DE19921238C2

DE19921238C2 - Sicherheits-Fahrsteuersystem für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE19921238C2
Application number: DE19921238A
Authority: DE
Inventors: Shohei Matsuda; Satoshi Hada; Yoichi Sugimoto; Yoshihiro Urai; Shoji Ichikawa
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-05-07
Filing date: 1999-05-07
Publication date: 2003-01-23
Anticipated expiration: 2019-05-08
Also published as: US6294987B1; DE19921238A1; JPH11321598A

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheits-Fahrsteuersystem für ein Fahrzeug, insbesondere ein solches, das mögliche Verzögerungen eines vor dem Fahr zeug befindlichen Hindernisses vorhersagt oder vorwegnimmt, um unter Verwendung der vorhergesagten Verzögerungen eine Kontakt-Vermeidungs steuerung durchzuführen.

Ein solches Sicherheits-Fahrsteuersystem für ein Fahrzeug ist durch die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. Hei 5(1993)-181529 bekannt. Dort wird die Vorhersage der Verzögerung (vorbestimmte Verzögerung) zur Hindernisvermeidungssteuerung beschrieben. Die bei dieser Technik vorher gesagte Verzögerung ist ein Einzelwert und dient nur zur Unterstützung der Bestimmung, ob der Hindernisvermeidungsvorgang durchgeführt werden sollte. Die herkömmliche Ausführung dient nicht dazu, mit unterschiedlichen Verzögerungen zurechtzukommen, die möglicherweise vom anderen Fahr zeug erzeugt werden.

Ferner offenbart die japanische Patent-Anmeldungsschrift Hei 6(1994)- 298022 die Erfassung des Abstands (relativen Abstands) zu einem Hinder nis (z. B. eines anderen vorausfahrenden Fahrzeugs) von dem Fahrzeug und die automatische Betätigung (d. h. unabhängig von einer Bremspedalbetäti gung des Fahrers) des Bremssystems (und eines Alarms), um einen Kontakt mit dem Hindernis zu vermeiden.

Bei dieser herkömmlichen Technik wird die tatsächliche Beschleunigung des anderen Fahrzeugs (Hindernisses) erfaßt, und auf der Basis der erfaßten Beschleunigung wird ein erster Schwellenwert (relativer Abstand) zur Ver meidung des anderen Fahrzeugs durch Bremsung bestimmt. Gleichzeitig wird ein zweiter Schwellenwert (relativer Abstand) zur Vermeidung des Hindernisses durch Lenken auf der Basis der Annahme bestimmt, daß sich das eigene Fahrzeug zur Vermeidung des anderen Fahrzeugs mit einer Quer beschleunigung b0 nach einer Zeit τ bewegt, gemessen von einem be stimmten Punkt aus.

Das System betätigt das Bremssystem automatisch nur dann, wenn der erfaßte relative Abstand unter den ersten und den zweiten Schwellenwert fällt. Da das Bremssystem zu unerwarteten Zeiten, die der Fahrzeugfahrer nicht vorhersieht, nicht betätigt wird, bekommt der Fahrer kein unangeneh mes Gefühl durch automatische Bremsbetätigung, wenn er die Absicht hat, das Hindernis durch Lenkbetätigung zu vermeiden, um hierdurch den Fahr komfort zu verbessern und dem Fahrer ein unangenehmes Gefühl zu erspa ren.

Obwohl bei diesem herkömmlichen System der erste Schwellenwert auf der Basis der Beschleunigung bestimmt wird, damit das Bremssystem nicht zu Zeiten betätigt wird, die der Fahrer nicht erwartet oder vorhersieht, ist die Beschleunigung eine tatsächlich vom Fahrzeug erzeugte Beschleunigung und nicht ein vorhergesagter oder zu erwartender Wert.

Das andere vorausfahrende Fahrzeug kann sich unterschiedlich verhalten, z. B. könnte es wegfahrend beschleunigen, könnte mit konstanter Geschwin digkeit weiterfahren oder könnte plötzlich bis zum Stopp verzögern. Das mögliche Verhalten des anderen Fahrzeugs unterliegt somit starken oder unbegrenzten Schwankungen. Wenn die Hindernis-Vermeidungssteuerung mit jedem Verhalten zurechtkommen soll, wird die Steuerung extrem kom pliziert. Wenn andererseits die Steuerung standardisiert oder uniform arbei ten soll, paßt deren Betrieb manchmal nicht zu den Erwartungen des Fah rers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheits-Fahrsteuersystem für ein Fahrzeug anzugeben, das mögliche Verzögerungen in mehreren Werten vorhersagt oder vorwegnimmt, die von einem Hindernis, wie etwa einem anderen vorausfahrenden Fahrzeug, erzeugt werden, und das auf der Basis der vorhergesagten Verzögerungen die Hindernisvermeidungssteue rung durchführt, um hierdurch die Steuerung relativ einfach zu machen und trotzdem zu ermöglichen, daß die Steuerung an die Erwartungen des Fah rers angepaßt ist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst.

Hierin wird ein Sicherheits-Fahrsteuersystem für ein Fahrzeug vorgeschla gen, umfassend: Hinderniserfassungsmittel zum Erfassen eines Hindernis ses, das sich vor dem eigenen Fahrzeug auf dem Fahrweg befindet; Para metererfassungsmittel zum Erfassen von Parametern, welche die Bewegung des eigenen Fahrzeugs einschließlich zumindest der Geschwindigkeit des Fahrzeugs anzeigen; Relativzustand-Erfassungsmittel zum Erfassen des von den Hinderniserfassungsmitteln erfaßten Zustands des Hindernisses relativ zu dem eigenen Fahrzeug; Betriebsbestimmungsmittel zum Bestimmen, ob ein Alarm oder/und eine Kontaktvermeidung mit dem Hindernis betrieben werden soll; und Ausführungsmittel zum Ausführen des durch die Betriebs bestimmungsmittel bestimmten Betriebs. Das System ist dadurch gekenn zeichnet, daß Verzögerungsvorhersagemittel vorgesehen sind, um eine Mehrzahl von Verzögerungen, die das Hindernis erzeugen könnte, vorherzu sagen, auf der Basis der von den Parametererfassungsmitteln erfaßten Para metern (insbesondere der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn das eigene Fahrzeug nicht mit konstanter Beschleunigung fährt) und dem durch die Relativzustand-Erfassungsmittel erfaßten Relativzustand des Hindernis ses; wobei das Betriebsbestimmungsmittel auf der Basis zumindest der vorhergesagten Verzögerungen bestimmt, ob ein Alarm oder/und eine Kon taktvermeidung mit dem Hindernis betrieben werden soll.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfaßt das Betriebsbestimmungsmittel Stellgrößenbestimmungsmittel zum Bestimmen einer Mehrzahl von Stell größen für den Alarmbetrieb oder/und den Kontaktvermeidungsbetrieb ent sprechend den vorhergesagten Verzögerungen; Schwellenwertbestimmungsmittel zum Bestimmen einer Mehrzahl von Schwellenwerten für den Alarm oder/und die Kontaktvermeidung mit dem Hindernis entspre chend den bestimmten Stellgrößen; und Vergleichsmittel zum Vergleichen der Schwellenwerte mit dem durch die Relativzustand-Erfassungsmittel erfaßten Zustand des Hindernisses relativ zu dem Fahrzeug; und wobei die Betriebsbestimmungsmittel auf der Basis des Vergleichsergebnisses durch die Vergleichsmittel bestimmen, ob der Alarm oder/und die Kontaktvermei dung mit dem Hindernis ausgeführt werden sollte.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sagen die Verzögerungsvor hersagemittel die Verzögerungen auf der Basis der tatsächlichen Verzöge rung des Hindernisses derart vorher, daß die Verzögerungen nicht kleiner als die tatsächlichen Verzögerungen des Hindernisses sind.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfassen die Schwellenwert-Bestim mungsmittel umfassen:
Zeitbestimmungsmittel zum Bestimmen einer Zeit, die das Fahrzeug zum Vermeiden des Hindernisses benötigt, und Mittel zum Bestimmen der Schwellenwerte auf der Basis zumindest der bestimmten Zeit.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung bestimmen die Stellgrößenbe stimmungsmittel die Stellgrößen derart, daß mit Zunahme der vorhergesag ten Verzögerungen die Stellgrößen kleiner werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung führen die Ausführungsmittel den Alarm derart aus, daß sie den Alarm in Antwort auf die Bestimmung durch die Be triebsbestimmungsmittel ändern, wenn die Betriebsbestimmungsmittel die Alarmausführung bestimmen.

Ein erfindungsgemäßes Sicherheits-Fahrsteuersystem für ein Fahrzeug be sitzt einen Alarm und ein automatisches Bremssystem. Es werden mehrere Verzögerungen eines Hindernisses, wie etwa eines anderen vorausfahren den Fahrzeugs, vorhergesagt, und es werden entsprechende dem Fahrzeug zuzuführende Stellgrößen, etwa der Bremsbetrag, bestimmt, die eine mögli che Verzögerung des Fahrzeugs bezeichnen. Dann werden Schwellenwerte zur Alarmausgabe und automatischen Bremsung entsprechend der vorher gesagten Verzögerung bestimmt und werden nacheinander mit dem Ab stand zu dem Hindernis verglichen. Wenn der Abstand unter einen der Schwellenwerte fällt, wird zur Kontaktvermeidung mit dem Hindernis ein Alarm ausgegeben oder eine automatische Bremsung durchgeführt, wo durch das System relativ einfach wird und der Betrieb den Erwartungen des Fahrers angepaßt ist.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht der Konfiguration eines Si cherheits-Fahrsteuersystems für ein Fahrzeug;

Fig. 2 ein Flußdiagramm des Betriebs des in Fig. 1 gezeigten Sy stems;

Fig. 3 zeigt die Berechnung einer Zeit, die das eigene Fahrzeug benö tigt, um einen Kontakt mit einem Hindernis, wie etwa einem anderen Fahrzeug, zu vermeiden;

Fig. 4 ist eine Grafik von Verzögerungen, die das andere Hindernis, wie etwa ein anderes Fahrzeug, durchführt und die auf der Basis dessen tatsächlicher Verzögerung unter Verwendung der hier gezeigten Charakteristiken vorhergesagt sind;

Fig. 5 die Charakteristik von Stellgrößen (Bremsbeträgen), die dem eigenen Fahrzeug zuzuführen sind, in bezug auf die vorhergesagten Verzögerungen; und

Fig. 6 das charakteristische Merkmal der Erfindung im Gegensatz zum Stand der Technik.

Fig. 1 ist eine schematische Gesamtansicht mit Darstellung der Konfigura tion eines Fahrzeug-Sicherheitssteuersystems.

In den Figuren bezeichnet die Bezugszahl 10 ein Fahrzeug (teilweise durch Räder W, etc. dargestellt) mit einem Lenkmechanismus (nicht gezeigt), der vom Fahrzeugfahrer zu betätigen ist. Ein Abtast-Laserradar (oder Lidar) 12, das in der Nähe des Scheinwerfers (nicht gezeigt) angebracht ist, sendet einen Laserstrahl (einen dünnen Strahl kohärenter, leistungsstarker und na hezu nonchromatischer, elektromagnetischer Strahlungsenergie) horizontal entlang dem Fahrweg und empfängt Energie, die von einem Hindernis oder Gegenstand (wie etwa von einem anderen vor dem eigenen Fahrzeug 10 befindlichen Fahrzeug) reflektiert wird.

Das Laserradar 12 ist mit einer Radarausgabe-Prozessoreinheit 14 verbun den, die einen Mikrocomputer aufweist. Die Radarausgabe-Prozessoreinheit 14 erfaßt den Abstand (relativen Abstand) zu einem Hindernis oder Gegen stand von dem Fahrzeug 10 durch Messung des Zeitintervalls zwischen dem Senden der Energie und dem Empfang der reflektierten Energie, das den Abstand des Hindernisses in dem Strahlenweg angibt. Ferner erfaßt die Laserradar-Ausgabeprozessoreinheit 14 die (relative) Geschwindigkeit des Hindernisses durch Differenzieren des gemessenen Abstands, und erfaßt die Richtung oder Orientierung des Hindernisses aus der reflektierten Energie zum Erhalt einer zweidimensionalen Information, die das Hindernis be schreibt. Die Ausgabe des Laserradar 12 wird einer ECU (elektronische Steuereinheit) 16 zugeführt, die ebenfalls einen Mikrocomputer aufweist.

In der Mitte des Fahrzeugs 10 ist ein Gierratensensor 18 vorgesehen, um ein Signal zu erzeugen, das die Gierrate anzeigt (Gierwinkelgeschwindigkeit, die auf den Schwerpunkt des Fahrzeugs 10 um die Schwerkraft- oder Verti kalrichtung herum wirkt). Die Ausgabe des Gierratensensors 18 wird der ECU 16 zugeführt. Die ECU 16 erfaßt den Gierwinkel auf der Basis der Aus gabe des Gierratensensors 20. Ein Fahrgeschwindigkeitssensor 20 ist in der Nähe einer Antriebswelle (nicht gezeigt) vorgesehen, um ein Signal zu er zeugen, das die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 auf der Straße an zeigt. Die Ausgabe des Fahrgeschwindigkeitssensors 20 wird ebenfalls der ECU 16 zugeführt.

Die Bezugszahl 22 bezeichnet ein Bremssystem des Fahrzeugs 10. In dem Bremssystem 22 ist eine Fußbremse (Bremspedal) 24 über einen Unter druckverstärker 26 mit einem Hauptzylinder 28 verbunden. Der Unterdruck verstärker 26 besitzt eine Membrane (nicht gezeigt), die die Innenseite des Verstärkers in zwei Kammern unterteilt, derart, daß das Verhältnis des von dem Motoreinlaßsystem (nicht gezeigt) eingeführten Unterdrucks relativ zum von außerhalb des Motors eingeführten Atmosphärendruck reguliert wird, um die Position der Membrane zu bestimmen, die die Kraft bestimmt, mit der das Niederdrücken des Bremspedals durch den Fahrzeugfahrer ver stärkt wird.

Der Hauptzylinder 28 leitet durch Ölwege 30 Hydraulikdruck (Bremsfluid druck) mit einem der verstärkten Bremskraft entsprechenden Druck der Bremse zu (nicht gezeigt), die an den jeweiligen Rädern W vorgesehen ist, um deren Drehung zu verlangsamen oder zu stoppen. Somit wird das Fahr zeug mit einer durch die Bremskraft bestimmten Verzögerungsrate verlang samt oder gestoppt.

Ein elektromagnetisches Solenoidventil 36 ist an einer geeigneten Stelle des Einlaßsystems für Unterdruck und Atmosphärendruck (nicht vollständig gezeigt) vorgesehen. Das elektromagnetische Solenoidventil 36 ist durch eine Treiberschaltung (nicht gezeigt) mit der ECU 16 verbunden, um ein von der ECU 16 erzeugtes Befehlssignal zu empfangen (Tastverhältnissignal in Pulsweitenmodulation). Das elektromagnetische Solenoidventil 36 öff net/schließt in Antwort auf das Befehlssignal, um das Verhältnis des Unter drucks relativ zum Atmosphärendruck zu regeln und betätigt das Brems system 22 zur automatischen Bremsung des Fahrzeugs (d. h. um das Fahr zeug unabhängig von einer Bremspedalbetätigung durch den Fahrer zu ver zögern).

Ein Alarmsystem (z. B. eine Sichtanzeige oder ein akustisches System) 40 ist in der Nähe des Fahrersitzes (nicht gezeigt) vorgesehen und ist mit der ECU 16 zum Empfang eines Befehlssignals verbunden und weckt die Auf merksamkeit des Fahrers in Antwort auf das von der ECU 16 erzeugte Be fehlssignal.

Nachfolgend wird der Betrieb des Sicherheits-Fahrsteuersystems erläutert.

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm mit Darstellung des Systembetriebs. Das Pro gramm wird beispielsweise einmal alle 100 Millisekunden durchgeführt.

Das Programm beginnt in Schritt S10, in dem die Ausgaben der Sensoren gelesen werden, und in dem, auf der Basis der gelesenen Daten, die Para meter, welche die Bewegung des eigenen Fahrzeugs 10 und die Zustände des anderen vorausfahrenden Fahrzeugs (oder Hindernisses; in Fig. 3 all gemein mit Bezugszahl 100 bezeichnet) relativ zu dem eigenen Fahrzeug 10 anzeigen, erfaßt oder berechnet werden.

Die Parameter beinhalten die Geschwindigkeit V1 des eigenen Fahrzeugs 10, den Abstand L vom eigenen Fahrzeug 10 zum anderen Fahrzeug 100, die Geschwindigkeit V2 des anderen Fahrzeugs 100, die relative Geschwin digkeit ΔV (Differenz zwischen der eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit V1 und der anderen Fahrzeuggeschwindigkeit V2) und die Verzögerung α1 des eigenen Fahrzeugs 10 und die Verzögerung α0 des anderen Fahrzeugs 100 etc.

Hierbei wird die Geschwindigkeit V1 des eigenen Fahrzeugs 10 auf der Ba sis der Ausgabe des Fahrgeschwindigkeitssensors 20 bestimmt oder erfaßt. Die Verzögerung α1 des eigenen Fahrzeugs 10 wird ebenfalls bestimmt durch das Differential (oder erste Ableitung) der erfaßten Fahrgeschwindig keit V1. Hier bedeuten die Begriffe eigene Fahrzeugverzögerung α1 und andere Fahrzeugverzögerung α0 sowohl Verzögerung (negative Beschleuni gung) als auch Beschleunigung.

Das Programm geht zu Schritt S12 weiter, in dem Verzögerungen α2n (in mehreren Werten), die möglicherweise künftig von dem anderen Fahrzeug 100 erzeugt werden, vorhergesagt werden. Die Verzögerungen α2n sollten so vorhergesagt werden, daß sie nicht geringer sind als die tatsächliche Verzögerung α0 des anderen Fahrzeugs 100. Fig. 4 erläutert in einem Graph die vorhergesagten Verzögerungen, die möglicherweise von dem Hindernis (oder anderem Fahrzeug) erzeugt werden, erhalten auf der Basis dessen tatsächlicher Verzögerung unter Verwendung der dargestellten Charakteri stiken.

Zur Erläuterung der Vorhersage anhand von Fig. 4 geschieht folgendes. Wenn die tatsächliche Verzögerung α0 des anderen Fahrzeugs beispiels weise αa beträgt, werden die Verzögerungen α2n so vorhergesagt, daß sie nicht kleiner als αa0 sind (entsprechend αa). Insbesondere sollten die Verzö gerungen α2n als mehrere Werte (diskrete oder durchgehende Werte) in nerhalb des Bereichs von A (Minimalwert) bis B (Maximalwert) vorhergesagt werden. Der Minimalwert A und der Maximalwert B sind in geeigneter Wei se vorbestimmt. Auf diese Weise werden drei diskrete Werte α21, α22, α23 vorhergesagt (d. h. n = 3). Wenn hier das eigene Fahrzeug 10 nicht mit konstanter Beschleunigung fährt, sind zusätzlich zu der tatsächlichen Verzö gerung des anderen Fahrzeugs α0 andere Parameter einschließlich zumin dest der eigenen Fahrgeschwindigkeit V1 erforderlich, um die Verzögerungen a2n vorherzusagen.

Dann geht das Programm zu Schritt S14 weiter, in dem eine Zeit TB be rechnet oder bestimmt wird, die zur Kontaktvermeidung erforderlich ist. Wie in Fig. 3 dargestellt, bedeutet die Zeit TB eine Zeit oder eine Periode, die das eigene Fahrzeug 10 benötigt, um einen Kontakt mit dem anderen Fahr zeug 100 zu vermeiden.

Wenn man beispielsweise annimmt, daß das eigene Fahrzeug 10 mit der Geschwindigkeit V1 und der Verzögerung α1 fährt, wird die Zeit TB als eine Zeit oder Periode berechnet, die zur Kontaktvermeidung mit dem anderen Fahrzeug erforderlich ist, das mit der Fahrgeschwindigkeit V2 und den vor hergesagten Verzögerungen α2n fährt, auf der Basis einer anderen Zeit, zum seitlichen Lenken des eigenen Fahrzeugs 10 um einen Abstand oder eine Länge 2Δx erforderlich ist.

Der Wert 2Δx ist ein Wert, der der Breite des anderen Fahrzeugs 100 ent spricht. Die Breite des anderen Fahrzeugs wird aus der Ausgabe des Laser radar 12 bestimmt. Alternativ kann man auch eine normierte Fahrzeugbreite verwenden, da die Fahrzeugbreite normalerweise im Bereich von 1,6 Metern bis 1,8 Metern liegt.

Dann geht das Programm zu Schritt S16, in dem Stellgrößen α1n (in mehre ren Werten), die dem eigenen Fahrzeug 10 zur Kontaktvermeidung zuzufüh ren sind, entsprechend den vorhergesagten Verzögerungen α2n bestimmt werden. Anzumerken ist, daß die Stellgrößen α1n für die genannte tatsäch liche Verzögerung α1 des eigenen Fahrzeugs 10 nicht die gleichen sind. Die Bestimmung wird später im Detail beschrieben.

Dann geht das Programm zu Schritt S18 weiter, in dem Schwellenwerte Lα2n (in mehreren Werten) für jede der vorhergesagten Verzögerungen α2n bestimmt oder berechnet werden. Anders gesagt, ist die Anzahl der Schwellenwerte gleich jener der vorhergesagten Verzögerungen.

Insbesondere umfassen die Schwellenwerte Lα2n sechs Werte, das sind:
Lα21 zur Alarmbestimmung und Lα22 zur Kontaktvermeidungsbestimmung entsprechend der vorhergesagten Verzögerung α21;
Lα23 zur Alarmbestimmung und Lα24 zur Kontaktvermeidungsbestimmung entsprechend der vorhergesagten Verzögerung α22_; und
Lα25 zur Alarmbestimmung und Lα26 zur Kontaktvermeidungsbestimmung entsprechend der vorhergesagten Verzögerungen α23.

Die Schwellenwerte (Lα2n) werden unter Verwendung der folgenden Glei chung berechnet:

Lα2n = ΔV × TB - (1/2) × (α1n - α2n)TB²[m]

Hier sind α1n dem eigenen Fahrzeug 10 zuzuführenden Stellgrößen, die entsprechend den vorhergesagten Verzögerungen α2n des anderen Fahr zeugs 100 bestimmt sind. Dies deswegen, weil α1n Werte sind, die die dem eigenen FAhrzeug 10 zuzuführenden Stellgrößen anzeigen; das bedeutet, daß α1n die möglichen Verzögerungen des eigenen Fahrzeugs 10 bei der Durchführung automatischer Bremsung bezeichnet und somit den vorherge sagten Verzögerungen des anderen Fahrzeugs entsprechen. Somit kann die Beziehung zwischen den Stellgrößen α1n und den vorhergesagten Verzöge rungen α2n als einander komplementär definiert werden, wie in Fig. 5 dar gestellt.

In Zusammenfassung der Berechnung der Schwellenwerte Lα2n werden die Schwellenwerte Lα2n auf der Basis der Zeit TB bestimmt, die zur Kontakt vermeidung erforderlich ist, unter Verwendung der Fahrgeschwindigkeiten und Verzögerungen des eigenen Fahrzeugs 10 und des anderen Fahrzeugs 100.

Wenn man die Beziehung zwischen den Stellgrößen α1n und den vorherge sagten Verzögerungen α2n definiert, wie in Fig. 5 gezeigt und oben er wähnt, lassen sich die vorhergesagten Verzögerungen wie folgt aus drücken:

α1n = 1 - α2n

Daher läßt sich die Gleichung schreiben als:

Lα2n = ΔV × TB + {α2n - (1/2)} × TB²[m]

Somit werden die Stellgrößen zur Kontaktvermeidung α1n und die vorherge sagten Verzögerungen α2n in der komplementären Beziehung gemäß Fig. 5 derart definiert, daß mit zunehmendem α2n α1n abnimmt. Insbesondere werden die Stellgrößen α1n als Bremsbeträge ausgedrückt, die als Funktion der Erdbeschleunigung G ausgedrückt werden.

Die Stellgrößen α1n des eigenen Fahrzeugs 10 werden relativ zu den vor hergesagten Verzögerungen α2n des anderen Fahrzeugs 100 wie folgt be stimmt:

Vorhergesagte Verzögerungen α2n
Bremsbeträge (Stellgrößen) α1n
Vollbremsung mit 0,8 G	Bremsung mit 0,2 G aus langem Abstand
Teilbremsung mit 0,5 G	Bremsung mit 0,5 G aus mittlerem Abstand
Normalbremsung mit 0,2 G	Bremsung mit 0,8 G aus kurzem Abstand

Wenn man die Beziehung zwischen den vorgenannten Schwellenwerten und Bremsbeträgen (Stellgrößen) erläutert, sind Lα21, Lα22 die Schwellenwerte für den Bremsbetrag 0,2 G; Lα23, Lα24 jene für den Bremsbetrag 0,5 G; und Lα25, Lα26 jene für den Bremsbetrag 0,8 G.

Insbesondere wenn der Abstand L unter den Schwellenwert Lα22 fällt, wird das eigene Fahrzeug 10 mit 0,2 G gebremst; wenn der Abstand L unter den Schwellenwert Lα24 fällt, wird das eigene Fahrzeug mit 0,5 G gebremst; und wenn der Abstand L unter den Schwellenwert Lα26 fällt, wird das eige ne Fahrzeug mit 0,8 G gebremst.

Die relativen Größen der Schwellenwerte zur Alarmbestimmung sind wie folgt:

Lα21 < Lα23 < Lα25

In ähnlicher Weise sind die relativen Größen der Schwellenwerte zur Kon taktvermeidungsbestimmung wie folgt:

Lα22 < Lα24 < Lα26

Sie werden daher so bestimmt, daß die Stellgrößen α1n zu den vorherge sagten Verzögerungen α2n komplementär sind, sodaß mit zunehmendem α2n α1n abnimmt. Die Schwellenwerte Lα2n, die jeweils den Stellgrößen α1n entsprechen, werden bestimmt.

Zusammenfassend ist die Steuerung in dieser Ausführung derart konfigu riert, daß die Stellgrößen (Bremsbeträge) für die Vollbremsung des anderen Fahrzeugs auf einen kleinen Wert gesetzt werden und daher die dement sprechenden Schwellenwert Lα2n bestimmt werden. Anders gesagt, ist diese Steuerung derart konfiguriert, daß sie auch dann mit der Situation zurechtkommen kann, wenn das andere Fahrzeug 100 zu einer unerwarte ten Zeit voll bremst. Demzufolge wird der Schwellenwert Lα22 für die Voll bremsung des anderen Fahrzeugs auf ein Maximum gesetzt, um den Bremsbetrag des eigenen Fahrzeugs 10 möglichst gering zu machen, um hierdurch einen Kontakt mit dem anderen Fahrzeug 100 ohne Fehler zu vermeiden, und zwar unabhängig vom Verhalten des anderen Fahrzeugs 100, während eine Anpassung an das Empfinden des Fahrers sichergestellt wird.

Ferner kann eine Situation vorliegen, in der sich ein weiteres Fahrzeug plötz lich von einer benachbarten Fahrbahn zwischen das eigene Fahrzeug 10 und das andere Fahrzeug 100 hineindrängelt. Hierbei könnte der Abstand L bereits unter den Schwellenwert Lα22 fallen, wenn das weitere Fahrzeug auftaucht. Wenn dies der Fall ist, wird der submaximale Wert Lα24 mit dem Abstand L verglichen. Wenn L ebenfalls kleiner als Lα24 ist, wird der klein ste Wert Lα26 verglichen, und in Antwort auf das Ergebnis des Vergleichs wird eine Kontaktvermeidung durchgeführt.

Wenn der Abstand L kleiner als irgendeiner der Alarm-Schwellenwerte Lα22, Lα24 und Lα26 wird, wird das Alarmsystem 40 ebenfalls betätigt. Der Alarm sollte mit den jeweiligen Schwellenwerten geändert werden. Wenn beispielsweise das Alarmsystem 40 eine Sichtanzeige verwendet, können Anzeigefarben oder -bereiche beispielsweise vergrößert werden, wenn der Betrag der Schwellenwerte abnimmt. Wenn der Alarm 40 ein aku stisches System verwendet, kann es beispielsweise so ausgelegt sein, daß das Intervall intermittierender Töne abnimmt oder die Tonlautstärke zu nimmt, wenn der Betrag der Schwellenwerte abnimmt. Die Alarmwirkung an den Fahrer sollte erhöht werden, wenn der Annäherungsgrad zu dem ande ren Fahrzeug 100 zunimmt.

Zurück zu Fig. 2. Das Programm geht dann zu Schritt S20 weiter, in dem die sechs Schwellenwerte Lα2n nacheinander gewählt werden, zu Schritt S22, in dem der gewählte Schwellenwert mit dem Abstand L verglichen wird, zur Bestimmung, ob der Wert kleiner als der Abstand ist, d. h. zur Be stimmung, ob ein Alarm oder eine Kontaktvermeidung durchgeführt werden sollte.

Wenn das Ergebnis in Schritt S22 ja ist, geht das Programm zu Schritt S24 weiter, in dem in Antwort auf das Ergebnis des Vergleichs entweder das Alarmsystem 40 oder das Bremssystem 22 betätigt wird. Wenn das Ergeb nis S22 nein ist, überspringt das Programm Schritt S24.

Diese Steuerung wird anhand von Fig. 6 erläutert. Es werden mehrere Ver zögerungen vorhergesagt, im Gegensatz zum Stand der Technik, in dem nur eine einzige Verzögerung vorhergesagt wird. Hierdurch kann man das Ver halten des anderen Fahrzeugs besser vorhersagen und hierbei das System relativ einfach halten, wobei aber sichergestellt wird, daß der Betrieb zu den Erwartungen des Fahrers paßt. Unabhängig davon, wie sich das andere Fahrzeug (Hindernis) verhält, ermöglicht das System eine wirkungsvolle Kontaktvermeidung mit diesem.

Anzumerken ist, daß gemäß Fig. 4 die vorhergesagten Verzögerungen auch innerhalb des Bereichs kontinuierlich bestimmt werden können.

Obwohl oben die Schwellenwerte unter Verwendung der Zeit TB bestimmt werden, können sie auch anderweitig bestimmt werden. Obwohl die vorher gesagten Verzögerungen bei der Berechnung der Zeit TB verwendet wer den, kann stattdessen auch die tatsächliche Verzögerung verwendet wer den.

Obwohl das System zur Kontaktvermeidung durch Bremsung konfiguriert ist, kann es stattdessen auch zur Kontaktvermeidung durch Steuerung kon figuriert sein.

Obwohl in der obigen Ausführung das Laserradar 12 zum Bestimmen des anderen Fahrzeugs (Hindernisses) verwendet wird, kann stattdessen auch ein Millimeter-Wellenradar 14 oder ein Sichtsensor, wie etwa eine CCD-Ka mera, verwendet werden.

Claims

1. Sicherheits-Fahrsteuersystem für ein Fahrzeug (10), umfassend:
Hinderniserfassungsmittel (12, 14, 16) zum Erfassen eines Hindernisses (100), das sich vor dem eigenen Fahrzeug (10) auf dem Fahrweg befindet;
Parametererfassungsmittel (16, S10) zum Erfassen von Para metern (V1, α1, L, ΔV), welche eine Bewegung des eigenen Fahr zeugs einschließlich zumindest der Geschwindigkeit (V) des Fahr zeugs anzeigen;
Relativzustand-Erfassungsmittel (16, S10) zum Erfassen eines von den Hinderniserfassungsmitteln erfaßten Zustands des Hinder nisses (α0) relativ zu dem eigenen Fahrzeug (10);
Betriebsbestimmungsmittel (16, S22) zum Bestimmen, ob ein Alarm oder/und eine Kontaktvermeidung mit dem Hindernis (100) betrieben werden soll; und
Ausführungsmittel (16, S24) zum Ausführen des durch die Betriebsbestimmungsmittel bestimmten Betriebs;
dadurch gekennzeichnet, daß
Verzögerungsvorhersagemittel (16, S12) vorgesehen sind, um eine Mehrzahl von Verzögerungen (α2n), die das Hindernis (100) erzeugen könnte, vorherzusagen, auf der Basis der von den Parame tererfassungsmitteln erfaßten Parametern des eigenen Fahrzeugs und dem durch die Relativzustand-Erfassungsmittel erfaßten Relativzu stand (α0) des Hindernisses;
wobei das Betriebsbestimmungsmittel (16, S14-S22) auf der Basis zumindest der vorhergesagten Verzögerungen bestimmt, ob ein Alarm oder/und eine Kontaktvermeidung mit dem Hindernis (100) betrieben werden soll.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebs bestimmungsmittel umfassen:
Stellgrößenbestimmungsmittel (16, S16) zum Bestimmen einer Mehrzahl von Stellgrößen (α1n) für den Alarmbetrieb oder/und den Kontaktvermeidungsbetrieb entsprechend den vorhergesagten Ver zögerungen (α2n);
Schwellenwertbestimmungsmittel (16, S18) zum Bestimmen einer Mehrzahl von Schwellenwerten (Lα2n) für den Alarm oder/und die Kontaktvermeidung mit dem Hindernis entsprechend den be stimmten Stellgrößen (α1n); und
Vergleichsmittel (16, S22) zum Vergleichen der Schwellen werte mit dem durch die Relativzustand-Erfassungsmittel erfaßten Zustand (L) des Hindernisses (100) relativ zu dem Fahrzeug (10);
und wobei die Betriebsbestimmungsmittel (16, S22) auf der Basis des Vergleichsergebnisses durch die Vergleichsmittel bestim men, ob der Alarm oder/und die Kontaktvermeidung mit dem Hinder nis ausgeführt werden sollte.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsvorhersagemittel die Verzögerungen (α2n) auf der Basis der tatsächlichen Verzögerung (α0) des Hindernisses (100) derart vorhersagen, daß die Verzögerungen nicht kleiner als die tatsächli chen Verzögerungen des Hindernisses (100) sind.

4. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenwert-Bestimmungsmittel umfassen:
Zeitbestimmungsmittel (16, S14) zum Bestimmen einer Zeit (TB), die das Fahrzeug (10) zum Vermeiden des Hindernisses (100) benötigt, und
Mittel zum Bestimmen der Schwellenwerte auf der Basis zumindest der bestimmten Zeit (TB).

5. System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgrößenbestimmungsmittel (16, S16) die Stellgrößen (α1n) derart bestimmen, daß mit Zunahme der vorhergesagten Ver zögerungen die Stellgrößen kleiner werden.