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DE19828440A1 - Objekterfassungssystem für ein Fahrzeug - Google Patents

Objekterfassungssystem für ein Fahrzeug

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DE19828440A1
DE19828440A1 DE19828440A DE19828440A DE19828440A1 DE 19828440 A1 DE19828440 A1 DE 19828440A1 DE 19828440 A DE19828440 A DE 19828440A DE 19828440 A DE19828440 A DE 19828440A DE 19828440 A1 DE19828440 A1 DE 19828440A1
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DE
Germany
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vehicle
distance measuring
measuring device
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detection system
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DE19828440A
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Yoichi Sugimoto
Yasuhiko Fujita
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Priority claimed from JP16851897A external-priority patent/JP3314007B2/ja
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Description

Die Erfindung betrifft ein Objekterfassungssystem für ein Fahrzeug, das ein Objekt erfassen kann, das für das fahrende Fahrzeug möglicherweise ein Hindernis bildet, beispielsweise ein bewegliches Objekt, wie etwa ein Fahr­ zeug, das vor dem eigenen Fahrzeug fährt, oder ein stationäres Objekt, wie etwa ein auf der Straße stehendes Fahrzeug, ein heruntergefallener Gegen­ stand oder dergleichen, durch Sendung einer elektromagnetischen Welle und Empfang einer solchen elektromagnetischen Welle, etwa unter Verwen­ dung eines Lasers, Radar oder dgl.
Aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 8-240660 ist ein Objekt­ erfassungssystem bekannt, welches ein Hindernis erfaßt, das sich in Bewe­ gungsrichtung des eigenen Fahrzeugs vor dem eigenen Fahrzeug befindet, auf der Basis des Ergebnisses einer Erfassung durch eine Entfernungsmeß­ vorrichtung, das eine elektromagnetische Welle, wie etwa einen Laserstrahl, in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs nach vorne sendet und das eine von dem Objekt reflektierte elektromagnetische Welle empfängt. Dann wird eine Warnung ausgegeben, oder es erfolgt automatisch eine Vermeidungsbewe­ gung des Fahrzeugs, um eine Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt zu vermeiden.
Dieses bekannte System erfaßt nur ein Hindernis, das sich auf einer Straße befindet, auf der sich das Fahrzeug bewegt. Dieses System ist dazu ausgelegt, die elektromagnetische Welle in Bewegungsrichtung des eigenen Fahr­ zeugs und in einer zur Straße angenähert parallelen Richtung auszusenden, wodurch auf der Basis eines Lenkwinkels, einer Gierrate und dergleichen nur ein Hindernis erfaßt wird, das sich vermutlich in Bewegungsrichtung des eigenen Fahrzeugs vor dem eigenen Fahrzeug befindet.
Auf einer echten Straße, auf der das Fahrzeug fährt, kann sich über der Straße eine Fußgängerüberführung und ein Wegweiser befinden, oder/und ist ein Katzenauge in der Straßenoberfläche eingebettet. Daher ist es er­ wünscht, die Erfassung dieser Objekte als Hindernisse zu vermeiden, weil diese Objekte in Wirklichkeit keine Hindernisse sind. Vorstellbar ist hier, daß eine elektromagnetische Welle mit einem relativ engen Vertikalwinkel ausge­ sendet wird, um ein Hindernis nur in einer zur Straße im wesentlichen par­ allelen Richtung zu erfassen. Jedoch ändert sich der Nickwinkel des Fahr­ zeugs aufgrund vieler Faktoren, wie etwa Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs, Wellen der Straßenoberfläche, dem Beladungszustand des Fahrzeugs und dergleichen. Aufgrund der Änderung des Nickwinkels ändert sich der Sendewinkel der elektromagnetischen Welle in bezug auf die Stra­ ße. Daher besteht die Möglichkeit, daß ein Objekt, das sich auf der Straße in Bewegungsrichtung vor dem Fahrzeug befindet und das als Hindernis erfaßt werden sollte, nicht erfaßt wird. Andererseits kann ein Objekt, das sich über der Straße befindet oder auf der Straße befindet und kein Hinder­ nis ist, irrtümlich als Hindernis erfaßt werden.
Demzufolge ist es ein Ziel der Erfindung, ein Objekterfassungssystem für ein Fahrzeug anzugeben, mit dem Objekte in mehreren verschiedenen Vertikal­ bereichen relativ zu dem Fahrzeug erfaßt werden können, um hierdurch die Fehlerfassung des Objekts und Schwierigkeiten bei der Erfassung eines Hin­ dernisses zu vermeiden.
Um das obige Ziel zu erreichen, wird erfindungsgemäß ein Objekt­ erfassungssystem für ein Fahrzeug vorgeschlagen, umfassend eine Entfer­ nungsmeßvorrichtung, die ein Sendermittel zum Senden einer elektromagne­ tischen Welle in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs umfaßt, sowie ein Emp­ fängermittel zum Empfang einer von einem Objekt reflektierten Welle, das sich in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs vor dem Fahrzeug befindet. Ein Bestimmungsmittel bestimmt das Vorhandensein oder Fehlen des Hinder­ nisses in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs auf der Basis des Ergebnisses der Erfassung durch die Entfernungsmeßvorrichtung. Somit kann die Entfer­ nungsmeßvorrichtung Objekte jeweils in mehreren vertikal verschiedenen Erfassungsbereiche erfassen.
Mit der obigen Anordnung kann die Entfernungsmeßvorrichtung Objekte in jedem der mehreren vertikal unterschiedlichen Bereiche erfassen und kann das Objekt in jedem einzelnen der Bereiche erfassen, auch wenn sich der Nickwinkel des Fahrzeugs ändert. Darüber hinaus ist klar, in welchem der Bereiche das Objekt erfaßt worden ist. Somit läßt sich in geeigneter Weise die Bestimmung durchführen, ob die Möglichkeit besteht, daß ein Objekt ein Hindernis für das Fahrzeug ist.
Bevorzugt umfaßt das Objekterfassungssystem ferner ein Nickwinkelerfas­ sungsmittel zum Erfassen eines Nickwinkels des Fahrzeugs, sowie ein Wählmittel zum Wählen einer der von dem Empfängermittel empfangenen reflektierten Wellen, die eine reflektierte elektromagnetische Welle ist, die von dem Sendermittel mit einem Winkel gesendet wurde, der einer zu einer Fahrstraßenoberfläche parallelen Richtung am nächsten ist, auf der Basis des Erfassungsergebnisses von dem Nickwinkelerfassungsmittel. Auch wenn sich der Nickwinkel des Fahrzeugs ändert, kann nur das erfaßte Ob­ jekt, das sich in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs vor dem Fahrzeug und in der zur Fahrstraßenoberfläche im wesentlichen parallelen Richtung befin­ det, als ein Objekt erfaßt werden, um zu bestimmen, ob dieses als ein Hin­ dernis erkannt wird. Daher läßt sich verhindern, daß man die Sicht auf das Hindernis verliert, oder auch verhindern, daß ein erfaßtes Objekt, welches kein Hindernis ist, irrtümlich als ein Hindernis erfaßt wird.
Bevorzugt sind die Erfassungsbereiche derart eingerichtet, daß ein Überlap­ pungsbereich, der durch gegenseitige Überlappung der Erfassungsbereiche erzeugt wird, einen Bereich enthält, der zur Fahrstraßenoberfläche parallel ist. Wenn somit die Erfassungsrichtung der Entfernungsmeßvorrichtung nicht vertikal versetzt ist, kann das Objekt in dem Überlappungsbereich zuverlässig erfaßt werden. Auch wenn die Erfassungsrichtung der Entfer­ nungsmeßvorrichtung vertikal versetzt ist, kann das Objekt in einem der Mehrzahl von vertikal verschiedenen Erfassungsbereichen erfaßt werden. Dies vereinfacht die Erfassung des Objekts.
Bevorzugt umfaßt das Objekterfassungssystem ferner ein Fehler-Bestim­ mungsmittel, um zu bestimmen, daß die Entfernungsmeßvorrichtung abnor­ mal ist, auf der Basis davon, daß die Entfernungsmeßvorrichtung die Exi­ stenz des Objekts in einem anderen Bereich als dem Überlappungsbereich in einem Zustand erfaßt, in dem die Lage des Fahrzeugs im wesentlichen par­ allel zur Fahrstraßenoberfläche ist. Im Normalzustand, in dem die Erfas­ sungsrichtung der Entfernungsmeßvorrichtung nicht vertikal versetzt ist, muß das Objekt in dem Überlappungsbereich erfaßt werden, der den zur Fahrstraßenoberfläche parallelen Bereich beinhaltet. Wenn daher die Exi­ stenz des Objekts in dem anderen Bereich als dem Überlappungsbereich erfaßt wird, kann bestimmt werden, daß sich die Entfernungsmeßvorrich­ tung in einem abnormalen Zustand befindet, in dem seine Erfassungsrich­ tung entweder nach oben oder nach unten versetzt ist.
Bevorzugt umfaßt das Objekterfassungssystem ferner einen Fehleralarm, der in Antwort auf die Bestimmung betätigt wird, daß das Fehler-Bestim­ mungsmittel bestimmt, daß die Entfernungsmeßvorrichtung abnormal ist. Somit kann der Fahrer sofort feststellen, daß die Entfernungsmeßvorrich­ tung abnormal ist.
Bevorzugt speichert das Fehler-Bestimmungsmittel das Bestimmungsergeb­ nis unabhängig vom Betriebszustand des Fahrzeugs zu der Zeit, zu der be­ stimmt wird, daß die Entfernungsmeßvorrichtung abnormal ist, bis die Ent­ fernungsmeßvorrichtung das Objekt erfaßt. Solange diese Speicherung an­ hält, gibt das Fehler-Bestimmungsmittel ein Signal aus, das einen Befehl zum Betätigen des Fehleralarms anzeigt. Auch wenn das Fahrzeug gestoppt wird, nachdem das Fehler-Bestimmungsmittel bestimmt hat, daß die Entfer­ nungsmeßvorrichtung abnormal ist, kann der Fahrer feststellen, daß die Entfernungsmeßvorrichtung abnormal ist, wenn das Fahrzeug wieder los­ fährt.
Bevorzugt umfaßt das Objekterfassungsmittel ein Fahrgeschwindigkeits- Erfassungsmittel zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit. Das Fehler- Bestimmungsmittel kann so angeordnet sein, daß das Objekt, das auf der Basis des Erfassungsergebnisses durch die Entfernungsmeßvorrichtung und eines von dem Fahrgeschwindigkeits-Erfassungsmittel erfaßten Werts als bewegliches Objekt bestimmt worden ist, zur Bestimmung verwendet wird, ob die Entfernungsmeßvorrichtung abnormal ist. Somit kann auf der Basis der Erfassung eines stationären Objekts, das kein Hindernis für das fahren­ de Fahrzeug ist, wie etwa ein Wegweiser, ein Katzenauge und dergleichen, nicht bestimmt werden, daß die Entfernungsmeßvorrichtung abnormal ist.
Die obigen und anderen Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungen in Verbin­ dung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
Fig. 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführung. Hierbei zeigt
Fig. 1 schematisch Erfassungsbereiche einer ein an einem Fahrzeug angebrachten Entfernungsmeßvorrichtung;
Fig. 2 ein Blockdiagramm der Anordnung eines Objekterfassungssy­ stems;
Fig. 3 ein Diagramm der Anordnung eines Sendermittels für elektro­ magnetische Wellen;
Fig. 4 ein Blockdiagramm der Anordnung eines Objekterfassungssy­ stems einer zweiten Ausführung;
Fig. 5 ein Blockdiagramm der Anordnung eines Objekterfassungssy­ stems einer dritten Ausführung;
Fig. 6 und 7 zeigen eine vierte Ausführung. Hierbei zeigt
Fig. 6 ein Blockdiagramm der Anordnung eines Objekterfassungssy­ stems;
Fig. 7 schematisch die Anordnung eines Empfängermittels für reflek­ tierte Wellen;
Fig. 8 bis 10 zeigen eine fünfte Ausführung der Erfindung. Hierbei zeigt
Fig. 8 schematisch Erfassungsbereiche einer an einem Fahrzeug an­ gebrachten Entfernungsmeßvorrichtung;
Fig. 9 ein Blockdiagramm der Anordnung eines Objekterfassungssy­ stems;
Fig. 10 schematisch die Anordnung eines Sendermittels für elektro­ magnetische Wellen;
Fig. 11 und 12 zeigen eine sechste Ausführung. Hierbei zeigt
Fig. 11 ein Blockdiagramm der Anordnung eines Objekterfassungssy­ stems; und
Fig. 12 schematisch die Anordnung eines Empfängermittels für reflek­ tierte Wellen.
Eine erste Ausführung wird nun anhand der Fig. 1 bis 3 beschrieben.
Zu Fig. 1
Eine Entfernungsmeßvorrichtung 1 1 (etwa auf der Basis eines Laser- oder Radarstrahls) ist an einem Vorderteil eines Fahrzeugs V angebracht. Die Entfernungsmeßvorrichtung 1 1 ist so ausgebildet, daß sie Objekte in mehreren, zum Beispiel drei, Erfassungsbereichen AH, AM und AL mit vertikal verschiedenen Winkeln in Bewegungsrichtung vor dem Fahrzeug V erfassen kann.
Von diesen Erfassungsbereichen AH, AM und AL hat der obere Bereich AH einen nach vorne ansteigenden Winkel von beispielsweise 1,5 Grad, wenn sich das Fahrzeug V in einem normalen Fahrzustand befindet, d. h., wenn das Fahrzeug mit geringer Last und im wesentlichen konstanter Geschwin­ digkeit auf ebener Straße fährt. Der untere Erfassungsbereich AL hat einen nach vordere abfallenden von beispielsweise 1,5 Grad, wenn sich das Fahr­ zeug V im normalen Fahrzustand befindet. Der vertikal mittlere Erfassungs­ bereich AM hat einen Winkel, der einen zur Fahrstraßenfläche parallelen Be­ reich einschließt, wenn sich das Fahrzeug in dem normalen Fahrzustand befindet. Die Winkelausdehnungen der Erfassungsbereiche AH, AM und AL betragen beispielsweise 2 Grad, so daß kein Bereich zwischen den Erfas­ sungsbereichen AH, AM und AL ausgespart bleibt. Ein oberer Abschnitt des mittleren Erfassungsbereichs AM überlappt ein wenig mit einem unteren Abschnitt des oberen Erfassungsbereichs AH, und ein unterer Abschnitt des mittleren Erfassungsbereichs AM überlappt ein wenig mit einem oberen Ab­ schnitt des unteren Erfassungsbereichs AL. Um bei fahrendem Fahrzeug V einen Auffahrunfall zu vermeiden, ist ein zu erfassendes Objekt ein vor dem eigenen Fahrzeug V fahrendes Fahrzeug (nachfolgend vorausfahrendes Fahrzeug genannt). Ein Überlappungsbereich der Erfassungsbereiche AH und AM, ein Überlappungsbereich der Erfassungsbereiche AM und AL sowie ein Überlappungsbereich der Erfassungsbereiche AH, AM und AL sind derart aus­ gerichtet, daß sich ein am Heck des vorausfahrenden Fahrzeugs angebrach­ ter Reflektor R innerhalb dieser Überlappungsbereiche befindet.
Zu Fig. 2
Die Entfernungsmeßvorrichtung 1 1 enthält a) ein Sendermittel 2 1, um elektromagnetische Wellen in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs V nach vorne in mehreren vertikal verschiedenen Winkelbereichen zu senden, wel­ che den Erfassungsbereichen AH, AM und AL entsprechen, sowie b) ein Emp­ fängermittel 3 1 zum Empfangen reflektierter Wellen, die durch Reflexion der von dem Sendermittel 2 1 gesendeten elektromagnetischen Wellen von ei­ nem in der Bewegungsrichtung vorhandenen Objekt erzeugt werden.
Das Sendermittel 2 1 enthält mehrere, zum Beispiel drei, Laserdioden 4 H, 4 M und 4 L, welche Sender sind, um einen Laserstrahl als elektromagnetische Welle zu senden, sowie eine Lichtausgabelinse 5, die vor den Laserdioden 4 H, 4 M und 4 L angeordnet ist. Die Laserdioden 4 H, 4 M und 4 L werden durch ein in Fig. 2 gezeigtes Treibermittel 6 sequentiell aktiviert. Die optische Achse der Lichtausgabelinse 5 ist derart gelegt, daß sie im wesentlichen parallel zur Fahrstraßenoberfläche verläuft, wenn sich das Fahrzeug V in dem normalen Fahrzustand befindet. Die Laserdiode 4 M ist auf der optischen Achse der Lichtausgabelinse 5 angeordnet, um den Laserstrahl, der dem Erfassungsbereich AM entspricht, in Bewegungsrichtung durch die Licht­ ausgabelinse 5 auszusenden. Die Laserdiode 4 H ist an einer Stelle angeord­ net, die um beispielsweise 1,5 Grad in bezug auf die optische Achse der Lichtausgabelinse 5 nach unten versetzt ist, und sendet den Laserstrahl, der dem Erfassungsbereich AH entspricht, in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs V durch die Lichtausgabelinse 5. Die Laserdiode 4 L ist an einer Stelle an­ geordnet, die um beispielsweise 1,5 Grad in bezug auf die optische Achse der Lichtausgabelinse 5 nach oben versetzt ist, und sendet den Laserstrahl, der dem Erfassungsbereich AL entspricht, durch die Lichtausgabelinse 5 in Bewegungsrichtung nach vorne.
Wenn der Laserstrahl von jeder der Laserdioden 4 H, 4 M und 4 L in horizonta­ ler Richtung abgelenkt werden soll, kann ein drehbarer Ablenkspiegel oder dergleichen zwischen den Laserdioden 4 H, 4 M und 4 L und der Lichtausgabe­ linse 5 oder vor der Lichtausgabelinse 5 angeordnet sein.
Das Empfängermittel 3 1 empfängt in jedem der Erfassungsbereiche AH, AM und AL eine reflektierte Welle. Das von dem Empfängermittel 3 1 erzielte Empfangsergebnis wird einem Wählmittel 7 zugeführt.
Ein von dem Wählmittel 7 gewähltes Signal wird einem Bestimmungsmittel 8 zugeführt, in dem das Vorhandensein oder das Fehlen eines Hindernisses vor dem Fahrzeug V in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs V bestimmt wird. Auf der Basis des Ergebnisses der Bestimmung durch das Bestimmungs­ mittel 8 wird ein Betätigungselement 9, wie etwa ein Alarm, eine automati­ sche Bremsung und dergleichen, in Betrieb gesetzt.
Das Wählmittel 7 wählt eine der von dem Empfängermittel 3 1 reflektierten Wellen, welche eine reflektierte Welle der elektromagnetischen Welle ist, die von dem Sendermittel 2 1 mit einem Winkel gesendet wurde, der einem zur Fahrstraßenoberfläche parallelen Winkelbereich am nächsten ist, und zwar auf der Basis des Ergebnisses der Erfassung durch ein Nickwinkeler­ fassungsmittel 10 1. Ein Signal, welches die Sendezeit jeder der Laserdioden 4 H, 4 M und 4 L in dem Sendermittel 2 1 anzeigt, wird von dem Treibermittel 6 dem Wählmittel 7 zugeführt. Das Ergebnis der Erfassung von dem Nickwin­ kelerfassungsmittel 10 1 wird ebenfalls dem Wählmittel 7 zugeführt.
Das Nickwinkelerfassungsmittel 10 1 erfaßt einen Nickwinkel α des Fahr­ zeugs auf der Basis eines Erfassungswerts, der von einem Hubsensor 11 F zum Erfassen eines Hubs oder Federwegs einer vorderen Radaufhängung (nicht gezeigt) in dem Fahrzeug V erfaßt ist, sowie einem Erfassungswert, der von einem Hubsensor 11 R zum Erfassen eines Hubs oder Federwegs einer Hinterradaufhängung (nicht gezeigt) erfaßt ist.
Der Nickwinkel u wird in dem Nickwinkelerfassungsmittel 10 1 gemäß fol­ gender Gleichung berechnet:
α = (SF - SR)/L
wobei SF ein Hub der vorderen Aufhängung ist, SR ein Hub der hinteren Aufhängung und L ein Radstand des Fahrzeugs V ist.
Wenn der von dem Nickwinkelerfassungsmittel 10 1 bestimmte Nickwinkel α anzeigt, daß sich das Fahrzeug V in einem Zustand befindet, in dem es vor­ ne nach oben angehoben ist, beispielsweise um 1 Grad oder mehr, wählt das Wählmittel 7 diejenige der von dem Empfängermittel 3 1 empfangenen reflektierten Wellen, die dem Winkel entspricht, der dem zur Fahrstraßen­ oberfläche parallelen Winkelbereich am nächsten ist, d. h. die dem Erfas­ sungsbereich AL entspricht. Wenn der Nickwinkel α anzeigt, daß sich das Fahrzeug V in einem Zustand befindet, in dem es vorne nach unten abge­ senkt ist, beispielsweise um 1 Grad oder mehr, wählt das Wählmittel 7 die­ jenige der von dem Empfängermittel 3 1 empfangenen reflektierten Wellen, die einem Winkel entspricht, der dem zur Fahrstraßenoberfläche parallelen Winkelbereich am nächsten ist, d. h. dem Erfassungsbereich AH entspricht. Wenn ferner der Nickwinkel α anzeigt, daß sich das Fahrzeug V in einem Zustand befindet, in dem es vorne nach unten oder nach oben geneigt ist, beispielsweise mit einem Winkel von weniger als 1 Grad, sowie in einem horizontalen Zustand, wählt das Wählmittel 7 diejenige der von dem Emp­ fängermittel 3 1 empfangenen reflektierten Wellen, die dem Erfassungsbe­ reich AM entspricht.
Im folgenden wird der Betrieb der ersten Ausführung beschrieben. Die Ent­ fernungsmeßvorrichtung 1 1 ist in der Lage, trotz veränderlichem Nickwinkel des Fahrzeugs V Objekte in mehreren vertikal verschiedenen Bereichen AH, AM und AL zu erfassen, wodurch ein Objekt in jedem der Bereiche AH, AM und AL erfaßt werden kann. Ferner ist es offensichtlich, in welchem der Bereiche AH, AM und AL das Objekt erfaßt wurde, woraus sich bestimmen läßt, ob die Möglichkeit besteht, daß das Objekt, das sich in Bewegungs­ richtung vor dem Fahrzeug befindet, ein Hindernis für das Fahrzeug wird.
Um ferner sicherzustellen, daß die Objekte in den mehreren vertikal ver­ schiedenen Bereichen AH, AM und AL erfaßt werden können, umfaßt die Entfernungsmeßvorrichtung 1 1 mehrere, zum Beispiel drei, Laserdioden 4 H, 4 M und 4 L, welche elektromagnetische Wellen in mehreren vertikal verschie­ denen Winkelrichtungen senden. Die Entfernungsmeßvorrichtung 1 1 kann bei einfacher Konstruktion mit einer Funktion versehen werden, um Objekte in den mehreren vertikal verschiedenen Bereichen AH, AM und AL zu erfas­ sen.
Ferner wird der Nickwinkel des Fahrzeugs V von dem Nickwinkel­ erfassungsmittel 10 1 erfaßt. Diejenige der von dem Empfängermittel 3 1 empfangenen reflektierten Wellen, die von dem Sendermittel 2 1 mit einem Winkel gesendet wurde, der dem zur Fahrstraßenoberfläche parallelen Win­ kelbereich am nächsten ist, was durch das Nickwinkelerfassungsmittel 10 1 bestimmt wurde, wird von dem Wählmittel 7 gewählt. Das Hindernis wird von dem Bestimmungsmittel 8 auf der Basis der gewählten reflektierten Welle bestimmt. Auch wenn sich daher der Nickwinkel des Fahrzeugs V ändert, kann die Bestimmung des Hindernisses des Bestimmungsmittels 8 erfolgen, um zu bestimmen, ob ein erfaßtes Objekt, das sich als einziges in der zur Fahrstraßenoberfläche im wesentlichen parallelen Richtung in Bewe­ gungsrichtung des Fahrzeugs V befindet, als ein Hindernis erkannt wird. Somit kann man verhindern, daß man die Sicht auf das Hindernis durch Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs V verliert, oder verhindern, daß ein erfaßtes Objekt, das kein Hindernis ist, irrtümlich als Hindernis erkannt wird.
Bei dem Nickwinkelerfassungsmittel 10 1 kann es sich um ein Mittel handeln, welches einen Nickwinkel auf der Basis einer Größe erfaßt, die die Hübe der Vorder- und Hinterradaufhängungen des Fahrzeugs V repräsentiert. Anstelle der von den Hubsensoren 11 F und 11 R erfaßten Werte lassen sich auch Drehwinkel von Aufhängungslenkern der Vorder- und Hinterradaufhängun­ gen, ein Drehwinkel eines Stabilisators und dergleichen verwenden.
In einer zweiten Ausführung gemäß Fig. 4 kann in dem Fahrzeug V ein Be­ schleunigungs/Verzögerungs-Erfassungsmittel zum Erfassen einer Beschleu­ nigung oder Verzögerung des Fahrzeugs V angebracht sein. Ein Nickwinkel- Erfassungsmittel 10 2 kann angeordnet sein, um einen Nickwinkel aus der von dem Beschleunigungs/Verzögerungs-Erfassungsmittel 12 erfaßten Be­ schleunigung oder Verzögerung, der Schwerpunkthöhe des Fahrzeugs V, den Federkonstanten der Aufhängungen und dem Radstand zu erfassen.
In einer dritten Ausführung gemäß Fig. 5 kann in dem Fahrzeug V ein Bremsbetriebszustand-Erfassungsmittel 13 zum Erfassen des Betriebszu­ stands einer Bremse sowie ein Drosselbetriebszustand-Erfassungsmittel 14 zum Erfassen des Drosselbetriebszustands angebracht sein. Ein Nickwinkel- Erfassungsmittel 13 kann angeordnet sein, um einen Nickwinkel auf der Basis der Erfassungsergebnisse der Erfassungsmittel 13 und 14 zu erfassen. Alternativ kann das Nickwinkel-Erfassungsmittel 10 3 angeordnet sein, um einen Nickwinkel unter Verwendung eines der von dem Bremsbetriebszu­ stand-Erfassungsmittel 13 und dem Drosselbetriebszustand-Erfassungsmit­ tel 14 erfaßten Werte zu bestimmen.
Eine vierte Ausführung wird nun anhand der Fig. 6 und 7 beschrieben. Eine Entfernungsmeßvorrichtung 1 2 enthält ein Sendermittel 2 2 zum Senden eines Laserstrahls als elektromagnetische Welle in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs V nach vorne, sowie ein Empfängermittel 3 2 zum Empfangen in mehreren vertikal verschiedenen Winkelrichtungen reflektierter Wellen, die durch die Reflexion der von dem Sendermittel 2 2 gesendeten elektromagne­ tischen Welle von einem Objekt erzeugt werden, das sich in Bewegungs­ richtung vor dem Fahrzeug V befindet. Eine der von dem Empfängermittel 3 2 empfangenen reflektierten Wellen, die einem Winkel entspricht, der auf der Basis des Erfassungsergebnisses von dem Nickwinkel-Erfassungsmittel 10 1 dem zur Fahrstraßenoberfläche parallelen Winkelbereich am nächsten ist, wird von dem Wählmittel 7 gewählt.
Das Empfängermittel 3 2 enthält mehrere, z. B. drei, Fotodioden 15 H, 15 M und 15 L, welche Empfänger für reflektierte Wellen eines Laserstrahls zum Erzeu­ gen eines Signals sind, sowie eine Lichtempfängerlinse 16, die vor den Fo­ todioden 15 H, 15 M und 15 L angeordnet ist. Die optische Achse der Licht­ empfängerlinse 16 ist derart ausgerichtet, daß sie im wesentlichen parallel zur Fahrstraßenoberfläche verläuft, wenn sich das Fahrzeug V im normalen Fahrzustand befindet. Die Fotodiode 15 M ist auf der optischen Achse der Lichtempfängerlinse 16 angeordnet, um durch die Lichtempfängerlinse 16 die reflektierte Welle des Laserstrahls zu empfangen, der dem Erfassungs­ bereich AM (siehe Fig. 1) entspricht. Die Fotodiode 15 H ist an einer nach unten versetzten Stelle angeordnet, beispielsweise um 1,5 Grad in bezug auf die optische Achse der Lichtempfängerlinse 16, um durch die Lichtemp­ fängerlinse 16 die reflektierte Welle des Laserstrahls zu empfangen, der dem Erfassungsbereich AH (siehe Fig. 1) entspricht. Die Fotodiode 15 H ist an einer nach oben versetzten Stelle angeordnet, beispielsweise um 1,5 Grad in bezug auf die optische Achse der Lichtempfängerlinse 16, um durch die Lichtempfängerlinse 16 die reflektierte Welle des Laserstrahls zu empfan­ gen, der dem Erfassungsbereich AL entspricht. Das Sendermittel 2 2 sendet den Laserstrahl als elektromagnetische Welle über alle Bereiche AH, AM und AL.
Auch bei der vierten Ausführung erhält man einen ähnlichen Effekt wie bei den oben beschriebenen Ausführungen.
Eine fünfte Ausführung wird nun anhand der Fig. 8 bis 10 beschrieben. Zuerst zu Fig. 8. Eine Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 ist an einem Front­ abschnitt eines Fahrzeugs V angebracht. Die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 ist in der Lage, in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs V vor dem Fahrzeug V Objekte in mehreren, zum Beispiel zwei, Erfassungsbereichen AH und AL mit vertikal unterschiedlichen Winkeln zu erfassen.
Der obere Erfassungsbereich AH hat einen nach vorne oben geneigten Aus­ breitungswinkel von beispielsweise 4 Grad, wenn sich das Fahrzeug V im normalen Fahrzustand befindet, d. h. das Fahrzeug mit geringer Last und im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit auf ebener Straße fährt. Der unte­ re Erfassungsbereich AL hat einen nach vorne abwärts geneigten Ausbrei­ tungswinkel von beispielsweise 4 Grad, wenn sich das Fahrzeug V in einem normalen Fahrzustand befindet. Ein Überlappungsbereich A0 ist in den Erfas­ sungsbereichen AH und AL durch Überlappung dieser Erfassungsbereiche AH und AL von beispielsweise 2 Grad ausgerichtet, so daß ein zur Fahrstraßen­ oberfläche im normalen Fahrzustand des Fahrzeugs V paralleler Bereich und ein Reflektor an einem anderen, in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs V befindlichen Fahrzeug in dem Überlappungsbereich A0 enthalten sind. Der Überlappungsbereich a0 enthält einen zur Fahrstraßenoberfläche parallelen Bereich, wenn sich das Fahrzeug V in dem normalen Fahrzustand befindet.
Zu Fig. 9
Die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 enthält ein Sendermittel 2 3 zum Senden einer elektromagnetischen Welle in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs V nach vorne in mehreren Richtungen vertikal verschiedener Win­ kel entsprechend den Erfassungsbereichen AH und AL, ein Empfängermittel 3 3 zum Empfangen einer reflektierten Welle, die aus Bewegungsrichtung des Fahrzeugs zurückgekehrt ist und auf der Sendung der elektromagnetischen Welle von dem Sendermittel 2 3 beruht, ein Treibermittel 16 zum Betreiben des Sendermittels 2 3 sowie ein Objektbestimmungsmittel 17 zum Bestim­ men eines Objekts auf der Basis des Ergebnisses des Empfangs durch das Empfängermittel 3 3.
Das Sendermittel 2 3 enthält mehrere, zum Beispiel zwei, Laserdioden 4 H und 4 L, die Sender zum Senden eines Laserstrahls als elektromagnetische Welle sind, sowie eine Lichtausgabelinse 5, die vor den Laserdioden 4 H und 4 L angeordnet ist. Die Laserdioden 4 H und 4 L werden sequentiell durch das in Fig. 9 gezeigte Treibermittel 16 aktiviert. Die optische Achse der Lichtaus­ gabelinse 5 ist derart angeordnet, daß sie im wesentlichen parallel zur Fahr­ straßenoberfläche verläuft, wenn sich das Fahrzeug V im normalen Fahr­ zustand befindet. Die Laserdiode 4 H ist an einer Stelle angeordnet, die von der optischen Achse der Lichtausgabelinse 5 nach unten versetzt ist, und sendet den dem Erfassungsbereich AH entsprechenden Laserstrahl in Bewe­ gungsrichtung des Fahrzeugs durch die Lichtausgabelinse 5 schräg nach oben. Die Laserdiode 4 L ist an einer Stelle angeordnet, die von der opti­ schen Achse der Lichtausgabelinse 5 oben versetzt ist, und sendet den dem Erfassungsbereich AL entsprechenden Laserstrahl in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs durch die Lichtausgabelinse 5 schräg nach unten.
Wenn der von den Laserdioden 4 H und 4 L gesendete Laserstrahl in horizon­ taler Richtung abgelenkt werden soll, kann ein drehbarer Ablenkspiegel oder dergleichen zwischen den Laserdioden 4 H und 4 L und der Lichtausgabelinse 5 angeordnet sein, oder an der von den Laserdioden 4 H und 4 L in bezug auf die Lichtausgabelinse 5 entgegengesetzten Seite.
Das Empfängermittel 3 3 empfängt in jedem der Erfassungsbereiche AH und AL eine reflektierte Welle. Das von dem Empfängermittel 3 3 erzeugte Erfas­ sungsergebnis wird dem Objektbestimmungsmittel 17 zugeführt.
Das Objektbestimmungsmittel 17 bestimmt, in welchem der Erfassungs­ bereiche AH und AL und dem Überlappungsbereich A0 das erfaßte Objekt vorhanden ist, und zwar auf der Basis des Ergebnisses des Empfangs durch das Empfängermittel 3 3. Ein Signal, welches eine Sendezeit eines Laser­ strahls von den Laserdioden 4 H und 4 L anzeigt, wird von dem Treibermittel 16 dem Objektbestimmungsmittel 17 zugeführt, um zu bestimmen, in wel­ chem der Bereiche AH und AL und dem Bereich A0 das erfaßte Objekt vor­ handen ist.
Als Ergebnis der Erfassung durch die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3, d. h. als Ergebnis der Bestimmung durch das Objektbestimmungsmittel 17 wird in einem Objekterkennungsmittel 18 bestimmt, ob das Objekt für das eigene Fahrzeug V ein Hindernis darstellen kann. In das Objekterkennungsmittel 18 zugeführt werden ein Erfassungswert eines Gierraten-Erfassungsmittels 19 zum Erfassen einer Gierrate zur Bestimmung der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs V sowie ein Erfassungswert eines Fahrgeschwindigkeit-Erfas­ sungsmittels 20 zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs V. Das von dem Objektbestimmungsmittel 17 bestimmte erfaßte Objekt wird von dem Objekterkennungsmittel 18 daraufhin überprüft, ob es ein Objekt ist, das für das Fahrzeug V ein Hindernis darstellen kann, auf der Basis der Relativposition und dem Relativmoment zwischen dem erfaßten Objekt und dem eigenen Fahrzeug. Ein Betätigungselement 21, wie etwa ein Alarm, zum Auffordern des Fahrers des Fahrzeugs V, eine Hindernisvermeidung durchzuführen, eine automatische Bremse zur Durchführung eines automati­ schen Vermeidungsvorgangs und dergleichen, wird auf der Basis des Ergeb­ nisses der Erkennung des Objekts durch das Objekterkennungsmittel 18 betätigt.
Das Ergebnis der Bestimmung durch das Objektbestimmungsmittel 17 und der von dem Fahrgeschwindigkeits-Erfassungsmittel 20 erfaßte Wert wer­ den einem Fehler-Bestimmungsmittel 22 zugeführt. Das Fehler-Be­ stimmungsmittel 22 bestimmt ob das von der Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 erfaßte Objekt ein bewegliches Objekt ist, auf der Basis des Erfassungs­ ergebnisses durch die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3, d. h. des Be­ stimmungsergebnisses durch das Objektbestimmungsmittel 17, sowie dem von dem Fahrgeschwindigkeits-Erfassungsmittel 20 erfaßten Wert, und führt eine Bestimmung einer Abnormalität der Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 aus, indem es ausnutzt, daß das Objekt als ein bewegliches Objekt be­ stimmt wird. Das Fehler-Bestimmungsmittel 22 enthält einen ersten und einen zweiten Bestimmungsabschnitt 22 1 bzw. 22 2.
Wenn die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 das Vorhandensein eines bewegli­ chen Objekts in einem anderen Bereich als dem Überlappungsbereich A0 in einem Zustand erfaßt hat, in dem die Lage des Fahrzeugs V im wesentli­ chen parallel zur Fahrstraßenoberfläche ist, d. h., wenn das Objektbestim­ mungsmittel 17 ein solches sich bewegendes Objekt festgestellt hat, be­ stimmt der erste Bestimmungsabschnitt 22 1, daß die Entfernungsmeßvor­ richtung 1 3 abnormal ist, wenn dieser Zustand über eine erste vorbestimmte Zeit hinweg, zum Beispiel für 2 oder mehr Sekunden, angedauert hat. Die Bestimmung der Abnormalität der Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 durch den ersten Bestimmungsabschnitt 22 1 beruht auf Folgendem: Wenn ein Objekt, welches ein sich bewegendes Objekt, wie etwa ein vorausfahrendes Fahr­ zeug, ein Reflektor an dem vorausfahrenden Fahrzeug oder dergleichen ist, sich in Bewegungsrichtung des eigenen Fahrzeugs vor dem eigenen Fahr­ zeug befindet, und zwar in einem Normalzustand, in dem die Erfassungs­ richtung der Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 vertikal nicht versetzt ist, be­ stimmt normalerweise das Objektbestimmungsmittel 17 dieses Objekt als ein solches, das sich in dem Überlappungsbereich A0 befindet, der den zur Fahrstraßenoberfläche parallelen Bereich enthält. Wenn sich jedoch das Objekt mit einem extrem geringen Abstand vor dem eigenen Fahrzeug befin­ det, bestimmt das Objektbestimmungsmittel 17, daß sich das Objekt au­ ßerhalb des Überlappungsbereichs A0 befindet, und zwar aus der Beziehung zwischen der Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 und der Höhe des Objekts (z. B. wenn sich der Reflektor an dem vorausfahrenden Fahrzeug in bezug auf die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 an einer höheren Stelle befindet). Daher wird die Bestimmung der Abnormalität nur auf den Fall beschränkt, daß sich das Objekt mit einem Abstand von 10 m oder mehr vor dem eigenen Fahrzeug befindet.
Ferner bestimmt der erste Bestimmungsabschnitt 22 1, daß sich das Fahr­ zeug V in einer zur Fahrstraßenoberfläche im wesentlichen parallelen Lage befindet, wenn der von dem Fahrgeschwindigkeits-Erfassungsmittel 20 er­ faßte Wert einen Haltezustand des Fahrzeugs V anzeigt, oder einen Zu­ stand, in dem das Fahrzeug V mit im wesentlichen konstanter Geschwindig­ keit fährt.
Wenn die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 bei fahrendem Fahrzeug V in kei­ nem der Erfassungsbereiche AH und AL ein Objekt erfaßt, welches ein sich bewegendes Objekt ist, bestimmt der zweite Bestimmungsabschnitt 22 2, daß die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 abnormal ist, wenn ein solcher Zu­ stand über eine zweite vorbestimmte Zeit oder mehr fortgedauert hat. Die Bestimmung der Abnormalität der Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 in dem zweiten Bestimmungsabschnitt 22 2 beruht auf Folgendem: Es gibt einige wenige Fälle, in denen bei fahrendem Fahrzeug V in Bewegungsrichtung dieses Fahrzeugs V kein Objekt wie etwa ein vorausfahrendes Fahrzeug über eine längere Zeitdauer vorhanden ist. In einem Zustand, in dem die Erfassungsrichtung der Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 nicht stark versetzt ist, oder in einem Zustand, in dem die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 selbst nicht außer Betrieb ist, muß daher die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 in jedem der Erfassungsbereiche AH und AL ein Objekt, das ein sich bewegen­ des Objekt ist, erfassen. Die zweite vorbestimmte Zeit ist auf eine relativ lange Zeit eingestellt, z. B. eine Stunde, unter Berücksichtigung, daß das Fahrzeug auf einer Straße fahren könnte, auf der wenig Verkehr ist.
Ferner speichert der zweite Bestimmungsabschnitt 22 2 das Bestimmungs­ ergebnis zu der Zeit, zu der die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 als abnormal bestimmt wurde, und hält das Ergebnis, bis die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 ein Objekt erfaßt, und zwar unabhängig vom Betriebszustand des Fahr­ zeugs. Solange der zweite Bestimmungsabschnitt 22 2 das Ergebnis hält, gibt es dauernd ein Signal aus, welches einen abnormalen Zustand anzeigt.
Die Ausgaben von dem ersten und dem zweiten Bestimmungsabschnitt 22 1 und 22 2 in dem Fehler-Bestimmungsmittel 22 werden parallel einem ODER-Gatter 23 zugeführt. Eine Ausgabe von dem ODER-Gatter 23 wird einem Fehleralarm 24 zugeführt, um durch eine Stimme oder eine Anzeige den Fahrer auf eine Abnormalität aufmerksam zu machen. Wenn in dem Fehler- Bestimmungsmittel 22 bestimmt wird, daß die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 abnormal ist, wird der Fehleralarm 24 betätigt, um den Fahrer hierauf aufmerksam zu machen.
Nachfolgend wird der Betrieb der fünften Ausführung beschrieben. Die Ent­ fernungsmeßvorrichtung 1 3 ist in der Lage, in den mehreren vertikal ver­ schiedenen Bereichen AH und AL Objekte zu erfassen. Die Erfassungsberei­ che AH und AL sind derart ausgerichtet, daß der durch Überlappung der Er­ fassungsbereiche AH und AL gebildete Überlappungsbereich A0 den zur Fahr­ straßenoberfläche parallelen Bereich einschließt. Wenn daher die Erfas­ sungsrichtung der Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 nicht vertikal versetzt ist, kann ein Objekt, das ein sich bewegendes Objekt ist, wie etwa ein voraus­ fahrendes Fahrzeug und dergleichen, zuverlässig in dem Überlappungsbe­ reich A0 erfaßt werden. Auch wenn die Erfassungsrichtung der Entfernungs­ meßvorrichtung 1 3 vertikal versetzt ist, kann ein Objekt leicht in einer der Mehrzahl vertikal verschiedener Erfassungsbereiche AH und AL erfaßt wer­ den. Insbesondere, wenn die Nase des Fahrzeugs V wegen plötzlicher Be­ schleunigung des Fahrzeugs nach oben geneigt ist, wird ein Abschnitt des Erfassungsbereichs AL unter dem Überlappungsbereich A0 verwendet, und wenn die Nase des Fahrzeugs V wegen plötzlicher Verzögerung des Fahr­ zeugs nach unten geneigt ist, wird ein Abschnitt des Erfassungsbereichs AH über dem Überlappungsbereich A0 verwendet.
Wenn vor dem eigenen Fahrzeug in Bewegungsrichtung des eigenen Fahr­ zeugs im Normalzustand, in dem die Erfassungsrichtung der Entfernungs­ meßvorrichtung 1 3 nicht vertikal versetzt ist, ein Objekt vorhanden ist, muß sich dieses Objekt im Überlappungsbereich A0 befinden, der den zur Fahr­ straßenoberfläche parallelen Bereich einschließt. Somit bestimmt der erste Bestimmungsabschnitt 22 1 des Fehler-Bestimmungsmittels 22 auf der Basis der das Objekt erfassenden Entfernungsmeßvorrichtung 1 3, daß die Entfer­ nungsmeßvorrichtung 1 3 abnormal ist, wobei dieses Objekt ein sich bewe­ gendes Objekt ist, das sich in einem Bereich außerhalb des Überlappungs­ bereichs A0 in einem Zustand befindet, in dem die Lage des Fahrzeugs V im wesentlichen parallel zur Fahrstraßenoberfläche ist. Daher läßt sich der ab­ normale Zustand, in dem die Erfassungsrichtung 1 3 entweder in Aufwärts- oder in Abwärtsrichtung versetzt ist, leicht bestimmen, um mit dem Fehler­ alarm 24 den Fahrer auf den abnormalen Zustand aufmerksam zu machen. Wenn bei der Bestimmung der Abnormalität durch den ersten Bestimmungs­ abschnitt 22 1 in einem Zustand, in dem sich das Objekt außerhalb des Über­ lappungsbereichs A0 befindet, über die erste vorbestimmte Zeit (z. B. 2 Se­ kunden) oder länger andauert, wird bestimmt, daß die Entfernungsmeßvor­ richtung 1 3 abnormal ist. Hiermit läßt sich eine irrtümliche Bestimmung ver­ meiden, daß die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 abnormal ist, wenn sich aufgrund vorübergehender Gierbewegungen der Fahrzeugkarosserie oder dergleichen ein Objekt für einen Moment in einem anderen Bereich als dem Überlappungsbereich A0 befindet. Der erste Bestimmungsabschnitt 22 1 be­ stimmt, daß die Lage des Fahrzeugs V im wesentlichen parallel zur Fahr­ straßenoberfläche ist, wenn der von dem Fahrgeschwindigkeits-Erfassungs­ mittel 20 erfaßte Wert einen Haltezustand des Fahrzeugs V anzeigt, oder einen Zustand, in dem das Fahrzeug V mit im wesentlichen konstanter Ge­ schwindigkeit fährt. Daher ist ein besonderes Erfassungsmittel zum Erfas­ sen der Lage des Fahrzeugs V nicht erforderlich. Jedoch läßt sich der Zu­ stand, in dem die Lage des Fahrzeugs V im wesentlichen parallel zur Fahr­ straßenoberfläche ist, auf einfache Weise erfassen.
Auf einer echten Straße erfaßt die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 im oberen Erfassungsbereich AH eine Fußgängerbrücke und einen Wegweiser, die sich über der Straße befinden, und die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 erfaßt im unteren Erfassungsbereich AL ein Katzenauge, eine weiße Linie oder der­ gleichen, die in der Straßenoberfläche eingebettet sind. Diese erfaßten Ob­ jekte sind stationäre Objekte, die für das fahrende Fahrzeug nicht als Hin­ dernisse erfaßt werden können, und sie können von dem Objekterkennungs­ mittel 18 nicht als Objekte erkannt werden, die erfaßt werden sollen.
Auch in dem Fehler-Bestimmungsmittel 22 wird die Abnormalität zunächst in dem ersten Bestimmungsabschnitt 22 1 auf der Basis der Tatsache be­ stimmt, daß ein Objekt, welches ein sich bewegendes Objekt wie etwa ein vorausfahrendes Fahrzeug ist, in einem anderen Bereich als in dem Überlap­ pungsbereich A0 vorhanden ist. In dem zweiten Bestimmungsabschnitt 22 2 wird die Abnormalität auf der Basis der Tatsache bestimmt, daß ein Objekt, welches ein sich bewegendes Objekt, wie etwa ein vorausfahrendes Fahr­ zeug ist, in einem den Überlappungsbereich A0 einschließenden Bereich nicht erfaßt wird. Daher kann durch das Vorhandensein eines stationären Objekts, wie etwa dem oben beschriebenen, keine Abnormalität erfaßt wer­ den.
In dem Zustand, in dem die Erfassungsrichtung der Entfernungsmeßvorrich­ tung 1 3 nicht stark versetzt ist oder die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 selbst nicht außer Betrieb ist, bestimmt der zweite Bestimmungsabschnitt 22 2 des Fehler-Bestimmungsmittels 22, daß die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 abnormal ist, wenn die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 bei fahrendem Fahrzeug V keine Objekte in einem der Erfassungsbereiche AH und AL er­ faßt, wenn die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 ein Objekt wie etwa einen Reflektor an einem vorausfahrenden Fahrzeug in einem der Erfassungsberei­ che AH und AL erfassen muß. Daher läßt sich auf einfache Weise der abnor­ male Zustand bestimmen, in dem die Erfassungsrichtung der Entfernungs­ meßvorrichtung 1 3 stark versetzt ist oder die Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 selbst außer Betrieb ist. Ferner kann der Fehleralarm 24 den Fahrer sofort auf den abnormalen Zustand aufmerksam machen.
Ferner bestimmt der zweite Bestimmungsabschnitt 22 2, daß die Entfer­ nungsmeßvorrichtung 1 3 abnormal ist, wenn die Entfernungsmeßvorrich­ tung 1 3 das Objekt nicht fortlaufend über die zweite vorbestimmte Zeit in einem der Erfassungsbereiche AH und AL erfaßt. Daher läßt sich die Abnor­ malität der Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 zuverlässig erfassen, indem man die zweite vorbestimmte Zeit im Hinblick darauf einstellt, daß das Fahrzeug auf einer Straße mit geringem Verkehr fährt.
Um ferner sicherzustellen, daß das Objekt in den mehreren vertikal verschie­ denen Erfassungsbereichen AH und AL erfaßt werden kann, enthält das Sen­ dermittel 2 3 der Entfernungsmeßvorrichtung 1 3 die mehreren, z. B. zwei, Laserdioden 4 H und 4 L, um die elektromagnetische Welle in mehrere vertikal verschiedene Winkelrichtungen auszusenden. Daher läßt sich die Entfer­ nungsmeßvorrichtung 1 3 unter Verwendung einer einfachen Konstruktion mit einer Funktion versehen, die das Objekt in mehreren vertikal verschiede­ nen Erfassungsbereichen AH und AL erfaßt. Wenn das Objekt von einer der Laserdioden 4 H und 4 L, z. B. der Laserdiode 4 H, in einem Abschnitt des Er­ fassungsbereichs AH erfaßt wird, der dem Überlappungsbereich A0 ent­ spricht, das Objekt von der anderen Laserdiode 4 L jedoch nicht in einem Abschnitt des Erfassungsbereichs AL erfaßt wird, der dem Überlappungs­ bereich A0 entspricht, läßt sich leicht feststellen, daß die andere Laserdiode 4 L außer Betrieb ist, wobei dieses Problem auch von dem Fehleralarm 24 angezeigt werden kann.
Fig. 11 und 12 zeigen eine sechste Ausführung. In dieser Ausführung enthält die Entfernungsmeßvorrichtung 1 4 ein Sendermittel 2 4 zum Senden eines Laserstrahls als elektromagnetische Welle, beispielsweise in Bewe­ gungsrichtung des Fahrzeugs V nach vorne, ein Empfängermittel 3 4 zum Empfangen reflektierter Wellen, die durch Reflexion der elektromagneti­ schen Welle erzeugt sind, die von dem Sendermittel 2 4 von einem in Bewe­ gungsrichtung des Fahrzeugs vor dem Fahrzeug liegenden Objekt in mehre­ re vertikal verschiedene Winkelrichtungen gesendet wurde, sowie ein Ob­ jektbestimmungsmittel 17.
Wie in Fig. 12 gezeigt, umfaßt das Empfängermittel 34 mehrere, z. B. zwei, Fotodioden 15 H und 15 L, die Empfänger für die reflektierten Laserwellen zum Erzeugen eines Signals sind, eine Lichtempfängerlinse 16, deren opti­ sche Achse parallel zur Fahrstraßenoberfläche verläuft, einen halbdurch­ lässigen Spiegel 27 sowie Abblendplatten 28 und 29.
Der halbdurchlässige Spiegel 27 ist hinter der Lichtempfängerlinse 16 über der Fotodiode 15 L, welche zum Empfang der von dem Objekt in dem Erfas­ sungsbereich AL reflektierten Welle dient, sowie vor der Fotodiode 15 H, welche zum Empfang der von dem Objekt in dem Erfassungsbereich AH reflektierten Welle dient, angeordnet. Die von dem Objekt im Erfassungs­ bereich AL reflektierte Welle wird von dem halbdurchlässigen Spiegel 27 reflektiert, von der Abblendplatte 28 abgeblendet und der Fotodiode 15 L zugeführt. Die von dem Objekt in dem Erfassungsbereich AH reflektierte Welle durchdringt den halbdurchlässigen Spiegel 27, wird von der Abblend­ platte 29 abgeblendet und der Fotodiode 15 H zugeführt.
Das Sendermittel 2 4 ist so angeordnet, daß es einen Laserstrahl als elektro­ magnetische Welle über die gesamten Erfassungsbereiche AH und AL sen­ det. Abgesehen von der Entfernungsmeßvorrichtung 1 4 ist die Anordnung so ähnlich wie in der fünften Ausführung.
Auch mit der sechsten Ausführung läßt sich ein ähnlicher Effekt erzielen wie mit der fünften Ausführung.
In den obigen Ausführungen wurde ein Objekterfassungssystem beschrie­ ben, welches zum Erfassen des vor dem eigenen Fahrzeug V befindlichen Objekts dient. Jedoch ist die Erfindung auch auf ein anderes Objekterfas­ sungssystem anwendbar, welches zum Erfassen eines Objekts hinter dem eigenen Fahrzeug in bezug auf die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs dient.
Anstelle des Laserstrahls läßt sich als elektromagnetische Welle auch eine Millimeterwelle verwenden. Ferner kann anstelle des Fahrgeschwindigkeits- Erfassungsmittels ein Erfassungswert von einem Be­ schleunigungs/Verzögerungs-Erfassungsmittel zum Erfassen einer Beschleu­ nigung oder Verzögerung des Fahrzeugs V verwendet werden, um zu be­ stimmen, daß das Fahrzeug V steht oder mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit fährt. Der Erfassungswert läßt sich zur Bestimmung ver­ wenden, daß das Fahrzeug V eine zur Fahrstraßenoberfläche im wesentli­ chen parallele Lage hat, wenn das Fahrzeug V steht oder mit im wesentli­ chen konstanter Geschwindigkeit fährt.
Ein Objekterfassungssystem für ein Fahrzeug enthält eine Entfernungsmeß­ vorrichtung 1 1 mit einer Sendevorrichtung zum Senden einer elektromagne­ tischen Welle in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs V sowie einer Empfän­ gervorrichtung zum Empfangen einer Welle, die von einem vor dem Fahr­ zeug V in dessen Bewegungsrichtung befindlichen Objekt R reflektiert wor­ den ist. Eine Bestimmungsvorrichtung bestimmt das Vorhandensein oder Fehlen eines Hindernisses in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs V auf der Basis der Erfassung durch die Entfernungsmeßvorrichtung 1 1. In dem Ob­ jekterfassungssystem kann die Entfernungsmeßvorrichtung 1 1 Objekte in mehreren vertikal verschiedenen Erfassungsbereichen AH, AM, AL erfassen. Darüber hinaus kann erkannt werden, in welchem dieser Bereiche das Ob­ jekt erfaßt worden ist. Somit läßt sich bestimmen, ob die Möglichkeit be­ steht, daß ein Objekt für das Fahrzeug V ein Hindernis darstellt.

Claims (18)

1. Objekterfassungssystem für ein Fahrzeug, umfassend:
eine Entfernungsmeßvorrichtung (1 1), welche ein Sendermittel (2 1) zum Senden einer elektromagnetischen Welle in Bewegungsrich­ tung des Fahrzeugs (V) sowie ein Empfängermittel (3 1) zum Empfan­ gen einer Welle aufweist, die von einem vor dem Fahrzeug (V) in Be­ wegungsrichtung des Fahrzeugs (V) befindlichen Objekt reflektiert worden ist; und
ein Bestimmungsmittel (8) zum Bestimmen des Vorhandenseins oder Fehlens eines Hindernisses in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs (V) auf der Basis eines Ergebnisses der Erfassung durch die Entfer­ nungsmeßvorrichtung (1 1),
wobei die Entfernungsmeßvorrichtung (1 1) ausgebildet ist, um in jedem einer Mehrzahl vertikal verschiedener Erfassungsbereiche (AH, AM, AL) Objekte zu erfassen.
2. Objekterfassungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendermittel (2 1) angeordnet ist, um elektromagnetische Wellen in mehrere vertikal verschiedene Winkelrichtungen zu senden.
3. Objekterfassungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Sendermittel (2 1) eine Mehrzahl von Sendern (4 H, 4 M, 4 L) aufweist, um elektromagnetische Wellen in mehrere vertikal verschiedene Winkelrichtungen zu senden.
4. Objekterfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner gekennzeichnet durch ein Nickwinkel-Erfassungsmittel (10 1) zum Er­ fassen eines Nickwinkels des Fahrzeugs (V) sowie ein Wählmittel (7) zum Wählen einer der von dem Empfängermittel (3 1) empfangenen reflektierten Wellen, deren Winkel einem zur Fahrstraßenoberfläche parallelen Winkelbereich am nächsten ist, auf der Basis eines Ergeb­ nisses der Erfassung durch das Nickwinkel-Erfassungsmittel (10 1).
5. Objekterfassungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Nickwinkel-Erfassungsmittel (10 1) angeordnet ist, um den Nickwinkel auf der Basis von Größen (11 F, 11 R) zu erfassen, welche Hübe von vorderen und hinteren Radaufhängungen des Fahrzeugs (V) repräsentieren.
6. Objekterfassungssystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Fahrzeug (V) mit einem Be­ schleunigungs/Verzögerungs-Erfassungsmittel (12) zum Erfassen ei­ ner Beschleunigung und Verzögerung des Fahrzeugs (V) versehen ist, wobei das Nickwinkel-Erfassungsmittel (10 2) angeordnet ist, um den Nickwinkel auf der Basis eines Erfassungsergebnisses durch das Be­ schleunigungs/Verzögerungs-Erfassungsmittel (12) zu berechnen.
7. Objekterfassungssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug (V) mit einem Bremsbetätigungs­ zustand-Erfassungsmittel (13) zum Erfassen eines Betätigungs­ zustands einer Bremse oder/und einem Drosselbetriebszustand-Erfas­ sungsmittel (14) zum Erfassen eines Betriebszustands einer Drossel versehen ist, wobei das Nickwinkel-Erfassungsmittel (10 3) angeord­ net ist, um den Nickwinkel auf der Basis eines Erfassungsergebnisses des Bremsbetriebszustand-Erfassungsmittels (13) oder/und des Dros­ selbetriebszustand-Erfassungsmittels (14) zu erfassen.
8. Objekterfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfängermittel (15 L, 15 M, 15 H) angeordnet ist, um reflektierte Wellen in mehreren vertikal verschiedenen Winkel­ richtungen zu empfangen.
9. Objekterfassungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfängermittel (15 L, 15 M, 15 H) eine Mehrzahl von Empfän­ gern (15 L, 15 M, 15 H) zum Empfangen der in den mehreren vertikal verschiedenen Winkelrichtungen reflektierten Wellen umfaßt.
10. Objekterfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsbereiche (AH, AL) derart ausge­ richtet sind, daß ein durch Überlappung der Erfassungsbereiche (AH, AL) erzeugter Überlappungsbereich (A0) einen Bereich enthält, der zu einer Fahrstraßenoberfläche parallel ist.
11. Objekterfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner gekennzeichnet durch ein Fehler-Bestimmungsmittel (22) zum Bestim­ men, daß die Entfernungsmeßvorrichtung (1 3) abnormal ist, wenn die Entfernungsmeßvorrichtung (1 3) das Vorhandensein eines Objekts in einem anderen Bereich als dem Überlappungsbereich (A0) in einem Zustand erfaßt, in dem die Lage des Fahrzeugs im wesentlichen par­ allel zur Fahrstraßenoberfläche ist.
12. Objekterfassungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Fehler-Bestimmungsmittel (22) bestimmt, daß die Entfer­ nungsmeßvorrichtung (1 3) abnormal ist, wenn ein Zustand, in dem die Entfernungsmeßvorrichtung (1 3) das Vorhandensein eines Objekts in dem anderen Bereich als in dem Überlappungsbereich (A0) erfaßt hat, über eine erste vorbestimmte Zeit oder länger fortdauert.
13. Objekterfassungssystem nach Anspruch 11 oder 12, ferner gekenn­ zeichnet durch ein Fahrgeschwindigkeits-Erfassungsmittel (20) zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei das Fehler-Bestim­ mungsmittel (22) einen Zustand bestimmt, in dem die Lage des Fahr­ zeugs (V) im wesentlichen parallel zur Fahrstraßenoberfläche ist, wenn ein von dem Fahrgeschwindigkeits-Erfassungsmittel (20) erfaß­ ter Wert einen Haltezustand des Fahrzeugs (V) oder/und einen Zu­ stand, in dem das Fahrzeug (V) mit im wesentlichen konstanter Ge­ schwindigkeit fährt, anzeigt.
14. Objekterfassungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, ferner gekennzeichnet durch ein Fahrgeschwindigkeits-Erfassungsmittel (20) zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei das Fehler-Be­ stimmungsmittel (22) derart angeordnet ist, daß das Objekt, welches auf der Basis eines Erfassungsergebnisses durch die Entfernungsmeß­ vorrichtung (1 3) und eines von dem Fahrgeschwindigkeits-Erfassungs­ mittel (20) erfaßten Werts als sich bewegendes Objekt bestimmt ist, zur Bestimmung verwendet wird, ob die Entfernungsmeßvorrichtung (1 3) abnormal ist.
15. Objekterfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, ferner gekennzeichnet durch ein Fehler-Bestimmungsmittel (22) zum Bestim­ men, daß die Entfernungsmeßvorrichtung (1 3) abnormal ist, wenn die Entfernungsmeßvorrichtung (1 3) bei fahrendem Fahrzeug (V) in kei­ nem der mehreren Erfassungsbereiche ein Objekt erfaßt.
16. Objekterfassungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 15, ferner gekennzeichnet durch einen Fehleralarm (24), der in Antwort auf die Bestimmung durch das Fehler-Bestimmungsmittel (22), daß die Ent­ fernungsmeßvorrichtung abnormal ist, betätigt wird, um den Fahrer hierauf aufmerksam zu machen.
17. Objekterfassungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß das Fehler-Bestimmungsmittel (22) be­ stimmt, daß die Entfernungsmeßvorrichtung (1 3) abnormal ist, wenn die Entfernungsmeßvorrichtung (1 3) über eine zweite vorbestimmte Zeit oder länger fortlaufend in keinem der mehreren Erfassungsberei­ che ein Objekt erfaßt.
18. Objekterfassungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß das Fehler-Bestimmungsmittel (22) un­ abhängig vom Betriebszustand des Fahrzeugs (V) ein Bestimmungs­ ergebnis zu einer Zeit, zu der eine Abnormalität der Entfernungsmeß­ vorrichtung (1 3) bestimmt wird, speichert, bis die Entfernungsmeß­ vorrichtung (1 3) das Objekt erfaßt, und wobei das Fehler-Be­ stimmungsmittel (1 3) ein einen Befehl zur Betätigung des Fehleralarms (24) anzeigendes Signal ausgibt, solange diese Speicherung andauert.
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