DE2835867A1

DE2835867A1 - Verfahren zur kollisionsvermeidung

Info

Publication number: DE2835867A1
Application number: DE19782835867
Authority: DE
Inventors: Otto Erbs
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1978-08-16
Filing date: 1978-08-16
Publication date: 1980-02-28

Description

"Verfahren zur Kollisionsvermeidung"
Die Erfinduag betrifft-ein Verfahren zur Vermeidung der Kollision eines Landfahrzeugs mit einem in Fahrtrichtung befindlichen Hindernis.
Aus der Vielzahl der technischen Möglichkeiten sind insbesondere die autarken Abstandswarnsysteme von besonderer Bedeutung. Diese Systeme arbeiten nach dem Rückstrahlprinzip, bei dem bekanntlich ein Teil des von einem Meßgerät abgestrahlten Sendesignals vom Hindernis reflektiert und von einer Empfangseinrichtung im Fahrzeug wieder aufgenommen wird und in einem Gefahrenrechner eine Auswertung nach Abstand und Geschwindigkeit des Fahrzeugs relativ zum Hindernis erfolgt.
Von wesentlicher Bedeutung für die im Gefahrenrechner getroffene Entscheidung, ob der gemessene Abstand bei der gemessenen Relativgeschwindigkeit eine Kollisionsgefahr bedeutet, ist die Kenntnis der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs.
Die Eigengeschwindigkeit wird bei den bekannten Ausführungen von Abstandswarngeräten entweder aus der Radumdrehungsgeschwindigkeit errechnet oder mittels eines zusätzlichen Radargeräts unter Ausnutzung des Dopplereffekts bestimmt.
Ersteres Verfahren liefert bei einem - beim Bremsen i. a.
auftretendem - Schlupf der Räder gegenüber der Fahrbahn oder im Extremfall beim Blockieren der Räder falsche Werte der Eigengeschwindigkeit. Das zweite Verfahren erfordert bisher den Einbau eines nur zur Geschwindigkeitsmessung verwendeten Radargerät 9.
Die vorliegende Erfindung bringt gegenüber den bekannten Erfahrungen bei ebenbürtiger Leistung eine deutliche Verringerung des technischen Aufwands und damit Einsparung an Kosten und an Raumbedarf, indem sie den Einsatz des Abstandswarngeräts auch zur Geschwindigkeitsbestimmung ermöglicht.
Bei bekannten Anordnungen wird zur Abstandsmessung ein Impulsradar verwendet. Dabei wird in gebräuchlicher Weise ein Pulsoszillator 2 von-einem Modulator 1 angesteuert zum Senden eines Pulses über die Sendeantenne 3. Ein Teil der Sende energie wird von einem Hindernis auf die Empfangsantenne 4 zurückgestrahlt und in einem Koppler 6 und einem Mischer 8 mit dem Signal eines CW-Oszillators 5 gemischt und nach Verstärkung durch einen Verstärker 9 in einer entsprechend gestalteten Einrichtung verarbeitet. Ein großer Teil der Energie des CW-Oszillators wird dabei auf einen Absorber 7 geleitet.
Diese quasi verschenkte Energie des CW-Oszillators kann nun gemäß dem vorliegenden Erfindungsgedanken als zusätzliche Sendeenergie zur Messung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs verwendet werden. Zu diesem Zweck wird diese Energie mittels einer geeigneten Antenne in Richtung auf den Erdboden abgestrahlt und empfangene reflektierte Energie in an sich bekannter Weise derart aufgearbeitet, daß aus der Frequenz-Dopplerverschiebung zwischen abgestrahlt er und empfangener Hochfrequenz auf die Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs geschlossen wird.
Diese zusätzliche Sendeenergie kann nun einfachheitshalber über eine zusätzliche Antenne 10, z. B. eine Hornantenne abgestrahlt und empfangen werden.
Eine vorteilhafte Ausführung des Verfahrens besteht auch darin, die zusätzliche Sendeenergie über die Antenne des Impulsradargeräts in Richtung des Erdbodens, z. B. über deren vertikale Nebenzipfel zu senden und zu empfangen.
Aus dem vom Erdboden reflektierten und von der Antenne empfangenen Energieanteil mit dopplerverschobener Frequenz kann über einen weiteren Mischer oder bei Einsatz geeigneter Filter 11 über den vorhandenen Mischer die Dopplerfrequenz und damit die Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs gewonnen werden.
Die derart bestimmte Geschwindigkeit wird in einem Gefahrenrechner weiterverarbeitet, der beim Auftauchen einer nach seinen Entscheidungskriterien gefährlichen Situation entsprechende Schritte einleitet.
Es läßt sich zeigen, daß für den Fall zweier hintereinanderfahrender Fahrzeuge, von denen das hintere mit einer Einrichtung zum Messen von Eigen- und Relativbewegung sowie Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug ausgerüstet ist, für den Fall gleicher äußerer Bremsbedingungen (z. B. Fahrbahn- und Reifenbeschaffenheit) der Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen größer sein muß als der Bicherheitsabstand S = V1##V - (#V)² + V1#tR + S' b 2b wobei V1, die Eigengeschwindigkeit des hinteren Fahrzeugs, und M, die Relativgeschwindigkeit der beiden Fahrzeuge, gemessene Größen, b, die Verzögerung beim Bremsvorgang, tR, die Reaktionszeit des Fahrers, und S', ein zusätzlicher Restsicherheitsabstand, einstellbare Größen im Gefahrenrechner sind.
Die vorstehenden Uberlegungen sind auf beliebige andere Hindernisse ohne weiteres übertragbar.
Einer Hinzuziehung weiterer Parameter im Gefahrenrechner zur Entscheidung über die Gefährlichkeit einer Situation steht im Prinzip nichts entgegen. Wird der im Gefahrenrechner ermittelte Sicherheitsabstand S unterschritten, so wird im Fahrzeug ein Warnsignal ausgelöst, um den Fahrer auf die Gefahrensituation aufmerksam zu machen.
Als besonders vorteilhaft erweist sich die Verarbeitung der über die Dopplerfrequenz bestimmten Geschwindigkeit in einem Gefahrenrechner, der gleichzeitig ein im Fahrzeug eingebautes Antiblockiersystem steuert, das ein Blockieren gebremster Räder verhindern soll und dazu fortwährend die Radumdrehungsgeschwindigkeit mißt, in der Weise, daß der Rechner den Wert der aus der Dopplerfrequenz bestimmten Geschwindigkeit mit dem aus der Radumdrehungsgeschwindigkeit errechneten Wert vergleicht und aus der Differenz der beiden Werte, die dem Schlupf der Räder gegen die Fahrbahn entspricht, zusammen mit an deren Parametern wie Abstand, Geschwindigkeit oder Beschleunigung relativ zum Hindernis ein Maß für die Regelung des Bremsdrucks ableitet.
Die für ein auf einer Fahrbahn fahrendes Fahrzeug gegebenen Ausführungen gelten selbstverständlich in gleicher Weise für ähnliche, z. B. schienengebundene Fahrzeuge.
Leerseite

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Vermeidung einer Kollision eines Landfahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit einem in Fahrtrichtung befindlichen Hindernis wobei das Fahrzeug mit einem nach dem. Rückstrahlprinzip arbeitenden Gerät zum Feststellen eines solchen Hindernisses ausgerüstet ist, beispielsweise mit einem ein Radargerät und einen zugehörigen Gefahrenrechner enthaltenden Abstandswarngerät, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs relativ zur Fahrbahn ein Sendeenergieteil des Hindernisfeststellungsgeräts bewußt in Richtung zum Erdboden abgestrahlt, von dort reflektierte Energie empfangen und durch Mischung eine Dopplerfrequenz bestimmt wird, und daß der daraus abgeleitete Wert der Geschwindigkeit an eine nachgestellte Einrichtung, z. B. einen Gefahrenrechner, abgegeben und dort verarbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der Eigengeschwindigkeit in einem nachgestellten Gefahrenrechner neben anderen Parametern wie Abstand und Relativgeschwindigkeit zum Hindernis, Fährbahnbeschaffenheit, Reaktionszeit, zur Beurteilung einer Situation auf ihre Gefährlichkeit verwendet wird, und daß bei einer als gefährlich erkannten Situation eine Warneinrichtung durch den Gefahrenrechner betätigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Fahrzeug mit Antiblockiersystem, das ein Blockieren der Räder verhindert und dazu fortwährend die Umdrehungsgeschwindigkeit der gebremsten Räder mißt, der nach dem Verfahren nach Anspruch 1 bestimmte Wert der Geschwindigkeit mit einem zweiten, der Radumdrehungsgeschwindigkeit entsprechenden Geschwindigkeitswert in der nachgestellten Einrichtung, z. B. einem Gefahrenrechner, verglichen und aus der Abweichung, die dem Schlupf der Räder gegen die Fahrbahn entspricht, in Verbindung mit anderen Parametern wie Abstand, Geschwindigkeit oder Beschleunigung relativ zum Hindernis, ein Maß für die Regelung des Bremsdruckes abgeleitet wird.
4. Anordnung zur DurchNhrung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abstrahlen des Sendeenergieteils zum Erdboden und zum Empfang der vom Erdboden reflektierten Energie eine zusätzliche Antenne, z. B. eine Hornantenne (10), an den Vberlagerungsoszillator (5) im Empfangsteil des Hindernisfeststellungsgeräts angeschlossen ist.
5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abstrahlen des Sendeenergieteils zum Erdboden die Antenne des Hindernisfeststellungsgeräts zusätzlich benutzt ist, beispielsweise durch Abstrahlen und Empfangen über die vertikalen Nebenzipfel des Diagramms dieser Antenne.