DE19654691A1 - Hinderniswarnsystem für ein Fahrzeug - Google Patents
Hinderniswarnsystem für ein FahrzeugInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hinder
niswarnsystem für ein Fahrzeug, welches ein Hindernis oder
Hindernisse innerhalb einer Zone einer Vorwärtsrichtung er
faßt, die durch einen Winkel in einer Richtung der Breite
eines Systemfahrzeugs definiert ist, welches mit dem System
ausgerüstet ist, und einen Alarm entsprechend dem Ergebnis
der Erfassung ausgibt.
Ein herkömmliches Hinderniswarnsystem für ein Auto ist
derart gestaltet, daß es eine Hinderniserfassungseinrich
tung zum Erfassen einer Entfernung zu einem Hindernis und
eines Winkels bezüglich eines Hindernisses innerhalb eines
Bereiches eines gegebenen Winkels in Richtung der Breite
eines mit dem System ausgerüsteten Systemfahrzeug und eine
Warneinrichtung zum Ausgeben eines Alarms aufweist, wenn
das durch die Hinderniserfassungseinrichtung erfaßte Hin
dernis eine gegebene Warnbedingung erfüllt. Dieser System
typ gibt einen Alarm aus, wenn sich das Systemfahrzeug in
die Nähe eines Hindernisses, beispielsweise ein voraus be
findliches bzw. fahrendes Fahrzeug, bewegt, so daß ein Zu
sammenstoß vermieden werden kann.
Jedoch kann das System dieses Typs einen Fehlalarm be
züglich eines an der Straßenseite befindlichen Gegenstands
während der Verarbeitung ausgeben. Um eine derartige Situa
tion zu vermeiden, wurden verschiedene Arten von Verbesse
rungen überdacht. Beispielsweise offenbart die japanische
veröffentlichte Patentanmeldung Nr. 5-159199 ein System,
welches dann, wenn die Entfernung zu einem Hindernis ent
sprechend den Änderungen des Winkels monoton ansteigt oder
abfällt, das Hindernis als Leitplanke oder Reflektoren an
einem Straßenrand ansieht, so daß kein Alarm erzeugt wird.
Jedoch kann sogar ein derartiges System einen Fehlalarm
in folgendem Fall ausgeben. Wenn beispielsweise wie in Fig.
18 dargestellt ein großes Objekt wie eine Reklametafel 105
an einem Seitenrand einer Straßenkurve 101 zusammen mit Re
flektoren 103 vorhanden ist, steigt die Entfernung zu der
Reklametafel 105 nicht entsprechend den Änderungen des Win
kels monoton an. In diesem Fall verarbeitet das System Da
ten, welche die Reklametafel 105 derart darstellen, als
wenn sich ein stationäres Fahrzeug auf der Straße 101 be
findet.
Obwohl eine derartige Situation durch geeignetes Be
stimmen einer Entfernung (Warnentfernung) zwischen einem
Fahrzeug 107 und einem Hindernis als Warnbedingung bzw.
Warnzustand vermieden werden, ist das Bestimmen schwierig,
da die Entfernung zwischen dem Fahrzeug 107 und der Rekla
metafel 5 sich entsprechend den Änderungen in einer Kurve
(Kurvenzustand) ändert. Wenn die Warnentfernung zu kurz be
stimmt worden ist, kann das System in dem Fall spät einen
Alarm ausgeben, bei welchem sich ein tatsächliches Hinder
nis auf der Straße 101 befindet. Da kein Warnsystem nach
dem Stand der Technik Kurvenzustände einer Straße beim Aus
geben eines Alarms in Betracht zieht, kann das Auftreten
eines Fehlalarms nicht hinreichend gesteuert bzw. kontrol
liert werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein
Hinderniswarnsystem für ein Fahrzeug bereitzustellen, wel
ches geeignet ist, einen Alarm genau entsprechend dem Kur
venzustand einer Straße sogar dann auszugeben, wenn sich
das Fahrzeug auf einer Straßenkurve bewegt.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des
Anspruchs 1. Entsprechend einem ersten Aspekt der vorlie
genden Erfindung ist ein Hinderniswarnsystem für ein Fahr
zeug entsprechend Fig. 19 vorgesehen, welches eine Hinder
niserfassungseinrichtung zum Erfassen der Entfernung zu ei
nem Hindernis und eines Winkels bezüglich eines Hindernis
ses innerhalb eines Bereichs eines gegebenen Winkels in
Richtung der Breite des Fahrzeugs und eine Warneinrichtung
zum Ausgeben eines Alarms enthält, wenn das erfaßte Hinder
nis eine gegebene Warnbedingung erfüllt, wobei das Hinder
niswarnsystem folgende Komponenten enthält: eine Leitplan
kenerfassungseinrichtung für den Fall, daß das von der Hin
derniserfassungseinrichtung erfaßte Hindernis sich entlang
der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, welche das
Hindernis als Leitplanke auf der Grundlage der Entfernung
zu dem Hindernis und des Winkels des Hindernisses, welches
von der Hinderniserfassungseinrichtung erfaßt worden ist;
eine Kurvenzustandserfassungseinrichtung zum Erfassen des
Kurvenzustands einer Straße auf der Grundlage der Position
der Leitplanke, welche von der Leitplankenerfassungsein
richtung erfaßt worden ist; und eine Warnzustandskorrektur
einrichtung zum Korrigieren des Warnzustands bzw. der Warn
bedingung auf der Grundlage des von der Kurvenzustandser
fassungseinrichtung erfaßten Kurvenzustands der Straße.
Entsprechend dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfin
dung erkennt dann, wenn das von der Hinderniserfassungsein
richtung erfaßte Hindernis sich entlang der Vorwärtsrich
tung des Fahrzeugs erstreckt, die Leitplankenerfassungsein
richtung das Hindernis als Leitplanke auf der Grundlage der
Entfernung zu dem Hindernis und des Winkels des Hindernis
ses, welches von der Hinderniserfassungseinrichtung erfaßt
worden ist, da das größte Objekt bzw. der größte Teil des
Objekts, welches sich entlang der Vorwärtsrichtung des
Fahrzeugs erstreckt, eine Leitplanke ist. Des weiteren er
faßt die Kurvenzustandserfassungseinrichtung den Kurvenzu
stand der Straße auf der Grundlage der Position der von der
Leitplankenerfassungseinrichtung erfaßten Leitplanke. Bei
spielsweise zeigt die Leitplanke, welche unmittelbar vor
dem Fahrzeug befindlich ist, an, daß das Fahrzeug in einen
scharfen Kurvenabschnitt der Straße eingetreten ist, wohin
gegen die Leitplanke, die in Richtung der Breite in einer
Entfernung weg von dem Fahrzeug vorhanden ist, anzeigt, daß
sich die Straße in einem Zustand ähnlich einer geraden
Straße befindet.
Somit erfaßt die Kurvenzustandserfassungseinrichtung
genau den Kurvenzustand der Straße. Folglich korrigiert die
Warnzustandskorrektureinrichtung den Warnzustand bzw. die
Warnbedingung auf der Grundlage des Kurvenzustands der
Straße, welcher von der Kurvenzustandserfassungseinrichtung
erfaßt worden ist, so daß die Warneinrichtung einen Alarm
auf der Grundlage der korrigierten Warnbedingung ausgibt,
wodurch ein Alarm genau entsprechend dem Kurvenzustand der
Straße sogar dann ausgegeben wird, wenn das Fahrzeug in ei
ne Straßenkurve eingefahren ist. Da die Leitplankenerfas
sungseinrichtung und die Kurvenzustandserfassungseinrich
tung den Kurvenzustand auf der Grundlage der Entfernung zu
dem Hindernis und des Winkels des Hindernisses erfassen,
werden Mittel zum Erfassen eines Steuerwinkels oder der
gleichen für dieses System nicht benötigt, wodurch die Sy
stemstruktur vereinfacht wird.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung gründet
sich auf dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung und
sieht ein Hinderniswarnsystem vor, welches des weiteren ei
ne Kurvenradiusberechnungseinrichtung zum Berechnen eines
Kurvenradius von dem Pfad oder dem Ort des stationären Ob
jekts enthält, welches von der Hinderniserfassungseinrich
tung erfaßt worden ist, wobei die Kurvenzustandserfassungs
einrichtung den Kurvenzustand auf der Grundlage sowohl der
Position der Leitplanke als auch des von Kurvenradiusbe
rechnungseinrichtung berechneten Kurvenradius erfaßt.
Entsprechend dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfin
dung ist die Warnbedingungskorrektureinrichtung geeignet,
einen Alarm auf der Grundlage der durch den Kurvenradius
korrigierten Warnbedingung auszugeben. Daher kann das Hin
derniswarnsystem entsprechend dem zweite;n Aspekt der vor
liegenden Erfindung einen Alarm genauer als das System ent
sprechend dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung aus
geben. Des weiteren ist dieses Hinderniswarnsystem geeig
net, den Kurvenradius aus dem Pfad oder Ort des stationären
Objekts wie einem Reflektor zu berechnen, so daß ein Alarm
entsprechend dem Kurvenzustand sogar dann erzeugt werden
kann, wenn lediglich ein Reflektor oder Reflektoren am
Straßenrand ohne Leitplanke angeordnet sind.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung gründet
sich auf den ersten oder zweiten Aspekt der vorliegenden
Erfindung und sieht ein Hinderniswarnsystem vor, bei wel
chem die Kurvenzustandserfassungseinrichtung den Kurvenzus
tand auf der Grundlage sowohl der Position der Leitplanke
als auch darüber erfaßt, ob die Anzahl von durch die Hin
derniserfassungseinrichtung erfaßten Hindernissen eine ge
gebene Zahl überschreitet oder nicht.
Im allgemeinen gibt es eine bestimmte obere Grenze der
Anzahl von Hindernis sen wie einem voraus befindlichen Fahr
zeug, so daß dann, wenn die Anzahl der erfaßten Hindernisse
den gegebenen Wert überschreitet, die erfaßten Hindernisse
eine Menge von an der Straßenseite befindlichen Gegenstän
den (beispielsweise Reflektoren an dem Straßenrand) enthal
ten können. Es wird daher der Fall berücksichtigt, bei wel
chem die Straße eine Kurve aufweist. Aus diesem Grund er
faßt das Hinderniswarnsystem entsprechend dem dritten
Aspekt der vorliegenden Erfindung den Kurvenzustand auf der
Grundlage sowohl der Position der Leitplanke als auch der
Frage, ob die Anzahl von erfaßten Hindernissen den gegebe
nen Wert überschreitet.
Das Hinderniswarnsystem entsprechend dem dritten Aspekt
der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine genauere Erfas
sung des Kurvenzustands und daher eine genauere Erzeugung
eines Alarms als das System entsprechend dem ersten oder
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Des weiteren
kann dieses Hinderniswarnsystem einen Alarm entsprechend
dem Kurvenzustand ähnlich wie das System entsprechend dem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung sogar dann aus ge
ben, wenn lediglich ein Reflektor oder Reflektoren an dem
Straßenrand ohne eine Leitplanke angeordnet sind.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung gründet
sich auf einen des ersten bis dritten Aspekts der vorlie
genden Erfindung und sieht ein Hinderniswarnsystem vor,
welches des weiteren eine Beschleunigungsberechnungsein
richtung zum Berechnen der relativen Beschleunigung zwi
schen dem Fahrzeug und dem von der Hinderniserfassungsein
richtung erfaßten Hindernis und eine Einrichtung zum Erfas
sen eines fehlerhaft erkannten Objekts zum Identifizieren
des Hindernisses als fehlerhaft erkanntes Objekt aufweist,
wenn die von der Beschleunigungsberechnungseinrichtung be
reitgestellte relative Beschleunigung des Hindernisses sich
außerhalb eines gegebenen Bereichs befindet, wobei die Kur
venzustandserfassungseinrichtung den Kurvenzustand auf der
Grundlage sowohl der Position der Leitplanke als auch der
Frage erfaßt, ob das fehlerhaft erkannte Objekt in einer
vor dem Gegenstands- bzw. Systemfahrzeug definierten gege
benen Erfassungszone erfaßt wird oder nicht.
In dem Fall, bei welchem eine Mehrzahl von Objekte wie
Reflektoren aufeinanderfolgend von der Hinderniserfassungs
einrichtung erfaßt werden, sind die Reflektoren an dem
Straßenrand in einem gleichen Abstand zueinander angeord
net, wobei jeder der Reflektoren fehlerhaft erkannt werden
kann, als ob er ein Hindernis wäre. In diesem Fall bewegt
sich das Hindernis (das fehlerhaft erkannte Objekt), wel
ches fehlerhaft als Hindernis erkannt worden ist, willkür
lich, so daß die relative Beschleunigung davon nicht inner
halb eines Bereiches liegen kann, in welchem die relative
Beschleunigung eines Objekts wie eines voraus befindlichen
Fahrzeugs liegen kann. Dementsprechend erfaßt die Einrich
tung zum Erfassen des fehlerhaft erkannten Objekts ein der
artiges Hindernis und identifiziert es als fehlerhaft er
kanntes Objekt, da das Hindernis eine relative Beschleuni
gung aufweist, welche außerhalb des obigen Bereiches liegt.
In dem Fall, bei welchem das fehlerhaft erkannte Objekt
in der gegebenen Zone in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs er
kannt wird, wird berücksichtigt bzw. angenommen, daß die
Straße eine scharfe Kurve aufweist. Darum erfaßt das Hin
derniswarnsystem entsprechend dem vierten Aspekt der vor
liegenden Erfindung den Kurvenzustand auf der Grundlage so
wohl der Position der Leitplanke als auch der Frage, ob das
fehlerhaft erfaßte Objekt in der gegebenen Erfassungszone
in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs erfaßt wird oder nicht.
Das Hinderniswarnsystem entsprechend dem vierten Aspekt der
vorliegenden Erfindung ermöglicht eine noch genauere Erfas
sung des Kurvenzustands und erzeugt daher noch genauer den
Alarm als das System entsprechend einem des ersten bis
dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung. Des weiteren
kann dieses Hinderniswarnsystem einen Alarm im Ansprechen
auf den Kurvenzustand ähnlich wie das System entsprechend
dem zweiten und dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung
sogar dann ausgeben, wenn lediglich ein Reflektor oder Re
flektoren an dem Straßenrand ohne Leitplanke angeordnet
sind.
Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Be
schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Struktur
eines Fahrzeugssteuersystems darstellt, auf welche die vor
liegende Erfindung gerichtet ist;
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm eines Teils einer Hinder
niswarnoperation des Fahrzeugsteuersystems;
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm, welches den übrigen Teil
der Hinderniswarnoperation des Fahrzeugsteuerstystems dar
stellt;
Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm, welches ein Programm zur
Erkennung eines voraus befindlichen Fahrzeugs entsprechend
Fig. 2 darstellt;
Fig. 5A und 5B zeigen Diagramme, welche die Bildung
von Liniensegmenten des Programms zur Erkennung des voraus
befindlichen Fahrzeugs erklären;
Fig. 6 zeigt ein Diagramm, welches die Definition von
entsprechenden Liniensegmenten bei dem Programm zur Erken
nung des voraus befindlichen Hindernisses erklärt;
Fig. 7A und 7B zeigen Diagramme, welche die Wahl der
entsprechenden Liniensegmente bei dem Programm zur Erken
nung des voraus befindlichen Hindernisses erklären;
Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm, welches ein Datenaktua
lisierungsprogramm zum Aktualisieren von Objektlabeldaten
bei dem Programm zur Erkennung des voraus befindlichen Hin
dernisses darstellt;
Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm, welches ein Fehlererken
nungsbeurteilungsprogramm bei dem Programm zur Erkennung
des voraus befindlichen Hindernisses darstellt;
Fig. 10A und 10B zeigen Graphen, welche erklären,
wie die Fehlererkennung bei dem Fehlererkennungsbeurtei
lungsprogramm beurteilt wird;
Fig. 11 zeigt ein Diagramm, welches die Berechnung ei
nes Kurvenradius einer Straße bei der Hinderniswarnoperati
on erklärt;
Fig. 12 zeigt ein Diagramm, welches die Wahl von bei
der Berechnung des Kurvenradius zu verwendenden Punkten er
klärt;
Fig. 13 zeigt ein Diagramm, welches die Ausnahme bei
der Berechnung des Kurvenradius erklärt;
Fig. 14 zeigt eine Veranschaulichung, welche ein Bei
spiel der Beurteilung einer scharfen Kurve bei der Hinder
niswarnoperation erklärt;
Fig. 15 zeigt ein Diagramm, welches das Bestimmen eines
Warnbereiches bei der Hinderniswarnoperation erklärt;
Fig. 16A, 16B und 16C zeigen Graphen, welche jeweils
die Beziehung zwischen einer Konstanten zum Berechnen einer
Warnentfernung bezüglich des sich bewegenden Objekts und
einer Warnempfindlichkeit darstellt;
Fig. 17A und 17B zeigen Graphen, welche jeweils die
Beziehung zwischen einer Konstante zum Berechnen einer
Warnentfernung bezüglich eines stationären Objekts und eine
Warnempfindlichkeit darstellt;
Fig. 18 zeigt eine Veranschaulichung, welche ein Bei
spiel einer bei einer Vorrichtung nach dem Stand der Tech
nik auftretenden Schwierigkeit erklärt; und
Fig. 19 zeigt ein Blockdiagramm einer beispielhaften
Struktur der vorliegenden Erfindung.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren eine
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine Struktur eines
Fahrzeugsteuersystems 1 darstellt, auf welches die vorlie
gende Erfindung angewandt wird. Das Fahrzeugsteuersystem 1
enthält eine Entfernungs/Winkelmeßvorrichtung 3, welche als
Hinderniserfassungseinrichtung dient. Das Fahrzeugssteuer
system 1 führt eines oder beide Verfahren im Ansprechen auf
eine Bestimmungsposition eines nicht dargestellten Be
triebsartschalters durch, wobei das eine Verfahren ein Kol
lisionsvermeidungsverfahren ist, bei welchem das Fahrzeug
steuersystem 1 ein vor einem Gegenstandsfahrzeug bzw. Sys
temfahrzeug (subject vehicle) befindliches Fahrzeug unter
Verwendung der Entfernungs/Winkelmeßvorrichtung 3 erfaßt
und einen Alarmton erzeugt, wenn sich das voraus befindli
che Fahrzeug in einen gegebenen Warnbereich in Vorwärts
richtung des Gegenstandsfahrzeugs begibt, und das andere
Verfahren ein Bewegungssteuerverfahren ist, bei welchem das
Fahrzeugssteuersystem 1 die Geschwindigkeit des Gegen
standsfahrzeugs steuert, um die Entfernung zwischen dem
voraus befindlichen Fahrzeug und dem Gegenstandsfahrzeug
auf einen vorbestimmten Wert zu halten.
Wie in Fig. 1 dargestellt wird ein von der Entfer
nungs/Winkelmeßvorrichtung 3 ausgegebenes Erfassungssignal
einer elektronischen Steuerschaltung 5 eingespeist. Wie
später beschrieben erkennt die elektronische Steuerschal
tung 5 ein vor einem Gegenstandsfahrzeug befindliches Fahr
zeug im Ansprechen auf das von der Entfer
nungs/Winkelmeßvorrichtung 3 ausgegebene Erfassungssignal.
Des weiteren gibt die elektronische Steuerschaltung 5 ein
Ansteuerungssignal einem Entfernungsindikator 7 aus, so daß
eine Zwischenfahrzeugsentfernung zwischen dem Gegenstands
fahrzeug und dem voraus befindlichen Fahrzeug angezeigt
wird. In dem Fall, bei welchem das Kollisionsvermeidungs
verfahren ausgewählt wird, gibt die elektronische Steuer
schaltung 5 dann, wenn sich das voraus befindliche Fahrzeug
in die Warnentfernung wie später beschrieben begibt, ein
Ansteuerungssignal einem Alarmtongenerator 9 aus, welcher
als Warneinrichtung dient, so daß ein Alarmton von dem
Alarmtongenerator 9 erzeugt wird. Eine Alarmlautstärkebe
stimmungsvorrichtung 11 und eine Alarmempfindlichkeitsbe
stimmungsvorrichtung 13 sind mit der elektronischen Steuer
schaltung 5 derart verbunden, daß die Alarmlautstärke und
die Alarmempfindlichkeit von der elektronischen Steuer
schaltung 5 eingestellt werden.
Während der Ausführung des Bewegungssteuerverfahrens
dient die elektronische Steuerschaltung 5 dazu, die Ge
schwindigkeit des Gegenstandsfahrzeugs einzustellen. An
diesem Ende gibt die elektronische Steuerschaltung 5 An
steuerungssignale einer Drosselklappenansteuerungsvor
richtung 15 zum Betätigen eines Drosselklappenventils, ei
ner Bremsansteuerungsvorrichtung 17 zum Betätigen einer
Bremse bzw. einem Automatikübertragungskontroller 19 zum
Einstellen einer automatischen Übertragung aus. Die elek
tronische Steuerschaltung 5 ist ebenfalls mit einem Fahr
zeuggeschwindigkeitssensor 21 zum Ausgeben eines Signals,
welches die Geschwindigkeit des Gegenstandsfahrzeugs dar
stellt, einem Bremsschalter 23 zum Ausgeben eines Signals,
welches den Betriebszustand der Bremse darstellt, und einem
Drosselklappenpositionssensor 25 zum Ausgeben eines Si
gnals, welches den Öffnungsgrad des Drosselklappenventils
darstellt, verbunden. Die elektronische Steuerschaltung 5
empfängt somit Daten, welche zur Ausführung des Kollisions
vermeidungsverfahrens und des Bewegungssteuerverfahrens be
nötigt werden, von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 21,
dem Bremsschalter 23 und dem Drosselklappenpositionssensor
25. Des weiteren ist die elektronische Schaltung 5 mit ei
nem Leistungsversorgungsschalter 27 und einem Sensorabnor
mitätsindikator 29 verbunden. Der Leistungsversorgungs
schalter 23 dient zur Zufuhr von elektrischer Leistung von
einer nicht dargestellten Leistungsversorgungsschaltung der
elektronischen Steuerschaltung 5 im Ansprechen auf den Be
trieb eines Schlüsselschalters. Der Sensorabnormitätsindi
kator 29 dient dazu, das Auftreten einer Sensorabnormität
der Sensoren 21 bis 25 im Ansprechen eines von der elektro
nischen Steuerschaltung 5 ausgegebenen Ansteuerungssignals
anzuzeigen.
Die Entfernungs/Winkelmeßvorrichtung 3 enthält einen
Sende/Empfangsabschnitt 31 und einen Entfer
nungs/Winkelberechnungsabschnitt 33. Der
Sende/Empfangsabschnitt 31 emittiert Pulse eines Laser
lichtstrahls unter einem jeweils gegebenen Winkel, bei
spielsweise 0,50, um einen gegebenen Winkelbereich in Vor
wärtsrichtung des Gegenstandsfahrzeugs abzutasten, und er
faßt einen von einem vor dem Gegenstandsfahrzeug befindli
chen Objekt reflektierten Lichtstrahl. Der Entfer
nungs/Winkelberechnungsabschnitt 33 berechnet die Entfer
nung zu dem voraus befindlichen Objekt und den Winkel (die
Richtung) des vor dem Gegenstandsfahrzeug befindlichen Ob
jekts auf der Grundlage der Zeitdauer des Aussendens des
Laserlichtstrahls von dem Sende/Empfangsabschnitt 31 bis
zur Aufnahme des reflektierten Lichtstrahls. Eine derartige
Entfernungs/Winkelmeßvorrichtung ist dem Fachmann bekannt,
und es wird eine diesbezügliche detaillierte Beschreibung
ausgelassen. Die Entfernungs/Winkelmeßvorrichtung 3 kann
eine elektrische Welle wie eine Mikrowelle (microwave) oder
eine Ultraschallwelle anstelle von Laserlicht verwenden.
Des weiteren kann die Entfernungs/Winkelmeßvorrichtung 3
ein Monopulssystem anstelle des Abtastsystems verwenden,
bei welchem der Sende/Empfangsabschnitt 31 zwei oder mehr
Empfänger aufweist und der Entfer
nungs/Winkelberechnungsabschnitt 33 eine Entfernung zu ei
nem Hindernis und einen Winkel des Hindernisses vor dem Ge
genstandsfahrzeug auf der Grundlage von Differenzen der
Stärke und Phase (Zeit zwischen den empfangenen Signalen)
berechnet.
Nach der Berechnung der Entfernung zu dem Hindernis und
des Winkels des Hindernisses gibt der Entfer
nungs/Winkelberechnungsabschnitt 33 die Ergebnisse der Be
rechnung (hiernach als eindimensionale Entfernungsdaten be
zeichnet) der elektronischen Steuerschaltung 5 ein. Während
der Ausführung des Kollisionsvermeidungsverfahrens gibt die
elektronische Steuerschaltung 5 einen Alarm im Ansprechen
auf den Eingang der eindimensionale Entfernungsdaten auf
die folgende Weise aus. Fig. 2 und 3 zeigen ein Flußdia
gramm der Hauptprogramme eines von der elektronischen Steu
erschaltung 5 ausgeführten Hinderniswarnprogramms. Die
elektronische Steuerschaltung 5 wiederholt das Programm je
de 128 ms.
Wie in Fig. 2 dargestellt besitzt das Programm einen
ersten Schritt 101. Im Schritt 101 werden die eindimensio
nalen Entfernungsdaten von dem Entfer
nungs/Winkelberechnungsabschnitt 33 empfangen und die emp
fangenen Daten auf eine gegebene Weise zum Erkennen oder
Bestimmen der Position des Hindernisses in orthogonale Koor
dinaten umgewandelt. Da die Entfer
nungs/Winkelmeßvorrichtung 3 Pulse von Laserlichtstrahlen
unter einem gegebenen Winkel von beispielsweise 0,50 emit
tiert, um einen gegebenen Winkelbereich abzutasten, wird
ein Hindernis oder werden Hindernisse als diskrete Punkte
erkannt, welche durch Punkte P1 bis P6 entsprechend Fig. 5A
beispielhaft dargestellt sind. In einem dem Schritt 101
folgenden Schritt 102 wird ein Programm zur Erkennung eines
voraus befindlichen Hindernisses vor dem Gegenstandsfahr
zeug als Objektlabel ausgeführt.
Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm, welches Details des Pro
gramms zur Erkennung des voraus befindlichen Hindernisses
entsprechend dem Schritt 102 darstellt. In diesem Programm
werden in einem ersten Schritt 103 benachbarte Punkte unter
den in dem Schritt 101 bereitgestellten Punkten zusammenge
faßt, und es wird jeder Satz benachbarter Punkte als Lini
ensegment erkannt, dessen Länge sich lediglich entlang der
Richtung der Breite des Gegenstandsfahrzeugs erstreckt.
Die "benachbarten" Punkte zur Bildung eines Linienseg
ments werden im allgemeinen auf der Grundlage von gegebenen
Bedingungen definiert. Bei dem Fahrzeugsteuersystem 1 sind
Punkte, welche voneinander durch ein gegebenes Winkelinter
vall entlang der Richtung der X-Achse (die Richtung der
Breite des Gegenstandsfahrzeugs) getrennt sind, welches
gleich oder kleiner als das Emissionsintervall des Laser
lichtstrahls ist und durch einen gegebenen Abstand entlang
der Richtung der Y-Achse (die Longitudinalrichtung des Ge
genstandsfahrzeugs) kleiner als 0,3 m getrennt sind, als
benachbarte Punkte definiert. In dem durch Fig. 5A darge
stellten Beispiel sind die Punkte P1 und P2 voneinander um
ein Winkelintervall ΔX12 entlang der Richtung der X-Achse
gleich oder kleiner als das Emissionsintervall des Laser
lichtstrahls und durch eine Entfernung ΔY12 entlang der
Richtung der Y-Achse kleiner als 3,0 m voneinander ge
trennt. Daher werden in dem Schritt 103 die Punkte P1 und
P2 in einen Satz benachbarter Punkte zusammengefaßt. Ande
rerseits sind die Punkte P3 und P4 voneinander um eine Ent
fernung ΔY34 entlang der Richtung der Y-Achse von mehr als
3,0 m getrennt, so daß in dem Schritt 103 die Punkte P3 und
P4 nicht zu einem Satz benachbarter Punkte zusammengefaßt
werden. In dem durch Fig. 5B dargestellten Beispiel werden
in dem Schritt 103 somit Sätze zusammengefaßter Punkte
(Punkte P1 bis P3 und Punkte 4 bis 6) als Liniensegmente S1
und S2 erkannt, welche Breiten W1 bzw. W2 besitzen, (d. h.
Längen entlang der Richtung der Breite des Gegenstandsfahr
zeugs). Mit anderen Worten, die Breite bezeichnet eine Ent
fernung zwischen dem linksseitigen Endpunkt und dem rechts
seitigen Endpunkt jedes Liniensegments. In diesem Fall be
sitzt jeder Punkt eine durch das Emissionsintervall des La
serlichtstrahls definierte Breite. Die Y-Position jedes Li
niensegmentes S1 und S2 ist auf die Mitte der Y-Positionen
der Punkte P1, P2 und P3 oder der Punkte P4, P5 und P6 be
stimmt. Die elektronische Steuerschaltung 5 definiert jedes
der Liniensegmente S1 und S2 durch Parameter, welche ihre
Mittenposition (X1, Y1) oder (X2, Y2) und ihre Breiten W1
oder W2 enthalten. Derart definierte Liniensegmente werden
für Berechnungen wie später beschrieben verwendet.
In dem Fall, bei welchem ein zusammenfaßbarer Punkte
satz über eine Länge von 6m oder mehr entlang der Richtung
der Y-Achse vorhanden ist, wird in dem Schritt 103 dieser
als Liniensegment erkannt. In einem Schritt 104, welcher
dem Schritt 103 folgt, wird ein derartiger Punktesatz als
Leitplanke erkannt, und es werden als Leitplankendaten die
Koordinaten des linkseitigen Punkts, die Koordinaten des
rechtsseitigen Punkts und die Koordinaten des Mittenpunkts
zwischen dem linken Ende und dem rechten Ende gespeichert
(hiernach als Mittenkoordinaten oder Mittenposition der
Leitplankendaten bezeichnet).
In einem Schritt 105, welcher dem Schritt 104 folgt,
wird eine Variable "i" auf 1 gesetzt. Nach dem Schritt 105
begibt sich das Programm zu einem Schritt 107. In dem
Schritt 107 wird bestimmt, ob ein Objektlabel Bi vorhanden
ist oder nicht, wobei "i" eine natürliche Zahl bezeichnet.
Wie später erläutert entspricht das Objektlabel Bi einem
Modell eines Hindernisses, welches für einen Satz von Lini
ensegmenten gebildet wird. Da das Objektlabel Bi nicht zum
ersten Mal erzeugt wird, wird in dem Schritt 107 bestimmt,
daß das Objektlabel Bi nicht vorhanden ist. Nach dem
Schritt 107 begibt sich das Programm zu einem Schritt 111.
Im Schritt 111 wird bestimmt, ob wenigstens ein Linienseg
ment vorhanden ist, welchem noch kein Objektlabel Bi gege
ben worden ist. Wie oben beschrieben ist kein Objektlabel
zum ersten Mal erzeugt worden. Während des ersten Pro
grammausführungszyklus sind dann, während im Schritt 103
ein Liniensegment oder Liniensegmente erkannt werden, ent
sprechende Objektlabel Bi derartigen Liniensegmenten zu dem
Zeitpunkt der Ausführung des Schrittes 111 nicht gegeben.
In diesem Fall begibt sich das Programm von dem Schritt 111
zu dem Schritt 113.
Im Schritt 113 werden neue Objektlabel Bj (j = 1, 2, . . . )
den jeweiligen Liniensegmenten in der Reihenfolge von dem
nächsten Liniensegment bezüglich des Gegenstandsfahrzeugs
erzeugt. Nach dem Erzeugen aller Objektlabel in dem Schritt
113 endet der derzeitige Ausführungszyklus dieses Pro
gramms, und das Programm kehrt zum Hauptprogramm zurück.
Jedes Objektlabel Bj weist die folgenden Datenstücke
auf: ein Datenstück, welches die derzeitigen Koordinaten
(X, Y) der Mitte des entsprechenden Liniensegments dars
tellt, ein Datenstück, welches die Breite des entsprechen
den Liniensegments darstellt, ein Datenstück, welches die
Geschwindigkeit VX des entsprechenden Liniensegments rela
tiv zu dem Gegenstandsfahrzeug entlang der Richtung der X-
Achse darstellt, ein Datenstück, welches die Geschwindig
keit VY des entsprechenden Liniensegments relativ zu dem
Gegenstandsfahrzeug entlang der Richtung der Y-Achse dar
stellt, Datenstücke, welche die 16 vorherigen Koordinaten
(X, Y) der Mitte des entsprechenden Datensegmentes darstel
len, und ein Datenstück, welches ein Zustandsflag Fj dar
stellt. Während der Erzeugung jedes Objektlabels Bj durch
den Schritt 113 werden diese Datenstücke wie folgt be
stimmt. Die derzeitigen Mittenkoordinaten (X, Y) und die
Breite W werden direkt als Position der Mitte und Breite
eines entsprechenden Liniensegments verwendet. Die anderen
Datenstücke werden wie folgt bestimmt. Die relative Ge
schwindigkeit VX wird auf 0 festgesetzt. Die relative Ge
schwindigkeit VY wird auf eine Geschwindigkeit gesetzt,
welche die Geschwindigkeit des Gegenstandsfahrzeugs mit -
1/2 multipliziert. Die Datenstücke, welche die 16 vorherge
henden Mittenkoordinaten (X, Y) darstellen, werden frei
oder besetzt. Das Zustandsflag Fj wird auf "0" gesetzt. Das
Zustandsflag Fj zeigt den derzeitigen unentschiedenen Zus
tand, einen Erkennungszustand und einen Extrapolationszus
tand des entsprechenden Objektlabels Bj an. Das Zustands
flag Fj wird auf "0", "1" oder auf "2" entsprechend dem Zus
tand gesetzt. Während der Erzeugung jedes Objektlabels Bj
wird das Zustandsflag Fj auf "0" gesetzt, was anzeigt, daß
sich das Objektlabel Bj in dem unentschiedenen Zustand be
findet. Die Definition jedes Zustands wird später be
schrieben.
In dem Fall, bei welchem in dem Schritt 107 bestimmt
wird, daß wenigstens ein Objektlabel Bi vorhanden ist, d. h.
in dem Fall, bei welchem in dem Schritt 107 die Antwort JA
erlangt wird, begibt sich das Programm zu einem Schritt
121. Im Schritt 121 wird ein Liniensegment entsprechend dem
Objektlabel Bi erfaßt. Die Definition eines Liniensegmentes
entsprechend dem Objektlabel Bi wird unten beschrieben. Es
wird angenommen, daß wie in Fig. 6 dargestellt die durch
das Objektlabel Bi dargestellte Position sich von der vor
hergehenden Position Bi(n-1) auf eine Position (geschätzte
Position) Bi(n) mit einer relativen Geschwindigkeit (VX,
VY) bewegt, wobei die Position Bi(n-1) in dem letzten Aus
führungszyklus des Programms bereitgestellt wird. Nach der
Berechnung der geschätzten Position Bi(n) wird ein ge
schätzter Bewegungsbereich BB um die geschätzte Position
Bi(n) bestimmt. Der geschätzte Bewegungsbereich BB besitzt
eine gegebene Größe bzw. Dimension ΔX entlang der Richtung
der Y-Achse und eine gegebene Größe bzw. Dimension ΔY ent
lang der Richtung der X-Achse. In diesem Fall ist ein Lini
ensegment SSa, welches wenigstens teilweise in dem ge
schätzten Bewegungsbereich Bb befindlich ist, als dem Ob
jektlabel Bi entsprechend definiert, wohingegen ein Linien
segment SSb, welches vollständig außerhalb des geschätzten
Bewegungsbereichs BB befindlich ist, als nicht entsprechend
dem Objektlabel Bi definiert wird. Die gegebenen Größen ΔX
und ΔY werden wie folgt bestimmt.
Wenn sich das Objektlabel Bi in dem unentschiedenen Zu
stand (Fi=0) befindet, wird die gegebene Größe ΔX auf 2,5
m gesetzt, während die gegebene Größe ΔY auf 5,0 m gesetzt
wird.
Wenn sich das Objektlabel Bi in dem Erkennungszustand
befindet (Fi=1) und die Zeit, welche seit dem Auftreten des
Objektlabels Bi verstrichen ist, weniger als 6 Ausführungs
zyklen des Programms entspricht, wird die gegebene Größe ΔX
auf 2,0 m bestimmt, während die gegebene Größe ΔY auf 4,0 m
bestimmt wird.
Wenn sich das Objektlabel Bi in dem Erkennungszustand
befindet (Fi=1) und die Zeit, die seit dem Auftreten des
Objektlabels Bi verstrichen ist, 6 oder mehr Ausführungszy
klen des Programms entspricht, oder wenn das Objektlabel Bi
sich in dem Extrapolationszustand (Fi=2) befindet, wird die
gegebene Größe ΔX auf 1,5 m bestimmt, während die gegebene
Größe ΔY auf 3,0 m bestimmt wird.
In dem Fall, bei welchem eine Mehrzahl von Linienseg
menten, welche sich wenigstens teilweise in dem geschätzten
Bewegungsbereich BB befinden, erfaßt werden, wird in dem
Schritt 121 eines der Liniensegmente als dem Objektlabel Bi
entsprechend auf die unten beschriebene Weise gewählt.
Fig. 7A zeigt ein Diagramm, welches erklärt, wie eines
der Liniensegmente aus N Liniensegmenten gewählt wird, wel
che sich wenigstens teilweise in dem geschätzten Bewegungs
bereich BB befinden. Die Zahlen SS1, SS2, . . . ,SSN werden
aufeinanderfolgend den N-Liniensegmenten in der Reihenfolge
der Positionen der Liniensegmente in Richtung von links
nach rechts zugeordnet. Dann werden 5 Liniensegmente SS1,
SS1+INT(N+1/4), SSINT(N+1/2), SSN-INT(N+1/4) und SSN aus
den N Liniensegmenten SS1, SS2, . . . SSN gewählt. Hierbei
steht der Ausdruck INT(N+1/4) für INT{(N+1)/4}. Darüber
hinaus bezeichnet "INT" einen Operator, welcher den ganz
zahligen Teil eines numerischen Werts in darauffolgenden
Klammern bezeichnet. Beispielsweise werden in dem Fall von
N=10 die Ausdrücke INT(N+1/4) und INT(N+1/2) wie folgt be
rechnet.
INT(11/4) = INT(2,75) = 2
INT(11/2) = INT(5,5) = 5.
INT(11/2) = INT(5,5) = 5.
Dementsprechend werden in diesem Fall die Liniensegmen
te SS1, SS3, SS5, SS8 und SS10 gewählt. Darauffolgend wer
den wie in Fig. 7A dargestellt 6 Kandidaten K1 bis K6 auf
der Grundlage der fünf gewählten Liniensegmente erzeugt.
Der Kandidat K1 setzt sich lediglich aus dem Liniensegment
SS1 zusammen. Der Kandidat K2 setzt aus den Liniensegmenten
SS1+INT(N+1/4) bis SSN-INT(N+1/4) zusammen. Der Kandidat K3
setzt sich lediglich aus dem Liniensegment SSN zusammen.
Der Kandidat K4 setzt sich aus den Liniensegmenten SS1 bis
SSINT(N+1/2) zusammen. Der Kandidat K5 setzt sich aus den
Liniensegmenten SSINT (N+1/2) bis SSN zusammen. Der Kandi
dat K6 setzt sich aus allen Liniensegmenten SS1 bis SSN zu
sammen.
Die Liniensegmente SS in jedem der Kandidaten K1 bis K6
werden wie folgt zusammengefaßt. Zuerst wird ein neues Li
niensegment mit einer Breite, welche sich zwischen dem
linkseitigen Endpunkt und dem rechtsseitigen Endpunkt der
Kombination der Liniensegmente entsprechend der Kandidaten
K1 bis K6 erstreckt, bereitgestellt. Die Y-Koordinate der
Mitte des neuen Liniensegments ist gleich dem Mittel- oder
Durchschnittswert, welcher sich aus der Wichtung der Y-Ko
ordinaten der Liniensegmente SS unter Verwendung der Breite
der Liniensegmente SS als Wichtungsfaktoren ergibt. Danach
werden die Mittenkoordinaten und die Breite des neuen Li
niensegments mit den Mittenkoordinaten und der Breite des
Objektlabels Bi an der geschätzten Position Bi (n) vergli
chen, und daher werden eine Differenz der X-Richtung ΔX,
eine Differenz der Y-Richtung ΔY und eine Differenz der
Breite ΔW dazwischen unter Bezugnahme auf den folgenden
Ausführungsindex abgeleitet:
α Δ X + β Δ Y + γ Δ W,
wobei "α", "β" und "γ" Koeffizienten bezeichnen, welche
entsprechend der Charakteristik der Entfer
nungs/Winkelmeßvorrichtung 3 bestimmt sind. Im Falle des
Fahrzeugsteuersystems 1 werden "α" und "γ" auf 1 gesetzt und
"β" auf 0,3 gesetzt. Der obige Ausführungsindex wird je
weils für die Kandidaten K1 bis K6 berechnet. Die 6 Ausfüh
rungsindizes werden miteinander verglichen, und einer der
Kandidaten K1 bis K6 wird gewählt, welcher dem minimalen
Ausführungsindex entspricht. Daher werden die Mittenkoordi
naten und die Breite entsprechend dem gewählten Kandidaten
als die Mittenkoordinaten und die Breite des Liniensegments
entsprechend dem Objektlabel Bi verwendet. Wenn unter Be
zugnahme auf Fig. 7A beispielsweise der Kandidat K4 aus
den Kandidaten K1 bis K6 gewählt wird, wird das Linienseg
ment SSS als Liniensegment entsprechend dem Objektlabel Bi
verwendet. Nachdem die Wahl des Liniensegments entsprechend
dem Objektlabel Bi beendet ist, werden die anderen Linien
segmente, welche sich wenigstens teilsweise in dem ge
schätzten Bewegungsbereich BB befinden, als dem Objektlabel
Bi nicht entsprechend angesehen. Die oben angezeigte Verar
beitung im Schritt 121 ermöglicht eine genaue Beurteilung,
ob ein im Schritt 103 derzeit erkanntes Liniensegment das
selbe ist wie ein vorher erkanntes Liniensegment oder
nicht.
In dem Fall, bei welchem die Zahl von Liniensegmenten,
welche sich wenigstens teilweise in dem geschätzten Bewe
gungsbereich BB befinden, zwischen 2 und 4 liegt, wird die
doppelte Verwendung von Liniensegmenten in den fünf Linien
segmenten SS1 bis SSN gestattet, so daß ebenso alle sechs
Kandidaten erzeugt werden können. Beispielsweise gelten in
dem Fall von N = 3 die Ausdrücke INT{(N+1)/4} = 1 und
INT{(N+1)/2} = 2, so daß die Liniensegmente SS1, SS2, SS2,
SS2 und SS3 als die fünf Liniensegmente gewählt werden. In
diesem Fall setzt sich wie in Fig. 7B dargestellt der Kan
didat K2 lediglich aus dem Liniensegment SS2 zusammen. Der
Kandidat K4 setzt sich aus den Liniensegmenten SS1 und SS2
zusammen. Der Kandidat K5 setzt sich aus den Liniensegmen
ten SS2 und SS3 zusammen.
Die dem Schritt 121 folgenden Schritte 123 und 124 füh
ren das Aktualisieren des Objektlabels Bi aus bzw. eine Be
urteilung der Fehlererkennung. Nachdem die Variable "i" in
einem Schritt 125 erhöht worden ist, kehrt das Programm zu
dem Schritt 107 zurück.
Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm, welches ein Objekt
labeldatenaktualisierungsprogramm zum Aktualisieren des Ob
jektlabels Bi darstellt. Dieses Programm weist einen ersten
Schritt 201 auf, welcher dem Schritt 121 von Fig. 4 folgt.
Im Schritt 201 wird bestimmt, ob in dem vorangehenden
Schritt 121 das Liniensegment entsprechend dem Objektlabel
Bi erfaßt worden ist oder nicht. In dem Fall, bei welchem
das Liniensegment, welches dem Objektlabel Bi entspricht,
erfaßt worden ist, d. h. in dem Fall, bei welchem in dem
Schritt 201 die Antwort JA erlangt wird, wird das Objekt
label Bi als in dem Erkennungszustand befindlich angesehen.
In diesem Fall begibt sich das Programm von dem Schritt 201
zu einem Schritt 203. In dem Schritt 203 wird das Zustands
flag Fi auf "1" gesetzt. In einem Schritt 205, welcher dem
Schritt 203 folgt, wird ein Wert Cni auf "0" rückgesetzt.
Der Wert Cni bezeichnet einen Zähler, welcher zum Zählen
der Anzahl von Malen dient, bei welchen das Liniensegment
entsprechend dem Objektlabel Bi in dem Schritt 121 nicht
erfaßt worden ist. In einem Schritt 207, welcher dem
Schritt 205 folgt, wird ein Wert Cai um eins erhöht. Der
Wert Cai bezeichnet einen Zähler, welcher zum Zählen von
Malen dient, bei welchen das Liniensegment entsprechend dem
Objektlabel Bi in dem Schritt 121 erfaßt worden ist. In ei
nem Schritt 209, welcher dem Schritt 207 folgt, werden die
Daten des Objektlabels Bi im Ansprechen auf die Daten ak
tualisiert, welche das Liniensegment entsprechend dem Ob
jektlabel Bi darstellen. Nach dem Schritt 209 kehrt das
Programm zu dem Hauptprogramm zurück.
Die Funktion des Schrittes 209, d. h. das Datenaktuali
sierungsverfahren wird im folgenden detailliert beschrie
ben. Wie oben beschrieben enthält das Liniensegment, wel
ches dem Objektlabel Bi entspricht, ein Datenstück, welches
die Mittenkoordinaten darstellt, und ein Datenstück, wel
ches die Breite darstellt. Das Datenstück, welches die Mit
tenkoordinaten darstellt, wird mit (Xs, Ys) bezeichnet,
während das Datenstück, welches die Breite darstellt, mit
Ws bezeichnet wird. Daher werden die neuen Mittenkoordina
ten und die Breite, welche durch das Objektlabel Bi darge
stellt sind, gleich den Mittenkoordinaten (Xs, Ys) bzw. der
Breite Ws gesetzt. Darüber hinaus werden die neuen relati
ven Geschwindigkeiten (VX, VY), welche durch das Objekt
label Bi dargestellt werden, durch die folgende Gleichung
bestimmt:
wobei (Xk, Yk) ein Datenstück bezeichnet, welches die
Mittenkoordinaten darstellt, bei welchen die seit dem Au
genblick der Messung verstrichene Zeit bei etwa 1,0 Sekun
den liegt, unter den vorherigen Mittekoordinaten, welche
durch das Objektlabel Bi dargestellt sind (wobei wie oben
beschrieben die maximale Zeit, während der die Daten in dem
Objektlabel Bi bereitgestellt werden, auf 0,128 × 16 = 2s
oder weniger bestimmt ist), und wobei "dt" die Zeit be
zeichnet, welche seit dem Augenblick der Messung der Mit
tenkoordinaten verstrichen ist. Das Aktualisierungsprogramm
wird somit im Hinblick darauf durchgeführt, daß das Linien
segment, welches dem Objektlabel Bi entspricht, dem durch
das Objektlabel Bi dargestellten Hindernis angepaßt ist.
In dem Fall, bei welchem das Liniensegment entsprechend
dem Objektlabel Bi nicht in dem Schritt 201 erfaßt worden
ist, d. h. in dem Fall, bei welchem in dem Schritt 201 die
Antwort NEIN erlangt worden ist, begibt sich das Programm
von dem Schritt 201 zu einem Schritt 211. In dem Schritt
211 wird bestimmt, ob das Zustandsflag Fi in dem Objekt
label Bi den Wert "2" besitzt. Mit anderen Worten, in dem
Schritt 211 wird bestimmt, ob sich das Objektlabel Bi in
dem Extrapolationszustand befindet. Wenn sich das Programm
zum ersten Mal zu dem Schritt 211 begibt, besitzt das Zu
standsflag Fi in dem Objektlabel Bi den Wert "0" oder "1" so
daß der Schritt 211 bestimmt, daß das Zustandsflag Fi in
dem Objektlabel Bi nicht den Wert "2" besitzt. Nach dem
Schritt 211 begibt sich das Programm darauf folgend zu einem
Schritt 213. In dem Schritt 213 wird bestimmt, ob der Zähl
erwert Cai 6 oder mehr beträgt. In dem Fall, daß der Zähl
erwert Cai kleiner als "6" ist, d. h. in einem Fall, bei
welchem in dem Schritt 213 die Antwort NEIN erlangt wird,
begibt sich das Programm von dem Schritt 213 zu einem
Schritt 215. In dem Schritt 215 werden alle Datenstücke ge
löscht, die sich auf das Objektlabel Bi beziehen. Nach dem
Schritt 215 kehrt das Programm zu dem Hauptprogramm zurück.
Während das Liniensegment entsprechend dem Objektlabel Bi
darauffolgend in einem erfaßten Zustand verbleibt, wird die
Folge von Schritten 201 bis 209 periodisch ausgeführt, so
daß der Zähler Cai im Schritt 207 erhöht wird. Mit anderen
Worten, wenn das Liniensegment entsprechend dem Objektlabel
Bi nach 5 oder weniger Ausführungszyklen dieses Programm
teils nach dem Auftreten davon verschwindet, werden alle
Datenstücke, die sich auf das Objektlabel Bi beziehen, in
dem Schritt 215 gelöscht. Somit ist es möglich, die Daten
stücke des Objektlabels Bi entsprechend einem temporär er
faßten Hindernis zu löschen. Ein derartiges temporär erfaß
tes Hindernis stimmt im allgemeinen mit einem vernachläs
sigbaren am Straßenrand befindlichen Gegenstand überein,
und daher sorgt das Löschen der Datenstücke für ein Anstei
gen der Genauigkeit der Erfassung eines zu berücksichtigen
den Hindernisses (entsprechend dem Objektlabel Bi).
In dem Fall jedoch, bei welchem die Antwort JA in dem
Schritt 213 erlangt wird, d. h. in dem Schritt, bei welchem
das Liniensegment, welches dem Objektlabel Bi entspricht,
nach 6 oder mehr Ausführungszyklen dieses Programmteils
verschwindet, begibt sich das Programm von dem Schritt 213
zu einem Schritt 221. In dem Schritt 221 wird das Objekt
label Bi als in dem Extrapolationszustand befindlich ange
sehen, und das Zustandsflag Fi in dem Objektlabel Bi wird
auf den Wert "2" gesetzt. Nach dem Schritt 221 begibt sich
das Programm zu einem Schritt 225. In dem Schritt 225 wird
der Wert des Zählers Cni um 1 erhöht. In einem Schritt 227,
welcher dem Schritt 225 folgt, wird bestimmt, ob der Zähl
erwert Cni 5 oder mehr beträgt. Wenn der Zählerwert Cni
kleiner als "5" ist, wird im Schritt 227 die Antwort NEIN
erlangt. In einem Schritt 229, welcher dem Schritt 227
folgt, werden die Daten in dem Objektlabel Bi im Ansprechen
auf die berechneten Werte aktualisiert. Insbesondere werden
in dem Schritt 229 die neuen Mittenkoordinaten (X, Y), wel
che durch das Objektlabel Bi dargestellt werden, unter der
Annahme berechnet, daß die voraus angezeigten relativen Ge
schwindigkeiten (VX, VY) und die voraus angezeigte Breite W
unverändert sind.
Wie in dem vorangehenden Paragraph beschrieben wird
dann, wenn das Liniensegment, welches dem Objektlabel Bi
entspricht, nach 6 oder mehr Ausführungszyklen dieses Pro
grammteils verschwindet, in dem Schritt 221 das Zustands
flag Fi in dem Objektlabel Bi auf den Wert "2" gesetzt,
welcher den Extrapolationszustand darstellt. Danach werden
in dem Schritt 229 die Daten in dem Objektlabel Bi im An
sprechen auf die berechneten Werte aktualisiert. Das Pro
gramm begibt sich direkt von dem Schritt 221 zu dem Schritt
225, so daß der Zähler Cni in dem Schritt 225 erhöht wird.
Andererseits begibt sich in dem Fall, bei welchem der Zähl
erwert Cni 5 oder mehr beträgt (die Antwort auf den Schritt
227 ist JA), d. h. in dem Fall, bei welchem das Linienseg
ment, welches dem Objektlabel Bi entspricht, nach 5 oder
mehr Ausführungszyklen dieses Programmteils verschwindet,
das Programm von dem Schritt 227 zu einem Schritt 215. In
dem Schritt 215 werden alle Daten gelöscht, die das Objekt
label Bi betreffen. Daher wird sogar dann, wenn ein Hinder
nis (welches dem Objektlabel Bi entspricht) in einem Inter
vall entsprechend weniger als 5 Ausführungszyklen ver
schwindet, falls es in dem Schritt 201 wieder auftritt (die
Antwort auf den Schritt 201 wird zu JA) und während 6 oder
mehr Ausführungszyklen dieses Programmteils erfaßt wird,
das Hindernis als demselben Objektlabel Bi entsprechend an
gesehen. Es ist somit möglich, mit der Erfassung eines der
artigen Hindernisses fortzufahren.
Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm, welches ein Fehlererken
nungsbeurteilungsprogramm darstellt. Dieses Programm be
sitzt einen ersten Schritt 301, welcher dem Schritt 124 von
Fig. 4 folgt. In dem Schritt 301 wird eine Variable "j" auf
eins gesetzt. Nach dem Schritt 301 begibt sich das Programm
zu einem Schritt 303. In dem Schritt 303 wird die relative
Beschleunigung αj des Objektlabels Bi unter Bezugnahme auf
die folgende Gleichung berechnet:
wobei "Ys" eine Y-Koordinate des derzeitigen Objekt
labels Bi bezeichnet, "Ys - j" eine Y-Koordiante des j-Male
vorher erfaßten Objektlabels Bi bezeichnet und Δt einen Zy
klus der Erfassung des Objektlabels Bi beispielsweise von
128ms bezeichnet. Wenn die vorher erfaßten Daten des Ob
jektlabels Bi entsprechend der Y-Koordinate nicht ausrei
chend sind, die relative Beschleunigung αj des Objektlabels
Bi zu berechnen, wird die relative Beschleunigung auf "0"
gesetzt.
In einem Schritt 307, welcher dem Schritt 303 folgt,
wird bestimmt, ob ein Absolutwert der berechneten relativen
Beschleunigung αj gleich oder kleiner als "α0 + αn/j²" ist
oder nicht. Hier sind "α0" und "α" jeweils gegebene Konstan
ten. Beispielsweise wird "α0" auf 10m/s² und "αn" gleich
120m/s². In dem Fall, bei welchem der Absolutwert der be
rechneten relativen Beschleunigung αj gleich oder kleiner
als "α0 + αn/j²" ist, d. h. in dem Fall, bei welchem in dem
Schritt 307 die Antwort JA erlangt wird, begibt sich das
Programm zu einem Schritt 309. In dem Schritt 309 wird "j"
auf einen numerischen Wert gesetzt, welcher mit zwei multi
pliziert ist bzw. wird. Nach dem Schritt 309 begibt sich
das Programm zu einem Schritt 311. In dem Schritt 311 wird
bestimmt, ob "j" den Wert 8 oder weniger aufweist. Wenn j
den Wert 8 oder weniger aufweist, d. h. wenn in dem Schritt
311 die Antwort JA erlangt wird, begibt sich das Programm
zu einem Schritt 303. Danach wird die Folge der Schritte
303 bis 311 ausgeführt. In vier Ausführungszyklen dieses
Programmteils nimmt "j" den Wert 16 über 8 hinaus an, so
daß in dem Schritt 311 die Antwort NEIN erlangt wird. Da
nach kehrt das Programm zu dem Hauptprogramm zurück.
Andererseits begibt sich das Programm in dem Fall, bei
welchem der Absolutwert der relativen Beschleunigung αj den
Ausdruck α0 + αn/j² in einem Intervall entsprechend den
drei oder weniger Ausführungszyklen dieses Programmteils
überschreitet, von dem Schritt 307 zu einem Schritt 313. In
dem Schritt 313 werden alle Daten, die sich auf das Objekt
label Bi beziehen, gelöscht. Nach dem Schritt 313 kehrt das
Programm zu dem Hauptprogramm zurück. Es ist somit möglich,
die Daten zu löschen, welche sich auf einen vernachlässig
baren, am Straßenrand befindlichen Gegenstand beziehen, der
irrtümlich als Hindernis entsprechend dem Objektlabel Bi
erkannt worden ist. Derartige Daten, welche sich auf den
vernachlässigbaren, am Straßenrand befindlichen Gegenstand
beziehen, werden wie folgt gelöscht.
Wenn wie in Fig. 10A dargestellt ein voraus befindli
ches Fahrzeug als Hindernis entsprechend dem Objektlabel Bi
erkannt wird, ändert sich die Y-Koordinate, welche durch
das Objektlabel Bi dargestellt wird, mit der Zeit auf eine
relativ sanfte Weise. Entsprechend Fig. 10A stellt eine
Kurve 91 einen Fall dar, bei welchem das Objektlabel Bi ei
nem voraus befindlichen Fahrzeug entspricht, das sich all
mählich von dem Gegenstandsfahrzeug wegbewegt, während eine
Kurve 93 einen Fall darstellt, bei welchem das Objektlabel
Bi einem voraus befindlichen Fahrzeug entspricht, welches
sich dem Gegenstandsfahrzeug annähert. In diesem Fall ist
der Absolutwert der relativen Beschleunigung αj gleich oder
kleiner als der Ausdruck α0 + αn/j². Der im Schritt 307
vorgesehene Zustand bzw. die Bedingung ist somit erfüllt.
Wenn andererseits ein am Straßenrand befindlicher Ge
genstand als Hindernis entsprechend dem Objektlabel Bi wie
in Fig. 10B dargestellt erkannt wird, ändert sich die durch
das Objekt Bi dargestellte Y-Koordinate mit der Zeit unre
gelmäßig oder unvorhersagbar. Wenn beispielsweise in dem
Fall, bei welchem eine Mehrzahl von Reflektoren an einem
Straßenrand mit einem gegebenen Abstand angeordnet sind,
die Geschwindigkeit des Gegenstandsfahrzeugs im wesentlichen
gleich einem numerischen Wert wird, welcher durch Teilen
eines Abtastzyklus des Sende/Empfangsabschnitts 31 in dem
gegebenen Abstand zwischen den Reflektoren erlangt wird,
werden die Reflektoren irrtümlich als Objekt erkannt. In
diesem Fall neigt die Y-Koordiate dazu, welche durch das
Objektlabel Bi dargestellt wird, sich mit der Zeit unregel
mäßig wie in Fig. 10B dargestellt zu ändern. Daher kann der
Absolutwert der relativen Beschleunigung αj den Ausdruck α0
+ αn/j² überschreiten. Wenn ein derartiger Zustand bzw. Be
dingung vorliegt, d. h. wenn in dem Schritt 307 die Antwort
NEIN erlangt wird, wird das Objektlabel Bi als einem feh
lerhaft erkannten Objekt entsprechend wie ein an dem Stra
ßenrand befindlicher Gegenstand angesehen, so daß in dem
Schritt 313 alle Daten, die sich auf das Objektlabel Bi be
ziehen, außer den Mittekoordinaten gelöscht werden, welche
als Datenstücke gespeichert werden, die ein fehlerhaft er
kanntes Objekt darstellen.
Um auf Fig. 4 zurückzukommen, nachdem die Gesamtheit
der Objektlabel Bi (i = 1, 2, . . . ) durch Ausführen der
Folge der Schritte 107, 121, 123, 124 und 125 aktualisiert
worden ist, ist das Objektlabel Bi entsprechend der Zahl "i",
welche zuletzt in dem Schritt 125 inkrementiert worden
ist, nicht vorhanden. Daher wird in dem Schritt 107 die
Antwort NEIN erlangt, und das Programm begibt sich von dem
Schritt 107 zu dem Schritt 111. In dem Fall, bei welchem
das Liniensegment irgendeinem der Objektlabel Bi ent
spricht, d. h. in dem Fall, bei welchem die Antwort JA in dem
Schritt 111 erlangt wird, begibt sich das Programm zu dem
Schritt 113. In dem Schritt 113 werden aufeinanderfolgend
neue Objektlabel Bj bezüglich der Liniensegmente erzeugt,
denen entsprechende Objektlabel gegeben worden sind. Dar
über hinaus werden die neuen Objektlabel Bj in der Reihen
folge von dem Liniensegment mit der kleinsten Zahl "j" er
zeugt. Nach dem Schritt 113 endet der derzeitige Ausfüh
rungszyklus des Programmteils, und das Programm kehrt zu
dem Hauptprogramm zurück. Andererseits endet in dem Fall,
bei welchem alle Liniensegmente jeweils einem der Objekt
label Bi entsprechen, d. h. in dem Fall, bei welchem in dem
Schritt 111 die Antwort NEIN erlangt wird, der derzeitige
Ausführungszyklus des Programmteils ohne Erzeugung der
neuen Objektlabel Bj.
Um auf Fig. 2 zurückzukommen, in einem Schritt 403,
welcher auf den Schritt 102 folgt, wird ein Korrekturzeit
zählerbestimmungsprogramm zum Einstellen eines Korrektur
zeitzählers ausgeführt. Wie später beschrieben wird der
Korrekturzeitzähler als Bedingung in einem Schritt 423 ver
wendet. Das Korrekturzeitzählerbestimmungsprogramm wird wie
folgt ausgeführt. In dem Fall, bei welchem das Objektlabel
Bi entsprechend einem identischen stationären Objekt eine
Vielzahl von Malen erkannt wird, wird ein Kurvenradius R ei
ner gekrümmten Straße, auf welcher sich das Gegenstands
fahrzeug bewegt, auf der Grundlage der Daten, welche das
Objektlabel Bi darstellen, berechnet. Während der Berech
nung des Kurvenradius wird bestimmt, ob das Objektlabel Bi
einem stationären Objekt oder einem beweglichen Objekt ent
spricht, auf der Grundlage der Geschwindigkeit des Gegen
standsfahrzeugs und der Geschwindigkeit des Objektlabels Bi
relativ zu dem Gegenstandsfahrzeug unter Verwendung eines
bekannten Verarbeitungsverfahrens. Wenn eine Mehrzahl sta
tionärer Objekte erfaßt wird, wird eine Mehrzahl von Kur
venradien R für die jeweiligen stationären Objekte berech
net, und es wird ein Absolutwert des minimalen Kurvenradius
aus den berechneten Kurvenradien R gewählt.
Wie in Fig. 11 dargestellt wird der Kurvenradius in den
folgenden drei Schritten (1) bis (3) definiert. Entspre
chend Fig. 11 wird angenommen, daß fünf Orte B0 bis B4 des
in dem Schritt 101 erkannten identischen stationären Ob
jekts in jeweiligen regulären Zeitintervallen erlangt wer
den.
(a) Wie in Fig. 12 dargestellt werden Koordiaten von
linken Enden, Mitten und rechten Enden für die fünf Orte B0
bis B4 berechnet, die in den jeweiligen regelmäßigen Zeit
intervallen erlangt werden. Entsprechend Fig. 12 sind die
Koordinaten der linken Enden mit Kreisen gekennzeichnet,
die Koordinaten der Mitten sind mit Kreuzen gekennzeichnet
und die Koordinaten der rechten Enden sind mit schwarz un
terlegten Kreisen gekennzeichnet.
(b) Die linken Enden, die Mitten und die rechten Enden
der fünf Orte B0 bis B4 werden in drei Liniensegmente (X =
a Y + b) verbunden, welche unter Verwendung der Methode der
kleinsten Quadrate definiert sind, wie durch die gestri
chelten Linien L, C und R in Fig. 12 angezeigt.
(c) Das Quadrat der Differenz zwischen dem Linienseg
ment L und dem linken Ende jedes der Orte B0 bis B4 wird
berechnet. Ähnlich wird das Quadrat einer Differenz zwi
schen dem Liniensegment C und der Mitte jedes der Orte B0
bis B4 berechnet. Das Quadrat einer Differenz zwischen dem
Liniensegment R und dem rechten Ende jedes der Orte B0 bis
B4 wird ebenfalls berechnet. Bezüglich der linken Enden,
der Mitten und der rechten Enden werden die Gesamtwerte St
der Quadrate jeweils entsprechend der folgenden Gleichung
bestimmt:
St = Σ {(aYj + b - Yj) · (aYj + b - Xj)}
wobei (Xj, Yj) jede der Koordinaten der linken Enden,
der Mitten bzw. der rechten Enden entsprechend einem Ort Bj
bezeichnet.
(d) Unter den linken Enden, den Mitten und den rechten
Enden der Orte B0 bis B4 werden fünf Punkte, welche die
kleinsten der durch (c) bereitgestellten Gesamtwerte St
darstellen, gewählt, und ihre Koordinaten werden zur Be
stimmung des Kurvenradius R verwendet. Mit anderen Worten,
jeder Punkt wird von irgendeinem des linken Endes, der
Mitte und des rechten Endes jedes der fünf Orte B1 bis B4
des stationären Objekts gewählt. Wenn jedoch die X-Koordi
nate kleiner als -2m wird, werden die rechten Enden ge
wählt, während die linken Enden gewählt werden, wenn die X-
Koordinaten der Mitten größer als 2m sind.
Wie in Fig. 11 dargestellt werden Koordinaten (Xt, Yt)
und (Xb, Yb) beider Enden von einem der Liniensegmente L, C
und R, die durch (b) in dem Schritt (1) bereitgestellt wer
den, von den fünf Punkten bestimmt, die durch (d) in dem
Schritt (1) gewählt werden.
Der Kurvenradius R wird durch Lösen der folgenden pa
rallelen Gleichungen unter Verwendung der in dem Schritt
(2) bereitgestellten Koordinaten (Xt, Yt) und (Xb, Yb) be
stimmt.
Xt - Xz = Yt · Yt/2R
Xb - Xz = Yb · Yb/2R.
Die Gleichung eines Kreises wird durch einen Kreis de
finiert, welcher sich durch die zwei Punkte (Xt, Yt) und
(Xb, Yb) erstreckt und den Punkt (X, 0) der X-Achse schnei
det, der die Mitte des Gegenstandsfahrzeugs passiert. Die
Gleichung des Kreises ist ebenfalls einer Parabel unter der
Bedingung angenähert, daß folgende Beziehungen gelten:
|x| « |Y| and|x| « |R|.
Wenn jedoch wie in Fig. 13 dargestellt der Ort B0 mit
der kleinsten Y-Koordinate und der Ort B4 mit der größten
Y-Koordinate innerhalb einer Zone E (|x| < 0,5 m, 0 < Y <
60 m) vorhanden sind, wird der Kurvenradius R als unendlich
definiert (R = ∞), ohne daß die obige Berechnung durchge
führt wird.
Das folgende Bestimmen von Bedingungen kann einem Wert
des Korrekturzeitzählers hinzugefügt werden. Der Korrektur
zeitzähler ist derart gestaltet, daß sein Wert graduell mit
der Zeit während des Ausführungszyklus der elektronischen
Steuerschaltung 5 auf 0 Sekunden reduziert wird.
- (1) Geschwindigkeit des Gegenstandsfahrzeugs < 35 km/h und |R| < 200 m.
Wenn die obige Bedingung (1) erfüllt wird, wird das Ge
genstandsfahrzeug als in einer scharfen Kurve sich bewegend
angesehen, so daß dem Korrekturzeitzähler 2,0 Sekunden hin
zugefügt werden. Es sollte bemerkt werden, daß diese Bedin
gung nicht während eines Intervalls von 10 Sekunden ange
wandt werden kann, wenn die Bedingung angewandt wird.
- (2) Geschwindigkeit des Gegenstandsfahrzeugs < 20 km/h |R| < 400 m und Seiten-G 0,06 G.
Wenn die obige Bedingung (2) zweimal während eines In
tervalls von 20 Sekunden erfüllt wird und wenn eine zweite
Kurve der ersten Kurve gegenüberliegt, wird das Gegen
standsfahrzeug als sich in aufeinanderfolgenden Kurven be
wegend angesehen, so daß dem Korrekturzeitzähler 2,0 Sekun
den hinzugefügt werden. In diesem Fall bezeichnet das Sei
ten-G eine Beschleunigung in Richtung der Breite des Gegen
standsfahrzeugs, welche durch die folgende Gleichung gege
ben ist.
a = V²/R (m/s²)
- (3) Wenn die Mittekoordinaten wenigstens der Leitplan kendaten den Bedingungen |x| < 1,0 m und |Y| < 40 m ge nügen, wird eine Leitplanke als unmittelbar vor dem Gegen standsfahrzeug befindlich angesehen, so daß eine Sekunde dem Korrekturzeitzähler hinzugefügt wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 14 wird die Bedingung (3) un
ten beschrieben. Fig. 14 veranschaulicht einen Fall, bei
welchem die Entfernungs/Winkelmeßvorrichtung 3 einen von
einer Leitplanke 97 reflektierten Lichtstrahl erfaßt, wäh
rend sich ein Gegenstandsfahrzeug 95 in einer Straßenkurve
96 bewegt. In einer Stufe (a), bei welcher sich das Gegen
standsfahrzeug 95 in einem geraden Abschnitt auf der Straße
96 bewegt, sind die Leitplankendaten, welche die Leitplanke 97
darstellen, parallel zu der Y-Koordinate des Gegen
standsfahrzeugs 95, und die Mittekoordinaten Pa der Leit
plankendaten fallen nicht in einen Bereich 99 des obigen
Zustands (|x| < 1,0 m, |Y| < 40 m). In einer Stufe (b),
bei welcher sich das Gegenstandsfahrzeug 95 graduell einem
sanften Kurvenabschnitt der Straße 96 annähert, sind die
Leitplankendaten nicht parallel zu der Y-Koordinate des Ge
genstandsfahrzeugs 95, jedoch sind die Mittekoordinaten Pb
der Leitplankendaten noch nicht in den Bereich 99 eingetre
ten, obwohl sie dem Bereich nahe kommen. Demgegenüber fal
len in einer Stufe (c), bei welchem das Gegenstandsfahrzeug
95 in einen scharfen Kurvenabschnitt der Straße 96 ein
tritt, die Mittekoordinaten Pc in den Bereich 99. In dem
Schritt (3) wird somit eine scharfe Kurve erfaßt und dem
Korrekturzeitzähler ein Wert hinzugefügt.
- (4) Wenn die Mittekoordinaten von wenigstens in dem Schritt 313 bereitgestellten irrtümlich erfaßten Objektda ten die Bedingung |x| < 1,0 m und |Y| < 40 m erfüllen, wird ein am Straßenrand befindlicher Gegenstand wie ein Re flektor als unmittelbar vor dem Gegenstandsfahrzeug befind lich angesehen, so daß 10 Sekunden dem Wert des Korrektur zeitzählers hinzugefügt werden.
- (5) Wenn eine gegebene Zahl von Hindernissen oder mehr als Objektlabel Bi erkannt werden, wobei "i" eine ganze Zahl bezeichnet, wenn beispielsweise 10 Hindernisse vorhan den sind, wird eine Mehrzahl von am Straßenrand befindli chen Gegenständen als in den Objektlabeln Bi entsprechend den Hindernissen enthaltend angesehen, so daß dem Korrek turzeitzähler eine Sekunde hinzugefügt wird.
Nach dem Bestimmen eines Werts des Korrekturzeitzählers
auf der Grundlage einer der obigen Bedingungen (1) bis (5)
begibt sich das Programm zu einem Schritt 405. In dem
Schritt 405 wird eine Variable "i" auf 0 gesetzt. In einem
Schritt 407, welcher dem Schritt 405 folgt, wird die Variable
"i" erhöht. Nach dem Schritt 407 begibt sich das Pro
gramm zu einem Schritt 409. In dem Schritt 409 wird be
stimmt, ob die Möglichkeit einer Kollision zwischen dem Ge
genstandsfahrzeug und einem durch das derzeitige Objekt
label Bi dargestellte Hindernis, auf eine unten beschriebe
ne Weise besteht (Kollisionsbeurteilung).
In dem Fall, bei welchem das Objektlabel Bi einem sta
tionären Objekt entspricht, wird unter Verwendung eines
Kurvenradius R, welcher in dem Schritt 403 aus dem Objekt
label Bi berechnet worden ist, ein Warnbereich WAI be
stimmt. Sogar wenn das Objektlabel Bi einem sich bewegenden
Objekt entspricht, wird der Kurvenradius R, welcher den
Pfad des Objektlabels Bi darstellt, auf dieselbe Weise be
rechnet, so daß der Warnbereich WAI bestimmt werden kann.
Wie in Fig. 15 dargestellt wird der Warnbereich WAI wie
folgt bestimmt. Wenn der in dem Schritt 403 bereitgestellte
Kurvenradius R durch einen Bogen L1 dargestellt wird, wird
ein konzentrischer Bogen L2 derart definiert, daß er durch
die Mitte des Gegenstandsfahrzeugs entlang der Längsrich
tung hindurchtritt. Die Anfangs- und Endorte in Richtung
der Y-Achse des Warnbereichs WAI werden durch die Punkte
(Xt, Yt) und (Xb, Yb) beider Enden der Leitplankendaten be
stimmt, während der Seitenbereich des Warnbereichs WAI an
beiden Seiten des Bogens L2 durch eine Breite von ± 1m be
stimmt wird. Darüber hinaus wird der Warnbereich WAI derart
gebildet, daß er an ein Parallelogramm angenähert worden
ist. Vier Scheitel bzw. Spitzen des Parallelogramms werden
durch eine Parallelogrammannäherung entsprechend der fol
genden Gleichung bestimmt.
Der wie oben dargestellt gebildete Warnbereich WAI wird
zur Kollisionsbeurteilung verwendet. Mit anderen Worten, in
dem Schritt 409 wird bestimmt, ob die Möglichkeit einer
Kollision zwischen dem Gegenstandsfahrzeug und dem durch
das derzeitige Objektlabel Bi dargestellte Hindernis be
steht, durch Bestimmen, ob das Objektlabel Bi innerhalb des
Warngebiets WAI über ein gegebenes Zeitintervall vorhanden
ist.
Ein Schritt 411, welcher dem Schritt 409 folgt, bezieht
sich auf die Bestimmung, welche in dem Schritt 409 erfolgt.
In dem Fall, bei welchem die Möglichkeit einer Kollision
besteht, d. h. in dem Fall, in welchem in dem Schritt 411
die Antwort JA erlangt wird, begibt sich das Programm zu
einem Schritt 413. In dem Schritt 413 wird bestimmt, ob das
Objektlabel Bi einem stationären Objekt oder einem sich be
wegenden Objekt entspricht, auf der Grundlage der Geschwin
digkeit des Gegenstandsfahrzeugs und der Geschwindigkeit
des Objektlabels Bi relativ zu dem Gegenstandsfahrzeug.
Wenn in dem Schritt 413 bestimmt wird, daß das Objektlabel
Bi einem sich bewegenden Objekt entspricht, begibt sich das
Programm zu einem Schritt 415. In dem Schritt 415 wird eine
Warnentfernung zu dem sich bewegenden Objekt durch Lösen
der folgenden Gleichung berechnet:
OFFSET + VR × TIMEK - VRR × TIMEN + VRR²/2GR
wobei "VR" die Geschwindigkeit (m/s) des Gegenstands
fahrzeugs bezeichnet, "VRR" die relative Geschwindigkeit
(m/s) des sich bewegenden Objekts unter der Bedingung be
zeichnet, daß die Richtung weg von dem Gegenstandsfahrzeug
positiv ist, "OFFSET" eine Konstante von beispielsweise 3,0
m bezeichnet und "TIMEK", "TIMEN" und "GR" Konstanten be
zeichnen, welche durch die Warnempfindlichkeit bestimmt
werden (vergleiche Fig. 16A, 16B und 16C).
Wenn andererseits in dem Schritt 413 bestimmt wird, daß
das Objektlabel Bi einem stationären Objekt entspricht, be
gibt sich das Programm zu einem Schritt 421. In dem Schritt
421 wird eine Warnentfernung zu dem sich bewegenden Objekt
durch Lösen der folgenden Gleichung berechnet:
OFFSET - VRR × TIMEN + VRR²/2GR,
wobei "VRR" die relative Geschwindigkeit (m/s) des sta
tionären Objekts unter der Bedingung bezeichnet, daß die
Richtung weg von dem Gegenstandsfahrzeug positiv ist,
"OFFSET" eine Konstante von beispielsweise 3,0 m bezeichnet
und "TIMEN" und "GR" Konstanten bezeichnen, welche durch die
Warnempfindlichkeit bestimmt werden (vergleiche Fig. 17).
Die Warnentfernung ist auf eine Entfernung bestimmt,
die groß genug ist, das Gegenstandsfahrzeug an der Seite
des Hindernisses herunterzubremsen und zu stoppen. In einem
Schritt 423, welcher auf den Schritt 421 folgt, wird be
stimmt, ob der Wert des Korrekturzeitzählers größer als 0
ist. Wenn der Wert gleich 0 ist, d. h. wenn in dem Schritt
423 die Antwort NEIN erlangt wird, springt das Programm zu
einem Schritt 417. Wenn andererseits der Wert größer als 0
ist, d. h. wenn in dem Schritt 423 die Antwort JA erlangt
wird, begibt sich das Programm zu dem Schritt 417, nachdem
in einem Schritt 425 die Warnentfernung korrigiert wurde.
In dem Schritt 425 wird die Warnentfernung durch Lösen der
folgenden Gleichung berechnet.
ma × {(Geschwindigkeit des Gegenstandsfahrzeugs [km/h] ×
0,7) [m], 30 [m]}.
Danach wird in dem Schritt 425 bestimmt, ob der Wert
der hier berechneten Warnentfernung kleiner als die in dem
Schritt 421 bereitgestellte Warnentfernung ist. Wenn der
berechnete Wert kleiner als die im Schritt 421 bereitge
stellte Warnentfernung ist, wird die Warnentfernung durch
den in dem Schritt 425 berechneten Wert ersetzt. Anderer
seits wird der in dem Schritt 421 bereitgestellte Wert als
Warnentfernung verwendet. In beiden Fällen wird die Warn
entfernung auf eine Entfernung bestimmt, die groß genug
ist, das Gegenstandsfahrzeug an der Seite des Hindernisses
herunterzubremsen und zu stoppen.
In dem darauffolgenden Schritt 419 wird bestimmt, ob
das Objektlabel Bi einem stationären Objekt entspricht und
ob die Breite W des Objektlabels Bi nicht der Breite des
Gegenstandfahrzeugs entspricht (W 1,0 m oder W 3,0 m). In
dem Fall, bei welchem das Objektlabel Bi beide Bedingungen
erfüllt, wird das Objektlabel als einem am Straßenrand be
findlichen Gegenstand entsprechend angesehen. Daher wird
das Objektlabel Bi von den zu berücksichtigenden Warnob
jektdaten entfernt.
Andererseits begibt sich in dem Fall, bei welchem das
Objektlabel Bi nicht eine oder beide Bedingungen erfüllt,
d. h. in dem Fall, bei welchem in dem Schritt 417 die Ant
wort NEIN erlangt wird, das Programm zu einem Schritt 429.
In dem Schritt 429 wird bestimmt, ob das Objektfahrzeug Bi
innerhalb eines Bereichs der durch den Schritt 415, 421
oder 425 bereitgestellten Warnentfernung vorhanden ist oder
nicht. Wenn in dem Schritt 429 bestimmt wird, daß das Ob
jektlabel Bi innerhalb des Bereichs der Warnentfernung vor
handen ist, d. h. wenn in dem Schritt 429 die Antwort JA er
langt wird, begibt sich das Programm zu einem Schritt 431.
In dem Schritt 431 wird das Objektlabel Bi als Warnobjekt
erkannt. Nach dem Schritt 431 begibt sich das Programm zu
einem Schritt 433. In den Fällen, bei welchen in dem
Schritt 417 bestimmt wird, daß das Objektlabel Bi die obi
gen Bedingungen erfüllt (und der Zweig JA begangen wird),
wird in dem Schritt 429 bestimmt, daß das Objektlabel Bi
nicht innerhalb des Bereichs der Warnentfernung vorhanden
ist (und der Zweig NEIN begangen wird), und es wird in dem
Schritt 411 wie oben beschrieben bestimmt, daß keine Mög
lichkeit einer Kollision mit dem Objekt entsprechend dem
Objektlabel Bi besteht (und es wird der Zweig NEIN began
gen), das Objektlabel Bi wird nicht als Warnobjekt erkannt.
In diesen Fällen springt das Programm zu dem Schritt 433.
In dem Schritt 433 wird bestimmt, ob wenigstens ein
nicht beurteiltes Objektlabel Bi vorhanden oder nicht vor
handen ist. In dem Fall, bei welchem wenigstens ein nicht
beurteiltes Objektlabel Bi vorhanden ist, d. h. in dem Fall,
bei welchem in dem Schritt 433 die Antwort JA erlangt wird,
kehrt das Programm zu dem Schritt 407 zurück, und der Pro
grammteil nach dem Schritt 407 wird wiederholt. Mit anderen
Worten, in dem Schritt 407 wird "i" um 1 erhöht. Nach dem
Schritt 407 wird die Folge der Schritte 409 bis 431 ausge
führt. Wenn dieser Programmteil für alle Objektlabel Bi
ausgeführt wird, d. h. wenn in dem Schritt 433 die Antwort
NEIN erlangt wird, begibt sich das Programm zu einem
Schritt 435. In dem Schritt 435 wird bestimmt, ob wenig
stens ein Objektlabel Bi, welches als Warnobjekt erkannt
worden ist, vorhanden oder nicht vorhanden ist. In dem
Fall, bei welchem wenigstens ein als das Warnobjekt erkann
tes Objektlabel Bi vorhanden ist, d. h. in dem Fall, bei
welchem in dem Schritt 435 die Antwort JA erlangt wird, be
gibt sich das Programm zu einem Schritt 437. In dem Schritt
437 wird ein Warnverfahren durch Betätigen des Alarmtonge
nerators 9 auf der Grundlage des Einstellens der Alarmton
bestimmungsvorrichtung 11 ausgeführt. Nach dem Schritt 437
endet der derzeitige Ausführungszyklus des Programmteils.
Wenn andererseits der Fall vorliegt, bei welchem kein Ob
jektlabel Bi als Warnobjekt erkannt worden ist, d. h. in dem
Fall, bei welchem in dem Schritt 435 die Antwort NEIN er
langt wird, begibt sich das Programm zu einem Schritt 441.
In dem Schritt 441 wird bestimmt, ob weiterhin der Alarm
erzeugt wird oder nicht. Wenn der Alarm weiterhin erzeugt
wird, d. h. wenn in dem Schritt 442 die Antwort JA erlangt
wird, begibt sich das Programm zu einem Schritt 443. In dem
Schritt 443 wird der Alarm gestoppt, und der derzeitige
Ausführungszyklus des Programmteils wird beendet. Wenn kein
Alarm erzeugt wird, d. h. wenn in dem Schritt 441 die Ant
wort NEIN erlangt wird, endet der derzeitige Ausführungszy
klus des Programmteils sofort.
Wie oben beschrieben wird entsprechend dem Fahrzeug
steuersystem 1 in dem Schritt 403 der Korrekturzeitzähler
auf der Grundlage des Kurvenzustands der Straße eingestellt
bzw. festgelegt, und in den Schritten 423 und 425 wird die
Warnentfernung im Ansprechen auf den Wert des Korrektur
zeitzählers korrigiert. Wenn das derzeitige Objektlabel Bi
innerhalb des Bereiches der Warnentfernung vorhanden ist,
d. h. wenn in dem Schritt 429 die Antwort JA erlangt wird,
gibt das Fahrzeugsteuersystem 1 in dem Schritt 437 einen
Alarm aus. Es ist somit möglich, einen Unfall wie eine Kol
lision bzw. einen Zusammenstoß mit einem voraus befindli
chen Fahrzeug zu vermeiden.
Da in dem Schritt 403 der Kurvenzustand der Straße auf
der Grundlage des Kurvenradius (Bedingung (1) und (2)), die
Position, bei welcher eine Leitplanke erfaßt wird
(Bedingung (3)), die Position, bei welcher ein irrtümlich
erkanntes Objekt erfaßt wird (Bedingung (4)) und die Anzahl
von als Objektlabel Bi erkannten Hindernissen (Bedingung
(5)) erfaßt wird, ermöglicht das Fahrzeugsteuersystem 1 ei
ne deutlich genaue Erfassung des Kurvenzustands und daher
eine genaue Erzeugung des Alarms, wodurch ein Fehlalarm ge
eignet vermieden wird. Darüber hinaus wird der Kurvenzus
tand auf der Grundlage der Entfernung und des Winkels zu
dem von der Entfernungs/Winkelmeßvorrichtung 3 erfaßten
Hindernisses derart berechnet, daß eine Einrichtung oder
Vorrichtung zum Erfassen eines Steuerwinkels oder derglei
chen in dem System nicht vorgesehen werden muß, wodurch die
Systemstruktur vereinfacht wird.
Des weiteren ist das Fahrzeugsteuersystem 1 geeignet,
die Warnentfernung zu dem stationären Objekt, welche von
dem Kurvenzustand abhängt, zu korrigieren, so daß der Alarm
genauer erzeugt werden kann. Des weiteren ist das Fahrzeug
steuersystem 1 geeignet, am Straßenrand befindliche Gegen
stände aus den Warnobjekten auf der Grundlage der Bedingun
gen zu entfernen, daß das Objektlabel Bi einem stationären
Objekt entspricht und die Breite W des Objektlabels Bi
nicht der Breite des Gegenstandsfahrzeugs entspricht
(Schritt 417), so daß der Alarm noch genauer erzeugt werden
kann, wodurch ein Fehlalarm noch geeigneter vermieden wird.
Die Bedingung (3) zum Erfassen des Kurvenzustands kann
ebenfalls in einem Fall verwendet werden, bei welchem eine
Leitplanke am Straßenrand ohne Reflektor befindlich ist.
Die anderen Bedingungen können auf einen am Straßenrand be
findlichen Gegenstand sogar dann angewandt werden, wenn am
Straßenrand keine Leitplanke befindlich ist. Daher kann der
Kurvenzustand geeignet erfaßt werden, solange entweder die
Leitplanke oder ein am Straßenrand befindlicher Gegenstand
wie der Reflektor am Straßenrand befindlich ist. Es ist so
mit möglich, einen Fehlalarm unabhängig vom Straßentyp zu
vermeiden.
Bei der obigen Ausführungsform entspricht der Schritt
104 einer Leitplankenerfassungseinrichtung, entspricht der
Schritt 403 einer Kurvenzustandserfassungseinrichtung und
der Kurvenradiusberechnungseinrichtung, entsprechen die
Schritte 423 und 425 der Warnbedingungskorrektureinrich
tung, entspricht der Schritt 303 der Beschleunigungsberech
nungseinrichtung und entspricht der Schritt 313 der Erfas
sungseinrichtung eines irrtümlich erkannten Objekts. Jedoch
ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungs
form beschränkt, und es können andere Ausführungsformen
oder Modifikationen ohne vom Rahmen der Erfindung abzuwei
chen, welche durch die beigefügten Ansprüche bestimmt ist,
geschaffen werden.
Beispielsweise kann die Erfassung des Kurvenzustands
durch einen anderen Typ von Einrichtungen oder auf der
Grundlage von anderen Bedingungen als den bei der Ausfüh
rungsform vorgesehenen Bedingungen (1) bis (5) ausgeführt
werden. Andererseits kann ein Teil oder können Teile der
Bedingungen (1) bis (5) verwendet werden, um den Kurvenzu
stand zu erfassen. Obwohl die Ausführungsform gestaltet
ist, um die Warnentfernung auf der Grundlage zu korrigie
ren, ob der Zählerwert größer als 0 ist, kann des weiteren
die Korrektur derart durchgeführt werden, daß die Warnent
fernung entsprechend dem Zählerwert graduell ansteigt oder
abfällt. Des weiteren kann die Warnentfernung ohne den Zäh
lerwert korrigiert werden, beispielsweise durch Setzen ei
nes Flags, wenn jede der Bedingungen (1) bis (5) erfüllt
wird. Obwohl die Ausführungsform gestaltet ist, um die
Warnentfernung als Warnbedingung zu korrigieren, können des
weiteren andere Warnbedingungen wie die Größe des Objekt
labels, welches dem Warnobjekt entspricht, oder die Annähe
rungsgeschwindigkeit des Objektlabels korrigiert werden.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist ein Hinder
niswarnsystem für ein Fahrzeug vorgesehen, welches zum Aus
geben eines Alarms genau entsprechend dem Kurvenzustand ei
ner Straße sogar dann geeignet ist, wenn die Straße Kurven
aufweist, wobei ein Korrekturzeitzähler auf der Grundlage
der folgenden Bedingungen eingestellt wird: ob der Kurven
radius der Straßenkurve klein ist oder nicht; ob eine Leit
planke unmittelbar vor dem Fahrzeug erfaßt wird oder nicht;
ob ein fehlerhaft erkanntes Objekt wie ein entlang der
Leitplanke angeordneter Satz von Reflektoren, welches eine
große relative Beschleunigung zeigt, unmittelbar vor dem
Fahrzeug erfaßt wird oder nicht; und ob die Anzahl von als
Objektlabel erkannten Hindernissen einen Wert erreicht, der
anzeigt, daß sich das Fahrzeug einem Kurvenabschnitt der
Straße nähert. Wenn ein stationäres Objekt in einen Bereich
eintritt, der anzeigt, daß die Möglichkeit einer Kollision
besteht, korrigiert das Hinderniswarnsystem die Warnentfer
nung im Ansprechen auf den Wert des Korrekturzeitzählers.
Somit ist es möglich, einen Fehlalarm während der Abschät
zung zu vermeiden.
Claims (4)
1. Hinderniswarnsystem für ein Fahrzeug, welches eine
Hinderniserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Entfer
nung und einem Winkel zu einem Hindernis innerhalb einer
durch einen gegebenen Winkel in Richtung der Breite des
Fahrzeugs definierten, nach vorn gerichteten Erfassungszone
und eine Warneinrichtung zum Ausgeben eines Alarms aufweist,
wenn das erfaßte Hindernis eine gegebene Warnbedingung er
füllt, mit:
einer Leitplankenerfassungseinrichtung, welche das Hindernis als Leitplanke auf der Grundlage der Entfernung und des Winkels des von der Hinderniserfassungseinrichtung erfaßten Hindernisses erkennt, wenn das von der Hinder niserfassungseinrichtung erfaßte Hindernis sich entlang ei ner Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs erstreckt;
einer Kurvenzustandserfassungseinrichtung zum Erfassen des Kurvenzustands einer Straße auf der Grundlage der Posi tion der von der Leitplankenerfassungseinrichtung erfaßten Leitplanke; und
einer Warnbedingungskorrektureinrichtung zum Korrigie ren der Warnbedingung auf der Grundlage des von der Kurven zustandserfassungseinrichtung erfaßten Kurvenzustands der Straße.
einer Leitplankenerfassungseinrichtung, welche das Hindernis als Leitplanke auf der Grundlage der Entfernung und des Winkels des von der Hinderniserfassungseinrichtung erfaßten Hindernisses erkennt, wenn das von der Hinder niserfassungseinrichtung erfaßte Hindernis sich entlang ei ner Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs erstreckt;
einer Kurvenzustandserfassungseinrichtung zum Erfassen des Kurvenzustands einer Straße auf der Grundlage der Posi tion der von der Leitplankenerfassungseinrichtung erfaßten Leitplanke; und
einer Warnbedingungskorrektureinrichtung zum Korrigie ren der Warnbedingung auf der Grundlage des von der Kurven zustandserfassungseinrichtung erfaßten Kurvenzustands der Straße.
2. Hinderniswarnsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Kurvenradiusberechnungseinrichtung zum Berechnen
eines Kurvenradius von einem Pfad oder Ort des von der Hin
derniserfassungseinrichtung erfaßten stationären Objekts,
wobei die Kurvenzustandserfassungseinrichtung den Kurvenzu
stand auf der Grundlage sowohl der Position der Leitplanke
als auch des von der Kurvenradiusberechnungseinrichtung be
reitgestellten Kurvenradius erfaßt.
3. Hinderniswarnsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Kurvenzustandserfassungseinrichtung
den Kurvenzustand auf der Grundlage sowohl der Position der
Leitplanke als auch der Frage erfaßt, ob die Anzahl von der
Hinderniserfassungseinrichtung erfaßten Hindernissen einen
gegebenen Wert überschreitet.
4. Hinderniswarnsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch eine Beschleunigungsberechnungsein
richtung zum Berechnen der relativen Beschleunigung zwi
schen dem Fahrzeug und dem von der Hinderniserfassungsein
richtung erfaßten Hindernis und zum Erkennen des Hindernis
ses als fehlerhaft erkanntes Objekt, wenn die von der Be
schleunigungsberechnungseinrichtung bereitgestellte relati
ve Beschleunigung außerhalb eines gegebenen Bereiches
liegt, wobei die Kurvenzustandserfassungseinrichtung den
Kurvenzustand auf der Grundlage sowohl der Position der
Leitplanke als auch der Frage erfaßt, ob das fehlerhaft er
kannte Objekt in einer vor dem Fahrzeug definierten gegebe
nen Erfassungszone erfaßt wird.
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