DE19602772A1

DE19602772A1 - Warnsystem für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE19602772A1
Application number: DE19602772A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Kinoshita; Atsushi Ikeda; Kazumasa Arai
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1995-01-27
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 1996-08-08
Anticipated expiration: 2016-01-27
Also published as: US5757949A; DE19602772C2; JPH08205306A

Description

Die Erfindung betrifft ein Warnsystem für ein Fahrzeug, wie ein Kraftfahrzeug, zum Unterstützen des Fahrers bei Fahrt des Fahrzeuges und insbesondere ein Warnsystem zum Vermeiden der Abweichung des Fahrzeuges von einem beabsichtigten Fahr kurs bei Kurvenfahrt des Fahrzeuges.

Jüngst wurde ein ADA-System (Active Drive Assist system), d. h. ein umfassendes Fahrer-Unterstützungssystem zum aktiven Unterstützen des Fahrers bei Fahren des Fahrzeuges entwic kelt mit dem Ziel, die Sicherheit von Fahrzeugen im Sinne einer Vermeidung der fortschreitend zunehmenden Verkehrsun fälle zu verbessern. Eine entscheidende Funktion eines ADA- Systems ist das Erkennen der Umgebungszustände. Die fort schreitende Technik macht das dreidimensionale Erkennen mit für die Praxis hinreichender Genauigkeit durch Verarbeiten von Bildinformationen einer vor dem Fahrzeug liegenden Sze nerie praktisch zeitgleich möglich, die durch mehrere Kame ras aufgenommen wird. Das ADA-System soll dem Fahrer siche res Fahren eines Fahrzeuges unter vielen Aspekten durch Ver wenden von Bilddaten der Straßenbedingungen und der Ver kehrsbedingungen ermöglichen, wenn der Fahrer hinsichtlich der zu treffenden Fahrmaßnahmen versagt, wenn der Fahrer zur Seite schaut und/oder wenn der Fahrer am Lenkrad bei länge rem monotonen Fahren eindämmert.

Ein früher vorgeschlagenes Fahrerunterstützungssystem ba siert auf dem Konzept, daß jede Operation eines Fahrzeuges vom Menschen gesteuert wird und stellt auf präventive Sicherheit zum Vermeiden von erwarteten Gefahren ab. Das Fahrerunterstützungssystem gibt eine Warnung zum Warnen des Fahrers bei einer erwarteten Gefahr ab, um den Fahrer zu unterstützen, wenn eine Fahrzeugkollision oder eine Außer kursfahrt zu erwarten ist, und führt zeitweilig Maßnahmen anstelle des Fahrers durch, wenn der Fahrer geeignete Maß nahmen zum Vermeiden der Gefahr in Antwort auf die Warnung unterläßt, um eine Fahrzeugkollision oder eine Außerkurs fahrt zu vermeiden, indem das System automatisch das Brems system, die Drosselklappe und/oder das Lenksystem ansteuert, um das Fahrzeug in einen sicheren Fahrzustand zurückzufüh ren.

Die von dem ADA-System vorgenommene Warnung ist sehr wichtig zum Abschätzen verschiedener möglicher Zustände oder Bedin gungen und zum Verstärken der präventiven Sicherheit. Es ist daher notwendig, richtig zu warnen, um den Fahrer in die Lage zu versetzen, Maßnahmen zum Vermeiden der Gefahr zu treffen, indem die Situation beurteilt und eine mögliche Fahrbedingung genau abgeschätzt werden. Außerkursfahrt bei einer scharfen Kurve ist ein möglicher Fahrzustand. Außer kursfahrt kann leicht eintreten, wenn das Fahrzeug eine scharf gekrümmte Ausfahrt beim Verlassen einer Spur der Au tobahn durchfährt, weil die Sensibilität des Fahrers für die Geschwindigkeit geschwächt ist, und es ist erwünscht, dem Fahrer eine geeignete Warnung gegen eine solche Außerkurs fahrt zu vermitteln.

Ein Warnsystem, welches eine Warnung gegen Außerkursfahrt abgibt, die aufgrund des Durchfahrens einer scharfen Kurve auftreten kann, ist z. B. in der JP-U-5-46612 beschrieben. Dieses bekannte Warnsystem ermittelt den Zustand eines Fahr zeuges aus der Beziehung zwischen dem Lenkwinkel und der Querbeschleunigung. Wenn beispielsweise das Warnsystem er mittelt, daß sowohl die Fahrzeuggeschwindigkeit als auch die Querbeschleunigung während der Kurvenfahrt bei einem kon stanten Lenkwinkel zunimmt, gibt das Warnsystem eine Warnung ab, um Außerkursfahrt aufgrund einer übermäßig hohen Fahr geschwindigkeit zu vermeiden.

Da jedoch das bekannte Warnsystem eine Warnung aufgrund ei ner vorher erfaßten aktuellen Beschleunigung abgibt, welche auf das Fahrzeug bei einer Kurvenfahrt wirkt, ist das Warn system nach dem Stand der Technik nicht dazu in der Lage, eine mögliche Außerkursfahrt abzuschätzen, bevor das Fahr zeug in die Kurve einfährt. Da die aktuelle Krümmung der Kurve und die Breite der betreffenden Fahrspur nicht detek tiert werden, ist die Genauigkeit der Ermittlung nicht zu friedenstellend.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Warnsystem für ein Fahrzeug zu schaffen, das die Möglichkeit der Außerkursfahrt abschätzen kann, bevor das Fahrzeug in eine Kurve einfährt, und das eine korrekte Warnung gegen Außerkursfahrt erzeugen kann.

Diese Aufgabe ist gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung durch Anspruch 1 gelöst.

Ein solches Warnsystem ist gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 2 in vorteilhaf ter Weise weitergebildet.

Die erfindungsgemäße Bilderkennungsvorrichtung erkennt kon tinuierlich den Straßenabschnitt, der sich vor dem Fahrzeug erstreckt, sowie die Verkehrsbedingungen bei Fahrt des Fahr zeuges, und die Kurvendetektiervorrichtung detektiert den Zustand der Kurve genau basierend auf den Bilddaten, die von der Bilderkennungsvorrichtung geliefert werden, bevor das Fahrzeug in die Kurve einfährt, worauf die Kurvengeschwin digkeitsberechnungsvorrichtung eine Referenzkurvengeschwin digkeit ermittelt, mit welcher Durchschnittsfahrer die Kurve basierend auf deren Krümmung und der Fahrspurbreite, welche durch die Bilddaten repräsentiert sind durchfahren wurden, um die geeigneten Kurvengeschwindigkeiten zum Durchfahren von Kurven unterschiedlicher Krümmungen genau vorher zu be stimmen und so einer Außerkursfahrt vorzubeugen. Somit kann eine scharfe Kurve, bei der Außerkursfahrt möglicherweise vorkommt, wenn das Fahrzeug in die Kurve mit einer höheren Fahrgeschwindigkeit als die Referenzfahrgeschwindigkeit ein fahren würde, genau detektiert werden. Wenn eine scharfe Kurve detektiert wird, ermittelt die Abschätzvorrichtung für Außerkursfahrt, ob oder ob nicht eine gefahrenvermeidende Operation eingeleitet wurde, und zwar basierend auf einem von einem Beschleunigungssensor gelieferten Signal, einem von einem Bremsschalter gelieferten Bremssignal und einem von einem Fahrgeschwindigkeitssensor gelieferten Verzö gerungssignal. Wenn dann der Fahrer sorglos oder fehlerhaft versäumt, eine gefahrenvermeidende Operation einzuleiten und das Fahrzeug nicht verzögert wird, schätzt die Abschätzvor richtung die Möglichkeit einer Außerkursfahrt ab und gibt dem Fahrer eine Warnung zum Wecken seiner Aufmerksamkeit bevor es zu spät wird, eine gefahrenvermeidende Operation einzuleiten, so daß das Fahrzeug in die Kurve mit normaler Fahrgeschwindigkeit einfahren kann.

Wenn die Abschätzvorrichtung für Außerkursfahrt ermittelt, daß die relative Schärfe der Kurve kritisch ist, wird die Möglichkeit einer Außerkursfahrt exakt abgeschätzt, eine zum Verzögern des Fahrzeuges auf die Referenzkurvengeschwindig keit erforderliche Verzögerung ausgerechnet, die aktuelle Fahrgeschwindigkeit mit der Referenzkurvengeschwindigkeit verglichen und eine Warnung abgegeben, wenn die vom Fahrer ergriffenen Maßnahmen zum Vermeiden einer Gefahr nicht aus reichend sind.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeich nung an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten nä her erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Warnsystems nach der Er findung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines ADA-Systems in Verbindung mit dem Schema eines Fahrzeugs;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Warnsystems einer ersten Ausführung der Erfindung;

Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Warnsteuerprogramms, das mit dem Warnsystem nach Fig. 3 durchführbar ist;

Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf die Konfiguration einer Kurve;

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Warnsystem einer zweiten Ausführung nach der Erfindung; und

Fig. 7 ein Flußdiagramm für ein Warnsteuerprogramm, das mit einem Warnsystem nach Fig. 6 durchführbar ist.

Gemäß Fig. 2 hat ein Fahrzeug 1 eine Maschine 2, die über eine Kupplung 4 und ein Getriebe 5, eine Antriebswelle 6 und ein hinteres Differential 7 die Radwellen 8 der Hinterräder 9 antreibt und über die Antriebswelle 6, ein Zentraldiffe rential 17, ein vorderes Differential 18 und die vorderen Radwellen 19 die Vorderräder 10 antreibt. Das Fahrzeug 1 hat ein Betriebssteuersystem umfassend ein Gaspedal 11 zum Betä tigen eines Drosselventils 3 der Maschine 2, um die Leistung der Maschine 2 zu regulieren, ein Bremssystem 12 mit einem Bremspedal 13 zum Regulieren des Bremsdruckes in einer Bremsleitung 14 zum Verteilen des Bremsdruckes auf die Rad zylinder der Vorderräder 10 und der Hinterräder 9 sowie ein Lenksystem 15 mit einem Lenkrad 16 zum Lenken der Vorderrä der 10.

Ein ADA-System 20 weist einen Drosselbetätiger 21 für das Drosselventil 3 zum zwangsweisen Reduzieren der Leistung der Maschine 2 auf, wenn ein Drosselsignal an das Ventil abgege ben wird, einen Bremsbetätiger 22 in der Bremsleitung 14 des Bremssystems zum Regulieren des Bremsdruckes gemäß einem Bremssignal zum automatischen Bremsen und einen Lenkbetäti ger 23 auf, der dem Lenksystem 15 zugeordnet ist, um das Lenkrad 16 aufgrund eines Lenksignales zum automatischen Lenken zu betätigen.

Ein elektronisches Steuersystem ist beispielsweise mit zwei CCD-Kameras 25 versehen, die am vorderen rechten und linken Ende des Fahrzeuges 1 angeordnet sind, sowie mit einer Bild erkennungseinheit 26 umfassend einen stereographischen Bild prozessor. Die beiden CCD-Kameras 25 nehmen Bilder von der Szenerie und von Objekten auf, die vor dem Fahrzeug 1 lie gen, und erzeugen stereographische Bilder und Bildsignale. Die Bilderkennungseinheit 26 verarbeitet die aus gegebenen Bildsignale der CCD-Kameras 25 durch Triangulation zum Be rechnen der Abstände zwischen dem Fahrzeug 1 und den davor liegenden Objekten, erzeugt ein Abstandsbild, welches die dreidimensionale Abstandsverteilung darstellt, detektiert eine Fahrspur, ein vorausfahrendes Fahrzeug und Hindernisse getrennt von dem Abstandsbild, erkennt Fahrspurmarkierungen bzw. -begrenzungen, und die dreidimensionale Konfiguration der Straße, kategorisiert vor dem Fahrzeug 1 liegende Objek te, erkennt die Abstände zwischen dem Fahrzeug und dem vor ausfahrenden Fahrzeug sowie den Hindernissen, ermittelt die relativen Fahrgeschwindigkeiten des voraus fahrenden Fahrzeu ges und nimmt Bilddaten der Straße und der Verkehrsbedingun gen auf.

Eine ADA-Steuereinheit 40 weist ein Warnsystem, welches ver schiedene mögliche Zustände oder Bedingungen abschätzt und eine Warnung abgibt, sowie ein Fahrzeugsteuersystem auf, welches das Fahrzeug 1 steuert, wenn der Fahrer beim Ergrei fen von Gefahren vermeidenden Maßnahmen in Antwort auf eine Warnung versagt. Das Fahrzeugsteuersystem berechnet eine Beschleunigung oder Verzögerung basierend auf den Bilddaten und den Ausgangsdaten von Sensoren, so daß Sicherheitsab stände zwischen dem Fahrzeug 1 und beispielsweise dem vor aus fahrenden Fahrzeug und Straßenbegrenzungen eingehalten werden, und gibt ein Drosselsignal ab, welches die Drossel öffnung entsprechend der berechneten Beschleunigung und Ver zögerung spezifiziert, um den Drosselbetätiger 21 zum Steu ern der Leistung der Maschine 2 zu veranlassen. Das Fahr zeugsteuersystem gibt ein Bremssignal ab, welches über den Bremsbetätiger 22 den Aufbau eines geeigneten Bremsdruckes entsprechend der berechneten Beschleunigung oder Verzögerung zum automatischen Bremsen steuert. Somit können die Sicher heitsabstände eingehalten und eine Kollision selbst dann vermieden werden, wenn der Fahrer des Fahrzeugs nicht kor rekt fährt oder keine gefahrenvermeidenden Operationen ein leitet. Das Fahrzeugsteuersystem gibt einen gewünschten Kurs entsprechend einem vorgegebenen Abstand auf dem Bild vor, berechnet einen abgeschätzten Kurs, längs dessen das Fahr zeug mit dem vorgegebenen Abstand fahren soll, wenn die lau fenden Fahrbedingungen beibehalten werden, und gibt ein Lenksignal entsprechend der Abweichung des abgeschätzten Kurses vom gewünschten Kurs an den Lenkbetätiger zum automa tischen Lenken. Somit können eine Kollision und eine Außer kursfahrt selbst dann vermieden werden, wenn der Fahrer das Fahrzeug inkorrekt betätigt.

Die Warnbetätigung des Warnsystems zum Abgeben eines Warn signales gegen Außerkursfahrt in einer Kurve sei nun be schrieben. Das Warnsystem extrahiert Informationen über Krümmung der Kurve, die Breite der Fahrspur und somit aus den Bilddaten vor dem Einfahren des Fahrzeugs 1 in die Kur ve. Das Warnsystem ist ausgerüstet mit einem Fahrgeschwin digkeitssensor 30, welcher die Fahrgeschwindigkeit detek tiert, einem Beschleunigungssensor 31, welcher den Verzöge rungszustand aufgrund der Verzögerungsoperation des Fahrers detektiert, einem Bremsschalter 32, welcher die Betätigung des Bremssystems detektiert, einem Beschleunigungssensor 33, welcher ein Verzögerungssignal aufgrund der Beschleunigungs messung abgibt, und einer Warnvorrichtung 34, welche die relative Kurvenschärfe vor dem Einfahren des Fahrzeugs 1 in die Kurve abschätzt und bei zu erwartender Außerkursfahrt ein Warnsignal abgibt.

Es seien nun anhand der Fig. 3 und 4 ein Abschätzverfahren für die Kurvenschärfe sowie eine Warnoperation beschrieben, die von einem Warnsystem einer ersten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird. Im Schritt S1 verarbeitet die Bilderkennungseinheit 26 die von den beiden CCD-Kameras 25 erzeugten Signale während Fahrt des Fahrzeuges, um Bilddaten über die Straße und die Verkehrsbedingungen zu gewinnen. Ein zu der ADA-Steuereinheit 40 gehörender Kurvendetektor 41 empfängt die Bilddaten und detektiert eine Kurve C, die ge mäß Fig. 5 sich vor dem Fahrzeug 1 erstreckt, im Schritt S2 und liest auf das Detektieren der Kurve C in einer Position vor der Kurve C Information über den maximalen Kurvenradius R der Kurve C und die Breite W der Fahrspur aus den Bildda ten sowie die aktuelle Fahrgeschwindigkeit V_s ein, die von dem Fahrgeschwindigkeitssensor 30 im Schritt S3 ermittelt wurde. Ein Kurvenradiusrechner 42 berechnet im Schritt S4 den maximalen Kurvenradius eines Aus-Ein-Aus-Fahrkurses un ter Verwendung der gesamten Breite der Fahrspur mittels der Formel R_c = R + W, worin R_c der maximale Kurvenradius, R der Radius der Krümmung der Kurve C und W die Fahrspurbreite sind. Darauf schätzt ein Kurvengeschwindigkeitsrechner 43 im Schritt S5 eine Kurvengeschwindigkeit V_c ab, mit welcher Durchschnittsfahrer des Fahrzeuges 1 die Kurve C durchfahren würden, und zwar unter Verwendung der Formel V_c = (G_c·R_c)^1/2 worin G_c die Querbeschleunigung von beispielsweise 0,4G ist. Somit kann die Kurvengeschwindigkeit V_c, welche keine Außer kursfahrt in der Kurve zur Folge hat, genau unter verschie denen Bedingungen bestimmt werden, z. B. bei einer Bedingung, bei welcher der Kurvenradius R der Kurve groß und die Breite W der Fahrspur klein sind, oder bei einer Bedingung, bei der der Radius R der Kurve klein und die Breite W der Fahrspur groß sind.

Eine Kurvenschärfe-Abschätzvorrichtung 44 vergleicht die aktuelle Fahrgeschwindigkeit V_s des Fahrzeugs 1 vor der Ein fahrt des Fahrzeuges 1 in die Kurve C mit der berechneten Referenzkurvengeschwindigkeit V_c zum Entscheiden der relati ven Kurvenschärfe der Kurve C. Wenn die aktuelle Fahrge schwindigkeit V_s kleiner als die Kurvengeschwindigkeit V_c ist, ermittelt die Abschätzvorrichtung 44, daß die relative Kurvenschärfe der Kurve C nicht kritisch ist, worauf der Steuervorgang beendet wird. Wenn die aktuelle Fahrge schwindigkeit V_s größer als die Referenzgeschwindigkeit V_c ist, ermittelt die Abschätzvorrichtung 44, daß die Kurven schärfe der Kurve C kritisch ist und zu einer Außerkursfahrt führt, wenn das Fahrzeug 1 in die Kurve C mit der aktuellen Fahrgeschwindigkeit V_s einfährt, worauf das Programm zum Schritt S7 weiterschreitet. Wenn der Fahrer visuell die Schärfe der Kurve C erkennt und sich der aktuellen Fahrge schwindigkeit V_s bewußt ist und diese auf einem niedrigen Niveau hält oder wenn der Fahrer entscheidet, daß die aktu elle Fahrgeschwindigkeit V_s übermäßig hoch im Bezug auf den Krümmungsradius R der Kurve C und die Breite W der Fahrspur ist und das Fahrzeug 1 zu einem frühen Zeitpunkt verzögert, wird die relative Kurvenschärfe der Kurve C als klein abge schätzt und keine Warnung abgegeben. Das Fahrzeug 1 fährt in die Kurve C mit der Fahrgeschwindigkeit V_s ein und kann si cher durch die Kurve C fahren.

Wenn die Abschätzvorrichtung 44 entscheidet, daß die relati ve Schärfe der Kurve C kritisch ist, überprüft eine Ab schätzvorrichtung 45 für Außerkursfahrt die Ausgangssignale des Verzögerungssensors 31 und des Bremsschalters 32 zum Anzeigen einer Verzögerung im Schritt S8, um festzustellen, ob oder ob nicht der Fahrer gefahrenvermeidende Maßnahmen eingeleitet hat. Wenn diese Signale anliegen, entscheidet die Abschätzvorrichtung 45, daß der Fahrer gefahrenvermei dende Maßnahmen eingeleitet hat und beendet das Programm. Wenn die Verzögerungssignale nicht anliegen, entscheidet die Abschätzvorrichtung 45 für Außerkursfahrt, daß keine gefah renvermeidenden Maßnahmen eingeleitet worden sind, und gibt in Schritt S9 eine Warnung ab. Wenn der Fahrer den Zustand der Kurve C und die Fahrgeschwindigkeit V_s erkennt und ge fahrenvermeidende Maßnahmen wie eine Operation zum Vermin dern der Leistung der Maschine 2 durch Loslassen des Gaspe dals und eine Operation zum Verzögern des Fahrzeuges 1 durch Betätigen des Bremssystems ausführt, wird keine Warnung ab gegeben, und das verzögerte Fahrzeug 1 fährt sicher durch die Kurve C.

Wenn der Fahrer keine gefahrenvermeidenden Operationen auf grund von Sorglosigkeit oder Fehlerkenntnis auslöst, ist eine Außerkursfahrt des Fahrzeuges 1 in der Kurve C zu er warten, und die Warnvorrichtung 34 erzeugt ein akustisches Warnsignal zum Erregen der Aufmerksamkeit des Fahrers. Da das akustische Warnsignal vor dem Einfahren des Fahrzeuges 1 in die Kurve C ausgelöst wird, steht genügend Zeit dafür zur Verfügung, daß der Fahrer gefahrenvermeidende Maßnahmen ein leiten kann, um das Fahrzeug auf die Warnung hin zu verzö gern, bevor es in die Kurve C einfährt. Folglich kann eine Außerkursfahrt des Fahrzeuges vermieden werden, wenn das verzögerte Fahrzeug 1 in die Kurve C einfährt. Somit unter stützt das Warnsystem den Fahrer im Sinne eines sicheren Fahrens.

Anhand der Fig. 6 und 7 sei nun ein Kurvenschärfe-Abschätz verfahren und eine Warnoperation mittels eines Warnsystems einer zweiten Ausführung der Erfindung beschrieben, wobei gleiche oder entsprechende Komponenten wie bei dem Warnsy stem nach der ersten Ausführung der Erfindung durch gleiche Bezugszahlen bezeichnet und nicht noch einmal beschrieben sind. Die Funktionen der Schritte S1 bis S6 des Steuerpro gramms nach Fig. 7 der zweiten Ausführung sind gleich wie diejenigen der Schritte S1 bis S6 des Steuerprogramms nach Fig. 4, welche bei der ersten Ausführung der Erfindung durchzuführen sind, so daß sich eine nochmalige Beschreibung dieser Schritte erübrigt.

Gemäß den Fig. 6 und 7 berechnet eine Beschleunigungs-Ab schätzvorrichtung 46 eine Beschleunigung, die erforderlich ist, um die aktuelle Kurvenfahrgeschwindigkeit V_s an einer Detektierposition in einem vorgegebenen Abstand L (Fig. 5) von der Kurve C auf eine Referenzfahrgeschwindigkeit V_c in nerhalb der Länge L zu verändern, und zwar unter Verwendung der Gleichungen:

V_c² - V_s = 2a·L
a = (V_c - V_s²)/2L

Wenn entschieden ist, daß die relative Schärfe der Kurve C kritisch ist, vergleicht die Abschätzvorrichtung 45 für Au ßerkursfahrt die erforderliche Beschleunigung a und die ak tuelle Beschleunigung A, welche von einem Beschleunigungs sensor 33 im Schritt S8 detektiert ist. Wenn A < a < 0, ist eine Außerkursfahrt möglich, und es wird in Schritt S9 eine Warnung abgegeben. Wenn der Fahrer keine gefahrenvermeiden den Maßnahmen in Antwort auf diese Warnung ergreift oder wenn das Fahrzeug durch die vom Fahrer eingeleiteten Maßnah men nicht ausreichend verzögert wird und somit die aktuelle Verzögerung kleiner als die mindestens erforderliche Verzö gerung ist, wird ein akustisches Warnsignal erzeugt. Somit kann die Möglichkeit der Außerkursfahrt noch genauer durch die zusätzliche Verwendung von Daten abgeschätzt werden, welche den Zustand der aktuellen Verzögerung unter Berück sichtigung der vom Fahrer eingeleiteten Maßnahmen repräsen tieren.

Wenngleich die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbei spiele beschrieben ist, kann auch ein die Fahrgeschwindig keit des Fahrzeuges bezeichnendes Signal anstatt des Verzö gerungssignals verwendet werden, welches die vom Fahrer zur Gefahrenvermeidung eingeleitete Verzögerung bezeichnet. Die bei den bevorzugten Ausführungen eingesetzte Warnvorrichtung 34, welche ein akustisches Warnsignal zum Warnen des Fahrers erzeugt, kann auch eine andere Warnvorrichtung als die Warn vorrichtung 34 sein, z. B. ein im Sichtfeld des Fahrers an geordnetes optisches Display oder ein Schwingungserzeuger im Sitzkissen oder in der Rückenlehne des Fahrersitzes, soweit nur die Warnvorrichtung dazu fähig ist, die Sinnesorgane des Fahrers wirksam zu stimulieren.

Wie aus der vorangegangenen Beschreibung deutlich geworden ist, umfaßt gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Er findung ein Warnsystem für ein Fahrzeug die Bilderkennungs vorrichtung zum Erhalten von Bilddaten über Straßen- und Verkehrsbedingungen aufgrund des dreidimensionalen Erkennens des vor dem Fahrzeug befindlichen Straßenabschnitts und der Verkehrsbedingungen, die Kurvendetektiervorrichtung zum De tektieren einer Kurve basierend auf den Bilddaten vor dem Einfahren des Fahrzeugs in die Kurve, die Kurvengeschwindig keits-Berechnungsvorrichtung zum Berechnen einer Referenz kurvengeschwindigkeit, mit welcher durchschnittliche Fahrer die Kurve ausgehend von der Krümmung und der Fahrspurbreite gemäß den Bilddaten durchfahren würden, die Detektiervor richtung für die relative Kurvenschärfe zum Ermitteln, ob oder ob nicht die relative Kurvenschärfe kritisch ist, indem die Referenzkurvengeschwindigkeit mit der aktuellen Fahrge schwindigkeit des Fahrzeuges verglichen wird, und die Ab schätzvorrichtung für Außerkursfahrt zum Ermitteln, ob im Falle einer durch die Detektiervorrichtung für die Kurven schärfe ermittelten kritischen Kurvenschärfe der Fahrer ge fahrenvermeidende Maßnahmen aufgrund der Signalzustände er griffen hat, welche Verzögerungsoperationen bezeichnen, und im Falle, daß gefahrenvermeidende Maßnahmen nicht eingelei tet worden sind, entscheidet, daß Außerkursfahrt möglich ist und eine Warnung auslöst. Somit kann das Warnsystem die Mög lichkeit einer Außerkursfahrt abschätzen, bevor das Fahrzeug in die Kurve einfährt, und folglich den Fahrer zuverlässig beim Ergreifen von Sicherheitsmaßnahmen unterstützen, wenn das Fahrzeug durch die Kurve fährt.

Da die Referenzgeschwindigkeit, mit welcher Durchschnitts fahrer das Fahrzeug durch die Kurve fahren würden, auf der Basis des Krümmungsradius der Kurve und der Fahrspurbreite abgeschätzt wird und die Referenzgeschwindigkeit mit der aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs vor dem Einfah ren in die Kurve verglichen wird, kann eine Kurve von kriti scher Schärfe, welche möglicherweise eine Außerkursfahrt beim Einfahren des Fahrzeugs in die Kurve mit der aktuellen Fahrgeschwindigkeit zur Folge haben würde, sicher ermittelt werden. Die Möglichkeit der Außerkursfahrt kann sicher auf grund der Entscheidung abgeschätzt werden, ob oder ob nicht der Fahrer gefahrenvermeidende Maßnahmen ergriffen hat, wenn die relative Schärfe der Kurve als kritisch bewertet wird. Da aus den Verzögerungsoperationen bezeichnenden Signalen leicht entschieden werden kann, ob oder ob nicht der Fahrer gefahrenvermeidende Maßnahmen ergriffen hat, wird keine un nötige Warnung ausgelöst, und die Verläßlichkeit der Warn vorrichtung wird erhöht.

Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung berechnet die Außer kursfahrt-Abschätzvorrichtung eine Verzögerung, welche nötig ist, um das Fahrzeug vor dessen Einfahren in die Kurve auf eine Kurvengeschwindigkeit zu verzögern, wenn entschieden wurde, daß die relative Schärfe der Kurve kritisch ist, und schätzt die Möglichkeit einer Außerkursfahrt ab, wenn die aktuelle Verzögerung kleiner als die berechnete erforderli che Verzögerung ist. Demgemäß kann die Möglichkeit der Au ßerkursfahrt ferner genau dadurch abgeschätzt werden, daß der Verzögerungszustand des Fahrzeuges in Betracht gezogen wird, so daß die vorbeugende Sicherheit vergrößert wird.

Während hier die momentan bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist zu beachten, daß diese Offenbarung nur dem Zwecke der Erläu terung dient und daß verschiedene Änderungen und Modifika tionen ausgeführt werden können, ohne den Bereich der Erfin dung gemäß den folgenden Ansprüchen zu verlassen.

Claims

1. Warnsystem für ein Fahrzeug mit
einer Bilderkennungsvorrichtung zum Bereitstellen von Bilddaten eines dreidimensionalen Bildes über den Stra ßen- und Verkehrszustand durch Erkennen der sich vor dem Fahrzeug erstreckenden Straße und der Verkehrsbe dingungen;
eine Kurvendetektiervorrichtung zum Detektieren einer Kurve basierend auf den Bilddaten vor dem Einfahren des Fahrzeugs in die Kurve;
eine Kurvengeschwindigkeits-Berechnungsvorrichtung zum Berechnen ausgehend vom Kurvenradius und von der Fahr spurbreite gemäß den Bilddaten einer Referenz-Kurvenge schwindigkeit, mit welcher Durchschnittsfahrer des Fahrzeuges die Kurve durchfahren würden;
eine Detektiervorrichtung für die relative Kurvenschär fe zum Entscheiden, ob oder ob nicht die relative Kur venschärfe aufgrund eines Vergleichs der Referenz-Kur vengeschwindigkeit mit der aktuellen Fahrgeschwindig keit des Fahrzeuges kritisch ist; und
eine Abschätzvorrichtung für Außerkursfahrt, welche ent scheidet, ob oder ob nicht bei kritischer, von der De tektiervorrichtung ermittelter relativer Kurvenschärfe der Fahrer Maßnahmen zum Vermeiden einer Gefahrensitua tion ausgehend von Signalen getroffen hat, welche Ver zögerungsoperationen anzeigen, und im Falle, daß solche Maßnahmen nicht ergriffen worden sind, entscheidet, daß Außerkursfahrt möglich ist, und eine Warnung auslöst.

2. Warnsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Abschätzvorrichtung für Außer kursfahrt die Verzögerung berechnet, welche zum Verzö gern des Fahrzeuges auf eine sichere Kurvengeschwindig keit erforderlich ist, bevor das Fahrzeug in die Kurve einfährt, wenn ermittelt ist, daß die relative Kurven schärfe kritisch ist, und die Möglichkeit einer Außer kursfahrt abschätzt, wenn die aktuelle Verzögerung kleiner als die berechnete erforderliche Verzögerung ist.