DE10110690A1

DE10110690A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Fahrbahnverlaufs

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Publication number: DE10110690A1
Application number: DE10110690A
Authority: DE
Inventors: Noriaki Shirai; Katsuhiro Morikawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-03-06
Filing date: 2001-03-06
Publication date: 2001-09-13
Anticipated expiration: 2021-03-07
Also published as: US20010020201A1; JP3417375B2; JP2001250197A; DE10110690B4; US6553282B2

Abstract

Zusammenfassend schafft die Erfindung Folgendes: DOLLAR A Eine gesendete Welle wird in einem vorbestimmten Winkelbereich in Richtung der Breite eines Fahrzeugs angewendet. Ein Ort jedes Objekts und eine Relativgeschwindigkeit des Objekts werden auf der Grundlage der reflektierten Welle erkannt. Auf der Grundlage der erkannten Relativgeschwindigkeit des Objekts und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird bestimmt, ob jedes Objekt sich bewegt oder stillsteht. Für mindestens eine der rechten und linken Seiten des Fahrzeugs wird eine Berechnung eines Orts bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs durchgeführt, an dem jedes stillstehende Objekt, das zum Erkennen der Straßenform wirksam ist, auf der zugehörigen Seite des Fahrzeugs vorbeikommt. Der berechnete Ort bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs wird gespeichert. Eine Linie, die den gespeicherten Ort bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs und den erkannten Ort des momentan behandelten Objekts, das mit dem wirksamen stillstehenden Objekt übereinstimmt, verbindet, wird als Straßenrand erkannt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erkennen eines Fahrbahnverlaufs, das beispielsweise von einem in einem Fahrzeug vorgesehenen System verwendet werden kann. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Erkennen des Fahrbahnverlaufs, die beispielsweise von einem in einem Fahrzeug vorgesehenen System verwendet werden kann. Desweiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Speichermedi um, das ein Computerprogramm zum Erkennen des Fahrbahnver laufs speichert.

Eine bekannte Hinderniserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug emittiert einen vorwärtsgerichteten Wellenstrahl wie etwa einen Lichtstrahl oder einen Wellenstrahl im Millimeter bereich vom Fahrzeugkörper und steuert den vorwärtsgerichte ten Wellenstrahl zur periodischen Abtastung eines gegebenen Winkelbereichs vor der Fahrzeug. Falls ein Hindernis in dem gegebenen Winkelbereich vorhanden ist, trifft der vorwärtsge richtete Wellenstrahl auf das Hindernis, bevor er zumindest teilweise davon reflektiert wird. Ein Teil des reflektierten Wellenstrahls kehrt als ein Wellenstrahlecho zu der Vorrich tung zurück. Die Vorrichtung erfaßt das Hindernis aufgrund des Wellenstrahlechos.

Die bekannte Hinderniserfassungsvorrichtung wird in einem Warnsysteme für ein Fahrzeug verwendet, das warnt, wenn ein Hindernis wie etwa ein vorausfahrendes Fahrzeug in einen ge gebenen Winkelbereich vor dem eigenen Fahrzeug vorhanden ist. Die bekannte Hinderniserfassungsvorrichtung wird auch in ei nem System für ein Fahrzeug verwendet, das die Geschwindig keit des Fahrzeugs steuert, um einen angemessenen Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug auf rechtzuerhalten.

Die bekannte Hinderniserfassungsvorrichtung hat zusätz lich die Funktion, festzustellen, ob das erfaßte Hindernis ein vorausfahrendes Fahrzeug ist. Im allgemeinen hängt diese Entscheidung von den Ausgangssignalen eines Steuerwinkelsen sors und eines Gierratensensors ab. Falls das gegenwärtige Fahrzeug einen geraden Abschnitt einer Fahrbahn entlangfährt, während ein vorausfahrendes Fahrzeug einen sich vor dem gera den Fahrbahnbereich erstreckenden gekrümmten Fahrbahnbereich entlangfährt, besteht die Möglichkeit, daß die bekannte Hin derniserfassungsvorrichtung das vorausfahrende Fahrzeug irr tümlich bestimmt.

Im Hinblick auf solch ein Problem bei der bekannten Hin derniserfassungsvorrichtung wird vorgeschlagen, die Form ei ner Fahrbahn bzw. Straße anhand von Objekten wie Begrenzungs pfosten an den Seiten der Straße zu erkennen. Wenn es eine Vielzahl von wahrgenommenen Begrenzungspfosten gibt, kann ein Straßenrand oder Straßenränder aufgrund der wahrgenommenen Begrenzungspfosten erfasst werden. Andererseits kann kein Straßenrand erfaßt werden, wenn nur ein Begrenzungspfosten wahrgenommen wird.

Die japanische Patentanmeldung 8-249598 beschreibt eine Vorrichtung zum Wahrnehmen von Begrenzungspfosten und zum Er kennen eines Straßenverlaufs aufgrund von Informationen über die wahrgenommenen Begrenzungspfosten.

Gemäß der japanischen Patentanmeldung JP-A-8-249598 wird ein Straßenverlauf anhand einer Bahn- oder Ortskurve des Be grenzungspfosten erkannt, die die Relativbewegung des eigenen Fahrzeugs zum Begrenzungspfosten wiedergibt. Wenn das eigene Fahrzeug entlang einer mit konstantem Krümmungsradius geboge nen Straße fährt, ist es möglich, den Straßenverlauf auf Grundlage der Bahn des Begrenzungspfostens genau zu erkennen. Die genaue Erkennung des Straßenverlaufs schafft die Voraus setzung für eine genaue Erkennung des vorausfahrenden Fahr zeugs. Wenn das eigene Fahrzeug andererseits auf einer ge krümmten Straße mit wechselndem Krümmungsradius fährt, kann der Verlauf eines Teils der Straße vor dem wahrgenommenen Be grenzungspfosten nicht genau erkannt werden.

Die japanische Patentanmeldung 10-239436 beschreibt eine Vorrichtung zum Erfassen des Abstands von Fahrzeug zu Fahr zeug. Die Vorrichtung in JP-A-10-239436 emittiert einen vor wärts gerichteten Laserstrahl und steuert den vorwärts ge richteten Laserstrahl zur periodischen Abtastung eines gege ben Winkelbereichs vor der Karosserie des eigenen Fahrzeugs. Die Vorrichtung in JP-A-10-239436 erfaßt Objekte in dem gege benen Winkelbereich anhand der davon zurückkehrenden Laser strahlen. Insbesondere erfaßt die Vorrichtung die Abstände zu den Objekten und die Richtungen (die Winkelpositionen) der Objekte relativ zum gegenwärtigen Fahrzeug. Die erfaßten Ob jekte umfassen Reflektoren auf der rechten und linken Fahr bahnseite. In der Vorrichtung der JP-A-10-239436 wird die Form der Straße anhand der Orte (Bahnen) der erfaßten Reflek toren an den Straßenseiten erkannt. Die Vorrichtung nach der japanischen Patentanmeldung 10-239436 hat ein ähnliches Pro blem wie die Vorrichtung nach der japanischen Patentanmeldung 8-249598.

Es ist eine erste Aufgabe dieser Erfindung, ein Ver fahren zur genauen Erkennung des Straßenverlaufs zu schaffen, auch wenn nur ein Begrenzungszeichen er fasst wird.

Es ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, ein Gerät zu schaffen, das den Straßenverlauf genau erkennt, auch wenn nur ein erfasstes Begrenzungszeichen vorhanden ist.

Es ist eine dritte Aufgabe dieser Erfindung, ein Aufzeichnungsmedium zu schaffen, das ein Computerprogramm speichert, um den Straßenverlauf genau zu erkennen, auch wenn nur ein erfasstes Begrenzungszeichen vorhanden ist.

Eine erste Ausführungsform dieser Erfindung schafft ein Verfahren zur Anwendung einer in Richtung der Breite eines Fahrzeugs beziehungsweise in einer ungefähr paral lel zur Straßenoberfläche liegenden Ebene in einem vorbe stimmten Winkelbereich übertragenen Welle und zum Erken nen eines vor dem Fahrzeug liegenden Straßenverlaufs auf der Grundlage einer reflektierten Welle, die von der Re flexion der ausgesendeten Welle herrührt. Die Methode um fasst die Schritte des Erkennens eines Orts jedes Objekts und einer Relativgeschwindigkeit des Objekts auf der Grundlage der reflektierten Welle; Erkennen, ob das Ob jekt bewegt oder fest ist, für jedes Objekt auf der Grundlage einer erkannten Relativgeschwindigkeit des Ob jekts und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs; Berechnen und Speichern eines Orts in Richtung der Breite des Fahr zeugs auf der Grundlage des bekannten Orts des Objekts und eines Ergebnisses der Bestimmung, ob das Objekt be wegt oder fest ist, für mindestens eine der rechten und linken Seiten des Fahrzeugs, an dem jedes feste Objekt, das zum Erkennen des Straßenverlaufs wirksam ist, an der zugehörigen Seite des Fahrzeugs vorbeikommt; und Erkennen einer Linie, die den gespeicherten Ort auf einer Linie quer zur Längsachse des Fahrzeugs beziehungsweise in Richtung der Breite des Fahrzeugs und den erkannten Ort des momentan behandelten Objekts, das mit dem wirksamen festen Objekt übereinstimmt, verbindet, als einen Stra ßenrand.

Eine zweite Ausführungsform dieser Verbindung ba siert auf der ersten Ausführungsform und schafft ein Ver fahren, das weiterhin die Schritte des Berechnens und Speicherns eines durchschnittlichen Orts in Richtung der Breite des Fahrzeugs unter den berechneten Positionen bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs und Nut zen des durchschnittlichen Orts in Richtung der Breite des Fahrzeugs zum Erkennen des Straßenverlaufs umfasst.

Eine dritte Ausführungsform dieser Erfindung schafft ein Gerät zum Erkennen eines Straßenverlaufs. Das Gerät umfasst eine Radareinrichtung, um eine ausgesendete Welle in einem vorbestimmten Winkelbereich in Richtung der Breite des Fahrzeugs anzuwenden, und einen Ort jedes Ob jekts auf der Grundlage einer reflektierten Welle, die von der Reflexion der ausgesendeten Welle herrührt, zu erkennen; und Erkennungsmittel zum Erkennen eines vor dem Fahrzeug liegenden Straßenverlaufs auf der Grundlage ei nes Ergebnisses der Erfassung durch die Radareinrichtung. Das Erkennungsmittel umfasst 1) eine Objekterkennungsein richtung zum Erkennen eines Orts jedes Objekts und einer Relativgeschwindigkeit des Objekts auf der Grundlage des Ergebnisses der Erfassung durch die Radareinrichtung, und zur Bestimmung auf der Grundlage der erkannten Relativge schwindigkeit des Objekts und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, ob sich das Objekt bewegt oder stillsteht; 2) eine Positionsberechnungs- und Speichereinrichtung zur Berechnung und Speicherung eines Orts in Richtung der Breite des Fahrzeugs auf der Basis eines Ergebnisses der Funktion der Objekterkennungseinrichtung, wo jedes für die Straßenverlaufserkennung wirksame feste Objekt an der jeweiligen rechten oder linken Seite des Fahrzeugs vor beikommt; 3) eine Einrichtung zur Bestimmung der Überein stimmung, um festzustellen, ob ein momentan von der Ob jekterkennungseinrichtung behandeltes Objekt an dem Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs liegt, der von der Einrichtung zur Berechnung und Speicherung des Orts ge speichert wurde, oder nicht; und 4) eine Straßenrander kennungseinrichtung zum Erkennen einer Linie, die den Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs und den erkannten Ort des momentan durch die Objekterkennungseinrichtung behandelten Objekts verbindet, als einen Straßenrand, wenn die Einrichtung zur Bestimmung der Übereinstimmung feststellt, dass das momentan von der Objekterkennungs einrichtung behandelte Objekt mit dem Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs übereinstimmt.

Eine vierte Ausführungsform dieser Erfindung basiert auf der dritten Ausführungsform und schafft ein Gerät, in dem die Einrichtung zur Berechnung und Speicherung des Orts eine Einrichtung zur Berechnung und Speicherung ei nes Mittelwerts zwischen den Positionen bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs für wirksame feste Ob jekte umfasst, wobei die Einrichtung zur Bestimmung der Übereinstimmung eine Einrichtung zur Nutzung des Mittel werts als den Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs umfasst, und wobei die Einrichtung zum Erkennen des Stra ßenrandes eine Einrichtung zur Nutzung des Mittelwerts als Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs umfasst.

Eine fünfte Ausführungsform dieser Erfindung basiert auf der dritten Ausführungsform und schafft ein Gerät, in dem die Einrichtung zur Berechnung und Speicherung des Orts eine Einrichtung zur Berechnung und Speicherung ei nes Orts in Richtung der Breite des Fahrzeugs oder eines mittleren Orts für die rechte Seite des Fahrzeugs und ei ne Einrichtung zur Berechnung und Speicherung eines Orts in Richtung der Breite des Fahrzeugs oder eines mittleren Orts für die linke Seite des Fahrzeugs umfasst, wobei die Einrichtung zur Bestimmung der Übereinstimmung eine Ein richtung umfasst, um zu bestimmen, ob ein momentan behan deltes Objekt mit dem Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs oder dem mittleren Ort für die rechte Seite des Fahrzeugs übereinstimmt oder nicht, und eine Einrichtung umfasst, um zu bestimmen, ob ein momentan genutztes Ob jekt mit dem Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs oder dem mittleren Ort für die linke Seite des Fahrzeugs übereinstimmt oder nicht, und wobei die Einrichtung zum Erkennen des Straßenrands eine Einrichtung zum Erkennen des rechten und linken Straßenrands auf der Grundlage der Orte bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs oder der mittleren Orte für die rechte und linke Seite des Fahrzeugs und eines Ergebnisses der Funktion der Einrich tung zur Bestimmung der Übereinstimmung umfasst.

Eine sechste Ausführungsform dieser Erfindung ba siert auf der dritten Ausführungsform und schafft ein Ge rät, in dem die Einrichtung zum Erkennen des Straßenran des eine Einrichtung zur Durchführung einer Interpolation in Bezug auf die Bereiche zwischen den Objekten umfasst, um in Fällen, in denen eine Mehrzahl von Objekten erkannt werden, die mit dem Ort in Richtung der Breite des Fahr zeugs übereinstimmen, Linien zu ziehen, die diese Objekte verbinden, und die Linien, die diese Objekte verbinden sowie eine Linie, die den Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs und den erkannten Ort des nächsten Objekts ver bindet, als einen Straßenrand zu erkennen.

Eine siebte Ausführungsform dieser Erfindung basiert auf der dritten Ausführungsform und schafft ein Gerät, in dem die Einrichtung zur Berechnung und Speicherung des Orts eine Einrichtung zur Berechnung eines Kreises, des sen Tangentenvektor gleich einem Vektor der Relativge schwindigkeit des wirksamen festen Objekts ist, und des sen Mittelpunkt auf einer Linie in Richtung der Breite des Fahrzeugs liegt, und eine Einrichtung zur Nutzung ei nes Kreuzungspunkts zwischen dem Kreis und der Linie in Richtung der Breite des Fahrzeugs als einen Ort in Rich tung der Breite des Fahrzeugs umfasst.

Eine achte Ausführungsform dieser Erfindung basiert auf der vierten Ausführungsform und schafft ein Gerät, in dem die Einrichtung zur Berechnung und Speicherung des Orts eine Einrichtung zur Berechnung eines ersten Durch schnitts zwischen Orten bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs durch einen einfachen Mittelungsprozess, eine Einrichtung zur Nichtbeachtung jedes Orts bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs, der von dem ersten Mittelwert um mindestens einen vorbestimmten Wert ab weicht, eine Einrichtung zur Berechnung eines zweiten Mittelwerts aus den Orten bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs außer den nicht beachteten Orten in Fällen, in denen die Anzahl der Orte bezüglich der Rich tung der Breite des Fahrzeugs außer den nicht beachteten Orten gleich oder größer als eine vorbestimmte Anzahl ist, und zum Nutzen des zweiten Durchschnitts als dem endgültigen Durchschnitt, und eine Einrichtung zur Fest stellung der Unmöglichkeit der Berechnung des endgültigen Durchschnitts in Fällen, in denen die Anzahl der Orte bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs außer den nicht beachteten Orten kleiner als die vorbestimmte An zahl ist, umfasst.

Eine neunte Ausführungsform dieser Erfindung basiert auf der dritten Ausführungsform und schafft ein Gerät, in dem die Einrichtung zur Bestimmung der Übereinstimmung eine Einrichtung zum Festlegen eines Objekts als ein zu bestimmendes Objekt umfasst, das den Bedingungen für die Erlaubnis der Durchführung in einer Weise genügt, dass das Objekt stillsteht und ein Abstand zum Objekt kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, und eine Ein richtung umfasst, um in den Fällen, in denen ein Absolut betrag einer Differenz zwischen einem Ort des bestimmten Objekts bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs und der von der Einrichtung zur Berechnung und Speiche rung eines Orts gespeicherten Position bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs kleiner als ein vorbe stimmter Wert ist, festzulegen, dass das Bestimmungsob jekt und der Ort bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs übereinstimmen.

Eine zehnte Ausführungsform dieser Erfindung basiert auf der neunten Ausführungsform und schafft ein Gerät, in dem der vorbestimmte Wert für die Bedingungen zur Erlaub nis der Durchführung, der beim Vorhandensein einer Mög lichkeit, dass das Fahrzeug die Spur wechselt, auftritt, geringer ist, als der, der bei Abwesenheit dieser Mög lichkeit auftritt.

Eine elfte Ausführungsform der Erfindung basiert auf der dritten Ausführungsform und schafft ein Gerät, das weiterhin eine Einrichtung zur Bestimmung fehlerhafter Übereinstimmungen umfasst, um bezüglich des Objekts, das von der Einrichtung zur Bestimmung der Übereinstimmung als übereinstimmend mit dem Ort bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs bestimmt wird, festzustellen, ob ein Objekt auf der gegenüberliegenden Straßenseite irr tümlich als übereinstimmend mit dem Ort bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs bestimmt wurde oder nicht, wobei die Bedingungen einer Krümmung einer Straße berücksichtigt werden, die während eines vorbestimmten zurückliegenden Zeitabschnitts aufgetreten sind, und um, falls entschieden wird, dass ein Objekt auf der gegen überliegenden Straßenseite irrtümlich als übereinstimmend mit dem Ort bezüglich der Richtung der Breite des Fahr zeugs bestimmt wurde, diese Bestimmung zu korrigieren und neu zu bestimmen, dass das Objekt nicht mit dem Ort be züglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs überein stimmt und zu veranlassen, dass das Objekt von der Ein richtung zum Erkennen des Straßenrands nicht genutzt wird.

Eine zwölfte Ausführungsform dieser Erfindung ba siert auf der elften Ausführungsform und schafft ein Ge rät, in dem die Einrichtung zur Bestimmung der irrtümli chen Übereinstimmung eine Einrichtung zur Berechnung ei nes Kreises umfasst, dessen Tangentenvektor gleich einem Relativgeschwindigkeitsvektor eines wirksamen festen Ob jekts ist, und dessen Mittelpunkt in Richtung der Breite des Fahrzeugs liegt, weiter eine Einrichtung zum Setzen eines Radius des Kreises als Kurvenradius einer Straße, und eine Einrichtung, um in Fällen, in denen der Absolut betrag einer Differenz zwischen einem Ort eines Erken nungsobjekts in Richtung der Breite des Fahrzeugs, die aufgrund eines in einem vorbestimmten zurückliegenden Zeitabschnitt erhaltenen Kurvenradius vorhergesagt wurde, und der von der Einrichtung zur Berechnung und Speiche rung des Orts gespeicherte Position in Richtung der Brei te des Fahrzeugs, die der gegenüberliegenden Straßenseite entspricht, kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, zu bestimmen, dass die Übereinstimmung irrtümlich ist.

Eine dreizehnte Ausführungsform dieser Erfindung ba siert auf der zwölften Ausführungsform und schafft ein Gerät, in dem die Einrichtung zur Bestimmung der irrtüm lichen Übereinstimmung eine Einrichtung zur Berechnung einer virtuellen Position bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs umfasst, die in Fällen, in denen kein festes Objekt auf der gegenüberliegenden Straßen seite erkannt wird, so dass der Ort bezüglich der Rich tung der Breite des Fahrzeugs für die Bestimmung der irr tümlichen Übereinstimmung nicht verfügbar ist, auf der Grundlage einer Straßenbreite und des Orts des festen Ob jekts, das das Bestimmungsobjekt ist, bezüglich der Rich tung der Breite des Fahrzeugs zu berechnen, und die vir tuelle Position bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs zur Bestimmung der irrtümlichen Übereinstimmung zu nutzen.

Eine vierzehnte Ausführungsform dieser Erfindung schafft ein Aufzeichnungsmedium, das ein Programm zur Steuerung eines Computers, der als Erkennungseinrichtung im Gerät der dritten Ausführungsform dieser Erfindung dient, speichert.

Eine fünfzehnte Ausführungsform dieser Erfindung schafft ein Gerät für ein Fahrzeug, das eine erste Ein richtung zum periodischen Erkennen von festen Objekten in einem Bereich, der sich vor dem Fahrzeug erstreckt, um fasst; das eine zweite Einrichtung zur Berechnung der Or te der von der ersten Einrichtung erkannten festen Objek te relativ zum Fahrzeug umfasst; das eine dritte Einrich tung zur Berechnung der Geschwindigkeiten der von der er sten Einrichtung erkannten festen Objekte relativ zum Fahrzeug umfasst; das eine vierte Einrichtung, um aus den von der zweiten Einrichtung berechneten Orten und den von der dritten Einrichtung berechneten Geschwindigkeiten die Orte in Richtung der Breite des Fahrzeugs vorherzusagen, an denen die von der ersten Einrichtung erkannten festen Objekte aus Sicht des Fahrzeugs vorbeikommen, umfasst; das eine fünfte Einrichtung zur Auswahl von Orten aus den von der vierten Einrichtung vorhergesagten Orten umfasst; das eine sechste Einrichtung zur Berechnung einer mittle ren Position aus den von der fünften Einrichtung ausge wählten Orten umfasst; das eine siebte Einrichtung zur Auswahl mindestens eines festen Objekts aus den festen Objekten, die von der ersten Einrichtung erkannt wurden, umfasst; und das eine achte Einrichtung umfasst, die eine Linie als Straßenrand erkennt, die die von der sechsten Einrichtung berechnete Durchschnittsposition und die von der siebten Einrichtung ausgewählte Position des festen Objekts verbindet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beschrei bung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Fahrzeugsteuerge räts gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung,

Fig. 2 einen Betriebsablaufplan eines Computers in Fig. 1,

Fig. 3 ein Flussdiagramm eines Teils eines Programms für den Computer in Fig. 1,

Fig. 4 ein Flussdiagramm eines Blocks in Fig. 3,

Fig. 5 ein Flussdiagramm eines anderen Blocks in Fig. 3,

Fig. 6 ein Schaubild eines Fahrzeugs, von Zielen und Querorten Xcross (R) und Xcross (L),

Fig. 7 ein Schaubild eines Fahrzeugs, von Zielen und Querorten Xcross bezogen auf die Ziele,

Fig. 8 ein Schaubild eines Fahrzeugs, eines festen Ziels und eines abgeschätzten Radiusses einer Straßen kurve,

Fig. 9 ein Schaubild eines Fahrzeugs, eines Ziels, durchschnittlicher Querorte Xcross_ave (R) und Xcross_ave (L), und eines abgeschätzten Radiusses R einer Straßenkurve,

Fig. 10 ein Schaubild einer tatsächlichen durch schnittlichen Querposition Xcross_ave (L) und einer vir tuellen durchschnittlichen Querposition Xcross_ave (R),

Fig. 11 ein Schaubild eines Fahrzeugs, eines festen Ziels, eines abgeschätzten Radiusses R einer Straßen kurve, und einer vorhergesagten Querposition Xcross des festen Ziels,

Fig. 12 ein Schaubild eines Fahrzeugs, fester Ziele, mittlerer Querorte Xcross_ave (R) und Xcross_ave (L), und erkannter Straßenränder,

Fig. 13 ein Diagramm eines Fahrzeugs, fester Ziele, mittlerer Querorte Xcross_ave (R) und Xcross_ave (L) und erkannter Straßenränder.

Fig. 1 zeigt ein Fahrzeugsteuergerät gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung. Das Fahrzeugsteuergerät wird an einem Fahrzeug angebracht. Das Fahrzeugsteuerge rät alarmiert, wenn ein Hindernis unter bestimmten Bedin gungen in einem gegebenen Winkelbereich (einem gegebenen Erkennungsbereich) vor dem Fahrzeug existiert. Das Fahr zeugsteuergerät gleicht die Geschwindigkeit des Fahrzeugs an die Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs an.

Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält das Fahrzeugsteuerge rät einen Computer (zum Beispiel einen Mikrocomputer) 3. Der Computer 3 hat eine Kombination einer Ein-/Ausgabe- (I/O)-Schnittstelle, eine CPU, ein ROM und ein RAM. Der Computer 3 arbeitet in Übereinstimmung mit einem im ROM gespeicherten Programm. Das Programm kann im RAM gespei chert sein. In diesem Fall existiert zusätzlich zum RAM ein Sicherungsgerät.

Alternativ kann das Programm auf einem Aufzeich nungsmedium wie einer Floppy, einer magneto-optischen Disk, einer CD-ROM oder einer Festplatte gespeichert sein. In diesem Fall ist der Computer 3 mit einem Lauf werk für das Speichermedium verbunden, und das Programm wird über das Laufwerk in den Computer 3 geladen.

Das Fahrzeugsteuergerät enthält eine Vorrichtung zur Abstands- und Winkelmessung 5, einen Fahrzeuggeschwindig keitssensor 7, einen Bremsschalter 9 und einen Sensor für den Grad der Drosselöffnung (einen Drosselpositionssen sor) 11, die mit dem Computer 3 verbunden sind. Die Aus gabesignale der Geräte 5, 7, 9 und 11 werden in den Com puter 3 eingegeben. Die Vorrichtung zur Abstands- und Winkelmessung 5 arbeitet als Hinderniserkennungsgerät für das Fahrzeug.

Das Fahrzeugsteuergerät enthält einen Alarmtongene rator 13, einen Abstandsanzeiger 15, einen Sensorversa gensanzeiger 17, ein Bremssteuergerät 19, ein Drossel steuergerät 21 und ein Gerät zur Steuerung des Automatik getriebes 23, die mit dem Computer 3 verbunden sind. Der Computer 3 gibt Steuersignale an die Geräte 13, 15, 17, 19, 21 und 23 aus.

Das Fahrzeugsteuergerät enthält ein Gerät zur Fest legung der Lautstärke des Alarmtons 24, ein Gerät zur Festlegung der Alarmauslöseschwelle 25, einen Fahrtregel schalter 26, einen Lenksensor 27 und einen Gierratensen sor 28, die mit dem Computer 3 verbunden sind. Die Ausga besignale der Geräte 24, 25, 26, 27 und 28 werden in den Computer 3 eingegeben. Das Gerät 24 zur Festlegung der Lautstärke des Alarmtons legt die Lautstärke des Alarm tons fest. Das Gerät 25 zur Festlegung der Empfindlich keit der Alarmeinrichtung setzt die Empfindlichkeit in einem später erwähnten Warnempfindlichkeitsvorgang fest. Der Lenksensor 27 erkennt den Ausschlag eines Fahrzeug lenkrads (nicht gezeigt), das heißt, den Lenkwinkel des Fahrzeugs.

Das Fahrzeugsteuergerät enthält einen Netzschalter 29, der mit dem Computer 3 verbunden ist. Wenn der Netz schalter 29 eingeschaltet wird, wird der Computer 3 ein geschaltet und startet vorgegebene Vorgänge.

Die Vorrichtung zur Abstands- und Winkelmessung 5 umfasst ein Sende- und Empfangsteil 5a und ein Abstands- und Winkelberechnungsteil 5b. Das Sende- und Empfangsteil 5a sendet einen vorwärts gerichteten Laserstrahl vor dem Fahrzeug aus und steuert den Laserstrahl so, dass er pe riodisch einen gegebenen Winkelbereich vor dem Fahrzeug abtastet. Der gegebene Winkelbereich entspricht einem ge gebenen aufgeteilten Erkennungsbereich, der vom Sende- und Empfangsteil 5a überwacht wird. Falls ein Objekt in diesem Erkennungsbereich (dem gegebenen Winkelbereich) existiert, trifft der Laserstrahl das Objekt, bevor er zumindest teilweise davon reflektiert wird. Ein Teil des reflektierten Laserstrahls kehrt als Laserstrahlecho zum Sende- und Empfangsteil 5a zurück. Das Sende- und Emp fangsteil 5a empfängt das Laserstrahlecho und wandelt das Laserstrahlecho in ein zugehöriges elektrisches Signal um. Das Sende- und Empfangsteil 5a gibt das elektrische Signal an das Abstands- und Winkelberechnungsteil 5b aus. Das Abstands- und Winkelberechnungsteil 5b erkennt den Winkel (die Winkelposition) "θ" des Objekts aufgrund des vom Sende- und Empfangsteil 5a ausgegebenen Signals. Das Abstands- und Winkelberechnungsteil 5b misst die zwischen dem Moment der Aussendung eines vorwärts gerichteten La serstrahls und dem Moment des Empfangs eines zugehörigen Laserstrahlechos verstrichene Zeit auf Grundlage der Aus gabesignale des Sende- und Empfangsteils 5a. Das Ab stands- und Winkelberechnungsteil 5b erkennt den Abstand "r" vom Fahrzeug zum Objekt auf der Grundlage der gemes senen Zeit. Das Abstands- und Winkelberechnungsteil 5b informiert den Computer 3 über den Winkel (die Winkelpo sition) "θ" des Objekts und dessen Abstand "r". Da das Objekt im Allgemeinen kleiner als der vom vorwärts ge richteten Laserstrahl überstrichene Bereich ist und von diesem Laserstrahl abgetastet wird, enthält die vom Ab stands- und Winkelberechnungsteil 5b an den Computer 3 abgegebene Abstands- und Winkelinformation Informationen über die Größe und Form des Objekts. Die vom Abstands- und Winkelmessgerät 5 erkannten Objekte umfassen Hinder nisse.

Der Laserstrahl kann durch einen Radiowellenstrahl, einen Millimeterwellenstrahl oder einen Ultraschallwel lenstrahl ersetzt werden. Das Abtasten kann durch Steuern des Empfangs des Strahlechos durch das Sende- und Emp fangsteil 5a implementiert werden.

Der Computer 3 führt einen Warnentscheidungsvorgang aus, der dazu konzipiert ist, einen Alarm auszulösen, falls ein Hindernis länger als eine vorbestimmte Zeit in einem bestimmten Bereich bleibt. Das Hindernis entspricht beispielsweise einem vorausfahrenden Fahrzeug, einem ge parkten Fahrzeug, einer Leitplanke am Straßenrand oder einer Stütze am Straßenrand. Gleichzeitig mit der Durch führung des Warnentscheidungsvorgangs arbeitet der Compu ter 3 daran, den Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug zu steuern. Genauer steuert der Computer während der Fahrzeugabstandskontrolle das Brems steuergerät 19, das Drosselsteuergerät 21 und das Gerät 23 zur Steuerung des Automatikgetriebes und passt die Ge schwindigkeit des Fahrzeugs an die Bedingungen des vor ausfahrenden Fahrzeugs an.

Fig. 2 zeigt den Ablauf der Vorgänge im Computer 3 und weniger dessen Hardwareaufbau. Mit Bezug auf Fig. 2 erhält ein Koordinatentransformationsblock 41 vom Ab stands- und Winkelmessteil 5b im Abstands- und Winkel messgerät 5 Messdaten, die einen Abstand "r" und einen Winkel "θ" für jedes erkannte Objekt darstellen. Der Ko ordinatentransformationsblock 41 wandelt die Abstands- und Winkeldaten aus Polarkoordinaten in Messdaten von so konzipierten kartesischen X-Z-Koordinaten um, dass der Ursprung (0, 0) mit der Mitte eines Laserradars, das aus dem Abstands- und Winkelmessgerät 5 besteht, zusammen fällt, und die X-Achse und die Z-Achse jeweils mit der Richtung der Breite des Fahrzeugs und der vorwärtsgerich teten Längsachse des Fahrzeugs zusammenfallen. Der Koor dinatentransformationsblock 41 gibt die Messdaten in kar tesischen Koordinaten an einen Objekterkennungsblock 43 und einen Straßenverlaufserkennungsblock 45 weiter.

Ein Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsblock 47 be rechnet die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs auf der Grundlage des vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7 ausge gebenen Signals.

Der Objekterkennungsblock 43 berechnet die mittlere Position (X, Z) und die Größe (W, D) jedes erkannten Ob jekts auf der Grundlage der gemessenen Daten in kartesi schen Koordinaten. Hier gibt W eine Querbreite und D eine Tiefe an. Der Objekterkennungsblock 43 berechnet die Ge schwindigkeit (Vx, Vz) des Objekts relativ zum eigenen Fahrzeug aufgrund der Bewegung der mittleren Position (X, Z) pro Zeitabschnitt. Der Objekterkennungsblock 43 wird vom Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsblock 47 über die Geschwindigkeit V informiert. Der Objekterkennungsblock 43 bestimmt auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Relativgeschwindigkeit (Vx, Vz), ob jedes erfass te Objekt stillsteht oder sich bewegt oder nicht. Ein oder mehrere Objekte, die die Route des eigenen Fahrzeugs beeinflussen könnten, werden auf der Grundlage der Ergeb nisse der Bestimmung von Stillstand und Bewegung und der Mittenorte der erkannten Objekte ausgewählt. Information über den Abstand zu jedem ausgewählten Objekt wird an den Abstandsanzeiger 15 übertragen, so dass der Abstandsan zeiger 15 den Abstand zu den ausgewählten Objekten an zeigt. Ein Modell eines Objekts, das Zentralposition, Größe, relative Geschwindigkeit und das Ergebnis der Be stimmung, ob sich das Objekt bewegt oder stillsteht, dar stellt, wird als Zielmodell bezeichnet.

Ein Sensorversagenserkennungsblock 44 erhält die vom Objekterkennungsblock 43 ausgegebenen Daten (die Ergeb nisse der Objekterkennung), die die berechneten Objektpa rameter darstellen. Der Sensorversagenserkennungsblock 44 bestimmt, ob die vom Objekterkennungsblock 43 ausgegebe nen Daten in einem normalen Bereich oder in einem abnor malen Bereich sind. Wenn die vom Objekterkennungsblock 43 ausgegebenen Daten im abnormalen Bereich liegen, akti viert der Sensorversagenserkennungsblock 44 den Sensor versagensanzeiger 17, um ein Versagen anzuzeigen.

Der Straßenverlaufserkennungsblock 45 erhält die Er gebnisse der Objekterkennung vom Objekterkennungsblock 43. Der Straßenverlaufserkennungsblock 45 erkennt einen Straßenverlauf auf der Grundlage der kartesischen Koordi naten der gemessenen Daten und der Ergebnisse der Objekt erkennung. Die Erkennung eines Straßenverlaufs wird spä ter genauer beschrieben. Der Straßenverlaufserkennungs block 45 gibt Daten (Straßenverlaufsdaten) an einen Block 53 zum Erkennen eines vorausfahrenden Fahrzeugs aus, die das Ergebnis der Straßenverlaufserkennung darstellen.

Ein Lenkwinkelberechnungsblock 49 berechnet den Lenkwinkel des Fahrzeugs auf der Grundlage des vom Lenk sensor 27 ausgegebenen Signals. Ein Gierratenberechnungs block 51 berechnet die Gierrate des Fahrzeugs auf der Grundlage des vom Gierratensensor 28 ausgegebenen Sig nals.

Ein Kurvenradiusberechnungsblock 63 wird vom Fahr zeuggeschwindigkeitsberechnungsblock 47 über die Fahr zeuggeschwindigkeit V informiert. Der Kurvenraidiusberech nungsblock 43 wird vom Lenkwinkelberechnungsblock 49 über den berechneten Lenkwinkel informiert. Der Kurvenradius berechnungsblock 63 wird über die berechnete Gierrate vom Gierratenberechnungsblock 51 informiert. Der Kurvenradi usberechnungsblock 63 berechnet den Radius R der Kurve der Straße auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V, des Lenkwinkels und der Gierrate.

Der Block 53 zum Erkennen eines vorausfahrenden Fahrzeugs wird vom Kurvenradiusberechnungsblock 63 über den berechneten Kurvenradius R informiert. Der Block 53 zum Erkennen eines vorausfahrenden Fahrzeugs wird vom Ob jekterkennungsblock 43 über die Ergebnisse der Bestimmung von Stillstand und Bewegung, die Objektmittenorte (X, Z), die Objektgrößen (W, D) und die Relativgeschwindigkeiten (Vx, Vz) informiert. Der Block 53 zum Erkennen eines vor ausfahrenden Fahrzeugs erhält vom Straßenverlaufserken nungsblock 45 die Straßenverlaufsdaten. Der Block 53 zum Erkennen eines vorausfahrenden Fahrzeugs bestimmt oder wählt ein vorausfahrendes Fahrzeug unter den erkannten Objekten auf der Grundlage des Kurvenradiusses R, der Ergebnisse der Bestimmung von Stillstand und Bewegung, der Objektmittenorte (X, Z), der Objektgrößen (W, D), der Relativgeschwindigkeiten (Vx, Vz) und der Straßenver laufsdaten aus. Der Block zur Bestimmung eines vorausfah renden Fahrzeugs berechnet die Distanz Z vom eigenen zum vorausfahrenden Fahrzeug und die Geschwindigkeit Vz des vorausfahrenden Fahrzeugs relativ zum eigenen Fahrzeug.

Ein Block 55 zur Steuerung des Abstands und zur Be stimmung einer Warnung wird vom Block zur Bestimmung des vorausfahrenden Fahrzeugs 53 über den Abstand Z zum vor ausfahrenden Fahrzeug und die Relativgeschwindigkeit Vz informiert. Der Block 55 zur Steuerung des Abstands und zur Bestimmung einer Warnung wird vom Fahrzeuggeschwin digkeitsberechnungsblock 47 über die Fahrzeuggeschwindig keit V informiert. Der Block 55 zur Steuerung des Ab stands und zur Bestimmung einer Warnung berechnet die Be schleunigung des vorherfahrenden Fahrzeugs aus der Rela tivgeschwindigkeit Vz und der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Der Block 55 zur Steuerung des Abstands und zur Bestim mung einer Warnung wird vom Objekterkennungsblock 43 über die Mittenorte (X, Z) der Objekte, die Objektbreiten D und das Ergebnis der Bestimmung von Stillstand und Bewe gung informiert. Der Block 55 zur Steuerung des Abstands und zur Bestimmung einer Warnung erfasst aufgrund des Ausgabesignals des Fahrtregelschalters 26 dessen einge stellten Zustand. Der Block 55 zur Steuerung des Abstands und zur Bestimmung einer Warnung erkennt den Zustand des Bremsschalters 9 aufgrund dessen Ausgabesignals. Der Zu stand des Bremsschalters 9 gibt wieder, ob ein Fahrzeug bremspedal gedrückt ist oder nicht. Der Block 55 zur Steuerung des Abstands und zur Bestimmung einer Warnung wird über die Größe der Öffnung der Drossel des Motors des Fahrzeugs durch einen Drosselöffnungssensor 11 infor miert. Der Block 55 zur Steuerung des Abstands und zur Bestimmung einer Warnung wird von einem Gerät, zur Festle gung der Empfindlichkeit der Alarmeinrichtung 25 über die festgelegte Empfindlichkeit der Alarmeinrichtung infor miert. Der Block 55 zur Steuerung des Abstands und zur Bestimmung einer Warnung führt eine Warnentscheidung und eine Fahrtregelentscheidung nach Maßgabe des Abstands Z zum vorausfahrenden Fahrzeug, der Relativgeschwindigkeit Vz, der Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs, der Objektmittenorte (X, Z), der Objektbreiten D, der Ergebnisse der Bestimmung von Stillstand und Bewegung, des eingestellten Zustands des Fahrtregelschalters 26, des Zustands des Bremsschalters 9, des Grads der Öffnung der Drossel und des eingestell ten Werts der Alarmempfindlichkeit durch. Während der Be stimmung einer Warnung bestimmt der Block 55 zur Steue rung des Abstands und zur Bestimmung einer Warnung, ob ein Alarm ausgelöst werden soll oder nicht. Während der Fahrtregelbestimmung bestimmt der Block 55 zur Steuerung des Abstands und zur Bestimmung einer Warnung den Inhalt der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung. Wenn bestimmt wird, dass ein Alarm ausgelöst werden solltle, gibt der Block 55 zur Steuerung des Abstands und zur Bestimmung einer Warnung ein Alarmauslösungssignal an einen Alarm tongenerator 13 ab. In diesem Fall erzeugt der Alarmton generator 13 einen Alarmton. Der Block 55 zur Steuerung des Abstands und zur Bestimmung einer Warnung gleicht die Lautstärke des Alarmtons an die vom Gerät 24 zur Festle gung der Lautstärke des Alarmtons festgelegte Lautstärke an. In dem Fall, in dem die Reisegeschwindigkeitsbestim mung mit der Durchführung der Fahrtregelung überein stimmt, gibt der Block zur Steuerung des Abstands und zur Bestimmung einer Warnung 55 geeignete Steuersignale an das Steuergerät für das Automatikgetriebe 23; das Brems steuergerät 19 und das Drosselsteuergerät 21 ab. Während der Durchführung der Warnsteuerung und Fahrtregelung gibt der Block zur Steuerung des Abstands zwischen Fahrzeugen und zur Bestimmung einer Warnung 55 ein Anzeigesignal an den Abstandsanzeiger 15, um den Fahrzeugführer über die abstandsbezogenen Bedingungen zu informieren.

Wie bereits erwähnt, arbeitet der Computer 3 gemäß einem Programm, das in seinem internen ROM oder RAM ge speichert ist. Fig. 3 ist ein Flussdiagramm eines Pro grammteils für den Computer 3, das sich auf die Erkennung eines Straßenverlaufs bezieht. Der Programmteil in Fig. 3 wird mit einer Periode, die mit der Periode des Abtastens durch das Abstands- und Winkelmessgerät 5 übereinstimmt, wiederholt durchgeführt.

Wie in Fig. 3 gezeigt, erhält ein erster Schritt S1000 des Programmteils Abstands- und Winkelmessdaten vom Abstands- und Winkelmessgerät 5 für eine Periode des Ab tastens. In anderen Worten erhält der Schritt S1000 Ab stands- und Winkelmessdaten, die mit einem Rahmen über einstimmen. Die Abtastperiode entspricht beispielsweise 100 ms (Millisekunden).

Ein Schritt S2000, der auf den Schritt S1000 folgt, konvertiert die Abstands- und Winkeldaten aus Polarkoor dinaten in Messdaten mit X-Z-kartesischen Koordinaten. Der Schritt S2000 entspricht dem Objekterkennungsblock 43 und implementiert die bereits erwähnte Objekterkennung auf der Grundlage der gemessenen kartesischen Koordina ten. Jedes vom Schritt S2000 erkannte oder erfasste Ob jekt wird als Ziel oder Zielmodell bezeichnet.

Auf den Schritt S2000 folgt eine Sequenz von Schrit ten und Blöcken S3000 bis S8000, die dem Straßenverlaufs erkennungsblock 45 in Fig. 2 entsprechen.

Der auf Schritt S2000 folgende Schritt S3000 setzt Daten in eine Xcross-Tabelle ein. Hier bezeichnet Xcross einen Ort in Richtung der Breite des eigenen Fahrzeugs, durch den ein Begrenzungszeichen (ein festes Ziel) geht, das heißt, die X-Koordinate des Schnittpunkts zwischen der X-Achse und dem geometrischen Ort (der Bahn) des Be grenzungszeichens, wie in Fig. 6 gezeigt. Eine Querposi tion Xcross jedes Ziels wurde im Schritt S6000 während des direkt vorhergehenden Ausführungszyklus des Programm teils berechnet. Das positive Vorzeichen des Querorts Xcross bezeichnet die rechte Seite der Straße, während das negative Vorzeichen die linke Seite der Straße be zeichnet. Die Querposition auf der rechten Seite der Straße wird als Xcross (R) bezeichnet. Die Querposition auf der linken Seite der Straße wird als Xcross (L) be zeichnet. Die Xcross-Tabelle hat einen (R)-Bereich und einen (L)-Bereich. Datenteile, die bis zu fünf Querorte Xcross (R) darstellen, können im (R)-Bereich der Xcross- Tabelle eingesetzt werden. Datenteile, die bis zu fünf Querorte Xcross (L) darstellen, können im (L)-Bereich der Xcross-Tabelle eingesetzt werden. Schritt S3000 setzt im zugehörigen der (R)- und (L)-Bereiche der Xcross-Tabelle ein Datenteil ein, das für eine vorhergesagte Querposi tion Xcross steht, die im Schritt S6000 während der un mittelbar vorhergehenden Durchführung des Programmteils berechnet wurde, wobei nur jedes feste Objekt betrachtet wird, das sich aus dem Erkennungsbereich des Abstands- und Winkelmessgeräts 5 heraus bewegte und verloren wird. Im Fall, in dem jeder der beiden (R)- und (L)-Bereiche der Xcross-Tabelle vollständig mit Datenteilen besetzt ist, wird ein Datenteil, das das älteste Begrenzungszei chen (das älteste feste Ziel) darstellt, vom Bereich der Xcross-Tabelle gelöscht, wenn ein neues Datenteil einge setzt wird. Bevorzugt wird ein altes Datenteil von der Xcross-Tabelle gelöscht, das einem Zeitpunkt mindestens 30 Sekunden vor dem aktuellen Zeitpunkt entspricht, unab hängig vom Überlauf der Xcross-Tabelle.

Der Block S4000, der dem Schritt S3000 folgt, unter zieht die Daten in der Xcross-Tabelle einem statistischen Vorgang, wodurch eine durchschnittliche Querposition (eine mittlere Querposition) Xcross_ave (R) unter den Querorte Xcross (R) und eine durchschnittliche Querposi tion (eine mittlere Querposition) Xcross_ave (L) unter den Querorten Xcross (L) berechnet wird.

Fig. 4 zeigt die Einzelheiten des Blocks S4000. Wie in Fig. 4 gezeigt, enthält der Block S4000 eine Folge von Schritten S4100 und S4200. Schritt S4100, der auf Schritt S3000 (siehe Fig. 3) folgt, berechnet einen ersten durch schnittliche Querort (R) unter den Querorten Xcross (R) durch einen einfachen Mittelungsvorgang. Schritt S4100 berechnet einen ersten mittleren Querort (L) unter den Querorten Xcross (L) durch den einfachen Mittelungsvor gang. Der auf den Schritt S4100 folgende Sehritt S4200 sucht die Querorte Xcross (R) für ein oder mehrere un wirksame Ziele, die sich um mindestens 1,0 m von dem ers ten durchschnittlichen Querort (R) unterscheiden. Die Querorte Xcross (R), außer der oder den unwirksamen, wer den als tatsächliche Querorte Xcross (R) betrachtet. Wenn es drei oder mehr wirksame Querorte Xcross (R) gibt, be rechnet der Schritt S4200 einen zweiten durchschnittli chen Querort (R) unter den wirksamen Querorten Xcross (R) und setzt den zweiten durchschnittlichen Querort (R) als endgültigen durchschnittlichen Querort (R), das heißt, den durchschnittlichen Querort Xcross_ave (R). Ansonsten bestimmt Schritt S4200, dass die Berechnung des durch schnittlichen Querorts Xcross_ave (R) unmöglich ist. Ent sprechend berechnet Schritt S4200 den durchschnittlichen Querort Xcross_ave (L) und bestimmt auch, ob die Berech nung des durchschnittlichen Querorts Xcross_ave (L) unmöglich ist oder nicht. Der Block S5000 folgt auf den Schritt S4200 (siehe Fig. 3).

Wieder Bezug nehmend auf Fig. 3 ergibt der auf Block S4000 folgende Block S5000 die Übereinstimmung zwischen dem durchschnittlichen Querort Xcross_ave (R) aus dem Block S4000, dem durchschnittlichen Querort Xcross_ave (L) aus dem Block S4000 und den vom Schritt S2000 bereitgestellten Zielmodellen. Wenn der Block S5000 ein Ziel findet, das in geeigneter Weise mit dem durch schnittlichen Querort Xcross_ave (R) übereinstimmt, er kennt der Block S5000 eine Linie, die diese verbindet, als rechten Straßenrand. Wenn der Block S5000 ein Ziel findet, das in geeigneter Weise mit dem durchschnittli chen Querort Xcross_ave (L) übereinstimmt, erkennt der Block S5000 eine Linie, die beide verbindet, als den lin ken Straßenrand.

Fig. 5 zeigt die Einzelheiten des Blocks S5000. Wie in Fig. 5 gezeigt, enthält der Block S5000 die Schritte S5100 bis S5900. Der Schritt S5100, der auf den Block 54000 (siehe Fig. 3) folgt, initialisiert die Zielidenti fikationsnummer "i" auf "1". Mit "1" beginnende anstei gende Nummern werden vorab jeweils den sich in Schritt S2000 (siehe Fig. 3) ergebenden Zielen zugeordnet. Ein Ziel mit der Identifikationsnummer "i" wird als Ziel "i" bezeichnet. Nach Schritt S5100 geht das Programm zu Schritt S5200.

Schritt S5200 bestimmt, ob das Ziel "i" existiert oder nicht. Wenn das Ziel "i" existiert, geht das Pro gramm von Schritt S5200 zum Schritt S5300. Ansonsten springt das Programm vom Schritt S5200 zum Schritt S5800.

Schritt S5300 bestimmt, ob das Ziel "i" Bedingungen der Erlaubnis einer Übereinstimmung genügt oder nicht.

Wenn das Ziel "i" den Bedingungen der Erlaubnis genügt, geht das Programm vom Schritt S5300 zum Schritt S5400. Ansonsten springt das Programm vom Schritt S300 zum Schritt S5800. Die Bedingungen der Erlaubnis sind wie folgt.

1. Das Ziel "i" steht still.
2. Während normaler Fahrt des Fahrzeugs ist der Ab stand Z zum Ziel "i" kleiner als oder gleich 100 m. Falls die Möglichkeit besteht, dass das Fahrzeug die Spur wechselt, ist der Abstand Z zum Ziel "i" kleiner als oder gleich 50 m.

Mit Bezug auf die Bedingung im obigen Abschnitt (2) implementiert Schritt S5300 eine erste Entscheidung (a), ob der Lenkwinkel des Fahrzeugs um mehr als einen vorbestimmten Referenzgrad verändert (oder zurückge stellt) ist, und zwar auf der Grundlage einer zwischen zeitlichen Veränderung der Relativgeschwindigkeit zwi schen einem festen Ziel und dem Fahrzeug, und eine zweite Entscheidung (b), ob sich der Kreuzungspunkt zwischen dem Straßenrand und der X-Achse auf der Grundlage einer zwi schenzeitlichen Veränderung des Querorts Xcross des Ziels "i" verändert oder nicht. Schritt S5300 bestimmt auf Grundlage der Ergebnisse der ersten und zweiten Entschei dungen (a) und (b), ob eine Möglichkeit des Fahrspurwech sels durch das Fahrzeug besteht oder nicht.

Schritt S5400 berechnet den Absolutwert der Diffe renz zwischen dem durchschnittlichen Querort Xcross_ave (L) und dem vorhergesagten Querort Xcross des Ziels "i". Schritt S5400 bestimmt, ob der berechnete Be trag der Differenz kleiner als 1,5 m ist oder nicht. Ist der berechnete Differenzbetrag kleiner als 1,5 m, be stimmt Schritt S5400, dass der durchschnittliche Querort Xcross_ave (L) und der vorhergesagte Querort Xcross des Ziels "i" miteinander übereinstimmen, das heißt, dass der durchschnittliche Querort Xcross ave (L) und das Ziel "i" übereinstimmen. Ansonsten bestimmt Schritt S5400, dass der durchschnittliche Querort Xcross_ave (L) und der vor hergesagte Querort Xcross des Ziels "i" nicht überein stimmen, das heißt, der durchschnittliche Querort Xcross_ave (L) und das Ziel "i" stimmen nicht überein. Schritt S5400 verhindert, dass der Vorgang zur Bestimmung des Übereinstimmens ungünstig von Daten beeinflusst wird, die unmittelbar vor dem Fahrspurwechsel und einem plötz lichen Wechsel des Straßenrands, der beispielsweise an einer bergaufführenden Straße vorkommt, ungünstig beein flusst wird. In Fig. 7 stimmt der vorhergesagte Querort Xcross des Ziels 2 mit dem durchschnittlichen Querort Xcross_ave (L) überein, während der vorhergesagte Querort Xcross des Ziels 1 nicht übereinstimmt.

Der auf Schritt S5400 folgende Schritt S5500 be stimmt, ob die festgestellte Übereinstimmung zwischen dem durchschnittlichen Querort Xcross_ave (L) und dem vorher gesagten Querort Xcross des Ziels "i" (die bestimmte Übereinstimmung zwischen dem durchschnittlichen Querort Xcross_ave (L) und dem Ziel "i") irrtümlich ist. Schritt S5500 wird in Anbetracht der folgenden Tatsache einge führt. In dem Fall, in dem das Fahrzeug in eine Kurve fährt und der Lenkwinkel des Fahrzeugs entsprechend geän dert wird, besteht die Möglichkeit, dass ein tatsächlich auf der rechten Seite der Straße liegendes Ziel irrtüm lich als mit dem mittleren Querort Xcross_ave (L) über einstimmend bestimmt wird. Wenn festgestellt wird, dass die festgestellte Übereinstimmung zwischen dem durch schnittlichen Querort Xcross_ave (L) und dem vorhergesag ten Querort Xcross des Ziels "i" irrtümlich ist, streicht Schritt S5500 die festgestellte Übereinstimmung und ent scheidet neu, dass der durchschnittliche Querort Xcross_ave (L) und der vorhergesagte Querort Xcross des Ziels "i" nicht übereinstimmen (der durchschnittliche Querort Xcross_ave (L) und das Ziel "i" stimmen nicht miteinander überein).

Die Bestimmung durch Schritt S5500 wird unten ge nauer beschrieben. Unter Berücksichtigung von Bedingungen einer Straßenkrümmung, die in den letzten 5 Sekunden auf trat, wird bestimmt, ob die Möglichkeit besteht, dass das Ziel "i" mit dem durchschnittlichen Querort Xcross_ave (R) übereinstimmt oder nicht. Die Bedingungen der Straßenkrümmung nützen einen Kurvenradius R, der von einem festen Ziel abgeschätzt wird. Ein Kreis wird be rechnet. Der Kreis geht durch die Mitte des festen Ziels. Ein Tangentenvektor auf dem Kreis hat die gleiche Rich tung wie der Relativgeschwindigkeitsvektor für das feste Ziel. Wenn angenommen wird, dass das Zentrum des Kreises auf der X-Achse ist, schneidet der Kreis die X-Achse in einem rechten Winkel. Demgemäß ist der Kreis in diesem Fall eindeutig bestimmt.

Genauer gesagt wird ein Kreis berechnet, der, wie in Fig. 8 gezeigt, durch die Mitte eines festen Ziels geht, und der die X-Achse im rechten Winkel schneidet. Unter der Annahme, dass |X| << |R|, Z ist, wird eine Parabel an den Kreis angenähert und somit der Kreis durch die fol gende Gleichung ausgedrückt.

X = Xo + (Z - Zo)²/2R (1)

Da der Tangentenvektor auf dem Kreis in die gleiche Richtung wie der relative Geschwindigkeitsvektor des fe sten Ziels zeigt, erhält man die folgende Gleichung.

dX/dZ = Vx/Vz (2)

Aus den Gleichungen (1) und (2) ergibt sich der Ra dius R wie folgt.

R = (Z - Zo).Vz/Vx (3)

In dem Fall, in dem es eine Vielzahl von festen Zie len gibt, werden abgeschätzte Radien R für die jeweiligen festen Ziele berechnet und ein Mittelwert der abgeschätz ten Radien R wird als endgültiger Radius verwendet.

Folglich wird bestimmt, ob das Ziel "i" mit dem mittleren Querort Xcross_ave (R) übereinstimmt, indem ein vorher abgeschätzter Radius R genutzt wird, der zu einem Moment verfügbar ist, der dem aktuellen Moment um eine Zeit vorausgeht, die N Scanperioden entspricht, wobei N eine natürliche Zahl zwischen 1 und 50 bezeichnet. Eine Scanperiode entspricht beispielsweise 100 ms. Wie in Fig. 9 gezeigt, wird ein Kreis berechnet, der einen Radius hat, der gleich dem vorher abgeschätzten Radius R ist. Der Kreis geht durch die Mitte des Ziels "i" und schnei det die X-Achse im rechten Winkel. Der Kreis wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt.

X = Xo + (Z - Zo).Vx/2Vz (4)

Ist Z = 0, ändert sich Gleichung (4) wie folgt.

X = Xo - Zo.Vx/2Vz (5)

Der Schnittpunkt zwischen dem Kreis und der X-Achse ist als ein vorhergesagter Querort PXcross definiert, der durch folgende Gleichung gegeben ist.

PXcross = Xo - Zo.Vx/2Vz (6)

Vorausgesetzt, dass eine unten angegebene Beziehung (7) mindestens einmal während der letzten 5 Sekunden er füllt war, wird bestimmt, dass das Ziel "i" mit dem durchschnittlichen Querort Xcross_ave (R) übereinstimmen kann. Die Beziehung (7) wird wie folgt ausgedrückt.

|PXcross - Xcross_ave (R)| < 1,5 m (7)

In diesem Fall wird die bestimmte Übereinstimmung zwischen dem Ziel "i" und dem durchschnittlichen Querort Xcross_ave (L) gestrichen. So wird neu entschieden, dass das Ziel "i" und der durchschnittliche Querort Xcross_ave (L) nicht übereinstimmen.

Im Fall, wenn nur ein oder mehrere Begrenzungspfo sten auf der linken Seite der Straße erfasst werden, ist die mittlere Querposition Xcross_ave (R) nicht verfügbar. In diesem Fall, wie in Fig. 10 gezeigt, wird ein Ort auf der X-Achse, der von dem durchschnittlichen Querort Xcross_ave (L) um einen vorbestimmten Abstand (zum Bei spiel 8,5 m) getrennt ist, als ein virtueller durch schnittliche Querort Xcross_ave (R) verwendet. Ein Ab stand von 8,5 m entspricht der Breite zweier Fahrspuren plus der Breite der Randstreifen.

Der auf Schritt S5500 folgende Schritt S5600 ist mit Schritt S5400 inhaltsgleich, mit der Ausnahme, dass der Schritt S5600 die Übereinstimmung des Ziel "i" mit dem durchschnittlichen Querort Xcross_ave (R) anstelle der Übereinstimmung des Ziel "i" mit dem durchschnittlichen Querort Xcross_ave (L) bestimmt. Schritt S5700, der auf Schritt S5600 folgt, ist mit Schritt S5500 inhaltsgleich, mit der Ausnahme, dass Schritt S5700 eine fehlerbezogene Bestimmung der Übereinstimmung zwischen dem Ziel "i" und dem durchschnittlichen Querort Xeross_ave (R) anstelle der Übereinstimmung zwischen dem Ziel "i" und dem durch schnittlichen Querort Xcross_ave (L) durchführt.

Genauer gesagt berechnet Schritt S5600 einen Abso lutbetrag einer Differenz zwischen dem durchschnittlichen Querort Xcross_ave (R) und dem vorhergesagten Querort Xcross des Ziels "i". Schritt S5600 bestimmt, ob die be rechnete absolute Differenz kleiner als 1,5 m ist oder nicht. Wenn die berechnete absolute Differenz kleiner als 1,5 m ist, bestimmt Schritt S5600, dass der durchschnitt liche Querort Xcross_ave (R) und das Ziel "i" miteinander übereinstimmen. Ansonsten bestimmt Schritt S5600, dass der durchschnittliche Querort Xcross_ave (R) und das Ziel "i" nicht übereinstimmen. Schritt S5700 bestimmt, ob die festgestellte Übereinstimmung zwischen dem durchschnitt lichen Querort Xcross_ave (R) und dem Ziel "i" irrtümlich ist oder nicht. Nach Schritt S5700 geht das Programm zu Schritt S5800.

Schritt S5800 erhöht die Zielidentifikationsnummer "i" gemäß der Anweisung "i = 1 + 1" um "1".

Der auf Schritt S800 folgende Schritt S5900 ver gleicht die Zielidentifikationsnummer "i" mit einer größ ten Zahl "i0". Ist die Zielidentifikationsnummer "i" kleiner als die größte Zahl "i0", kehrt das Programm vom Schritt S5900 zum Schritt S5200 zurück. Ansonsten geht das Programm vom Schritt S5900 zum Schritt S6000 (siehe Fig. 3).

Schritt S6000 berechnet - siehe Fig. 3 - die vorher gesagten Querorte Xcross der jeweiligen festen Ziele. Wie in Fig. 11 gezeigt, wird für jedes feste Ziel ein Kreis berechnet. Der Kreis geht durch die Mitte des zugehörigen festen Ziels. Ein Tangentenvektor auf dem Kreis hat die selbe Richtung wie der relative Geschwindigkeitsvektor für das zugehörige feste Ziel. Wenn angenommen wird, dass die Mitte des Kreises auf der X-Achse liegt, schneidet der Kreis die X-Achse im rechten Winkel.

Demgemäß ist der Kreis in diesem Fall eindeutig be stimmt. Der Schnittpunkt zwischen dem Kreis und der X- Achse ist als vorhergesagte Querposition Xcross des zuge hörigen festen Ziels definiert. Die vorhergesagten Quer orte Xcross, die vom Schritt S6000 berechnet wurden, wer den vom Schritt S3000 beim nächsten Ausführungszyklus des Programmteils genutzt. Genauer gesagt, die Xcross-Tabelle wird vom Schritt S3000 mit jedem Datenteil, der der vor hergesagte Querort Xcross eines verlorenen und aus dem Erfassungsbereich des Abstands- und Winkelmessgerät 5 be wegten Ziels darstellt, während des nächsten Ausführungs zyklus des Programmteils geladen.

Der auf Schritt S6000 folgende Schritt S7000 schätzt nächste Orte (neue oder zukünftige Positionen) der festen Ziele ab. Schritt S7000 bestimmt, ob jedes der festen Ziele im nächsten Ausführungszyklus des Programmteils in nerhalb des Erkennungsbereichs bleibt, indem er sich auf den geschätzten nächsten Ort des festen Ziels bezieht. Genauer gesagt, Schritt S7000 berechnet einen nächsten Ort (Xnext, Znext) jedes der festen Ziele aufgrund des derzeitigen Ortes (Xo, Zo), der Scanperiode ΔT und der Relativgeschwindigkeit (Vx, Vz) gemäß der folgenden Glei chungen.

Xnext = Xo + Vx.ΔT

Znext = Zo + Vz.ΔT

Dann bestimmt Schritt S7000, ob der berechnete näch ste Ort (Xnext, Znext) im Erkennungsbereich liegt oder nicht. Der Erkennungsbereich entspricht einem Winkelbe reich von beispielsweise 20 Grad. Ein festes Ziel wird nun betrachtet, dessen nächster Ort (Xnext, Znext) vom Schritt S7000 als außerhalb des Erkennungsbereichs be stimmt wird, und das nicht im nächsten Ausführungszyklus des Programmteils erkannt wird. Es wird bestimmt, dass sich solch ein festes Ziel tatsächlich aus dem Erken nungsbereich bewegt hat. Die Information über dieses fe ste Ziel wird vom Schritt S3000 verwendet.

Der auf Schritt S7000 folgende Schritt S8000 bezieht sich auf jede Übereinstimmung zwischen einem festen Ziel und dem durchschnittlichen Querort Xeross_ave (R) und je de Übereinstimmung zwischen einem festen Ziel und dem durchschnittlichen Querort Xcross_ave (L), die vom Block S5000 bestimmt werden. Wie in Fig. 12 gezeigt, erkennt Schritt S8000 eine Linie, die den durchschnittlichen Querort Xcross_ave (R) und die mittlere Position des zu gehörigen Ziels verbindet, als den rechten Straßenrand. Zusätzlich erkennt Schritt S8000 eine Linie, die den durchschnittliche Querort Xcross_ave (L) und die mittlere Position des zugehörigen Ziels verbindet, als den linken Straßenrand. Beispielsweise sind die Verbindungslinien gerade, gekrümmt oder parabolisch. In Fig. 3 gibt es drei feste Ziele, die mit dem durchschnittlichen Querort Xcross_ave (R) übereinstimmen, und drei feste Ziele, die mit dem durchschnittlichen Querort Xcross_ave (L) über einstimmen. In diesem Fall werden Linien, die den durch schnittlichen Querort Xcross_ave (R) und die zugehörigen festen Ziele verbinden, die durch Interpolation gegeben sind, als rechter Straßenrand erkannt. Entsprechend wer den Linien, die den durchschnittliche Querort Xcross_ave (L) und die zugehörigen festen Ziele verbin den, die durch Interpolation gegeben sind, als linker Straßenrand erkannt. Die erkannten rechten und linken Straßenränder können durch interpolierte gekrümmte Linien bezeichnet werden. Nach Schritt S8000 endet der laufende Ausführungszyklus des Programmteils.

In der Ausführungsform dieser Erfindung entspricht das Abstands- und Winkelmessgerät 5 einer Radareinrich tung, während der Koordinatentransformationsblock 41, der Objekterkennungsblock 43 und der Straßenverlaufserken nungsblock 45, die der Computer 3 bereitstellt, der Er kennungseinrichtung entsprechen. Zusätzlich entsprechen der Koordinatentransformationsblock 41 und der Objekter kennungsblock 43 der Objekterkennungseinrichtung. Der Straßenverlaufserkennungsblock 45 entspricht der Einrich tung zur Berechnung und Speicherung der durchschnittli chen Position, der Einrichtung zur Bestimmung der Über einstimmung, der Einrichtung zur Bestimmung einer irrtüm lichen Übereinstimmung und der Einrichtung zum Erkennen des Straßenrands.

Die Ausführungsform dieser Erfindung hat folgende Vorteile. In dem Fall, in dem das Fahrzeug auf der glei chen Spur fährt und die Anzahl der Spuren auf der Straße gleich bleibt, bleibt der Schnittpunkt zwischen der X- Achse und dem rechten Straßenrand und der Schnittpunkt zwischen der X-Achse und dem linken Straßenrand aus Sicht der Fahrzeugs im Wesentlichen gleich. Dadurch kann gemäß der Straßenverlaufserkennung in der Ausführungsform die ser Erfindung jeder Straßenrand geeignet erkannt werden, auch wenn es nur einen erfassten Begrenzungspfosten (ein erfasstes festes Ziel) gibt. Ein gewisser Spielraum wird durch die Bedingungen der Übereinstimmung zwischen festen Zielen und durchschnittlichen Querorten Xcross_ave (R) und Xcross_ave (L) geschaffen. Daher kann auch in dem Fall, in dem das Fahrzeug auf einer gekrümmten Straße fährt, deren Krümmungsradius sich schrittweise ändert, der Straßenrand stabil erkannt werden. Der Grund für die stabile Erkennung ist folgender. Relativgeschwindigkeits vektoren werden genutzt, um die Querorte Xcross zu be rechnen. Falls das Fahrzeug entlang einer gekrümmten Straße fährt, deren Krümmungsradius sich allmählich än dert, ändern sich die Relativgeschwindigkeitsvektoren ebenso allmählich. Durch die Bereitstellung des begrenz ten Spielraums wird es möglich, solche Variationen in den Relativgeschwindigkeitsvektoren geeignet zu berücksichti gen.

In der Ausführungsform dieser Erfindung können Stra ßenränder zu jeder Zeit bestimmt werden. Wenn die Lenk einflüsse durch den Fahrer des Fahrzeugs schwanken, schwanken auch die Relativgeschwindigkeitsvektoren. Selbst in einem solchen Fall können die Straßenränder ge eignet erkannt werden, weil die durchschnittlichen Quer orte Xcross_ave (R) und Xcross_ave (L) genutzt werden und nur feste Ziele, die damit übereinstimmen, ausgewählt und genutzt werden.

Eine Bestimmung eines vorausfahrenden Fahrzeugs wird auf der Grundlage solcher geeignet erkannter Straßenver läufe durchgeführt. Fahrzeugabstandssteuern und Warnsteu ern werden in Übereinstimmung mit Ergebnissen aus Er kenntnissen über ein vorausfahrendes Fahrzeug durchge führt. Somit können das Fahrzeugabstandssteuern und das Warnsteuern geeignet ausgeführt werden.

Die Ausführungsform dieser Erfindung kann wie folgt verändert werden.

1. Falls der Block S5000 bestimmt, dass es eine Vielzahl von festen Zielen gibt, die mit den durch schnittlichen Querorten Xcross_ave (R) oder Xcross_ave (L) übereinstimmen, erkennt der Schritt S8000 einen zugehörigen Straßenrand unter Berücksichtigung al ler zugehöriger fester Ziele. Wenn es nur einzugehöriges festes Ziel jeweils für die rechte und für die linke Straßenseite gibt, können beide Straßenränder erkannt werden. Wenn es eine Vielzahl von übereinstimmenden fes ten Zielen gibt, werden alle genutzt. Diese Ausführung schafft eine erhöhte Erkennungsgenauigkeit. In dem Fall, in dem nur einer der beiden Straßenränder erkannt wird, kann der andere Straßenrand über die Straßenbreite ermit telt werden.
2. Die numerischen Werte für die verschiedenen Ar ten von Festlegungen werden unter Bezugnahme auf die Aus führungsform dieser Erfindung gezeigt. Die numerischen Werte sind lediglich Beispiele. Die numerischen Werte können geändert werden, so dass nur genaue Daten genutzt werden. In diesem Fall ist eine hohe Erkennungsgenauig keit vorhanden. Wenn die Anzahl der genutzten Datenteile sinkt, sinkt auch die Anzahl der Gelegenheiten zum Erken nen des Straßenverlaufs. Die Anzahl der nutzbaren Daten teile kann erhöht werden, um die Anzahl der Gelegenheiten zum Erkennen des Straßenverlaufs zu erhöhen. Die numeri schen Werte können auf der Grundlage der Anwendungsbedin gungen geändert werden.
3. In der Ausführungsform dieser Erfindung wird das Abstands- und Winkelmessgerät 5, das den Laserstrahl anwendet, als eine Radareinrichtung genutzt. Das Ab stands- und Winkelmessgerät 5 kann abgeändert werden, um einen Millimeterwellenstrahl zu nutzen. Falls die Radar einrichtung ein Dopplerradar oder ein FMCW-Radar nutzt, das einen Millimeterwellenstrahl einsetzt, wird die In formation eines Abstands zu einem vorherfahrenden Fahr zeug und die Information über eine Relativgeschwindigkeit des vorherfahrenden Fahrzeugs gleichzeitig von einem Wel lenstrahlecho (einem zurückkommenden Wellenstrahl) abge leitet. Daher ist es in diesem Fall nicht nötig, einen Schritt der Berechnung einer Relativgeschwindigkeit aus der Abstandsinformation durchzuführen.

Zusammenfassend schafft die Erfindung Folgendes:
Eine gesendete Welle wird in einem vorbestimmten Winkelbereich in Richtung der Breite eines Fahrzeugs angewendet. Ein Ort jedes Objekts und eine Relativge schwindigkeit des Objekts werden auf der Grundlage der reflektierten Welle erkannt. Auf der Grundlage der er kannten Relativgeschwindigkeit des Objekts und einer Ge schwindigkeit des Fahrzeugs wird bestimmt, ob jedes Ob jekt sich bewegt oder stillsteht. Für mindestens eine der rechten und linken Seiten des Fahrzeugs wird eine Berech nung eines Orts bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs durchgeführt, an dem jedes stillstehende Objekt, das zum Erkennen der Straßenform wirksam ist, auf der zugehörigen Seite des Fahrzeugs vorbeikommt. Der berechnete Ort bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs wird gespeichert. Eine Linie, die den gespeicherten Ort bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs und den erkannten Ort des momentan behandelten Objekts, das mit dem wirksamen stillstehenden Objekt übereinstimmt, verbindet, wird als Straßenrand erkannt.

Claims

1. Verfahren zur Anwendung einer gesendeten Welle in einem vorbestimmten Winkelbereich in Richtung einer Brei te eines Fahrzeugs, und zur Erkennung eines Straßenver laufs, der sich vor dem Fahrzeug erstreckt, auf der Grundlage einer reflektierten Welle, die sich aus der Re flexion der gesendeten Welle ergibt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Erkennen eines Orts jedes Objekts und einer Relativge schwindigkeit des Objekts auf der Grundlage der reflek tierten Welle;
Bestimmung auf der Grundlage der erkannten Relativge schwindigkeit des Objekts und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, ob sich jedes Objekt bewegt oder stillsteht;
Berechnen und Speichern des Orts für jedes feststehende Objekt in Bezug auf die Richtung der Breite des Fahrzeugs für mindestens eine der rechten und linken Seiten des Fahrzeugs, wo jedes feststehende Objekt, das zur Erken nung des Straßenverlaufs wirksam ist, auf der Grundlage des erkannten Orts des Objekts und eines Ergebnisses der Bestimmung, ob sich das Objekt bewegt oder stillsteht, an der zugehörigen Seite des Fahrzeugs vorbeikommt; und
Erkennen einer Linie, die den gespeicherten Ort in Rich tung der Breite des Fahrzeugs mit dem erkannten Ort des momentan behandelten Objekts, das dem wirksamen stillste henden Objekt entspricht, verbindet, als Straßenrand.

2. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin folgende Schritte aufweist:
Berechnen und Speichern eines durchschnittlichen Ortes in Richtung der Breite des Fahrzeugs aus den berechneten Or ten in Richtung der Breite des Fahrzeugs; und
Nutzen des durchschnittlichen Ortes bezüglich der Breite des Fahrzeugs zur Erkennung der Straßenkante.

3. Vorrichtung zur Erkennung des Straßenverlaufs, die Folgendes umfasst:
Eine Radareinrichtung zum Aussenden einer gesendeten Welle in einem vorbestimmten Winkelbereich in Bezug auf die Breite eines Fahrzeugs, und zum Erfassen eines Ortes jedes Objekts auf der Grundlage einer reflektierten Welle, die aus der Reflexion der gesendeten Welle her rührt; und
eine Erkennungseinrichtung zur Erkennung einer sich vor dem Fahrzeug erstreckenden Straße auf der Grundlage eines Ergebnisses der Erfassung durch die Radareinrichtung; wobei die Erkennungseinrichtung Folgendes umfasst:

1. Eine Objekterkennungseinrichtung zur Erkennung eines Orts jedes Objekts und einer Relativgeschwindigkeit des Objekts auf der Grundlage des Ergebnisses der Erfassung durch die Radareinrichtung, und zur Bestimmung, ob sich das Objekt bewegt oder stillsteht, auf der Grundlage der erkannten Relativgeschwindigkeit des Objekts und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs;
2. Ortsberechnungs- und Speichereinrichtungen zum Be rechnen und Speichern eines Orts in Richtung der Breite des Fahrzeugs auf der Grundlage eines Ergebnisses der Funktion der Objekterkennungseinrichtung mindestens in Bezug auf eine der rechten und linken Seiten des Fahr zeugs, wo jedes für die Straßenverlaufserkennung wirksame stillstehende Objekt an der jeweiligen Seite des Fahr zeugs vorbeikommt;
3. eine Einrichtung zur Bestimmung der Übereinstimmung, um zu bestimmen, ob ein momentan von der Objekterken nungseinrichtung behandeltes Objekt mit dem von der Orts berechnungs- und Speichereinrichtung gespeicherten Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs übereinstimmt oder nicht; und
4. eine Straßenranderkennungseinrichtung zur Erkennung einer Linie als einen Straßenrand, die den Ort in Rich tung der Breite des Fahrzeugs und den erkannten Ort des von der Objekterkennungseinrichtung momentan behandelten Objekts in Fällen, in denen die Einrichtung zur Bestim mung der Übereinstimmung feststellt, dass das momentan durch die Objekterkennungseinrichtung behandelte Objekt dem Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs entspricht, verbindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Ortsberech nungs- und Speichereinrichtungen eine Einrichtung zur Be rechnung und Speicherung eines durchschnittlichen aus den Orten in Richtung der Breite des Fahrzeugs für wirksame stillstehende Objekte umfassen, wobei die Einrichtung zur Bestimmung der Übereinstimmung eine Einrichtung umfasst, um den Durchschnitt als Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs zu nutzen, und wobei die Straßenranderkennungs einrichtung eine Einrichtung umfasst, um den Durchschnitt als Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs zu nutzen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Berechnungs- und Speichereinrichtung eine Einrichtung zur Berechnung und Speicherung des Ortes in Richtung der Breite des Fahrzeugs oder des durchschnittlichen Ortes für die rech te Seite des Fahrzeugs und eine Einrichtung zur Berech nung und Speicherung des Ortes in Richtung der Breite des Fahrzeugs oder des durchschnittlichen Ortes für die linke Seite des Fahrzeugs umfasst, wobei die Einrichtung zur Bestimmung der Übereinstimmung eine Einrichtung umfasst, um zu bestimmen, ob ein momentan behandeltes Objekt dem Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs oder dem durch schnittlichen Ort für die rechte Seite des Fahrzeugs ent spricht, und eine Einrichtung umfasst, um zu bestimmen, ob ein momentan behandeltes Objekt dem Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs oder dem durchschnittlichen Ort für die linke Seite des Fahrzeugs entspricht, und wobei die Einrichtung zur Erkennung des Straßenrands eine Ein richtung zur Erkennung der rechten und linken Straßenrän der auf der Grundlage der Orte in Richtung der Breite des Fahrzeugs oder der durchschnittlichen Orte für die rech ten und linken Seiten des Fahrzeugs und eines Ergebnisses einer Funktion der Einrichtung zur Bestimmung der Über einstimmung umfasst.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Einrichtung zur Erkennung des Straßenrands eine Einrichtung zum Durchführen einer Interpolation in Bezug auf die Bereiche zwischen den Objekten umfasst, um in Fällen, in denen es eine Vielzahl von Objekten gibt, die als auf der Linie in Richtung der Breite des Fahrzeugs liegend bestimmt wer den, Linien zu ziehen, die die Objekte verbinden und die die Objekte verbindenden Linien und eine Linie, die den Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs und den erkann ten Ort des am nächsten liegenden Objekts verbindet, als Straßenrand zu erkennen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Berechnungs- und Speichereinrichtungen eine Einrichtung zur Berechnung eines Kreises enthalten, dessen Tangentenvektor gleich einem relativen Geschwindigkeitsvektor des wirksamen be stehenden Objekts ist, und dessen Mittelpunkt auf der Richtung der Breite des Fahrzeugs liegt, und eine Ein richtung zum Nutzen eines Schnittpunkts zwischen dem Kreis und der Linie in Richtung der Breite des Fahrzeugs als Ort bezüglich der Richtung der Breite des Fährzeugs.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Berechnungs- und Speichereinrichtungen eine Einrichtung zur Berechnung eines ersten Mittelwerts zwischen Orten bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs durch einen einfachen Mittelungsvorgang, eine Einrichtung zur Nichtbeachtung jedes Ortes in Richtung der Breite des Fahrzeugs, der von dem ersten Mittelwert um mindestens einen vorbestimmten Wert abweicht, eine Einrichtung zur Berechnung eines zweiten Mittelwerts unter den Orten in Richtung der Brei te des Fahrzeugs in Fällen, in denen die Anzahl der Orte in der Richtung der Breite des Fahrzeugs außer den nicht beachteten Positionen größer oder gleich einer vorbe stimmten Anzahl ist, und zur Nutzung des zweiten Mittel werts als endgültigen Mittelwert, und eine Einrichtung zur Bestimmung, dass die Berechnung des endgültigen Mit telwerts in Fällen, in denen die Anzahl der Positionen in Richtung der Breite des Fahrzeugs außer den nicht beach teten Positionen geringer als die vorbestimmte Anzahl ist, umfassen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Einrichtung zur Bestimmung der Übereinstimmung eine Einrichtung zum Festlegen eines Objekts als ein zu bestimmendes Objekt umfasst, das Bedingungen zur Erlaubnis der Durchführung genügt, wie dass das Objekt stillsteht und ein Abstand zum Objekt kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, und eine Einrichtung zur Bestimmung, dass das Be stimmungsobjekt und die Position bezüglich den Richtung der Breite des Fahrzeugs in den Fällen übereinstimmen, in denen ein Betrag einer Differenz zwischen dem Ort des Be stimmungsobjekts in Richtung der Breite des Fahrzeugs und dem von der Ortsberechnungs- und -speichereinrichtung ge speicherten Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs ge ringer als ein vorbestimmter Wert ist, umfasst.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der vorbestimmte Wert in den Bedingungen zur Erlaubnis der Durchführung, der beim Vorhandensein einer Möglichkeit auftritt, dass das Fahrzeug die Spur wechselt, geringer ist als der, wenn diese Möglichkeit nicht besteht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 3, die weiterhin eine Ein richtung zur Bestimmung fehlerhafter Übereinstimmungen umfasst, um bezüglich des Objekts, das durch die Einrich tung zur Bestimmung der Übereinstimmung als übereinstim mend mit dem Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs be stimmt ist, zu bestimmen, ob ein Objekt auf der gegen überliegenden Seite der Straße irrtümlich als mit dem Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs übereinstimmend be stimmt wurde oder nicht, wobei eine Krümmung der Straße, die während eines vorbestimmten vergangenen Zeitinter valls auftrat, berücksichtigt wird, und um zu veranlas sen, dass das Objekt von der Einrichtung zur Bestimmung des Straßenrands nicht genutzt wird, wenn bestimmt wird, dass das Objekt auf der gegenüberliegenden Straßenseite irrtümlich als mit dem Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs übereinstimmend bestimmt wurde.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Einrichtung zur Bestimmung der irrtümlichen Übereinstimmung eine Ein richtung zur Berechnung eines Kreises umfasst, dessen Tangentenvektor gleich einem Relativgeschwindigkeitsvek tor des wirksamen stillstehenden Objekts ist, und dessen Mittelpunkt auf der Richtung der Breite des Fahrzeugs liegt, eine Einrichtung zur Festlegung eines Radiusses des Kreises als Krümmungsradius einer Straße und eine Einrichtung zur Bestimmung, dass die Übereinstimmung in Fällen, in denen ein Absolutwert einer Differenz zwischen dem Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs, der auf grund des Krümmungsradiusses, der in einem vorab festge setzten vergangenen Zeitabschnitt erhältlich war, vorher gesagt wurde, und dem Ort bezüglich der Richtung der Breite des Fahrzeugs, der von der Einrichtung zur Berech nung und Speicherung gespeichert wurde und der der gegen überliegenden Straßenseite entspricht, geringer als ein vorbestimmter Wert ist, irrtümlich ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Einrichtung zur Bestimmung der irrtümlichen Übereinstimmung eine Ein richtung enthält, um einen virtuellen Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs zu berechnen, der mit der gegenüber liegenden Straßenseite auf der Grundlage einer Straßen breite und des Orts des stillstehenden Objekts in Rich tung der Breite des Fahrzeugs, das das Bestimmungsobjekt ist, übereinstimmt, und Nutzen des virtuellen Orts in Richtung der Breite des Fahrzeugs bei der Bestimmung der irrtümlichen Übereinstimmung in Fällen, in denen kein stillstehendes Objekt auf der gegenüberliegenden Seite der Straße erkannt wurde, so dass der Ort in Richtung der Breite des Fahrzeugs für die Bestimmung der irrtümlichen Übereinstimmung nicht verfügbar ist.

14. Aufzeichnungsmedium, das ein Programm speichert, um einen Computer zu steuern, der als die Erkennungseinrich tung in der Vorrichtung nach Anspruch 3 arbeitet.

15. Vorrichtung für ein Fahrzeug, die umfasst:
eine erste Einrichtung zur periodischen Erfassung still stehender Objekte in einem sich vor dem Fahrzeug erstrec kenden Bereich;
eine zweite Einrichtung zur Berechnung der Positionen der stillstehenden Objekte relativ zum Fahrzeug, dile von der ersten Einrichtung erfasst werden;
eine dritte Einrichtung zur Berechnung der Geschwindig keiten der stillstehenden Objekte, die von der ersten Einrichtung erfasst wurden, relativ zum Fahrzeug;
eine vierte Einrichtung, um aufgrund der von der zweiten Einrichtung berechneten Positionen und der von der drit ten Einrichtung berechneten Geschwindigkeiten Orte auf einer Querachse in Bezug auf das Fahrzeug vorherzusagen, auf welcher die von der ersten Einrichtung erkannten stillstehenden Objekte vom Fahrzeug aus gesehen vorbei kommen;
eine fünfte Einrichtung zur Wahl von Orten unter den von der vierten Einrichtung vorhergesagten Orten;
eine sechste Einrichtung zur Berechnung eines mittleren Ortes unter den von der fünften Einrichtung ausgewählten Orten;
eine siebte Einrichtung zur Wahl mindestens eines still stehenden Objekts unter den von der ersten Einrichtung erfassten stillstehenden Objekte; und
eine achte Einrichtung zur Erkennung einer Linie, die die von der sechsten Einrichtung berechneten mittleren Orte und den Ort des stillstehenden Objekts, das von der sieb ten Einrichtung ausgewählt wurde, als Straßenrand er kennt.