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DE19714726C2 - Fahrtunterstützungssystem und -verfahren für Fahrzeuge - Google Patents

Fahrtunterstützungssystem und -verfahren für Fahrzeuge

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Publication number
DE19714726C2
DE19714726C2 DE19714726A DE19714726A DE19714726C2 DE 19714726 C2 DE19714726 C2 DE 19714726C2 DE 19714726 A DE19714726 A DE 19714726A DE 19714726 A DE19714726 A DE 19714726A DE 19714726 C2 DE19714726 C2 DE 19714726C2
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DE
Germany
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vehicle
distance
speed
calculating
deceleration
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DE19714726A
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DE19714726A1 (de
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Masahiro Kinoshita
Atushi Ikeda
Kazumasa Arai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Jukogyo KK
Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Jukogyo KK, Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Jukogyo KK
Publication of DE19714726A1 publication Critical patent/DE19714726A1/de
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Publication of DE19714726C2 publication Critical patent/DE19714726C2/de
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    • G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/12—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using electromagnetic waves other than radio waves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrtunter­ stützungssystem und -verfahren für ein Fahrzeug gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bis 3 bzw. 6 bis 8. Ein solches Fahrtunterstützungssystem bzw. -verfahren ist aus der JP-2-133800 U bekannt. Durch ein solches Fahrtunter­ stützungssystem und -verfahren wird die Bedienung des Fahrzeugs durch den Fahrer so unterstützt, 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 vorausfahrenden Fahrzeug richten, um eine Kollision mit diesem vorausfahrenden 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 vorausfahrenden Fahrzeug verur­ sacht werden kann. Allgemein ist es schwierig, einen geeig­ neten Abstand zwischen zwei Fahrzeugen aufrechtzuerhalten, insbesondere wenn sich die Geschwindigkeit des eigenen Fahr­ zeugs 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. Das ADA-System ist ein System, das Warnsignale an den Fahrer ausgibt, Bedienungsfunktionen ver­ hindert und ähnliche Funktionen ausführt, wenn Gefahren dro­ hen, indem verschiedene Möglichkeiten einer Kollision mit dem vorausfahrenden Fahrzeug, eines Kontakts mit einem Hin­ dernis, eines Abweichens von der Fahrspur und andere Gefah­ ren aus Umgebungsinformationen und Fahr- oder Betriebszu­ ständen des eigenen Fahrzeugs abgeschätzt werden. Zum Erfas­ sen von Umgebungsinformationen sind Vorrichtungen bekannt, bei denen Radar, Laserstrahlen oder Kameras verwendet wer­ den. In der JP-5-265547 A werden das Bild oder Objekte, die sich vor dem Fahrzeug befinden, durch mehrere auf dem Fahr­ zeug angeordnete Kameras aufgenommen, und diese optische In­ formation wird als dreidimensionale Bildinformation erkannt.
Eine wichtige Funktion des ADA-Systems ist die Unter­ stützung des Fahrzeugführers, um einen geeigneten Abstand zwischen dessen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug (nachstehend als Fahrzeugabstand bezeichnet) aufrechtzuer­ halten und eine Kollision mit dem vorausfahrenden 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 for Heavy-duty Trucks" eine Technologie beschrieben, bei der die Fahrzeuggeschwin­ digkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs und die relative Fahrzeuggeschwindigkeit des betrachteten Fahrzeugs bezüglich dem vorausfahrenden Fahrzeug basierend auf der Fahrzeugge­ schwindigkeit des betrachteten Fahrzeugs und einem Abstand zwischen dem betrachteten Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug berechnet wird, der durch eine Laserstrahlvorrich­ 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 ausgegeben wird, um vor einer Kollision mit dem vorausfahrenden Fahrzeug zu warnen.
Diese Warnvorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß, weil der Fahrzeug-Sicherheitsabstand aus der relativen Fahr­ zeuggeschwindigkeit des betrachteten Fahrzeugs bezüglich dem vorausfahrenden Fahrzeug berechnet wird, nicht berücksich­ tigt wird, ob der Fahrzeugabstand sich durch das Verhalten eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder des betrachteten Fahr­ zeugs geändert hat. Daher wird der Alarm unabhängig von der Absicht des Fahrers beispielsweise auch dann ausgegeben, wenn der Fahrer den Fahrzeugabstand absichtlich verringert, um das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen.
Aus der JP-GM-2-133800 ist eine Einrichtung zum Steuern eines Fahrzeugabstands der eingangs genannten Art bekannt. Diese Einrichtung weist auf:
Eine Abstandsmeßeinrichtung, um den Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug zu messen, eine Bremseinrichtung, um das Fahrzeug abzubremsen, eine Drosselklappensteuereinrichtung, eine Geschwindigkeits­ meßeinrichtung, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu messen, und eine Steuereinrichtung, in die der Ausgang der Abstandsmeßeinrichtung, der Ausgang der Geschwindigkeits­ meßeinrichtung und der Ausgang einer Beschleunigungs/- Verzögerungsmeßeinrichtung als Eingang eingegeben wird. Die Steuerungseinrichtung berechnet die Beschleunigung oder Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs aus dem Ausgang der Abstandsmeßeinrichtung und dem Ausgang der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung. Ein Soll-Abstand zwischen den Fahrzeugen wird entsprechend der Information aus der Beschleunigungs- oder Verzögerungseinrichtung modifiziert und die Bremseinrichtung oder die Steuereinrichtung für die Drosselklappe werden so gesteuert, daß der Abstand, der durch die Abstandsmeßeinrichtung gemessen wird gleich dem Soll-Abstand zwischen den Fahrzeugen wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrtunterstützungssystem und -verfahren der eingangs genannten Art für ein Fahrzeug bereitzustellen, bei dem die Absicht des Fahrers berücksichtigt wird, indem es klar unterscheidet zwischen einer durch das Verhalten eines vorausfahrenden Fahrzeugs verursachten Verminderung des Fahrzeugabstands und einer vom Fahrer beabsichtigten Verminderung des Fahrzeugab­ stands. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 bis 3 bzw. 6 bis 8 gelöst.
Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert; es zeigen:
Fig. 1 ein Funktions-Blockdiagramm zum Darstellen eines erfindungsgemäßen Fahrtunterstützungssystems für ein Fahr­ zeug;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemä­ ßen Fahrtunterstützungssystems für ein Fahrzeug; und
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm zum Darstellen der Arbeits­ weise einer Steuerung des erfindungsgemäßen Fahrtunterstüt­ zungssystems für ein Fahrzeug.
In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Fahrzeug und 2 ein erfindungsgemäßes Fahrtunterstützungssystem. Das Fahrtunterstützungssystem 2 weist auf: ein stereoskopisches optisches System 3 zum Aufnehmen eines optischen Bildes von Gegenständen vor dem Fahrzeug 1, eine Abstandsbilderzeu­ gungseinrichtung 4 zum Erzeugen eines Abstandsbildes aus dem durch das stereoskopische optische System 3 aufgenommenen optischen Bild, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 zum Erfassen der Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 1 und eine Steuerungseinrichtung 6 zum Verarbeiten der Abstandsinforma­ tion der Abstandsbilderzeugungseinrichtung 4 und der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 erfaßten Fahrzeugge­ schwindigkeit und zum Erzeugen eines Ausgangssignals an ei­ nen Summer 7.
Das stereoskopische optische System 3 besteht aus einem Paar CCD-Kameras, in denen eine Festkörper-Bildkomponente, wie beispielsweise ein ladungsgekoppelter Baustein (CCD), verwendet wird. Diese CCD-Kameras sind in einem vorgegebenen Breitenabstand an der linken bzw. an der rechten Seite der vorderen Decke im Fahrgastraum des Fahrzeugs 1 angeordnet, um Stereoskopbilder aufzunehmen.
Außerdem besteht die Abstandsbilderzeugungseinrichtung 4 im wesentlichen aus einer Bildverarbeitungseinrichtung, in der gemäß einem Triangulationsprinzip eine Abstandsinforma­ tion aus einem Gesamtbild eines Paars von durch das stereo­ skopische optische System 3 aufgenommenen Stereoskopbildern erhalten wird, wobei basierend auf dieser Abstandsinformati­ on Abstandsbilder erzeugt werden, die eine dreidimensionale Verteilung aufweisen, und diese Abstandsbilder werden der Steuerungseinrichtung 6 zugeführt.
Die Steuerungseinrichtung 6, die einen Multi- Mikroprozessor bildet, ist eine Einrichtung zum Verarbeiten der von der Abstandsbilderzeugungseinrichtung 4 erhaltenen Abstandsbilder, zum Extrahieren der erforderlichen Informa­ tion daraus, um basierend auf der durch den Fahrzeugge­ schwindigkeitssensor 5 erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit v eine nachstehend beschriebene Kollisionsvermeidungssteuerung auszuführen, und zum Ausgeben eines Signals an den Summer 7.
Wie in Fig. 1 dargestellt, weist die Steuerungseinrich­ tung 6 auf: einen Abschnitt 11 zum Extrahieren eines Fahr­ zeugabstands, einen Abschnitt 12 zum Berechnen der Geschwin­ digkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs, einen Abschnitt 13 zum Berechnen der Verzögerung eines vorausfahrenden Fahr­ zeugs, einen Abschnitt 14 zum Beurteilen der Verzögerung ei­ nes vorausfahrenden Fahrzeugs, einen Abschnitt 15 zum Fest­ legen eines Fahrzeug-Sicherheitsabstands, einen Abschnitt 16 zum Vergleichen des Fahrzeugabstands und einen Aktivierungs­ signalausgabeabschnitt 17.
Der Abschnitt 11 zum Extrahieren eines Fahrzeugabstands dient als Einrichtung zum Berechnen des Fahrzeugabstands zum Extrahieren eines Bildes eines vorausfahrenden Fahrzeugs in Form eines kastenförmigen Musters aus Stereoskopbildern der Gegenstände, die von der Abstandsbilderzeugungseinrichtung 4 zugeführt wurden, und zum Ausgeben eines Abstands x zum vor­ ausfahrenden Fahrzeug (Fahrzeugabstand) an den Abschnitt 12 zum Berechnen der Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs und den Abschnitt 16 zum Vergleichen des Fahrzeug­ abstands.
Der Abschnitt 12 zum Berechnen der Geschwindigkeit ei­ nes vorausfahrenden Fahrzeugs berechnet die Geschwindigkeit vt eines vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf einer zeit­ lichen Änderung des Fahrzeugabstands x und der Geschwindig­ keit v des Fahrzeugs 1 und gibt diesen Geschwindigkeitswert vt des vorausfahrenden Fahrzeugs an den Abschnitt 13 zum Be­ rechnen einer Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs bzw. den Abschnitt 15 zum Festlegen des Fahrzeug-Sicherheits­ abstands aus. Die Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs, dargestellt durch vt(n) mit Index (n), wird gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
vt(n) = (x(n) - x(n-1))/Δt + v(n) (1)
wobei x(n) den aktuellen oder Ist-Fahrzeugabstand, x(n-1) ei­ nen vorherigen Fahrzeugabstand, Δt ein Zeitintervall für ei­ nen Meß- und Berechnungsprozeß und v(n) die aktuelle oder Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 bezeichnen.
Der Abschnitt 13 zum Berechnen der Verzögerung eines vorausfahrenden Fahrzeugs ist als Einrichtung zum Berechnen der Verzögerung eines vorausfahrenden Fahrzeugs ausgebildet, durch die eine Verzögerung αt eines vorausfahrenden Fahr­ zeugs basierend auf der durch den Abschnitt 12 zum Berechnen der Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs erhalte­ nen Geschwindigkeit vt des vorausfahrenden Fahrzeugs berech­ net und an den Abschnitt 14 zum Beurteilen der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs ausgegeben wird. Die aktuelle oder Ist-Verzögerung αt(n) des vorausfahrenden Fahrzeugs wird gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
αt(n) = (vt(n-1) - vt(n))/Δt (2)
wobei vt(n-1) die vorherige Geschwindigkeit des vorausfahren­ den Fahrzeugs, vt(n) die aktuelle Geschwindigkeit des voraus­ fahrenden Fahrzeugs und Δt ein Zeitintervall für einen Meß- und Rechenprozeß bezeichnen.
Beim Abschnitt 14 zum Beurteilen der Verzögerung eines vorausfahrenden Fahrzeugs wird der vom Abschnitt 13 zum Be­ rechnen der Verzögerung eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu­ geführte Verzögerungswert αt des vorausfahrenden Fahrzeugs mit einem vorher durch Experimente oder auf ähnliche Weise erhaltenen Referenzverzögerungswert αk verglichen, und das Ergebnis der Entscheidung, ob die Verzögerung des vorausfah­ renden Fahrzeugs größer ist als der Referenzbeschleunigungs­ wert αk, wird an den Abschnitt 15 zum Festlegen eines Fahr­ zeug-Sicherheitsabstands ausgegeben.
Im Abschnitt 15 zum Festlegen eines Fahrzeug-Sicher­ heitsabstands wird ein Fahrzeug-Sicherheitsabstand xk gemäß der folgenden Gleichung berechnet und an den Abschnitt 16 zum Vergleichen des Fahrzeugabstands ausgegeben:
xk = -vt(n) 2/(2 . αtmax) + (v(n) 2/(2 . αmax) + v(n) . T') (3)
wobei v(n) die aktuelle oder Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit, vt(n) die aktuelle oder Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit des vor­ ausfahrenden Fahrzeugs, αmax und αtmax ein festgelegter maxi­ maler Verzögerungswert des betrachteten Fahrzeugs bzw. des vorausfahrenden Fahrzeugs und T' einen Zeitabstand bezeich­ nen. Hierin entspricht der festgelegte maximale Verzöge­ rungswert der Verzögerung eines Fahrzeugs, die durch einen durchschnittlichen Fahrer erhalten wird, wenn dieser hart bremst, wobei der Wert allgemein etwa 0,6 G beträgt. Außer­ dem entspricht der Zeitabstand einem Zeitintervall (Sekunden) von dem Zeitpunkt, an dem ein vorausfahrendes Fahrzeug eine Stelle passiert, bis zu dem Zeitpunkt, an dem ein nachfolgendes Fahrzeug diese Stelle passiert.
In Gleichung (3) ist der Zeitabstand T' auf einen Wert T + ΔT (T ist der normale Zeitabstand; ΔT ist ein vorgegebe­ ner Zeitinkrementwert) festgelegt, wenn die Verzögerung αt des vorausfahrenden Fahrzeugs größer ist als ein Referenzbe­ schleunigungswert αk, und auf einen Wert T, wenn die Verzö­ gerung αt des vorausfahrenden Fahrzeugs kleiner ist als der Referenzverzögerungswert αk. D. h., wenn die Verzögerung αt des vorausfahrenden Fahrzeugs groß ist, wird der Zeitabstand T' auf einen großen Wert festgelegt, so daß der Fahrzeug- Sicherheitsabstand xk erhöht wird, und wenn die Verzögerung αt des vorausfahrenden Fahrzeugs klein ist, wird der Zeitab­ stand T' auf einen kleinen Wert eingestellt, so daß der Fahrzeug-Sicherheitsabstand xk abnimmt. Der Zeitinkrement­ wert ΔT kann so festgelegt werden, daß er sich entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit ändert. Außerdem kann der Fahr­ zeug-Sicherheitsabstand xk ohne Verwendung des Zeitabstands T' gemäß einer Gleichung berechnet werden, durch die die Verzögerung αk des vorausfahrenden Fahrzeugs direkt parame­ trisiert wird.
Außerdem wird im Abschnitt 16 zum Vergleichen des Fah­ zeugabstands der durch den Abschnitt 15 zum Festlegen eines Fahrzeug-Sicherheitsabstands bestimmte Fahrzeug-Sicherheits­ abstand xk mit dem Fahrzeugabstand x (aktueller oder Ist- Fahrzeugabstand x(n)) verglichen und ein Signal an den Akti­ vierungssignalausgabeabschnitt 17 ausgegeben.
Der Aktivierungssignalausgabeabschnitt 17 ist als Akti­ vierungssignalausgabeeinrichtung zum Ausgeben eines Signals ausgebildet, um den Summer 7 zu aktivieren, wenn der Fahr­ zeugabstand x(n) den Fahrzeug-Sicherheitsabstandswert xk un­ terschreitet.
Nachstehend wird das Steuerungsprogramm des derart auf­ gebauten Fahrtunterstützungssystems unter Bezug auf ein in Fig. 3 dargestelltes Ablaufdiagramm beschrieben.
Zunächst wird bei einem Schritt (nachstehend als S be­ zeichnet) S101 das vordere Bild durch das stereoskopische optische System 3 in der Form von Bildern aufgenommen. Dar­ aufhin werden in der Abstandsbilderzeugungseinrichtung 4 Ab­ standsbilder von Gegenständen erzeugt, und es wird eine Bildverarbeitung ausgeführt, wie beispielsweise Extrahieren eines Merkmals eines kastenförmigen Musters aus diesen Ab­ standsbildern. Dadurch wird das vorausfahrende Fahrzeug aus den Abstandsbildern identifiziert.
Daraufhin schreitet das Programm zu S102 fort, wo fest­ gestellt wird, ob ein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist oder nicht, woraufhin, wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist, das Programm zu S103 fortschreitet. Wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist, kehrt das Programm zu S101 zurück.
Wenn als Ergebnis der Entscheidung bei S102 festge­ stellt wird, daß ein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist, schreitet das Programm zu S103 fort, wo der Fahrzeugabstand x zwischen dem betrachteten Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug bestimmt wird, und dieser Fahrzeugabstand x wird aktualisiert und als aktueller oder Ist-Fahrzeugabstand x(n) gespeichert. Außerdem wird der zuvor gespeicherte Wert ak­ tualisiert und als vorheriger Fahrzeugabstand x(n-1) zurück­ gespeichert.
Daraufhin schreitet das Programm zu S104 fort, wo die Fahrzeuggeschwindigkeit v des betrachteten Fahrzeugs vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 5 gelesen wird, und diese Fahrzeuggeschwindigkeit v wird aktualisiert und als aktuelle oder Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit v(n) des betrachteten Fahr­ zeugs gespeichert. Der vorher gespeicherte Wert wird aktua­ lisiert und als vorherige Fahrzeuggeschwindigkeit v(n-1) des betrachteten Fahrzeugs zurückgespeichert.
Daraufhin schreitet das Programm zu S105 fort, wo im Abschnitt 12 zum Berechnen der Geschwindigkeit des voraus­ fahrenden Fahrzeugs die Fahrzeuggeschwindigkeit vt des vor­ ausfahrenden Fahrzeugs gemäß Gleichung (1) berechnet wird. Der berechnete Geschwindigkeitswert vt wird aktualisiert und als aktuelle oder Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit vt(n) des vor­ ausfahrenden Fahrzeugs gespeichert, und der vorher gespei­ cherte Wert wird aktualisiert und als Fahrzeuggeschwindig­ keitswert vt(n-1) des vorausfahrenden Fahrzeugs gespeichert.
Anschließend schreitet das Programm zu S106 fort, wo im Abschnitt 13 zum Berechnen der Verzögerung des vorausfahren­ den Fahrzeugs basierend auf Gleichung (2) die Beschleunigung αt(n) des vorausfahrenden Fahrzeugs berechnet wird.
Daraufhin schreitet das Programm zu S107 fort, wo die derart berechnete Verzögerung αt(n) des vorausfahrenden Fahr­ zeugs mit dem Referenzverzögerungswert αk verglichen wird, der durch Experimente oder auf ähnliche Weise im voraus be­ stimmt wurde. Als Ergebnis schreitet, wenn die Verzögerung αt(n) des vorausfahrenden Fahrzeugs größer ist als der Refe­ renzverzögerungswert αk (d. h., wenn die Verzögerung des vor­ ausfahrenden Fahrzeugs groß ist), das Programm zu S108 fort, wo der Zeitabstand T', der zum Berechnen des Fahrzeug- Sicherheitsabstands xk verwendet wird, auf einen großen Wert T + ΔT festgelegt wird (T = normaler Zeitabstand, ΔT = Zeit­ inkrement). Wenn dagegen die Beschleunigung αt(n) des voraus­ fahrenden Fahrzeugs kleiner ist als der Referenzverzöge­ rungswert αk (d. h., wenn die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs klein ist), springt das Programm zu S109, wo der Zeitabstand T' auf einen normalen Zeitabstandswert T festge­ legt wird.
Nachdem der Zeitabstand T' bei S108 oder S109 festge­ legt wurde, schreitet das Programm zu S110 fort, wo der Fahrzeug-Sicherheitsabstand xk gemäß Gleichung (3) berechnet wird. Die bei Schritt S108, S109 und S110 ausgeführten Ver­ arbeitungen entsprechen den in Abschnitt 15 zum Berechnen eines Fahrzeug-Sicherheitsabstands ausgeführten Verarbeitungen.
Daraufhin schreitet das Programm zu S111 fort, wo der aktuelle oder Ist-Fahrzeugabstand x(n) mit dem Fahrzeug- Sicherheitsabstand xk verglichen wird. Diese Verarbeitung entspricht der im Abschnitt 16 zum Vergleichen des Fahrzeu­ gabstands ausgeführten Verarbeitung. Wenn der aktuelle oder Ist-Fahrzeugabstand x(n) kleiner ist als der Fahrzeug- Sicherheitsabstand xk, schreitet das Programm zu S112 fort, wo ein Signal an den Aktivierungssignalausgabeabschnitt 17 ausgegeben wird, um den Summer 7 zu aktivieren. Ansonsten kehrt, wenn der aktuelle oder Ist-Fahrzeugabstand x(n) größer ist als der Fahrzeug-Sicherheitsabstand xk, das Programm zu S101 zurück.
Daher wird der Fahrzeug-Sicherheitsabstand gemäß der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs festgelegt. Wenn beispielsweise das vorausfahrende Fahrzeug mit einer Verzö­ gerung verzögert wird, die größer ist als ein vorgegebener Wert, d. h., wenn das vorausfahrende Fahrzeug aus irgendeinem Grund abrupt verzögert oder abgebremst wird, wird der Fahr­ zeug-Sicherheitsabstand auf einen großen Wert festgelegt, so daß eine Warnung früher ausgegeben wird als im Normalfall. Andererseits wird, wenn das betrachtete Fahrzeug beschleu­ nigt wird, um ein vorausfahrendes Fahrzeug zu überholen, und der Fahzeugabstand abrupt vermindert wird, kein frühes Warn­ signal erzeugt, so daß der Fahrer nicht durch Warnsignale gestört oder irritiert wird, die immer dann ausgegeben wer­ den, wenn er versucht, vorausfahrende Fahrzeuge zu überho­ len.
Bei dieser Ausführungsform wird vorausgesetzt, daß das Warnsignal in der Form eines Tons ausgegeben wird, es können jedoch auch andersartige Warnsignale verwendet werden, wie beispielsweise ein Warnlicht, eine Bildanzeige, ein Sprach­ warnsignal oder eine Kombination davon. Außerdem kann an Stelle des Warnsummers eine automatische Bremsvorrichtung verwendet werden.
Außerdem kann die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs aus anderen Datenquellen berechnet werden, z. B. basierend auf einer durch einen Beschleunigungssensor des betrachteten Fahrzeugs erfaßten Verzögerung und der Diffe­ renz der relativen Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen den beiden Fahrzeugen.
Durch die vorliegende Erfindung kann ein Kollisionsver­ meidungssignal ausgegeben werden, wobei unterschieden wird zwischen einem Fall, bei dem ein Fahrer den Fahrzeugabstand absichtlich verringert, und einem Fall, bei dem ein voraus­ fahrendes Fahrzeug verzögert wird, wodurch der Fahrzeugab­ stand verringert wird, wodurch verhindert werden kann, daß immer dann Warnsignale ausgegeben werden, wenn der Fahrer sein Fahrzeug beschleunigt, um andere Fahrzeuge zu überho­ len.

Claims (8)

1. Fahrtunterstützungssystem (2) für ein Fahrzeug (1) mit einer Einrichtung (3, 4, 11) zum Erfassen eines dem Fahrzeug (1) vorausfahrenden Fahrzeugs und zum Berechnen eines Fahrzeugabstands zwischen dem Fahrzeug (1) und dem vorausfahrenden Fahrzeug; einer Einrichtung (5) zum Berechnen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1); einer Einrichtung (13) zum Berechnen der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs; einer Einrichtung (15) zum Bestimmen eines Fahrzeug-Sicherheitsabstands zwischen dem Fahrzeug (1) und dem vorausfahrenden Fahrzeug basierend mindestens auf der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs; einer Kollisionsvermeidungseinrichtung zum Verhindern einer Kollision des Fahrzeugs mit dem vorausfahrenden Fahrzeug; einer Einrichtung (16) zum Vergleichen des Fahrzeugabstands mit dem Fahrzeug-Sicherheitsabstand und zum Ausgeben eines Signals, wenn der Fahrzeugabstand kleiner ist als der Fahrzeug-Sicherheitsabstand; und einer auf das Signal ansprechenden Ausgabeeinrichtung (17) zum Ausgeben eines Aktivierungssignals, um die Kollisionsvermeidungseinrichtung zu aktivieren, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (12) zum Berechnen der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf dem Fahrzeugabstand und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs,
wobei die Einrichtung (13) zum Berechnen der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs diese basierend auf der Fahrzeug­ geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs berechnet.
2. Fahrtunterstützungssystem (2) für ein Fahrzeug (1) mit einer Einrichtung (3, 4, 11) zum Erfassen eines dem Fahrzeug (1) vorausfahrenden Fahrzeugs und zum Berechnen eines Fahrzeugabstands zwischen dem Fahrzeug (1) und dem vorausfahrenden Fahrzeug; einer Einrichtung (5) zum Berechnen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1); einer Einrichtung (13) zum Berechnen der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs; einer Einrichtung (15) zum Bestimmen eines Fahrzeug-Sicherheitsabstands zwischen dem Fahrzeug (1) und dem vorausfahrenden Fahrzeug; einer Kollisionsvermeidungseinrichtung zum Verhindern einer Kollision des Fahrzeugs mit dem vorausfahrenden Fahrzeug; einer Einrichtung (16) zum Vergleichen des Fahrzeugabstands mit dem Fahrzeug-Sicherheitsabstand und zum Ausgeben eines Signals, wenn der Fahrzeugabstand kleiner ist als der Fahrzeug-Sicherheitsabstand; und einer auf das Signal ansprechenden Ausgabeeinrichtung (17) zum Ausgeben eines Aktivierungssignals, um die Kollisionsvermeidungseinrichtung zu aktivieren, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (12) zum Berechnen der Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf dem Fahrzeugabstand und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs,
wobei die Einrichtung (13) zum Berechnen der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs diese basierend auf der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs berechnet;
eine Einrichtung (14) zum Beurteilen der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs, um zu entscheiden, ob die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs größer ist als ein vorgegebener Referenzwert oder nicht,
wobei die Einrichtung (15) zum Bestimmen eines Fahrzeugsicherheitsabstands diesen basierend mindestens auf dem Entscheidungsergebnis und der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet.
3. Fahrtunterstützungssystem (2) für ein Fahrzeug (1) mit einer Einrichtung (3, 4, 11) zum Erfassen eines dem Fahrzeug (1) vorausfahrenden Fahrzeugs und zum Berechnen eines Fahrzeugabstands zwischen dem Fahrzeug (1) und dem vorausfahrenden Fahrzeug, einer Einrichtung (5) zum Berechnen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1); einer Einrichtung (13) zum Berechnen der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs; einer Einrichtung (15) zum Bestimmen eines Fahrzeug-Sicherheitsabstands zwischen dem Fahrzeug (1) und dem vorausfahrenden Fahrzeug; einer Kollisionsvermeidungseinrichtung zum Verhindern einer Kollision des Fahrzeugs mit dem vorausfahrenden Fahrzeug; einer Einrichtung (16) zum Vergleichen des Fahrzeugabstands mit dem Fahrzeug-Sicherheitsabstand und zum Ausgeben eines Signals, wenn der Fahrzeugabstand kleiner ist als der Fahrzeug-Sicherheitsabstand; und einer auf das Signal ansprechenden Ausgabeeinrichtung (17) zum Ausgeben eines Aktivierungssignals, um die Kollisionsvermeidungseinrichtung zu aktivieren, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (12) zum Berechnen der Fahrzeuggeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf dem Fahrzeugabstand und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs,
wobei die Einrichtung (13) zum Berechnen der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs diese basierend auf der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs berechnet;
eine Einrichtung (14) zum Beurteilen der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs, um zu entscheiden, ob die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs größer ist als ein vorgegebener Referenzwert oder nicht;
eine Einrichtung zum Berechnen eines Zeitabstands basierend auf dem Entscheidungsergebnis,
wobei die Einrichtung (15) zum Bestimmen eines Fahrzeugsicherheitsabstands diesen basierend mindestens auf dem Zeitabstand und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet.
4. Fahrtunterstützungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeug-Sicherheitsabstand so festgelegt wird, daß er einen großen Wert annimmt, wenn die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs groß ist, und einen kleinen Wert, wenn die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs klein ist.
5. Fahrtunterstützungssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeug-Sicherheitsabstand so festgelegt wird, daß er einen großen Wert annimmt, wenn der Zeitabstand groß ist, und einen kleinen Wert, wenn der Zeitabstand klein ist.
6. Fahrtunterstützungsverfahren für ein Fahrzeug (1), mit den Schritten:
Bestimmen eines Fahrzeug-Sicherheitsabstands zwischen dem Fahrzeug (1) und einem vorausfahrenden Fahrzeug basierend mindestens auf der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs;
Vergleichen des Fahrzeugabstands mit dem Fahrzeug-Sicherheitsabstand und Ausgeben eines Signals, wenn der Fahrzeugabstand kleiner ist als der Fahrzeug-Sicherheitsabstand;
Ausgeben eines Aktivierungssignals in Antwort auf das Signal, um eine Kollisionsvermeidungseinrichtung zu aktivieren; gekennzeichnet durch
Berechnen der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf dem Fahrzeugabstand und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1); und
Berechnen der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs.
7. Fahrtunterstützungsverfahren für ein Fahrzeug (1), mit den Schritten:
Vergleich des Fahrzeugabstands zwischen dem Fahrzeug (1) und einem vorausfahrenden Fahrzeug mit einem Fahrzeug-Sicherheitsabstand und Ausgeben eines Signals, wenn der Fahrzeugabstand kleiner ist als der Fahrzeug-Sicherheitsabstand;
Ausgeben eines Aktivierungssignals in Antwort auf das Signal, um eine Kollisionsvermeidungseinrichtung zu aktivieren; gekennzeichnet durch
Berechnen der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf dem Fahrzeugabstand und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1);
Berechnen der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs;
Entscheiden, ob die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs größer ist als ein vorgegebener Referenzwert oder nicht; und
Bestimmen des Fahrzeug-Sicherheitsabstands zwischen dem Fahrzeug (1) und dem vorausfahrenden Fahrzeug basierend mindestens auf dem Entscheidungsergebnis und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1).
8. Fahrtunterstützungsverfahren für ein Fahrzeug (1), mit den Schritten:
Vergleichen des Fahrzeugabstands zwischen dem Fahrzeug (1) und einem vorausfahrenden Fahrzeug mit einem Fahrzeug-Sicherheitsabstand und
Ausgeben eines Signals, wenn der Fahrzeugabstand kleiner ist als der Fahrzeug-Sicherheitsabstand;
Ausgeben eines Aktivierungssignals in Antwort auf das Signal, um eine Kollisionsvermeidungseinrichtung zu aktivieren; gekennzeichnet durch
Berechnen der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf dem Fahrzeugabstand und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1);
Berechnen der Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs;
Entscheiden, ob die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs größer ist als ein vorgegebener Referenzwert oder nicht;
Berechnen eines Zeitabstands basierend auf dem Entscheidungsergebnis; und
Bestimmen des Fahrzeug-Sicherheitsabstands zwischen dem Fahrzeug (1) und dem vorausfahrenden Fahrzeug basierend mindestens auf dem Zeitabstand und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1).
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