DE4006300C2

DE4006300C2 - Vorrichtung zur Bestimmung des Abstandes und der Richtung zu einem Objekt

Info

Publication number: DE4006300C2
Application number: DE4006300A
Authority: DE
Inventors: Hiroyoshi Suzuki; Kenji Ogawa; Hiroko Maekawa; Yoshiaki Asayama; Seiya Kominami
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-03-01
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1995-04-06
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: KR900014858A; KR930010453B1; DE4006300A1; US5026153A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Abstandes und der Richtung zu einem Objekt, die an der Vorderseite eines Kraftfahrzeuges angebracht ist.

Da die Zahl der Kraftfahrzeuge ständig zunimmt, gibt es auch immer häufiger Verkehrsstaus auf den Straßen. Diese treten insbesondere auf den allgemeinen Verbindungs- und Fernver kehrsstraßen in der Nähe großer Städte und in den Städten selbst auf. Die fahrbedingten Belastungen für Fahrer auf solchen dicht befahrenen Straßen sind sehr hoch, und im gleichen Maß nimmt die Häufigkeit von Verkehrsunfällen zu, die aus der verringerten Entscheidungsfähigkeit aufgrund der hohen Belastung resultieren. Infolgedessen sind zur Vermeidung von Zusammenstößen verschiedene Arten von mechanischen und elektronischen Sicherheitseinrichtungen erforderlich, z. B. eine Einrichtung zur automatischen Einhaltung von Fahrzeug abständen, eine Fahrzeugabstands-Warneinrichtung sowie eine automatische Bremseinrichtung. Ferner kann durch die Entwicklung von automatischen Folgeeinrichtungen im Hinblick auf ein vorausfahrendes Fahrzeug die Belastung der Fahrer erheblich herabgesetzt werden. Um die Funktionen dieser Einrichtungen in wirksamer Weise nützen zu können, wird eine Abstandsmeß einrichtung für ein Kraftfahrzeug benötigt, das den Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug sowie einem vorausfahrenden Fahrzeug und die Richtung zu diesem messen kann.

Aus der DE 36 42 196 A1 ist eine optoelektronische Kollisions schutzvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die mindestens zwei optoelektronische Bilderkennungseinrichtungen aufweist, die aus einem Objektiv und fotoempfindlichen Halbleiteranord nungen bestehen, welche an der Vorderseite eines Fahrzeuges angebracht sind. Durch die Auswertung der sich ergebenden Bildverschiebungen auf zwei fotoempfindlichen Halbleiter anordnungen, die in einem bestimmten Abstand montiert sind, kann die Entfernung eines möglichen Kollisionsobjektes von dem Fahrzeug aus ermittelt werden. Auch wird die seitliche Position des Objektes bezogen auf die Fahrtrichtung ermittelt. Dann wird aus der Fahrgeschwindigkeit der notwendige Bremsweg festgestellt und mit der Entfernung des Objektes verglichen, wobei beim Unterschreiten eines kritischen Kolli sionsabstandes ein Warnsignal gegeben bzw. das Fahrzeug ab gebremst wird.

Bei dieser herkömmlichen Vorrichtung wird eine starre Anord nung des Abbildungssystems mit seinen beiden Linsen und den entsprechenden fotoempfindlichen Halbleiteranordnungen ver wendet, die an einen Computer angeschlossen sind. Auf diese Weise können zwar Hinternisse in gewissen Grenzen erkannt werden, die in Fahrtrichtung vor einem Fahrzeug liegen. Es ist aber keine zuverlässige Messung zu einem vorausfahrenden Fahrzeug möglich, wenn dieses eine seitlich versetzte Position hat. Es besteht dann nämlich die Gefahr, daß kein Licht von dem Abbildungssystem erfaßt und auf die fotoempfindlichen Halbleiteranordnungen gerichtet werden kann. Eine Drehung oder Nachführung des gesamten Abbildungssystems zur Ausrichtung auf ein bestimmtes Objekt ist bei der herkömmlichen Vorrichtung nicht vorgesehen.

In der DE 33 04 620 C2 ist eine Einrichtung zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges beschrieben, die einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, eine Entfernungsmeßein richtung zur Ermittlung des Abstandes zwischen dem Kraftfahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug, eine Berechnungs- Steuereinrichtung zur Ermittlung des am besten geeigneten Fahrzeugabstandes und einer entsprechenden Steuergeschwindigkeit, sowie eine Warneinrichtung aufweist. Die Entfernungs meßeinrichtung ist dabei mit einem optischen Entfernungsmesser mit einem ersten und einem zweiten Objektiv, mit einer ersten und einer zweiten Bildsensoreinrichtung sowie mit einer Steuereinrichtung ausgerüstet, um den Abstand zum voraus fahrenden Fahrzeug oder zu einem Hindernis durch Triangulation zu bestimmen. Auch bei dieser herkömmlichen Vorrichtung ist lediglich eine starre Anordnung des Abbildungssystems vorhanden, so daß ähnliche Probleme auftreten wie bei der vorstehend diskutierten Vorrichtung gemäß der DE 36 42 196 A1.

Aus der Veröffentlichung JP 60-47 911 A in Patents Abstracts of Japan, P-373, 16. Juli 1985, Vol. 9, Nr. 170, ist eine Licht emittierende Einrichtung beschrieben, die als Ziel für die Abstandsmessung zwischen zwei Fahrzeugen dient. Die Licht emittierende Einrichtung ist dabei als Licht emittierende Diode oder als Halbleiterlaser ausgebildet und sendet entweder sichtbares Licht oder Licht im Infrarotbereich in einem be stimmten schmalen Spektralbereich aus. Dieses Licht wird in geeigneter Weise moduliert, so daß es mit einer bestimmten Frequenz flackert. Eine solche Licht emittierende Einrichtung wird an der Rückseite eines Kraftfahrzeuges montiert, und das ausgesendete Licht kann von einem folgenden Fahrzeug mit einer optischen Empfangseinrichtung empfangen und ausgewertet werden. Auch wenn dort linke und rechte Lichtempfänger vor gesehen sind, ist eine Nachjustierung oder Richtungseinstellung im Lichtempfangssystem dort nicht in Betracht gezogen.

Als Verfahren zur Messung eines Abstands zwischen einem Vorausfahrzeug und dem eigenen Fahrzeug sind auch Systeme bereits bekannt, bei denen durch Berechnen einer Übertragungszeit für die Projektion elektromagnetischer Wel len oder optischer Impulse zum Vorausfahrzeug ein Abstand gemessen wird. Dieses konventionelle Fahrzeugabstandsmeßsystem kann jedoch den richtigen Abstand kaum messen, denn wenn im Fall des vorerwähnten Verkehrsstaus die durchschnittlichen Fahrzeugabstände relativ gering sind, wird die Übertra gungszeit sehr kurz. Als weiteres Abstandsmeßsystem für kurze Abstände ist eine Meßsuchereinrichtung zur automati schen Scharfeinstellung einer Kamera wohlbekannt. Als eine solche Meßsuchereinrichtung sind typischerweise ein Tri angulationssystem als passive Methode zur Nutzung von ein fallendem Licht und das Aussenden von Licht von der Ent fernungsmeßeinrichtung als aktive Methode für sich bekannt. Sowohl die passive als auch die aktive Methode erlauben zwar eine Entfernungsmessung, aber eine Richtungserfassung ist damit kaum möglich. Ein weiteres Kraftfahrzeug- Abstandsmeßgerät wurde in der JP-OS 63-120 212 vorgeschla gen, wobei das vorgenannte Triangulationssystem dazu ge nützt wird, einen Abstand und eine Richtung zu einem Vorausfahrzeug zu erfassen. Insbesondere erfaßt dieses Gerät aus dem Abgasrohr des Vorausfahrzeugs austretende Wärmestrahlung. Dieses Wärmemeßsystem kann aber bei Fahrzeugen wie einem Lastkraftwagen, dessen Abgasrohr sich nicht an der Rückseite befindet, oder einem mehrere Abgas rohre aufweisenden Fahrzeug nicht angewandt werden. Insbe sondere weist ein solches System den Nachteil auf, daß es relativ schwierig ist, im Sommer unter Hochtemperatur bedingungen eine Wärmequelle festzustellen, auch wenn ein Fahrzeug ein Abgasrohr an der Rückseite aufweist. Ferner besteht das Problem, daß die Ansprechgeschwindigkeit des Meßelements zur Erfassung einer solchen Hochtemperatur- Wärmequelle nicht so gut ist und das Element gekühlt werden muß. Dadurch wird das Gerät komplex und teuer. Dagegen wurde in der JP-OS 49-43 328 ein anderes System vorgeschla gen, bei dem eine Lichtquelle an der Rückseite eines Vor ausfahrzeugs verwendet wird, die Lichtstrahlen nach hinten aussendet. Der Abstand und die Richtung des eigenen Fahr zeugs in bezug auf ein Vorausfahrzeug werden dabei durch Berechnen einer Differenz der Lichtmenge einer Mehrzahl von Lichtempfangselementen bestimmt. Da bei dem beschriebenen konventionellen System der Abstand und die Richtung auf der Grundlage der Differenz der empfangenen Lichtmengen der Mehrzahl von Lichtempfangselementen berechnet werden, dürfen Änderungen der empfangenen Lichtmengen infolge von ver schmutzten Lichtquellen und verschmutzten Lichtempfangs elementen, Änderungen der von der Lichtquelle ausgesandten Lichtmengen infolge von Temperaturschwankungen und Alterung sowie Änderungen der jeweiligen empfangenen Lichtmengen aufgrund von Empfindlichkeitsänderungen der Lichtempfangs elemente nicht ignoriert werden. Da außerdem diese Ände rungen der Lichtempfangsmengen voneinander verschieden sind, gibt es die weiteren Nachteile, daß eine stabile Messung des Abstands und der Richtung nicht über lange Zeiträume erwartet werden kann.

Fig. 13 zeigt ein Kraftfahrzeug-Abstandsmeßgerät, bei dem an einem Vorausfahrzeug ein Lichtsender und an einem eigenen Fahrzeug ein drehbares optisches System angeordnet sind und der Abstand des eigenen Fahrzeugs vom Vorausfahrzeug gemessen wird.

Die hier gezeigte Anordnung entspricht derjenigen eines kon ventionellen Kraftfahrzeug-Abstandsmeßgeräts.

Fig. 13 zeigt eine Lichtquelle 1, die in einer vorbestimm ten Lage an der Rückseite eines Vorausfahrzeugs 100 mon tiert ist. Die Lichtquelle 1 sendet in einer Sperrbetriebs art Licht mittels einer Lichtquellenschaltung 2 aus.

Andererseits ist ein drehbares optisches Lichtempfangs system mit 4 bezeichnet. Ein Paar von drehbaren optischen Lichtempfangssystemen ist an einer Vorderseite eines eige nen Fahrzeugs 200 so angeordnet, daß zwei optische Systeme voneinander um eine Grundlänge B beabstandet sind. Diese optischen Lichtempfangssysteme 4 werden jeweils gesondert von Drehantrieben 10L und 10R betätigt. Diese Drehantriebe 10L und 10R werden von Drehsteuereinheiten 9L und 9R gesteuert.

In jedem optischen Lichtempfangssystem 4 ist ein Lichtlage detektor 42L, 42R vorgesehen. Diese Lichtlagedetektoren 42L und 42R sind so angeordnet, daß das von der Lichtquelle 1 ausgesandte Licht auf eine Lichtempfangsebene der jewei ligen Detektoren durch eine Lichtempfangslinse 41L, 41R fokussiert wird.

Von den Lichtlagedetektoren 42L und 42R abgeleitete Signale werden von optischen Lageverarbeitungseinheiten 6L, 6R verarbeitet, die ein Lichtlagesignal, das einer Lichtein fallslage entspricht, und ein Lichtempfangssignal, das das Auftreffen von intermittierendem Licht bezeichnet, erzeugen.

Bei Zuführung der Ausgangssignale der optischen Lageverarbei tungseinheiten 6L und 6R liefert eine Steuereinheit 21 für die Rotation der optischen Systeme ein Ausgangssignal an die Drehsteuereinheiten 9L und 9R, die die Drehantriebe 10L und 10R zur Rotation des optischen Lichtempfangssystems 4 ansteuern.

Drehwinkelsensoren 11L und 11R erfassen einen durch eine Radachse des eigenen Fahrzeugs 200 und eine optische Achse des optischen Lichtempfangssystems 4 definierten Winkel und liefern die aufgenommenen Winkelsignale an eine Steuerein heit 20.

Aufgrund der Ausgangssignale der Drehwinkelsensoren 11L und 11R errechnet die Steuereinheit 20 einen Fahrzeugabstand L zwischen dem Vorausfahrzeug 100 und dem eigenen Fahrzeug 200 sowie eine Richtung R des Vorausfahrzeugs 100.

Es ist zu beachten, daß die Steuereinheit 21 für die Rota tion des optischen Systems und die Steuereinheit 20 in einem Rechner 25 kombiniert sein können.

Unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der Fig. 1a und 1b wird der Betrieb erläutert. Gemäß Fig. 1a wird beim Start einer Hauptroutine (Schritt S1) in Schritt S2 eine CPU (Rechner 25) initialisiert.

In Schritt S3 wird eine Flagprüfung durchgeführt und ge wartet, bis ein Flag "gültig" wird. Dieses Flag wird über den Ablauf einer Unterbrechungsroutine "gültig".

Wenn beide Lichtempfangssignale in den Rechner 25 einge geben werden, geht die Programmsteuerung zur Unterbre chungsroutine über.

Beim Beginn des Unterbrechungsbetriebs in Schritt S8 von Fig. 1b wird zuerst das Lichtlagesignal ausgelesen, und in Schritt S9 werden die folgenden Berechnungen durchgeführt. Wie Fig. 2 zeigt, werden Winkel ΔΦ_L und ΔΦ_R, die zwi schen den optischen Achsen 5 der Lichtempfangslinsen 41L und 41R und einer die Lichtquelle 1 mit einem Hauptpunkt 40 der Lichtempfangslinsen 41L und 41R verbindenden Geraden definiert sind, auf der Grundlage der Berechnungsformel ΔΦ_{L, R} = tan^-1 (ΔP/F) berechnet, wobei F einen Abstand zwi schen dem Hauptpunkt 40 und den Lichtlagedetektoren 42L und 42R und ΔP eine Verlagerung zwischen dem Hauptpunkt 40 der Linse und der Lichtquelle 1 in den Lichtlagedetektoren 42L und 42R bezeichnen.

Anschließend steuert in Schritt S10 die Steuereinheit 21 für die Rotation des optischen Systems die Antriebe 10L und 10R über die Drehsteuereinheiten 9L, 9R an, so daß das optische Lichtempfangssystem 4 gedreht wird.

Das heißt also, daß die Unterbrechungsroutine dazu dient, den Drehwinkel des optischen Lichtempfangssystems 4 so zu steuern, daß die optischen Achsen der Lichtempfangslinsen 41L und 41R jeweils mit der die Lichtquelle 1 und den Hauptpunkt 40 der Lichtempfangslinsen 41L und 41R verbindenden Geraden koinzident sind.

Schließlich setzt der Drehwinkel des optischen Lichtemp fangssystems 4 das Flag, das anzeigt, daß die Achsen der Lichtempfangslinsen 41L und 41R mit der die Lichtquelle 1 und den Hauptpunkt 40 der Lichtempfangslinsen 41L und 41R verbindenden Geraden koinzident sind, auf "gültig" (Schritt S11), so daß die Unterbrechungsroutine beendet ist (in Schritt S12).

Wenn wie bereits beschrieben, das Flag auf "gültig" ge setzt ist, werden in der Hauptroutine in Schritt S4 die Drehwinkel Φ_L, Φ_R des optischen Licht empfangssystems 4 von den Drehwinkelsensoren 11L und 11R ausgelesen, der Fahrzeugabstand L und die Richtung R wer den in Schritt S6 auf der Basis von noch zu beschreibenden Gleichungen (3) und (4) berechnet, und in Schritt S6 werden der Fahrzeugabstand L und die Richtung R ausgegeben.

Schließlich wird in Schritt S7 das Flag gelöscht (FAIL), der Ablauf springt zur Flag-Prüfoperation in Schritt S3 zurück, und der anschließende Unterbrechungsroutine-Vorgang wird durchgeführt und wartet, bis das Flag "gültig" wird.

Wenn bei den oben beschriebenen Meßvorgängen eine deutliche Hell/Dunkel-Verteilung im Hintergrundlicht vorliegt, überstreicht bei einem Drehen des optischen Lichtempfangssystems 4 um die Drehwinkel ΔΦ_{L, R} eine entsprechende Hell/Dunkel-Verteilung die Lichtlagedetektoren 42L und 42R.

In einer willkürliche Position auf den Lichtlagedetektoren 42L und 42R weist das auf diese Position auf fallende Licht somit einen intermittierenden Verlauf aufgrund der Änderung der Hell/Dunkel-Verteilung des Hin tergrundlichts auf.

Infolgedessen kann nicht unterschieden werden, ob dieses intermittierende Licht von der am Vorausfahrzeug 100 vor gesehenen Lichtquelle 1 stammt oder aus Änderungen des Hintergrundlichts infolge der Rotation des Lichtempfangssystems resultiert. Wenn also eine Hell/Dunkel-Verteilung des Hinter grundlichts vorliegt, ist es schwierig, einen korrekten Fahrzeugabstand zu messen.

Wenn das optische Lichtempfangssystem 4 so langsam verdreht wird, daß die Hintergrundlicht-Verteilung nicht mehr stört, werden die Zeitintervalle zur Mes sung des Fahrzeugabstands L länger, und es tritt das weitere Problem einer Verschlechterung des Ansprechverhal tens auf.

In der JP-OS 60-19 208 und der JP-OS 60-163 732 ist eine weitere Einrichtung zur automatischen Aufrechterhaltung eines Sicherheitsabstands zwischen einem Vorausfahrzeug und dem eigenen Fahrzeug angegeben. Diese konventionellen Einrichtungen sind so aufgebaut, daß sowohl die Drosselklappe als auch die Bremse automatisch aufgrund von Ausgangssignalen betätigt werden, die von der Fahrzeug abstandsmeßeinrichtung erhalten werden, so daß der Fahr zeugabstand zwischen dem Vorausfahrzeug und dem eigenen Fahrzeug ständig auf dem Sicherheitsabstand gehalten wird. Dabei richtet die Fahrzeugabstandsmeßeinrichtung entweder elektromagnetische oder Ultraschallwellen auf das Voraus fahrzeug und empfängt die vom Vorausfahrzeug reflektierten Impulse zur Messung des Fahrzeugabstands zwischen dem Vor ausfahrzeug und dem eigenen Fahrzeug auf der Grundlage der für dieses Aussenden und Empfangen von Impulsen erforder lichen Zeit. Dabei kann zwar der Abstand zwischen dem Vor ausfahrzeug und dem Folgefahrzeug richtig gemessen werden, aber Verlagerungen in bezug auf die Fahrspuren des Voraus fahrzeugs und des Folgefahrzeugs können nicht erfaßt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der in besonders zuverlässiger Weise eine Bestimmung des Abstandes und der Richtung zu einem Objekt möglich ist, ohne daß eine besonders komplizierte Vorrichtung benötigt wird.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, eine Vorrichtung zur Bestimmung des Abstandes und der Richtung zu einem Objekt anzugeben, die an der Vorderseite eines Kraftfahrzeuges an gebracht ist und die folgendes aufweist:
ein optisches Lichtempfangssystem für Licht von dem Objekt, wobei das Lichtempfangssystem zwei in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnete optische Abbildungseinrichtungen zur jeweiligen Fokussierung eines Bildes von dem Objekt auf einen lichtelektrischen Wandler in der Brennebene eines dazu gehörigen Abbildungssystems aufweist;
einen Auswertungsrechner zur Berechnung der Lage des Bildes von dem Objekt in einer horizontalen Richtung in der Brennebene aufgrund von Ausgangssignalen des lichtelektrischen Wandlers;
wobei das Objekt eine Lichtquelle ist, die an der Rückseite eines Vorausfahrzeugs in einer bestimmten Position angeordnet ist und Licht nach rückwärts richtet;
wobei die zwei optischen Abbildungseinrichtungen des Licht empfangssystems in relativ zueinander unbeweglicher Anordnung durch eine Drehantriebseinrichtung in einer horizontalen Ebene gemeinsam drehbar sind und die Drehstellung der Dreh antriebseinrichtung mit einem einzigen Drehwinkeldetektor ge messen und zur Verarbeitung in den Auswertungsrechner ein gegeben wird;
und wobei der Auswertungsrechner die Drehantriebseinrichtung unter Berücksichtigung der Signale von dem lichtelektrischen Wandler ansteuert, um die zwei optischen Abbildungseinrich tungen des Lichtempfangssystems zur Nachführung auf das Objekt zu drehen, und die Richtung und den Abstand zum Voraus fahrzeug auf der Basis der Ausgangssignale der Winkelmeßein richtung berechnet.

Eine andere erfindungsgemäße Lösung besteht in einer Vorrichtung zur Bestimmung des Abstandes und der Richtung zu einem Objekt, die an der Vorderseite eines Kraftfahrzeuges angebracht ist und die folgendes aufweist:
ein optisches Lichtempfangssystems für Licht von dem Objekt, wobei das Lichtempfangssystem zwei in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnete optische Abbildungseinrichtungen zur jeweiligen Fokussierung eines Bildes von dem Objekt auf einen lichtelektrischen Wandler in der Brennebene eines dazu gehörigen Abbildungssystems aufweist;
einen Auswertungsrechner zur Berechnung der Lage des Bildes von dem Objekt in einer horizontalen Richtung in der Brennebene aufgrund von Ausgangssignalen des lichtelektrischen Wandlers;
wobei das Objekt eine Lichtquelle ist, die an der Rückseite eines Vorausfahrzeugs in einer vorbestimmten Position angeordnet ist und Licht nach rückwärts richtet;
wobei die zwei optischen Abbildungseinrichtungen des Licht empfangssystems durch jeweils einen separaten Schrittmotor einer Drehantriebseinrichtung in einer horizontalen Ebene drehbar sind;
und wobei der Auswertungsrechner die Schrittmotoren unter Be rücksichtigung der Signale von dem lichtelektrischen Wandler ansteuert, um die zwei Abbildungseinrichtungen des Lichtemp fangssystems zur Nachführung auf das Objekt zu drehen, die Antriebsimpulse zur Ansteuerung der Schrittmotoren zählt und zusammen mit dem vorgegebenen Schrittschaltwinkel auswertet und daraus die Richtung und den Abstand zum Vorausfahrzeug berechnet.

In Weiterbildung dieser zweiten Lösung ist vorgesehen, daß jede optische Abbildungseinrichtung über ein Zahn radgeriebe vom zugehörigen Schrittmotor gegen die Wirkung einer Rückstellfeder in einer horizontalen Ebene gedreht wird, um die Ausrichtung auf das Objekt durchzuführen.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen ist vor gesehen, daß jede optische Abbildungseinrichtung eine Zylinder linse aufweist ode asphärisch ausgebildet ist, um eine Lichtquelle, deren Länge in Längsrichtung größer als die Breite des lichtelektrischen Wandlers ist, auf dem lichtelek trischen Wandler abzubilden.

Bei einer speziellen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß das von der am Vorausfahrzeug angeordneten Lichtquelle projizierte Licht in horizontaler Richtung ein Hell/Dunkel-Muster hat, das als Erkennungscode des Vorausfahrzeugs dient.

Bei einer anderen speziellen Ausführungsform der erfindungs gemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß das von der Lichtquelle des Vorausfahrzeugs projizierte Licht impulsmoduliertes Licht ist, das einen Erkennungscode des Vorausfahrzeugs enthält.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen ist vor gesehen, daß das Vorausfahrzeug eine Vielzahl von in vertikaler Richtung angeordneten Lichtquellen aufweist, so daß auch bei einer Änderung der relativen Position in vertikaler Richtung zwischen dem Vorausfahrzeug und dem Kraftfahrzeug als Folgefahrzeug eine zuverlässige Lichtquellenabbildung von mindestens einer der Lichtquellen auf dem lichtelektrischen Wandler erzeugt wird.

Bei den erfindungsgemäßen Vorrichtungen kann der lichtelek trische Wandler in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein, beispielsweise einen Lichtlagedetektor, einen Ladungsspeicher- Baustein oder eine Fotodiodenanordnung aufweisen.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen ist vor gesehen, daß das optische Lichtempfangssystem einen Filter zum Ausfiltern von sichtbarem Licht aufweist.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen ist wei terhin vorgesehen, daß der Auswertungsrechner an Sicherheits einrichtungen in Form einer Folgesteuerungseinheit, einer Drosselklappen-Betätigungseinheit, einer Bremsbetätigungseinheit und einer Warneinheit angeschlossen ist, und daß die Sicher heitseinrichtungen bei Unterschreiten eines Mindestabstandes zum Vorausfahrzeug aktiviert werden und den Fahrer des Kraftfahrzeugs als Folgefahrzeug warnen und/oder automatisch aktiviert werden, um den Mindestabstand wiederherzustellen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Flußdiagramm, das den Betrieb einer kon ventionellen Vorrichtung zur Bestimmung des Abstands und der Richtung zu einem Objekt zeigt, wobei Fig. 1(a) eine Hauptroutine und Fig. 1(b) eine Unterbrechungsroutine zeigt;

Fig. 2 eine Erläuterung einer Drehwinkelsteuerung des bei der konventionellen Vorrichtung verwendeten optischen Systems;

Fig. 3 den Aufbau einer Vorrichtung zur Bestimmung des Abstands und der Richtung zu einem Objekt gemäß einem ersten Ausführungs beispiel der Erfindung;

Fig. 4 eine Detaildarstellung zur Erläuterung der Berechnung einer Bilderzeugungslage;

Fig. 5 einen Teil eines optischen Systems;

Fig. 6 ein Aufbaudiagramm, das einen Schnitt durch ein optisches Lichtempfangssystem und eine Dreheinrichtung zeigt;

Fig. 7 eine genaue Erläuterung der Berechnung einer Bilderzeugungslage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines optischen Systems gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 9 eine Erläuterung der Bilderzeugungslage- Berechnung auf einem Ladungsspeicher-Baustein;

Fig. 10 den Aufbau einer Vorrichtung zur Bestimmung des Abstands und der Richtung zu einem Objekt gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 11 ein Schaltbild eines weiteren Bilderzeugungs lage-Rechners bei Verwendung einer Fotodiode als lichtelektrischer Wandler gemäß dem drit ten Ausführungsbeispiel;

Fig. 12 den Aufbau eines weiteren optischen Systems gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;

Fig. 13 den Aufbau einer konventionellen Vorrichtung zur Bestimmung des Abstands und der Richtung zu einem Objekt;

Fig. 14a ein Flußdiagramm, das eine Hauptroutine zum Betrieb der Vorrichtung nach Fig. 13 zeigt;

Fig. 14b ein Flußdiagramm, das eine Unterbrechungs routine zum Betrieb der Vorrichtung nach Fig. 13 zeigt;

Fig. 15 eine Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 13;

Fig. 16 den Aufbau einer Vorausfahrzeug-Folgesteuer einrichtung.

Nachstehend wird das erste Ausführungsbeispiel erläutert. Fig. 3 zeigt den Aufbau der Vorrichtung mit einer Lichtquelle 1, die mittig an der Rückseite eines Vorausfahrzeugs 100 installiert ist und einen Licht quellenkreis 2 zum Betrieb der Lichtquelle umfaßt; mit einem optischen Lichtemp fangssystem 4, das an einer Vorderseite des eigenen Fahr zeugs bzw. des Folgefahrzeugs 200 installiert ist; mit einer otischen Achse 5 des optischen Lichtempfangssystems 4; mit einem Bilderzeugungslage-Rechner 6 zum Berechnen von Daten einer Abbildung der auf das optische Lichtempfangssystem 4 fokus sierten Lichtquelle 1; mit einem Bilderzeugungslage-Ver gleicher 7; mit einer Drehsteuerung 8; mit einer Drehantriebs-Steuereinheit 9; mit einem Drehantrieb 10 zum Drehen des optischen Lichtempfangssystems 4 in Horizontal richtung; mit einem Drehwinkeldetektor 11 des Drehantriebs 10; mit einem Richtungsrechner 12; mit einem Bilderzeugungs lage-Mittelungsglied 13; mit einem Abstandsrechner 14; mit einem Codeerkennungsglied 15. Dabei bilden die Komponenten 7, 8, 12, 13, 14, 15 eine Steuereinheit 20.

Fig. 4 zeigt im einzelnen die Berechnung einer Bilderzeu gungslage. Dabei bezeichnet ein Index R bzw. L eines Bezugszeichens jeweils den rechten bzw. linken Lichtempfangsweg des optischen Lichtempfangssystems 4. 41 ist eine Lichtempfangslinse in diesem Lichtempfangsweg; 42 ist ein lichtelektrischer Wandler, der nahe der Brennebene der Lichtempfangslinse 41 angeordnet ist und einen Halb leiter-Lichtlagedetektor (PSD) verwendet, 61 ist ein Ver stärker für den PSD 42; 62 ist ein Peakhaltekreis; 63 ist ein Subtrahierglied; 64 ist ein Addierglied; 65 ist ein Teilerglied; und 66 ist ein Impulszähler. Fig. 5 zeigt einen Teil des optischen Systems gemäß dem ersten bevor zugten Ausführungsbeispiel. Dabei ist 43 eine Zylinderlinse, und 44 ist eine in einer Längsrichtung gestreckte Abbildung.

In Fig. 3 ist die Lichtquelle 1 in einer vorbestimmten Lage der Rückseite (etwa in der Mitte der Rückseite) des Vorausfahrzeugs 100 installiert, von wo das abgestrahlte Licht 3 nach rückwärts ausgesandt wird. Als Lichtquelle 1 kann eine sichtbare Lichtquelle, z. B. eine LED für sichtbares Licht, verwendet werden. Um jedoch die Verschlechterung des Rauschabstands infolge von Störungen, etwa durch Hintergrundlicht, zu verhindern, wird als Lichtquelle 1 eine Lichtquelle für nahes Infrarot, z. B. eine LED für nahes Infrarot einer Wellenlänge von weniger als 1 µm, bevorzugt. In der nachstehenden Beschrei bung wird also eine LED für nahes Infrarot verwendet. Als abgestrahltes Licht kann für die Erkennung durch ein Folgefahrzeug moduliertes Licht nützlich sein, dessen Impulsdauer und Emissionszeit für die jewei ligen Fahrzeuge codiert sind. An einer vorbestimmten Stelle der Vorderseite, etwa der Mitte der Vorderseite des eigenen Fahrzeugs 200 ist das optische Lichtempfangssystem 4 angeordnet, das von dem Drehantrieb 10 in Harizontalrichtung drehbar gelagert ist. Der Drehwinkeldetektor 11 zur Aufnahme eines Drehwinkels R einer Achse des optischen Lichtemp fangssystems 4 ist an dem Drehantrieb 10 befestigt. Wenn das Licht 3 von der Lichtquelle 1 abgestrahlt wird, wird es gemäß Fig. 4 in zwei Strahlengängen von den Lichtempfangslinsen 41R und 41L aufgenommen, die parallel zueinander in einem Grundabstand B voneinander angeordnet sind. Außerdem bewirkt dieses optische Lichtempfangssystem 4, daß die Abbildung der Lichtquelle 1 auf PSD 42R und 42L, die in den Brennebenen der jeweiligen Lichtempfangslinsen 41R und 41L angeordnet sind, fokussiert wird. Es ist zu beachten, daß gemäß Fig. 5 sowohl die Lichtempfangslinse 41 als auch die Zylinderlinse 43 in den jeweiligen optischen Lichtempfangsstrahlengängen des optischen Lichtempfangs systems 4 liegen und eine Abbildung 44 der Lichtquelle 11 mit einer Breite, die größer als eine Breite H des PSD 42 ist, auf dem PSD 42 erzeugt wird. Die Länge der Abbildung 44 ist in Längsrichtung gestreckt. Gemäß der vorstehend beschriebenen Anordnung wird auch dann, wenn eine vertikale Verlagerung der optischen Achse zwischen der Lichtquelle 1 und dem optischen Lichtempfangssystem 4 infolge von Schwin gungen und Nickbewegungen des Vorausfahrzeugs 100 und des eigenen Fahrzeugs 200 vorliegt, ein Teil der Abbildung 44 immer auf den PSD 42 projiziert. Infolgedessen kann unge achtet der Lastzustände ein stabiler Betrieb erreicht wer den. Die Lichtempfangslinse 41 ist in Fig. 5 von der Zylinderlinse 43 beabstandet; wenn aber die Lichtemp fangslinse 41 als asphärische Linse ausgebildet ist, so daß sie auch die Funktion der Zylinderlinse 43 hat, kann das gesamte Linsensystem vereinfacht und das optische Lichtemp fangssystem 4 lichtstärker gemacht werden. Wenn die Mittelpunkte der jeweiligen PSD 42R und 42L so angeordnet sind, daß sie außerhalb der Mittelpunkte der optischen Achsen der Licht empfangslinsen 41R und 41L im Hinblick auf den Meßbereich des Abstands und der Richtung zum Vorausfahrzeug 100 lie gen, kann eine wirksame Lichtempfangslänge des PSD besser genützt werden. Wegen der einfacheren Erläuterung der Bild erzeugungslagen zeigt das vorliegende Beispiel eine Anord nung, bei der die Mittelpunkte der wirksamen Lichtempfangs längen der PSD 42R und 42L mit den Mittelpunkten der opti schen Achsen der jeweiligen Lichtempfangslinsen 41R und 41L koinzident sind. Die Bilderzeugungslage der Lichtquelle 1 auf dem PSD 42 wird aus der folgenden Gleichung errechnet:

X = D [(ia-ib)/(ia+ib)]/2 (1)

und zwar auf der Basis von Lichtströmen ia und ib, die von beiden Elektroden der PSD 42 geliefert werden, und einer wirksamen Lichtempfangslänge D (nicht gezeichnet) der PSD 42, wobei der Abstand zwischen einer Lichtschwerpunktlage einer Abbildung und einem Mit telpunkt des PSD 42 X genannt ist.

In dem Bilderzeugungslage-Rechner 6 werden die Lichtströme ia und ib der PSD 42 vom Verstärker 61 verstärkt, nachdem nur eine als Signal dienende Impulsstromkomponente extra hiert wurde, und das resultierende Signal wird im Peakhal tekreis 62 in ein Gleichspannungssignal umgeformt. Die obige Gleichung (1) wird mittels des Subtrahierglieds 63, des Addierglieds 64 und des Teilerglieds 65 ausgewertet, und die Bilderzeugungslagen X_R und X_L, die den jeweiligen Strahlengängen entsprechen, werden ausgegeben. Ferner wird ein Gesamtimpulsstrom i_T des PSD 42R als Impulscode-Erken nungssignal der Lichtquelle 1 an das Codeerkennungsglied 15 über den Impulszähler 66 geliefert. Wenn der Bilderzeu gungslage-Rechner 6 die Bilderzeugungslagen X_R und X_L aus gibt, wird eine Differenz ΔX (=X_R-X_L) zwischen den Bilderzeugungslagen X_R und X_L im Bilderzeugungslage-Ver gleicher 7 errechnet. Ein Drehsteuersignal entsprechend dieser Differenz ΔX wird in der Drehsteuerung er rechnet, und der Drehantrieb 10 wird über die Drehantriebs- Steuereinheit 9 so angesteuert, daß die Lichtempfangsachse 5 des optischen Lichtempfangssystems 4 auf die Lichtquelle 1 ge richtet wird, d. h. die Differenz ΔX der Bilderzeugungs lagen wird zu Null. Der Drehwinkel R des optischen Licht empfangssystems 4 wird während der Drehung vom Drehwinkeldetektor 11 aufgenommen und in ein entspre chendes elektrisches Signal im Richtungsrechner 12 umge formt. Andererseits werden die Bilderzeugungslagen X_R und X_L während der Drehung an das Bilderzeugungs lagen-Mittelungsglied 13 geliefert, in dem eine gemittelte Bilderzeugungslage X (=X_R=X_L) errechnet wird. Der Abstandsrechner 14 errechnet einen Abstand L bis zum Vor ausfahrzeug entsprechend L=FB/2X auf der Basis dieser gemittelten Bilderzeugungslage X und liefert den Abstand. F bezeichnet den Abstand zwischen der Licht empfangslinse 41 und dem PSD 42 und ist, wie bereits erwähnt, im wesentlichen gleich der Brennweite der Licht empfangslinse 41 ist. Der Gesamtimpulsstrom i_T des PSD 42R wird an die Codeerkennungseinheit 15 ausgegeben, die bei einer Änderung des Impulscodes der Lichtquelle 1 des Vorausfahrzeugs 100 für solche Fälle ein Erkennungs- Fehlerflag liefert, für die entweder das Vorausfahrzeug 100 gewechselt hat oder ein störender Gegenstand zwischen dem Vorausfahrzeug 100 und dem eigenen Fahrzeug 200 liegt. Da also bei der beschrie benen Konstruktion der Abstand L zum Vorausfahrzeug 100 und die Richtung R durch Steuerung der Bilderzeugungslagen der Lichtquelle 1 am optischen Lichtempfangssvstem 4 be stimmt werden, ergibt sich der spezielle Vorteil, daß auch bei einer Änderung der Emissionsstärke der Lichtquelle 1 und des Lichtempfangs-Wirkungsgrads des optischen Lichtemp fangssystems 4 ein stabiler Betrieb erreicht werden kann.

Fig. 6 ist eine teilweise geschnittene Darstellung des optischen Lichtempfangssystems und des Drehantriebs dafür. Das optische Lichtempfangssystem 4 ist so angeordnet, daß ein Filter 49 für sichtbares Licht zur Beseitigung von Hintergrundlicht, eine Lichtempfangslinse 41 und ein PSD 42 in einem Gehäuse 48 angeordnet sind. Da die Vergrößerung des optischen Systems sehr klein ist, ist die Bilderzeu gungsebene des PSD 42 nahe der Brennebene der Lichtemp fangslinse 41 angeordnet. Da die Dunkeloptik notwendiger weise vorgesehen ist, weil das Gerät am Fahrzeug mon tiert, die Apertur der Lichtempfangslinse 41 klein und außerdem der vom PSD 42 gelieferte Lichtstrom normalerweise ebenfalls klein ist, ist die Leiterplatte 50 des Lichtempfangskreises in einem Gehäuse 48 untergebracht, um den Rauschabstand des Lichtempfangskreises gegenüber externem elektrischem Rau schen zu verbessern. Im allgemeinen ist entweder der Bild erzeugungslage-Rechner 6 oder ein Teil davon auf der Lei terplatte 50 vorgesehen. Wenn der Schaltkreis als LSI- Schaltkreis ausgebildet ist und die Drehsteuerung 8 und/oder der Drehantriebs-Steuereinheit 9 zusammen mit dem Bild erzeugungslage-Rechner 6 im Gehäuse 48 untergebracht sind, kann das gesamte Gerät sehr kompakt gebaut sein. Der Drehantrieb 10 kann gemeinsam mit einem Gleichstrommotor oder einem Schrittmotor und einem Untersetzungsgetriebe ohne jedes Spiel verwendet werden. Der Drehwinkeldetektor 11 kann ein Potentiometer und einen rotatorischen Wegmeß geber verwenden. Ferner sind zwar in Fig. 3 der Bilderzeu gungslage-Vergleicher 7, die Drehsteuerung 8, der Richtungsrechner 12, der Abstandsrechner 14 und der Code erkenner 15 gesondert angeordnet, es kann jedoch nützlich sein, einen Rechner zu verwenden, der bei Einsatz eines Schrittmotors als Drehantrieb 10 digital steuert und die verschiedenen Funktionen der oben genannten Glieder softwaremäßig ausführt. In diesem Fall kann der Drehwinkel des optischen Lichtempfangssystems 4 so berechnet werden, daß ein Antriebssteuerimpuls des Schrittmotors in einem Impulszähler der Steuereinheit 20 gezählt und dieser Zählwert mit dem Schrittwinkel des Schrittmotors multipliziert wird. Dabei wird dann der Drehwinkeldetektor 11 nicht mehr be nötigt, und auch ein Servosystem wie etwa beim Einsatz des Gleichstrommotors wird nicht benötigt; dadurch ergibt sich der spezielle Vorteil einer Vereinfachung der Drehantriebs steuerung.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen ein zweites Ausführungs beispiel. Fig. 7 zeigt im einzelnen eine Bilderzeugungs lage-Berechnung und umfaßt einen lichtelektrischen Wandler 45, der im wesentlichen in der Brennebene einer Fokussier linse 41 liegt und ein eindimensionaler Ladungsspeicher- Baustein ist, einen Videosignalvergleicher 67, einen Trei berkreis 68 für den Ladungsspeicher-Baustein und einen Bilderzeugungslage-Rechner 69. Fig. 8 zeigt einen Teil des optischen Systems mit einer Zylinderlinse 46, die mit einer vorbestimmten Unterbrechungscodierung 47 versehen ist, die in Vertikalrichtung relativ zu einer als Mitte dienenden optischen Achse aufgedruckt ist. Fig. 9 erläutert die Be rechnung von Bilderzeugungslagen am Ladungsspeicher-Bau stein 45.

Der Betrieb des zweiten Ausführungsbeispiels wird nach stehend erläutert. Wenn gemäß Fig. 7 Licht 3 von der Lichtquelle 1 ausgesendet wird, fokussiert das opti sche Lichtempfangssystem 4 dieses Licht mittels der Licht empfangslinsen 41R und 41L, die mit einem Grundabstand B parallel zueinander zur Aufnahme des Lichts angeordnet sind, in zwei Strahlengängen zu Abbildungen der Lichtquelle 1 auf den Ladungsspeicher-Bau stein 45, der in den Brennebenen der Lichtempfangslinsen 41 liegt. Ist das Licht 3 durch die Zylinderlinse 46 mit der Unterbrechungscodierung 47 ge gangen, wird gemäß Fig. 8 auf dem Ladungsspeicher-Baustein 45 eine Abbildung 44 erzeugt, die entlang der Längsrichtung verlängert ist und in Vertikalrichtung ein vorbestimmtes Kontrastmuster aufweist. Bevorzugt wird von der Lichtquelle 1 ein Impuls ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgesandt. Da jedoch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die Codeerkennung durch das Kontrastmuster durchgeführt wird, genügt es, Impulse auszusenden, die eine ausreichend niedrigere Frequenz als die Ansteuerfrequenz des Ladungsspeicher-Bausteins haben. Es kann entweder eine rote LED oder eine Infrarot-LED mit Wellenlängen von 600-900 nm verwendet werden. Der Ladungsspeicher-Baustein 45 ist so angeordnet, daß sein Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt beider Lichtempfangswege des optischen Lichtempfangssystems 4, also mit dessen opti scher Achse, koinzident ist. Wie Fig. 9 zeigt, sind die Abbildungen 44R und 44L der Lichtquelle 1, die jeweils ein vorbestimmtes, den beiden Lichtempfangswegen entsprechendes Kontrastmuster haben, auf den Ladungsspeicher-Baustein 45 fokussiert und werden als Videosignal VO über den Verstär ker 61 entsprechend einem Treiberimpuls ST des Treiberkrei ses 68 für den Ladungsspeicher-Baustein ausgelesen. Signale der jeweiligen Bildpunkte des Videosignals VO werden in dem Peakhaltekreis 62 gehalten und dann als Halteausgangssignal PH dem Bilderzeugungslage-Rechner 69 zugeführt. Dieser errechnet das Halteausgangssignal PH unter Bildung einer Leuchtdichteschwerpunktlage und errechnet ferner die Bild erzeugungslagen X_R und X_L mittels der folgenden Gleichungen auf der Basis von Zeitdauern T_R und T_L, die zwischen dem Treiberimpuls ST und den Schwerpunktlagen der jeweiligen Abbildungen 44R und 44L gemessen werden, sowie der Abtast geschwindigkeit V des Ladungsspeicher-Bausteins 45:

X_R = (T_R · V - N) Δ - B/2,
X_L = (N - T_L · V) Δ - B/2 (2)

wobei 2N und Δ eine Bildpunktnummer und einen Bildpunkt abstand des Ladungsspeicher-Bausteins 45 bezeichnen. Wenn die Bilderzeugungslagen X_R und X_L vom Bilderzeugungslagen- Rechner 6 ausgegeben werden, wird ein Rechenvorgang durch geführt zur Bildung einer Differenz ΔX (=X_R-X_L) zwi schen diesen Bilderzeugungslagen X_R und X_L, der Drehantrieb 10 wird nach Maßgabe der Differenz ΔX angetrieben, was dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel entspricht, die optische Achse 5 des Lichtempfangssystems 4 wird durch Drehsteuerung des Drehantriebs 10 in Richtung der Licht quelle 1 gerichtet, wobei der Drehwinkel R erfaßt wird, wogegen der Abstand L bis zum Vorausfahrzeug 100 vom Ab standsrechner 14 auf der Grundlage der Bilderzeugungslagen X_R und X_L während des Drehsteuerungsvorgangs errechnet wird. Ferner wird das Halteausgangssignal PH im Videosignal vergleicher 67 geformt und die Impulsserie PS dem Codeerkenner 15 zugeführt, so daß der Kontrastcode der Lichtquelle 1 des Vorausfahrzeugs 100 überwacht wird.

Auch bei dieser Anordnung können die speziellen Vorteile des ersten Ausführungsbeispiels erwartet werden. Da ferner nur ein lichtelektrischer Wandler benötigt wird, kann das Radargerät kostengünstig hergestellt werden und durch die höhere Positioniergenauigkeit des einzigen lichtelektri schen Wandlers kann ohne weiteres erreicht werden, daß eine bessere Abstandsmeßgenauigkeit realisierbar ist.

Fig. 10 zeigt schematisch ein drittes Ausfüh rungsbeispiel. Dabei sind als Drehantrieb dienende Schrittmotoren 1 vorgesehen. 51R und 51L sind Drehtische, deren Drehbereiche mechanisch von einem Anschlag 52 begrenzt sind. 20 ist die Steuereinheit (CPU). Unter Steuerung durch die CPU wird bei Empfang der Eingangsgrößen der Bilderzeugungslagen X_R und X_L der Drehantriebssteuereinheit 9 ein Schrittantriebssignal zugeführt zur schrittweisen Steuerung des Drehantriebs 10, und die Drehwinkel ΦR und ΦL der jeweiligen optischen Lichtempfangssysteme 4 werden aufgrund des Impulsantriebssignals erfaßt. Ferner werden der Abstand L und die Richtung R bis zum Vorausfahr zeug 100 mittels der folgenden Gleichungen (3) und (4) berechnet:

R = tan^-1 [(tanΦL-tanΦR)/2] (3)

L = B/[(tanΦL+tanΦR) cos R] (4)

Dabei liefert die CPU 20 an die Drehantriebssteuereinheit 9 zuerst einen Impuls, der größer als der mechanische Begren zungswinkel ist, so daß durch Anschlagen des Drehtischs 51 am Anschlag 52 und Abzählen einer vorbestimmten Anzahl von Schritten in die Gegenrichtung die Ausgangslage des optischen Lichtempfangssystems 4 bestimmt ist und der Impulszähler (nicht gezeigt) in der CPU rückgesetzt wird. Dann wird der Drehantrieb 10 im Impuls betrieb entweder in Normalrichtung oder in Gegenrichtung so angetrieben, daß unter der Rotationssteuerung jede Bild erzeugungslage X_R und X_L des Lichtempfangssystems 4 für sich zu Null wird. Bis zu diesem Zeitpunkt zählt der Impulszähler jeden der Antriebsimpulse, und die Drehwinkel ΦR und ΦL des Lichtempfangssystems 4 werden berechnet durch Multipli kation jedes dieser Zählwerte Na, Nb mit dem Schrittschalt winkel ΔΦ des Schrittmotors. In die CPU 20 wird ein Gesamtimpulsstrom iT als Impulscodeerkennungssignal der Lichtquelle 1 eingegeben. Änderungen des Impulscodes der Lichtquelle 1 werden überwacht, und die den Abstand L und die Richtung R bezeichnenden Signale werden geändert und ausgegeben, wenn das Vorausfahrzeug 100 gewechselt hat oder wenn eine zwischen dem Voraus fahrzeug 100 und dem Folgefahrzeug 200 bestehende Störung erfaßt wird. Bei dieser Anordnung ergeben sich die Vor teile, daß durch Anwendung des Schrittmotors kein Drehwin keldetektor 11 mehr benötigt und die Drehsteuerung verein facht wird.

Fig. 11 zeigt ein Schaltbild eines weiteren Bilderzeugungs lage-Rechners gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel. Dabei handelt es sich um ein Beispiel, bei dem ein Paar Fotodioden 42a und 42b als lichtelektrische Wandler ein gesetzt wird. Wenn eine Abbildung 44 der Lichtquelle 1 auf diesen Fotodioden 42a und 42b erzeugt wird, fließen Fotoströme ia und ib durch diese Fotodioden 42a und 42b, die einem Verhältnis von Abbildungsbereichen entsprechen, die auf die jeweiligen lichtelektrischen Wandler projiziert sind. Daher werden diese Fotoströme ia und ib ähnlich Fig. 2 in den Bilderzeugungslage-Rechner 6 eingegeben, so daß eine Bilderzeugungslage X bestimmt werden kann. Bei dieser Anordnung kann der lichtelektrische Wandler kostengünstig hergestellt und das Gerät billiger gebaut werden.

Fig. 12 zeigt einen Aufbau, bei dem mehrere Lichtquellen 1a, 1b, 1c in Vertikalrichtung in einem Abstand W vonein ander angeordnet sind, so daß Abbildungen 44a, 44b, 44c erzeugt werden, die in Vertikalrichtung auf einem licht elektrischen Wandler 42 verteilt sind, und diese Lichtquel len sind so angeordnet, daß die Bedingung für den Abstand W<H·Lmin/F (dabei ist F die Brennweite einer Lichtemp fangslinse 41) in bezug auf eine Breite H des lichtelektri schen Wandlers 13 erfüllt ist, wobei Lmin ein Mindest-Fahr zeugmeßabstand ist. Auch wenn also die optische Achse in Vertikalrichtung verlagert wird, kann jede dieser Abbil dungen 44a, 44b und 44c der Lichtquellen 1a, 1b und 1c auf den lichtelektrischen Wandler 42 projiziert werden.

Es ist zu beachten, daß bei dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Erzeugung der Abbildungen der Lichtquellen, die sich in Vertikalrichtung auf dem lichtelektrischen Wandler erstrecken, nicht nur die als bevorzugt beschriebene Zylinderlinse eingesetzt werden kann, sondern auch andere Strahlformungsmittel wie ein Reflektor, ein Prisma oder ein Lichtstreuungselement verwendbar sind.

Fig. 13 zeigt schematisch ein konventionelles Kraftfahrzeug- Abstandsmeßgerät. Die Anordnung wurde eingangs bereits erläutert.

Ein alternativer Betrieb dieser konventionellen Vorrichtung, verglichen mit dem nach Fig. 1, wird nachstehend beschrieben. Der Unterschied besteht darin, daß die Drehsteuerung der Lichtempfangs optik mittels einer Rotationssteuerung 21 von derjenigen nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 abweicht.

Die in den Schritten S1-S7 ablaufende Hauptroutine nach Fig. 14(a) entspricht noch derjenigen der konventionellen Hauptroutine nach Fig. 1(a) und wird nicht nochmals erläutert.

Ebenso wie beim Stand der Technik geht, wenn in einen Rech ner 25 ein Lichtempfangssignal eingegeben wird, die Pro grammsteuerung zu einer Unterbrechungsroutine über.

Wenn die Unterbrechungsroutine von Fig. 14(b) mit Schritt S8 beginnt, wird in Schritt S13 eine Unterbrechungszeit t_n gespeichert.

Anschließend wird ein Rechenvorgang ausgeführt zur Bildung einer Differenz t zwischen der obigen Unterbrechungszeit t_n und der letzten Unterbrechungszeit t_b, zu der das optische Lichtempfangssystem 4 durch die vorhergehende Unterbre chungsroutine verdreht wurde (in Schritt S14), und in Schritt S15 wird ein Vergleich zwischen t und einer vorbe stimmten Zeit t_o durchgeführt.

Es ist zu beachten, daß dann, wenn die Differenz t zwischen der Unterbrechungszeit t_n und der letzten Unterbrechungs zeit t_b, zu der das optische Lichtempfangssystem 4 durch die vorhergehende Unterbrechungsroutine verdreht wurde, größer als eine vorbestimmte Zeit t_o ist, d. h. bei t<t_o, in Schritt S9 ein Rechenvorgang zur Bildung von ΔΦ eben so wie beim Stand der Technik durchgeführt wird, wonach in Schritt S10 beide Drehsteuerungen 9L und 9R aufgrund des Steuersignals von der Rotationssteuerung 21 für das opti sche System angesteuert werden und im nächsten Schritt S11 das Flag zu "gültig" geändert wird.

Dann wird in Schritt S16 die letzte Unterbrechungszeit t_b durch die gespeicherte Unterbrechungszeit t_n aktualisiert, und in Schritt S12 wird die Unterbrechungsroutine beendet.

Die vorstehend beschriebene vorbestimmte Zeit t_o kann be vorzugt länger als eine Zeit vorgegeben sein, die definiert ist durch Addition einer Zeitdauer, die nach dem Lichtemp fang durch wenigstens die Lichtlagedetektorelemente 42R und 42L und dem Beginn der Ansteuerung des Drehantriebe 10L und 10R über die Drehantriebssteuerungen 9L und 9R durch den Rechner 25 erforderlich ist, und einer weiteren erforder lichen Zeitdauer, so daß bei Rotationsbeginn der Drehan triebe 10L und 10R diese Operation vollständig durchgeführt ist.

Fig. 15 zeigt eine Modifikation der Vorrichtung nach Fig. 13. Dabei ist zu beachten, daß für gleiche Teile wie in Fig. 13 gleiche Bezugszeichen verwendet und nur unterschiedliche Elemente erläutert werden. Ein mono stabiler Zeitgeber 22 wird von einem Steuersignal der Rotations steuerung 21 des optischen Systems an die Drehantriebssteuerungen 9L und 9R angestoßen und liefert normalerweise einen Ausgangsimpuls "gültig", während er für eine vorbestimmte Zeitdauer des Triggersignals "ungültig" liefert. Das Aus gangssignal dieses monostabilen Zeitgebers 22 wird einem Rechner 25 zugeführt.

Das Flußdiagramm für den Betrieb der Vorrichtung von Fig. 15 entspricht demjenigen des Standes der Technik nach Fig. 1, wobei ein Unterschied nur darin besteht, daß die Programmsteuerung zur Unterbrechungsroutine ver schoben wird.

Der Übergang zur Unterbrechungsroutine erfolgt dadurch, daß zusätzlich zur Eingabe des Lichtempfangssignals der Ausgangsimpuls des monostabi len Zeitgebers 22 "gültig" wird. Wenn die Zeitdauer dieses monostabilen Zeitgebers 22 länger als eine erforderliche Zeitdauer vorgegeben ist, so daß entweder der Drehantrieb 10L oder 10R mit dem Betrieb beginnt und dieser Betrieb vollständig durchgeführt ist, erfolgt keine durch Hinter grundlicht bedingte Unterbrechung infolge der Rotationen des optischen Lichtempfangssystems 4.

Fig. 16 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorausfahrzeug- Folgesteuerungseinrichtung. Dabei ist ein Kraftfahrzeug-Abstandsmeßgerät 30 an der Vorder seite eines Folgefahrzeugs (nicht im einzelnen gezeigt) montiert. 41 ist eine erste Lichtempfangslinse; 42 ist ein erster Lichtsensor für von der Lichtempfangslinse 41 emp fangenes Licht; 4 ist ein erstes Lichtempfangssystem, an dem die erste Lichtempfangslinse 41 und der erste Licht sensor 42 angeordnet sind und das auf einem am Fahrzeug befestigten Drehzapfen 53 schwenkbar gelagert ist. 52 ist ein Anschlag, der eine Drehbewegung des ersten Lichtemp fangssystems 4 begrenzt. 54 ist eine erste Rückholfeder, die das erste Lichtempfangssystem 4 entlang einer Anschlag richtung beaufschlagt; 10 ist ein erster Motor zum Drehen des ersten Lichtempfangssystems 4 über ein Zahnrad 55; 11 ist ein erster Drehwinkelsensor, der einen Drehwinkel des ersten Lichtempfangssystems 4 durch Erfassen des Rotations betrags dieses Motors 10 mißt; und 31 ist eine erste elek tronische Steuereinheit zur Ansteuerung des Motors 10 auf grund des Ausgangssignals vom ersten Lichtsensor 42, wäh rend das Licht von der Lichtquelle 1, das auf das erste Lichtsensorelement 42 auftrifft, durch die Mitte der Licht empfangslinse 41 geht; das erste Lichtempfangssystem 4 wird derart verdreht, daß der Mittelpunkt der Lichtempfangslinse 41 auf die Lichtquelle 1 gerichtet wird.

Vorstehend wurde eine erste Anordnung einer Seite des Fahr zeugabstandsmeßgeräts 30 beschrieben; die andere Seite ist identisch ausgelegt und wird daher nicht beschrieben; jedes Bezugszeichen der Anordnung der zweiten Seite ist mit einem Index a versehen.

Der erste Drehzapfen 53 hat von einem zweiten Drehzapfen 53a einen Abstand l. 32 ist eine Befehlseinheit zum Anwei sen der Folgesteuerung und besteht z. B. aus einem Schal ter, der vom Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird. 33 ist eine Drosselklappen-Antriebseinheit, z. B. ein Motor, zur Steuerung des Antriebs der Drosselklappe für den Fahrbetrieb des Fahrzeugs; 34 ist eine Bremsenbetäti gungseinheit zur Steuerung des Bremsbetriebs; 35 ist eine Warneinheit, die den Fahrer durch einen Summton warnt; und 25 ist ein Rechner, der die Drosselklappen-Antriebseinheit 33, die Bremsenbetätigungseinheit 34 und die Warneinheit 35 steuert und einen Fahrzeugabstand L sowie einen Verlage rungsbetrag d in bezug auf Fahrspuren bei Empfang der Aus gangssignale vom ersten und vom zweiten Drehwinkelsensor 11 und 11a berechnet.

Nähert sich beim Fahren eines Fahrzeugs dieses der Rückseite eines Vorausfahrzeugs 100, kann der Fahrer den Beginn einer Folge steuerung über die Befehlseinheit 32 befehlen. Dann aktiviert der Rechner 25 die erste und die zweite elektronische Steuerung 31 und 31a, und der Betrieb des Fahrzeugabstands meßgeräts 30 beginnt. Dabei wird gemäß Fig. 16 das erste Lichtempfangssvstem 4 aus der Bezugslage, in der es auf grund der Beaufschlagung durch die erste Rückholfeder 54 an dem Anschlag 52 anliegt, vom ersten Motor 10 im Uhrzeiger sinn gedreht. Dann geht das auf die erste Lichtempfangs linse 41 auffallende Licht von der Lichtquelle 1 durch den Mittelpunkt der Lichtempfangslinse 41 und wird im Mittel punkt des ersten Lichtsensorelements 42 gesammelt, d. h. die erste Lichtempfangslinse 41 wird um einen Winkel R₁ in eine Lage gedreht, die in Fig. 16 gestrichelt ange deutet ist. Gleichermaßen wird das zweite Lichtempfangs system 4a aus einer Bezugslage im Gegenuhrzeigersinn gegen die Kraft der zweiten Rückholfeder 54a durch den zweiten Motor 10a gedreht, und das auf die zweite Lichtempfangs linse 41a auffallende Licht von der Lichtquelle 1 geht durch die Mitte der zweiten Lichtempfangslinse 41a, die in eine Lage gedreht wird, in der dieses Licht im Mittelpunkt des zweiten Lichtsensorelements 42a gesammelt wird, d. h. in eine Lage, in der die zweite Lichtempfangslinse 41a um den Winkel R₂ in eine Lage gedreht wird, die in Fig. 16 gestrichelt angedeutet ist. Beide Drehwinkel R₁ und R₂ werden von den beiden Drehwinkelsensoren 11, 11a erfaßt. Aufgrund dieser Sensorsignale und des Abstands l zwischen den Zapfen wird die Lage der Lichtquelle 1 vom Rechner 25 auf der Grundlage der Triangulationsmethode berechnet, so daß sowohl der Fahrzeugabstand L in bezug auf das Vorausfahrzeug 100 als auch der Betrag der Verlagerung hinsichtlich der Fahrspuren erfaßt werden. Danach wird dieser Fahrzeugabstand L mit dem vorher vorgegebenen Fahr zeugsicherheitsabstand verglichen, und dann werden entweder die Drosselklappe oder die Bremsen betätigt, um die Differenz zwischen beiden Abständen zu verringern, wodurch die Geschwindigkeit des Folgefahrzeugs unter Steuerung durch den Drosselklappenantrieb 33 und die Bremsenbetäti gungseinheit 34 eingestellt wird. Wenn der Verlagerungsbe trag d größer als ein vorbestimmter Wert wird, wird die Warneinheit 35 aktiviert und informiert den Fahrer entspre chend.

Zur Unterbrechung des Folgesteuerungsbetriebs werden bei Freigabe der Befehlseinheit 32 durch den Fahrer vom Rechner 25 sämtliche Steuereinheiten freigegeben. Dann wird das erste Lichtempfangssystem 4 von der ersten Rückholfeder 54 wieder in die Bezugslage zurückgedreht, wie Fig. 16 zeigt. Ebenso wird das zweite Lichtempfangssystem 4a von der zwei ten Rückholfeder 54a wieder in die Bezugslage zurückge dreht. Die vorstehend beschriebenen Bezugslagen befinden sich an den Stellen, die ausgehend von Rotationsmittelpunk ten des ersten und des zweiten Lichtempfangssystems 4 und 4a durch den Drehwinkel R₀ definiert sind, und die beiden Lichtempfangslinsen 41 und 41a sind entsprechend Fig. 16 positioniert. Unter diesen Bedingungen kann das Fahrzeug abstandsmeßgerät 30 die Fahrzeugmindestabstandslage P messen. Da, wie bereits beschrieben, die Lage, in der der Fahrzeugmindestabstand gemessen wird, auf die Bezugslage eingestellt ist, beginnen beide Lichtempfangssysteme 4 und 4a den Suchbetrieb zum Suchen der Lichtquelle 1 des Voraus fahrzeugs ausgehend vom Fahrzeugmindestabstand, wenn der Folgesteuerungsbetrieb beginnt. Infolgedessen kann auch dann, wenn der Folgesteuerungsbetrieb dann befohlen wird, wenn das eigene Fahrzeug sich stark an das Vorausfahrzeug annähert, der Fahrzeugabstand sehr schnell gemessen werden, so daß die Steuerung zur Erreichung des Sicherheitsabstands sehr schnell arbeitet.

Es ist zu beachten, daß die Rotationsrückstellmittel der Lichtempfangssysteme 4 und 4a bei dem beschriebenen bevor zugten Ausführungsbeispiel zwar aus den Rückholfedern 54 und 54a bestehen, daß die Lichtempfangssysteme 4 und 4a aber auch durch Antreiben der Motoren 10 und 10a in Gegen richtung gedreht und in die Bezugslagen rückgestellt werden können.

Bei dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle zur Aussendung von Licht in einer vorbe stimmten Lage an der Rückseite des Vorausfahrzeugs ange ordnet, und die optischen Lichtempfangssysteme sind an der Vorderseite des eigenen Fahrzeugs bzw. des Folgefahrzeugs in einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet. Diese optischen Systeme nehmen das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht auf und haben zwei Strahlengänge für Empfangslicht und sind in Horizontalrichtung einzeln oder gemeinsam drehbar. Die optischen Lichtempfangssysteme werden derart gedreht, daß ihre optischen Achsen auf die Lichtquelle gerichtet werden. Auf der Basis dieses Drehwinkels wird die Richtung zum Vorausfahrzeug berechnet, und außerdem wird ein Rechenvor gang zur Bildung des Abstands zum Vorausfahrzeug auf der Basis der Bilderzeugungslagen in den Lichtempfangssystemen durchgeführt. Bei diesen Einrichtungen ergeben sich die speziellen Vorteile, daß sowohl der Abstand zum Vorausfahr zeug als auch die Richtung in stabiler Weise ohne Änderun gen meßbar sind, die durch Hintergrundlicht, Verschmutzung der Lichtquelle und der Lichtempfangssysteme, Temperatur änderungen, die Leuchtstärke gealterter Lichtquellen sowie die Lichtempfindlichkeit der Lichtempfangssysteme hervor gerufen werden könnten.

Claims

1. Vorrichtung zur Bestimmung des Abstands und der Richtung zu einem Objekt (1), die an der Vorderseite eines Kraftfahrzeuges (200) angebracht ist, umfassend

- ein optisches Lichtempfangssystem (4) für Licht von dem Objekt (1), wobei das Lichtempfangssystem (4) zwei in einem vorbestimmten Abstand (B) zueinander angeordnete optische Abbildungseinrichtungen (41R, 41L) zur jeweiligen Fokussierung eines Bildes von dem Objekt (1) auf einen lichtelektrischen Wandler (42) in der Brennebene eines dazugehörigen Abbildungssystems aufweist,
- einen Auswertungsrechner (6, 20, 25) zur Berechnung der Lage des Bildes von dem Objekt (1) in einer horizontalen Richtung in der Brennebene aufgrund von Ausgangssignalen des lichtelektrischen Wandlers (42),
- wobei das Objekt (1) eine Lichtquelle ist, die an der Rückseite eines Vorausfahrzeugs (100) in einer vorbestimmten Position angeordnet ist und Licht nach rückwärts richtet,
- wobei die zwei optischen Abbildungseinrichtungen (41L, 41R) des Lichtempfangssystems (4) in relativ zueinander unbeweg licher Anordnung durch eine Drehantriebseinrichtung (9, 10) in einer horizontalen Ebene gemeinsam drehbar sind und die Drehstellung der Drehantriebseinrichtung (9, 10) mit einem einzigen Drehwinkeldetektor (11) gemessen und zur Verarbeitung in den Auswertungsrechner (6, 20, 25) eingegeben wird, und
- wobei der Auswertungsrechner (6, 20, 25) die Drehantriebs einrichtung (9, 10) unter Berücksichtigung der Signale von dem lichtelektrischen Wandler (42) ansteuert, um die zwei optischen Abbildungseinrichtungen (41L, 41R) des Licht empfangssystems (4) zur Nachführung auf das Objekt (1) zu drehen, und die Richtung (R) und den Abstand (L) zum Vor ausfahrzeug (100) auf der Basis der Ausgangssignale der Winkelmeßeinrichtung (11) berechnet.

2. Vorrichtung zur Bestimmung des Abstands und der Richtung zu einem Objekt (1), die an der Vorderseite eines Kraftfahrzeuges (200) angebracht ist, umfassend

- ein optisches Lichtempfangssystem (4) für Licht von dem Objekt (1), wobei das Lichtempfangssystem (4) zwei in einem vorbestimmten Abstand (B) zueinander angeordnete optische Abbildungseinrichtungen (41R, 41L) zur jeweiligen Fokussierung eines Bildes von dem Objekt (1) auf einen lichtelektrischen Wandler (42) in der Brennebene eines dazugehörigen Abbildungssystems aufweist,
- einen Auswertungsrechner (6, 20, 25) zur Berechnung der Lage des Bildes von dem Objekt (1) in einer horizontalen Richtung in der Brennebene aufgrund von Ausgangssignalen des lichtelektrischen Wandlers (42),
- wobei das Objekt (1) eine Lichtquelle ist, die an der Rückseite eines Vorausfahrzeugs (100) in einer vorbestimmten Position angeordnet ist und Licht nach rückwärts richtet,
- wobei die zwei optischen Abbildungseinrichtungen (41L, 41R) des Lichtempfangssystems (4) durch jeweils einen separaten Schrittmotor (10L, 10R) einer Drehantriebseinrichtung (9, 10) in einer horizontalen Ebene drehbar sind, und
- wobei der Auswertungsrechner (6, 20, 25) die Schrittmotoren (10L, 10R) unter Berücksichtigung der Signale von dem lichtelektrischen Wandler (42) ansteuert, um die zwei Ab bildungseinrichtungen (41L, 41R) des Lichtempfangssystems (4) zur Nachführung auf das Objekt (1) zu drehen, die An triebsimpulse zur Ansteuerung der Schrittmotoren (10L, 10R) zählt und zusammen mit dem vorgegebenen Schrittschaltwinkel auswertet und daraus die Richtung (R) und den Abstand (L) zum Vorausfahrzeug (100) berechnet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede optische Abbildungseinrichtung (41, 41a) über ein Zahnradgetriebe (55, 55a) vom zugehörigen Schrittmotor (10, 10a) gegen die Wirkung einer Rückstellfeder (54, 54a) in einer horizontalen Ebene gedreht wird, um die Ausrichtung auf das Objekt (1) durchzuführen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede optische Abbildungseinrichtung (41) eine Zylinderlinse (43, 46) aufweist oder asphärisch ausgebildet ist, um eine Lichtquelle (1), deren Länge in Längsrichtung größer als die Breite des lichtelektrischen Wandlers (42) ist, auf dem lichtelektrischen Wandler (42) abzubilden.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das von der am Vorausfahrzeug (100) angeordneten Lichtquelle (1) projizierte Licht in horizontaler Richtung ein Hell/Dunkel-Muster hat, das als Erkennungscode des Vorausfahrzeugs (100) dient.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Lichtquelle (1) des Vorausfahrzeugs (100) projizierte Licht impulsmoduliertes Licht ist, das einen Er kennungscode des Vorausfahrzeugs (100) enthält.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorausfahrzeug (100) eine Vielzahl von in vertikaler Richtung angeordneten Lichtquellen (1a, 1b, 1c) aufweist, so daß auch bei einer Änderung der relativen Position in vertikaler Richtung zwischen dem Vorausfahrzeug (100) und dem Kraftfahrzeug (200) als Folgefahrzeug eine zuverlässige Lichtquellenabbildung (44a, 44b, 44c) von mindestens einer der Lichtquellen (1a, 1b, 1c) auf dem lichtelektrischen Wandler (42) erzeugt wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtelektrische Wandler (42) einen Lichtlagedetektor (PSD) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtelektrische Wandler (42) einen Ladungsspeicher- Baustein (45) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtelektrische Wandler (42) eine Fotodiodenanordnung aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Lichtempfangssystems (4) einen Filter (49) zum Ausfiltern von sichtbarem Licht aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswertungsrechner (6, 20, 25) an Sicherheitseinrichtungen in Form einer Folgesteuerungseinheit (32), einer Drosselklappen- Betätigungseinheit (33), einer Bremsbetätigungseinheit (34) und einer Warneinheit (35) angeschlossen ist, und daß die Sicherheitseinrichtungen bei Unterschreiten eines Mindestabstandes zum Vorausfahrzeug (100) aktiviert werden und den Fahrer des Kraftfahrzeugs (200) als Folgefahrzeug warnen und/oder automatisch aktiviert werden, um den Mindest abstand wiederherzustellen.