DE19751067A1

DE19751067A1 - Fahrzeugsteuersystem

Info

Publication number: DE19751067A1
Application number: DE19751067A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Sekine
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-11-19
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 1998-05-20
Anticipated expiration: 2017-11-19
Also published as: JP3223240B2; US5978724A; JPH10149499A; DE19751067B4

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsteuersystem zum Steuern eines Fahrzeugs auf Grundlage einer Straßenform vor dem Fahrzeug, über die anhand von Straßenkartendaten befunden wird, welche sich aus einem Satz von Koordinatenpunkten zusammensetzen.

Nach einem früheren Vorschlag (siehe beispielsweise japanische offenge legte Patentanmeldung Nr. 6-281471) wird eine passierbare Zone auf einer Straßenkarte auf Grundlage von Kartendaten festgelegt, die von einem Navigationssystem erhalten werden. Wenn dann eine Kurve in der Straße vor dem Fahrzeug des Fahrers die befahrbare Zone verläßt, wird eine Warnung abgegeben, um den Fahrer dazu zu drängen, das Fahrzeug zu verlangsamen, oder es wird eine automatische Bremsung oder dgl. eingeleitet, um eine automatische Verlangsamung zu bewirken.

Obwohl das früher vorgeschlagene System für seinen beabsichtigten Zweck wirksam ist, sind in den von dem Navigationssystem erhaltenen Kartendaten mehr oder weniger Fehler vorhanden, so daß diese sich unvermeidbar in der anhand der Kartendaten ermittelten Ist-Position des Fahrzeugs nieder schlagen. Als Folge weicht die geschätzte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs in der Kurve wegen der Fehler der Ist-Position von dem optimalen Wert ab, wenn das Fahrzeug mit einer vorbestimmten Rate von seiner Ist- Position aus bis zu einer vorausliegenden Kurve verlangsamt werden soll, was eine Herabsetzung der Systemgenauigkeit bei der Entscheidungs findung über die Befahrbarkeit der Kurve bewirkt.

Vor dem soeben beschriebenen Hintergrund liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, über die Befahrbarkeit einer vorausliegenden Kurve durch ein Fahrzeug richtig entscheiden zu können, indem die Einflüsse kompensiert werden, die durch Erfassungsfehler bei der Erfassung der Ist- Position des Fahrzeugs auf die Befahrbarkeitsentscheidung ausgeübt werden.

Nach einem ersten Aspekt und Merkmal eines erfindungsgemäßen Fahrzeug steuersystems wird eine Befahrbarkeitsentscheidungszone an einer Tastposition eines Fahrzeugs, die vor dessen Ist-Position liegt, festgelegt, so daß über die Befahrbarkeit eines kommenden Teilstücks einer Straße durch das Fahrzeug entschieden wird, indem Straßendaten vor der Tast position mit der Befahrbarkeitsentscheidungszone verglichen werden. Dabei wird ein durch einen Erfassungsfehler der Ist-Position verursachter Entscheidungsfehler zwischen hohen und niedrigen Fahrzeuggeschwindig keiten oder ein Entscheidungsfehler über die Befahrbarkeit zwischen großen und engen Kurven der Straße verringert, indem eine Referenzverlangsamung zur Verlangsamung des Fahrzeugs von dessen Ist-Position aus korrigiert wird und eine Fahrzeugsteuerung mindestens teilweise darauf basiert.

Nach einem zweiten Aspekt und Merkmal des erfindungsgemäßen Fahrzeug steuersystems wird der Krümmungsradius einer Straße an einer Tastposition vor der Ist-Position eines Fahrzeugs berechnet, wobei über die Befahrbarkeit eines kommenden Teilstücks der Straße durch das Fahrzeug entschieden wird, indem der Lenkradius des die Tastposition passierenden Fahrzeugs und der Krümmungsradius verglichen werden. Dabei wird ein durch einen Erfassungsfehlerder Ist-Position verursachter Entscheidungsfehler zwischen hohen und niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten oder ein Entscheidungs fehler hinsichtlich der Befahrbarkeit zwischen großen und engen Kurven der Straße verringert, indem eine Referenzverlangsamung zur Verlangsamung des Fahrzeugs von dessen Ist-Position aus korrigiert wird und eine Fahrzeugsteuerung wenigstens teilweise darauf basiert.

Nach einem dritten Aspekt und Merkmal des erfindungsgemäßen Fahrzeug steuersystems wird eine angemessene Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs an einer Tastposition vor einer Ist-Position des Fahrzeugs berechnet, wobei über die Befahrbarkeit durch das Fahrzeug entschieden wird, indem die geschätzte Fahrgeschwindigkeit des die Tastposition passierenden Fahr zeugs und die angemessene Fahrgeschwindigkeit verglichen werden. Dabei wird ein durch einen Erfassungsfehler der Ist-Position verursachter Entscheidungsfehler zwischen hohen und niedrigen Fahrzeuggeschwindig keiten oder ein Entscheidungsfehler hinsichtlich der Befahrbarkeit zwischen großen und engen Kurven der Straße verringert, indem eine Referenzver langsamung zur Verlangsamung des Fahrzeugs von dessen Ist-Position aus korrigiert wird und die Fahrzeugsteuerung wenigstens teilsweise darauf basiert.

Nach einem vierten Aspekt und Merkmal des erfindungsgemäßen Fahrzeug steuersystems wird eine geeignete Fahrverlangsamung eines Fahrzeugs zum Passieren einer vor einer Ist-Position des Fahrzeugs liegenden Tastposition berechnet, wobei über die Befahrbarkeit durch das Fahrzeug entschieden wird, indem eine auf Grundlage eines Straßenoberflächenzustands festgelegte Referenzverlangsamung und die geeignete Fahrverlangsamung verglichen werden. Dabei wird ein durch einen Erfassungsfehler der Ist- Position verursachter Entscheidungsfehler zwischen hohen und niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten oder ein Entscheidungsfehler hinsichtlich der Befahrbarkeit zwischen großen und engen Kurven der Straße verringert, indem die Referenzverlangsamung zur Verlangsamung des Fahrzeugs von dessen Ist-Position aus korrigiert wird und die Fahrzeugsteuerung wenig stens teilweise darauf basiert.

Nach einem fünften Aspekt und Merkmal des Fahrzeugsteuersystems wird die Referenzverlangsamung auf Grundlage der erfaßten Fahrzeuggeschwin digkeit korrigiert. Als Folge kann der Fehler bei der Entscheidung über die Befahrbarkeit zwischen hohen und niedrigen Geschwindigkeiten reduziert werden, selbst wenn die Ist-Position fehlerhaft erfaßt wird.

Nach einem sechsten Aspekt und Merkmal des erfindungsgemäßen Fahr zeugsteuersystems wird die Referenzverlangsamung auf Grundlage von Straßendaten über die Straße vor der Tastposition korrigiert. Als Folge kann der Fehler bei der Entscheidung über die Befahrbarkeit zwischen großen und engen Kurven der Straße verringert werden, selbst wenn die Ist-Position fehlerhaft erfaßt wird.

Nach einem siebten Aspekt und Merkmal des erfindungsgemäßen Fahrzeug steuersystems wird die Referenzverlangsamung auf Grundlage des durch Krümmungsradiusberechnungsmittel berechneten Krümmungsradius der Straße korrigiert. Als Folge kann der Fehler bei der Entscheidung über die Befahrbarkeit verringert werden, selbst wenn die Ist-Position fehlerhaft erfaßt wird.

Nach einem achten Aspekt und Merkmal des erfindungsgemäßen Fahrzeug steuersystems wird durch Fahrzeugsteuermittel eine Warnung an den Fahrer ausgegeben und/oder eine automatische Verlangsamung des Fahrzeugs durchgeführt. Als Folge kann eine geeignete Gegenmaßnahme getroffen werden, um eine Kurve sicher zu passieren, wenn sie schwierig zu durchfahren ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 ein den Gesamtaufbau eines Fahrzeugsteuersystems nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigendes Blockdia gramm,

Fig. 2 einen ersten Teil eines Flußdiagramms, das Operationen des Systems der Fig. 1 zeigt,

Fig. 3 einen zweiten Teil des Flußdiagramms,

Fig. 4 eine Phase bei der Festlegung einzelner Zonen auf einer Straße,

Fig. 5 ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen den einzelnen Zonen bei einer Tastposition N_k und der Straße darstellt,

Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung von Befahrbarkeitsentscheidungs operationen,

Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung von Systemoperationen bei einer konstanten Referenzverlangsamung,

Fig. 8A und 8B Diagramme, die Änderungen der tatsächlichen Lenkquer beschleunigung in Abhängigkeit von der Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit darstellen,

Fig. 9 ein Diagramm, das einen Zusammenhang zwischen der Fahrzeug geschwindigkeit und der Referenzverlangsamung zeigt,

Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung von Systemoperationen, wenn die Referenzverlangsamung geändert wird,

Fig. 11 ein Diagramm, das eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt und Fig. 7 entspricht,

Fig. 12 ein Diagramm, das die Änderung der tatsächlichen Lenkquerbe schleunigung in Abhängigkeit von der Größe des Krümmungsradius einer Kurve darstellt,

Fig. 13 ein Diagramm, in dem eine Referenzverlangsamung gegenüber dem Krümmungsradius einer Kurve aufgetragen ist,

Fig. 14 ein Diagramm, das eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt und dem Blockdiagramm der Fig. 1 entspricht,

Fig. 15 ein Diagramm, das eine vierte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt und dem Blockdiagramm der Fig. 1 entspricht, und

Fig. 16 ein Diagramm, das eine fünfte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt und dem Blockdiagramm der Fig. 1 entspricht.

Die Fig. 1 bis 10 zeigen eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Fahrzeugsteuersystem nach dieser ersten Ausführungsform so aufgebaut, daß es Kartendatenausgabemittel M1, Ist-Positionserfassungsmittel M2, Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungs mittel M3, Tastpositionsfestsetzungsmittel M4, Referenzverlangsamungs festsetzungsmittel M5, Schätzfahrgeschwindigkeitsberechnungsmittel M6, Referenzverlangsamungskorrekturmittel M7, Lenkradiusberechnungsmittel M8, Zonenfestlegungsmittel M9, Befahrbarkeitsentscheidungsmittel M10, Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellmittel M11 sowie Warnmittel M12 umfaßt.

Die Kartendatenausgabemittel M1 und die Ist-Positionserfassungsmittel M2 sind Teil eines wohlbekannten Navigationssystems. Die Kartendatenaus gabemittel M1 lesen die zuvor in einer IC-Karte oder einer CD-ROM gespeicherten, einen vorbestimmten Bereich überdeckenden Straßendaten und geben diese aus. Die Ist-Positionserfassungsmittel M2 erfassen die Ist- Position P₀ eines Fahrzeugs auf der Straßenkarte, indem sie die Straßenda ten und die Ist-Positionsdaten, die beispielsweise von einer GPS-Antenne empfangen werden, in Überdeckung bringen. Die Fahrzeuggeschwindigkeits erfassungsmittel M3 erfassen die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ des Fahrzeugs auf Grundlage der Ausgangssignale von an den einzelnen Rädern des Fahrzeugs angebrachten Radgeschwindigkeitssensoren.

Die Tastpositionsfestsetzungsmittel M4 setzen eine solche Mehrzahl von vor der Ist-Position P₀ liegenden Tastpositionen N_k fest, wie sie für die Entscheidungsfindung über die Befahrbarkeit der Straße verwendet werden. Die Referenzverlangsamungsfestsetzungsmittel M5 setzen eine Referenzver langsamung β fest, die anhand einer freiwilligen Bremsung ermittelt wird, wenn eine solche seitens des Fahrers durchgeführt wird, um eine Kurve zu passieren. Die Schätzfahrgeschwindigkeitsberechnungsmittel M6 berechnen eine geschätzte Fahrgeschwindigkeit V_k des Fahrzeugs an den einzelnen Tastpositionen N_k, wenn die Geschwindigkeit von der Ist-Position P₀ aus mit der Referenzverlangsamung β herabgesetzt wird. Die Referenzverlangsa mungskorrekturmittel M7 korrigieren die Referenzverlangsamung β bevor zugt auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V₀. Die Lenkradiusbe rechnungsmittel M8 berechnen Lenkradien R₁ und R₂, um das Fahrzeug innerhalb von Referenzquerbeschleunigungen α₁ und α₂ lenken zu können, wenn das Fahrzeug an den einzelnen Tastpositionen N_k mit der geschätzten Fahrgeschwindigkeit V_k gelenkt wird.

Die Zonenfestlegungsmittel M9 legen eine befahrbare Zone Z₁, eine Warn zone Z₂ sowie eine Zone automatischer Verlangsamung Z₃ für die einzelnen Tastpositionen N_k fest. Die Befahrbarkeitsentscheidungsmittel M10 entscheiden, ob die Straße voraus sicher befahren werden kann oder nicht, indem sie die einzelnen Zonen Z₁, Z₂ und Z₃ an den einzelnen Tastpositionen N_k und die vorausliegende Straße in Überdeckung bringen. Die Fahrzeug geschwindigkeitseinstellmittel M11 umfassen bevorzugt Motorleistungs reduziermittel oder Bremsmittel zur automatischen Verlangsamung des Fahrzeugs, wenn die der Tastposition N_k vorausliegende Straße zu der Zone automatischer Verlangsamung Z₃ gehört. Die Warnmittel M12 umfassen bevorzugt einen Summer, ein Geläut oder eine Lampe zur Abgabe einer Warnung an den Fahrer, wenn die der Tastposition N_k vorausliegende Straße zu der Warnzone Z₂ gehört.

Die Operationen der so aufgebauten ersten bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform werden nun unter zusätzlicher Bezugnahme auf die Flußdiagramme der Fig. 2 und 3 beschrieben.

Zunächst werden die einzelnen Elemente gelesen, die die Steuerung beeinflussen, wie etwa der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche, der Zustand (z. B. das Fahrkönnen oder die Müdigkeit) des Fahrers, die Steigung der Straße oder die Tag- oder Nachtzeit (in Schritt S1). Anschließend werden vorbestimmte Referenzquerbeschleunigungen α₁ und α₂ sowie eine Referenzverlangsamung β auf Grundlage dieser einzelnen Faktoren festgesetzt (in Schritt S2).

Die erste Referenzquerbeschleunigung α₁ dient hier dazu, die Warnung durch die Warnmittel M12 abzugeben, wenn sie bei kurvenfahrendem Fahrzeug möglicherweise überschritten wird; die zweite Referenzquerbeschleunigung α₂ dient dazu, die automatische Verlangsamung durch die Geschwindigkeits einstellmittel zu bewirken, wenn sie bei kurvenfahrendem Fahrzeug möglicherweise überschritten wird. Beispielsweise werden die Referenzquer beschleunigungen derart festgelegt, daß α₁ = 2 bis 3 m/s² und α₂ = 4 bis 6 m/s² (α₂ < α₁). Desweiteren ist die durch die Referenzverlangsamungs festsetzungsmittel M5 festgesetzte Referenzverlangsamung β eine solche, von der angenommen wird, daß das Fahrzeug bei freiwilligem Bremsen des Fahrers damit eine Verlangsamung von seiner Ist-Position P₀ aus durchführt.

Diese Werte α₁, α₂ und β werden abhängig von dem Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche, dem Zustand des Fahrers, der Straßensteigung oder der Tages- oder Nachtzeit, die in Schritt S1 eingelesen wurden, unter schiedlich sein oder geändert werden. Unter schlechten Bedingungen, wie etwa einem kleinen Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche, einem schlechten Fahrerzustand, einem Gefälle und einer zu einer schlechten Sicht führenden Nachtzeit, werden die Werte α₁, α₂ und β dann kleiner gemacht werden (in einem zulässigen Maß) zur frühzeitigen Warnung oder zur frühzeitigen automatischen Verlangsamung.

Als nächstes wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ von den Fahrzeug geschwindigkeitserfassungsmitteln M3 eingelesen, und es werden die Koordinaten P₀ (X₀, Y₀) der Ist-Position P₀ von den Ist-Positionserfassungs mitteln M2 eingelesen (in Schritt S3). Auf Grundlage der Fahrzeuggeschwin digkeit V₀ wird darüber hinaus die in Schritt S2 festgesetzte Referenzver langsamung β korrigiert (in Schritt S4). Diese Korrektur der Referenzver langsamung β wird noch im einzelnen beschrieben. Anschließend wird eine Anhaltestrecke Sb berechnet (in Schritt S5). Diese Anhaltestrecke Sb entspricht derjenigen Strecke, die benötigt wird, um das Fahrzeug an zuhalten, wenn das Fahrzeug ausgehend von der maßgebenden Fahrzeug geschwindigkeit V₀ mit der Referenzverlangsamung β verlangsamt wird. Mit anderen Worten wird die Anhaltestrecke Sb wie folgt berechnet:

Sb = V₀ ²/2β (1).

Als nächstes wird eine voraussichtliche Strecke Sa berechnet (in Schritt S6). Diese voraussichtliche Strecke Sa entspricht derjenigen Strecke, der das Fahrzeug für eine vorbestimmte voraussichtliche Zeitdauer t folgt, wenn das Fahrzeug ausgehend von der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ für die voraussichtliche Zeitdauer t mit der Referenzverlangsamung β verlangsamt wird. Mit anderen Worten wird die voraussichtliche Strecke Sa wie folgt berechnet:

Sa = V₀t - (βt²/2) (2).

Als nächstes wird durch die Tastpositionsfestsetzungsmittel M4 ein durch die voraussichtliche Strecke Sa und die Anhaltestrecke Sb definiertes Prozeßteilstück A auf der dem Fahrzeug vorausliegenden Straße berechnet, und es wird eine Mehrzahl von Koordinaten N_k (X_k, Y_k) einer Mehrzahl von innerhalb des Prozeßteilstücks auf der Straße festgelegten Knoten N_k (k = 1, 2, 3. . ., n) aus den Straßendaten der Kartendatenausgabemittel M1 berechnet (in Schritt S7). Diese Knoten N_k bilden aufeinanderfolgend die Tastposition N_k des Fahrzeugs.

Als nächstes werden die Entfernungen S_k zwischen der Ist-Position P₀ (X₀, Y₀) und den einzelnen Knoten N_k (X_k, Y_k) einzeln durch die Schätzfahr geschwindigkeitsberechnungsmittel M6 berechnet (in Schritt S8). Wenn an der Ist-Position P₀ (X₀, Y₀) ausgehend von der momentanen Fahrzeug geschwindigkeit V₀ eine Verlangsamung mit der Referenzverlangsamung β durchgeführt wird, bis die einzelnen Knoten N_k (X_k, Y_k) erreicht werden, werden geschätzte Fahrgeschwindigkeiten V_k (k = 1, 2, 3,. . ., n) an den einzelnen Knoten N_k (X_k, Y_k) einzeln berechnet (in Schritt S9). Da die Entfernungen S_kk (k = 1, 2, 3,. . ., n) wie folgt gegeben sind:

S_kk = (V₀ ² - V_k ²)/2β (3),

werden die geschätzten Fahrgeschwindigkeiten V_k wie folgt berechnet:

V_k = (V₀ ² - 2βS_kk)^1/2 (4).

Als nächstes wird die Straßenform bzw. der Straßenverlauf in der Anhalte strecke Sb anhand der von den Kartendatenausgabemitteln M1 kommenden Straßendaten beurteilt (in Schritt S10). Wenn innerhalb der Anhaltestrecke Sb eine Kurve vorhanden ist (in Schritt S11), wird der Fahrer durch eine Anzeige einer Lampe oder dgl. von der Kurve in Kenntnis gesetzt (in Schritt S12).

Als nächstes wird durch die Lenkradiusberechnungsmittel M8 ein Knoten N₁, der in dem Prozeßteilstück A dem Fahrer am nächsten liegt, als Tastposition N₁ gewählt, und es werden ein erster Lenkradius R₁ und ein zweiter Lenkradius R₂ an der Tastposition N₁ und allen nachfolgenden Knoten N₂. . .. usw., die in dem Prozeßteilstück A dem ersteren Knoten N₁ vorausliegend existieren, auf Grundlage der geschätzten Fahrgeschwindig keit V_k an diesen Knoten N_k und auf Grundlage der ersten und zweiten Referenzquerbeschleunigung α₁ und α₂ wie folgt berechnet:

R₁ = V²/α₁ (5)

und

R₂ = V_k ²/α₂ (6).

Der erste Lenkradius R₁ entspricht einem, der mit der ersten Referenzbe schleunigung α₁ gangbar ist, wenn mit der geschätzten Fahrgeschwindigkeit V_k in die Kurve eingefahren wird; der zweite Lenkradius R₂ entspricht einem, der mit der zweiten Referenzbeschleunigung α₂ gangbar ist, wenn mit der geschätzten Fahrgeschwindigkeit V_k in die Kurve eingefahren wird.

Als nächstes werden an den einzelnen Knoten N_k Normalen NOR der Straße eingezeichnet. Außerdem werden ein Paar rechter und linker Bögen C₁ und C₁ mit dem in Schritt S13 berechneten ersten Lenkradius R₁ sowie ein Paar rechter und linker Bögen C₂ und C₂ mit dem zweiten Lenkradius R₂ in Berührung mit jedem Knoten N_k eingezeichnet, wobei die Mittelpunkte auf den Normalen NOR liegen (in Schritt S14). Im Ergebnis sind die vier Bögen C₁ und C₁ sowie C₂ und C₂ an jedem entsprechenden Knoten N_k so einge zeichnet, wie in Fig. 4 dargestellt. Die Radien (d. h. der erste Lenkradius R₁ und der zweite Lenkradius R₂) dieser vier Bögen C₁ und C₁ sowie C₂ und C₂ werden in Vorwärtsrichtung kleiner, wenn man sich weiter von der Ist- Position P₀ entfernt.

Als nächstes werden durch die Zonenfestlegungsmittel M9 die befahrbare Zone Z₁, die Warnzone Z₂ und die Zone automatischer Verlangsamung Z₃ festgelegt (in Schritt S15), die durch die vier Bögen C₁ und C₁ sowie C₂ und C₂ und die Normalen NOR definiert sind. Fig. 5 stellt die einzelnen Zonen Z₁, Z₂ und Z₃ am Knoten N_k dar, wobei die befahrbare Zone Z₁ vor dem Bogenpaar C₁ und C₁ festgelegt ist, die Warnzone Z₂ zwischen dem Bogen paar C₁ und C₁ und dem Bogenpaar C₂ und C₂ festgelegt ist und die Zone automatischer Verlangsamung Z₃ zwischen dem Bogenpaar C₂ und C₂ und der Normalen NOR festgelegt ist.

Als nächstes wird durch die Befahrbarkeitsentscheidungsmittel M10 der dem Fahrer in dem Prozeßteilstück A nächstliegende Knoten N₁ als Tast position festgelegt, und es wird entschieden, zu welcher der Zonen Z₁ bis Z₃ eine vorbestimmte Anzahl vorausliegender Knoten N₂, N₃, N₄, N₅ usw. gehört. Fig. 5 stellt den Fall dar, daß der Knoten N₁ (k = 1) als Tastposition festgelegt ist. Dieser Vorgang wird für alle Tastpositionen N₁ bis N_n durchgeführt (in Schritt S16), indem die Tastposition nacheinander vom nächstliegenden Knoten N₁ zum entferntesten Knoten N_n in dem Prozeßteil stück A bewegt wird.

Wenn dann die Antwort in Schritt S17 JA ist, so daß alle vorausliegenden Knoten N_k+1, N_k+2. . . usw. in die befahrbare Zone Z₁ fallen, wird ent schieden (in Schritt S18), daß die in Schritt S11 festgestellte Kurve sicher mit einer geeigneten Fahrzeuggeschwindigkeit durchfahren werden kann, und die Routine kehrt zurück zu Schritt S3.

Wenn dagegen die Antwort in Schritt S17 NEIN ist, so daß irgendeiner der vorausliegenden Knoten N_k+1, N_k+2. . . usw. in die Warnzone Z₂ oder die Zone automatischer Verlangsamung Z₃ fällt, werden die Warnmittel M12 aktiviert, um eine Warnung an den Fahrer abzugeben (in Schritt S19).

Darüber hinaus wird für jede Tastposition N_k entschieden (in Schritt S20), ob irgendeiner der vorausliegenden Knoten N_k+1, N_k+2. . . usw. in die Zone automatischer Verlangsamung Z₃ fällt. Wenn diese Antwort NEIN ist, so daß die Knoten N_k+1, N_k+2. . . usw. nicht in die Zone automatischer Verlangsa mung Z₃ fallen, kehrt die Routine zurück zu Schritt S3. Wenn die Antwort in Schritt S20 JA ist, so daß irgendeiner der Knoten N_k+1, N_k+2. . . usw. in die Zone automatischer Verlangsamung Z₃ fällt, werden die Fahrzeug geschwindigkeitseinstellmittel M11 aktiviert, um die automatische Verlangsamung zu bewirken (in Schritt S21).

Diese Operationen werden mit Bezug auf Fig. 6 im einzelnen beschrieben.

Der zweite Lenkradius R₂, wie durch Gleichung (6) berechnet, ist am Ein gang des Prozeßteilstücks A maximal und wird 0 am Ausgang des Prozeß teilstücks A, wo das Fahrzeug anhält. Daher besitzt die Zone automatischer Verlangsamung Z₃ eine konvergierende Dreiecksform. Der erste Lenkradius R₁, wie durch Gleichung (5) berechnet, ist ebenfalls am Eingang des Prozeßteilstücks A maximal und wird 0 am Ausgang des Prozeßteilstücks A, wo das Fahrzeug anhält. Dabei ist R₁ < R₂, weswegen die Warnzone Z₂ die Form eines Paars konvergierender Dreiecke annimmt, die längs der beiden Seiten der Zone automatischer Verlangsamung Z₃ verlaufen. Außerhalb der Warnzone Z₂ und der Zone automatischer Verlangsamung Z₃ befindet sich die befahrbare Zone Z₁.

Wenn in Fig. 6 angenommen wird, daß auf der Straße in dem Prozeßteil stück A eine Kurve mit einem Krümmungsradius R existiert, entspricht ein Punkt a, an dem die die Kurve mit dem Krümmungsradius R angebende gerade Linie den äußeren Rand der Warnzone Z₂ schneidet, einer Warn startposition, so daß die Warnung durch die Warnmittel M12 ausgegeben wird, wenn sich die Kurve der Warnstartposition nähert. Desweiteren entspricht ein Punkt b, an dem die erwähnte gerade Linie den äußeren Rand der Zone automatischer Verlangsamung Z₃ schneidet, einer Startposition automatischer Verlangsamung, so daß mit der automatischen Verlangsa mung begonnen wird, wenn sich die Kurve der Startposition automatischer Verlangsamung nähert. Wenn der Krümmungsradius R der Kurve größer als der maximale erste Lenkradius R₁ am Eingang des Prozeßteilstücks A ist, schneidet die die Kurve mit dem Krümmungsradius R angebende gerade Linie nicht die Warnzone Z₂ und auch nicht die Zone automatischer Verlangsamung Z₃, so daß weder eine Warnung ausgegeben wird noch die automatische Verlangsamung durchgeführt wird.

Wie vorstehend beschrieben, wird die Schätzfahrgeschwindigkeit V_k berechnet, indem vorhergesagt wird, daß der Fahrer aufgrund optischer Beobachtung oder Erfahrung am Kurveneingang eine freiwillige Bremsung durchführt, und indem angenommen wird, daß das Fahrzeug durch die frei willige Bremsung mit der im voraus festgelegten Referenzverlangsamung β verlangsamt wird. Als Folge wird die geschätzte Fahrgeschwindigkeit V_k an jedem Knoten N_k für größere Entfernungen von der Ist-Position P₀ kleiner. Daher sind auch die einzelnen Zonen Z₁, Z₂ und Z₃, die auf Grundlage der geschätzten Fahrgeschwindigkeit V_k festgelegt werden, solche, die die freiwillige Bremsung des Fahrers berücksichtigen, so daß vermieden werden kann, daß die Warnung durch die Warnmittel M12 oder die automatische Verlangsamung durch die Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellmittel M11 häu figer als notwendig bewirkt wird, um so die Warnungen und die automa tische Verlangsamungen zu minimieren.

Es wird nun die Korrektur der Referenzverlangsamung β, die in Schritt S4 durchgeführt wird, beschrieben.

Wie in Fig. 7 dargestellt, wird angenommen, daß an einem Zeitpunkt t_H eine Verlangsamung mit der Referenzverlangsamung β gestartet wird, um so eine vorausliegende Kurve zu passieren, wenn das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit V₀ = V_H fährt, und daß die Fahrzeuggeschwindig keit eine Sollfahrzeuggeschwindigkeit VT in einem Zeitpunkt t₀ erreicht, wenn das Fahrzeug in die Kurve einfährt. Wenn berücksichtigt wird, daß die erfaßte Ist-Position P₀ von der wirklichen Ist-Position P₀ nach hinten um eine Länge L versetzt ist, ist der Verlangsamungsstartzeitpunkt zum Durchfahren der vorausliegenden Kurve um eine Fehlerzeitdauer Δt_H verzögert (Δt_H = L/V_H). Wenn berücksichtigt wird, daß die erfaßte Ist-Position P₀ von der wirklichen Ist-Position P₀ nach vorne um eine Länge L versetzt ist, ist der Verlangsamungsstartzeitpunkt zum Durchfahren der vorausliegenden Kurve um eine Fehlerzeitdauer Δt_H verfrüht (Δt_H = L/V_H) Als Folge besitzt die Fahrzeuggeschwindigkeit am Kurveneingang einen Fehler ± ΔV_H bezüglich der Sollfahrzeuggeschwindigkeit VT.

ΔV_H = Δt_H × β = L × β/V_H (7).

Andererseits wird angenommen, daß in einem Zeitpunkt t_L eine Verlangsa mung mit der Referenzverlangsamung β gestartet wird, um eine voraus liegende Kurve zu durchfahren, wenn das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit V₀ = V_L fährt (V_L < V_H), und daß die Fahrzeuggeschwin digkeit in dem Zeitpunkt t₀ die Sollfahrzeuggeschwindigkeit VT erreicht, wenn das Fahrzeug in die Kurve einfährt. Wenn berücksichtigt wird, daß die erfaßte Ist-Position P₀ von der wirklichen Ist-Position P₀ nach hinten um eine Länge L versetzt ist, ist der Verlangsamungsstartzeitpunkt zum Durchfahren der vorausliegenden Kurve um eine Fehlerzeitdauer Δt_L verzögert (Δt_L = L/V_L). Wenn berücksichtigt wird, daß die erfaßte Ist-Position P₀ von der wirklichen Ist-Position P₀ nach vorne um eine Länge L versetzt ist, ist der Verlangsamungsstartzeitpunkt zum Durchfahren der vorausliegenden Kurve um eine Fehlerzeitdauer Δt_L verfrüht (Δt_L = L/V_L). Als Folge besitzt die Fahrzeuggeschwindigkeit am Kurveneingang einen Fehler ± ΔV_L bezüglich der Sollfahrzeuggeschwindigkeit VT.

ΔV_L = Δt_L × β = L × β/V_L (8).

Es werden hier Geschwindigkeitsfehler WV_H und ΔV_L am Kurveneingang betrachtet, die auf Grundlage des Erfassungsfehlers L der Ist-Position P₀ festgestellt werden. In den Gleichungen (7) und (8) ist V_H < V_L, so daß ΔV_H < ΔV_L. Auch wenn der Erfassungsfehler L und die Referenzverlangsamung β von der Ist-Position P₀ aus konstant sind, ist der Geschwindigkeitsfehler am Kurveneingang für niedrigere Fahrzeuggeschwindigkeiten an der Ist-Posi tion P₀ größer. Als Folge ist die tatsächliche Lenkquerbeschleunigung, die unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ (V_H oder V_L) an der Ist- Position P₀ konstant sein sollte, angesichts des Geschwindigkeitsfehlers ΔV_H oder ΔV_L nicht konstant, wie dies aus den Fig. 8A und 8B ersichtlich ist, wobei sie für kleinere Fahrzeuggeschwindigkeiten V₀ an der Ist-Position P₀ stärker abweicht.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird daher die Größe der Referenz verlangsamung β zum Durchfahren der Kurve auf Grundlage der Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ an der Ist-Position P₀ korrigiert, wie in Fig. 9 dargestellt. Speziell wird die Referenzverlangsamung β so festgesetzt, daß sie größer wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ an der Ist-Position P₀ größer wird. Dabei wird die Referenzverlangsamung β durch eine obere Grenze beschränkt, so daß sie auf einem oberen Grenzwert verharrt, selbst wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ auf einen höheren Wert ansteigt.

Es wird also, wie in Fig. 10 gezeigt, bei einer hohen Fahrzeuggeschwindig keit, wenn die Fehlerzeitdauer Δt_H des Verlangsamungsstartzeitpunkts kurz ist, die Verlangsamung mit einer hohen Referenzverlangsamung β_H durch geführt. Bei einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn die Fehler zeitdauer Δt_L des Verlangsamungsstartzeitpunkts lang ist, wird die Verlangsamung dagegen mit einer kleinen Referenzverlangsamung β_L durch geführt. Als Folge ist der Fehler ± ΔV_L der Fahrzeuggeschwindigkeit am Kurveneingang, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ an der Ist-Position P₀ niedrig ist (V₀ = V_L), so weit verringert, daß er so klein wie der Fehler ± ΔV_H der Fahrzeuggeschwindigkeit am Kurveneingang ist, wenn die Fahr zeuggeschwindigkeit V₀ an der Ist-Position P₀ groß ist (V₀ = V_H), so daß über die Befahrbarkeit der Kurve mit stabiler Genauigkeit entschieden werden kann, und zwar unabhängig von der Größe der Fahrzeuggeschwin digkeit V₀.

Mit Bezug auf die Fig. 11 und 13 wird nun eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Bei der vorstehenden ersten bevorzugten Ausführungsform korrigieren die Referenzverlangsamungskorrekturmittel M7 die Referenzverlangsamung β auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit V₀. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, daß die Referenz verlangsamungskorrekturmittel M7 die Referenzverlangsamung β auf Grund lage des Krümmungsradius R einer Kurve korrigieren. Dieser Krümmungs radius R der Kurve kann anhand der Kartendaten berechnet werden.

Wenn das mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ fahrende Fahrzeug mit der Referenzverlangsamung β verlangsamt wird, um eine vorausliegende weiche Kurve (mit einem großen Krümmungsradius) oder eine vorausliegende scharfe Kurve (mit einem kleinen Krümmungsradius) zu durchfahren, ist, wie in Fig. 11 dargestellt, seine Geschwindigkeit am Eingang der leicht zu durchfahrenden weichen Kurve hoch und am Eingang der schwierig zu durchfahrenden scharfen Kurve niedrig. Wenn berücksichtigt wird, daß aufgrund des Erfassungsfehlers der Ist-Position P₀ der Zeitpunkt zum Starten der Verlangsamung wie bei der ersten Ausführungsform verfrüht oder verzögert ist, sind die Geschwindigkeitsfehler am Eingang sowohl der weichen Kurve als auch der scharfen Kurve gleich und betragen ΔV.

Allerdings ändert sich ein durch den Geschwindigkeitsfehler ΔV beim Befahren der Kurve hervorgerufener Querbeschleunigungsfehler Δα mit dem Krümmungsradius R der Kurve. Anders ausgedrückt ist der Querbeschleu nigungsfehler Δα durch den Geschwindigkeitsfehler ΔV und den Krüm mungsradius R der Kurve wie folgt gegeben:

Δα = ΔV²/R (9).

Der Geschwindigkeitsfehler ΔV ist konstant für die weiche Kurve und die scharfe Kurve. Der Querbeschleunigungsfehler Δα ist für die weiche Kurve aber wegen des großen Krümmungsradius R klein und für die scharfe Kurve wegen des kleinen Krümmungsradius R groß. Dieses soeben beschriebene Verhalten ist in Fig. 12 dargestellt.

Um die den Erfassungsfehler der Ist-Position P₀ begleitende Abweichung des Querbeschleunigungsfehlers Δα zu kompensieren, wird deswegen die Refe renzverlangsamung β bei der zweiten Ausführungsform nach Maßgabe des Krümmungsradius R der Kurve korrigiert, wie in Fig. 13 dargestellt. Wenn der Geschwindigkeitsfehler ΔV in Gleichung (9) bei Verkleinerung des Krümmungsradius R der Kurve verringert wird, kann der Querbeschleuni gungsfehler Δα konstant gehalten werden. Hierzu kann die Referenzver langsamung β bei größer werdendem Krümmungsradius R der Kurve erhöht werden. Der Grund hierfür ist, daß die Linie der Referenzverlangsamung β, wenn diese erhöht wird, in Richtung eines Pfeils A in Fig. 11 steiler wird, so daß der Geschwindigkeitsfehler ΔV größer wird. Wenn dagegen die Referenzverlangsamung β verringert wird, wird ihre Linie in Richtung eines Pfeils B weniger steil, so daß der Geschwindigkeitsfehler ΔV abnimmt.

Damit kann verhindert werden, daß der Querbeschleunigungsfehler Δα beim Lenken in Abhängigkeit von der Größe des Krümmungsradius R der Kurve variiert, wenn die Korrektur dahingehend erfolgt, daß die Referenzver langsamung β entsprechend einer Vergrößerung des Krümmungsradius R der Kurve vergrößert wird, wie in Fig. 13 dargestellt, so daß über die Befahrbarkeit der Kurve mit stabiler Genauigkeit entschieden werden kann.

Eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun mit Bezug auf Fig. 14 beschrieben.

Das Fahrzeugsteuersystem der dritten Ausführungsform ist mit Krümmungs radiusberechnungsmitteln M13 anstatt der Zonenfestlegungsmittel M9 der ersten Ausführungsformversehen. Die Krümmungsradiusberechnungsmittel M13 berechnen den Krümmungsradius R einer Kurve an jeder Tastposition N_k auf Grundlage der von den Kartendatenausgabemitten M1 erhaltenen Straßendaten und der von den Tastpositionsfestsetzungsmitteln M4 erhaltenen Tastposition N_k. Die Befahrbarkeitsentscheidungsmittel M10 entscheiden über die Befahrbarkeit der Kurve, indem sie die von den Lenkradiusberechnungsmitteln M8 berechneten Lenkradien R₁, R₂ (vgl. Gleichungen (5) und (6)) und den Krümmungsradius R der Kurve ver gleichen.

Im speziellen wird entschieden, daß das Fahrzeug die Tastposition N_k sicher passieren kann, wenn der Krümmungsradius R der Kurve nicht kleiner als der größere Lenkradius R₁ ist. Wenn dagegen der Krümmungsradius R der Kurve kleiner als der größere Lenkradius R₁ ist, aber nicht kleiner als der kleinere Lenkradius R₂, wird durch die Warnmittel M12 eine Warnung durch geführt oder abgegeben. Wenn der Krümmungsradius R der Kurve kleiner als der kleinere Lenkradius R₂ ist, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch durch die Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellmittel M11 eingestellt.

Auch bei dieser dritten Ausführungsform korrigieren die Referenzver langsamungskorrekturmittel M7 die Referenzverlangsamung β auf Grundlage der durch die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsmittel M3 erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ und/oder des durch die Krümmungsradiusbe rechnungsmittel M13 berechneten Krümmungsradius R der Kurve, so daß über die Befahrbarkeit der Kurve mit stabiler Genauigkeit entschieden werden kann.

Eine vierte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun mit Bezug auf Fig. 15 beschrieben.

Das Fahrzeugsteuersystem der vierten Ausführungsform ist mit Berech nungsmitteln M14 für geeignete Fahrgeschwindigkeiten anstelle der Lenkradiusberechnungsmittel M8 der dritten Ausführungsform versehen. Die Berechnungsmittel M14 für die geeigneten Fahrgeschwindigkeiten berech nen eine erste geeignete Fahrgeschwindigkeit V₁ sowie eine zweite geeignete Fahrgeschwindigkeit V₂ aus den folgenden Gleichungen auf Grundlage des von den Krümmungsradiusberechnungsmitteln M13 erhal tenen Krümmungsradius R der Kurve und der im voraus festgelegten ersten und zweiten Referenzquerbeschleunigung α₁ und α₂:

V₁ = (α₁ × R)^1/2 (10)

und

V₂ = (α₂ × R)^1/2 (11).

Die Befahrbarkeitsentscheidungsmittel M10 entscheiden über die Befahr barkeit der Kurve, indem sie die geschätzte Fahrgeschwindigkeit V_k an jeder Tastposition N_k und die erste und zweite geeignete Fahrgeschwindigkeit V₁ und V₂ vergleichen. Im speziellen wird entschieden, daß das Fahrzeug die Tastposition N_k sicher passieren kann, wenn die geschätzte Fahrgeschwin digkeit V_k kleiner als die kleinere erste geeignete Fahrgeschwindigkeit V₁ ist. Wenn dagegen die geschätzte Fahrgeschwindigkeit V_k nicht kleiner als die kleinere erste geeignete Fahrgeschwindigkeit V₁ ist, aber kleiner als die größere zweite geeignete Fahrgeschwindigkeit V₂, wird durch die Warnmit tel M12 eine Warnung durchgeführt oder abgegeben. Wenn die geschätzte Fahrgeschwindigkeit V_k nicht kleiner als die größere zweite geeignete Fahrgeschwindigkeit V₂ ist, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch durch die Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellmittel M11 eingestellt.

Auch bei dieser vierten Ausführungsform korrigieren die Referenzver langsamungskorrekturmittel M7 die Referenzverlangsamung β auf Grundlage der durch die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsmittel M3 erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ und/oder des durch die Krümmungsradiusbe rechnungsmittel M13 berechneten Krümmungsradius R der Kurve, so daß über die Befahrbarkeit der Kurve mit stabiler Genauigkeit entschieden werden kann.

Eine fünfte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun mit Bezug auf Fig. 16 beschrieben.

Die Referenzverlangsamungsfestsetzungsmittel M5 des Fahrzeugsteuersy stems dieser fünften Ausführungsform setzen die Referenzverlangsamung β in Abhängigkeit davon fest, ob die Straßenoberfläche trocken, naß oder mit Schnee bedeckt ist, und zwar derart, daß die Referenzverlangsamung β hoch für einen großen Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche und niedrig für einen kleinen Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche ist. Auf Grundlage der Entfernung S_kk zwischen der Ist-Position P₀ und der Tastposition N_k, der Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ und der durch die Berechnungsmittel M14 berechneten geeigneten Fahrgeschwindigkeiten V₁ und V₂ berechnen Berechnungsmittel M15 geeignete Fahrverlangsamungen β₁ und β₂, die für eine Verlangsamung von der Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ auf die geeigneten Fahrgeschwindigkeiten V₁ und V₂ nötig sind, wenn das Fahrzeug von der Ist-Position P₀ zu der Tastposition N_k fährt, und zwar in der folgenden Weise:

β₁ = (V₀ ² - V₁ ²)/2S_k (2)

und

β₂ = (V₀ ² - V₂ ²)/2S_k (13).

Für einen großen Krümmungsradius R einer Kurve werden die geeigneten Fahrgeschwindigkeiten V₁ und V₂ groß, so daß die geeigneten Fahrver langsamungen β₁ und β₂ entsprechend klein werden. Für einen kleinen Krümmungsradius Reiner Kurve werden die geeigneten Fahrgeschwindigkei ten V₁ und V₂ klein, so daß die geeigneten Fahrverlangsamungen β₁ und β₂ entsprechend groß werden. Der Fall, in dem die geeigneten Fahrverlang samungen β₁ und β₂ groß sind, entspricht dem Fall, daß die Kurve schwierig zu befahren ist, weil die Kurve ohne eine abrupte Verlangsamung nicht sicher durchfahren werden kann.

Die Befahrbarkeitsentscheidungsmittel M10 entscheiden über die Befahr barkeit der Kurve, indem sie die geeigneten Fahrverlangsamungen β₁ und β₂ an jeder Tastposition N_k und die Referenzverlangsamung β vergleichen. Im speziellen wird entschieden, daß das Fahrzeug die Tastposition N_k sicher passieren kann, wenn die Referenzverlangsamung β nicht kleiner als die größere geeignete Fahrverlangsamung β₂ ist. Wenn dagegen die Referenz verlangsamung β kleiner als die größere geeignete Fahrverlangsamung β₂ ist, aber nicht kleiner als die kleinere geeignete Fahrverlangsamung β₁, wird durch die Warnmittel M12 eine Warnung durchgeführt oder abgegeben. Wenn die Referenzverlangsamung β kleiner als die kleinere geeignete Fahrverlangsamung β₁ ist, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch durch die Fahrzeuggeschwindigkeitseinstellmittel M11 eingestellt.

Auch bei dieser fünften Ausführungsform korrigieren die Referenzver langsamungskorrekturmittel M7 die Referenzverlangsamung β auf Grundlage der durch die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsmittel M3 erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ und/oder des durch die Krümmungsradiusbe rechnungsmittel M13 berechneten Krümmungsradius R der Kurve, so daß über die Befahrbarkeit der Kurve mit stabiler Genauigkeit entschieden werden kann.

Entsprechend der vorstehend beschriebenen Erfindung kann dann, wenn auf Grundlage der anhand der Straßendaten erfaßten Ist-Position des Fahrzeugs und der Referenzverlangsamung entschieden wird, ob die vorausliegende Kurve sicher durchfahren werden kann oder nicht, ein durch den Erfas sungsfehler der Ist-Position hervorgerufener Entscheidungsfehler zwischen hohen und niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten oder ein Entscheidungs fehler zwischen großen und kleinen Krümmungen der Straße dadurch verringert werden, daß die Referenzverlangsamung korrigiert wird, um genauer über die Befahrbarkeit zu entscheiden.

Die Referenzverlangsamung kann auf Grundlage der erfaßten Fahrzeug geschwindigkeit korrigiert werden. Als Folge ist es möglich, den Ent scheidungsfehler über die Befahrbarkeit zwischen hohen und niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten selbst dann zu verringern, wenn die Ist-Position fehlerhaft erfaßt wird.

Die Referenzverlangsamung kann auch auf Grundlage der Straßendaten einer der Tastposition vorausliegenden Straße korrigiert werden. Als Folge ist es möglich, den Entscheidungsfehler über die Befahrbarkeit zwischen großen und kleinen Krümmungen der Straße auch dann zu verringern, wenn die Ist-Position fehlerhaft erfaßt wird.

Die Referenzverlangsamung kann auch auf Grundlage des durch die Krüm mungsradiusberechnungsmittel berechneten Krümmungsradius der Straße korrigiert werden. Als Folge ist es möglich, den Entscheidungsfehler über die Befahrbarkeit auch dann zu verringern, wenn die Ist-Position fehlerhaft erfaßt wird.

Schließlich wird eine Warnung an den Fahrer und/oder eine automatische Verlangsamung des Fahrzeugs durch die Fahrzeugsteuermittel bewirkt. Bei einer schwierig zu durchfahrenden Kurve wird so eine geeignete Gegen maßnahme getroffen, um die Kurve dann doch sicher zu durchfahren.

Ein Fahrzeugsteuersystem ermöglicht es, richtig über die Befahrbarkeit eines kommenden Teilstücks einer Straße durch ein Fahrzeug zu entscheiden, indem die Einflüsse kompensiert werden, die auf die Befahrbarkeitsent scheidung durch Fehler bei der Erfassung der Ist-Position des Fahrzeugs ausgeübt werden. Unter der Annahme, daß durch den Fahrer des Fahrzeugs an einer Ist-Position P₀ eine Verlangsamung mit einer vorbestimmten Referenzverlangsamung β ausgehend von einer Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ durchgeführt wird, berechnet das System Fahrzeugfahrgeschwindigkeiten für eine Mehrzahl von Tastpositionen N_k, die auf einer der Ist-Position P₀ vorausliegenden Straße festgelegt werden. Auf Grundlage der Fahrzeugfahr geschwindigkeiten, die den einzelnen Tastpositionen N_k entsprechen, wer den eine befahrbare Zone Z₁, eine Warnzone Z₂ sowie eine Zone automati scher Verlangsamung Z₃ durch das System festgelegt, so daß eine Warnung an den Fahrer ausgegeben wird, wenn einer von Knoten N_k+1. . . usw., die der Tastposition N_k vorausliegen, in der Warnzone Z₂ liegt, und die automatische Verlangsamung des Fahrzeugs durchgeführt wird, wenn einer der Knoten in der Zone automatischer Verlangsamung Z₃ liegt. Um den den Fehler bei der Erfassung der Ist-Position P₀ begleitenden Entscheidungsfehler hinsichtlich der Befahrbarkeit kompensieren zu können, wird die Referenz verlangsamung β nach Maßgabe der Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ oder des Krümmungsradius der Straße korrigiert.

Claims

1. Fahrzeugsteuersystem, umfassend:

- Kartendatenausgabemittel (M1) zum Ausgeben von Kartenda ten als ein Satz einer Mehrzahl von eine Straße bildenden Straßendaten,
- Ist-Positionserfassungsmittel (M2) zum Erfassen einer Ist- Position (P₀) eines Fahrzeugs auf einer Karte,
- Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsmittel (M3) zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V₀),
- Tastpositionsfestsetzungsmittel (M4) zum Festsetzen einer Tastposition (N_k) auf der der Ist-Position (P₀) vorausliegenden Straße,
- Referenzverlangsamungsfestsetzungsmittel (M5) zum Festset zen einer Referenzverlangsamung (β), um das Fahrzeug von dessen Ist-Position (P₀) aus zu verlangsamen,
- Schätzfahrgeschwindigkeitsberechnungsmittel (M6) zum Berechnen einer geschätzten Fahrgeschwindigkeit (V_k) an der Tastposition (N_k) auf Grundlage einer Entfernung von der Ist- Position (P₀) zur Tastposition (N_k) und der Referenzverlangsa mung (β),
- Referenzverlangsamungskorrekturmittel (M7) zum Korrigieren der Referenzverlangsamung (β),
- Lenkradiusberechnungsmittel (M8) zum Berechnen von Lenk radien (R₁, R₂) an der Tastposition (N_k) auf Grundlage der geschätzten Fahrgeschwindigkeit (V_k),
- Zonenfestlegungsmittel (M9) zum Festlegen von auf die Tastposition (N_k) bezogenen Befahrbarkeitsentscheidungszonen (Z₁, Z₂, Z₃) auf Grundlage der Lenkradien (R₁, R₂),
- Befahrbarkeitsentscheidungsmittel (M10) zum Entscheiden über die Befahrbarkeit eines kommenden Teilstücks der Straße durch das Fahrzeug durch Überlappen der Straßendaten vor der Tastposition (N_k) und der Befahrbarkeitsentscheidungs zonen (Z₁, Z₂, Z₃) und
- Fahrzeugsteuermittel (M11, M12) zum Steuern des Fahrzeugs, wenn entschieden wird, daß das Fahrzeug das kommende Straßenteilstück nicht sicher befahren kann.

2. Fahrzeugsteuersystem, insbesondere nach Anspruch 1, umfassend:

- Kartendatenausgabemittel zum Ausgeben von Kartendaten als ein Satz einer Mehrzahl von eine Straße bildenden Straßen daten,
- Ist-Positionserfassungsmittel zum Erfassen einer Ist-Position eines Fahrzeugs auf einer Karte,
- Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsmittel zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit,
- Tastpositionsfestsetzungsmittel zum Festsetzen einer Tastposi tion auf der der Ist-Position vorausliegenden Straße,
- Referenzverlangsamungsfestsetzungsmittel zum Festsetzen einer Referenzverlangsamung, um das Fahrzeug von dessen Ist-Position aus zu verlangsamen,
- Schätzfahrgeschwindigkeitsberechnungsmittel zum Berechnen einer geschätzten Fahrgeschwindigkeit an der Tastposition auf Grundlage einer Entfernung von der Ist-Position zur Tastposi tion und der Referenzverlangsamung,
- Referenzverlangsamungskorrekturmittel zum Korrigieren der Referenzverlangsamung,
- Lenkradiusberechnungsmittel zum Berechnen von Lenkradien an der Tastposition auf Grundlage der geschätzten Fahr geschwindigkeit,
- Krümmungsradiusberechnungsmittel (M13) zum Berechnen eines Krümmungsradius der Straße an der Tastposition auf Grundlage der Kartendaten,
- Befahrbarkeitsentscheidungsmittel zum Entscheiden über die Befahrbarkeit eines kommenden Teilstücks der Straße durch das Fahrzeug durch Vergleichen des Krümmungsradius und der Lenkradien und
- Fahrzeugsteuermittel zum Steuern des Fahrzeugs, wenn entschieden wird, daß das Fahrzeug das kommende Straßen teilstück nicht sicher befahren kann.

3. Fahrzeugsteuersystem, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, umfassend:

- Kartendatenausgabemittel zum Ausgeben von Kartendaten als ein Satz einer Mehrzahl von eine Straße bildenden Straßen daten,
- Ist-Positionserfassungsmittel zum Erfassen einer Ist-Position eines Fahrzeugs auf einer Karte,
- Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsmittel zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit,
- Tastpositionsfestsetzungsmittel zum Festsetzen einer Tastposi tion auf der der Ist-Position vorausliegenden Straße,
- Referenzverlangsamungsfestsetzungsmittel zum Festsetzen einer Referenzverlangsamung, um das Fahrzeug von dessen Ist-Position aus zu verlangsamen,
- Schätzfahrgeschwindigkeitsberechnungsmittel zum Berechnen einer geschätzten Fahrgeschwindigkeit an der Tastposition auf Grundlage einer Entfernung von der Ist-Position zur Tastposi tion und der Referenzverlangsamung,
- Referenzverlangsamungskorrekturmittel zum Korrigieren der Referenzverlangsamung,
- Berechnungsmittel (M14) zum Berechnen von geeigneten Fahrgeschwindigkeiten an der Tastposition auf Grundlage der Kartendaten,
- Befahrbarkeitsentscheidungsmittel zum Entscheiden über die Befahrbarkeit eines kommenden Teilstücks der Straße durch das Fahrzeug durch Vergleichen der geeigneten Fahrgeschwin digkeiten und der geschätzten Fahrgeschwindigkeit und
- Fahrzeugsteuermittel zum Steuern des Fahrzeugs, wenn entschieden wird, daß das Fahrzeug das kommende Straßen teilstück nicht sicher befahren kann.

4. Fahrzeugsteuersystem, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend:

- Kartendatenausgabemittel zum Ausgeben von Kartendaten als ein Satz einer Mehrzahl von eine Straße bildenden Straßen daten,
- Ist-Positionserfassungsmittel zum Erfassen einer Ist-Position eines Fahrzeugs auf einer Karte,
- Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsmittel zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit,
- Tastpositionsfestsetzungsmittel zum Festsetzen einer Tastposi tion auf der der Ist-Position vorausliegenden Straße,
- Referenzverlangsamungsberechnungsmittel zum Berechnen einer Referenzverlangsamung auf Grundlage eines Straßen oberflächenzustands,
- Referenzverlangsamungskorrekturmittel zum Korrigieren der Referenzverlangsamung,
- Berechnungsmittel zum Berechnen von geeigneten Fahr geschwindigkeiten an der Tastposition auf Grundlage der Kartendaten,
- Festsetzungsmittel (M15) zum Festsetzen von geeigneten Fahrverlangsamungen, die nötig sind, um die Tastposition mit den geeigneten Fahrgeschwindigkeiten sicher zu passieren, auf Grundlage der Entfernung von der Ist-Position zur Tastposition, der Fahrzeuggeschwindigkeit und den geeigneten Fahrge schwindigkeiten,
- Befahrbarkeitsentscheidungsmittel zum Entscheiden über die Befahrbarkeit eines kommenden Teilstücks der Straße durch das Fahrzeug durch Vergleichen der geeigneten Fahrver langsamungen und der Referenzverlangsamung und
- Fahrzeugsteuermittel zum Steuern des Fahrzeugs, wenn entschieden wird, daß das Fahrzeug das kommende Straßen teilstück nicht sicher befahren kann.

5. Fahrzeugsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzverlangsamungskorrektur mittel die Referenzverlangsamung auf Grundlage der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit korrigieren.

6. Fahrzeugsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzverlangsamungskorrektur mittel die Referenzverlangsamung auf Grundlage der Straßendaten der der Tastposition vorausliegenden Straße korrigieren.

7. Fahrzeugsteuersystem nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzverlangsamungskorrektur mittel die Referenzverlangsamung auf Grundlage des durch die Krümmungsradiusberechnungsmittel berechneten Krümmungsradius der Straße korrigieren.

8. Fahrzeugsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugsteuermittel eine Warnung an den Fahrer oder/und eine automatische Verlangsamung des Fahrzeugs bewirken.

9. Fahrzeugsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzverlangsamungskorrektur mittel die Referenzverlangsamung so korrigieren, daß ein Fehler in der erfaßten Position des Fahrzeugs oder/und ein Fehler hinsichtlich der Befahrbarkeit zwischen großen und kleinen Krümmungen der Straße verringert wird.