignal durch den Empfänger empfangen worden ist, schreitet das Verfahren zu S21 fort, wo die Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit beurteilt, ob das Warn- bzw. Vor­ warnsignal der erste oder ein erster Alarm ist. In dem Fall des oder eines ersten Alarms schreitet das Verfahren zu S22 fort, wo die Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit der Sitzgurtsteuer- bzw. -regeleinrichtung 57 der automatischen Steuer- bzw. Regeleinrichtung 55 befiehlt, das erste Drehmo­ ment zu entwickeln bzw. hervorzubringen. Gemäß diesem Befehl bringt die Sitzgurtsteuer- bzw. -regeleinrichtung 57 das er­ ste Drehmoment hervor, um die Sitzgurtspannung zum Warnen bzw. Vorwarnen des betreffenden Insassen ein wenig zu erhö­ hen. Dieses Drehmoment wird kontinuierlich entwickelt bzw. hervorgebracht, bis der Alarm bei S24 aufgehoben wird.
Wenn beurteilt wird, daß das Warn- bzw. Vorwarnsignal nicht der erste oder ein erster Alarm ist, was bei S21 geschieht, schreitet das Verfahren zu S26 fort, wo die Steuer- bzw. Si­ gnalverarbeitungseinheit bestimmt, daß das Warn- bzw. Vor­ warnsignal der zweite oder ein zweiter Alarm ist. In diesem Falle befiehlt die Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit bei S27 der Sitzgurtsteuer- bzw. -regeleinrichtung 57 der au­ tomatischen Steuer- bzw. Regeleinrichtung 55, das zweite bzw. ein zweites Drehmoment zu entwickeln bzw. hervorzubringen. Gemäß diesem Befehl entwickelt die Sitzgurtsteuer- bzw. -re­ geleinrichtung 57 das zweite Drehmoment, um die Sitzgurtspan­ nung zum Warnen des Insassen signifikant zu erhöhen. Dieses Drehmoment wird kontinuierlich entwickelt bzw. hervorge­ bracht, bis der Alarm bei S24 aufgehoben wird.
Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein anderes Beispiel von Schritten zum Verarbeiten von Warnsignalen in der Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit des Fahrzeugkollisionswarnsy­ stems der Fig. 3 zeigt.
Zunächst wird bei S30 beurteilt, ob irgendein Warnsignal von dem Empfänger empfangen wird. Wenn ein Warnsignal von dem Empfänger empfangen wird, schreitet das Verfahren zu S31 fort, wo die Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit beur­ teilt, ob das Warnsignal der erste oder ein erster Alarm ist. In dem Fall des oder eines ersten Alarms schreitet das Ver­ fahren zu S32 fort, wo die Steuer- bzw. Signalverarbeitungs­ einheit der Sitzgurtsteuer- bzw. -regeleinrichtung 57 der au­ tomatischen Steuer- bzw. -regeleinrichtung 55 befiehlt, das erste oder ein erstes Drehmoment zu entwickeln. Gemäß diesem Befehl entwickelt die Sitzgurtsteuer- bzw. -regeleinrichtung 57 das erste Drehmoment, um die Sitzgurtspannung zum Warnen des betreffenden Insassen ein wenig zu erhöhen. Dieses Drehmoment wird kontinuierlich entwickelt bzw. hervorge­ bracht, bis der Alarm bei S34 aufgehoben wird.
Wenn bei S31 beurteilt wird, daß das Warnsignal nicht ein er­ ster oder der erste Alarm ist, schreitet das Verfahren zu S36 fort, wo bestimmt wird, daß das Warnsignal ein zweiter oder der zweite Alarm ist. In diesem Fall befiehlt bei S37 die Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit der Bremssteuer- bzw. -regeleinrichtung 58 der automatischen Steuer- bzw. Regelein­ richtung 55, einen Befehl für die Betätigung der Bremsen aus­ zugeben. Gemäß diesem Befehl betätigt die Bremssteuer- bzw. -regeleinrichtung 58 die Bremsen bei S38, um das Fahrzeug zu verzögern, so daß dadurch die Entfernung zwischen den Fahr­ zeugen gehalten wird. Dieser Befehl wird kontinuierlich aus­ gegeben, bis der Alarm bei S34 aufgehoben wird.
Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das ein noch anderes Beispiel von Schritten für die Verarbeitung von Warnsignalen in der Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit des Fahrzeugkollisi­ onswarnsystems der Fig. 3 veranschaulicht.
In diesem Beispiel umfaßt die Bremssteuer- bzw. -regelein­ richtung 58 der automatischen Steuer- bzw. Regeleinrichtung 55 eine Auto- bzw. Selbstfahreinrichtung 63 und eine Brem­ seinrichtung 64 zum Vorsehen einer zweistufigen Bremsaktion. Das heißt, wenn das folgende Fahrzeug den oder einen ersten Alarm während des Fahrens empfängt, wird die Auto- bzw. Selbstfahraktion (Beschleunigung) durch die Auto- bzw. Selbstfahreinrichtung 63 aufgehoben, und eine Verzögerung G einer ersten Stufe wird auf dem Fahrzeug entwickelt. Wenn das nachfolgende Fahrzeug einen oder den zweiten Alarm empfängt, befiehlt die Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit die Bremseinrichtung 64, eine Bremsaktion zum automatischen Brem­ sen des Fahrzeugs auszuführen, und es wird eine größere Ver­ zögerung G entwickelt. An diesem Punkt ist die Verzögerung G, welche durch das Aufheben der Selbstfahraktion entwickelt wird, kleiner als die Verzögerung G, welche durch die Brem­ seinrichtung entwickelt wird.
Zunächst wird bei S40 beurteilt, ob irgendein Warnsignal durch den Empfänger empfangen wird. Wenn das Warnsignal durch den Empfänger empfangen wird, schreitet das Verfahren zu S41 fort, wo die Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit beur­ teilt, ob das Warnsignal ein erster oder der erste Alarm ist. In dem Fall des ersten Alarms schreitet das Verfahren zu S42 fort, wo die Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit der Bremssteuer- bzw. -regeleinrichtung 58 der automatischen Steuer- bzw. Regeleinrichtung 55 befiehlt, das Einstellen der Auto- bzw. Selbstfahraktion aufzuheben. Gemäß diesem Befehl wird das Fahrzeug verzögert, um die Entfernung von dem vor­ hergehenden Fahrzeug zu halten. Diese Aufhebung des Selbst­ fahrens wird kontinuierlich gehalten, bis der Alarm bei S44 aufgehoben wird. Alternativ kann, wenn die Entfernung zwi­ schen den Fahrzeugen für die Sicherheit lang genug wird, die Auto- bzw. Selbstfahraktion wieder eingestellt bzw. -ge­ schaltet werden.
Wenn beurteilt wird, daß das Warnsignal nicht ein erster bzw. der erste Alarm ist, was bei S41 geschieht, schreitet das Verfahren weiter zu S46, wo bestimmt wird, daß das Warnsignal ein zweiter oder der zweite Alarm ist. In diesem Fall be­ fiehlt bei S47 die Steuer- bzw. Signalverarbeitungseinheit der Bremssteuer- bzw. Regeleinheit 58 der automatischen Steu­ er- bzw. Regeleinrichtung 55, einen Befehl für die Betätigung der Bremsen auszugeben. Gemäß diesem Befehl betätigt die Bremseinrichtung 64 bei S48 die Bremsen, um das Fahrzeug zu verzögern, so daß das Fahrzeug dadurch schnell verzögert wird. Dieser Befehl wird kontinuierlich ausgegeben, bis der Alarm bei S44 aufgehoben wird.
Als ein alternatives Beispiel wird in dem Ablaufdiagramm, das in Fig. 4 gezeigt ist, die Auto- bzw. Selbstfahraktion auf­ gehoben, nachdem ein erstes bzw. das erste Drehmoment bei S23 entwickelt worden ist, um eine Verzögerung G zu entwickeln. Außerdem wird, nachdem das zweite Drehmoment S28 entwickelt worden ist, die Bremsaktion zum Betätigen der Bremsen befoh­ len.
Obwohl die Möglichkeit einer Kollision in den obigen Ausfüh­ rungsformen aus der vorausgesagten Kollisionszeit berechnet bzw. abgeschätzt wird, kann die Möglichkeit einer Kollision auch durch Vergleichen der Entfernung von dem voraus befind­ lichen Hindernis, z. B. einem Fahrzeug, und der vorausgesagten Entfernung, die zum Anhalten des Fahrzeugs erforderlich ist, welche aus der durch den Beschleunigungssensor 22 detektier­ ten Beschleunigung berechnet bzw. abgeschätzt werden kann, berechnet bzw. abgeschätzt werden.
Wie aus der obigen Beschreibung erkennbar ist, stellt die vorliegende Erfindung ein Fahrzeugkollisionswarnsystem zur Verfügung, welches die Möglichkeit einer Kollision eines pri­ mären Fahrzeugs berechnet bzw. abschätzt, und welches, wenn die Möglichkeit hoch ist, das nachfolgende Fahrzeug darüber informiert, daß das primäre Fahrzeug beginnt, eine Aktion zum Vermeiden eines Unfalls zu unternehmen. Daher wird die Mög­ lichkeit einer Kollision mit einem voraus befindlichen Fahr­ zeug oder sonstigen Hindernis in dem primären Fahrzeug vor­ ausgesagt, und das nachfolgende Fahrzeug wird frühestmöglich darüber informiert, daß das primäre Fahrzeug beginnt, eine Aktion zur Vermeidung eines Unfalls zu unternehmen, so daß infolgedessen das nachfolgende Fahrzeug den Fahr- bzw. An­ triebszustand des vorausgehenden Fahrzeugs in Betracht ziehen kann, zm sich so zu verhalten, daß eine Kollision möglichst vermieden wird.

Claims (5)

1. Fahrzeugkollisionswarnsystem, umfassend:
ein Entfernungsmeßmittel oder eine Entfernungsmeßein­ richtung (10) zum Messen einer Entfernung von einem primären Fahrzeug (A) zu einem konkreten Hindernis (C) vor dem primä­ ren Fahrzeug (A) unter bevorzugter Verwendung von Millimeter­ wellen, Laserstrahlung oder Ultraschallwellen;
ein Geschwindigkeitsdetektionsmittel oder eine Geschwin­ digkeitsdetektionseinrichtung (21) zum Detektieren der Ge­ schwindigkeit des primären Fahrzeugs (A);
ein Berechnungs- oder Abschätzungsmittel oder eine Be­ rechnungs- oder Abschätzungseinrichtung (31), das oder die Signale von dem Entfernungsmeßmittel oder der Entfernungs­ meßeinrichtung (10) und dem Geschwindigkeitsdetektionsmittel oder der Geschwindigkeitsdetektionseinrichtung (21) empfängt und die Möglichkeit einer Kollision mit dem konkreten Hinder­ nis (C), basierend auf den empfangenen Signalen, berechnet oder abschätzt; und/und
ein Warnmittel oder eine Warneinrichtung (40), das oder die ein Signal empfängt und einen Alarm aussendet, wenn das Berechnungs- oder Abschätzungsmittel oder die Berechnungs- oder Abschätzungseinrichtung (31) bestimmt, daß die Möglich­ keit einer Kollision besteht, worin
das Warnmittel oder die Warneinrichtung (40) einen Alarm an ein folgendes Fahrzeug (B) ohne Abwarten der Aktion eines oder des Fahrers des primären Fahrzeugs (A) aussendet.
2. Fahrzeugkollisionswarnsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Alarm an das folgende Fahrzeug (B) wenigstens einer der folgenden Alarme ist: Auf­ leuchten einer Stopplampe (42) des primären Fahrzeugs (A), Aufleuchten einer Gefahrlampe oder Gefahrwarnlampe (43) des primären Fahrzeugs (A), Warnen durch Radio- oder Hochfre­ quenzkommunikation mit dem folgenden Fahrzeug (B), Senden ei­ nes Signals an das folgende Fahrzeug (B) zum Erhöhen der Spannung an einem Sitzgurt (61) des folgenden Fahrzeugs (B) und/oder Senden eines Signals an das folgende Fahrzeug (B) zum automatischen Bremsen des folgenden Fahrzeugs (B).
3. Fahrzeugkollisionswarnsystem nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Niveau des Alarms entsprechend dem Grad der Möglichkeit einer Kollision ausgewählt ist, die durch das Berechnungs- oder Abschätzungs­ mittel oder die Berechnungs- oder Abschätzungseinrichtung (31) berechnet oder abgeschätzt wird.
4. Fahrzeugkollisionswarnsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn berechnet oder abgeschätzt wird, daß die Möglichkeit einer Kollision eine mittlere ist, das Warnmittel oder die Warneinrichtung (40) einen Alarm ersten Niveaus aussendet, der vorzugsweise Signa­ le zum Aufleuchten der Stopplampe (42) und/oder zum Warnen durch Radio oder Hochfrequenzkommunikation umfaßt, sowie wenn berechnet oder abgeschätzt wird, daß die Möglich­ keit einer Kollision hoch ist, das Warnmittel oder die Warn­ einrichtung (40) einen Alarm zweiten Niveaus aussendet, der vorzugsweise Signale zum Aufleuchten der Stopplampe (42) und/oder der Gefahrlampe oder Gefahrwarnlampe (43) und/oder zum Warnen durch Radio oder Hochfrequenzkommunikation umfaßt.
5. Fahrzeugkollisionswarnsystem, umfassend:
ein Entfernungsmeßmittel oder eine Entfernungsmeßein­ richtung (10) zum Messen einer Entfernung von einem primären Fahrzeug (A) zu einem konkreten Hindernis (C) vor dem primä­ ren Fahrzeug (A), bevorzugt unter Verwendung von Millimeter­ wellen, Laserstrahlung oder Ultraschallwellen;
ein Geschwindigkeitsdetektionsmittel oder eine Geschwin­ digkeitsdetektionseinrichtung (21) zum Detektieren der Ge­ schwindigkeit des primären Fahrzeugs (A);
ein Berechnungs- oder Abschätzungsmittel oder eine Be­ rechnungs- oder Abschätzungseinrichtung (31), das oder die Signale von dem Entfernungsmeßmittel oder der Entfernungs­ meßeinrichtung (10) und von dem Geschwindigkeitsdetektions­ mittel oder der Geschwindigkeitsdetektionseinrichtung (21) empfängt und die Möglichkeit einer Kollision mit dem konkre­ ten Hindernis (C), basierend auf den empfangenen Signalen, berechnet und/oder abschätzt; und
ein Warnmittel oder eine Warneinrichtung (40), das oder die ein Signal empfängt und einen Alarm aussendet, wenn das Berechnungs- oder Abschätzungsmittel oder die Berechnungs- oder Abschätzungseinrichtung (31) bestimmt, daß die Möglich­ keit einer Kollision besteht, worin
das Warnmittel oder die Warneinrichtung (40) den Alarm an ein folgendes Fahrzeug (B) aussendet, um einen Insassen in dem folgenden Fahrzeug durch erhöhte Spannung an einem Sitz­ gurt (61) dessen gewahr zu machen, ohne daß die Aktion eines oder des Fahrers des primären Fahrzeugs (A) abgewartet wird.
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