DE4302527A1 - Laser ranging device detecting obstacles ahead of motor vehicle - deduces course of vehicle in subdivided range of risks of collision, and evaluates hazard presented by obstacles in each subdivision - Google Patents
Laser ranging device detecting obstacles ahead of motor vehicle - deduces course of vehicle in subdivided range of risks of collision, and evaluates hazard presented by obstacles in each subdivisionInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachweisen eines
Hindernisses auf der Fahrbahn vor einem in Fahrt befindlichen
Kraftfahrzeug.
Es ist eine Vorrichtung zum Nachweisen von Hindernissen bekannt,
die einen bestimmten Bereich vor einem in Fahrt befindlichen
Kraftfahrzeug zum Nachweisen eines Hindernisses abtastet, be
schrieben in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3-6472,
bekanntgemacht im Jahre 1990.
Bei einer solchen Vorrichtung zum Nachweis von Hindernissen ist
es, wenn in dem bestimmten Bereich eine Mehrzahl von Hindernis
sen nachgewiesen wird, erforderlich, zu beurteilen, wie gefähr
lich jedes dieser Hindernisse ist, so daß daraufhin eine Steue
rung des Fahrzeugs, etwa eine Signalgabe, das Einleiten eines
Bremsvorgangs und eines Lenkvorgangs, zum Ausweichen vor den
Hindernissen vorgenommen werden kann.
Bewegt sich das Hindernis in dem bestimmten Bereich, so ändert
sich der Gefährdungsgrad. Es ist daher erforderlich, das sich
bewegende Hindernis zu verfolgen, um zu einer zutreffenden Be
urteilung zu kommen. Diese Forderung kann die übliche Vorrich
tung jedoch nicht erfüllen.
Die Japanische Patent-Veröffentlichung Nr. 2-2 87 180, offenge
legt im Jahre 1990, beschreibt eine Vorrichtung zum Umschalten
der Strahlungsrichtung eines Strahls zum Nachweisen eines Hin
dernisses nach Maßgabe der Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs
beim Durchfahren einer Kurve.
Die bekannte Vorrichtung weist eine Anlage an der Straße, z. B.
eine Leitplanke, einen Wegweiser als Hindernis nach, so daß
eine Steuerung zum Vermeiden eines wirklichen Hindernisses ge
stört wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich
tung zum Nachweis eines Hindernisses zu entwickeln, die einen
Gefährdungsgrad einer Mehrzahl von Hindernissen richtig zu be
urteilen vermag, die in einem vor einem in Fahrt befindlichen
Kraftfahrzeug sich erstreckenden bestimmten Bereich auftauchen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die richtige Ansprache
eines in Bewegung befindlichen Hindernisses in dem bestimmten
Bereich.
Ferner bezweckt die Erfindung die Entwicklung einer Vorrichtung
zum Nachweis von Hindernissen, die die Hindernisse einwandfrei
und genau nachweisen kann.
Zur Lösung der genannten und weiterer Aufgaben sieht die Erfin
dung eine an einem Kraftfahrzeug angeordnete Vorrichtung zum
Nachweis von Hindernissen vor, umfassend eine Einrichtung zur
Bereichsbestimmung zum Festlegen eines vor einem in Fahrt be
findlichen Kraftfahrzeug sich erstreckenden Bereichs zum Nach
weis eines Hindernisses, um ein Hindernis nachzuweisen, auf das
das Kraftfahrzeug auftreffen könnte, eine Aufteilungseinrich
tung zum Aufteilen des Bereichs in eine Mehrzahl von engen
Teilzonen, eine Nachweiseinrichtung für den Nachweis eines Hin
dernisses in jeder der engen Teilzonen, eine Rückschlußein
richtung zum Ableiten eines Fahrwegs des Kraftfahrzeugs in dem
Hindernisnachweisbereich, und eine Entscheidungseinrichtung zum
Beurteilen eines Gefährdungsgrades eines Hindernisses in dem
Hindernisnachweisbereich.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung
außerdem eine Einordnungseinrichtung zum Einordnen der nachge
wiesenen Hindernisse und der Teilzonen. Die Entscheidungsein
richtung beurteilt den Gefährdungsgrad jedes Hindernisses, ba
sierend auf den Gefährdungsgraden sowohl des Hindernisses als
auch der engen Teilzone, zu der das Hindernis gehört. Ein Steu
ergerät ist für das Kraftfahrzeug vorgesehen, basierend auf der
Entscheidung der Entscheidungseinrichtung. Vorzugsweise über
lappen nebeneinanderliegende enge Teilzonen einander teilweise.
Typischerweise besteht die Nachweiseinrichtung aus einem ein
zelnen Abtastlaser-Sensor. Die Bereichsbestimmungseinrichtung
bestimmt den Hindernisnachweisbereich innerhalb des Abtastbe
reichs des Lasersensors, indem ein Signal von dem Lasersensor
ausgesandt wird. Die Aufteilungseinrichtung unterteilt den
Nachweisbereich in mehrere enge Teilzonen.
Nach einem Merkmal der Erfindung wird, wie erwähnt, der Hinder
nisnachweisbereich in eine Mehrzahl enger Teilzonen aufgeteilt,
denen jeweils ein Rang zugeteilt wird. Wenn z. B. eine enge
Teilzone auf einem durch Rückschließen ermittelten Fahrzeugweg
liegt, besteht ein hoher Gefährdungsgrad. Ist die enge Teilzone
gegenüber dem durch Rückschließen ermittelten Fahrzeugweg
verschwenkt, wird der Gefährdungsgrad herabgesetzt. Befindet
sich die enge Teilzone entfernt von dem fahrenden Kraftfahr
zeug, wird der Gefährdungsgrad herabgesetzt. Auch das Hindernis
in der engen Teilzone wird eingestuft. Ein nahe dem Fahrzeug
befindliches Hindernis, ein dem Fahrzeug sich näherndes Hinder
nis und dergleichen erhalten einen hohen Gefährdungsgrad. An
dererseits werden ein fern von dem Fahrzeug befindliches Hin
dernis, ein sich entfernendes Hindernis und dergleichen als
niedriger Gefährdungsgrad eingestuft. Auch wenn eine Mehrzahl
von Hindernissen sich in dem Nachweisbereich befindet, werden
somit die Hindernisse zur Beurteilung richtig eingestuft, so
daß eine zutreffende Steuerung zum Vermeiden des Hindernisses
zusammengesetzt und wirksam eingeleitet werden kann. Gemäß der
Erfindung weisen die nebeneinanderliegenden engen Teilzonen
einander überlappende Bereiche auf, so daß, wenn ein Hindernis
sich in dem Überlappungsteil befindet, das Hindernis nachgewie
sen und von beiden engen Teilzonen beurteilt wird. Infolgedes
sen kann, auch wenn ein sich bewegendes Hindernis in den Nach
weisbereich einläuft, es vermieden werden, daß ein Hindernis
plötzlich in einer engen Teilzone mit hohem Gefährdungsgrad er
scheint. Es ist keine schnelle Reaktion erforderlich, um das
Hindernis zu umfahren. Der Nachweisbereich und die enge Teil
zone sind hypothetisch zur Datenverarbeitung eingerichtet. Es
besteht keine Gefahr einer Komplizierung des Aufbaus der Vor
richtung.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Vorrichtung
eine ausschließende Einrichtung auf, um Daten auszuschließen,
die ein nachgewiesenes Hindernis betreffen, das sich in einem
vorbestimmten Teil des Nachweisbereichs befindet.
Die Vorrichtung kann eine Abstandsnachweiseinrichtung zum Fest
stellen eines Abstands zwischen dem Fahrzeug und einer an der
Straße stehenden Anlage, z. B. einer Leitplanke, eines Wegwei
sers, aufweisen. Das vorbestimmte Teil wird nach Maßgabe des
Abstands bestimmt. Als weiteres Beispiel wird ein Fahrstreifen
gegenüber einem von dem Fahrzeug befahrenen Fahrweg als vorbe
stimmter Teil festgelegt, wenn das Fahrzeug auf einer praktisch
geraden Bahn fährt. Durchläuft das Fahrzeug eine gekrümmte
Bahn, wird ein Bereich jenseits eines Außenrandes der Bahn in
radialer Richtung einer Kurve als der vorbestimmte Teil fest
gelegt. Somit kann das Hindernis richtig unter Ausschluß der
neben der Straße stehenden Anlage und eines Gegenstands jen
seits der Anlage nachgewiesen werden, denn die Leitplanke und
der Wegweiser bedeuten kein Hindernis für das Fahrzeug.
Weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung erge
ben sich genauer aus der nachfolgenden eingehenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeich
nungen.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vor
richtung zum Feststellen von Hindernissen;
Fig. 2 ist eine schematisch gehaltene perspektivische An
sicht eines Bereichs, in dem das Hindernis abgetastet wird;
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf einen Nachweisbereich;
Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm eines Vorgangs beim Nachweis
eines Hindernisses;
Fig. 5 ist eine schematisch gehaltene Ansicht von Teilzonen
in dem Nachweisbereich;
Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm für den Vorgang eines Hinder
nisnachweises;
Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Beurteilen
des Hindernisses;
Fig. 8 ist ein Ablaufdiagramm eines Einstufungsvorgangs für
das nachgewiesene Hindernis;
Fig. 9 ist eine Tabelle zum Bewerten eines Gefährdungsgra
des des Hindernisses;
Fig. 10 ist ein Ablaufdiagramm eines Programms für die Änderung
einer Größe der Teilzone nach Maßgabe einer Gierrate;
Fig. 11 ist eine schematisch gehaltene Ansicht zur Veran
schaulichung einer Änderung der Teilzone;
Fig. 12 ist ein Ablaufdiagramm für ein Programm zum Verän
dern einer Größe eines Überlappungsteils der Teilzone nach Maß
gabe eines Straßenreibungskoeffizienten;
Fig. 13 ist ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Ändern
einer Größe einer bestimmten Teilzone gemäß einer Fahrbedingung
des Fahrzeugs;
Fig. 14 ist eine schematisch gehaltene Ansicht, die eine Änderung
der bestimmten Teilzone gemäß der Fahrbedingung veran
schaulicht;
Fig. 15 ist eine schematisch gehaltene Ansicht eines weite
ren Beispiels einer Änderung der bestimmten Teilzone gemäß der
Fahrbedingung;
Fig. 16 ist eine Draufsicht auf einen Nachweisbereich, wenn
das Fahrzeug auf einer praktisch geraden Bahn fährt;
Fig. 17 ist die Darstellung eines Entwurfs und zeigt eine
Bildverarbeitungsvorrichtung;
Fig. 18 ist ein Blockdiagramm der Bildverarbeitungsvorrichtung;
Fig. 19 ist eine Draufsicht mit einem Nachweisbereich, wenn
das Fahrzeug eine Linkskurve fährt;
Fig. 20 ist eine Draufsicht auf einen Nachweisbereich, wenn
das Fahrzeug eine Rechtskurve fährt;
Fig. 21 ist ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Festlegen
des Nachweisbereichs.
Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
anhand der Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt schematisch als Ansicht eine erfindungsgemäße Ein
richtung für den Nachweis eines Hindernisses. Die Nachweisein
richtung 1 ist mit einer an der Vorderseite eines Kraftfahr
zeugs angeordneten, Strahlung aussendenden, Laserstrahlung er
zeugenden Vorrichtung 2 versehen, sowie einem Empfänger 3 für
den Empfang von reflektiertem, von der Strahlungsquelle 2 aus
gegangenem Licht. Die Strahlungsquelle 2 und der Empfänger 3
sind mit einem sie steuernden Steuergerät 4 verbunden. Das
Steuergerät 4 empfängt ein Signal von einem Lenkwinkelsensor 5
zum Feststellen eines Lenkwinkels R des Fahrzeugs, ein Signal
von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6 zum Feststellen ei
ner Fahrzeuggeschwindigkeit v. Das Steuergerät 4 beurteilt ei
nen Gefährdungsgrad eines festgestellten Hindernisses, basie
rend auf Signalen von verschiedenen Sensoren, darunter des Lenk
winkelsensors 5 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 6, um
ein Steuersignal für die Alarmeinrichtung 7 und die Bremsauto
matik-Vorrichtung 8 zu erzeugen, um dem Hindernis auszuweichen.
Das Steuergerät 4 enthält vorzugsweise einen Mikroprozessor, um
ein Programm durchzuführen und ein vorbestimmtes Ziel zu errei
chen. Das Steuergerät 4 kann funktionsmäßig betrachtet werden
als zusammengesetzt aus den folgenden Abschnitten. Das Steuer
gerät umfaßt die Rückschließungssektion 10 zum Ableiten des
Fahrzeugweges, basierend auf den Signalen von dem Lenkwinkel
sensor 5 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6, die Bestim
mungssektion zum Bestimmen eines Nachweisbereichs 10 zum Fest
stellen eines Hindernisses, das die Fahrt des Fahrzeugs behin
dern könnte, die Aufteilungssektion 11 zum Aufteilen des Nach
weisbereichs in eine Mehrzahl von engen Teilzonen, die Nach
weissektion 12 zum Feststellen eines Hindernisses oder mehrerer
Hindernisse für jede der Teilzonen, basierend auf Signalen von
einer Strahlungsquelle 2 und einem Empfänger 3, eine Entschei
dungssektion 13 zum Einstufen der Gefahr von den Teilsektionen,
unter Berücksichtigung der Bahn des Fahrzeugs und der Gefahr
der Hindernisse, gemäß Ort und Bewegung der Hindernisse, um die
von den Hindernissen ausgehende Gefahr zusammenfassend zu be
urteilen.
Die Strahlungsquelle ist, wie in Fig. 2 gezeichnet, an der
Stirnseite des Fahrzeugs 14 angeordnet und stellt einen Abtast
laser dar, der einen Sektorbereich mit einem Öffnungswinkels δ
mit einem Sektorstrahl abtastet. Der Winkel δ ist so bestimmt,
daß der Bereich 10 m vor dem Fahrzeug eine Breite von 2 m und
100 m vor dem Fahrzeug 14 eine Breite von 20 m hat. Der Empfän
ger 3 ist ein Abtastsensor, der das von einem durch den Abtast
laser bestrahlten Hindernis reflektierte Licht auffängt. Der
Nachweisteil 10 errechnet einen Abstand zwischen dem Fahrzeug
und dem Hindernis, ausgehend von der Laufzeit zwischen Strahler
und Empfänger. Das Hindernis für das Fahrzeug wird grundsätz
lich nachgewiesen in einem durch eine schraffierte Fläche S in
Fig. 3 dargestellten Bereich. In Fig. 3 bedeuten die Bezugszei
chen v bzw. R bzw. δ bzw. β bzw. R bzw. lmax: Fahrzeugge
schwindigkeit bzw. Lenkwinkel bzw. Öffnungswinkel des Nachweis
bereichs bzw. Seitenschlupfwinkel der Fahrzeugkarosserie bzw.
Kurvenradius des Fahrzeugs bzw. maximaler Abstand für die Fest
stellung eines Hindernisses. Seitenschlupfwinkel β und Kurven
radius R sind bestimmt durch folgende Gleichungen:
β = [-1 + (m/2s) (sf/srKr)v²]/(1 + Av²) (sr/s] (R/N) (1)
R = (1 + A²) s (N/R) (2)
worin
A: Stabilitätsfaktor (m/2s²) (srKr - sfKf)/KfKr (s²/m²)
s: Achsstand (m)
N: Lenkgetriebeverhältnis
m: Fahrzeuggewicht (kg)
sf: Abstand vom Fahrzeugschwerpunkt zu einem Vorderrad (m)
sr: Abstand vom Fahrzeugschwerpunkt zu den Hinterrädern (m)
Kr: Seitenführungskraft eines Hinterradreifens (N/rad)
Kf: Seitenführungskraft eines Vorderradreifens (N/rad)
s: Achsstand (m)
N: Lenkgetriebeverhältnis
m: Fahrzeuggewicht (kg)
sf: Abstand vom Fahrzeugschwerpunkt zu einem Vorderrad (m)
sr: Abstand vom Fahrzeugschwerpunkt zu den Hinterrädern (m)
Kr: Seitenführungskraft eines Hinterradreifens (N/rad)
Kf: Seitenführungskraft eines Vorderradreifens (N/rad)
Die maximale Nachweisentfernung lmax ist der maximale Abstand,
in welchem das Fahrzeug das Hindernis erkennt und ohne Berüh
rung des Hindernisses anhalten kann. Die maximale Nachweisent
fernung lmax kann demnach durch nachstehende Gleichung ausge
drückt werden:
lmax = v²/2 µ
µ: Reibungskoeffizient
g: Schwerebeschleunigung (m/s²)
g: Schwerebeschleunigung (m/s²)
Anschließend wird die Steuerung zur Beurteilung des Gefähr
dungsgrades des Hindernisses und zum Umfahren des Hindernisses
erläutert.
Fig. 4 stellt das Ablaufdiagramm der Steuerung dar. Zunächst
stellt das Steuergerät den Lenkwinkel R bzw. die Fahrzeugge
schwindigkeit durch den Lenkwinkelsensor 5 und den Fahrzeugge
schwindigkeitssensor 6 fest (Schritt 1). Dann betrachtet das
Steuergerät 4 den Seitenschlupfwinkel β und den Kurvenradius R
(Schritt 2). Dann ermittelt das Steuergerät 4 die Bahn des
Fahrzeugs 14 (Schritt 3). Danach legt das Steuergerät den Nach
weisbereich zum Feststellen eines Hindernisses innerhalb des
von dem Laser abgetasteten Bereichs fest, unterteilt den Be
reich in eine Mehrzahl enger Teilzonen und stuft die Teilzonen
im Hinblick auf ihren Gefahrengrad ein. Bei der gezeichneten
Ausführungsform wird der Bereich aufgeteilt in eine Kollisions
zone S1, in welcher eine hohe Gefahr für einen Zusammenstoß mit
dem darin befindlichen Hindernis besteht, eine Aufschließzone
S2, in welcher das Fahrzeug voraussichtlich nicht mit dem darin
befindlichen Hindernis zusammenstößt, wahrscheinlich aber zu
ihm aufschließt, und eine Warnzone S3, in welcher das darin be
findliche Hindernis nicht sehr gefahrbringend ist, aber fürs
erste überwacht werden sollte. Jede Teilzone ist gekennzeichnet
durch einen Öffnungswinkel δ um eine Mittelachse der Teilzone,
versetzt um einen Versetzungswinkel R von einer Mitte der Fahr
zeugbahn, und einen Abstand L von dem Fahrzeug.
In Fig. 5 sind schematisch die abgestuften Teilzonen dargestellt.
Wie Fig. 5 erkennen läßt, wächst der Versetzungswinkel R in die
ser Reihenfolge für die Kollisionszone S1, die Aufschließzone
S2 und die Warnzone S3. Das besagt, daß, wenn die Versetzung
gegenüber der Fahrtrichtung des Fahrzeugs zunimmt, der Gefähr
dungsgrad der Teilzone abnimmt. In Schritt 4 teilt das Steuer
gerät den Nachweisbereich in eine Mehrzahl enger Teilzonen auf.
Das Vorgehen stimmt mit dem überein, das oben im Zusammenhang
mit der Bewertung des Nachweisbereichs beschrieben worden ist.
Die Teilzone wird also definiert durch den Versetzungswinkel R
und den Öffnungwinkel δ. Der Öffnungswinkel δ kann entspre
chend den Fahrbedingungen verändert werden. Zwar kann jede der
engen Teilzonen den gleichen Öffnungswinkel δ erhalten, es ist
aber auch möglich, für die engen Teilzonen unterschiedliche
Öffnungswinkel δ vorzusehen. Ferner ist es möglich, einen
Überlappungsteil für nebeneinanderliegende enge Teilzonen vor
zusehen. Die Größe des Überlappungsteils kann je nach den Fahr
bedingungen geändert werden, so daß die Feststellung des Hin
dernisses erleichtert werden kann.
Im nächsten Schritt stellt das Steuergerät 4 die Hindernisse
innerhalb des Nachweisbereichs fest. In diesem Falle stellt das
Steuergerät 4 die Richtung Rj und den Abstand lj fest. Das
Steuergerät 4 wählt in Schritt 5 das dem Fahrzeug nächstgelege
ne Hindernis unter mehreren Hindernissen (Rÿ, lÿ) in der en
gen Teilzone Si aus. In Fig. 6 wird das Vorgehen zum Auffinden
des nächstgelegenen Hindernisses unter der Zahl von N Hinder
nissen in der engen Teilzone Si erläutert.
Nach Fig. 6 liefert das Steuergerät 4 den Parameter i, der die
enge Teilzone S mit einem Wert 1 in Schritt 1 kennzeichnet.
Danach setzt das Steuergerät 4 den Anfangswert von Li für den
kleinsten Abstand des Hindernisses in der engen Teilzone Si mit
einem verhältnismäßig hohen Wert von beispielsweise 10 000
(Schritt 2) fest. Danach setzt das Steuergerät 4 einen Anfangs
wert für einen Parameter j zum Identifizieren des festgestell
ten Hindernisses auf einen Wert 1 fest. Das Steuergerät 4 ent
scheidet, ob das Hindernis in der engen Teilzone Si sich im Be
reich einer Winkelstellung Rj befindet oder nicht (Schritte
4, 5). Wenn das Hindernis in der betrachteten engen Teilzone
ist, entscheidet das Steuergerät 4, ob der Abstand lj des Hin
dernisses kleiner ist als der vorbestimmte Wert Li (hier: 10 000)
oder nicht. Ist der Wert lj kleiner als der Wert Li, ersetzt
das Steuergerät 4 den Wert von Li (Schritt 6). Dann ersetzt
das Steuergerät 4 den Wert des Parameters j, um den nächsten
Wert des Hindernisses nachzurechnen (Schritte 7, 8). Wenn das
Steuergerät 4 alle Hindernisse in der engen Teilzone Si prüft,
ersetzt das Steuergerät den Wert des Parameters i für die enge
Teilzone. Dann wählt das Steuergerät 4 das nächstgelegene Hin
dernis nach dem gleichen Vorgehen in der nächsten engen Teil
zone (Schritt 9, 10). Das Steuergerät 4 wiederholt die obenbe
schriebenen Vorgänge, um die Zahl n der nächstgelegenen Hinder
nisse (Ri, Li) für jede enge Teilzone Si zu wählen (Schritt 11).
Bei dem Vorgehen nach Schritt 6 in Fig. 4 führt das Steuergerät
4 ein Teilprogramm der Fig. 7 durch und entscheidet, welcher
Teilzone, ob der Kollisionszone S1, der Aufschließzone S2 oder
der Warnzone S3, das Hindernis angehört.
Zunächst entscheidet das Steuergerät 4, ob das Hindernis sich
außerhalb der linken Begrenzung der Aufschließzone S2 in Fig. 5
bezüglich der Richtung Ri des Hindernisses befindet oder nicht.
Lautet die Entscheidung JA, wenn also das Hindernis sich außer
halb der linken Begrenzung der Aufschließzone S2 befindet, so
liegt das Hindernis in der Warnzone S3. Lautet die Entschei
dung NEIN oder befindet sich das Hindernis auf der Innenseite
der linken Begrenzung der Aufschließzone S2, entscheidet das
Steuergerät weiter, ob das Hindernis sich außerhalb der linken
Begrenzung der Kollisionszone befindet oder nicht (Schritt 2).
Befindet sich das Hindernis außerhalb der linken Begrenzung der
Kollisionszone S1, so ist es in der Aufschließzone S2. Befindet
sich das Hindernis auf der Innenseite der linken Begrenzung der
Kollisionszone S1, entscheidet das Steuergerät 4 weiter, ob
sich das Hindernis auf der Innenseite der rechten Begrenzung
der Kollisionszone befindet (Schritt 3). Befindet sich das
Hindernis außerhalb der rechten Begrenzung der Kollisionszone
S1, ist es in der Kollisionszone S1. Befindet sich das Hinder
nis außerhalb der Kollisionszone S1, entscheidet das Steuer
gerät 4 weiter, ob sich das Hindernis auf der Innenseite der
rechten Begrenzung der Aufschließzone S2 befindet (Schritt 4).
Lautet die Entscheidung JA, so ist das Hindernis in der Auf
schließzone S2. Bei NEIN stellt das Steuergerät 4 fest, daß
das Hindernis sich in der Warnzone S3 befindet.
Dann führt das Steuergerät 4 ein Gefahrenentscheidungsprogramm
gemäß Fig. 8 durch, das einen Schritt 7 in Fig. 4 abdeckt, um
eine Gefährdungseinschätzung des Hindernisses in dem Nachweis
bereich vorzunehmen.
Nach Fig. 8 berechnet das Steuergerät 4 eine Relativgeschwindig
keit Vj des Hindernisses gegenüber dem Fahrzeug 14, basierend
auf einer Änderung des Abstands li (Schritt 1). Danach legt
das Steuergerät 4 Schwellenwerte l1, l2 und l3 fest, um die Ge
fahreneinstufung des Hindernisses, ausgehend von einem Straßen
reibungskoeffizienten µ, der Relativgeschwindigkeit Vj und der
Fahrzeuggeschwindigkeit v (Schritt 2), vorzunehmen. In diesem
Falle sind die Werte l1, l2 und l3 vorgegeben mit l1<l2< l3.
Danach entscheidet das Steuergerät 4, ob die Relativgeschwin
digkeit Vj positiv ist oder nicht, d. h. das Steuergerät 4 ent
scheidet, ob das Fahrzeug sich dem Objekt ⌀ nähert oder nicht
(Schritt 3). Wenn die Relativgeschwindigkeit Vj positiv ist und
das Fahrzeug sich dem Objekt ⌀ nähert, entscheidet das Steuer
gerät 4, ob der Abstand l des Objekts ⌀ kleiner als der Schwel
lenwert l2 ist oder nicht (Schritt 4). Lautet diese Entschei
dung NEIN, d. h. wenn der Abstand des Objekts ⌀ größer ist als
der Schwellenwert 12, entscheidet das Steuergerät 4, daß das
Fahrzeug 14 sich in sicherer Entfernung befindet, und setzt ein
Sicherheitssignal J auf einen Wert h1 (Schritt 5). Lautet die
Entscheidung in Schritt 4 JA, d. h. wenn das Objekt ⌀ näher an
das Fahrzeug 14 jenseits des Schwellenwerts 12 herankommt, ent
scheidet das Steuergerät 4, daß sich das Objekt ⌀ in einer
Warnzone befindet, wo der Gefährdungsgrad des Hindernisses
nicht eine Gefahrenstufe darstellt, aber eine Warnung erfor
dert. In diesem Falle setzt das Steuergerät 4 das Signal J auf
einen Wert h2 (Schritt 6). Dann entscheidet das Steuergerät 4
weiter, ob der Abstand l des Objekts ⌀ kleiner als der Schwel
lenwert l1 ist oder nicht (Schritt 7). Lautet die Entscheidung
NEIN, oder ist der Abstand l des Objekts ⌀ größer als der
Schwellenwert l1, wird keine weitere Maßnahme ergriffen, auch
wenn das Objekt ⌀ sich dem Fahrzeug 14 nähert. Wenn die Ent
scheidung in Schritt 7 jedoch JA lautet und das Objekt ⌀ dem
Fahrzeug 14 über den Schwellenwert l1 hinaus näherkommt, ent
scheidet das Steuergerät 4, daß das Objekt ⌀ sich im Gefahren
bereich befindet, wo der Gefährdungsgrad so hoch ist, daß eine
automatische Steuerung, etwa eine automatische Betätigung der
Bremse, vorgenommen werden muß. In diesem Falle setzt das
Steuergerät 4 das Signal auf einen Wert h3.
In Schritt 3 bei dem Programm nach Fig. 8 entscheidet das Steu
ergerät 4, wenn die Entscheidung NEIN lautet oder die Relativ
geschwindigkeit Vj negativ ist, weiter, ob der Abstand l des
Objekts ⌀ kleiner ist als der Schwellenwert 13 (Schritt 9).
Lautet diese Entscheidung NEIN, stellt das Steuergerät 4 fest,
daß das Hindernis sich im sicheren Bereich befindet und setzt
das Signal J auf einen Wert 0 (Schritt 10). Lautet die Ent
scheidung in Schritt 9 JA, und wenn das Objekt ⌀ sich auch von
dem Fahrzeug 14 entfernt, setzt das Steuergerät 4 das Signal J
auf einen Wert 1, um den Fahrer aufmerksam zu machen (Schritt
11). Wie Fig. 9 zeigt, führt das Steuergerät 4 eine zusammen
fassende Entscheidung zur Vermeidung der Gefahr in Übereinstim
mung mit einem Ablaufdiagramm nach Fig. 9 durch. Das Steuergerät
4 bestimmt nämlich, wie das Fahrzeug 14 zu steuern ist, ange
sichts des Abstands und der Bewegung (h1, h2 und h3) des Hin
dernisses oder Objekts ⌀ und der Zone (S1, S2 und S3), in der
das Objekt ⌀ sich befindet. Befindet sich z. B. das Objekt ⌀ in
der Kollisionszone S1 und ist die Gefahrenstufe h1, so ist der
Gefährdungsgrad sehr hoch, so daß das Steuergerät 4 einen Be
fehl zum schnellen Bremsen ausgibt. Befindet das Objekt ⌀ sich
in der Kollisionszone S1 aber in der Sicherheitsstufe h1, ist
der Gefährdungsgrad nicht so hoch, daß das Steuergerät 4 ein
greift, um die Gefahr auszuschalten. Entsprechend der obener
wähnten Steuerung kann der Gefährdungsgrad des Objekts ⌀ zu
treffend eingeschätzt werden. Es können also hoch differenzier
te Maßnahmen ergriffen werden, um dem Objekt ⌀ auszuweichen.
Im übrigen kann die Ausdehnung der engen Teilzone gemäß den
Fahrbedingungen des Fahrzeugs verändert werden, um die Maßnah
men zum Ausweichen vor dem Hindernis zu verbessern.
Anschließend wird dargestellt, daß der Überlappungsteil der
engen Teilzone nach Maßgabe der Fahrbedingungen des Fahrzeugs
verändert wird. Der Öffnungswinkel δi der engen Teilzone Si
ist durch folgende Formel zu erhalten:
δi = (dmax/n) + δo
worin
wmax: Öffnungswinkel des gesamten Nachweisbereichs
n: Zahl der Teilbereiche des Nachweisbereichs
δo: Überlappungswinkel
n: Zahl der Teilbereiche des Nachweisbereichs
δo: Überlappungswinkel
In Fig. 10 ist ein Ablaufdiagramm für die Steuerung zum Ändern
der Größe des Überlappungsteils nach Maßgabe des Fahrverhaltens
wiedergegeben.
Das Steuergerät 4 berechnet einen Gierwert dy, ausgehend von
der Fahrzeuggeschwindigkeit v und dem Lenkwinkel R- (Schritte 1
und 2). Wenn der Gierwert dy größer ist als der vorbestimmte
Wert y0, stellt das Steuergerät 4 fest, daß das Fahrverhalten
des Fahrzeugs nicht stabil ist und ersetzt den Überlappungs
winkel durch einen größeren Winkel δw (Schritte 3 und 4).
Wenn der Gierwert dy nicht größer ist als der Wert y0, versieht
das Steuergerät 4 den Überlappungswinkel δo mit einem Normal
winkel δn, um den Öffnungswinkel δi zu bestimmen (Schritte 3,
5 und 6).
Somit wird der Überlappungsteil bei unstabilem Fahrverhalten
vergrößert um einen größeren Gierwert dy, wie in Fig. 11(a) und
11(b) dargestellt, so daß die Bewegung des Hindernisses durch
die verschiedenen engen Teilzonen leicht überwacht werden kann
und daher eine angepaßte Steuerung zum Ausweichen vor dem Hin
dernis erfolgen kann.
Andererseits (vgl. Fig. 12) berücksichtigt das Steuergerät 4 den
Straßenreibungskoeffizienten µ (Schritt 2). Ist der Koeffizient
µ niedriger als der vorbestimmte Wert, wird der Überlappungs
teil vergrößert (Schritte 3 und 4). Bei anderen Abänderungen
wird der Überlappungsteil auch vergrößert, wenn eine auf das
Fahrzeug einwirkende Seitenkraft, Gierwinkel des Fahrzeugrades,
Gierverhältnis des Fahrzeugrades, Fahrzeugbeschleunigung,
und/oder der Lenkwinkel einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Anschließend wird eine Steuerung zum Verändern der Größe der
engen Teilzone, etwa der Kollisionszone S1, S2 und S3 nach Maß
gabe des Fahrverhaltens erläutert.
Nach Fig. 13 nimmt das Steuergerät 4 die Fahrzeuggeschwindigkeit
v, den Lenkwinkel R auf (Schritt 1). Das Steuergerät 4 be
stimmt eine Bezugsgerade des Nachweisbereichs. Wenn ein Verset
zungswinkel Φ einer Bewegungsrichtung Y des Fahrzeugs 14 gegen
über einer Tangentialgeraden einer Bahn und dem Gierwinkel den
Wert β hat, hat der Versetzungswinkel Φ der Bezugsgeraden oder
Bewegungsrichtung Y gegenüber der Richtung c des Fahrzeugs ei
nen Wert Φ-β (Schritt 2, 3). Danach entscheidet das Steuerge
rät, ob der Lenkwinkel R größer ist als ein vorbestimmter Wert
oder nicht (Schritt 4). Wenn der Lenkwinkel R nicht größer
als der Wert R₀ ist, entscheidet das Steuergerät 4 weiter, ob
die Fahrzeuggeschwindigkeit v kleiner ist als ein vorbestimmter
Wert v0 oder nicht (Schritt 5). Ist die Fahrzeuggeschwindig
keit nicht größer als der Wert v0, entscheidet das Steuergerät
4 weiter, ob die Seitenkraftbeschleunigung α größer ist als
ein vorbestimmter Wert α₀ oder nicht (Schritt 6). Ist die
Seitenkraftbeschleunigung nicht größer als der vorbestimmte
Wert α₀ entscheidet das Steuergerät 4 weiter, ob eine Änderungsrate
dR des Lenkwinkels größer ist als der vorgegebene
Wert dR₀ oder nicht und ob ein Verhältnis der Seitenkraftbe
schleunigung α zu einer angenommenen Seitenkraftbeschleunigung
αe kleiner ist als ein vorbestimmter Wert γ (Schritt 8). Die
angenommene Seitenkraftbeschleunigung α wird folgendermaßen
ausgedrückt:
αo = v²/R
worin
R = (1 + Av²) s (N/R)
A: Stabilitätsfaktor (m/2s²) (srKr - sfKf)/KfKr (s²/m²)
s: Achsstand (m)
N: Lenkgetriebeverhältnis
m: Fahrzeuggewicht (kg)
sf: Abstand zwischen dem Fahrzeugschwerpunkt und den Vorderrädern (m)
sr: Abstand zwischen dem Fahrzeugschwerpunkt und den Hinterrädern (m)
Kr: Seitenführungskraft der Hinterräder (N/rad)
Kf: Seitenführungskraft der Vorderräder (N/rad)
A: Stabilitätsfaktor (m/2s²) (srKr - sfKf)/KfKr (s²/m²)
s: Achsstand (m)
N: Lenkgetriebeverhältnis
m: Fahrzeuggewicht (kg)
sf: Abstand zwischen dem Fahrzeugschwerpunkt und den Vorderrädern (m)
sr: Abstand zwischen dem Fahrzeugschwerpunkt und den Hinterrädern (m)
Kr: Seitenführungskraft der Hinterräder (N/rad)
Kf: Seitenführungskraft der Vorderräder (N/rad)
Wenn eine der obengenannten Entscheidungen JA ist, wenn z. B.
der Lenkwinkel R den vorbestimmten Wert R₀ übersteigt, oder
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit v niedriger ist als der vor
bestimmte Wert v0, oder die Seitenkraftbeschleunigung α den
vorbestimmten Wert α₀ übersteigt, oder wenn die Lenkwinkeländerungsrate
dR unter dem vorbestimmten Wert dR0 bleibt, und
wenn das Verhältnis γ der Seitenkraftbeschleunigung α zu der
angenommenen Seitenkraftbeschleunigung αe einen Wert zwischen
0 und 0,3 hat, liefert das Steuergerät 4 für den Öffnungswinkel
δs1 der Kollisionszone S1 bzw. den Öffnungswinkel δs2 der
Aufschließzone S2 höhere Werte δs1w bzw. δs2w (Schritt 9).
Wenn die obige Bedingung nicht erfüllt ist, liefert das Steuer
gerät 4 für die Öffnungswinkel δs1 bzw. δs2 normale Werte
δs1n bzw. δs2n (Schritt 10). In diesem Falle wird, wenn das
Verhältnis γ, der Seitenkraftbeschleunigung α zu der angenom
menen Seitenkraftbeschleunigung αe den Wert 0,3 unterschrei
tet, angenommen, daß der Reibungskoeffizient µ klein ist. In
diesem Falle kann das Steuergerät 4 also die Kollisionszone S1
und die Aufschließzone S2 erweitern.
Jede enge Teilzone hat somit unter den in Fig. 14(a) dargestell
ten normalen Bedingungen praktisch die gleiche Größe. Unter
den erwähnten speziellen Bedingungen unterscheiden sich die Ab
messungen der engen Teilzonen aber voneinander, und die Kolli
sionszone S1 und die Aufschließzone S2 sind verhältnismäßig
groß, wie in Fig. 14(b) dargestellt.
Beim Bestimmen des Nachweisbereichs berücksichtigt das Steuer
gerät 4 den Versetzungswinkel R der Bezugsgeraden gegenüber der
Richtung das Fahrzeugs (Schritt 11). Dann entscheidet das
Steuergerät 4, ob das Blinkersignal eingeführt wird oder nicht
(Schritt 12). Lautet die Entscheidung JA, entscheidet das
Steuergerät außerdem, ob das Signal auf der linken oder der
rechten Seite gegeben werden soll (Schritt 13). Wird das Signal
von dem rechten Blinker gegeben, wird angenommen, daß das Fahr
zeug nach rechts gelenkt wird. Das Steuergerät 4 vergrößert
somit den Öffnungswinkel δs2 der Aufschließzone 52 um einen
Winkel dδ (Schritt 14). Infolgedessen wird, wenn das Blinker
signal rechts in das Steuergerät 4 eingeführt wird, die Größe
der Aufschließzone S2 ausgedehnt, wie in Fig. 15(b) zu erkennen.
Die Größe der engen Teilzone wird somit verändert, wobei die
Bewegungsrichtung des Fahrzeugs berücksichtigt wird, so daß das
Hindernis richtig festgestellt werden kann. Die gleiche Steue
rung erfolgt, wenn ein Blinkersignal links eingeführt wird
(Schritt 15).
Nachstehend wird eine weitere Ausführungsform der Erfindung be
schrieben.
In diesem Beispiel fährt das Fahrzeug 14 auf einer geradeaus
führenden Straße 24. Eine Leitplanke 25 ist längs einer Fahr
bahn der geraden Straße 24 angeordnet. Auf der Fahrbahn 24 ist
eine Mittellinie mit weißer Farbe markiert. Der Nachweisbereich
15 befindet sich vorn vor dem in Bewegung befindlichen Fahrzeug
14.
Ein Ultraschallsensor 27 ist an der einen Seite der Fahrzeug
karosserie angebracht. Der Ultraschallsensor 27 sendet den
Ultraschall in Richtung auf die Leitplanke 25 aus. Das Sende
gerät 4 errechnet einen Zeitabstand zwischen der Erzeugung des
Ultraschalls und dem Empfang des von der Leitplanke 25 reflek
tierten Ultraschalls, um daraus einen Abstand L1 zwischen dem
Fahrzeug 14 und der Leitplanke 25 zu bestimmen.
Ein Objekt außerhalb der Leitplanke 25 braucht nicht als Hin
dernis nachgewiesen zu werden, so daß das Sendegerät 4 nicht
das Objekt auf der Außenseite der Leitplanke zählt oder das
Objekt in einem in Fig. 16 schraffiert gezeichneten Bereich 16.
Ein Punkt P in dem Nachweisbereich 15 kann durch eine Formel
-l(sin R) bezeichnet werden. Das Steuergerät 4 berücksichtigt
keine Daten, die in dem Bereich 16 auf der Außenseite der Leit
planke 25 nachgewiesen werden, und die folgende Beziehung er
füllen:
-l(sin ϕ) L₁ + W/2
worin
O < ϕ - δ/2
W: Fahrzeugbreite
W: Fahrzeugbreite
(Ein negatives Vorzeichen (-) bedeutet, daß der Punkt gegenüber
der Fahrtrichtung des Fahrzeugs in Richtung gegen den Uhrzeiger
versetzt ist.)
Es braucht auch kein Gegenstand auf der entgegengesetzten Fahr
bahn oder in einem Bereich 17 jenseits der Mittellinie 26 nach
gewiesen zu werden. Das Steuergerät 4 zählt somit keine Daten,
die in dem Bereich 17 ermittelt wurden, die die folgende Bezie
hung erfüllen:
l(sin ϕ) b - L₁ - W/2
worin
b: Fahrbahnbreite (z. B. 3,5 m).
Die Fahrbahnbreite kann vorher auf einen bestimmten Wert einge
stellt werden. Sie kann aber auch durch Messen einer Fahrbahn
breite mittels Bildverarbeitung geliefert werden. Der Abstand
L1 läßt sich ebenfalls durch Bildverarbeitung ermitteln.
Wie die Fig. 17 und 18 zeigen, ist das Fahrzeug 14 in seiner
Mittellinie mit einer Kamera 28 ausgestattet. Die Kamera bildet
einen Bereich von einer Breite Q im Abstand X vor dem Fahrzeug
14 auf einem Bildschirm 29 ab. Ein Diskriminator 30 ermittelt
den Ort der Leitplanke 25 und die Mittellinie 26 anhand der
Färbung, der Form oder dergleichen. Dann berechnet der Diskri
minator 30 die Abstände c und d von der Mittellinie h der Kame
ra 28 bis zu der Leitplanke 25 und der Mittellinie 26. Die
Breite b der Fahrstraße des Fahrzeugs wird durch folgende Be
ziehung ausgedrückt:
b = (c + d) Q/k
worin
k: Breite des Bildschirms 29.
k: Breite des Bildschirms 29.
Der Abstand L₁ kann durch folgende Beziehung ausgedrückt werden:
L₁ = cQ/k - W/2
Die durch die obengenannte Bildverarbeitung ermittelten Daten
L1 und b werden in die Hindernisnachweissektion 12 geleitet, um
den Bereich 16 und 17 zu ermitteln, in dem das nachgewiesene
Objekt nicht als Hindernis in dem Nachweisbereich 15 gezählt
wird.
Die Fig. 19 stellt eine Änderung des Nachweisbereichs für den
Fall dar, daß das Fahrzeug 14 eine Linkskurve fährt. In diesem
Falle ist ein Bereich 16 auf der Außenseite eines durch einen
Innenrandpunkt einer nach links gekrümmten Fahrbahn verlaufen
den Strahls 31 für den Fahrer hinsichtlich der Beobachtung ei
nes dort befindlichen Gegenstands als mögliches Hindernis weni
ger wichtig.
Ein Winkel Φ des Strahls 31 als Versetzung gegenüber der Fahrt
richtung Y kann ausgedrückt werden durch folgende Beziehung:
Φo = (b * R)½/R - β
worin
b: Fahrbahnbreite
R: Kurvenradius des Fahrzeugs
β: Seitengierwinkel des Fahrzeugs.
R: Kurvenradius des Fahrzeugs
β: Seitengierwinkel des Fahrzeugs.
Das Steuergerät 4 zählt nicht die Daten, die in einem Bereich
ermittelt werden, in welchem die folgende Beziehung gilt:
Φ Φo
worin
Φ: ein Versetzungswinkel eines Strahls des Sensors 27 gegenüber
der Fahrtrichtung des Fahrzeugs.
Dann erhält das Steuergerät 4 einen Winkel Φp zwischen der
größten Geraden lmax des Nachweisbereichs 15, die durch einen
rechten Randpunkt P der gekrümmten Fahrbahn verläuft, und der
Fahrtrichtung Y des Fahrzeugs 14. Das Steuergerät 4 errechnet
dann einen Abstand LQ von einem Punkt Q, an welchem die rechte
Seitengerade des Nachweisbereichs 15 des Öffnungswinkels δ die
rechte Kante der gekrümmten Fahrbahn schneidet. Das Steuergerät
4 zählt nicht die Daten, die in einem Bereich 17 an der Außen
seite einer durch die Punkte P und Q verlaufenden Geraden nach
gewiesen werden, weil diese Daten als weniger wichtig zu be
trachten sind.
Jeder Punkt innerhalb des resultierenden Nachweisbereichs 15
genügt somit der folgenden, in Polarkoordinaten (l, ⌀) ausge
drückten Beziehung:
1 < [(ϕ - δ/2) lmax + (Φp - ϕ) LQ]/(Φp - δ/2)
Fig. 20 zeigt eine Änderung des Nachweisbereichs 15, wenn das
Fahrzeug eine Rechtskurve fährt. Das Steuergerät 4 zählt eben
falls nur, wenn die Daten aus einem Punkt herrühren, der fol
gender Beziehung genügt:
1 < [(δ/2 - ϕ) lmax + (ϕ - Φp) LQ]/(δ/2 - Φp)
Natürlich werden die Bereiche 16 und 17 groß, wenn die Fahr
zeuggeschwindigkeit v oder der Lenkwinkel R zunehmen oder der
Kurvenradius R abnimmt.
Fig. 21 verdeutlicht ein Verfahren zur Berechnung der Bereiche
16 und 17.
Das Steuergerät 4 entscheidet, ob der Zündschlüssel gedreht
worden ist (Schritt 1). Lautet die Entscheidung JA, erhält das
Steuergerät 4 den Lenkwinkel R, die Fahrzeuggeschwindigkeit v
und den Abstand L1 von dem Ultraschallsignalsensor 27 (Schritt
2). Das Steuergerät 4 berechnet den Seitengierwinkel β, den
Kurvenradius R und den maximalen Abstand lmax (Schritte 3 und
4) und bestimmt den Öffnungswinkel δ des Nachweisbereichs
(Schritt 5). Auf diese Weise wird der Nachweisbereich 15 auf
gestellt. Dann entscheidet das Steuergerät 4, ob der Lenkwin
kel R Null ist (Schritt 6). Lautet die Entscheidung JA oder
fährt das Fahrzeug auf einer geraden Straße, bestimmt das Steu
ergerät die Bereiche 16 und 17 gemäß dem Verfahren, das im Zu
sammenhang mit Fig. 16 beschrieben worden ist.
Lautet die Entscheidung in Schritt 6 NEIN, entscheidet das
Stauergerät weiterhin, ob der Lenkwinkel R positiv ist oder
nicht (Schritt 8). Ist der Winkel R positiv, wird das Fahrzeug
im Uhrzeigersinn gelenkt. Wenn die Entscheidung in Schritt 8
NEIN lautet, wird das Fahrzeug im Gegenuhrzeigersinn gelenkt,
oder das Fahrzeug wendet sich nach links. In diesem Falle be
stimmt das Steuergerät 4 die Bereiche 16 und 17 nach dem im Zu
sammenhang mit Fig. 19 angegebenen Verfahren.
Lautet die Entscheidung in Schritt 8 JA, oder wird das Fahrzeug
nach rechts gelenkt, bestimmt das Steuergerät 4 die Bereiche 16
und 17 nach dem im Zusammenhang mit Fig. 20 (Schritt 10 be
schriebenen Verfahren. Dann weist das Steuergerät 4 eine Rich
tung ⌀i und einen Abstand li für jedes der in dem Nachweisbe
reich 15 befindlichen Hindernisse nach - einschließlich der Be
reiche 16 und 17 - (Schritt 11). Danach wählt das Steuergerät
4 Hindernisse, die durch eine Richtung ⌀j und einen Abstand lj
innerhalb des Nachweisbereichs 15 definiert sind - ausgeschlos
sen die Bereiche 16 und 17 - (Schritt 12). Schließlich ermit
telt das Steuergerät 4 unter den Hindernissen (⌀j, lj) das
nächstgelegene Hindernis (⌀, l) (Schritt 13).
Gemäß der beschriebenen Ausführungsform können nur wirkliche
Hindernisse zutreffend nachgewiesen werden.
Die Erfindung ist anhand einer speziellen, bevorzugten Ausfüh
rungsform beschrieben, jedoch wird der Fachmann erkennen, daß
Abänderungen und Verbesserungen im Rahmen des Umfangs der Er
findung und des ihr zugrundeliegenden Erfindungsgedankens mög
lich sind. Der Umfang der Erfindung wird ausschließlich durch
die Patentansprüche definiert.
Claims (14)
1. An Kraftfahrzeugen angeordnete Vorrichtung zum Nachweisen
eines Hindernisses, umfassend eine Einrichtung zur Bereichsbe
stimmung zum Festlegen eines vor einem in Fahrt befindlichen
Kraftfahrzeug sich erstreckenden Bereichs zum Nachweisen eines
Hindernisses,
eine Einrichtung zum Aufteilen des Nachweisbereichs in eine Mehrzahl von engen Teilzonen,
eine Einrichtung für den Nachweis eines Hindernisses in jeder der engen Teilzonen,
eine Rückschlußeinrichtung zum Ableiten eines Fahrweges des Kraftfahrzeugs in dem Nachweisbereich, und
eine Entscheidungseinrichtung zum Beurteilen eines Gefähr dungsgrades eines Hindernisses in dem Nachweisbereich.
eine Einrichtung zum Aufteilen des Nachweisbereichs in eine Mehrzahl von engen Teilzonen,
eine Einrichtung für den Nachweis eines Hindernisses in jeder der engen Teilzonen,
eine Rückschlußeinrichtung zum Ableiten eines Fahrweges des Kraftfahrzeugs in dem Nachweisbereich, und
eine Entscheidungseinrichtung zum Beurteilen eines Gefähr dungsgrades eines Hindernisses in dem Nachweisbereich.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Einord
nungseinrichtung zum Einordnen der nachgewiesenen Hindernisse
und der Teilzonen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, worin die Einordnungseinrich
tung den Gefährdungsgrad jedes der Hindernisse beurteilt, aus
gehend von den Gefährdungsgraden sowohl des Hindernisses als
auch der engen Teilzone, zu der das Hindernis gehört.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Steuer
einrichtung zum Steuern des Kraftfahrzeugs, ausgehend von der
Entscheidung der Entscheiduflgseinrichtung.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, worin die Steuereinrichtung
eine Einrichtung zum Erzeugen von Alarmsignalen umfaßt sowie
eine Einrichtung zum Einleiten eines automatischen Bremsvor
gangs, ausgehend von der Entscheidung der Entscheidungseinrich
tung.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin nebeneinanderliegende
enge Teilzonen einander teilweise überlappen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Nachweiseinrichtung
aus einem einzelnen Laserabtastsensor besteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, worin die Einrichtung zur
Bereichsbestimmung den Hindernisnachweisbereich innerhalb des
Abtastbereichs des Lasersensors bestimmt, wobei ein Signal von
dem Lasersensor ausgesandt wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Nachweiseinrichtung
aus einem Ultraschallabtastsensor besteht.
10. Für ein Kraftfahrzeug bestimmte Hindernisnachweisvorrich
tung, umfassend eine Einrichtung zur Bereichsbestimmung, zum
Festlegen eines vor einem in Fahrt befindlichen Kraftfahrzeug
sich erstreckenden Bereichs und zum Nachweisen eines Hindernis
ses vorgesehen,
eine Nachweiseinrichtung zum Nachweisen eines Hindernisses in dem Nachweisbereich,
eine Rückschlußeinrichtung zum Ableiten eines Fahrweges des Kraftfahrzeugs in dem Nachweisbereich,
eine ausschließende Einrichtung zum Ausschließen von Da ten, die ein nachgewiesenes Hindernis betreffen, das sich in einem vorbestimmten Teil des Nachweisbereichs befindet, und eine Entscheidungseinrichtung zum Beurteilen eines Gefähr dungsgrades eines Hindernisses in dem Nachweisbereich.
eine Nachweiseinrichtung zum Nachweisen eines Hindernisses in dem Nachweisbereich,
eine Rückschlußeinrichtung zum Ableiten eines Fahrweges des Kraftfahrzeugs in dem Nachweisbereich,
eine ausschließende Einrichtung zum Ausschließen von Da ten, die ein nachgewiesenes Hindernis betreffen, das sich in einem vorbestimmten Teil des Nachweisbereichs befindet, und eine Entscheidungseinrichtung zum Beurteilen eines Gefähr dungsgrades eines Hindernisses in dem Nachweisbereich.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, ferner umfassend eine Ein
richtung zur Abstandsbestimmung zum Bestimmen eines Abstands
zwischen dem Kraftfahrzeug und einer Anlage an einer Straße.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, worin der vorbestimmte Teil
gemäß dem Abstand bestimmt wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, worin eine Fahrbahn gegen
über einer von dem Kraftfahrzeug benutzten Fahrbahn als der
vorbestimmte Teil bezeichnet wird, wenn das Kraftfahrzeug auf
einer im wesentlichen geradlinigen Bahn fährt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10, worin, wenn das Kraftfahr
zeug auf einer gekrümmten Bahn fährt, ein Bereich jenseits ei
nes Außenrandes der Bahn in radialer Richtung einer Kurvenfahrt
als der vorbestimmte Teil bezeichnet wird.
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