DE4244345C2

DE4244345C2 - Verfahren zur Schätzung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug und einem Hindernis

Info

Publication number: DE4244345C2
Application number: DE4244345A
Authority: DE
Inventors: Hayato Kikuchi; Yasuhiko Fujita; Toshiaki Arai; Yoshikazu Tsuchiya; Makoto Sato; Kunio Nanno
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1997-06-19
Anticipated expiration: 2012-12-29
Also published as: GB9227065D0; US5321407A; GB2263036B; GB2263036A; DE4244345A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schätzung der Rela tivgeschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug und wenigstens einem sich in Front des Fahrzeugs in einem Ortungsbereich gegebener lateraler Ausdehnung befindenden Hindernis, mittels eines an dem Fahrzeug vorgesehenen Entfernungsmessers, der eine Signale in den Ortungsbereich sendende und von einem etwaigen Hindernis reflektierte Signale empfangende Senge- und Empfangseinrichtung aufweist, und einer an dem Fahrzeug vorgesehenen Recheneinrich tung, die Entfernungsdaten zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis auf der Basis der Laufzeit der von der Sende- und Empfangseinrichtung zum Hindernis gesandten Signale und nach Reflexion an dem Hindernis von der Sende- und Empfangsein richtung wieder empfangenen Signale ermittelt.

Ein Verfahren der vorstehend genannten Art ist aus dem Beitrag:
"Abstandsregelung mit Radar" von F. Ackermann in Spektrum der Wissenschaft, 1980, S. 25-34, bekannt, wobei dieses bekannte Verfahren auf der Radarimpulsmethode beruht. Dabei werden von der Vorderseite des Fahrzeugs aus Radarimpulse in vorbestimmten periodischen Zeitabständen ausgesendet. Ein ebenfalls am Fahrzeug vorhandener Empfänger registriert Echosignale, die von Reflexionen der Radarimpulse an Gegenständen herrühren, welche sich jeweils in der Radarkeule befinden. Aus der Laufzeit eines Radarimpulses, die dieser für den Weg vom Sender zu dem reflektierenden Gegenstand in der Radarkeule und für den Rückweg zum Empfänger benötigt, wird der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Gegenstand bzw. Hindernis berechnet. Die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Fahrzeug und dem Gegenstand wird aus der Differenz zweier aufeinanderfolgend gemessener Abstandswerte und dem Zeitabstand zwischen den Abstandsmessungen ermittelt. Um störende Reflexionen an Gegenständen außerhalb der Fahrbahn zu vermeiden, ist der Öffnungswinkel der Radarkeule beispielsweise so gewählt, daß auf gerader Strecke in etwa 120 m Entfernung nur die von dem betreffenden Fahrzeug befahrende Fahrspur von 4 m Breite "ausgeleuchtet" wird. Probleme, die sich dadurch ergeben, daß die Radarkeule bei Kurvenfahrt auch Gegenstände erfaßt, die sich auf der Gegenfahrbahn oder am Straßenrand befinden und zu Fehlwarnungen Anlaß geben könnten, sollen gemäß dem bekannten Verfahren dadurch verringert werden, daß man die Ortungstiefe des Radargerätes reduziert. Dies wird dadurch realisiert, daß die Recheneinrichtung alle Echosignale ignoriert, deren Laufzeit einen bestimmten, mit zunehmendem Lenkwinkel kleiner werdenden Wert überschreitet. Als weitere Maßnahme zur Ver meidung von Störeinflüssen wird vorgeschlagen, daß die Rechen einheit die Amplitude aller eingehenden Signale in Beziehung zu der Laufzeit setzt. Nur wenn die Amplitude des Signals einen mit der Entfernung abnehmenden Schwellwert überschreitet, wird es gewertet. Hierdurch soll erreicht werden, daß Signale, die von kleinen Gegenständen in der Nähe reflektiert werden (etwa von Fahrbahnunebenheiten, Schottersteinen oder Hagelkörnern), von Echosignalen unterschieden werden, die ein ernst zunehmendes Hindernis in größerer Entfernung zurückwirft. Die Recheneinheit bearbeitet jeweils das Nutzsignal mit der kürzesten Laufzeit.

All diese Maßnahmen gehen jedoch auch mit einer Reduzierung der Empfindlichkeit bezüglich der Erfassung von Hindernissen bzw. bezüglich der Bewertungssicherheit einher, sei es, indem die Ortungstiefe der Radarkeule und damit einhergehend das Radar-Sichtfeld bei Kurvenfahrten reduziert wird oder sei es, daß Signale diskriminiert bzw. ignoriert werden, deren Amplitude unterhalb des von der Laufzeit abhängigen Schwellwertes liegt.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art in einem System zur Verhinderung von Kollisionen ist ferner aus der JP-61-4700 A bekannt. Bei diesem Verfahren wird ebenfalls der Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem betreffenden Hindernis erfaßt und ggf. eine Bremsung des Fahrzeugs ausgelöst, wenn der Abstand kritisch gering wird. Bei einem derartigen System ist es erforderlich, die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis genau zu erfassen. Es ist jedoch unvermeidlich, daß fehlerhafte Daten bzw. Rauschdaten in die mittels der Entfernungsmeßeinheit erhaltenen Daten, die das Hindernis betreffen, einbezogen werden.

Bei dem Gegenstand der JP-61-4700 A wird der Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem betreffenden Hindernis auf der Basis der Laufzeit eines von der Sende- und Empfangseinrichtung zum Hindernis gesandten Signalimpulses und nach Reflexion an dem Hindernis von der Sende- und Empfangseinrichtung wieder empfangenen Signalsimpulses ermittelt. Die Relativgeschwindig keit zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis wird auf der Basis aufeinanderfolgend gemessener Abstände und der Zeit zwischen den Abstandsmessungen geschätzt. Hieraus können sich Probleme ergeben, auf die nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 12-15 eingegangen wird:

1) Fährt dem betreffenden Subjekt-Fahrzeug ein weiteres Fahrzeug (Hindernis) voraus, wie dies in Fig. 12A skiz ziert ist, und werden bei der Abstandsmessung transiente Störsignale in Form von Reflexionen durch den Straßenbe lag, Schwebstoffe oder durch aufgeschlämmten Straßen schmutz oder dgl. detektiert, so können betreffende Störungen, die in Fig. 12B mit A und B gekennzeichnet sind, nicht in Unterscheidung zu dem vorausfahrenden Fahrzeug sicher erfaßt werden (vgl. Fig. 12D). Hierdurch kommt es bei der Schätzung der Relativgeschwindigkeit zwischen dem betrachteten Subjekt-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug zu Streuungen der ermittelten Werte, wie es in Fig. 12E zu erkennen ist, und zwar ungeachtet dessen, daß aktuell keine Änderung der Relativ geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem voraus fahrenden weiteren Fahrzeug eingetreten ist. Es ist daher schwierig, das Verhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs einigermaßen zuverlässig abzuschätzen, was zu einem fehlerhaften Betrieb des betreffenden Systems zur Kolli sionsverhinderung führen kann.
2) Wenn entsprechend der in Fig. 13A skizzierten Situation zwischen dem betreffenden Subjekt-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug ein weiteres Fahrzeug einschert, so wird in der in Fig. 13D gezeigten Weise zunächst die Entfernung zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem voraus fahrenden Fahrzeug in dem Zeitabschnitt C gemessen, wohingegen dann in dem Abschnitt D die Entfernung zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem einscherenden Fahrzeug erfaßt wird. Bei einem derartigen Übergang wird die Relativge schwindigkeit zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug - wie in Fig. 13E gezeigt - fehlerhaft bestimmt, was zu einem fehlerhaften Betrieb des Systems zur Kollisionsverhinderung führen kann.
3) Ein hohes Maß an Kollisionsgefahr liegt bei der in Fig. 14A gezeigten Situation vor, in der dem betrachteten Subjekt-Fahrzeug ein Motorrad - und diesem Motorrad ein vierrädriges Kraftfahrzeug vorausfährt. Wenn das Motorrad dann an dem vierrädrigen Fahrzeug vorbeifährt, weil letzteres seine Geschwindigkeit reduziert hat, so kann die Gegenwart des voraus fahrenden vierrädrigen Fahrzeugs nicht sicher detektiert werden, bis sich das Motorrad aus seiner Position zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem voraus fahrenden vierrädrigen Fahrzeug entfernt hat, wie dies in Fig. 14C angedeutet ist. Es besteht daher die Gefahr, daß die Kollisionsbewertung des Subjekt-Fahrzeugs in bezug auf das vorausfahrende vierrädrige Fahrzeug verzögert wird.
4) Wenn das Subjekt-Fahrzeug auf einer Straße mit einer Kurve fährt und reflektierende Leitplanken oder sonstige reflektierende Kurvenmarkierungen E₁ bis E₈ vorhanden sind, so werden derartige Reflektoren E₁ bis E₈ sequentiell detektiert, wie dies in Fig. 15D skizziert ist. Dies führt zu Streuungen der Relativgeschwindigkeitswerte, wie dies in Fig. 15E gezeigt ist, so daß das Verhalten eines vorausfahrenden Fahrzeugs nicht zuverlässig abgeschätzt werden kann.

Zum Stand der Technik wird ferner auf die DE 36 37 165 A1 hingewiesen, die ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verhindern von Zusammenstößen betrifft. Bei dem Verfahren nach der DE 36 37 165 A1 erfolgt die Erfassung der Relativgeschwin digkeit und des Abstandes zwischen dem betrachteten Subjekt-Fahrzeug und einem Hindernis durch Messung der Doppler-Ver schiebung der Frequenz des von dem Hindernis reflektierten Signals gegenüber dem von einem IR-Sender an dem Subjekt-Fahrzeug zum Hindernis ausgesandten Signals. In der DE 36 37 165 A1 wird vorgeschlagen, mindestens zwei Infrarot-Sende- und -Empfangseinrichtungen mit scharf gebündelter Richtcharak teristik vorzusehen.

Zum Stand der Technik wird ferner auf die US-4 072 945 hinge wiesen, die ein System zur Kollisionsverhinderung bei Fahr zeugen betrifft, welches zur Abstandsdetektion ein Doppler-Radarsystem aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Erkennung von tatsächlichen Verkehrshindernissen sowie deren Bewegungsverhalten und die Unterscheidung solcher Verkehrshindernisse von transienten Störungen zuverlässiger als bisher möglich ist.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ortungs bereich in zyklisch aufeinanderfolgenden Meßdurchgängen von der Sende- und Empfangseinrichtung in lateraler Richtung abgetastet wird, um ggf. verschiedene Hindernisse zu orten, wobei die in einem Meßdurchgang erhaltenen und einem jeweiligen Hindernis zugeordneten Entfernungsdaten in Zuordnung zu einem Markie rungsdatum in der Recheneinrichtung gespeichert werden, daß für jedes in einem jeweils vorausgehenden Meßdurchgang geortete Hindernis Entfernungsdaten in bezug auf die Position des Hindernisses in dem folgenden, aktuellen Meßdurchgang auf der Basis von im vorausgehenden Meßdurchgang für das jeweilige Hindernis ermittelten Daten geschätzt und mit Entfernungsdaten des aktuellen Meßdurchgangs in der Recheneinrichtung verglichen werden, wobei nach Maßgabe des Vergleichs als gleich angesehe nen Hindernissen gleiche Markierungsdaten zugeordnet und in Zuordnung zu den betreffenden Entfernungsdaten des aktuellen Meßdurchgangs in der Recheneinrichtung gespeichert werden, und daß Änderungen derjenigen Entfernungsdaten, denen in den aufeinanderfolgenden Meßdurchgängen die gleichen Markierungs daten zugeordnet sind, durch den Zeitabstand der aufeinan derfolgenden Meßdurchgänge dividiert werden, um die Geschwin digkeiten der georteten Hindernisse relativ zu dem Fahrzeug abzuschätzen.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Eliminierung von transienten Störungen, so daß eine zuverlässigere Bewertung von Abständen und Relativgeschwindigkeiten zwischen dem betrachte ten Subjekt-Fahrzeug und etwaigen Hindernissen ermöglicht wird.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Schätzung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug und wenig stens einem sich in Front des Fahrzeugs in einem Ortungsbereich gegebener lateraler Ausdehnung befindenden Hindernis, mittels eines an dem Fahrzeug vorgesehenen Entfernungsmessers, der eine Signale in den Ortungsbereich sendende und von einem etwaigen Hindernis reflektierte Signale empfangende Sende- und Empfangs einrichtung aufweist, und einer an dem Fahrzeug vorgesehenen Recheneinrichtung, die Entfernungsdaten zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis auf der Basis der Laufzeit der von der Sende- und Empfangseinrichtung zum Hindernis gesandten Signale und nach Reflexion an dem Hindernis von der Sende- und Empfangsein richtung wieder empfangenen Signale ermittelt, wobei als Sendesignal der Sende- und Empfangseinrichtung ein Impuls folgesignal verwendet wird, wobei das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß nach Aussenden eines jeweiligen Impulses des Impulsfolgesignals von der Sende- und Empfangsein richtung zu verschiedenen Zeitpunkten innerhalb eines vor gegebenen Meßzeitintervalls empfangene Reflexionsimpulse jeweils separaten Hindernissen zugeordnet werden, wobei das vorgegebene Meßzeitintervall kürzer ist als die Periodendauer des Impulsfolgesignals und wobei aus den Laufzeiten der empfangenen Impulse ermittelte Entfernungsdaten der Hindernisse in Zuordnung zu jeweiligen Markierungsdaten in der Rechen einrichtung gespeichert werden, daß für jedes in einer jeweils vorausgehenden Periode des Impulsfolgesignals geortete Hinder nis Entfernungsdaten in bezug auf die Position des Hindernisses in der folgenden, aktuellen Periode des Impulsfolgesignals auf der Basis von in der vorausgehenden Periode für das jeweilige Hindernis ermittelten Daten geschätzt und mit Entfernungsdaten der aktuellen Periode verglichen werden, wobei nach Maßgabe des Vergleichs als gleich angesehenen Hindernissen gleiche Markie rungsdaten zugeordnet und in Zuordnung zu den betreffenden Entfernungsdaten der aktuellen Periode in der Recheneinrichtung gespeichert werden, und daß Änderungen derjenigen Entfernungs daten, denen in den aufeinanderfolgenden Perioden die gleichen Markierungsdaten zugeordnet wurden, durch die Periodendauer des Impulsfolgesignals dividiert werden, um die Geschwindigkeiten der georteten Hindernisse relativ zu dem Fahrzeug abzuschät zen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 5 Darstellungen zur Erläuterung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei

Fig. 1 schematisch den Aufbau eines Fahrzeugs dar stellt,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer elektrisch angetriebe nen, einen Hydraulikdruck produzierenden Ein richtung des ersten Ausführungsbeispiels in einem Längsschnitt zeigt,

Fig. 3 ein Blockdiagramm darstellt, das den Aufbau eines wesentlichen Teiles einer elektronischen Steuereinheit der Erfindung darstellt,

Fig. 4 ein Diagramm mit Detektionsdaten von Hinder nissen auf X, Y-Koordinaten darstellt,

Fig. 5 ein Diagramm bezüglich der Entwicklung von geschätzten Positionen von Hindernissen auf Koordinaten darstellt,

Fig. 6 ein Blockdiagramm ähnlich dem der Fig. 3, wobei jedoch eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels illu striert ist,

Fig. 7 bis 15 Darstellungen zur Erläuterung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei

Fig. 7 ein das zweite Ausführungsbeispiel illustrieren des Blockdiagramm darstellt,

Fig. 8 ein die Betriebszeitabläufe für jede der Kom ponenten der Entfernungsmeßeinheit illustrieren des Zeitdiagramm darstellt,

Fig. 9 bis 11 Flußdiagramme darstellen, die eine Bewer tungsprozedur in der Bewertungseinrichtung illustrie ren,

Fig. 12A bis 12C Diagramme zur Erläuterung von Meßergeb nissen des Verfahrens nach der Erfindung im Falle der Detektion von transienten Störungen zeigen,

Fig. 12D und 12E Diagramme ähnlich denen der Fig. 12A bis 12C darstellen, wobei die Fig. 12D und 12E den Stand der Technik betreffen,

Fig. 13A bis 13C Diagramme zeigen, die qualitativ charakteristische Meßergebnisse des Verfahrens nach der Erfindung im Falle eines einscherenden Fahrzeugs darstellen,

Fig. 13D bis 13E den Stand der Technik betreffende Dia gramme ähnlich denen der Fig. 13A bis 13C darstellen,

Fig. 14A und 14B Diagramme zeigen, die qualitativ charakteristische Meßergebnisse des Verfahrens nach der Erfindung bezogen auf den Fall darstellen, daß ein Motorrad an einem vorausfahrenden Fahrzeug vorbeifährt,

Fig. 14C ein den Stand der Technik betreffendes Diagramm ähnlich dem der Fig. 14B darstellt,

Fig. 15A bis 15C Diagramme darstellen, welche qualitativ charakteristische Meßergebnisse des Verfahrens nach der Erfindung für den Fall illustrieren, daß das Fahrzeug auf einer kurvigen Straße fährt, und

Fig. 15D und 15E den Stand der Technik betreffende Dia gramme ähnlich denen der Fig. 15B und 15C darstellen.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 beschrieben.

Bei dem in Fig. 1 skizzierten Automobil ist eine Scheibenbremse B_FL für das linke Vorderrad an dem linken Vorderrad W_FL angebracht. Eine Scheibenbremse 3 _FR für das rechte Vorderrad ist an dem rechten Vorderrad W_FR angebracht. Die Vorderräder stehen mit einer Lenkeinrich tung S in Verbindung. Eine Scheibenbremse B_RL für das linke Hinterrad und eine Scheibenbremse B_RR für das rechte Hinterrad sind an dem linken Hinterrad W_RL bzw. an dem rechten Hinterrad W_ER vorgesehen.

Eine Ölleitung 2 ist an einer Auslaßöffnung 1 des Hauptzylinders M zur Bereitstellung eines hydraulischen Bremsdrucks entsprechend der Betätigung des Bremspedals P angeschlossen. Eine elektrisch betriebene Einrichtung A₁ zur hydraulischen Druckerzeugung ist als Betätigungsglied bzw. Stellglied zwischen der Ölleitung 2 und Ölleitungen 3 _FL, 3 _FR, 3 _RL und 3 _RR geschaltet, die unabhängig voneinander mit den Scheibenbremsen B_FL, B_FR, B_RL bzw. B_RR in Verbindung stehen. Die elektrisch betriebene Einrichtung A₁ zur hydraulischen Druckerzeugung ist zwischen einem inoperativen Zustand und einem operativen Betriebszustand umschaltbar, wobei in dem inoperativen Zustand die Ölleitung 2 und jede der Ölleitungen 3 _FL, 3 _FR, 3 _RL und 3 _RR miteinander kommunizieren, so daß der hydraulische Bremsdruck von dem Hauptzylinder N an jede der Scheibenbremsen B_FL, B_FR, B_RL und B_RR angelegt werden kann, und wobei in dem operativen Betriebszustand die Verbindung zwischen der Ölleitung 2 und jeder der Ölleitungen 3 _FL, 3 _FR, 3 _RL und 3 _RR unterbrochen ist und der mittels der elektrisch betriebenen Einrichtung A₁ zur hydraulischen Druckerzeugung erzeugte hydraulische Druck an jede der Scheibenbremsen B_FL, B_FR, B_RL und B_RR angelegt wird.

Gemäß Fig. 2 umfaßt die elektrisch betriebene Einrichtung A₁ zur hydraulischen Druckerzeugung einen Zylinder 4 grundsätzlich zylindrischer Form, dessen Kopfende bzw. Spitzenende geschlossen ist. Eine zylindrische Führung 5 ist koaxial an dem hinteren Ende des Zylinders 4 angeschlossen. Eine zylindrische Stützvorrichtung 6 ist koaxial an der zylindrischen Führung 5 angeschlossen. Ein zylindrisches Verbindungselement 7 ist koaxial an der zylindrischen Stützeinrichtung 6 angeschlossen. Ein Motor 9, der einen Codierer 8 aufweist, ist koaxial an dem zylindrischen Verbindungselement 7 angeschlossen. Ein Kolben 11 ist verschiebbar in dem Zylinder 4 aufgenommen, um eine Druckkammer 10 zwischen dem Kolben 11 und dem geschlossenen Ende des Zylinders 4 zu definieren. Ein zylindrisches Schraubmutterelement 12 ist in der zylindrischen Führung 5 zum Zwecke einer Vermeidung einer Drehung um eine Achse des Schraubmutterelements 12 angeordnet und koaxial an dem hinteren Ende des Kolbens 11 angeordnet. Eine drehbare Welle 15 ist über eine Kugelrollspindel oder Kugelumlaufspindel 13 mit dem Schraubmutterelement 12 gekoppelt und über eine Oldham-Verbindung 14 an einer Ausgangswelle 9a des Motors 9 angeschlossen.

Eine Vielzahl von sich in axialer Richtung erstreckenden Rillen bzw. Nuten 16, 17 sind in einer inneren Fläche der zylindrischen Führung 5 und in einer äußeren Fläche des Schraubmutterelements 12 in Ausrichtung zueinander vorgesehen. Eine Kugel 18 ist in jeder der ausgerichteten Nuten 16 und 17 aufgenommen, so daß das Schraubmutter element 12 und somit der Kolben 11 an einer Drehung um ihre betreffende Achse gehindert werden. Die drehbare Welle 15 ist in der zylindrischen Stützeinrichtung 6 mittels eines Paares von Kugellagern 19 und 20 drehbar gelagert, wobei die Kugellager 19 und 20 zwischen der Welle 15 und der zylindrischen Stützeinrichtung 6 ein gesetzt sind. Eine Ringmuffe bzw. Manschette 21 ist auf der drehbaren Welle 15 vorgesehen und erstreckt sich radial nach außen. Ein Haltering 22 ist um die drehbare Welle 15 herum angeordnet. Eine Axialbewegung der drehbaren Welle 15 wird durch die Verbindung bzw. den Eingriff der Muffe 21 und dem Haltering 22 mit axial äußeren Enden von inneren Umfängen der Kugellager 19 und 20 respektive gehemmt bzw. unterbunden.

Der Zylinder 4 ist an seinem vorderen Ende mit einer Ventilbohrung 23 versehen, die zu der an dem Hauptzylinder M angeschlossenen Ölleitung 2 führt. Ein Ventilelement 24 zum Öffnen bzw. Schließen der Ventilbohrung 23 ist an dem Kolben 11 gehalten. Genauer betrachtet, ist eine Kolbenstange 25 an ihrem hinteren Ende mit dem vorderen Ende des Kolbens 11 derart verbunden, daß sie eine Axialbewegung in einem vorbestimmten Bereich ausführen kann. Das Ventilelement 24 ist an dem vorderen Ende der Stange 25 angebracht. Eine komprimierte Feder 26 ist zwischen der Stange 25 und dem Kolben 11 vorgesehen, um die Stange 25 und somit das Ventilelement 24 zu der Ventilbohrung 23 hin vorzuspannen.

Der Zylinder 4 ist mit einer Auslaßöffnung 27 versehen, die zu der Druckkammer 10 führt. Die Ölpassagen 3 _FL, 3 _FR, 3 _RL und 3 _RR führen unabhängig voneinander zu den Scheibenbremsen B_FL, B_FR, B_RL und B_RR und sind an der Auslaßöffnung 27 angeschlossen.

In der elektrisch betriebenen Einrichtung A₁ zur hydraulischen Druckerzeugung wird der Kolben 11 mittels der Kugelrollspindel 13 nach Maßgabe der Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des Motors 9 axial hin- und herbewegt. Wenn der Kolben 11 nach vorne bewegt wird, so wird die Ventilbohrung 23 durch das Ventilelement 24 geschlossen, und ein hydraulischer Druck wird entsprechend dem Maß der Bewegung des Kolbens 11 in der Druckkammer 10 erzeugt und jeder der Scheibenbremsen B_FL, B_FR, B_RL und B_RR zugeführt.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Entfernungsmeßeinheit 32 in einem vorderen Bereich des Automobils angeordnet.

Die Entfernungsmeßeinheit 32 umfaßt einen Sende- und Empfangsteil 30, der in der Lage ist, von dem Fahrzeug ein Signal nach vorne zu senden bzw. ein von einem Hindernis reflektiertes Signal zu empfangen. Die Entfernungsineßeinheit umfaßt ferner einen Rechnerteil 31 zur Berechnung der Entfernung zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem Hindernis auf der Grundlage der Zeitdauer, die das Senden des Signals und die Rückübertragung bis zum Empfang des Signals in Anspruch nimmt. Die Entfernungsmeßeinheit 32 ist in der Lage, in seitlicher Richtung bzw. in Breitenrichtung des Fahrzeugs abzutasten, um die Entfernung von dem Subjekt-Fahrzeug zu dem Hindernis in einem gegebenen Bereich in seitlicher Richtung eines solchen Fahrzeugs zu detektieren.

Das Bremspedal P ist mit einem Druckkraftsensor 33 versehen, und die Lenkeinrichtung S ist mit einem Steuerwinkelsensor 34 ausgestattet. Radgeschwindigkeits sensoren 35 _FL, 35 _FR, 35 _RL und 35 _RR sind an den Rädern angeordnet, um unabhängig voneinander jede betreffende Radgeschwindigkeit detektieren zu können. Signale von den Sensoren 33, 34, 35 _FL, 35 _FR, 35 _RL und 35 _RR und von der Entfernungsmeßeinheit 32 werden einer elektronischen Steuereinheit C zugeführt. Ferner werden Signale von einem Gierratensensor 36 zur Detektion einer Gierrate des Fahrzeugs und von einem Viliganzgrad detektor 37 an die elektronische Steuereinheit C abge geben. Der Viliganzgraddetektor 37 kann dazu herangezogen werden, die Häufigkeit von Fahrbetätigungen bzw. Fahroperationen des Fahrers zu analysieren (z. B. die Betätigung eines Gaspedals und einer Lenkoperation), die Fahrzustände des Fahrzeugs zu analysieren (z. B. ob die Longitudinal beschleunigung und die Lateralbeschleunigung oder der gleichen einen voreingestellten Wert überschreiten), die Bewegungen der Augenlider und Augäpfel des Fahrers zu registrieren und physiologische Phänomene, wie etwa den Hirnstrom, den Puls und den Hautwiderstand des Fahrers, zu messen. Wenn der Vigilanzgrad auf einen Wert abgefallen ist, der kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, so gibt der Vigilanzgraddetektor 37 ein Signal mit hohem Pegel (H-Signal) ab.

Die elektronische Steuereinheit (Recheneinrichtung) C steuert den Betrieb der elektrisch betriebenen Einrichtung A₁ zur hydraulischen Druckerzeugung auf der Basis der Signale von der Entfernungsmeßeinheit 32, von den Radgeschwindigkeits sensoren 35 _FL, 35 _FR, 35 _RL, 35 _RR, dem Gierratensensor 36 und dem Vigilanzgraddetektor 37 und steuert als Stellglied oder Betätigungsglied einen Alarmgeber A₂.

Gemäß Fig. 3 umfaßt die elektronische Steuereinheit C eine Einrichtung 38 zur Abschätzung der Position des Subjektfahrzeugs, eine Einrichtung 39 zur Abschätzung der Position eines Hindernisses sowie eine erste und eine zweite Bewertungseinrichtung 40 und 41.

Die Einrichtung 38 zur Abschätzung der Position des Subjekt-Fahrzeugs umfaßt einen Geschwindigkeitsberechnungs teil 42 zur Berechnung einer Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis von Detektionswerten, die mittels der Radgeschwindig keitssensoren 35 _FL, 35 _FR, 35 _RL und 35 _RR detektiert worden sind, einen Vektorberechnungsteil 43 zur Bestimmung eines Vektors des Subjekt-Fahrzeugs auf der Basis einer Gierrate, die von dem Gierratensensor 36 detektiert wurde, und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die in dem Geschwindigkeitsberechnungsteil 42 erhalten wird, erste, zweite, dritte und vierte Positionsberechnungsteile 44, 45, 46 und 47 für das Subjekt-Fahrzeug, einen Umschaltteil 48 zur Auswahl von einem der Ausgänge bzw. Ausgangssignale von den ersten und zweiten Positions berechnungsteilen 44 und 45 nach Maßgabe des Ausgangs signals von dem Vigilanzgraddetektor 37, um ein auf diese Weise selektiertes Ausgangssignal an die erste Bewertungs einrichtung 40 abzugeben, und einen Umschaltteil 49 zur Auswahl eines der Ausgänge bzw. Ausgangssignale von den dritten und vierten Positionsberechnungsteilen 46 und 47 nach Maßgabe des Ausgangssignals von dem Vigilanzgrad detektor 37, um ein derart selektiertes Ausgangssignal an die zweite Bewertungseinrichtung 41 abzugeben.

Unter der Annahme, daß das Bremsen zu einem bestimmten Zeitpunkt begonnen wird, so wird in jedem der Positionsberechnungsteile 44, 45, 46 und 47 der auf der Fahrgeschwindigkeit und Fahrtrichtung des Subjekt-Fahrzeugs basierende Subjekt-Fahrzeug-Vektor mit einer voreingestellten Zeit multipliziert, wodurch die Position des Subjekt-Fahrzeugs nach Ablauf der voreingestellten Zeit, gemessen von der Bremsbeginnzeit, berechnet wird. Mit den Bezeichnungen V₁ für die Bewegungsgeschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs, t₀ für die Kalkulationszeit von der Detektion bis zur Bereitstellung, t_S für die vorein gestellte Zeit und α₁ für die vorgegebene Verzögerung während des Bremsens wird die Fahrdistanz L₁ des Subjekt-Fahrzeugs in einer Fahrtrichtung während einer Zeitperiode von dem Bremsbeginnzeitpunkt bis zum Ablauf der vorein gestellten Zeit grundsätzlich entsprechend den folgenden Ausdrücken (1) und (2) in den ersten bis vierten Positions berechnungsteilen 44 bis 47 für das Subjektfahrzeug berechnet:

Δt = t_S-t₀ (1)

L₁ = v₁·t₀ + v₁·Δt-0.5·α₁·Δt² (2)

Eine erste voreingestellte Zeit t_S1 wird in dem ersten Positionsberechnungsteil 44 für das Subjekt-Fahrzeug vorgegeben, wobei die erste voreingestellte Zeitdauer t_S1 beispielsweise um 1,5 Sek. kürzer als die Zeitdauer ist, die ausreicht, die Kollision des Subjekt-Fahrzeugs mit einem Hindernis vor dem Fahrzeug durch Lenk- oder Bremsoperationen zu vermeiden, und zwar unter der Bedingung, daß der Fahrer einen hohen Vigilanzgrad hat. Eine zweite voreingestellte Zeit t_S2 wird in dem zweiten Positionsberechnungsteil 45 für das Subjekt-Fahrzeug vorgegeben, wobei die zweite voreingestellte Zeitdauer t_S2 beispielsweise 1,8 Sek. länger als die erste voreinge stellte Zeitdauer t_S1 ist. Eine dritte voreingestellte Zeit t_S3 wird in dem dritten Positionsberechnungsteil 46 für das Subjekt-Fahrzeug vorgegeben, wobei die dritte voreingestellte Zeitdauer t_S3 beispielsweise 2,5 Sek. länger als die zweite voreingestellte Zeitdauer t_S1 ist. Eine vierte voreingestellte Zeit t_S4 wird in dem vierten Positionsberechnungsteil 47 für das Subjekt-Fahrzeug vorgegeben, wobei die vierte voreingestellte Zeitdauer beispielsweise 2,8 Sek. länger als die dritte voreinge stellte Zeitdauer t_S3 ist. In jedem der Positionsberechnungs teile 44 bis 47 werden somit die Berechnungen gemäß der oben angegebenen Gleichungen auf der Basis von jeder der unabhängig voneinander voreingestellten Zeitdauern t_S1 bis t_S4 ausgeführt, wodurch die Position des Subjekt-Fahrzeugs nach Ablauf von jeder der vorgegebenen Zeiten t_S1 bis t_S1, gemessen von dem Bremsbeginnzeitpunkt, ermittelt bzw. abgeschätzt wird.

Der Umschaltteil 48 ist dazu eingerichtet, das Ausgangs signal von dem ersten Positionsberechnungsteil 44 für das Subjekt-Fahrzeug an die Bewertungseinrichtung 40 abzu geben, wenn das Ausgangssignal des Vigilanzgraddetektors 37 H-Pegel führt, d. h., wenn der Vigilanzgrad des Fahrers ausreichend hoch ist, und ferner dazu, das Ausgangssignal von dem zweiten Positionsberechnungsteil 45 für das Subjekt-Fahrzeug an die Bewertungseinrichtung 40 abzu geben, wenn das Ausgangssignal des Vigilanzgraddetektors 37 seinen niedrigen Pegel (L-Pegel) annimmt, d. h., wenn der Vigilanzgrad des Fahrers kleiner geworden ist. Der Umschaltteil 49 ist dazu eingerichtet, das Ausgangssignal von dem dritten Positionsberechnungsteil 46 für das Subjekt-Fahrzeug an die Bewertungseinrichtung 41 abzu geben, wenn das Ausgangssignal von dem Vigilanzgrad detektor 37 L-Pegel führt, und ferner dazu, das Ausgangs signal von dem vierten Positionsberechnungsteil 47 für das Subjekt-Fahrzeug an die Bewertungseinrichtung 41 abzu geben, wenn das Ausgangssignal von dem Vigilanzgrad detektor 37 den H-Pegel annimmt.

Die Positionsabschätzungseinrichtung 39 zur Abschätzung der Position eines Hindernisses umfaßt einen Koordinaten entwicklungsteil 50 zur Entwicklung bzw. Darstellung von Positionen von Hindernissen auf X- und Y-Koordina ten entsprechend den Signalen von der Entfernungsmeßeinheit 32, einen Vorabschätz- und Berechnungsteil 51, einen Kompara tions- und Berechnungsteil 52 zum Vergleich von Daten, die in einem unmittelbar vorausgehenden Meßzyklus in dem Vorabschätz- und Berechnungsteil 51 geschätzt worden sind, mit aktuellen Daten, die mittels des Koordinatenentwicklungs teils 50 entwickelt wurden, um die Daten aufzunehmen, die als dasselbe Hindernis betreffend beurteilt werden, einen Relativgeschwindigkeitsvektor-Berechnungsteil 53 zur Berechnung eines Relativgeschwindigkeitsvektors von Hindernissen auf der Basis der Daten, die als daßelbe Hindernis betreffend bewertet wurden, erste, zweite, dritte und vierte Hindernispositionsberechnungs teile 54, 55, 56 und 57, einen Umschaltteil 58 zur Auswahl eines der Ausgänge bzw. Ausgangssignale von dem ersten und dem zweiten Hindernispositionsberechnungsteil 54 und 55 nach Maßgabe des Ausgangssignals von dem Vigilanzgrad detektor 37, um das so selektierte Ausgangssignal an die erste Bewertungseinrichtung 40 abzugeben, und einen Umschaltteil 59 zur Auswahl eines der Ausgänge bzw. Ausgangssignale von dem dritten und vierten Hindernis positionsberechnungsteil 56 und 57 nach Maßgabe des Ausgangssignals von dem Vigilanzgraddetektor 37, um ein auf diese Weise ausgewähltes Ausgangssignal an die zweite Bewertungseinrichtung 41 abzugeben.

In dem Koordinatenentwicklungsteil 50 werden die Daten von der Entfernungsmeßeinheit 32 auf X- und Y-Koordinaten entwickelt bzw. X- und Y-Koordinaten zugeordnet, wobei die Position des Subjekt-Fahrzeugs als Ursprung (X = 0 und Y = 0) definiert ist, die seitliche bzw. die Breitenrichtung des Fahrzeugs durch eine X-Achse repräsentiert wird, und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs durch eine Y-Achse repräsentiert wird, und wobei temporäre Markierungen - beispielsweise als Numerierungen 1, 2, 3 . . . - sequentiell den Hindernisdaten zugeordnet oder hinzugefügt werden, die - wie in Fig. 4 gezeigt - in bezug auf die Koordinaten nahe beieinanderliegen. In Fig. 4 sind beispielsweise die temporären Markierungen 1, 2 und 3 zugeordnet, und die Breitenkoordinaten (die Länge in Richtung der X-Achse), die Länge (die Länge in Richtung der Y-Achse) sowie die Position des Schwerpunktes (Flächenschwerpunktes) für jede temporäre Kennzeichnungsnummer 1, 2 und 3 werden ermittelt, wie es in der Tabelle 1 angegeben ist.

Tabelle 1

Detektionsdaten

Der Vorabschätz- und Berechnungsteil 51 berechnet die geschätzte Position für jede formale Kennzeichnung auf der Basis der in dem Komparations- und Berechnungsteil 52 formal markierten Daten sowie des in dem Relativgeschwindig keitsvektor-Berechnungsteil 53 bereitgestellten Relativ geschwindigkeitsvektors, um auf diese Weise die Breite (die Länge in Richtung der X-Achse), die Länge (die Länge in Richtung der Y-Achse) sowie die Position des Schwerpunktes für jede formale Kennzeichnung vorab zu schätzen, wie es beispielsweise in Tabelle 2 angegeben ist.

Tabelle 2

Letzte vorab geschätzte Daten

In dem Komparations- und Berechnungsteil 52 werden die aktuellen Daten bzw. das aktuelle Datum gemäß Tabelle 1 mit den vorab geschätzten Daten bzw. dem vorab geschätzten Datum gemäß Tabelle 2 verglichen, und nur das aktuelle Datum, dessen Schwerpunktposition im wesentlichen mit der Schwerpunktposition des fortgeschätzten Datums übereinstimmt, erhält eine formale Kennzeichnung - wie in Tabelle 3 angegeben - und wird von dem Komparations- und Berechnungsteil 52 bereitgestellt.

Tabelle 3

Aktuelle Daten

In dem Relativgeschwindigkeitsvektor-Berechnungsteil 53 wird der Relativgeschwindigkeitsvektor für jede formale Kennzeichnung auf der Basis des von dem Komparations- und Berechnungsteil 52 gelieferten aktuellen Datums und des von dem Komparations- und Berechnungsteil 52 vorher zuletzt gelieferten Datums berechnet. Wenn somit das letzte Datum von dem Komparations- und Berechnungsteil 52 einen Wert hat, wie es in Tabelle 4 angegeben ist, so wird die Schwerpunktsposition des in Tabelle 3 angegebenen aktuellen Datums mit der Schwerpunktsposition des in Tabelle 4 angegebenen letzten Datums verglichen, um eine Differenz zwischen den Schwerpunktspositionen in Richtung der X-Achse und in Richtung Y-Achse für jede formale Kennzeichnung zu berechnen, wie es in Tabelle 5 angegeben ist.

Tabelle 4

Letzte Daten

Tabelle 5

Relative Differenz

Die relative Geschwindigkeit jedes Hindernisses in bezug auf das Subjekt-Fahrzeug wird erhalten, indem die Differenz für jede in Tabelle 5 angegebene formale Kennzeichnung durch eine Meßzeit dividiert wird, und die Bewegungsrichtung wird aus der relativen Differenz zwischen den Richtungen der X-Achse und der Y-Achse - wie in Tabelle 5 angegeben - bereitgestellt.

Angenommen, daß zu einem bestimmten Zeitpunkt mit dem Bremsen begonnen wird, so wird in dem ersten, zweiten, dritten und vierten Hindernispositionsberechnungsteil 54, 55, 56 und 57 die Position des Hindernisses nach Ablauf der von dem Bremsbeginnzeitpunkt gemessenen voreingestellten Zeit berechnet, indem der Relativgeschwindig keitsvektor des Hindernisses mit einer entsprechenden vorein gestellten Zeit multipliziert wird, wobei der Relativ geschwindigkeitsvektor des Hindernisses dadurch erhalten wird, daß man den in dem Vektorberechnungsteil 43 der Einrichtung 38 zur Positionsberechnung des Subjekt Fahrzeugs bereitgestellten Subjekt-Fahrzeug-Vektor zu dem relativen Geschwindigkeitsvektor addiert, der in dem Relativgeschwindigkeitsvektor-Berechnungsteil 53 bereit gestellt wird. Wenn die aus der Addition der Relativ geschwindigkeit zu der Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs resultierende absolute Geschwindigkeit des Hinternisses durch V₂, die voreingestellte Zeit durch t_S, und die vorgegebene Verzögerung des objektiven Hindernisses durch α₂ repräsentiert wird, so kann die Bewegungsdistanz L₂ in Richtung der Bewegung des Hindernisses nach Ablauf der voreingestellten Zeit grundsätzlich entsprechend der folgenden Formel (3) in jedem der Hindernispositionsberechnungsteile 54, 55, 56 und 57 bestimmt werden:

L₂ = v₂·t_S-0.5·α₂·Δt_S² (3)

Eine erste vorgegebene Zeit t_S1 wird in dem ersten Hindernispositionsberechnungsteil 54 vorgegeben. Eine zweite voreingestellte Zeit t_S2 wird in dem zweiten Hindernispositionsberechnungsteil 55 vorgegeben. Eine dritte voreingestellte Zeit t_S3 wird in dem dritten Hindernispositionsberechnungsteil 56 vorgegeben, und eine vierte vorgegebene Zeit t_S4 wird in dem vierten Hindernispositionsberechnungsteil 57 vorgegeben. In jedem der Hindernispositionsberechnungsteile 54, 55, 56 und 57 wird die Berechnung entsprechend der vor stehend angegebenen Gleichung (3) unter Verwendung von jeder der unabhängig voneinander darin voreingestellten Zeiten t_S1 bis t_S4 ausgeführt. Dies ermöglicht es, die Position des Hindernisses nach Ablauf von jeder der voreingestellten Zeiten t_S1, t_S2, t_S3 und t_S4 zu bestimmen bzw. abzuschätzen, wodurch die geschätzte Position des Hindernisses nach Ablauf von jeder der voreingestellten Zeiten t_S1, t_S2, t_S3 und t_S4 den X- und Y-Koordinaten - wie in Fig. 5 gezeigt - zugeordnet werden kann bzw. auf den X- und Y-Koordinaten entwickelt werden kann.

Der Umschaltteil 58 ist so eingestellt, daß das Ausgangssignal von dem ersten Hindernispositions berechnungsteil 54 der Bewertungseinrichtung 40 zugeführt wird, wenn das Ausgangssignal von dem Vigilanzgraddetektor 37 L-Pegel führt, und daß das Ausgangssignal von dem zweiten Hindernispositionsberechnungsteil 55 der Bewertungs einrichtung 40 zugeführt wird, wenn das Ausgangssignal von dem Vigilanzgraddetektor 37 H-Pegel führt. Der Umschalt teil 59 ist so eingestellt, daß das Ausgangssignal von dem dritten Hindernispositionsberechnungsteil 56 der Bewertungs einrichtung 41 zugeführt wird, wenn das Ausgangssignal von dem Vigilanzgraddetektor 37 L-Pegel aufweist, und daß das Ausgangssignal von dem vierten Hindernispositions berechnungsteil 57 der Bewertungseinrichtung 41 zugeführt wird, wenn das Ausgangssignal von dem Vigilanzgraddetektor 37 H-Pegel aufweist.

Die Bewertungseinrichtung 40 vergleicht die von dem ersten oder dem zweiten Positionsberechnungsteil 44 bzw. 45 der Einrichtung 38 zur Positionsabschätzung des Subjekt-Fahrzeugs gelieferte Position des Subjekt-Fahrzeugs mit der von dem ersten oder zweiten Hindernispositions berechnungsteil 54 bzw. 55 der Hindernis-Positionsabschätzungs einrichtung 39 gelieferten Position des Hinder nisses und erzeugt ein Betätigungssignal entsprechend einem Befehl zur Betätigung der elektrisch angetriebenen Einrichtung A₁ zur Erzeugung des Hydraulikdrucks, wenn diese Positionen miteinander koinzidieren. Wenn die geschätzte Position des Hindernisses der geschätzten Position des Subjekt-Fahrzeugs überlagert wird, so wird die elektrisch ange triebene Druckerzeugungseinrichtung A₁ zur Bereitstellung des Hydraulikdrucks in Betrieb gesetzt. Die Bewertungs einrichtung 41 vergleicht die von dem dritten oder vierten Fahrzeugpositionsberechnungsteil 46 bzw. 47 der Einrich tung 38 zur Positionsabschätzung des Subjekt-Fahrzeugs gelieferte Position des Subjekt-Fahrzeugs mit der von dem dritten oder vierten Hindernispositionsberechnungsteil 56 bzw. 57 der Hindernis-Positionsabschätzungseinrichtung 39 gelieferten Position des Hindernisses und erzeugt ein Betätigungssignal entsprechend einem Befehl zur Betätigung des Alarmgebers A₂, denn diese Positionen miteinander koinzidieren.

Die Betreibsweise dieses Ausführungsbeispiels wird nachstehend beschrieben. Angenommen, es wird zu einem bestimmten Zeitpunkt damit begonnen zu Bremsen, so wird die Position des Subjekt-Fahrzeugs nach Ablauf der von dem Bremsbeginnzeitpunkt betrachteten voreingestellten Zeit mittels der Einrichtung 38 zur Positionsabschätzung des Subjekt-Fahrzeugs geschätzt. Die Position des Hindernisses nach Ablauf der voreingestellten Zeit von einem solchen Bremsbeginnzeitpunkt aus, wird mittels der Hindernis-Positionsabschätzungseinrichtung 39 geschätzt. Aufgrund des Vergleichs der beiden geschätzten Positionen können der Alarmgeber A₂ und die elektrisch angetriebene Druckerzeugungseinrichtung A₁ oder auch nur der Alarmgeber A₂ zur Abgabe eines Alarms aktiviert werden, wodurch die Kollision des Fahrzeugs mit dem objektiven Hindernis vermieden wird, zumindest aber Beschädigungen aufgrund einer Kollision reduziert werden können.

Dies sei nachstehend näher erläutert: Unter der Bedingung, daß der Fahrer einen hohen Vigilanzgrad aufweist, wird die erste voreingestellte Zeitdauer t_S1 kürzer eingestellt als die Zeitdauer, die ausreichen würde, die Kollision des Fahrzeugs mit dem objektiven Hindernis durch Steuerbetätigung des Fahrers zu verhindern, und die dritte voreingestellte Zeitdauer t_S3 ist länger eingestellt als die erste voreingestellte Zeitdauer t_S1. Wenn die mittels der Berechnungen auf der Basis der dritten voreingestellten Zeitdauer t_S3 abgeschätzten Positionen des Subjekt-Fahrzeugs und des Hindernisses miteinander koinzidieren, kann der Alarmgeber A₂ aktiviert werden, um dem Fahrer schon im voraus anzuzeigen, daß eine Kollisionsmöglichkeit gegeben ist. Wenn die mittels der Berechnungen auf der Basis der ersten voreingestellten Zeitdauer t_S1 geschätzten Positionen des Subjekt-Fahrzeugs und des Hindernisses miteinander koinzidieren, kann der Alarmgeber A₂ aktiviert werden und ferner gleichzeitig die elektrisch angetriebene Druckerzeugungs einrichtung A₁ zur Erzeugung des Hydraulikdrucks automa tisch in Betrieb gesetzt werden, wodurch die Kollision des Fahrzeugs mit dem Hindernis vermieden wird, zumindest aber Beschädigungen aufgrund einer Kollision gering gehalten werden.

Wenn daher die Kollision durch Lenkoperationen des Fahrers vermieden werden kann, so wird die elektrisch angetriebene Druckerzeugungseinrichtung A₁ nicht betrieben, was zu einer verminderten Häufigkeit von Betätigungen der elektrisch angetriebenen Druckerzeugungseinrichtung A₁ und zu einer verbesserten oder angenehmeren Betriebsabstimmung führt.

Bei der Schätzung der Position des Hindernisses in der Hindernis-Positionsabschätzungseinrichtung 39 wird der Absolutvektor des Hindernisses bereit gestellt. Dies ermöglicht es, zu beurteilen, ob das Hindernis ein bewegtes oder ein stationäres Hindernis ist. Eine derartige Beurteilung ermöglicht eine Anwendung in bezug auf eine genauere Steuerung.

Wie darüber hinaus aus den Gleichungen (1) und (3) zu ersehen ist, wird die voreingestellte Verzögerung α₁ bei der Schätzung der Position des Subjekt-Fahrzeugs herangezogen und die voreingestellte Verzögerung α₂ bei der Schätzung der Position des Hindernisses herangezogen. Bei der Schätzung der Positionen unter Verwendung derartiger Verzögerungen α₁ und α₂ kann eine hohe Schätzgenauigkeit und somit eine hohe Genauigkeit bei der Kollisionsbewertung erzielt werden.

Unter der Bedingung, daß der Fahrer einen niedrigen Vigilanzgrad hat, wird die vierte voreingestellte Zeitdauer t_S4 so eingestellt, daß sie länger als die dritte voreingestellte Zeitdauer t_S3 ist, und wenn die mittels der Berechnungen auf der Basis der vierten voreingestellten Zeitdauer t_S4 abgeschätzten Positionen des Subjekt-Fahrzeugs und des Hindernisses miteinander koinzidieren, wird der Alarmgeber A₂ aktiviert. Wenn die mittels der Berechnungen auf der Basis der länger als die erste voreingestellte Zeitdauer t_S1 eingestellten vorgegebenen Zeitdauer t_S2 geschätzten Positionen des Subjekt-Fahrzeugs und des Hindernisses miteinander koinzidieren, so wird der Alarmgeber A₂ aktiviert, und gleichzeitig wird automatisch die elektrisch angetriebene Druckerzeugungseinrichtung A₁ betrieben. Das heißt, daß unter der Bedingung, daß der Fahrer einen niedrigen Vigilanzgrad hat, die Steuerung des Betriebs der elektrisch angetriebenen Druckerzeugnis einrichtung A₁ und des Alarmgebers A₂ unter Berücksichti gung des Vigilanzgrades bzw. Aufmerksamkeitsgrades des Fahrers realisiert werden kann, indem eine für die Vermei dung der Kollision durch den Betrieb der elektrisch angetriebenen Druckerzeugungseinrichtung A₁ und des Alarmgebers A₂ erforderliche längere Zeit sichergestellt wird, um die Kollision zu vermeiden.

Ferner werden in der Hindernis-Positionsabschätz einrichtung 39 sowohl die Entwicklung bzw. Zuordnung der ermittelten Daten auf den bzw. zu den X- und Y-Koordinaten als auch die Kennzeichnung in bezug auf die Koordinaten ausgeführt, wodurch die Anzahl und die Verteilung von tatsächlichen Hindernissen genau erfaßt werden kann, und die Berechnung der Relativgeschwindigkeit für jede Kenn zeichnung führt zu einer höheren Genauigkeit bezüglich der Schätzung der Positionen der Vielzahl von Hindernissen. Darüber hinaus wird der Betrag oder das Maß an Bewegung für jede Kennzeichnung aus einer Differenz zwischen den Positionen von Schwerpunkten und der Kennzeichnungen abgeleitet, wodurch die Berechnung des Bewegungsausmaßes des Hindernisses vereinfacht wird und zu genauen Ergebnissen führt. Aufgrund der Berechnung des relativen Geschwindigkeitsvektors für lediglich die im wesentlichen oder annähernd übereinstimmenden Daten durch Vergleich der Positionen von Schwerpunkten der letzten vorab geschätzten Daten und der aktuellen Daten ist es möglich, sicherzustellen, daß eine Unempfindlichkeit gegen plötzliche Variationen der ermittelten Daten aufgrund von Rauschen oder dergl. gegeben ist, wodurch eine fehlerhafte Bewertung bzw. fehlerhafte Beurteilung vermieden wird.

Fig. 6 illustriert ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Teile oder Komponenten, die denen des vorher beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind.

Eine elektronische Steuereinheit C′ umfaßt eine Relativpositionsabschätzungseinrichtung 61 sowie eine erste und eine zweite Bewertungseinrichtung 62 und 63. Die elektronische Steuereinheit C′ steuert den Betrieb der elektrisch angetriebenen Druckerzeugungseinrichtung A₁ zur Bereitstellung des Hydraulikdrucks auf der Basis von Signalen von der Entfernungsmeßeinheit 32 und dem Vigilanzgraddetektor 37. Sie steuert ferner den Betrieb des Alarmgebers A₂.

Die Relativpositionsabschätzeinrichtung 61 umfaßt einen Koordinatenentwicklungsteil 50 zur Entwicklung von Positionen von Hindernissen auf den X- und Y-Koordinaten mittels eines Signals von der Entfernungs meßeinheit 32, einen Vorabschätz- und Berechnungsteil 51, einen Komparations- und Berechnungsteil 52 für den Ver gleich von Daten, die zuletzt in dem Vorab- und Berechnungs teil 51 erhalten wurden, mit gegenwärtigen oder aktuellen Daten, die in dem Koordinatenentwicklungsteil 50 ent wickelt worden sind, um die Daten aufzunehmen, die als daßelbe Hindernis betreffend bewertet werden, einen Relativgeschwindigkeitsvektorberechnungsteil 53 zur Berechnung des Relativgeschwindigkeitsvektors der Hindernisse auf der Basis der Daten, die als daßelbe Hindernis betreffend bewertet werden, einen ersten, zweiten, dritten und vierten Berechnungsteil 64, 65, 66 und 67 zur Ermittlung der Relativpositionen von Hindernissen, einen Umschaltteil 68 zur Auswahl eines der Ausgänge bzw. Ausgangssignale von dem ersten und zweiten Berechnungsteil 64 und 65 nach Maßgabe des Ausgangssignals von dem Vigilanzgraddetektor 37 zwecks Abgabe von so selektierten Ausgangssignalen an die erste Bewertungs einrichtung 62 und einen Umschaltteil 69 zur Auswahl eines der Ausgänge bzw. Ausgangssignale von dem dritten und vierten Berechnungsteil 66 und 67 nach Maßgabe des Ausgangs signals von dem Vigilanzgraddetektor 37 und zur Abgabe von so selektierten Ausgangssignalen an die zweite Bewertungs einrichtung 63.

Unter der Annahme, daß zu einem bestimmten Zeitpunkt der Bremsvorgang eingeleitet wird, wird in jedem der Berechnungsteils 64, 65, 66 und 67 zur Ermittlung der Relativpositionen von Hindernissen die Relativposition des Hindernisses nach Ablauf einer von dem Bremsbeginnzeitpunkt an gemessenen voreingestellten Zeitdauer berechnet, indem der in dem Relativgeschwindigkeits vektorberechnungsteil 53 bereitgestellte Relativgeschwindig keitsvektor mit der voreingestellten Zeit multipliziert wird. Mit der Bezeichnung ΔV für die Relativgeschwindig keit t₀, für die von der Detektion bis zur Bereitstellung erforderliche Berechnungszeit, t_S für die voreingestellte Zeit, α₁ für die voreingestellte bzw. angenommene Ver zögerung des Subjekt-Fahrzeugs und α₂ für die vorein gestellte bzw. angenommene Verzögerung des Hindernisses wird der relative Abstand L₃ zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem objektiven Hindernis nach Ablauf der voreingestellten Zeit grundsätzlich gemäß der folgen den Gleichung (4) in jedem der Berechnungsteile 64, 65, 66 und 67 bestimmt.

L₃ = ΔV ·t_S-0.5·{α₁·(t_S-t₀)²-α₂·t_S²} (4)

Eine erste voreingestellte Zeit t_S1 wird in dem ersten Berechnungsteil 64 vorgegeben, und eine zweite vorein gestellte Zeit t_S2 wird in dem zweiten Berechnungsteil 65 eingestellt. Eine dritte voreingestellte Zeit t_S3 wird in dem dritten Berechnungsteil 66 eingestellt und eine vierte voreingestellte Zeit t_S4 wird in dem vierten Berechnungs teil 67 vorgegeben. In dem ersten, zweiten, dritten und vierten Berechnungsteil 64, 65, 66 und 67 wird die Berech nung gemäß der oben angegebenen Gleichung unter Verwendung von jeder der unabhängig voneinander darin vorgegebenen voreingestellten Zeiten t_S1, t_S2, t_S3 und t_S4 ausgeführt. Dies ermöglicht es, die relative Position des Hindernisses nach Ablauf von jeder der Zeiten t_S1, t_S2, t_S3 und t_S4 zu schätzen.

Der Umschaltteil 68 ist so eingestellt, daß ein Ausgangs signal von dem ersten Berechnungsteil 64 an die Bewertungs einrichtung 62 abgegeben wird, wenn das Ausgangssignal von dem Vigilanzgraddetektor 37 L-Pegel aufweist, und daß ein Ausgangssignal von dem zweiten Berechnungsteil 65 an die Bewertungseinrichtung 62 abgegeben werden kann, wenn das Ausgangssignal von dem Vigilanzgraddetektor 37 H-Pegel aufweist. Der Umschaltteil 69 ist so eingestellt, daß ein Ausgangssignal von dem dritten Berechnungsteil 66 an die Bewertungseinrichtung 63 abgegeben werden kann, wenn das Ausgangssignal von dem Vigilanzgraddetektor 37 L-Pegel aufweist, und daß ein Ausgangssignal von dem vierten Berechnungsteil 67 an die Bewertungseinrichtung 63 abge geben werden kann, wenn das Ausgangssignal von dem Vigilanz graddetektor 37 H-Pegel aufweist.

Die Bewertungseinrichtung 62 entscheidet, ob die von dem ersten oder dem zweiten Berechnungsteil 64 oder 65 bereitgestellte relative Position des Hindernisses "0" ist bzw. nicht "0" ist, und erzeugt ein Betätigungssignal entsprechend einem Befehl zur Aktivierung des Alarmgebers A₂, wenn eine derartige relative Position "0" ist. Die Bewertungseinrichtung 63 beurteilt, ob die von dem dritten oder dem vierten Berechnungsteil 66 oder 67 bereitge stellte relative Position des Hindernisses "0" ist bzw. nicht "0" ist, und erzeugt ein Betätigungssignal ent sprechend einem Befehl zur Inbetriebsetzung der elektrisch angetriebenen Druckerzeugungseinrichtung A₁, wenn eine solche relative Position "0" ist.

Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann der Aufbau der elektronischen Steuereinheit C′ im Vergleich mit der des ersten Ausführungsbeispiels vereinfacht werden.

Wenngleich die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben worden sind, so sollte es selbstverständlich sein, daß die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, und zahlreiche untergeordnete Modifikationen bezüglich der Gestaltung können realisiert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Beispielsweise können anstelle jeder der in den Gleichungen (2), (3) und (4) als voreingestellte bzw. angenommene Verzögerungen herangezogenen Verzögerungen α₁ und α₂ eine aktuelle bzw. tatsächliche Verzögerung des Subjekt-Fahrzeugs und eine aktuelle bzw. tatsächliche Verzögerung des Hindernisses herangezogen werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 15 beschrieben.

Zunächst wird auf Fig. 7 Bezug genommen. Der Abstand zwischen dem Automobil oder Fahrzeug und einem Gegenstand (Hindernis) 17, der sich vor dem Fahrzeug befindet, wird mittels einer in dem Fahrzeug angeordneten Entfernungs meßeinheit 101 gemessen. In einer einen Computer umfassen den Bewertungseinheit 102 wird die relative Geschwindig keit zwischen dem Fahrzeug und dem Gegenstand 117 auf der Basis der von der Entfernungsmeßeinheit 101 bereitgestell ten Distanz berechnet, und es wird die Kollisionsbewertung auf der Basis der Relativgeschwindigkeit durchgeführt. Gemäß dem Ergebnis einer solchen Bewertung werden die Betätigungen oder der Betrieb eines Alarmschallgenerators 103, eines Alarmindikators 104 und einer Bremse 105 ge steuert.

Die Entfernungsmeßeinheit 101 umfaßt eine Treiberschaltung 106 zur Erzeugung eines H-Pegel-Treibersignals mit einer gegebenen Zeitdauer für jeden vorgegebenen Zyklus T_c (vgl. Fig. 8). Ein Sende- und Empfangsteil 107 sendet - ansprechend auf den Abfall des von der Treiberschaltung 106 eingegebenen Treibersignals - ein vorgegebenes Impulssignal zu dem Gegenstand 117 und empfängt ein reflektiertes Signal von dem Gegenstand 117. Ein Berechnungsteil 108 berechnet die Distanz von dem Subjekt-Fahrzeug zu dem Gegenstand 117 auf der Basis der Zeitdauer zwischen der Sendung und des Empfangs. Wenn der Sende- und Empfangsteil 107 das reflektierte Signal empfängt, dann erzeugt eine Verzögerungsschaltung 109 ein Triggersignal, das um eine vorbestimmte Zeit T_D gegenüber dem derartigen Empfang des reflektierten Signals verzögert ist. Ein Speicher 110 nimmt das Ergebnis der Berechnung in dem Berechnungsteil 108 auf den Empfang des Triggersignals von der Verzögerungsschaltung 109 hin an und speichert es.

Der Sende- und Empfangsteil 107 umfaßt eine Laserdiode 111 zur Sendung eines Einzelimpulssignals in den Ordnungsbereich mit einem vorbestimmten Ausbreitungswinkel α (vgl. Fig. 8) zu dem Gegenstand 117, und zwar ansprechend auf den Abfall des von der Treiberschaltung 106 eingegebenen Treibersignals. Der Sende- und Empfangsteil 107 umfaßt ferner eine Photodiode 112 zur Erzeugung eines H-Pegel-Empfangssignals auf den Empfang des von dem Gegenstand 117 reflektierten Signals hin.

Der Berechnungsteil 108 enthält ein erstes Zeitschaltglied oder einen ersten Timer 113 zum Starten der Auszählung einer Meßzeit T_S auf das Abfallen eines von der Treiberschaltung 106 ausgegebenen Treibersignals hin und zur Erzeugung eines Rücksetzsignals, wenn die Auszählung der Meßzeit T_S abgeschlossen ist, wobei die Meßzeit T_S kürzer ist als ein Zyklus T_C (vgl. Fig. 8) der Übertragung des Impulssignals. Ein zweiter Timer 114 startet die Zählung ansprechend auf die Sendung des Impulssignals von dem Sende- und Empfangsteil 107, d. h. ansprechend auf das Abfallen des Treibersignals von der Treiberschaltung 106, und wird durch den Empfang des Rücksetzsignals von dem ersten Timer 113 zurückgesetzt. Eine Abstandsberechnungs einrichtung 115 liest die ausgezählte Zeit des zweiten Timers 114 ein, und zwar wann immer das reflektierte Signal während der Zählung des zweiten Zählers 114 von dem Sende- und Empfangsteil 107 empfangen wird, und die Einrichtung 115 berechnet den Abstand von dem Subjekt-Fahrzeug zu dem Gegenstand 117 auf der Basis der eingelesenen Zeit und der Übertragungsdauer des Impulssignals. Eine Markierungs speichereinrichtung 116 verwendet eine unterschiedliche bzw. jeweils andere Markierung, wann immer das reflek tierte Signal während der Zählung des zweiten Timers 114 von dem Sende- und Empfangsteil 107 empfangen wird, und die Einrichtung 116 wird durch das Rücksetzsignal von dem ersten Timer 113 zurückgesetzt.

Der Speicher 110 speichert in einer entsprechenden Beziehung die in der Abstandsberechnungseinrichtung 115 berechnete Distanz und die in der Markierungsspeicher einrichtung 116 gespeicherte Markierung, wann immer das Triggersignal von der Verzögerungsschaltung 109 von ihm empfangen wird. Die in dem Speicher 110 gespeicherten Inhalte werden der Bewertungseinheit 102 zugeführt.

Die Betriebszeitsteuerung von jeder der Komponenten in der Entfernungsmeßeinheit 101 kann beispielsweise wie in Fig. 8 gezeigt, realisiert sein.

Angenommen, ein erster Gegenstand 117₁ (z. B. ein Motorrad) fährt einem Fahrzeug V voraus, das mit der Entfernungs meßeinheit 101 ausgestattet ist, und ein zweiter Gegen stand 117₂ (z. B. ein vierrädriges Fahrzeug) fährt ferner dem ersten Gegenstand 1171 voraus, wobei die Gegenstände 117₁ und 117₂ in dem Ausbreitungswinkel α des Impuls signals von dem Sende- und Empfangsteil 107 liegen. Auf die Bereitstellung des Treibersignals mit dem vorgegebenen Zyklus T_C von der Treiberschaltung 106 (vgl. Fig. 8a) hin, wird das Impulssignal für jeden vorgegebenen Zyklus T_C von der Laserdiode 111 des Sende- und Empfangsteils 107 geliefert (vgl. Fig. 8 (b)). Zusätzlich wird der Zählbetrieb des ersten Timers 113 und der Zählbetrieb des zweiten Timers 114 gestartet (vgl. Fig. 8 (c)). Wenn ein reflektiertes Signal von dem ersten Gegenstand 117₁ dann von der Photodiode 112 des Sende- und Empfangsteils 107 empfangen wird (vgl. Fig. 8 (e)), dann wird die von dem zweiten Timer 114 gezählte, bis dahin abgelaufende Zeit T₁ in die Abstandsberechnungseinrichtung 115 eingelesen (vgl. Fig. 8 (f)), und in der Markierungsspeichereinrichtung 116 wird eine Kennzeichnung für den ersten Gegenstand 117₁ als "L1" verwendet, wobei eine solche Kennzeichnung "L1" darin gespeichert wird (vgl. Fig. 8 (g)).

Wenn ein reflektiertes Signal von dem zweiten Gegenstand 117₂ von der Photodiode 112 empfangen wird (vgl. Fig. 8 (e)), dann wird die von dem zweiten Timer 114 gezählte Zeit T₂ in die Abstandsberechnungseinrichtung 115 eingelesen (vgl. Fig. 8 (f)), und in der Markierungsspeicher einrichtung 116 wird eine Kennzeichnung für den zweiten Gegenstand als "L2" verwendet, wobei eine solche Kenn zeichnung "L2" darin gespeichert wird (vgl. Fig. 8 (g)).

Wenn ferner eine Zeitverzögerung T_D ausgehend von dem Empfang des von dem ersten Gegenstand 117₁ reflektierten Signals bzw. ausgehend von dem Empfang des von dem zweiten Gegenstand 117₂ reflektierten Signals abgelaufen ist, so werden der auf der Basis der gezählten Zeit T₁ berechnete Abstand und die Markierung L₁ wie auch der auf der Basis der gezählten Zeit T₂ berechnete Abstand und die Markierung L₂ in einer entsprechenden Beziehung in dem Speicher 110 gespeichert, und zwar auf die Bereitstellung des Triggersignals von der Verzögerungsschaltung 109 hin, wie dies in Fig. 8 (h) gezeigt ist. In der Entfernungs meßeinheit 101 werden die Abstände zwischen dem Fahrzeug V sowie dem ersten und dem zweiten Gegenstand 117₁ und 117₂ auf der Basis der gezählten Zeiten T₁ und T₂ berechnet, und diese berechneten Abstände werden mit den ihnen zugewiesenen Kennzeichnungen "L1" und "L2" gespeichert.

Wenn die vorgegebene Meßzeit T_S ausgehend von der Sendung des Impulssignals von der Laserdiode 111 abgelaufen ist, wird das Rücksetzsignal von dem ersten Timer 113 geliefert, wie dies in Fig. 8 (d) gezeigt ist. Auf den Empfang eines derartigen Rücksetzsignals hin werden der zweite Timer 114 und die Markierungsspeichereinrichtung 116 zurückgesetzt, wie dies in den Fig. 8 (c) bzw. 8 (g) gezeigt ist. Eine solche Serie von Meßoperationen wird in jedem gegebenen Zyklus T_C wiederholt.

Nachstehend wird zunächst noch einmal auf Fig. 7 Bezug genommen. Detektionswerte, die in einem Steuerwinkel detektor 118, einem Bremsbetriebsdetektor 119, einem Beschleunigungsmaßdetektor 120 und einem Fahrzeuggeschwindig keitsdetektor 121 detektiert werden, werden über eine Fahrzeuginformationsempfangseinheit 122 an die Bewertungs einheit 102 abgegeben.

Der Betrieb des Alarmgenerators 103 und des Alarmindikators 104 wird durch eine Alarmsteuerschaltung 123 gesteuert, und die Betätigung bzw. der Betrieb der Bremse 105 wird durch eine Bremssteuerschaltung 124 gesteuert. Die Bewertungseinheit 102 führt die Bewertung einer Kollision des Subjekt-Fahrzeugs mit dem Gegenstand 117 entsprechend der in den Fig. 9, 10 und 11 dargestell ten Prozedur auf der Basis der in der Entfernungsmeß einheit 101 erhaltenen Gegenstandsdaten und der von der Fahrzeuginformationsempfangseinheit 122 empfangenen Fahrzeuginformationen aus und gibt ein auf dem Ergebnis einer solchen Bewertung basierendes Steuersignal an die Alarmsteuerschaltung 123 und die Bremssteuerschaltung 124 ab.

In einem Schritt S1 gemäß Fig. 9 wird jedes der den Gegenstand betreffenden Gegenstandsdaten von dem Speicher 110 der Entfernungsineßeinheit 101 aufgenommen. In einem zweiten Schritt S2 werden von der Fahrzeuginformations empfangseinheit 122 ein Steuerwinkel, eine Information darüber, ob die Bremse in Betrieb genommen wurde, das Maß der Betätigung eines Gaspedals und eine Fahrzeuggeschwindig keit empfangen.

In einem dritten Schritt S3 wird beurteilt, ob die bei der letzten Beurteilung geschätzten Gegenstandsdaten und die aktuell erhaltenen Gegenstandsdaten in einem vorbestimmten Bereich miteinander koinzidieren. Wenn keine korrespondierenden vorab geschätzten Daten vorliegen, so werden die Gegenstandsdaten, die keine korrespondierenden vorab geschätzten Daten haben, als neue Daten in einem vierten Schritt S4 gespeichert. In einem fünften Schritt S5 werden die gespeicherten Daten dann derart gesetzt, daß sie beim nächsten Mal als vorab geschätzte Daten her an gezogen werden können, um dann zu einem achten Schritt S8 fortzuschreiten.

Wenn in dem dritten Schritt S3 entschieden wird, daß korrespondierende vorab geschätzte Daten vorliegen, so wird eine relative Geschwindigkeit zwischen dem Gegenstand und dem Subjekt-Fahrzeug aus dem letzten Wert und dem aktuellen Wert solcher Gegenstandsdaten in einem sechsten Schritt S6 berechnet. In dem sechsten Schritt S6 wird das Maß der Änderung des Abstands als Resultat aus dem Vergleich des letzten Wertes mit dem aktuellen Wert von derartigen Gegenstandsdaten ermittelt.

In einem nächsten siebten Schritt S7 werden die für das nächste Mal vorab geschätzten Daten auf der Basis der in dem sechsten Schritt S6 erhaltenen Relativgeschwindigkeit berechnet, um dann zu dem achten Schritt S8 fortzuschreiten. In diesem achten Schritt S8 wird beurteilt, ob die Datenverarbeitung in den Schritten S3 und S7 für alle Gegenstandsdaten, die in dem ersten Schritt S1 erhalten wurden, abgeschlossen worden ist. Falls ein Gegenstandsdatum noch nicht verarbeitet worden ist, so erfolgt bezüglich der Datenverarbeitung ein Rückgang zu dem dritten Schritt S3.

Bezüglich der Gegenstandsdaten, die mittels einer darartigen Datenverarbeitung in den Schritten S3 bis S8 für ein von der Photodiode 112 des Sende- und Empfangsteils 107 innerhalb der Meßzeit T_S empfangenes einzelnes reflektiertes Signal oder für jedes Signal eine Vielzahl von reflektierten Signalen gekennzeichnet und berechnet worden sind, wird beurteilt, ob dieselben Daten vorliegen bzw. nicht vorliegen, indem das auf dem vorigem Gegenstandsdatum basierende vorab geschätzte Datum mit einem neu erhaltenen Gegenstandsdatum verglichen wird. Die Relativgeschwindigkeit kann von jeder Kennzeichnung des Maßes der Abstandsänderung des Gegenstandes erhalten werden, der als derselbe Gegenstand bewertet wird.

Nach dem achten Schritt S8 schreitet die Datenverarbeitung zu einem neunten Schritt S9 gemäß Fig. 10 fort, in dem beurteilt wird, ob andere vorab geschätzte Daten vorliegen bzw. nicht vorliegen. Detaillierter beschrieben bedeutet dies, daß beurteilt wird, ob vorab geschätzte Daten vorliegen bzw. nicht vorliegen, die sich von den vorab geschätzten Daten unterscheiden, welche für den Vergleich mit den zu diesem Zeitpunkt im dritten Schritt S3 erhaltenen Gegenstandsdaten herangezogen werden. Falls die Beurteilung positiv ausfällt, schreitet die Datenverarbei tung zu dem zehnten Schritt S10 fort. In dem zehnten Schritt S10 wird entschieden, ob die Anzahl von Vorabschätzungen, bei denen keine entsprechenden Gegenstandsdaten belassen werden wie sie sind, N ist, z. B. kleiner als 3 ist. Falls die Anzahl kleiner als 3 ist, so wird die Datenverarbeitung in einem elften Schritt S11 fortgesetzt, in dem ein vorab geschätztes Datum nach dem nächsten gegebenen Zyklus T_C auf der Basis des vorigen Gegenstandsdatums oder des vorab geschätzten Datums berechnet wird. Detaillierter beschrieben bedeutet dies, daß in dem elften Schritt S11 auf der Basis des Maßes der Änderung des vorigen Gegenstandsdatums (z. B. letztes Mal und diesmal) das vorab geschätzte Datum nach dem nächsten gegebenen Zyklus T_C berechnet wird, indem ein derartiger Betrag der Änderung zu dem aktuell vorab geschätzten Datum addiert wird. Falls die Anzahl der Vorabschätzungen andererseits gleich oder größer als N ist, werden derartige vorab geschätzte Daten in einem zwölften Schritt S12 eliminiert. Aufgrund der auf diese Weise in den Schritten S9 bis S12 realisierten Datenverarbeitung wird ein neues vorab geschätztes Datum berechnet oder eliminiert, und zwar mit Rücksicht aufall die vorab geschätzten Daten, die nicht mit den Gegenstandsdaten korrespondieren, und all die verbleibenden vorab geschätzten Daten werden verarbeitet in den Schritten S9 bis S13 (vgl. Fig. 11).

In dem dreizehnten Schritt S13 wird die Kollisions bewertung auf der Basis von jedem Gegenstandsdatum und der Fahrzeuginformationen durchgeführt. Die Bewertung der Möglichkeit einer Kollision des Subjekt-Fahrzeugs mit dem Gegenstand wird auf der Basis des Abstands und der Relativ geschwindigkeit zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und jedem der Gegenstände, sowie des Steuerwinkels des Subjekt-Fahrzeugs, der Information, ob die Bremse betätigt worden ist bzw. nicht betätigt worden ist, des Maßes der Betäti gung des Gaspedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit ausge führt.

In dem nächsten vierzehnten Schritt S14 werden die Ergebnisse der Kollisionsbewertung in dem dreizehnten Schritt S13 in vier Stufen von einem Stufenpegel 0 bis zum einem Stufenpegel 3 klassifiziert. Der Fall, in dem eine kleine Kollisionswahrscheinlichkeit vorliegt, wird als Pegel 0 klassifiziert. Der Fall, in dem eine Kollisions möglichkeit gegeben ist und folglich die Aufmerksamkeit des Fahrers gefordert ist, ist als Pegel 1 klassifiziert. Der Fall, in dem Möglichkeit einer Kollision in hohem Maße vor liegt und folglich eine Operation zur Vermeidung einer solchen Möglichkeit erforderlich ist, ist als Pegel 2 klassifiziert. Der Fall, in dem die Möglichkeit einer Kollision in extrem hohem Maße vor liegt und folglich die Bremsen betätigt werden sollten, ist als Pegel 3 klassi fiziert.

Nach einer derartigen Klassifikation wird in einem fünfzehnten Schritt S15 beurteilt, ob das Bewertungs ergebnis dem Pegel 0 entspricht bzw. nicht dem Pegel 0 entspricht. Falls das Ergebnis nicht dem Pegel 0 entspricht, wird in dem sechzehnten Schritt S16 festgestellt, ob das Ergebnis dem Pegel 1 entspricht. Falls das Ergebnis nicht dem Pegel 1 entspricht, wird in dem siebzehnten Schritt S17 beurteilt, ob das Ergebnis dem Pegel 2 entspricht. Falls das Ergebnis nicht dem Pegel 2 entspricht, wird entschieden, daß das Ergebnis dem Pegel 3 entspricht, und das Bremssteuersignal wird in dem achtzehnten Schritt S18 bereitgestellt. Wenn andererseits das Ergebnis dem Pegel 1 entspricht, so wird ein Primäralarmsignal in einem neunzehnten Schritt S19 bereitgestellt. Wenn das Ergebnis dem Pegel 2 entspricht, wird ein sekundäres Alarmsignal in einem zwanzigsten Schritt S20 geliefert.

Die Bremssteuerschaltung 124 setzt die Bremsen 105 auf die Bereitstellung des Bremssteuersignals hin in Betrieb. Die Alarmsteuerschaltung 123 betätigt den Alarmindikator 104 auf die Bereitstellung des primären Alarmsignals hin. Der Alarmgeber betreibt den Alarmschallgenerator 103 und den Alarmindikator 104 simultan auf die Bereitstellung des sekundären Alarmsignals hin.

Die Betriebsweise dieses Ausführungsbeispiels wird nachstehend beschrieben. In dem Berechnungsteil 108 der Entfernungsmeßeinheit 101 beginnt der erste Timer 113 mit der Auszählung der gegebenen Meßzeit T_S, und zwar auf die Sendung des Impulssignals von dem Sende- und Empfangsteil 107 hin, und gleichzeitig beginnt der zweite Timer 114 mit der Zählung. Wenn das reflektierte Signal während der Zählung des zweiten Timers 114 von dem Sende- und Empfangsteil 107 empfangen wird, liest die Abstands berechnungseinrichtung 115 die von dem zweiten Timer 114 bei jedem Empfang des reflektierten Signals gezählte Zeit ein und berechnet den Abstand von dem Subjekt-Fahrzeug zu dem Gegenstand auf der Basis der eingelesenen ausgezählten Zeit. Die Markierungsspeichereinrichtung 116 verwendet bei jedem Empfang des reflektierten Signals eine unterschied liche Kennzeichnung und speichert jede der Kennzeichnungen in Korrespondenz mit der ausgezählten Zeit, die in der Abstandsberechnungseinrichtung 115 eingelesen ist. Der zweite Timer 114 und die Markierungsspeichereinrichtung 116 werden darüber hinaus auf das Rücksetzsignal von dem ersten Timer 113 hin mit Ablauf der Meßzeit T_S zurück gesetzt. Wann immer das reflektierte Signal von dem Sende- und Empfangsteil 107 innerhalb der gegebenen Meßzeit T_S empfangen wird, wird der Abstand von dem Subjekt-Fahrzeug zu dem Gegenstand auf der Basis der seit Sendung des Impulssignals abgelaufenen Zeit berechnet und mit einer individuellen Kennzeichnung gespeichert. Dadurch wird sichergestellt, daß die Abstände von dem Subjekt-Fahrzeug zu einer Vielzahl von Gegenständen in Unterscheidung voneinander berechnet werden können.

Darüber hinaus wird das auf der Basis des vorigen Gegenstandsdatums vorab geschätzte Gegenstandsdatum mit dem neu bereitgestellten Gegenstandsdatum verglichen, und es wird für sämtliche Kennzeichnungen beurteilt, ob sie denselben Gegenstandsdaten entsprechen bzw. nicht entsprechen. Das Maß der Abstandsänderung wird von jeder Kennzeichnung durch Vergleich des letzten Datums mit dem aktuellen Datum in bezug auf das Gegenstandsdatum bestimmt, welches als dasselbe Gegenstandsdatum bewertet wird, und ein derartiges Maß der Abstandsänderung wird durch den Zyklus T_C dividiert, um eine relative Geschwindigkeit zu erhalten.

Aus diesem Grunde sind nachstehende Vorteile gegenüber dem Stand der Technik gegeben, bei dem lediglich ein einzelnes Gegenstandsdatum bei der Einzelübertragung des Impuls signals erhalten werden kann.

1. Falls ein Rauschen oder Störungen aufgrund von Reflektionen von der Straßenoberfläche und von Schwebstoffen auf geschlämmtem Schmutz oder dergl. detektiert werden und als Hindernis ein weiteres Fahrzeug dem Subjekt-Fahrzeug vorausfährt, wie es in Fig. 12A gezeigt ist, dann können die Störungen A und B zusammen mit dem vorausfahrenden Fahrzeug detektiert werden, wie es in Fig. 12B gezeigt ist.
Die Erkennung des vorausfahrenden Fahrzeugs und die Unterscheidung des vorausfahrenden Fahrzeugs von den Störungen A und B ermöglicht es, die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug bei Unterscheidung von den Störungen A und B kontinuierlich zu detektieren, wodurch die Ursache von fehlerhaften Operationen eliminiert wird. Es sollte beachtet werden, daß die Störung A nur einmal detektiert wird (vgl. Fig. 12B) und die Relativgeschwindigkeit folglich nicht berechnet wird (vgl. Fig. 12C).
Demgegenüber wird bei dem Stand der Technik eine Streuung bezüglich der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug produziert, wie dies in den Fig. 12D und 12E gezeigt ist, und zwar ungeachtet dessen, daß tatsächlich keine Änderung der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug vorliegt. Daher ist es unmöglich, das Verhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs genau zu erfassen, wodurch fehlerhafte Operationen verursacht werden.
2. Wenn ein weiteres Fahrzeug zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Subjekt-Fahrzeug einschert, wie es in Fig. 13A gezeigt ist, so ist es möglich, das vorausfahrende Fahrzeug und das eingescherte Fahrzeug in Unterscheidung voneinander zu detektieren, wie es in Fig. 13B gezeigt ist. Die relative Geschwindigkeit zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem eingescherten Fahrzeug kann individuell detektiert werden, wie es in Fig. 13C gezeigt ist. Daher ist es möglich, das jeweilige Verhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs und des einscherenden Fahrzeugs genau zu bestimmen, wodurch Ursachen von fehlerhaften Operationen eliminiert werden.
Bei dem Stand der Technik ist die Relativgeschwindig keit demgegenüber gestört, wie dies in den Fig. 13D und 13E gezeigt ist. Folglich kann das jeweilige Verhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs und des einscherenden Fahrzeugs nicht genau bestimmt werden, wodurch fehlerhafte Operationen verursacht werden.
3. Es sei angenommen, daß ein vierrädriges Fahrzeug einem Motorrad vorausfahrt, welches seinerseits dem Subjekt-Fahrzeug vorausfährt, wie dies in Fig. 14A gezeigt ist, wobei eine gefährliche Situation in bezug auf Kollisionen entstehen kann, wenn das Motorrad an dem vorausfahrenden vierrädrigen Fahrzeug vorbeifährt, da letzteres seine Geschwindigkeit vermindert. In diesem Fall werden sowohl das vorausfahrende vierrädrige Fahrzeug als auch das Motorrad detektiert, wie dies in Fig. 14B gezeigt ist. Das vorausfahrende vierrädrige Fahrzeug kann daher stets als Gegenstand bzw. Hindernis ermittelt werden, und zwar ungeachtet des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins des Motorrads.
Bei dem Stand der Technik kann das Vorhandensein des vorausfahrenden vierrädrigen Fahrzeugs dagegen nicht zuverlässig erfaßt werden, bis sich das Motorrad aus seiner Position zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem vorausfahrenden vierrädrigen Fahrzeug entfernt hat, wie dies in Fig. 14C gezeigt ist. Folglich ist es möglich, daß die Bewertung der Möglichkeit einer Kollision zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem vorausfahrenden vierrädrigen Fahrzeug verzögert wird.
4. Wenn das Subjekt-Fahrzeug in einer Kurve fährt und Kurvenreflektoren E₁ bis E₈, etwa in Form von reflektierenden Straßenrandmarkierungen, vorhanden sind, so können jeder der Reflektoren E₁ bis E₈ und ein vorausfahrendes Fahrzeug in Unterscheidung voneinander detektiert werden, wie dies in Fig. 15B gezeigt ist. Das Verhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs kann daher bei Unterscheidung von den Reflektoren E₁ bis E₈ kontinuierlich detektiert werden.
Bei dem Stand der Technik werden die Reflektoren E₁ bis E₈ demgegenüber sequentiell detektiert, wie dies In Fig. 15D und Fig. 15E gezeigt ist. Folglich kann das Verhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs nicht isoliert detektiert werden. Es besteht ferner die Gefahr einer fehlerhaften Operation aufgrund der Streuungen in bezug auf die Relativgeschwindigkeit.

Claims

1. Verfahren zur Schätzung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug und wenigstens einem sich in Front des Fahrzeugs in einem Ortungsbereich gegebener lateraler Ausdehnung befindenden Hindernis, mittels eines an dem Fahrzeug vorgesehenen Entfernungsmessers (32) , der eine Signale in den Ortungsbereich sendende und von einem etwaigen Hindernis reflektierte Signale empfangende Sende- und Empfangseinrichtung aufweist, und einer an dem Fahrzeug vorgesehenen Recheneinrichtung (C; C′), die Entfernungsdaten zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis auf der Basis der Laufzeit der von der Sende- und Empfangseinrichtung (30) zum Hindernis gesandten Signale und nach Reflexion an dem Hindernis von der Sende- und Empfangseinrichtung (30) wieder empfangenen Signale ermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ortungsbereich in zyklisch aufeinanderfolgenden Meßdurchgängen von der Sende- und Empfangseinrichtung (30) in lateraler Richtung abgetastet wird, um gegebenenfalls verschiedene Hindernisse zu orten, wobei die in einem Meßdurchgang erhaltenen und einem jeweili gen Hindernis zugeordneten Entfernungsdaten in Zuordnung zu einem Markierungsdatum in der Recheneinrichtung (C; C′) gespeichert werden,
daß für jedes in einem jeweils vorausgehenden Meßdurchgang geortete Hindernis Entfernungsdaten in bezug auf die Position des Hindernisses in dem folgenden, aktuellen Meßdurchgang auf der Basis von im vorausgehenden Meßdurchgang für das jeweili ge Hindernis ermittelten Daten geschätzt und mit Entfer nungsdaten des aktuellen Meßdurchgangs in der Recheneinrich tung (C; C′) verglichen werden, wobei nach Maßgabe des Vergleichs als gleich angesehenen Hindernissen gleiche Markierungsdaten zugeordnet und in Zuordnung zu den betref fenden Entfernungsdaten des aktuellen Meßdurchgangs in der Recheneinrichtung (C; C′) gespeichert werden,
und daß Änderungen derjenigen Entfernungsdaten, denen in den aufeinanderfolgenden Meßdurchgängen die gleichen Markierungs daten zugeordnet wurden, durch den Zeitabstand der aufeinand erfolgenden Meßdurchgänge dividiert werden, um die Geschwin digkeiten der georteten Hindernisse relativ zu dem Fahrzeug abzuschätzen.

2. Verfahren zur Schätzung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug (V) und wenigstens einem sich in Front des Fahrzeugs in einem Ortungsbereich (α) gegebener lateraler Ausdehnung befindenden Hindernis, mittels eines an dem Fahrzeug vorgesehenen Entfernungsmessers (101), der eine Signale in den Ortungsbereich (α) sendende und von einem etwaigen Hindernis (117₁, 117₂) reflektierte Signale empfan gende Sende- und Empfangseinrichtung (107) aufweist, und einer an dem Fahrzeug vorgesehenen Recheneinrichtung (101, 102), die Entfernungsdaten zwischen dem Fahrzeug (V) und dem Hindernis (117₁, 117₂) auf der Basis der Laufzeit der von der Sende- und Empfangseinrichtung (107) zum Hindernis gesandten Signale und nach Reflexion an dem Hindernis von der Sende- und Empfangseinrichtung (107) wieder empfangenen Signale ermittelt, wobei als Sendesignal der Sende- und Empfangsein richtung (107) ein Impulsfolgesignal (Fig. 8 (b)) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß nach Aussenden eines jeweiligen Impulses des Impuls folgesignals von der Sende- und Empfangseinrichtung (107) zu verschiedenen Zeitpunkten innerhalb eines vorgegebenen Meßzeitintervalls (T_S) empfangene Reflexionsimpulse jeweils separaten Hindernissen (117₁, 117₂) zugeordnet werden, wobei das vorgegebene Meßzeitintervall (T_S) kürzer ist als die Periodendauer (T_C) des Impulsfolgesignals und wobei aus den Laufzeiten (T₁, T₂) der empfangenen Impulse ermittelte Entfernungsdaten der Hindernisse (117₁, 117₂) in Zuordnung zu jeweiligen Markierungsdaten in der Recheneinrichtung (101, 102) gespeichert werden,
daß für jedes in einer jeweils vorausgehenden Periode des Impulsfolgesignals geortete Hindernis (117₁, 117₂) Entfer nungsdaten in bezug auf die Position des Hindernisses (117₁, 117₂) in der folgenden, aktuellen Periode des Impulsfolgesig nals auf der Basis von in der vorausgehenden Periode für das jeweilige Hindernis (117₁, 117₂) ermittelten Daten geschätzt und mit Entfernungsdaten der aktuellen Periode verglichen werden, wobei nach Maßgabe des Vergleichs als gleich angese henen Hindernissen (117₁, 117₂) gleiche Markierungsdaten (L₁, L₂) zugeordnet und in Zuordnung zu den betreffenden Entfer nungsdaten der aktuellen Periode in der Recheneinrichtung (101, 102) gespeichert werden, und daß Änderungen derjenigen Entfernungsdaten, denen in den aufeinanderfolgenden Perioden die gleichen Markierungsdaten (L₁, L₂) zugeordnet wurden, durch die Periodendauer (T_C) des Impulsfolgesignals dividiert werden, um die Geschwindigkeiten der georteten Hindernisse (117₁, 117₂) relativ zu dem Fahrzeug (V) abzuschätzen.