DE19832790A1

DE19832790A1 - Hindernis-Erkennungssystem für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19832790A1
Application number: DE19832790A
Authority: DE
Inventors: Noriaki Shirai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 1999-01-28
Also published as: US6018308A; JP3684776B2; JPH1138142A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Hin dernis-Erkennungssystem zur Verwendung in der Fahrsteuerung von Kraftfahrzeugen und insbesondere ein Hindernis-Erken nungssystem, welches in der Lage ist, vor einem mit dem Sy stem ausgestatteten Kraftfahrzeug fahrende, andere Fahr zeuge von anderen Gegenständen mit verbesserter Zuverläs sigkeit und Sicherheit zu unterscheiden.

Hindernis-Erkennungssysteme für Kraftfahrzeuge sind im Stand der Technik bekannt, welche so ausgelegt sind, daß sie Abtastwellen wie beispielsweise Lichtwellen oder Milli meterwellen aus senden und ein von einer Erkennungszone re flektiertes Signal empfangen, um einen Gegenstand vorder halb des Kraftfahrzeuges zu erkennen. Als Beispiele derar tiger Systeme wurden sogenannte Auffahr-Warnvorrichtungen vorgeschlagen, welche den Abstand zu einem Hindernis, bei spielsweise einem voraus fahrenden Fahrzeug, messen und ei nem Alarm ausgeben, sowie eine sogenannte Fahrsteuervor richtung, welche die Geschwindigkeit des Fahrzeuges steu ert, um den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug zu halten. Diese Vorrichtungen müssen gewünschte vorausfahren de Fahrzeuge als Gegenstände für die Alarmausgabe erkennen und die Fahrzeugsteuerung durchführen, was beides mit hoher Genauigkeit erfolgen muß. Mit anderen Worten, es ist wich tig, Fehler dahingehend zu beseitigen, daß Gegenstände an der Fahrbahnseite als voraus fahrende Fahrzeuge erkannt wer den. Hierzu unterscheidet das System nach dem Stand der Technik Gegenstände oder Hindernisse auf der Fahrbahnseite von voraus fahrenden Fahrzeugen auf der Grundlage der Tatsa che, daß die Hindernisse für gewöhnlich stationär, d. h. feststehend sind und nicht in der gleichen Fahrspur wie das gesteuerte Fahrzeug vorhanden sind. Genauer gesagt, ein er faßter Gegenstand wird als feststehender Gegenstand auf der Grundlage einer Lageänderung des Gegenstandes in Breiten- oder Seitenrichtung des gesteuerten Fahrzeuges bestimmt und weiterhin als nicht auf der gleichen Fahrspur wie das ge steuerte Fahrzeug befindlich auf der Grundlage der Position oder Anordnung in Breiten- oder Seitenrichtung des gesteu erten Fahrzeuges bestimmt; wenn dies der Fall ist, wird die Wahrscheinlichkeit, daß der erkannte Gegenstand ein Gegen stand oder Hindernis auf einer der Fahrbahnseiten ist, als hoch eingestuft.

Es ist jedoch unter einer Mehrzahl von Umständen schwierig, Gegenstände oder Hindernisse auf einer Fahrbahn seite korrekt von voraus fahrenden Fahrzeugen zu unterschei den. Wenn beispielsweise ein Fahrzeug in eine Kurve ein biegt, ist es möglich, daß ein Verkehrszeichen, welches sich an der Fahrbahnseite befindet, fehlerhaft als voraus stehendes Fahrzeug erkannt wird. Wenn weiterhin ein Fahr zeug vor einem Gefälle oder nahe dem Ende einer Steigung fährt, können Reklametafel, Verkehrszeichen oder derglei chen, welche oberhalb einer Fahrbahnoberfläche angeordnet sind und nicht erkannt werden, wenn sich das Fahrzeug auf einer ebenen Fahrbahn bewegt, als Hindernisse erkannt wer den, welche vorderhalb des Fahrzeuges vorhanden sind. Wenn umgekehrt das Fahrzeug vor einer Steigung oder nahe dem En de eines Gefälles fährt, können die Straße selbst oder Fahrbahnmarkierungen, Reflektoren oder dergleichen auf der Fahrbahnoberfläche vorderhalb des Fahrzeuges abgetastet werden. Somit kann die Fahrbahn selbst oder können Fahr bahnmarkierungen als voraus fahrende Fahrzeuge erkannt wer den, welche mit einem konstanten Abstand vorderhalb des Fahrzeuges fahren und die Reflektoren können als stehende Fahrzeuge erkannt werden, was insgesamt eine inhärente Lei stungseinschränkung in Systemen nach dem Stand der Technik darstellt, welche so ausgelegt sind, daß sie Gegenstände oder Hindernisse in zweidimensionaler Richtung erfassen, nämlich in Breiten- oder Seitenrichtung und Längsrichtung des Fahrzeuges unter Verwendung einer eindimensionalen Ab tastung in einem gegebenden Winkel in Seiten- oder Breiten richtung des Fahrzeuges.

Es ist von daher grundlegende Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die genannten Nachteile im Stand der Technik zu beseitigen oder zu vermeiden.

Genauer gesagt, es ist Aufgabe der vorliegenden Erfin dung, ein Hindernis-Erkennungssystem für Kraftfahrzeuge zu schaffen, welches in der Lage ist, Hindernisse, die in ei nem dreidimensionalen Bereich oder einer dreidimensionalen Richtung bezüglich eines mit dem System ausgerüsteten Fahr zeuges vorhanden sind, mit hoher Zuverlässigkeit und Si cherheit zu erkennen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die vorliegende Er findung die in den Ansprüchen 1 bzw. 2 angegebenen Merkmale vor.

Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Hindernis-Erkennungssystem für Fahrzeuge vorgeschlagen, mit: (a) einer Radareinheit, welche Radarsignale über eine gegebene Zone hinweg, in der das Hindernis erkennbar ist aussendet, wobei die Zone über eine bestimmte Breite und einen vertikalen Winkel eines Systemfahrzeuges reicht, wel ches mit diesem System ausgestattet ist, wobei die Radar einheit ein Signal empfängt, welches durch Reflexion we nigstens eines der übertragenen Radarsignale von einem Hin dernis, welches in der gegebenen Abtastzone vorhanden ist erzeugt wird, um einen Abstand zu dem Hindernis und einen horizontalen und vertikalen Winkel des Hindernisses aus ei ner vorgewählten Referenzrichtung zu bestimmen; und (b) Fahrzeugbestimmungsvorrichtungen zum Bestimmen, ob das von der Radareinheit erfaßte Hindernis ein Fahrzeug oder ein anderer Gegenstand ist, wobei die Fahrzeugbestimmungsvor richtungen aufweisen: (b1) eine Höhenbestimmungsvorrichtung zum Bestimmen einer Höhe eines gegebenen Abschnittes des Hindernisses auf der Grundlage von Abstand und Horizontal- und Vertikalwinkeln, welche von der Radareinheit bestimmt wurden; und (b2) eine Nicht-Fahrzeug-Bestimmungsvorrichtung zum Bestimmen, daß das Hindernis ein anderer Gegenstand als ein Fahrzeug ist, wenn die Höhe des gegebenen Abschnittes des Hindernisses, die durch die Höhenbestimmungsvorrichtung bestimmt wurde innerhalb eines bestimmten Höhenbereiches zumindest einmal innerhalb einer bestimmten Zeitdauer fällt.

Gemäß eines zweiten Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Hindernis-Erkennungssystem für Fahrzeuge geschaf fen, mit: (a) einer Radareinheit, weiche Radarsignale über eine gegebene Zone hinweg, in der das Hindernis erkennbar ist aussendet, wobei die Zone über eine bestimmte Breite und einen vertikalen Winkel eines Systemfahrzeuges reicht, welches mit diesem System ausgestattet ist, wobei die Ra dareinheit ein Signal empfängt, welches durch Reflexion wenigstens eines der übertragenen Radarsignale von einem Hindernis, welches in der gegebenen Abtastzone vorhanden ist erzeugt wird, um einen Abstand zu dem Hindernis und ei nen horizontalen und vertikalen Winkel des Hindernisses aus einer vorgewählten Referenzrichtung zu bestimmen; und (b) Fahrzeugbestimmungsvorrichtungen zum Bestimmen, ob das von der Radareinheit erfaßte Hindernis ein Fahrzeug oder ein anderer Gegenstand ist, wobei die Fahrzeugbestimmungsvor richtungen aufweisen: (b1) eine Erzeugungsvorrichtung für zweidimensionale Formdaten zur Erzeugung zweidimensionaler Formdaten des Hindernisses auf einer zweidimensionalen Ebene in Breiten- und Vertikalrichtung des Systemfahrzeuges auf der Grundlage von Abstand und Horizontal- und Vertikal winkeln, welche von der Radareinheit bestimmt wurden; und (b2) eine Nicht-Fahrzeug-Bestimmungsvorrichtung zur Bestim mung, daß das Hindernis ein anderer Gegenstand als ein Fahrzeug ist, wenn die zweidimensionalen Formdaten des Hin dernisses, welche von der Bestimmungsvorrichtung erzeugt werden außerhalb eines üblichen Fahrzeugformbereiches lie gen.

Bevorzugt sind die zweidimensionalen Formdaten ein Breitenverhältnis einer Breite in einem oberen Abschnitt zu einer Breite in einem unteren Abschnitt des Hindernisses auf der zweidimensionalen Ebene. Die zweidimensionalen Formdaten können weiterhin ein Verhältnis einer Höhe zu ei ner Breite des Hindernisses auf der zweidimensionalen Ebene sein.

Bevorzugt bestimmt die Nicht-Fahrzeug-Bestimmungsvor richtung das Hindernis als einen Gegenstand, der kein Fahr zeug ist, wenn ein Breitenverhältnis einer Breite eines oberen Abschnittes zu einer Breite in einem unteren Ab schnitt des Hindernisses in der zweidimensionalen Ebene au ßerhalb eines gegebenen Breitenverhältnisbereiches liegt und wobei die Nicht-Fahrzeug-Bestinimungsvorrichtung weiter hin das Hindernis als anderen Gegenstand als ein Fahrzeug bestimmt, wenn ein Verhältnis einer Höhe zu einer Breite des Hindernisses in der zweidimensionalen Ebene außerhalb eines gegebenen Höhen-zu-Breitenverhältnisbereiches liegt.

Die Nicht-Fahrzeugbestimmungsvorrichtung bestimmt be vorzugt weiterhin das Hindernis als Gegenstand, daß kein Fahrzeug ist, wenn eine maximale Breite des Hindernisses außerhalb eines gegebenen maximalen Fahrzeugbreitenberei ches liegt.

Die Fahrzeugbestimmungsvorrichtungen können weiterhin bevorzugt eine Hindernisbewegungsbestimmungsvorrichtung beinhalten zur Überwachung der Bewegung des abgetasteten Hindernisses, um zu bestimmen, ob das Hindernis ein beweg licher oder ein ortsfester Gegenstand ist, wobei die Nicht-Fahrzeugbestimmungsvorrichtung das Hindernis als Gegenstand bestimmt, der kein Fahrzeug ist, wenn von den Fahrzeugbe stimmungsvorrichtungen bestimmt wird, daß das Hindernis ein ortsfester Gegenstand ist und wenn das Breitenverhältnis außerhalb eines gegebenen Breitenverhältnisbereiches liegt.

Die Fahrzeugbestimmungsvorrichtungen können weiterhin eine Hindernisbewegungs-Bestimmungsvorrichtung zur Überwa chung der Bewegung des abgetasteten Gegenstandes aufweisen, um zu bestimmen, ob das Hindernis ein beweglicher oder ortsfester Gegenstand ist, wobei die Nicht-Fahrzeug-Bestim mungsvorrichtung das Hindernis als Gegenstand bestimmt, der kein Fahrzeug ist, wenn von Fahrzeugbestimmungsvorrichtungen bestimmt wird, daß der Gegenstand ein ortsfester Gegenstand ist und wenn das Verhältnis der Höhe zur Breite des Hinder nisses in der zweidimensionalen Ebene außerhalb eines gege benen Höhen-zu-Breitenverhältnisbereiches liegt.

Die Fahrzeugbestimmungsvorrichtungen können auch weiter hin eine Hindernisbewegungs-Bestimmungsvorrichtung zur Über wachung der Bewegung des abgetasteten Hindernisses beinhal ten, um zu bestimmen, ob das Hindernis ein beweglicher oder ein ortsfester Gegenstand ist, wobei die Nicht-Fahrzeug-Be stimmungsvorrichtung das Hindernis als Gegenstand bestimmt, der kein Fahrzeug ist, wenn von den Fahrzeugbestimmungsvor richtungen bestimmt wurde, daß das Hindernis ein ortsfester Gegenstand ist und wenn die Höhe eines gegebenen Abschnit tes des Hindernisses innerhalb des gegebenen Höhenbereiches zumindest einmal innerhalb der festgesetzten Zeitdauer fällt.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorlie genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be schreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 in Blockschaltbild-Darstellung ein Auffahr-Ver meidungs- oder -Verhinderungssystem für Kraftfahrzeuge, in welchem ein Hindernis-Erkennungssystem gemäß der vorliegen den Erfindung zur Anwendung gelangt;

Fig. 2 in Blockschaltbild-Darstellung einen Schalt kreisaufbau einer Steuereinheit in einem Auffahr-Vermei dungs- oder -Verhinderungssystem;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eine von einer Ra dareinheit abgetastete Zone, in welcher ein Hindernis oder ein Gegenstand erkennbar ist;

Fig. 4 ein Flußdiagramm eines von dem Hindernis-Erken nungssystem durchgeführten Programmes;

Fig. 5 ein Flußdiagramm eines Programms, um Gegenstände, welche kein Fahrzeug sind, von anderen Gegenständen unter scheiden zu können, welche von der Radareinheit erfaßt wer den;

Fig. 6 ein Flußdiagramm eines im Programm von Fig. 5 laufenden Unterprogramms, welches nicht vorausfahrende Fahrzeuge ausschließt;

Fig. 7 ein Flußdiagramm eines im Programm von Fig. 5 laufenden zweiten Unterprogramms, welches nicht vorausfah rende Fahrzeuge ausschließt;

Fig. 8(a) bis 8(b) normale fahrbahnseitige Verkehrszei chen;

Fig. 9(a) bis 9(f) normale sich über der Fahrbahn be findliche Verkehrszeichen; und

Fig. 10(a) bis 10(c) Verkehrszeichen, welche an soge nannten Fahrbahnbrücken angeordnet sind.

Ein Hindernis-Erkennungssystem für Kraftfahrzeuge gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, wobei ein Auffahr- oder Zusam menstoß-Vermeidungssystem oder -Verhinderungssystem als ein Beispiel herangezogen wird.

Fig. 1 zeigt dieses System (nachfolgend als "Auffahrvermeidungssystem 1" bezeichnet), welches dafür ausgelegt ist, Gegenstände oder Hindernisse vorderhalb ei nes Kraftfahrzeuges, welches mit diesem System ausgestattet ist (nachfolgend als "Systemfahrzeug" bezeichnet) zu erfas sen, um einen Alarm aus zugeben, der einen Fahrer des Fahr zeuges dahingehend informiert, daß Auffahrgefahr besteht, wenn ein Abstand zwischen dem Hindernis oder Gegenstand, d. h. beispielsweise einem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Systemfahrzeug eine Warndistanz erreicht und um die Ge schwindigkeit des Systemfahrzeuges dahingehend zu steuern, daß dem ausgewählten voraus fahrenden Fahrzeug mit einem be stimmten Abstand (Sicherheitsabstand) gefolgt wird.

Das Auffahrvermeidungssystem 1 umfaßt im wesentlichen eine Steuereinheit 3 mit einem Mikrocomputer, einer Ein gabe/Ausgabe-Schnittstelle, Treiberschaltkreisen und Erken nungsschaltkreisen, welche bekannten Aufbau haben können, so daß eine genauere Erläuterung hiervon nicht erfolgt.

Die Steuereinheit 3 erhält Erkennungssignale, welche von dem folgenden Meßvorrichtungen oder Sensoren ausgegeben werden: einer Abstands-/Azimuthmeßvorrichtung 5, einem Ge schwindigkeitssensor 7, einem Bremsenschalter 9, sowie ei nem Drosselklappen-Öffnungssensor 11 und gibt Steuersignale an einen Alarmtongenerator 13, eine Abstandsanzeige 15, ei ne Sensorstörungsanzeige 17, einen Bremsenbetätiger 19, ei nen Drosselklappenbetätiger 21 und eine Automatikgetriebe- Steuereinheit 23 aus.

Das Auffahrvermeidungssystem 1 weist weiterhin einen Wähler 24 für die Alarmlautstärke, einen Wähler 25 für die Alarmempfindlichkeit, einen Netz- oder Hauptschalter 29 ("Netz" bezieht sich auf das Bordnetz des Fahrzeuges), ei nen Fahr-Steuerschalter 26, einen Lenksensor 27 und einen Gierbetragssensor 28 auf. Der Wahlschalter oder Wähler 24 für die Alarmlautstärke ist dafür vorgesehen, die Laut stärke des Alarmtongenerators 13 von Hand einzustellen. Der Wahlschalter oder Wähler 25 für die Alarmempfindlichkeit ist dafür ausgelegt, die Empfindlichkeit der Alarmentschei dung bzw. Alarmauslösung einzustellen. Der Netzschalter 29 ist dafür vorgesehen, entweder von Hand oder bei Betätigung des Zündschlüssels eingeschaltet zu werden, um die Steuer einheit 3 mit Energie zu versorgen. Der Fahr-Steuerschalter 26 ist dafür vorgesehen, von Hand die Fahrsteuerung einzu schalten. Der Lenksensor 27 mißt den Lenk- oder Einschlag winkel eines Lenkrades des Systemfahrzeuges und liefert ein entsprechendes Signal an die Steuereinheit 3. Der Gierbe tragssensor 28 mißt eine Gierrate oder einen Gierbetrag der Fahrzeugkarosserie und gibt ein entsprechendes Signal an die Steuereinheit 3 aus.

Die Anstands-/Azimuth-Meßvorrichtung 5 ist mit einer Radareinheit ausgestattet, welche einen Empfänger/Sender 31 und einen Abstands-/Winkel-Bestimmungsschaltkreis 33 bein haltet. Der Empfänger/Sender ("transceiver") ist mit einem Scanner oder einer Abtastvorrichtung ausgestattet, welche einen Laserstrahl zyklisch in Horizontal- und Vertikalrich tungen des Systemfahrzeuges ausgibt, um einen vorderen oder vor dem Fahrzeug liegenden abtastbaren Bereich abzutasten, der durch horizontale und vertikale Winkel bestimmt oder definiert ist und um einen von einem Gegenstand oder Ziel vorderhalb des Systemfahrzeuges reflektierten Strahl zu empfangen. Der Anstands-/Winkel-Bestimmungsschaltkreis 33 bestimmt eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem System fahrzeug und dem Ziel, einen Abstand zu dem Ziel und Koor dinaten des Zieles auf der Grundlage der Zeitdauer zwischen dem Aussenden des Laserstrahls und dem Empfang hiervon. Ein Beispiel eines Abtastmusters des von dem Empfänger/Sender abgegebenen Laserstrahls ist in Fig. 3 dargestellt (es sei hier festgehalten, daß "Laserstrahl" keinen Laserstrahl per se bedeutet, sondern jede Art von gerichtetem oder gebün deltem Abtaststrahl) In Fig. 3 bedeutet jeder gestrichelte Abschnitt 82 einen Querschnitt des Laserstrahls, der über einen Erkennungs- oder Abtastbereich 81 hinweg ausgesendet wird. In anderen Ausführungsmöglichkeiten kann der Laser strahl oval oder rechteckförmig im Querschnitt sein. Die Abstands-/Azimuth-Meßvorrichtung 5 kann auch anderen Aufbau ohne Scanner haben, so lange sie in der Lage ist, den Ab stand zu einem Ziel in zweidimensionaler Richtung zu messen und kann beispielsweise eine Mikrowellenstrahlung oder Ul traschallstrahlung verwenden.

In Fig. 3 ist die optische Mittelachse des Empfän gers/Senders 31 als Z-Achse definiert, wobei dann eine X-Y-Fläche oder der Abtastbereich 31 senkrecht zur Z-Achse ste hend abgetastet wird. Bei der dargestellten Ausführungsform stellt die X-Achse diejenige Richtung dar, in der die Ab tastlinien horizontal verlaufen und die Y-Achse stellt die Höhenerstreckung der Abtastzone oder des Abtastbereiches 81 dar. Die X-Y-Fläche ist durch 0,15° × 105 Laserimpulse = 16° in X-Achsenrichtung und durch 0,7° × 6 Abtastlinien = 4° definiert. Das Abtasten erfolgt von links nach rechts und von oben nach unten im Abtastbereich 81. In der Praxis werden zunächst Laserimpulse entlang der obersten Abtastli nie in X-Achsen-Richtung geführt. Bei Erreichen des rechten Endes der obersten Abtastlinie verlaufen die Laserimpulse danach entlang der zweiten Abtastlinie unmittelbar unter halb der obersten Abtastlinie. Auf diese Weise erfolgt das Abtasten bis zur sechsten Abtastlinie, um 105 Laserimpulse × 6 Ab tastlinien = 630 Datenkomponenten im Empfänger/Sender zu erhalten. In Fig. 3 liegt die vierte Abtastlinie in Fluchtung mit dem Fahrzeug, d. h. der optischen Mittelachse der Abstands-/Azimuth-Meßvorrichtung 5.

Der Abstands-/Winkel-Bestimmungsschaltkreis 33 empfängt die 630 Komponenten vom Empfänger/Sender 31, um Datensi gnale zu erzeugen, welche die horizontalen und vertikalen Abtastwinkel θx und θy und den Abstand r eines zu verfol genden oder zu beobachtenden Objektes darstellen. Der hori zontale Winkel θx ist der Winkel, den eine Linie des ausge schickten Laserstrahls, der auf die X-Z-Ebene projiziert wird, mit der Z-Achse einnimmt. Der vertikale Abtastwinkel θy ist der Winkel, den der ausgegebene Laserstrahl mit der X-Z-Ebene einnimmt. Die Steuereinheit 3 spricht auf die Da tensignale von der Anstands-/Azimuth-Meßvorrichtung 5 an, um zu bestimmen, ob ein beobachteter oder verfolgter Gegen stand, beispielsweise ein vor dem Systemfahrzeug fahrendes Fahrzeug, ein geparktes Fahrzeug, eine Leitplanke oder ein Pfosten an der Fahrbahnseite, während einer bestimmten Zeitdauer innerhalb einer Warnzone liegt oder nicht. Wenn dies der Fall ist, bestimmt die Steuereinheit 3, daß eine hohe Auffahr- oder Zusammenstoßwahrscheinlichkeit vorliegt und gibt über den Alarmtongenerator 13 einen Alarm an den Fahrer aus. Zusätzlich kann die Steuereinheit 3 eine Fahr steuerung durchführen, in der der Bremsbetätiger 19, der Drosselklappenbetätiger 21 und/oder die Steuereinheit 22 für das Automatikgetriebe betätigt und gesteuert werden, um die Geschwindigkeit des Systemfahrzeuges unabhängig vom Zu stand des erkannten und beobachteten Hindernisses oder Ge genstandes festzulegen.

Die Steuereinheit 3 weist gemäß Fig. 2 einen Koordina tenwandlerschaltkreis 41 zum Umwandeln sphärischer in Recht eckkoordinaten, einen Sensorstörungs-Bestimmungsschaltkreis 44, einen Gegenstandserkennungsschaltkreis 43, einen Ge schwindigkeitsbestimmungsschaltkreis 47, einen Lenkwinkel bestimmungsschaltkreis 49, einen Gierbetragsbestimmungs schaltkreis 51, einen Kurvenradiusbestimmungsschaltkreis 63, einen Entscheidungsschaltkreis 53 für ein vorausfahren des Fahrzeug und eine Bestimmungsschaltkreis 55 für Alarm/Fahrsteuerung auf.

Der Koordinatenwandlerschaltkreis 41 empfängt von der Abstands-Meßvorrichtung 5 Daten bezüglich der horizontalen und vertikalen Abtastwinkel θx und θy und den Abstand r zu einem abgetasteten Objekt oder Gegenstand und überträgt diese auf einen Punkt in einem X-Y-Z-Koordinatensystem (rechtwinkliges Koordinatensystem, dessen Systemursprung (0,0,0) im Systemfahrzeug definiert ist oder hierin liegt). Der Bestimmungsschaltkreis 44 bestimmt, ob in das X-Y-Z-Ko ordinatensystem übertragene Werte normale Werte oder nicht sind und liefert ein entsprechendes Anzeigesignal an die Sensorstörungsanzeige 17.

Der Gegenstandserkennungsschaltkreis 44 bestimmt, ob in das X-Y-Z-Koordinatensystem übertragene Werte normale Werte oder nicht sind und liefert ein entsprechendes Anzeigesi gnal an die Sensorstörungsanzeige 17.

Der Gegenstandserkennungsschaltkreis 43 bestimmt die Art eines abgetasteten Gegenstandes, Koordinaten (x, y, z) einer zentralen Position oder Mittelposition des Gegenstan des oder Hindernisses, Größendaten (W, H), am Gegenstand oder Hindernis und Formdaten am Gegenstand oder Hindernis auf der Grundlage der Geschwindigkeit V des Systemfahrzeu ges, der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Systemfahrzeug und dem Gegenstand und den vom Koordinatenwandlerschalt kreis 41 bestimmten x-, y- und z-Koordinaten. Die Bestim mung des Gegenstandstyps wird gemacht, um festzustellen oder zu bestimmen, ob der Gegenstand oder das Hindernis ein beweglicher Gegenstand oder ein feststehender Gegenstand ist, was auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Relativgeschwindigkeit erfolgt. Wenn eine Mehrzahl von Gegenständen erfaßt wird, werden diejenigen ausgewählt, welche das Weiterfahren des Systemfahrzeuges stören würden und Abstände zu den ausgewählten Gegenständen werden über die Abstandsanzeige 15 dargestellt. Die Größendaten (W, D, H) stellen die Seitenlängen eines minimalen rechteckförmi gen Parallelflächers dar, der in sich die Geometrie des Ge genstandes oder Hindernisses enthält, d. h. Breite, Tiefe bzw. Länge und Höhe des rechteckförmigen Parallelflächers. Die Formdaten zeigen Parameter an, welche nicht die Größen daten (W, D, H) sind, beispielsweise eine obere Breite Wo und eine untere Breite Wd des Hindernisses in der X-Y-Koor dinatenebene.

Der Geschwindigkeitsbestimmungsschaltkreis 47 spricht auf ein Signal vom Geschwindigkeitssensor 7 an, um die Ge schwindigkeit Vn des Systemfahrzeuges zu bestimmen und gibt ein entsprechendes Signal an den Gegenstandserkennungs schaltkreis 43. Der Gegenstandserkennungsschaltkreis 43 überwacht eine Änderung der Mittellage oder Mittelposition des abgetasteten Gegenstandes oder Hindernisses pro Zeit einheit, um die Relativgeschwindigkeit zwischen dem System fahrzeug und dem Gegenstand auf der Grundlage der vom Ge schwindigkeitsbestimmungsschaltkreis 47 bestimmten Fahrzeug geschwindigkeit Vn zu bestimmen. Die Relativgeschwindigkeit wird durch die Vektorsumme der x-, y- und z-Achsenkomponen ten (Vx, Vy, Vz) dargestellt.

Der Lenkwinkelbestimmungsschaltkreis 47 bestimmt den Lenk- oder Einschlagwinkel des Lenkrades des Systemfahrzeu ges auf der Grundlage eines Ausgangs vom Lenksensor 47 und gibt ein entsprechendes Signal an den Kurvenradiusbestim mungsschaltkreis 63 aus. Der Gierbetragsbestimmungsschalt kreis 51 bestimmt den Gierbetrag oder die Gierrate des Sy stemfahrzeuges auf der Grundlage eines Ausgangs vom Gierbe tragssensor 28 und liefert ein entsprechendes Signal an den Kurvenradiusbestimmungsschaltkreis 63.

Der Kurvenradiusbestimmungsschaltkreis 63 verwendet die Fahrzeuggeschwindigkeit Vn vom Geschwindigkeitsbestimmungs schaltkreis 47, den Lenkwinkel vom Lenkwinkelbestimmungs schaltkreis 49 und den Gierbetrag vom Gierbestimmungs schaltkreis 51, um den Kurvenradius R der Fahrbahn zu be rechnen, auf der das Systemfahrzeug fährt. Der Entschei dungsschaltkreis für das voraus fahrende Fahrzeug bestimmt, ob das abgetastete Hindernis ein vorausfahrendes Fahrzeug ist, welches vor dem Systemfahrzeug in der gleichen Fahr spur fährt oder nicht, was auf Grundlage des Kurvenradius R, dem Hindernistyp, den Koordinaten (x, y, z) der Mittel punktsposition des Hindernisses, der Größendaten (W, D, H), und der Relativgeschwindigkeitskomponenten (Vx, Vy, Vz) er folgt und bestimmt den Abstand Z zu und die Relativge schwindigkeit Vz des Hindernisses, wenn dieses als voraus fahrendes Fahrzeug bestimmt oder erkannt wurde.

Der Bestimmungsschaltkreis 55 bestimmt in einem Alarm modus, ob ein Alarm ausgegeben werden soll oder nicht oder bestimmt in einem Fahrmodus den Betrag der Geschwindig keitssteuerung auf der Grundlage des Abstandes Z zu dem vorausfahrenden Fahrzeug, der Relativgeschwindigkeit Vz, der Fahrzeuggeschwindigkeit Vn, der Beschleunigung des vor ausfahrenden Fahrzeuges, einer vom Bremsenschalter 9 erfaß ten Bremspedalkraft, einem Öffnungsgrad der Drosselklappe, der von dem Drosselklappensensor 11 erfaßt wird, sowie ei nem Empfindlichkeitswert, der von dem Wähler 25 festgesetzt worden ist. Wenn festgestellt oder beschlossen wurde, daß ein Alarm ausgegeben werden soll, erzeugt der Bestimmungs schaltkreis 55 ein Alarmerzeugungssignal für den Alarmton generator 13. Im Fahrmodus erzeugt der Bestimmungsschalt kreis 55 Steuersignale an die Steuereinheit 23 für das Au tomatikgetriebe, den Bremsenbetätiger 19 und den Drossel klappenbetätiger 21, um eine gegebene Fahrsteuerung durch zuführen.

Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm eines Objekterkennungs programmes, welches von der Steuereinheit 3 in der soge nannten Fahrzeugzwischenabstands-Steuerung durchgeführt wird, um zu bestimmen, ob ein abgetasteter Gegenstand ein vorausfahrendes Fahrzeug auf der gleichen Fahrspur wie das Systemfahrzeug ist oder nicht.

Nach Eintritt in das Programm geht der Ablauf zum Schritt S10, wo unter Verwendung von 630 Datenkomponenten (= 105 Laserpulse × 6 Abtastlinien) vom Empfänger/Sender der Abstands-/Azimuthmeßvorrichtung 5 unter Abtastung des Ab tastbereiches 81, der durch einen Horizontalwinkel von 16° (= 0,15° × 105 Laserpulse) und einem Vertikalwinkel von 4° (= 0,7° × 6 Abtastlinien) der Abstands-/Winkel-Bestimmungs schaltkreis 33 Datensignale erzeugt, welche horizontale und vertikale Abtastwinkel θx und θy und den Abstand r zu einem abgetasteten Hindernis anzeigen, welche dann von dem Koor dinatenwandlerschaltkreis 41 in Koordinaten (x, y, z) in einem rechteckigen X-Y-Z-Koordinatensystem umgewandelt wer den. Der Gegenstandserkennungsschaltkreis 43 verwendet die von dem Koordinatenwandlerschaltkreis 41 eingegebenen Koor dinatendaten, um den Typ oder die Art des Hindernisses, die Koordinaten (x, y, z) der Mittenlage des Hindernisses, die Größendaten (W, D, H), die Formdaten und die relativen Ge schwindigkeitskomponenten (Vx, Vy, Vz) des Hindernisses zu bestimmen. Die relativen Geschwindigkeitskomponenten (Vx, Vy, Vz) werden wie oben beschrieben auf der Grundlage von Änderungen der Koordinaten (x, y, z) der Mittenposition des Hindernisses pro Zeiteinheit ermittelt. Zur Erkennung des Hindernistyps wird, wenn das Systemfahrzeug fährt, jedoch eine Relativlage des Hindernisses (d. h. die Relativge schwindigkeit des Hindernisses) sich kaum ändert, dann das Hindernis als bewegliches Objekt identifiziert. Zusätzlich wird, wenn sich das Hindernis vom Systemfahrzeug wegbewegt, d. h. wenn die Relativgeschwindigkeit des Hindernisses an wächst, dann das Hindernis ebenfalls als bewegliches Objekt identifiziert. Wenn die Relativposition des Hindernisses sich an das Systemfahrzeug mit einer Geschwindigkeit annä hert, welche gleich dem Absolutwert der Fahrzeuggeschwin digkeit Vn des Systemfahrzeuges ist, wird das Hindernis als stationärer oder fester Gegenstand identifiziert.

Der Ablauf geht dann zum Schritt S20 weiter, wo auf folgende Weise bestimmt wird, ob der Gegenstand oder das Hindernis ein vorausfahrendes Fahrzeug ist oder nicht. Zu nächst wird der Kurvenradius R der Fahrbahn, auf der das Systemfahrzeug fährt, in dem Kurvenradiusbestimmungsschalt kreis 63 bestimmt. Eine Wahrscheinlichkeit, daß das im Schritt S10 bestimmte Hindernis auf der gleichen Fahrspur wie das Systemfahrzeug vorhanden ist, wird unter Verwendung des Kurvenradius R und der Lage des Hindernisses in der X-Z-Ebene gemäß Fig. 3 bestimmt. Wenn eine Mehrzahl von Hin dernissen von der Abstands-/Azimut-Meßvorrichtung 5 erfaßt wird, wird die Fahrspur-Wahrscheinlichkeit eines jeden Hin dernisses bestimmt. Nachfolgend wird aus den Hindernissen, welche die gleiche Fahrspurwahrscheinlichkeit größer als ein ausgewählter Wert haben, ein vorausfahrendes Zielfahr zeug oder vorausfahrende Zielfahrzeuge ausgewählt. Die Be stimmung der Fahrspurwahrscheinlichkeit (Wahrscheinlichkeit, daß sich das Hindernis auf der glei chen Fahrspur wie das Systemfahrzeug befindet) und die Aus wahl des voraus fahrenden Zielfahrzeuges kann wie in der US-PS 5,710,565 (entsprechend der DE-OS 196 14 061) der glei chen Anmelderin durchgeführt werden; auf den dortigen Of fenbarungsgehalt wird hier insofern vollinhaltlich Bezug genommen.

Bei der Bestimmung im Schritt S20 besteht die Möglich keit, daß ein nicht vorausfahrendes Fahrzeug auf oder ober halb der Straße als vorausfahrendes Fahrzeug bestimmt wird. Beispielsweise kann die Fahrbahn selbst oder können Gegen stände auf oder oberhalb einer Fahrspur, auf der sich das Systemfahrzeug bewegt, beispielsweise Straßenzeichen, Über führungen, Fahrbahnlackierungen, Reflektoren in oder auf der Fahrbahnmarkierung etc. fehlerhaft als vorausfahrende Fahrzeuge bestimmt werden. Wie nachfolgend erläutert schließt der Schritt S30 derartige Gegenstände davon aus, als vorausfahrende Fahrzeuge bestimmt zu werden.

Beim Eintritt in Schritt S30 geht das Programm zum Schritt S100 in Fig. 5, um zunächst ein erstes Ausschlie ßungsprogramm betreffend ein nicht vorausfahrendes Fahrzeu ges durchzuführen, um nicht voraus fahrende Fahrzeuge von allen Hindernissen auszuschließen, welche durch die Ab stands-/Azimuth-Meßvorrichtung 5 abgetastet wurden, was an hand der abgetasteten Hindernisse erfolgt. Nachdem die nicht voraus fahrenden Fahrzeuge von den Hindernis sen im Schritt S100 ausgeschlossen sind, geht das Programm zu ei nem Schritt S300, um ein zweites Ausschließungsprogramm be züglich nicht vorausfahrender Fahrzeuge durchzuführen, um nicht voraus fahrende Fahrzeuge von allen Hindernissen aus zuschließen, welche von der Abstands-/Azimuth-Meßvorrich tung 5 abgetastet wurden, was anhand der Form des abgeta steten Hindernisses erfolgt.

Fig. 6 zeigt das erste Ausschließungsprogramm für ein nicht vorausfahrendes Fahrzeug.

Zuerst wird in einem Schritt S110 bestimmt, ob jedes abgetastete Hindernis stillsteht oder nicht, was auf der Grundlage der Entscheidung im Schritt S10 von Fig. 4 er folgt. Diese Bestimmung basiert auf der Tatsache, daß die meisten fehlerhaft als voraus fahrende Fahrzeuge eingestuf ten oder bestimmten Hindernisse für gewöhnlich feststehende Objekte auf oder oberhalb der Fahrbahn sind. Wenn die Ant wort NEIN erhalten wird, was bedeutet, daß sich das Hinder nis bewegt, d. h. daß das vorausfahrende Fahrzeug fährt, en det das Programm ohne Durchführung vom Schritt S120 und den nachfolgenden Schritten. Dies verhindert, daß ein voraus fahrendes sich bewegendes Fahrzeug fehlerhaft zu Beginn und Ende der Programmschleife als nicht vorausfahrendes Fahr zeug eingestuft wird. Wenn andererseits im Schritt 110 JA erhalten wird, geht das Programm zum Schritt 120, in wel chem bestimmt wird, ob die Höhe des Mittelpunktes des Hin dernisses gegenüber der Fahrbahnoberfläche mehr als 4 m be trägt oder nicht. Wenn eine Antwort NEIN erhalten wird, geht das Programm zu einem Schritt S130 weiter, wo bestimmt wird, ob die Mittelhöhe (mittlere Höhe) des Hindernisses nahe bei 0 m ist oder nicht. Wenn in einem der Schritt S120 und S130 JA erhalten wird, geht das Programm zu einem Schritt S200, in welchem bestimmt wird, ob das Hindernis bereits als vorausfahrendes Fahrzeug im Schritt S20 von Fig. 4 eingestuft oder bestimmt wurde oder nicht. Wenn die Antwort JA erhalten wird, geht das Programm zum Schritt S210, wo die Bestimmung im Schritt S20 korrigiert wird und das Hindernis als nicht vorausfahrendes Fahrzeug erkannt wird. Nachfolgend endet das Programm.

Die Mittelhöhe oder die Höhe des Hindernis-Mittelpunk tes, welche in den Entscheidungen der Schritte S120 oder S130 verwendet wird, wird auf der Grundlage der Koordinaten (x, y, z) der Mittelposition des Hindernisses berechnet, welche in dem Gegenstandserkennungsschaltkreis 43 erhalten wurden. Der Grund dafür, daß das Hindernis als nicht vor ausfahrendes Fahrzeug eingestuft wird, wenn die Mittelhöhe des Hindernisses mehr als 4 m beträgt oder nahe 0 m ist, liegt darin, daß Mittelhöhen typische Fahrzeuge kaum 0 m oder mehr als 4 m betragen. Speziell in Japan haben typi sche Lastwägen oder Schlepper eine maximale Höhe von 3,8 m und der Boden der Fahrzeuge ist von der Fahrbahnoberfläche mehrere Zentimeter entfernt. Es ist somit möglich, das Hin dernis als nicht vorausfahrendes Fahrzeuges zu bestimmen, wenn seine Mittelhöhe größer als 4 m oder nahe gleich 0 m ist.

Wenn im Schritt S130 die Antwort NEIN ist, was bedeu tet, daß die Mittelhöhe des Hindernisses in einem Bereich von 0 bis 4 m liegt, geht das Programm zum Schritt S140, um sich auf die Höhendaten des gleichen Hindernisses zu bezie hen, welche in vorausgegangen Programmablaufzyklen erhalten wurden. Dies deshalb, als wenn das Systemfahrzeug vor einem Gefälle oder nahe dem Ende einer Steigung fährt, über der Straße hängende Tafeln oder Verkehrszeichen, welche 4 m über der Fahrbahnoberfläche angeordnet sind, und welche von der Abstands-/Azimuth-Meßvorrichtung 5 eigentlich nicht ab getastet werden, wenn das Systemfahrzeug auf einer ebenen Fahrbahn fährt, dann vorderhalb des Systemfahrzeuges liegen und fehlerhalft als voraus fahrende Fahrzeuge erkannt wer den. Wenn weiterhin das Systemfahrzeug vor einer Steigung oder nahe dem Ende eines Gefälles fährt, werden die Fahr bahn selbst, weiße Fahrbahnmarkierungen auf der Fahrbahn, Reflektoren oder dergleichen, welche vorderhalb des System fahrzeuges auftauchen, in fehlerhafter Weise als vorausfah rende Fahrzeuge erkannt. Eine derart fehlerhafte Erkennung wird unter Verwendung der vorherigen Höhendaten gemäß nach folgender Beschreibung vorher korrigiert.

Im Schritt S140 wird bestimmt, ob das Hindernis für ei ne Sekunde weiter abgetastet wird oder nicht. Wenn die Ant wort NEIN ist, endet das Programm. Wenn die Antwort JA er halten wird, geht das Programm zum Schritt S150, in dem be stimmt wird, ob die Mittelhöhe des Hindernisses größer als 4 m oder nicht ist, wenn es eine Sekunde lang abgetastet wird. Wenn die Antwort NEIN erhalten wird, geht das Pro gramm zum Schritt S160, wo bestimmt wird, ob die Mittelhöhe des Hindernisses, wenn dieses eine Sekunde abgetastet wird, nahe 0 m oder nicht ist. Wenn im einen der Schritte S150 oder S160 als Antwort JA erhalten wird geht das Programm zum Schritt S200.

Wenn im Schritt S160 die Antwort NEIN erhalten wird, geht das Programm zum Schritt S170, in dem bestimmt wird, ob das Hindernis weiterhin für zwei Sekunden oder nicht ab getastet wird. Wenn die Antwort JA erhalten wird, geht das Programm zum Schritt S180, in dem bestimmt wird, ob die Mittelhöhe des Hindernisses, welches vorher zwei Sekunden lang abgetastet wurde, größer als 4 m ist oder nicht. Wenn die Antwort NEIN erhalten wird, geht das Programm zum Schritt S190, in welchem bestimmt wird, ob die Mittelhöhe des Hindernisses, welches vorher zwei Sekunden abgetastet wurde, nahe 0 m ist oder nicht. Wenn die Antwort NEIN er halten wird, endet das Programm. Wenn im einen der Schritte S180 oder S190 als Antwort JA erhalten wird, geht das Pro gramm zum Schritt S200 weiter.

Nach Beendigung des Unterprogrammes von Fig. 4 geht das Programm zum Schritt S300 in Fig. 5 weiter. Das Unterpro gramm im Schritt S300 wird für alle abgetasteten Hinder nisse oder Gegenstände durchgeführt. Nachfolgend wird in einem Schritt S310 bestimmt, ob das abgetastete Hindernis sich in Ruhelage oder nicht befindet, was auf die Entschei dung im Schritt S10 von Fig. 4 erfolgt. Wenn die Antwort NEIN erhalten wird, endet das Programm. Wenn andererseits die Antwort JA erhalten wird, geht das Programm zum Schritt S320 weiter, wo bestimmt wird, ob ein Verhältnis (Wu/Wd) der oberen Breite Wu an einem oberen Ende des Hindernisses in der X-Y-Ebene von Fig. 3 zu der unteren Breite Wd an ei nem unteren Ende hiervon größer als drei (3) oder nicht ist. Wenn die Antwort NEIN erhalten wird, geht das Programm zum Schritt 330 weiter, wo bestimmt wird, ob ein Verhältnis (H/W) der Höhe H zur Breite W des Hindernisses größer als drei (3) oder nicht ist. Wenn die Antwort NEIN erhalten wird, geht das Programm zum Schritt S340, wo bestimmt wird, ob eine Maximalbreite W des Hindernisses größer als 3,5 m ist oder nicht. Wenn die Antwort NEIN erhalten wird, endet das Programm. Wenn andererseits in einem der Schritte S320, S330 oder S340 die Antwort JA erhalten wird, geht das Pro gramm zum Schritt S350 weiter, wo bestimmt wird, ob das Hindernis bereits als vorausfahrendes Fahrzeug im Schritt S20 von Fig. 4 bestimmt oder klassifiziert wurde oder nicht. Wenn die Antwort JA erhalten wird, geht das Programm zum Schritt S360, wo die Bestimmung vom Schritt S20 korri giert wird und das Hindernis wird als nicht vorausfahrendes Fahrzeug erkannt oder eingestuft. Das Programm endet dann.

Die Bestimmungen in den Schritten S320, S330 und S340 werden gemäß obiger Beschreibung durchgeführt, um zu be stimmen, ob die Formen des Hindernisses innerhalb eines Be reiches von Formen gewöhnliche Fahrzeuge oder nicht fällt. Der Grund, warum das Hindernis als vorausfahrendes Fahrzeug klassifiziert wird, wenn im Schritt S320 bestimmt wird, daß das Breitenverhältnis (Wu/Wd) größer als drei ist, ist wie folgt für gewöhnlich sind Verkehrszeichen gemäß den Fig. 8(a) bis 8(d) und 9(a) bis 9(f) an oberen Enden von Ma sten oder Pfählen angeordnet und haben in den meisten Fäl len einen Breitenverhältnis (Wu/Wd) von 3 oder mehr, was gewöhnliche Kraftfahrzeuge niemals haben. Die Verwendung des Breitenverhältnisses (Wu/Wd) in der Entscheidung oder Bestimmung des Schrittes S320 erlaubt somit, daß gewöhnli che Kraftfahrzeuge von nicht fahrzeugartigen Gegenständen, beispielsweise Verkehrszeichen oder dergleichen unterschie den werden.

Die meisten der üblichen Verkehrszeichen können von Kraftfahrzeugen durch eine der Bestimmungen im Schritt S320 oder S330 unterschieden werden, aber diese Ausführungsform verwendet zwei Bestimmungen in den Schritten S320 und S330, um die Unterscheidungsgenauigkeit zwischen Kraftfahrzeugen und nicht fahrzeugartigen Gegenständen zu verbessern. Bei spielsweise haben T-förmige Verkehrszeichen oder Hinweista feln, wie sie in den Fig. 9(e) und 9(f) gezeigt sind ein Höhen-zu-Breitenverhältnis von nahe 1 und sind schwierig von Kraftfahrzeugen nur durch die Bestimmung im Schritt S330 zu unterscheiden, haben jedoch ein Verhältnis von obe rer zu unterer Breite (Wu/Wd) von drei oder mehr und können somit von einem Kraftfahrzeug unter Verwendung der Bestim mung im Schritt S320 unterschieden werden.

Der Grund, warum das Hindernis als vorausfahrendes Fahrzeug erkannt wird, wenn im Schritt S340 bestimmt wird, daß die Breite W größer als 5 m ist, ist wie folgt: spezi elle Verkehrszeichen, beispielsweise diejenigen gemäß den Fig. 10(a) und 10(b), welche an Tragpfosten angeordnet sind, welche die Fahrbahn brückenmäßig überspannen oder welche gemäß Fig. 10(c) an einer Seitenwand einer Fußgän gerbrücke angebracht sind, haben ein Höhen-zu-Breitenver hältnis (H/W) von weniger als 1. Für das Verhältnis der oberen zur unteren Breite (Wu/Wd) ist es schwierig zu be stimmen, welcher Teil des Verkehrszeichens eine untere Breite hat, was in einem der Schritte S320 oder S330 eine negative Antwort zur Folge hat. Weiterhin können bei T-för migen Verkehrszeichen etwa gemäß den Fig. 9(e) und 9(f) die oberen Abschnitte, welche über der Fahrbahn hängen, als Hindernisse erkannt werden. In diesem Fall sind sie schwie rig von Zielen auszuschließen, welche als voraus fahrende Fahrzeuge in den Bestimmungen der Schritte S320 und S330 bestimmt wurden. Aus diesen Gründen wird der Schritt S340 durchgeführt, um die Breite des Hindernisses mit einem Re ferenzwert (3,5 m), den gewöhnliche Kraftfahrzeuge niemals erreichen, zu vergleichen, um das Hindernis als nicht vor ausfahrendes Fahrzeug zu erkennen, wenn seine maximale Breite größer als dieser Referenzwert ist. Beispielweise haben Verkehrszeichen etwa gemäß den Fig. 10(a) bis 10(c) maximale Breiten, welche die Breite einer Fahrspur überschreiten und größer als 3,5 m ist.

Beschrieben wurde somit ein Hinderniserkennungssystem für Kraftfahrzeuge, welches dafür ausgelegt ist, vorausfah rende Fahrzeuge von anderen Gegenständen zu unterscheiden und entsprechende Daten beispielsweise für eine Abstands steuerung zwischen zwei Fahrzeugen zu verwenden. Das System beinhaltet eine Radareinheit und einen Bestimmungsschalt kreis für ein vorausfahrendes Fahrzeug. Die Radareinheit empfängt ein Signal, welches durch Reflexion wenigstens eines ausgesandten Radarsignales von einem Hindernis er zeugt wird, das in einer gegebenen Erkennungszone für ein Hindernis vorhanden ist, um den Abstand zu einem Hindernis und einen horizontalen und vertikalen Winkel des Hindernis ses von einer vorgewählten Referenzrichtung aus zu bestim men. Der Bestimmungsschaltkreis für das voraus fahrende Fahrzeug beinhaltet einen Datenerzeugungsschaltkreis, der zweidimensionale Formdaten des Hindernisses in einer zwei dimensionalen Ebene in Breitenrichtung und vertikaler Rich tung des Systemfahrzeuges auf der Grundlage von Abstand und horizontalen und vertikalen Winkeln bestimmt, welche von der Radareinheit bestimmt wurden und einen Nicht-Fahrzeug- Bestimmungsschaltkreis, der bestimmt, daß das Hindernis kein Fahrzeug sondern ein anderer Gegenstand ist, wenn die zweidimensionalen Formdaten des Hindernisses außerhalb ei nes Formenbereiches für gewöhnliche Fahrzeuge liegen.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand einer bevorzug ten Ausführungsform offenbart und beschrieben, um sie ver ständlich zu machen; es versteht sich jedoch, daß die vor liegende Erfindung nicht hierauf beschränkt ist und auf verschiedene Weisen realisiert werden kann, ohne vom Grund gedanken der Erfindung abzuweichen. Somit ist die Erfindung so zu verstehen, daß sie alle möglichen Ausführungsformen von den dargestellten Ausführungsformen umfaßt oder bein haltet, welche ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzu weichen realisiert werden können.

Beispielsweise ist das Kriterien des Breitenverhältnis ses (Wu/Wd) und das Höhen-zu-Breitenverhältnis (H/W), wel ches in den Bestimmungen der Schritte S320 und S330 benutzt wurde, nicht immer auf drei (3) beschränkt und kann bei spielsweise 2,5 betragen. Genauer gesagt, die Kriterien des Breitenverhältnisses (Wu/Wd) und des Höhen-zu-Breiten-Ver hältnisses (H/W) können irgendwelche Werte haben, welche übliche oder gewöhnliche Kraftfahrzeuge niemals haben. Wei terhin kann nach dem Schritt S190 in Fig. 6 ein Schritt verwendet werden, der Höhendaten verwendet, welche drei oder vier Sekunden vorher erhalten wurden, um die Genauig keit der Nicht-Fahrzeugbestimmung in den Schritten S200 und S210 zu verbessern. Die Verwendung alter Höhendaten macht es jedoch schwierig, Ziele zu identifizieren. Die Verwen dung von Höhendaten, welche zwei Sekunden vorher ermittelt wurden, hat sich in der Praxis als bevorzugt herausge stellt.

Claims

1. Hinderniserkennungssystem für Fahrzeuge mit:
einer Radareinheit (31), welche Radarsignale über eine gegebene Zone (81) hinweg, in der das Hindernis erkennbar ist aussendet, wobei die Zone über eine bestimmte Breite und einen vertikalen Winkel eines Systemfahrzeuges reicht, welches mit diesem System ausgestattet ist, wobei die Ra dareinheit (31) ein Signal empfängt, welches durch Reflexion wenigstens eines der übertragenen Radarsignale von ei nem Hindernis, welches in der gegebenen Abtastzone (81) vorhanden ist, erzeugt wird, um einen Abstand zu dem Hin dernis und einen horizontalen und vertikalen Winkel des Hindernisses aus einer vorgewählten Referenzrichtung zu be stimmen; und
Fahrzeugbestimmungsvorrichtungen zum Bestimmen, ob das von der Radareinheit (31) erfaßte Hindernis ein Fahrzeug oder ein anderer Gegenstand ist, wobei die Fahrzeugbestim mungsvorrichtungen aufweisen:
eine Höhenbestimmungsvorrichtung zum Bestimmen einer Höhe eines gegebenen Abschnittes des Hindernisses auf der Grundlage von Abstand und Horizontal- und Vertikalwinkeln, welche von der Radareinheit bestimmt wurden; und
eine Nicht-Fahrzeug-Bestimmungsvorrichtung zum Bestim men, daß das Hindernis ein anderer Gegenstand als ein Fahr zeug ist, wenn die Höhe des gegebenen Abschnittes des Hin dernisses, die durch die Höhenbestimmungsvorrichtung be stimmt wurde, innerhalb eines bestimmten Höhenbereiches zu mindest einmal innerhalb einer bestimmten Zeitdauer fällt.

2. Hinderniserkennungssystem für Fahrzeuge mit:
einer Radareinheit (31), welche Radarsignale über eine gegebene Zone (81) hinweg, in der das Hindernis erkennbar ist, aussendet, wobei die Zone über eine bestimmte Breite und einen vertikalen Winkel eines Systemfahrzeuges reicht, welches mit diesem System ausgestattet ist, wobei die Ra dareinheit (31) ein Signal empfängt, welches durch Reflexion wenigstens eines der übertragenen Radarsignale von ei nem Hindernis, welches in der gegebenen Abtastzone (81) vorhanden ist, erzeugt wird, um einen Abstand zu dem Hin dernis und einen horizontalen und vertikalen Winkel des Hindernisses aus einer vorgewählten Referenzrichtung zu be stimmen; und
Fahrzeugbestimmungsvorrichtungen zum Bestimmen, ob das von der Radareinheit (31) erfaßte Hindernis ein Fahrzeug oder ein anderer Gegenstand ist, wobei die Fahrzeugbestim mungsvorrichtungen aufweisen:
eine Erzeugungsvorrichtung für zweidimensionale Form daten zur Erzeugung zweidimensionaler Formdaten des Hinder nisses auf einer zweidimensionalen Ebene in Breiten- und Vertikalrichtung des Systemfahrzeuges auf der Grundlage von Abstand und Horizontal- und Vertikalwinkeln, welche von der Radareinheit bestimmt wurden; und
eine Nicht-Fahrzeug-Bestimmungsvorrichtung zur Bestim mung, daß das Hindernis ein anderer Gegenstand als ein Fahrzeug ist, wenn die zweidimensionalen Formdaten des Hin dernisses, welche von der Bestimmungsvorrichtung erzeugt werden, außerhalb eines üblichen Fahrzeugformbereiches lie gen.

3. System nach Anspruch 2, wobei die zweidimensionalen Formdaten ein Breitenverhältnis einer Breite in einem obe ren Abschnitt zu einer Breite in einem unteren Abschnitt des Hindernisses auf der zweidimensionalen Ebene sind.

4. System nach Anspruch 2, wobei die zweidimensionalen Formdaten ein Verhältnis einer Höhe zu einer Breite des Hindernisses auf der zweidimensionalen Ebene sind.

5. System nach Anspruch 2, wobei die Nicht-Fahrzeug- Bestimmungsvorrichtung das Hindernis als einen Gegenstand bestimmt, der kein Fahrzeug ist, wenn ein Breitenverhältnis einer Breite eines oberen Abschnittes zu einer Breite in einem unteren Abschnitt des Hindernisses in der zweidimen sionalen Ebene außerhalb eines gegebenen Breitenverhältnis bereiches liegt und wobei die Nicht-Fahrzeug-Bestimmungs vorrichtung weiterhin das Hindernis als anderen Gegenstand als ein Fahrzeug bestimmt, wenn ein Verhältnis einer Höhe zu einer Breite des Hindernisses in der zweidimensionalen Ebene außerhalb eines gegebenen Höhen-zu-Breitenverhältnis bereiches liegt.

6. System nach Anspruch 2, wobei die Nicht-Fahrzeugbe stimmungsvorrichtung weiterhin das Hindernis als Gegenstand bestimmt, der kein Fahrzeug ist, wenn eine maximale Breite des Hindernisses außerhalb eines gegebenen maximalen Fahr zeugbreitenbereiches liegt.

7. System nach Anspruch 3, wobei die Fahrzeugbestim mungsvorrichtungen weiterhin eine Hindernisbewegungs-Be stimmungsvorrichtung beinhalten zur Überwachung der Bewe gung des abgetasteten Hindernisses, um zu bestimmen, ob das Hindernis ein beweglicher oder ein ortsfester Gegenstand ist, und wobei die Nicht-Fahrzeugbestimmungsvorrichtung das Hindernis als Gegenstand bestimmt, der kein Fahrzeug ist, wenn von den Fahrzeugbestimmungsvorrichtungen bestimmt wird, daß das Hindernis ein ortsfester Gegenstand ist und wenn das Breitenverhältnis außerhalb eines gegebenen Brei tenverhältnisbereiches liegt.

8. System nach Anspruch 4, wobei die Fahrzeugbestim mungsvorrichtungen weiterhin eine Hindernisbewegungs-Be stimmungsvorrichtung zur Überwachung der Bewegung des abge tasteten Gegenstandes aufweisen, um zu bestimmen, ob das Hindernis ein beweglicher oder ortsfester Gegenstand ist, und wobei die Nicht-Fahrzeug-Bestimmungsvorrichtung das Hindernis als Gegenstand bestimmt, der kein Fahrzeug ist, wenn von Fahrzeugbestimmungsvorrichtungen bestimmt wird, daß der Gegenstand ein ortsfester Gegenstand ist und wenn das Verhältnis der Höhe zur Breite des Hindernisses in der zweidimensionalen Ebene außerhalb eines gegebenen Höhen-zu-Breitenverhältnisbereiches liegt.

9. System nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeugbestim mungsvorrichtungen weiterhin eine Hindernisbewegungs-Bestim mungvorrichtung zur Überwachung der Bewegung des abgetaste ten Hindernisses beinhalten, um zu bestimmen, ob das Hin dernis ein beweglicher oder ein ortsfester Gegenstand ist, und wobei die Nicht-Fahrzeug-Bestimmungsvorrichtung das Hindernis als Gegenstand bestimmt, der kein Fahrzeug ist, wenn von den Fahrzeugbestimmungsvorrichtungen bestimmt wurde, daß das Hindernis ein ortsfester Gegenstand ist und wenn die Höhe eines gegebenen Abschnittes des Hindernisses innerhalb des gegebenen Höhenbereiches zumindest einmal in nerhalb der festgesetzten Zeitdauer fällt.