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Dokumentenidentifikation DE602004000990T2 18.01.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001455323
Titel Fahrassistenzsystem für Fahrzeuge
Anmelder Fuji Jukogyo K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Yajima, c/o Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha, Koji, Shinjuku-ku Tokyo, JP
Vertreter Strehl, Schübel-Hopf & Partner, 80538 München
DE-Aktenzeichen 602004000990
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 02.03.2004
EP-Aktenzeichen 042512111
EP-Offenlegungsdatum 08.09.2004
EP date of grant 31.05.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.01.2007
IPC-Hauptklasse G08G 1/16(2006.01)A, F, I, 20061005, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B60W 30/08(2006.01)A, L, I, 20061005, B, H, EP   B60K 31/00(2006.01)A, L, I, 20061005, B, H, EP   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugfahrunterstützungssystem zur Durchführung einer Folgesteuerung, die auf ein vorangehendes Fahrzeug abzielt, das vor einem Privatfahrzeug fährt, wobei ein Fahrzeug, das vor dem vorangehenden Fahrzeug fährt, basierend auf Frontalinformationen, die von einer stereoskopischen Kamera, einem Millimeterwellenradar und dergleichen erfasst werden, berücksichtigt wird.

2. Erörterung der verwandten Technik

In den letzten Jahren wurde ein Fahrzeugfahrsteuersystem in die Praxis umgesetzt, bei dem ein vorangehendes Fahrzeug, das vor einem Privatfahrzeug vorhanden ist, oder ein Fahrzeug, das vor dem vorangehenden Fahrzeug vorhanden ist, ausgehend von Fahrbedingungen erfasst wird, die von einer stereoskopischen Kamera, einem Millimeterwellenradar und dergleichen erfasst werden, wobei eine Folgefahrsteuerung das vorangehende Fahrzeug anzielt.

Beispielsweise offenbart die japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. Toku-Kai-Hei 11-108661 ein Verfahren, bei dem ein relativ kleines Fahrzeug oder ein Motorrad erkannt und exakt verfolgt werden kann, wenn dieses vor dem Privatfahrzeug erscheint, indem Bedingungen vor dem Privatfahrzeug überwacht werden, die mit einer Bildverarbeitungsvorrichtung unter Verwendung eines Überwachungsfensters oder eines Folgefensters aufgezeichnet wurden.

Wenn das Motorrad, das als Folgeobjekt bestimmt wurde, dabei ist, das Fahrzeug vor dem Motorrad zu überholen, besteht jedoch im Fall einer derartigen Technologie, die oben beschrieben wurde, beispielsweise das Problem, dass ebenfalls das Privatfahrzeug beschleunigt, um das Motorrad einzuholen. Folglich kommt das Privatfahrzeug dem Fahrzeug zu nahe, das vor dem vorangehenden Fahrzeug fährt.

Das Dokument DE 19954536 offenbart ein System, bei dem das zu folgende Fahrzeug auf der Grundlage von Geschwindigkeit und Abstand ermittelt wird, wenn das Zielfahrzeug überholt, wobei eine unnötige Verzögerung vermieden wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeugfahrunterstützungssystem zu schaffen, das in dem Fall, dass ein vorangehendes Fahrzeug dabei ist, ein Fahrzeug zu überholen, das vor dem vorangehenden Fahrzeug fährt, in der Lage ist, eine optionale Folgesteuerung gemäß Fahrbedingungen vorzunehmen.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird Folgendes geschaffen: ein Fahrunterstützungssystem für ein Privatfahrzeug, das Folgendes umfasst: ein Festobjekterfassungsmittel zur Erfassung frontal befindlicher Festobjekte, einschließlich eines vorangehenden Fahrzeugs, das vor dem Privatfahrzeug fährt, und eines zweiten vorangehenden Fahrzeugs, das vor dem vorangehenden Fahrzeug fährt, sowie ein Folgefahrsteuermittel, um das vorangehende Fahrzeug als Folgeobjekt zu bestimmen und eine Bewegung des Privatfahrzeugs so zu steuern, dass sie dem vorangehenden Fahrzeug folgt, gekennzeichnet dadurch, dass es des Weiteren Folgendes umfasst:

ein Mittel zum Verhindern der Beschleunigung des Privatfahrzeugs, das dem vorangehenden Fahrzeug folgt, gemäß dem Folgefahrsteuermittel, wenn ein erster Zustand, in dem das vorangehende Fahrzeug dabei ist, das zweite vorangehende Fahrzeug zu überholen, erfasst wird;

ein Mittel zum fortlaufenden Bestimmen des vorangehenden Fahrzeugs als Folgeobjekt bis zu einem zweiten Zustand, in dem erfasst wird, dass sich das vorangehende Fahrzeug parallel zu dem zweiten vorangehenden Fahrzeug bewegt; und

ein Mittel zum Ändern des Folgeobjekts von dem vorangehenden Fahrzeug zu dem zweiten vorangehenden Fahrzeug, wenn sich der zweite Zustand in einen dritten Zustand ändert, in dem die Geschwindigkeit des vorangehenden Fahrzeugs größer ist als die des zweiten vorangehenden Fahrzeugs; und

ein Mittel zum fortlaufenden Bestimmen des vorangehenden Fahrzeugs als Folgeobjekt, wenn sich der zweite Zustand in einen vierten Zustand ändert, in dem die Geschwindigkeit des vorangehenden Fahrzeugs geringer ist als die des zweiten vorangehenden Fahrzeugs.

In einem Zustand, in dem das vorangehende Fahrzeug und das zweite vorangehende Fahrzeug parallel fahren, kann das vorangehende Fahrzeug darüberhinaus basierend auf den gespeicherten Breiten dieser Fahrzeuge und der Bewebungsrichtung des vorangehenden Fahrzeugs exakt von dem zweiten vorangehenden Fahrzeug unterschieden werden.

Bei einer Ausführungsform umfasst das Fahrunterstützungssystem des Weiteren ein Mittel zum fortlaufenden Bestimmen des vorangehenden Fahrzeugs als Folgeobjekt, wenn sich der zweite Zustand in einen vierten Zustand ändert, in dem die Geschwindigkeit des vorangehenden Fahrzeugs geringer ist als die des zweiten vorangehenden Fahrzeugs.

Im Folgenden werden spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen lediglich beispielhaft beschrieben, wobei:

1 eine schematische Ansicht ist, die ein Fahrzeug zeigt, das ein Fahrzeugfahrunterstützungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst;

2a eine schematische Ansicht eines Fensters für ein Motorrad ist;

2b eine schematische Ansicht eines Fensters für ein vierrädriges Fahrzeug ist;

3 eine schematische Ansicht ist, die eine Situation zeigt, in der ein Motorrad ein Folgeobjekt ist;

4 eine schematische Ansicht ist, die eine Situation zeigt, in der sich ein Motorrad während einer Folgefahrsteuerung nach links bewegt;

5 eine schematische Ansicht ist, die eine Situation zeigt, in der ein Motorrad während einer Folgefahrsteuerung parallel zu einem zweiten vorangehenden Fahrzeug fährt;

6 eine schematische Ansicht ist, die eine Situation zeigt, in der ein Motorrad während einer Folgefahrsteuerung ein zweites vorangehendes Fahrzeug überholt;

7 ein Ablaufplan ist, der eine Routine einer Folgefahrsteuerung zeigt; und

8 ein Ablaufplan ist. der eine Routine einer Folgefahrsteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Unter Bezugnahme auf 1 bezeichnet die Bezugsnummer 1 ein Fahrzeug (Privatfahrzeug), in dem als Beispiel eines Fahrzeugfahrunterstützungssystems ein automatisches Fahrzeugabstandeinstellsystem (anpassungsfähige Fahrsteuerung: ACC) 2 angebracht ist. Das ACC-System 2 besteht aus einer Fahrsteuereinheit 3, einer stereoskopischen Kamera 4 und einer Fahrzeugumgebungsüberwachungsvorrichtung 5. Wenn das ACC-System auf einen Konstantgeschwindigkeitsteuermodus eingestellt ist, fährt das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit, die von einem Fahrzeugfahrer bestimmt wird, und wenn das System auf einen Folgefahrsteuermodus eingestellt ist, fährt das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit, die auf die Geschwindigkeit eines vorangehenden Fahrzeugs abzielt, wobei zu dem vorangehenden Fahrzeug ein konstanter Abstand aufrechterhalten wird.

Die stereoskopische Kamera 4, die das Fahrzeugvorwärtsinformationserfassungsmittel bildet, besteht aus einem Paar CCD-Kameras (eine linke und eine rechte CCD-Kamera), die eine Festkörperbildkomponente, wie beispielsweise eine ladungsgekoppelte Vorrichtung, verwenden, und die linke und rechte Kamera sind jeweils in einem spezifizierten Abstandsintervall quer an einer vorderen Decke eines Fahrzeuginnenraums befestigt. Die jeweiligen Kameras machen aus unterschiedlichen Perspektiven von einem außen befindlichen Objekt Bildaufnahmen und geben die Bildaufnahmen in die Fahrzeugumgebungsüberwachungsvorrichtung 5 ein.

Des Weiteren weist das Privatfahrzeug 1 einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6 zur Erfassung einer Fahrzeuggeschwindigkeit auf und die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit wird jeweils in die Fahrsteuereinheit 3 und die Fahrzeugumgebungsüberwachungsvorrichtung 5 eingegeben. Des Weiteren weist das Privatfahrzeug 1 einen Lenkradwinkelsensor 7 zur Erfassung eines Lenkraddrehwinkels und einen Gierratensensor 8 zur Erfassung einer Gierrate des Privatfahrzeugs 1 auf. Signale, die die Lenkraddrehwinkel und die Gierraten anzeigen, werden in die Fahrzeugumgebungsüberwachungsvorrichtung 5 eingegeben.

Des Weiteren weist das Privatfahrzeug 1 eine Kollosionswarnleuchte 12 auf, die auf einem Armaturenbrett (nicht gezeigt) aufleuchtet, wenn die Möglichkeit besteht, dass das Privatfahrzeug mit einem frontal befindlichen Hindernis kollidieren wird (beispielsweise einem vorangehenden Fahrzeug, einem geparkten Fahrzeug und anderen Festobjekten. die in einem Fahrtbereich des Privatfahrzeugs vorhanden sind). Die Kollosionswarnleuchte 12 wird von einem Ausgangssignal aus der Fahrsteuereinheit 3 erleuchtet.

Die Fahrzeugumgebungsüberwachungsvorrichtung 5 gibt jeweilige Signale ein, die Bilder von der stereoskopischen Kamera 4, Fahrzeuggeschwindigkeiten, Lenkraddrehwinkel und Gierraten darstellen, und erfasst basierend auf den Bildern von der stereoskopischen Kamera 4 Frontalinformationen, wie beispielsweise Festobjektdaten, Seitenwanddaten, Spurmarkierungsdaten und dergleichen. Auf der Grundlage dieser Frontalinformationen und der Fahrbedingungen des Privatfahrzeugs 1 wird ein Fahrpfad des Privatfahrzeugs 1 (im Folgenden als eigener Fahrpfad bezeichnet) berechnet. Ein Fahrbereich wird basierend auf dem eigenen Fahrpfad und dem vorangehenden Fahrzeug berechnet. Das Fahrzeug, das vor dem vorangehenden Fahrzeug und dergleichen fährt, wird gemäß dem Zustand des Vorhandenseins von Festobjekten in dem Fahrbereich erkannt und diese Ergebnisse werden an die Fahrsteuereinheit 3 ausgegeben. Die Fahrzeugumgebungsüberwachungsvorrichtung 5 dient als Festobjekterfassungsmittel.

Die Berechnung des oben beschriebenen eigenen Fahrpfads wird wie folgt durchgeführt. Bei dieser Ausführungsform wird das Koordinatensystem des dreidimensionalen Realraums in ein Koordinatensystem übertragen, das an dem Privatfahrzeug 1 fixiert ist. Das heißt, dass das Koordinatensystem aus Folgendem besteht: einer X-Koordinate, die sich in der Breitenrichtung des Privatfahrzeugs 1 erstreckt, einer Y-Koordinate, die sich in einer vertikalen Richtung des Privatfahrzeugs 1 erstreckt, einer Z-Koordinate, die sich in einer Längsrichtung des Privatfahrzeugs 1 erstreckt, und einem Koordinatenursprung, der auf der Fahrbahn direkt unter dem Mittelpunkt der beiden CCD-Kameras angeordnet ist. Die positiven Seiten der X-, Y- und Z-Koordinaten sind jeweils in einer rechten Richtung, einer Aufwärtsrichtung und einer Vorwärtsrichtung festgelegt.

Verfahren A: Berechnung des Fahrpfads basierend auf Spurmarkierungen

In dem Fall, in dem linke und/oder rechte Spurmarkierungsdaten erhalten werden und das Profil auf der Spur, auf dem das Privatfahrzeug 1 fährt, aus diesen Spurmarkierungsdaten berechnet werden kann, wird der Fahrpfad des Privatfahrzeugs unter Berücksichtigung der Breite des Privatfahrzeugs 1 und der Position des Privatfahrzeugs 1 in der gegenwärtigen Spur parallel zu den Spurmarkierungen gebildet.

Verfahren B: Berechnung des Fahrpfads basierend auf Seitenwanddaten, wie beispielsweise Leitplanken. Bordsteinkanten und dergleichen.

In dem Fall, in dem linke und/oder rechte Seitenwanddaten erhalten werden und das Profil auf der Spur, auf der das Privatfahrzeug 1 fährt, aus diesen Seitenwanddaten berechnet werden kann, wird der Fahrpfad des Privatfahrzeugs unter Berücksichtigung der Breite des Privatfahrzeugs 1 und der Position des Privatfahrzeugs 1 in der gegenwärtigen Spur parallel zu den Seitenwänden gebildet.

Verfahren C: Berechnung des Fahrpfads basierend auf einer Spur des vorangehenden Fahrzeugs

Der eigene Fahrpfad wird basierend auf der früheren Fahrspur berechnet, die aus den Daten des Festobjekts des vorangehenden Fahrzeugs gewonnen wird.

Verfahren D: Berechnung des Pfads basierend auf der Spur des Privatfahrzeugs

Der eigene Fahrpfad wird basierend auf den Fahrbedingungen, wie beispielsweise der Gierrate &ggr;, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Lenkraddrehwinkel &thgr;H des Privatfahrzeugs 1, gemäß folgender Verfahren berechnet:

Zuerst wird ermittelt, ob der Gierratensensor 8 wirksam ist oder nicht. Wenn er wirksam ist, wird die gegenwärtige Kurvenkrümmung Cua gemäß folgender Formel (1) berechnet. Cua = &ggr;/V(1)

Wenn der Gierratensensor 8 andererseits unwirksam ist, wird ermittelt, ob das Fahrzeug mit einem Lenkwinkel &dgr; von mehr als einem vorgeschriebenen Winkel (zum Beispiel 0,57 Radian) gelenkt wird oder nicht, wobei der Lenkwinkel aus dem Lenkraddrehwinkel &thgr;H erhalten wird. In dem Fall, in dem das Fahrzeug mit einem Lenkwinkel von mehr als 0,57 Radian gelenkt wird, wird die gegenwärtige Kurvenkrümmung Cua gemäß folgender Formeln (2), (3) unter Verwendung des Lenkwinkels &dgr; und der Fahrzeuggeschwindigkeit V des Privatfahrzeugs 1 berechnet: Re = (1 + A·V2)·(L/&dgr;)(2) Cua = 1/Re(3) wobei Re der Kurvenradius, A der Stabilitätsfaktor des Fahrzeugs und L der Radstand des Fahrzeugs sind.

Wenn der Lenkwinkel des Weiteren kleiner als 0,57 Radian ist, wird die gegenwärtige Kurvenkrümmung auf 0 (auf einen Geradeausfahrzustand) eingestellt.

Daraufhin wird aus den Gesamtkurvenkrümmungen der vergangenen spezifizierten Zeit (zum Beispiel 0,3 Sekunden) einschließlich der gegenwärtigen somit erhaltenen Kurvenkrümmung Cua eine durchschnittliche Kurvenkrümmung berechnet und aus der durchschnittlichen Kurvenkrümmung wird der eigene Fahrpfad berechnet.

Wenn der Lenkwinkel &dgr; kleiner als 0,57 Radian ist, wird die gegenwärtige Kurvenkrümmung Cua selbst in dem Fall auf 0 (Geradeausfahrzustand) korrigiert, in dem der Gierratensensor 8 wirksam ist und die gegenwärtige Kurvenkrümmung Cua gemäß Formel (1) berechnet wird.

Der Fahrbereich des Privatfahrzeugs 1 wird festgelegt, indem jeweils zur linken und rechten Seite des somit berechneten eigenen Fahrpfades eine Breite von 1,1 Meter addiert wird.

Im Folgenden wird die Verarbeitung von Bildern von der stereoskopischen Kamera 4 in der Fahrzeugumgebungsüberwachungsvorrichtung 5 unter Bezugnahme auf ein Paar stereoskopische Bilder der Umgebung beschrieben, die von der stereoskopischen Kamera 4 in einer Vorwärtsrichtung des Privatfahrzeugs 1 genommen wurden, wobei ausgehend von dem Abweichungsbetrag zwischen zwei entsprechenden Positionen gemäß dem Prinzip der Triangulierung Abstandsinformationen über das gesamte Bild erhalten werden und basierend auf den Abstandsinformationen ein Abstandsbild, das eine dreidimensionale Abstandsverteilung darstellt, gebildet wird.

Daraufhin werden Spurmarkierungsdaten, Seitenwanddaten, wie beispielsweise Leitplanken, Bordsteinkanten und Seitenwände, die entlang der Straße angeordnet sind, sowie Festobjektdaten, wie beispielsweise Fahrzeuge und dergleichen, basierend auf dem Abstandsbild mit Hilfe des bekannten Gruppierungsverfahrens und dergleichen gewonnen, indem auf Rahmen (Fenster) der dreidimensionalen Straßenprofildaten, Seitenwanddaten, Festobjektdaten und dergleichen die zuvor gespeichert wurden, Bezug genommen wird.

Diese Fenster zur Gewinnung der Festobjektdaten, wie beispielsweise ein dediziertes Fenster für Motorräder, wie in 2a gezeigt, und ein dediziertes Fenster für vierrädrige Fahrzeuge, wie in 2b gezeigt, wurden zuvor eingerichtet. Das dedizierte Fenster für Motorräder hat eine schmale Breite DB und das für vierrädrige Fahrzeuge hat eine breite Breite DV. Die Breite der gewonnenen Festobjekte (Breite des Fensters) wird schließlich auf die Breite der Festobjektdaten korrigiert, die dem Gruppierungsverfahren unterzogen werden. Es gibt den Fall, dass Objekte, die mit demselben Abstand nach vorne vorhanden sind, auf ein bestimmtes Fenster angewendet werden, beispielsweise besteht die Möglichkeit, dass der Zustand des Parallelfahrens als ein einzelnes großes Objekt mit einer Breite DS erkannt wird, wie in 5 gezeigt. In dem Fall, in dem die Breite des Fensters einen zuvor festgelegten Wert übersteigt, wird das vorangehende Fahrzeug bei der vorliegenden Ausführungsform basierend auf der Richtung des überholenden vorangehenden Fahrzeugs, der Breite des vorangehenden Fahrzeugs und der Breite des Fahrzeugs, das vor dem vorangehenden Fahrzeug fährt, daher von dem Fahrzeug unterschieden, das vor dem vorangehenden Fahrzeug fährt. Diese Breiten des vorangehenden Fahrzeugs und des Fahrzeugs, das vor dem vorangehenden Fahrzeug fährt, werden gespeichert, bevor festgestellt wird, dass die Breite des Fensters den zuvor festgelegten Wert übersteigt. In diesem Fall wird sowohl die Breite des vorangehenden Fahrzeugs als auch die Breite des Fahrzeugs, das vor dem vorangehenden Fahrzeug fährt, gespeichert.

Den somit gewonnenen Spurmarkierungsdaten, Seitenwanddaten und Festobjektdaten wird jeweils eine unterschiedliche Zahl zugeordnet. Des Weiteren werden die Festobjektdaten basierend auf dem Verhältnis zwischen der relativen Verschiebung des Abstands von dem Privatfahrzeug 1 und der Fahrzeuggeschwindigkeit des Privatfahrzeugs 1 in stationäre Objekte, ein sich vorwärts bewegendes Objekt, das sich in dieselbe Richtung wie das Privatfahrzeug 1 bewegt, und dergleichen klassifiziert und die Festobjektdaten werden ausgegeben. Wenn ein ausstehendes sich vorwärts bewegendes Objekt für eine spezifizierte Zeit aufeinanderfolgend erfasst wurde und sich das Festobjekt am nächsten zu dem Privatfahrzeug 1 befindet, wird das Festobjekt für ein vorangehendes Fahrzeug gehalten und als solches registriert. Ein sich vorwärts bewegendes Objekt, das vor dem vorangehenden Fahrzeug im eigenen Fahrbereich des Privatfahrzeugs 1 vorhanden ist, wird als Fahrzeug das vor dem vorangehenden Fahrzeug fährt (im Folgenden als zweites vorangehendes Fahrzeug bezeichnet), registiert. Die Situation, bei der das vorangehende Fahrzeug das zweite vorangehende Fahrzeug überholt, wird ausgehend von dem Zustand beurteilt, bei dem der Abstand zwischen dem vorangehenden Fahrzeug und dem zweiten vorangehenden Fahrzeug abnimmt, oder von dem Zustand, bei dem die Bewegung in Richtung der Breite des vorangehenden Fahrzeugs erfasst wird. Der Abstand zwischen dem vorangehenden Fahrzeug und dem zweiten vorangehenden Fahrzeug wird aus einer Differenz zwischen dem Abstand zwischen dem Privatfahrzeug und dem vorangehenden Fahrzeug und dem Abstand zwischen dem Privatfahrzeug und dem zweiten vorangehenden Fahrzeug berechnet.

Die Fahrsteuereinheit 3 dient als Fahrsteuermittel und ist mit einem Konstantgeschwindigkeitsfahrschalter 9, der Fahrzeugumgebungsüberwachungsvorrichtung 5, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6 und dergleichen, verbunden. Die Fahrsteuereinheit 3 weist Folgendes auf: eine Funktion einer Konstantgeschwindigkeitssteuerung, mit der die Fahrgeschwindigkeit bei einer Geschwindigkeit gehalten wird, die von einem Fahrer festgelegt wird, und eine Funktion einer Folgefahrsteuerung, mit der der Abstand zwischen dem Privatfahrzeug 1 und einem Festobjekt, wie beispielsweise einem vorangehenden Fahrzeug, konstant gehalten wird. Der Konstantgeschwindigkeitsfahrschalter 9 ist an der lateralen Seite der Lenksäule angeordnet und besteht aus einer Vielzahl von Schaltern, die mit einem Konstantgeschwindigkeitsfahrauswahlhebel verbunden sind.

Der Konstantgeschwindigkeitsfahrschalter 9 besteht aus einem Geschwindigkeitseinstellschalter zum Einstellen einer Zielfahrzeuggeschwindigkeit auf eine konstante Fahrgeschwindigkeit, einem Gleitschalter zum Ändern der Zielfahrzeuggeschwindigkeit in einer abnehmenden Richtung und einem Wiederaufnahmeschalter zum Ändern der Zielfahrzeuggeschwindigkeit in einer zunehmenden Richtung. Des Weiteren ist ein Hauptschalter (nicht gezeigt) zum Ein- und Auschalten der Fahrsteuerung in der Nähe des Konstantgeschwindigkeitsfahrauswahlhebels angeordnet.

Wenn ein Fahrer den Hauptschalter einschaltet und eine gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit einstellt, indem er den Konstantgeschwindigkeitsfahrauswahlhebel betätigt, wird ein Signal, das die gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, von dem Konstantgeschwindigkeitsfahrschalter 9 in die Fahrsteuereinheit 3 eingegeben und ein Drosselventil 11, das von einem Drosselstellglied 10 angetrieben wird, führt eine Rückführungssteuerung durch, um die Fahrzeuggeschwindigkeit, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6 erfasst wurde, an die festgelegte Fahrzeuggeschwindigkeit anzugleichen. Folglich kann das Privatfahrzeug 1 automatisch mit einer konstanten Geschwindigkeit fahren.

Wenn die Fahrsteuereinheit 3 des Weiteren eine Konstantfahrsteuerung vornimmt und der Fall vorliegt, dass die Fahrzeugumgebungsüberwachungsvorriehtung 5 ein vorangehendes Fahrzeug erkennt, das mit einer geringeren Geschwindigkeit fährt als die festgelegte Fahrzeuggeschwindigkeit des Privatfahrzeugs 1, wird das vorangehende Fahrzeug als Objekt bestimmt, dem zu folgen ist, und die Fahrsteuereinheit 3 wechselt automatisch zu einem Folgefahrsteuermodus, bei dem das Privatfahrzeug 1 mit einem beibehaltenen festgelegten Abstand zwischen den Fahrzeugen fährt. In dem Fall, in dem das vorangehende Fahrzeug, das als zu folgendes Objekt bestimmt wurde, das zweite vorangehende Fahrzeug überholt, wird ein zu folgendes Objekt, wie im Ablaufplan aus 7 gezeigt, automatisch zu diesem überholten Fahrzeug verschoben.

Wenn der Konstantgeschwindigkeitsfahrsteuermodus zum Folgefahrsteuermodus wechselt, wird ein angemessener Zielwert eines Abstands zwischen dem Privatfahrzeug 1 und dem vorangehenden Fahrzeug basierend auf dem Abstand zwischen dem Privatfahrzeug 1 und dem vorangehenden Fahrzeug, der Fahrzeuggeschwindigkeit des Privatfahrzeugs 1, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6 erfasst wird, und der Fahrzeuggeschwindigkeit des vorangehenden Fahrzeugs festgelegt. Des Weiteren wird ein Antriebssignal an das Drosselstellglied 10 ausgegeben, so dass der Fahrzeugabstand mit dem Zielwert übereinstimmt. Als Folge wird der Öffnungswinkel des Drosselventils 11 rückführgesteuert und das Privatfahrzeug 1 folgt dem vorangehenden Fahrzeug mit einem konstanten aufrechterhaltenen Fahrzeugabstand.

Besonders in dem Fall, in dem das vorangehende Fahrzeug als zu folgendes Objekt ein Motorrad ist, ist die Fahrsteuereinheit 3 des Weiteren wie im Folgenden mit Hilfe eines Ablaufplans aus 7 ausführlicher beschrieben so ausgelegt, dass sie eine Beschleunigung verhindert, wenn das Motorrad beschleunigt, um das Fahrzeug zu überholen, das vor dem vorangehenden Fahrzeug fährt.

Des Weiteren ist die Fahrsteuereinheit 3 so ausgelegt, dass sie das Motorrad weiterhin als Folgeobjekt bestimmt, bis das Motorrad parallel zu dem zweiten vorangehenden Fahrzeug fährt. Wenn das zweite vorangehende Fahrzeug als Folgeobjekt bestimmt wird, bevor das vorangehende Fahrzeug parallel zu dem zweiten vorangehenden Fahrzeug fährt, besteht die Gefahr, dass sich das Privatfahrzeug 1 dem Motorrad nähert, da das Privatfahrzeug 1 gemäß dem Fahrzeugabstand zwischen dem Privatfahrzeug 1 und dem zweiten vorangehenden Fahrzeug gesteuert wird.

Insbesondere in dem Fall, in dem das vorangehende Fahrzeug eines Folgeobjekts ein Motorrad ist, und in dem Fall, in dem das Motorrad ein geparktes Fahrzeug überholt, weist die Fahrsteuereinheit 3 des Weiteren eine Funktion auf, die die Kollosionswarnleuchte 12 Für eine spezifizierte Zeit (während der sich das Privatfahrzeug dem geparkten Fahrzeug nähert) erleuchtet. Die spezifizierte Zeit kann kürzer sein, wenn die Geschwindigkeit des Privatfahrzeugs 1 größer ist. Des Weiteren kann die Kollosionswarnleuchte 12 erleuchet sein, bis sich das Privatfahrzeug 1 dem geparkten Fahrzeug innerhalb eines vorherbestimmten Abstands nähert. Des Weiteren kann der spezifizierte Abstand größer sein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt.

Im Folgenden wird eine Folgefahrsteuerungsroutine in der Fahrsteuereinheit 3 unter Bezugnahme auf einen Ablaufplan aus 7 beschrieben. Dieses Programm wird zu jedem spezifizierten Zeitintervall ausgeführt, nachdem die Fahrsteuerung zum Folgefahrsteuermodus gewechselt hat.

Zunächst werden bei S101 gewünschte Informationen und Parameter, insbesondere Informationen über das vorangehende Fahrzeug und das zweite vorangehende Fahrzeug (einschließlich Abstandsinformationen und Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen) von der Fahrzeugumgebungsüberwachungsvorrichtung 5 eingegeben und die Fahrzeuggeschwindigkeit des Privatfahrzeugs 1 wird von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6 eingegeben.

Daraufhin geht das Programm zu S102 über, wo das vorangehende Fahrzeug, das von der Fahrzeugumgebungsüberwachungsvorrichtung 5 erfasst wurde, als Folgeobjekt bestimmt wird. In dem Fall, in dem das Vorhandensein des vorangehenden Fahrzeugs von der Fahrzeugumgebungsüberwachungsvorrichtung 5 nicht erkannt wird, wird entschieden, dass kein Folgeobjekt vorhanden ist.

Daraufhin geht das Programm zu S103 über, wo entschieden wird, ob das gegenwärtige Folgeobjekt ein Motorrad ist oder nicht. In dem Fall, in dem das Folgeobjekt kein Motorrad ist, geht das Programm zu S104 über, wo entschieden wird, ob ein Folgeobjekt vorhanden ist oder nicht. Wenn als Folge der Entscheidung bei S104 entschieden wird, dass kein Folgeobjekt vorhanden ist, geht das Programm zu S105 über, wo die Fahrsteuerung zu einem normalen Konstantfahrsteuermodus wechselt, bei dem ein Drosselventil 11, das von einem Drosselstellglied 10 angetrieben wird, eine Rückführsteuerung vornimmt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6 erfasst wird, der festgelegten Fahrzeuggeschwindigkeit anzunähern, und das Privatfahrzeug 1 fährt automatisch mit einer konstanten Geschwindigkeit und die Routine wird verlassen.

Wenn des Weiteren als Folge der Entscheidung bei S104 entschieden wird, dass ein Folgeobjekt vorhanden ist, geht das Programm zu S106 über, wo die normale Folgesteuerung durchgeführt wird. Das heißt, dass ein angemessener Zielwert eines Abstands zwischen dem Privatfahrzeug 1 und dem vorangehenden Fahrzeug basierend auf dem Abstand zwischen dem Privatfahrzeug 1 und dem vorangehenden Fahrzeug, der Fahrzeuggeschwindigkeit des Privatfahrzeugs 1, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6 erfasst wird, und der Fahrzeuggeschwindigkeit des vorangehenden Fahrzeugs festgelegt wird. Des Weiteren wird ein Antriebssignal an das Drosselstellglied 10 ausgegeben, so dass der Fahrzeugabstand mit dem Zielwert übereinstimmt. Als Folge wird der Öffnungswinkel des Drosselventils 11 rückführgesteuert und das Privatfahrzeug 1 folgt dem vorangehenden Fahrzeug mit einem konstanten aufrechterhaltenen Fahrzeugabstand. Danach verlässt das Programm die Routine.

In dem Fall, in dem bei S103 entschieden wird, dass das gegenwärtige Folgeobjekt ein Motorrad ist (siehe 3), geht das Programm andererseits zu S107 über, wo entschieden wird, ob sich das Motorrad innerhalb des eigenen Fahrbereichs nach links oder nach rechts bewegt oder nicht.

In dem Fall, in dem sich das Motorrad in keine Richtung bewegt, geht das Programm als Folge der Entscheidung bei S107 zu S108 über, wo das Motorrad weiterhin als Folgeobjekt behandelt wird und die Folgesteuerung, die das Motorrad anzielt, in gleicher Weise ausgeführt wird, wie in S106 beschrieben, und die Routine wird verlassen.

In dem Fall, in dem sich das Motorrad entweder nach links oder nach rechts bewegt, geht das Programm als Folge der Entscheidung bei S107 zu S109 über, wo entschieden wird, ob das zweite vorangehende Fahrzeug erfasst wird oder nicht.

In dem Fall, in dem bei S107 entschieden wird, dass sich das Motorrad des Folgeobjekts entweder nach links oder nach rechts bewegt und das zweite vorangehende Fahrzeug bei S109 erfasst wird, wird entschieden, dass das Motorrad das zweite vorangehende Fahrzeug überholen will. In dem Fall. in dem bei S107 entschieden wird, dass sich das Motorrad entweder nach links oder nach rechts bewegt und der Fahrzeugabstand zwischen dem vorangehenden Fahrzeug und dem zweiten vorangehenden Fahrzeug abnimmt, kann alternativ entschieden werden, dass das Motorrad das zweite vorangehende Fahrzeug überholt. In dem Fall, in dem das zweite vorangehende Fahrzeug bei S109 nicht erfasst wird, geht das Programm zu S108 über, wo die Folgesteuerung, die das Motorrad anzielt, in gleicher Weise ausgeführt wird, wie in S106 beschrieben, und die Routine wird verlassen.

In dem Fall, in dem das zweite vorangehende Fahrzeug bei S109 erfasst wird (siehe 4), geht das Programm des Weiteren zu S110 über, wo eine Beschleunigungssteuerung des ACC-Systems in einen Bereitschaftszustand versetzt wird, das heißt, dass die Beschleunigung des Privatfahrzeugs 1 sogar in dem Fall verhindert wird, in dem das Motorrad beschleunigt.

Daraufhin geht das Programm zu S111 über, wo basierend auf dem Abstand zum vorangehenden Fahrzeug und dem Abstand zum zweiten vorangehenden Fahrzeug entschieden wird, ob das Motorrad parallel zu dem zweiten vorangehenden Fahrzeug fährt oder nicht. In dem Fall, in dem das Motorrad parallel zu dem zweiten vorangehenden Fahrzeug fährt (siehe 5), geht das Programm zu S112 über. In dem Fall, in dem das Motorrad nicht parallel zu dem zweiten vorangehenden Fahrzeug fährt, kehrt das Programm zu S109 zurück, wo die Erfassung des zweiten vorangehenden Fahrzeugs durchgeführt wird. Wenn das zweite vorangehende Fahrzeug erfasst ist, wird die Folgefahrsteuerung, die das Motorrad anzielt, bei S110 durchgeführt, während sich die ACC-Beschleunigungssteuerung in einem Bereitschaftszustand befindet. Das heißt, dass das Motorrad ein Folgeobjekt ist, bis das Motorrad parallel zu dem zweiten vorangehenden Fahrzeug fährt.

Wenn bei S111 entschieden wird, dass das Motorrad parallel zu dem zweiten vorangehenden Fahrzeug fährt und das Programm zu S112 übergeht, wird entschieden, ob das zweite vorangehende Fahrzeug ein Hindernis oder ein geparktes Fahrzeug ist oder nicht. Wenn entschieden wird, dass das zweite vorangehende Fahrzeug ein Hindernis oder ein geparktes Fahrzeug ist, geht das Programm zu S113 über, wo eine Warnung ausgegeben wird, das heißt, dass die Kollosionswarnleuchte 12 für eine spezifizierte Zeit erleuchtet wird, bis sich das Privatfahrzeug 1 dem geparkten Fahrzeug nähert, woraufhin das Programm zu S108 übergeht, wo die Folgesteuerung, die das Motorrad anzielt, fortgesetzt wird, und die Routine wird verlassen.

In dem Fall, in dem entschieden wird, dass das zweite vorangehende Fahrzeug weder ein Hindernis noch ein geparktes Fahrzeug ist, geht das Programm als Folge der Entscheidung bei S112 andernfalls zu S114 über, wo das zweite vorangehende Fahrzeug als neues Folgeobjekt bestimmt wird, und bei S115 wird mit der Verfolgung des zweiten vorangehenden Fahrzeugs begonnen und die Routine wird verlassen. Diese Situation ist in 6 veranschaulicht.

Wenn das vorangehende Fahrzeug des Privatfahrzeugs 1 ein Motorrad ist und das Motorrad als Folgeobjekt bestimmt ist, wird die Breitenbewegung des Motorrads gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfasst. Wenn des Weiteren das zweite vorangehende Fahrzeug, das vor dem Motorrad fährt, erfasst wird, wird die Beschleunigung des Privatfahrzeugs 1 in dem Fall verhindert, in dem das Motorrad beschleunigt. Selbst in dem Fall, in dem das Motorrad versucht, das zweite vorangehende Fahrzeug zu überholen, wird daher die Beschleunigung des Privatfahrzeugs 1 verhindert und folglich wird verhindert, dass das Privatfahrzeug 1 dem zweiten vorangehenden Fahrzeug zu nahe kommt.

Da das Motorrad als Folgeobjekt bestimmt wird, bis das Motorrad parallel zu dem zweiten vorangehenden Fahrzeug fährt, kommt das Privatfahrzeug 1 des Weiteren dem Motorrad nicht zu nahe.

Unter der Bedingung, dass Motorrad und das vierrädrige Fahrzeug beispielsweise parallel fahren, besteht die Möglichkeit, dass diese Objekte als ein einzelnes großes Objekt mit einer Breite DS erkannt werden. Bei der ersten Ausführungsform werden zuerst jeweils die Breite des vorangehenden Fahrzeugs und die Breite des zweiten vorangehenden Fahrzeugs gespeichert. In dem Fall, in dem ein Objekt mit einer derart großen Breite DS erfasst wird, wird die Seite des zweiten vorangehenden Fahrzeugs, auf der das vorangehende Fahrzeug überholt, ausgehend von der Bewegungsrichtung des vorangehenden Fahrzeugs ermittelt, und das vorangehende Fahrzeug kann basierend auf der Bewegungsrichtung des vorangehenden Fahrzeugs und der Breite der jeweiligen Fahrzeuge separat von dem zweiten vorangehenden Fahrzeug exakt erkannt werden.

8 ist ein Ablaufplan eines Folgesteuerungsprogramms gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das Merkmal der zweiten Ausführungsform besteht darin, dass ein Fahrzeug, das langsamer fährt in dem Fall, in dem das Motorrad parallel zu dem zweiten vorangehenden Fahrzeug fährt und das zweite vorangehende Fahrzeug weder ein Hindernis noch ein geparktes Fahrzeug ist, als Folgeobjekt bestimmt wird. Abgesehen von diesem Merkmal sind die anderen Funktionen mit denen die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurden, identisch.

Das heißt, dass in dem Fall, in dem entschieden wird, dass das zweite vorangehende Fahrzeug weder ein Hindernis noch ein geparktes Fahrzeug ist, das Programm wie in dem Ablaufplan aus 8 gezeigt als Folge der Entscheidung bei S112 zu S201 übergeht. Wenn die Geschwindigkeit des zweiten vorangehenden Fahrzeugs bei S201 größer als die des Motorrads ist, geht das Programm zu S108 über, wo das Motorrad nach wie vor als Folgeobjekt bestimmt ist, und die Routine wird verlassen.

Wenn die Geschwindigkeit des Motorrads andererseits größer als die des zweiten vorangehenden Fahrzeugs ist, geht das Programm zu S114 über, wo das Folgeobjekt auf das zweite vorangehende Fahrzeug übertragen wird, woraufhin es zu S115 übergeht, wo das zweite vorangehende Fahrzeug als neues Folgeobjekt bestimmt wird, und die Routine wird verlassen.

Da die Geschwindigkeit des Motorrads mit der des zweiten vorangehenden Fahrzeugs, das parallel fährt, verglichen wird und das Folgeobjekt angemessen ausgewählt werden kann, ist gemäß der zweiten Ausführungsform eine exaktere und praktischere Steuerung verfügbar.

Bei den jeweiligen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das Motorrad beispielhaft als vorangehendes Fahrzeug dargestellt und die Folgesteuerung wurde für den Fall beschrieben, in dem das vorangehende Fahrzeug (Motorrad) das zweite vorangehende Fahrzeug (vierrädriges Fahrzeug) überholt. Jedoch kann das vierrädrige Fahrzeug ein vorangehendes Fahrzeug sein und dieselbe Folgesteuerung kann auf den Fall angewendet werden, in dem das vorangehende Fahrzeug (vierrädriges Fahrzeug) das zweite vorangehende Fahrzeug (vierrädriges Fahrzeug) überholt.

Während die vorliegende Erfindung hinsichtlich der bevorzugten Ausführungsformen für ein besseres Verständnis der Erfindung offenbart wurde, wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung auf unterschiedliche Weisen verwirklicht werden kann, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen. Daher ist ersichtlich, dass die Erfindung alle möglichen Ausführungsformen umfassen soll, die verwirklicht werden können, ohne vom Bereich der Erfindung abzuweichen.


Anspruch[de]
Fahrunterstützungssystem für ein Privatfahrzeug, das Folgendes umfasst: ein Festobjekterfassungssystem zur Erfassung frontal befindlicher Festobjekte, einschließlich eines vorangehenden Fahrzeugs, das sich vor dem Privatfahrzeug bewegt, und eines zweiten vorangehenden Fahrzeugs, das sich vor dem vorangehenden Fahrzeug bewegt, sowie ein Folgefahrtsteuermittel, um das vorangehende Fahrzeug als Folgeobjekt zu bestimmen und eine Bewegung des Privatfahrzeugs so zu steuern, dass sie dem vorangehenden Fahrzeug folgt, gekennzeichnet dadurch, dass es des Weiteren Folgendes umfasst:

ein Mittel zum Verhindern der Beschleunigung des Privatfahrzeugs das dem vorangehenden Fahrzeug folgt gemäß dem Folgefahrtsteuermittel, wenn ein erster Zustand, in dem das vorangehende Fahrzeug dabei ist, das zweite vorangehende Fahrzeug zu überholen, erfasst wird;

ein Mittel zum fortlaufenden Bestimmen des vorangehenden Fahrzeugs als Folgeobjekt, bis ein zweiter Zustand, in dem sich das vorangehende Fahrzeug parallel zu dem zweiten vorangehenden Fahrzeug bewegt, erfasst wird; und

ein Mittel zum Ändern des Folgeobjekts von dem vorangehenden Fahrzeug zu dem zweiten vorangehenden Fahrzeug, wenn sich der zweite Zustand in einen dritten Zustand ändert, in dem die Geschwindigkeit des vorangehenden Fahrzeugs größer ist als die des zweiten vorangehenden Fahrzeugs; und

ein Mittel zum fortlaufenden Bestimmen des vorangehenden Fahrzeugs als Folgeobjekt, wenn sich der zweite Zustand in einen vierten Zustand ändert, in dem die Geschwindigkeit des vorangehenden Fahrzeugs kleiner ist als die des zweiten vorangehenden Fahrzeugs.
Fahrunterstützungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Festobjekterfassungsmittel Folgendes umfasst: ein Mittel zur Berechnung mindestens entweder der Breite des vorangehenden Fahrzeugs oder der Breite des zweiten vorangehenden Fahrzeugs und ein Mittel zur Unterscheidung des vorangehenden Fahrzeugs und des zweiten vorangehenden Fahrzeugs auf der Grundlage der Richtung des vorangehenden Fahrzeugs das das zweite vorangehende Fahrzeug überholt, und der Breiten. Fahrunterstützungssystem nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrsteuermittel ein Mittel zum Auslösen eines Alarms umfasst, wenn festgestellt wird, dass das zweite vorangehende Fahrzeug ein stationärer Körper ist. Fahrunterstützungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zustand durch die Feststellung erfasst wird, dass ein Fahrzeugabstand zwischen dem vorangehenden Fahrzeug und dem zweiten vorangehenden Fahrzeug abnimmt. Fahrunterstützungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zustand durch die Feststellung erfasst wird, dass sich das vorangehende Fahrzeug in Bezug auf die Breite bewegt und dass das zweite vorangehende Fahrzeug erfasst wird. Fahrunterstützungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zustand durch die Feststellung erfasst wird, dass ein Abstand zu dem vorangehenden Fahrzeug und ein Abstand zu dem zweiten vorangehenden Fahrzeug etwa gleich sind. Fahrzeug, das das Fahrunterstützungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst.






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