DE19729613A1 - Fahrtunterstützungssystem für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrtunterstüt­ zungssystem für ein Fahrzeug und insbesondere ein Fahrtun­ terstützungssystem, durch das die Bedienung des Fahrzeugs durch den Fahrer so unterstützt wird, daß zwischen in die gleiche Richtung fahrenden Fahrzeugen ein geeigneter Abstand aufrechterhalten wird.

Mit einer Zunahme der Anzahl motorbetriebener Fahrzeuge hat die Häufigkeit von Verkehrsstauungen oder -stockungen ebenfalls zugenommen. Insbesondere treten solche Verkehr­ stockungen normalerweise auf Straßen oder Hauptstraßen in Großstädten und umliegenden Städten auf. Wenn ein Fahrer sich einem Verkehrsstau nähert, muß er seine Aufmerksamkeit ununterbrochen auf den Abstand zwischen seinem eigenen Fahr­ zeug und einem voraus fahrenden Fahrzeug richten, um eine Kollision mit diesem voraus fahrenden Fahrzeug zu vermeiden. Er muß in solchen Verkehrsstockungen häufig das Bremspedal und das Beschleunigungs- oder Fahrpedal betätigen. Dies führt zu einer Belastung und einer Ermüdung des Fahrers, wo­ durch eine Kollision mit dem voraus fahrenden Fahrzeug verur­ sacht werden kann. Allgemein ist es schwierig, einen geeig­ neten Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen aufrechtzuer­ halten, insbesondere wenn sich die Geschwindigkeit des eige­ nen Fahrzeugs oder des anderen Fahrzeugs ändert.

Um einem Fahrer eine derartige Belastung und Ermüdung zu ersparen, wurden vor kurzem verschiedene Verfahren für einen sicheren Fahrbetrieb vorgeschlagen. Eines dieser Ver­ fahren betrifft die Entwicklung eines aktiven Fahrtunter­ stützungssystems (ADA) zum zwangsweisen Unterstützen der Be­ dienung eines Fahrzeugs durch einen Fahrer bei verschiedenen Verkehrsbedingungen oder -zuständen. Das ADA-System ist ein System, das Warnsignale an den Fahrer ausgibt, Bedienungs­ funktionen verhindert und ähnliche Funktionen ausführt, wenn Gefahren drohen, indem verschiedene Möglichkeiten einer Kol­ lision mit dem voraus fahrenden Fahrzeug, eines Kontakts mit einem Hindernis, eines Abweichens von der Fahrspur und ande­ re Gefahren aus Umgebungsinformationen und Fahr- oder Be­ triebszuständen des eigenen Fahrzeugs abgeschätzt werden. Zum Erfassen von Umgebungsinformationen sind Vorrichtungen bekannt, bei denen ein Laserstrahlradarverfahren verwendet wird. Vor kurzem wurde ein ADA-System entwickelt, bei dem auf einem Fahrzeug angeordnete Kameras verwendet werden. Das ADA-System dient zum Erkennen von Straßen- und Verkehrszu­ ständen als dreidimensionale Information mit einer für die Praxis geeigneten Genauigkeit durch Verarbeiten von Bildin­ formationen des vorderen Bildes oder von vor dem Fahrzeug angeordneten Objekten, das/die durch mehrere auf dem Fahr­ zeug angeordnete Kameras aufgenommen werden.

Die wichtigste Funktion des ADA-Systems ist die Unter­ stützung des Fahrzeugführers, um einen geeigneten Abstand zwischen dessen Fahrzeug und einem voraus fahrenden Fahrzeug (nachstehend als Fahrzeugabstand bezeichnet) aufrechtzuer­ halten und eine Kollision mit dem voraus fahrenden Fahrzeug zu verhindern. Als Beispiel dieser Technologieart wird in Journal of The Society of Automotive Engineers of Japan, Bd. 43, Nr. 2, 1989 in einem Artikel mit dem Titel "Rear-end Collision Warning System using Laser-beam for Heavy-duty Trucks" eine Technologie beschrieben, bei der die Fahrzeug­ geschwindigkeit eines voraus fahrenden Fahrzeugs und die re­ lative Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs bezüg­ lich des voraus fahrenden Fahrzeugs basierend auf der Fahr­ zeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs und einem Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem voraus fahrenden Fahr­ zeug berechnet wird, der durch eine Laserstrahlradarvorrich­ tung erfaßt wird, wobei, wenn der Abstand zwischen den zwei Fahrzeugen einen basierend auf der relativen Fahrzeugge­ schwindigkeit berechneten Fahrzeug- Sicherheitsabstand unter­ schreitet, ein Alarmsignal in zwei Stufen an einen Fahrzeug­ führer ausgegeben wird; eine erste Alarmstufe dient dazu, den Fahrzeugführer zu veranlassen, den Fahrzeugabstand ein­ zustellen, und eine zweite Alarmstufe dient dazu, den Fahr­ zeugführer zu veranlassen, die Bremsen oder das Lenkrad zu betätigen.

Die Aktivierungszeit der ersten Alarmstufe kann gemäß den Verkehrsbedingungen oder -zuständen, den Vorzügen des Fahrers oder ähnlichen Bedingungen manuell verändert werden.

Diese variable Zeit ist jedoch eher störend, so daß, wenn die Verkehrsbedingungen oder -zustände sich häufig än­ dern und der Zeitpunkt so festgelegt wird, daß der Alarm un­ terdrückt wird, die Ausgabe des Alarms schließlich verfrem­ det wird.

Hinsichtlich des vorstehend erwähnten Nachteils ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrtunterstützungs­ system für ein Fahrzeug bereitzustellen, durch das ein ge­ eigneter Zeitpunkt für die Aktivierung eines Alarms gemäß Verkehrsbedingungen oder -zuständen festgelegt wird, ohne daß ein Fahrer eine Bedienungsfunktion im Fahrtunterstüt­ zungssystem ausführen muß. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Fahrt­ unterstützungssystems für ein Fahrzeug;

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemä­ ßen Fahrtunterstützungssystems für ein Fahrzeug;

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zum Darstellen des Steue­ rungsablaufs für das erfindungsgemäße Fahrtunterstützungssy­ stem für ein Fahrzeug; und

Fig. 4 eine Ansicht zum Erläutern eines Fahrzeug- Sicherheitsabstands.

In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Fahrzeug, auf dem ein Fahrtunterstützungssystem 2 mit einer Kollisi­ onsvermeidungsfunktion angeordnet ist. Für diese Ausfüh­ rungsform wird lediglich diese Kollisionsvermeidungsfunktion des Fahrtunterstützungssystems 2 beschrieben, weshalb die Beschreibung anderer, möglicherweise in diesem System vorge­ sehener Funktionen weggelassen wird.

Das Fahrtunterstützungssystem 2 weist auf: ein stereo­ skopisches optisches System 3 zum Aufnehmen optischer Bilder in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, eine Abstandsbilderzeu­ gungseinrichtung 4 zum Erzeugen von Abstandsbildern, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 zum Erfassen der Geschwin­ digkeit V₂ des Fahrzeugs 1, eine Steuerungseinrichtung 6 zum Verarbeiten der Abstandsbilder und der Fahrzeuggeschwindig­ keit V₂ und zum Ausgeben eines Signals an einen Summer 7 und eine Bremsensteuerungseinrichtung 8 zum Zweck der Kollisi­ onsvermeidung.

Das stereoskopische optische System 3 besteht aus einem aus einer linken und einer rechten CCD-Kamera gebildeten Ka­ merapaar, die in einem vorgegebenen Abstand an der vorderen Decke des Fahrgastraums angeordnet sind.

Die Abstandsbilderzeugungseinrichtung 4 besteht im we­ sentlichen aus einer Bildverarbeitungseinrichtung, in der Abstandsbilder, die dreidimensionale Abstandsverteilungen darstellen, gemäß einem Triangulationsprinzip aus einem Ge­ samtbild eines Paars von durch das stereoskopische optische System 3 aufgenommenen Stereoskopbildern erzeugt und an die Steuerungseinrichtung 6 ausgegeben werden.

Die Steuerungseinrichtung 6 wird durch einen Mikropro­ zessor gebildet, in dem die von der Abstandsbilderzeugungs­ einrichtung 4 übertragenen Abstandsbilder verarbeitet und gewünschte Informationen erzeugt werden. In der Steuerungs­ einrichtung 6 wird eine nachstehend beschriebene Kollisions­ vermeidungssteuerung basierend auf dieser Information und der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit V₂ ausgeführt, und das Steuersignal wird an den Summer 7 bzw. an die Bremsensteuerungseinrich­ tung 8 ausgegeben.

Die Bremsensteuerungseinrichtung 8 ist mit einem Brem­ senaktivierungsabschnitt 9 verbunden, der durch eine Hydrau­ likeinheit mit einer Hydraulikdruckquelle, einem Druckmin­ der- oder Druckreduzierventil, einem Druckerhöhungsventil und ähnlichen Vorrichtungen gebildet wird. Bremsdruck wird Radzylindern (nicht dargestellt) gemäß Eingangssignalen von der Bremsensteuerungseinrichtung 8 vom Bremsenaktivierungs­ abschnitt 9 zugeführt.

Wie in Fig. 1 dargestellt, weist die Steuerungseinrich­ tung 6 auf: einen Abschnitt 11 zum Extrahieren von Informa­ tionen über ein vorausfahrendes Fahrzeug, einen Abschnitt 12 zum Berechnen der Geschwindigkeit eines voraus fahrenden Fahrzeugs, einen Abschnitt 13 zum Feststellen der Existenz eines voraus fahrenden Fahrzeugs, einen Abschnitt 14 zum Be­ urteilen von Verkehrszuständen, einen Abschnitt 15 zum Fest­ legen eines ersten Fahrzeug-Sicherheitsabstands, einen er­ sten Fahrzeugabstandvergleichabschnitt 16, einen ersten Aus­ gabeabschnitt 17, einen Abschnitt 18 zum Festlegen eines zweiten Fahrzeug-Sicherheitsabstands, einen zweiten Fahr­ zeugabstandvergleichabschnitt 19 und einen zweiten Ausgabe­ abschnitt 20.

Der Abschnitt 11 zum Extrahieren von Informationen über ein vorausfahrendes Fahrzeug, der als Einrichtung zum Be­ rechnen eines Fahrzeugabstands dient, führt Bildverarbeitun­ gen aus, wie beispielsweise Extrahieren eines Merkmals eines kastenförmigen Objekts aus von der Abstandsbilderzeugungs­ einrichtung 4 zugeführten Abstandsbildinformationen, um aus Objekten in den Bildern ein vorausfahrendes Fahrzeug zu identifizieren, und gibt einen Abstandswert L_s zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem voraus fahrenden Fahrzeug an den Ab­ schnitt 13 zum Feststellen der Existenz eines voraus fahren­ den Fahrzeugs, den ersten Fahrzeugabstandvergleichabschnitt 16 und den zweiten Fahrzeugabstandvergleichabschnitt 19 aus. Wenn innerhalb eines Erfassungsbereichs kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist, wird der Fahrzeugabstand auf einen großen Wert, z. B. 999m, festgelegt, und dieser Wert wird ausgegeben. Außerdem wird im Abschnitt 11 zum Extrahieren von Informationen über ein vorausfahrendes Fahrzeug eine re­ lative Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen zwei Fahrzeugen ba­ sierend auf der zeitlichen Änderung des Fahrzeugabstands L_s berechnet und an den Abschnitt 12 zum Berechnen der Ge­ schwindigkeit eines voraus fahrenden Fahrzeugs ausgegeben.

Im Abschnitt 12 zum Berechnen der Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit V₁ des voraus fahrenden Fahrzeugs basierend auf der vom Ab­ schnitt 11 zum Extrahieren von Informationen über ein vor­ ausfahrendes Fahrzeug erhaltenen relativen Fahrzeuggeschwin­ digkeit und der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 des eigenen Fahrzeugs erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit V₂ berechnet und an den Abschnitt 15 zum Festlegen eines ersten Fahrzeug-Sicherheitsabstands bzw. den Abschnitt 18 zum Fest­ legen eines zweiten Fahrzeug-Sicherheitsabstands ausgegeben.

Im Abschnitt 13 zum Feststellen der Existenz eines vor­ aus fahrenden Fahrzeugs wird basierend auf dem Wert des vom Abschnitt 11 zum Extrahieren von Informationen über ein vor­ ausfahrendes Fahrzeug erhaltenen Fahrzeugabstands beurteilt, ob ein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist oder nicht, und das Entscheidungsergebnis wird an den Abschnitt 14 zum Beurteilen von Verkehrszuständen bzw. den Abschnitt 18 zum Festlegen eines zweiten Fahrzeug-Sicherheitsabstands ausge­ geben.

Im Abschnitt 14 zum Beurteilen von Verkehrszuständen, der als Einrichtung zum Beurteilen von Verkehrszuständen wirkt, wird beurteilt, ob der Verkehrszustand ein Zustand hoher Verkehrsdichte bzw. dichter Verkehrszustand oder ein Zustand geringer Verkehrsdichte (nicht dichter oder freier Verkehrszustand) ist, und das Entscheidungsergebnis wird an den Abschnitt 15 zum Festlegen eines ersten Fahrzeug- Sicherheitsabstands ausgegeben. Ein Zustand hoher Verkehrs­ dichte ist gemäß einer Zeitdauer definiert, innerhalb der das voraus fahrende Fahrzeug innerhalb eines vorgegebenen Ab­ stands L_oo vorhanden ist, nachdem der Summer 7 durch ein Si­ gnal vom ersten Ausgabeabschnitt 17 aktiviert wurde oder nachdem der Summer 7 und die Bremsensteuerungseinrichtung 8 durch ein Signal vom zweiten Ausgabeabschnitt 20 aktiviert wurden, oder als eine Zeitdauer, in der das voraus fahrende Fahrzeug sich für eine vorgegebene Zeitdauer t_j außerhalb des vorgegebenen Abstands L_oo befindet, nachdem der Summer 7 oder der Summer 7 und die Bremsensteuerungseinrichtung 8 ak­ tiviert wurden. Alle anderen Verkehrszustände sind als Zu­ stände geringer Verkehrsdichte oder freie Verkehrszustände definiert.

Im Abschnitt 15 zum Festlegen eines ersten Fahrzeug- Sicherheitsabstands, der als Einrichtung zum Festlegen eines Fahrzeug-Sicherheitsabstands ausgebildet ist, wird basierend auf dem Entscheidungsergebnis (Zustand hoher Verkehrsdichte oder Zustand geringer Verkehrsdichte) im Abschnitt 14 zum Beurteilen von Verkehrszuständen ein erster Fahrzeug- Sicherheitsabstand L_C1 als erster Referenzwert zum Erzeugen eines ersten Fahrtunterstützungsausgangssignals berechnet und an den Fahrzeugabstandvergleichabschnitt 16 ausgegeben. Hierbei ist das erste Fahrtunterstützungsausgangssignal ein Ausgangssignal, durch das ein Fahrzeugführer darauf hinge­ wiesen wird, seine Aufmerksamkeit auf das voraus fahrende Fahrzeug zu richten. Der erste Fahrzeug-Sicherheitsabstand L₁₁ für einen Zustand geringer Verkehrsdichte wird folgen­ dermaßen berechnet:

L₁₁=V₁²/(2.0×α₁₁)-V₂²/(2.0×α₂)+T_a×V₂+L_α (1)

wobei α₁₁ ein vorgegebener Verzögerungswert des vorausfah­ renden Fahrzeugs, α₂ ein vorgegebener Verzögerungswert des eigenen Fahrzeugs, T_α eine Aktivierungsverzögerungszeit des eigenen Fahrzeugs und L_α einen freien Abstand nach einem Halt bezeichnen. Der Wert α₁₁ beträgt allgemein beispiels­ weise 0,3 g.

Der Ausdruck V₁²/(2.0×α₁₁) stellt eine Anhaltestrecke des vorausfahrenden Fahrzeugs, der Ausdruck V₂²/(2.0×α₂) eine An­ haltestrecke des eigenen Fahrzeugs und der Ausdruck T_α×V₂ eine tote Fahrtstrecke dar.

Der erste Fahrzeug-Sicherheitsabstand L₁₂ für einen Zu­ stand hoher Verkehrsdichte wird gemäß der folgenden Formel berechnet:

L₁₂=V₁²/(2.0×α₁₁)-V₂²/(2.0×α₂)+(T_α-T_β)×V₂+L_α (2)

wobei T_β (T_β<T_α) eine im voraus durch Experimente oder auf ähnliche Weise bestimmte Zeit ist, um die Verzögerungszeit T_α unter Berücksichtigung der erhöhten Aufmerksamkeit des Fahrers anzupassen, die aufgrund des bezüglich des Normalzu­ stands geringeren Fahrzeugabstands hervorgerufen wird.

Daher wird der erste Fahrzeug-Sicherheitsabstand L₁₂ für einen Zustand hoher Verkehrsdichte auf einen kleineren Wert festgelegt als der erste Fahrzeug-Sicherheitsabstand L₁₁ für einen Zustand geringer Verkehrsdichte.

Daher ist es, weil im Abschnitt 15 zum Festlegen des ersten Fahrzeug-Sicherheitsabstands ein geeigneter erster Fahrzeug-Sicherheitsabstand L_C1 gemäß den Verkehrszuständen automatisch festgelegt wird, nicht erforderlich, daß ein Fahrzeugführer jedesmal einen Umstellungs- oder Umschaltvor­ gang ausführt, wenn sich die Verkehrszustände bzw. -bedingungen ändern.

Im ersten Fahrzeugabstandvergleichabschnitt 16, der ei­ ne Fahrzeugabstandsvergleicheinrichtung bildet, wird der durch den Abschnitt 15 zum Festlegen des ersten Fahrzeug- Sicherheitsabstands festgelegte erste Fahrzeug-Sicherheits­ abstand L_S1 (in der tatsächlichen Steuerung hat L_S1 den Wert L₁₁ oder L₁₂) mit dem aktuellen oder Ist-Fahrzeugabstand L_S verglichen, wobei, wenn der Ist-Fahrzeugabstand L_S kleiner wird als der erste Fahrzeug-Sicherheitsabstand L_C1, ein Si­ gnal an den ersten Ausgabeabschnitt 17 ausgegeben wird.

Im ersten Ausgabeabschnitt 17, der eine Aktivierungs­ signalausgabeeinrichtung bildet, wird basierend auf dem Si­ gnal vom ersten Fahrzeugabstandvergleichabschnitt 16 ein Si­ gnal an den Summer 7 ausgegeben, um den Summer 7 zu aktivie­ ren, bzw. an den Abschnitt 14 zum Beurteilen von Verkehrszu­ ständen.

Im Abschnitt 18 zum Festlegen eines zweiten Fahrzeug- Sicherheitsabstands wird ein Fahrzeug-Sicherheitsabstand (zweiter Fahrzeug-Sicherheitsabstand L_C2) berechnet und an den zweiten Fahrzeugabstandvergleichabschnitt 19 ausgegeben.

Dieser zweite Fahrzeug-Sicherheitsabstand L_C2 wird als Refe­ renzwert zum Erzeugen eines zweiten Fahrtunterstützungsaus­ gangssignals verwendet, um den Fahrer zu veranlassen, seine Aufmerksamkeit auf die Vermeidung einer Kollision mit dem vorausfahrenden Fahrzeug zu richten, und gleichzeitig die Bremsen zu betätigen. Der für L_C2 gesetzte zweite Fahrzeug- Sicherheitsabstand L₂ wird gemäß der folgenden Gleichung be­ rechnet:

L₂ = V₁²/(2.0×α₁₂)-V₂²/(2.0×α₂)+T_α×V₂+L_α (3)

In Gleichung (3) bezeichnen α12 einen vorgegebenen Verzöge­ rungswert, der so bemessen ist, daß das eigene Fahrzeug nicht mit dem vorausfahrenden Fahrzeug kollidiert, auch wenn dieses scharf bremst. Hierin ist α₁₂ beispielsweise auf den Wert 0,5 g festgelegt. Fig. 4 zeigt einen Zusammenhang zwi­ schen dem im Abschnitt 15 zum Festlegen des ersten Fahrzeug- Sicherheitsabstands festgelegten ersten Fahrzeug-Sicher­ heitsabstand L_C1,(L₁₁ oder L₁₂) und dem im Abschnitt 18 zum Festlegen des zweiten Fahrzeug-Sicherheitsabstands festge­ legten zweiten Fahrzeug-Sicherheitsabstand L_C2 (L₂). Außerdem wird im zweiten Fahrzeugabstandvergleichab­ schnitt 19 der im Abschnitt 18 zum Festlegen des zweiten Fahrzeug-Sicherheitsabstands festgelegte zweite Fahrzeug- Sicherheitsabstand L_C2 (L₂) mit dem aktuellen oder Ist-Fahr­ zeugabstand L_S verglichen, wobei, wenn der Ist-Fahrzeug­ abstand L_S kleiner wird als der zweite Fahrzeug-Sicherheits­ abstand L_C2, ein Signal an den zweiten Ausgabeabschnitt 20 bzw. den Abschnitt 14 zum Beurteilen von Verkehrszuständen ausgegeben wird.

Daraufhin wird im zweiten Ausgabeabschnitt 20 basierend auf dem Signal vom zweiten Fahrzeugabstandvergleichabschnitt 19 ein Signal an den Summer 7 ausgegeben, um den Summer 7 zu aktivieren, und gleichzeitig an die Bremsensteuerungsein­ richtung 8, um Bremsen zu betätigen. Außerdem wird das Si­ gnal dem Abschnitt 14 zum Beurteilen von Verkehrszuständen zugeführt.

Nachstehend wird die Steuerung des derart aufgebauten Fahrtunterstützungssystems unter Bezug auf das in Fig. 3 dargestellte Ablaufdiagramm beschrieben. Bei Schritt (nachstehend als S bezeichnet) S101 werden ein Flag P zum Festlegen des Verkehrszustands, ein Flag W zum Festlegen ei­ nes Fahrtunterstützungsausgangssignals und ein Zählwert t_co gelöscht (P=0, W=0 und t_co=0). Daraufhin wird bei S102 eine Fahrzeuggeschwindigkeit V₂ des eigenen Fahrzeugs vom Fahr­ zeuggeschwindigkeitssensor 5 gelesen, und ein Fahrzeugab­ stand L_S und eine Geschwindigkeit V₁ des vorausfahrenden Fahrzeugs werden im Abschnitt 11 zum Extrahieren von Infor­ mationen über das voraus fahrende Fahrzeug bzw. im Abschnitt 12 zum Berechnen der Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs berechnet.

Das Flag P zum Festlegen des Verkehrszustands ist ein Flag, durch das angezeigt wird, ob das eigene Fahrzeug bei einem Zustand hoher oder geringer Verkehrsdichte fährt. Wenn es bei einem Zustand geringer Verkehrsdichte fährt, wird das Flag P auf "0" gesetzt, und wenn es bei einem Zustand hoher Verkehrsdichte fährt, wird das Flag auf "1" gesetzt. Außer­ dem ist das Flag W zum Festlegen eines Fahrtunterstützungs­ ausgangssignals ein Flag, durch das angezeigt wird, daß ent­ weder das erste oder das zweite Fahrtunterstützungsausgangs­ signal ausgegeben wurde. Wenn weder das erste noch das zwei­ te Fahrtunterstützungsausgangssignal ausgegeben wurde, wird das Flag W auf "0" gesetzt, und wenn eines der Signale aus­ gegeben wurde, auf "1" gesetzt. Außerdem wird durch den Zählwert T_co eine seit dem Zeitpunkt, an dem das vorausfah­ rende Fahrzeug den vorgegebenen Bereich (Abstand L_o) verlas­ sen hat, akkumulierte Zeit angezeigt.

Daraufhin schreitet das Programm zu S103 fort, wo fest­ gestellt wird, ob das voraus fahrende Fahrzeug innerhalb des vorgegebenen Bereichs (Abstand L_o) vorhanden ist oder nicht. D.h., wenn der Fahrzeugabstand L_S dem vorgegebenen Bereich (Abstand L_o) gleich oder kleiner als dieser ist, wird fest­ gestellt, daß das voraus fahrende Fahrzeug im vorgegebenen Bereich vorhanden ist, woraufhin das Programm über S103′ zu S104 fortschreitet. Wenn der Fahrzeugabstand L_S größer ist als der vorgegebene Bereich (Abstand L_o), wird festgestellt, daß das voraus fahrende Fahrzeug nicht im vorgegebenen Be­ reich vorhanden ist, woraufhin das Programm zu S115 fort­ schreitet. Die bei Schritt S103 ausgeführte Verarbeitung wird im Abschnitt 13 zum Feststellen der Existenz eines vor­ ausfahrenden Fahrzeugs ausgeführt. Bei S103, wird die akku­ mulierte Zeit t_co gelöscht, weil festgestellt wird, daß das voraus fahrende Fahrzeug im vorgegebenen Bereich vorhanden ist.

Wenn das Programm als Ergebnis der Entscheidung, daß das voraus fahrende Fahrzeug im vorgegebenen Bereich vorhan­ den ist, von S103 zu S104 fortschreitet, wird der Fahrzeug- Sicherheitsabstand L₂ gemäß Gleichung (3) im Abschnitt 18 zum Festlegen des zweiten Fahrzeug-Sicherheitsabstands be­ rechnet und als zweiter Fahrzeug-Sicherheitsabstand L_C2 ge­ setzt, der als Referenzwert für das zweite Fahrtunterstüt­ zungsausgangssignal verwendet wird. Daraufhin schreitet das Programm zu S105 fort, wo der festgelegte zweite Fahrzeug­ sicherheitsabstand L_C2 mit dem aktuellen oder Ist-Fahrzeugg­ abstand L_S verglichen wird. Wenn der Ist-Fahrzeugabstand L_S größer ist als der zweite Fahrzeug-Sicherheitsabstand L_C2 (L_S< L_C2), wodurch festgestellt wird, daß das zweite Fahrtun­ terstützungsausgangssignal nicht erforderlich ist, schreitet das Programm zu S106 fort, und wenn der Fahrzeugabstand L_S dem zweiten Fahrzeug-Sicherheitsabstand L_C2 gleich oder kleiner als dieser ist (L_SL_C2), wodurch angezeigt wird, daß das zweite Fahrtunterstützungsausgangssignal erforderlich ist, schreitet das Programm zu S107 fort, wo der zweite Aus­ gabeabschnitt 20 ein Signal an den Summer 7 und die Bremsen­ steuerungseinrichtung 8 ausgibt, um den Summer bzw. die Bremsen zu betätigen. Daraufhin schreitet das Programm zu S114 fort, wo das Flag W zum Festlegen des Fahrtunterstüt­ zungsausgangssignals auf "1" gesetzt wird (W=1), und kehrt anschließend zu S102 zurück.

Wenn bei S105 festgestellt wird, daß das zweite Fahrt­ unterstützungsausgangssignal nicht erforderlich ist und das Programm zu S106 fortschreitet, wird festgestellt, ob das Flag P zum Festlegen des Verkehrszustands gesetzt ist oder nicht. Wenn das Flag gesetzt ist (P=1), wird festgestellt, daß der Zustand hoher Verkehrsdichte aufrechterhalten wird, woraufhin das Programm zu S110 springt. Wenn das Flag ge­ löscht ist (P=0), schreitet das Programm zu S108 fort, wo festgestellt wird, ob das Flag W zum Festlegen des Fahrtun­ terstützungsausgangssignals gesetzt ist oder nicht.

Wenn das Flag W zum Festlegen des Fahrtunterstützungs­ ausgangssignals bei S108 gesetzt ist (W=1), wodurch ange­ zeigt wird, daß das Fahrzeug in den Zustand hoher Verkehrs­ dichte kommt, schreitet das Programm zu S109 fort, wo das Flag P zum Festlegen des Verkehrszustands gesetzt wird (P=1), und dann zu S110. Wenn dagegen das Flag W zum Festle­ gen des Fahrtunterstützungsausgangssignals gelöscht ist (W=0), wodurch angezeigt wird, daß das Fahrzeug sich in ei­ nem Zustand geringer Verkehrsdichte befindet, schreitet das Programm zu S111 fort.

Wenn das Programm von S106 oder S109 zu S110 fort­ schreitet, wird der erste Fahrzeug-Sicherheitsabstand L₁₂ für einen Zustand hoher Verkehrsdichte gemäß Gleichung (2) berechnet und das Rechenergebnis als Wert L_C1 gesetzt. Wenn das Programm von S108 zu S111 fortschreitet, wird der erste Fahrzeug-Sicherheitsabstand L₁₁ für einen Zustand geringer Verkehrsdichte gemäß Gleichung (1) berechnet und das Rechen­ ergebnis als Wert L_C1 gesetzt.

Nach der erste Fahrzeug-Sicherheitsabstand L_C1 bei S110 oder S111 gesetzt wurde, schreitet das Programm zu S112 fort, wo dieser erste Fahrzeug-Sicherheitsabstand L_C1 mit dem aktuellen oder Ist-Fahrzeugabstand L_S verglichen wird. Wenn der Fahrzeugabstand L_S größer ist als der erste Fahr­ zeug-Sicherheitsabstand L_C1 (L_S<L_C1), wodurch angezeigt wird, daß der Fahrzeugabstand geeignet gehalten wird, kehrt das Programm zu S102 zurück, und wenn der Fahrzeugabstand L_S dem ersten Fahrzeug-Sicherheitsabstand L_C1 gleich oder klei­ ner als dieser ist (L_SL_C1), wodurch angezeigt wird, daß das erste Fahrtunterstützungsausgangssignal erforderlich ist, um die Aufmerksamkeit des Fahrers zu erregen, schreitet das Programm zu S113 fort, wo der Summer 7 aktiviert wird. Dar­ aufhin schreitet das Programm zu S114 fort, wo das Flag W zum Festlegen des Fahrtunterstützungsausgangssignals auf "1" gesetzt wird (W=1), woraufhin das Programm zu S102 zurück­ kehrt.

Wenn dagegen bei S103 festgestellt wird, daß im vorge­ gebenen Bereich kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist, schreitet das Programm zu S115 fort, wo festgestellt wird, ob das Flag P zum Festlegen des Verkehrszustands gelöscht ist. Wenn das Flag P zum Festlegen des Verkehrszustands ge­ löscht ist (P=0), wodurch angezeigt wird, daß das Fahrzeug sich in einem Zustand geringer Verkehrsdichte befindet, kehrt das Programm zu S102 zurück, und wenn das Flag P zum Festlegen des Verkehrszustands gesetzt ist (P=1), schreitet das Programm zu S116 fort, wo der Zählwert T_co um Δt vor­ wärtsgezählt wird.

Dann wird bei Schritt S117 festgestellt, ob der Zähl­ wert t_co eine vorgegebene Zeit t_j überschreitet oder nicht. Wenn der Zählwert t_co die vorgegebene Zeit t_j nicht erreicht hat (t_co<t_j), wird vorausgesetzt, daß das Fahrzeug sich wei­ terhin in einem Zustand hoher Verkehrsdichte befindet, wor­ aufhin das Programm zu S102 fortschreitet. Wenn der Zählwert t_co der vorgegebenen Zeit t_j gleich oder größer als diese wird (t_cot_j), wird festgestellt, daß das Fahrzeug einen Übergang zu einem Zustand geringer Verkehrsdichte ausgeführt hat, woraufhin das Programm zu S102 fortschreitet, nachdem bei S118 alle Flags und der Zählwert t_co gelöscht wurden (P=0, W=0 und t_co=0).

Die Verarbeitungen bei den Schritten S106 bis S109 und S115 bis S118 entsprechen Verarbeitungen, die im Abschnitt 14 zum Beurteilen von Verkehrszuständen ausgeführt werden. Diese Verarbeitungen umfassen das Aktivieren nur des Summers oder das Aktivieren des Summers und der Bremsen, wenn der Fahrzeugabstand kleiner wird als der vorgegebene Abstands­ wert, der gemäß den Verkehrszuständen variabel ist. Außerdem wird, wenn der Summer aktiviert ist, festgestellt, daß der Verkehrszustand ein Zustand hoher Verkehrsdichte ist, wäh­ rend dem das voraus fahrende Fahrzeug innerhalb des vorgege­ benen Bereichs (Abstand L_o) vorhanden ist, oder bis die vor­ gegebene Zeitdauer t_j verstrichen ist, nachdem das voraus­ fahrende Fahrzeug den vorgegebenen Bereich verläßt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das erste Fahrtunterstützungsausgangssignal ein Ausgangssignal zum Ak­ tivieren eines Summers und das zweite Fahrtunterstützungs­ ausgangssignal ein Ausgangssignal zum Aktivieren des Summers und der Bremsensteuerungseinrichtung, es ist jedoch auch möglich, daß nur das erste Fahrtunterstützungsausgangs­ signal, d. h. nur das Ausgangssignal zum Aktivieren des Sum­ mers, ausgegeben wird.

Außerdem kann der Summer durch eine andere Einrichtung, wie beispielsweise ein Warnlicht oder ein Sprachwarnsignal, ersetzt werden.

Darüber hinaus wird das zweite Fahrtunterstützungsaus­ gangssignal bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform dem Summer und der Bremsensteuerungseinrichtung zugeführt, die­ ses Ausgangssignal kann jedoch auch nur dem Summer oder nur der Bremsensteuerungseinrichtung zugeführt werden.

Zusammengefaßt wird im erfindungsgemäßen Fahrtunter­ stützungssystem, das so aufgebaut ist, daß der Summer akti­ viert wird, um den Fahrzeugführer darauf hinzuweisen, seine Aufmerksamkeit auf das voraus fahrende Fahrzeug zu richten, wenn der Fahrzeugabstand kleiner wird als ein Fahrzeug- Sicherheitsabstand, dieser Fahrzeug-Sicherheitsabstand be­ rechnet und gemäß einem Zustand geringer oder hoher Ver­ kehrsdichte automatisch festgelegt. Durch diesen variablen Fahrzeug-Sicherheitsabstand kann, wenn die Straße stark be­ fahren ist, eine für den Fahrzeugführer störende häufige Ak­ tivierung des Summers verhindert werden.

Claims (4)

1. Fahrtunterstützungssystem für ein Fahrzeug, mit: einer Einrichtung zum Berechnen eines Fahrzeugabstands zum Erfassen eines dem Fahrzeug vorausfahrenden Fahrzeugs und zum Berechnen eines Fahrzeugabstands zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug, einer Ein­ richtung zum Berechnen der Fahrzeuggeschwindigkeit zum Berechnen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, einer Ein­ richtung zum Berechnen der Geschwindigkeit eines vor­ ausfahrenden Fahrzeugs zum Berechnen der Fahrzeugge­ schwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf dem Fahrzeugabstand und der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs und einer Kollisionsvermeidungseinrich­ tung zum Verhindern einer Kollision des Fahrzeugs mit dem vorausfahrenden Fahrzeug, wobei das System ferner aufweist:
eine Einrichtung zum Beurteilen von Verkehrszu­ ständen, durch die ein Verkehrszustand festgestellt wird;
eine Einrichtung zum Festlegen eines Fahrzeug- Sicherheitsabstands zum Festlegen eines Fahrzeug- Sicherheitsabstands gemäß dem Verkehrszustand;
eine Fahrzeugabstandsvergleichseinrichtung zum Ver­ gleichen des Fahrzeugabstands mit dem Fahrzeug- Sicherheitsabstand und zum Ausgeben eines Signals, wenn der Fahrzeugabstand kleiner wird als der Fahrzeug- Sicherheitsabstand; und
eine Aktivierungssignalausgabeeinrichtung zum Aus­ geben eines Aktivierungssignals an die Kollisionsver­ meidungseinrichtung basierend auf dem Signal.

2. System nach Anspruch 1, wobei der Verkehrszustand min­ destens zwei Verkehrszustände aufweist, vorzugsweise einen Zustand hoher und einen Zustand geringer Ver­ kehrsdichte.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Fahrzeug- Sicherheitsabstand auf einen relativ kleinen Wert fest­ gelegt wird, wenn festgestellt wird, daß der Verkehrs­ zustand der Zustand hoher Verkehrsdichte ist, und der Fahrzeug-Sicherheitsabstand auf einen relativ großen Wert festgelegt wird, wenn festgestellt wird, daß der Verkehrszustand der Zustand geringer Verkehrsdichte ist.

4. System nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Zustand ho­ her Verkehrsdichte einen Zustand aufweist, bei dem das voraus fahrende Fahrzeug innerhalb eines vorgegebenen Abstandsbereichs vorhanden ist, nachdem die Kollisions­ vermeidungseinrichtung aktiviert wurde, und einen Zu­ stand, bei dem das voraus fahrende Fahrzeug sich für ei­ ne vorgegebene Zeitdauer außerhalb des vorgegebenen Be­ reichs befindet, nachdem die Kollisionsvermeidungsein­ richtung aktiviert wurde.