DE19816133A1

DE19816133A1 - Fahrzeugsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE19816133A1
Application number: DE19816133A
Authority: DE
Inventors: Shohei Matsuda; Hiroshi Sekine; Makoto Otabe; Yuji Sakaki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1998-04-09
Publication date: 1998-10-22
Also published as: JPH10283597A; JP3388132B2; US6141617A

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuervorrichtung, welche ein Fahrzeug auf der Basis von Kartendaten oder Information steuert, die von außerhalb des Fahrzeugs bereitgestellt wird, so daß das Fahrzeug eine vor ihm liegende Kurve sicher durchfahren kann.

Aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-141979 ist eine Fahrzeugsteuervorrichtung bekannt, die einen Krümmungsradius einer Straßenkurve schätzt, indem sie den Radius eines durch drei Knoten verlaufenden Bogens berechnet, die ferner eine maximale Durchfahr geschwindigkeit des Fahrzeugs, die auf Basis des Krümmungsradius der Kurve berechnet ist, mit einer vorhergesagten Durchfahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, die auf Basis einer gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet ist, vergleicht, und die, falls die vorhergesagte Durchfahr geschwindigkeit nicht größer als die maximale Durchfahrgeschwindigkeit ist, bestimmt, daß das Fahrzeug die Kurve sicher durchfahren kann.

Jedoch stimmt wegen einem Fehler in den Kartendaten, Straßenreparatur oder dgl. die aus den Kartendaten bestimmte Straßenform mit der tatsächli chen Straßenform gelegentlich nicht überein, wie in Fig. 15A gezeigt. Wenn in diesem Fall die Fahrzeugsteuerung etwa eine automatische Verzögerung auf der Basis der angenommenen Straßenform, durchführt, die sich von der tatsächlichen Straßenform unterscheidet, bekommt der Fahrer das unangenehme Gefühl, daß die Steuerung ungeeignet ist. Anderenfalls stimmt wegen eines Fehlers bei der Erfassung der Fahrzeugposition auf der Karte, eine erfaßte Fahrzeugposition mit einer tatsächlichen Fahrzeug position gelegentlich nicht überein, wie in Fig. 15B gezeigt. Auch in diesem Fall wird, wenn die Fahrzeugsteuerung, wie etwa eine automatische Verzögerung, auf der Basis der angenommenen Fahrzeugposition durch geführt wird, die sich von der tatsächlichen unterscheidet, der Fahrer wiederum das unangenehme Gefühl haben, daß die Steuerung ungeeignet ist.

Die Erfindung erfolgt im Hinblick auf die oben beschriebenen Nachteile der bekannten Systeme, und es ist ein Ziel der Erfindung, Fehler der Straßenda ten oder Fehler der Fahrzeugposition zu kompensieren und eine geeignete Fahrzeugsteuerung durchzuführen.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung eine Fahrzeugsteuervorrichtung vorgeschlagen, umfassend:
ein Karteninformationsausgabemittel zur Ausgabe von Straßendaten enthaltender Karteninformation;
ein Fahrzeugpositionserfassungsmittel zur Erfassung einer Fahrzeugposition auf einer Karte;
ein Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel zur Erfassung einer Fahrgeschwin digkeit;
ein Fahrzeugsteuermittel zur Steuerung des Fahrzeugs auf der Basis der Straßendaten einer vor der Fahrzeugposition liegenden Straße und der erfaßten Fahrgeschwindigkeit;
ein Fahrzustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Fahrzustands des Fahrzeugs; und
ein Einstellmittel zum Einstellen einer Steuergröße oder/und einer Steuerzeit des Fahrzeugsteuermittels auf Basis des erfaßten Fahrzustands des Fahrzeugs.

Bei der Steuerung bzw. Regelung des Fahrzeugs auf Basis der Straßendaten auf einer vor der eigenen Fahrzeugposition liegenden Straße und der Fahrgeschwindigkeit wird die Steuergröße oder/und die Steuerzeitgebung des Fahrzeugsteuermittels auf der Basis des erfaßten Fahrzustands des Fahrzeugs eingestellt. Demzufolge werden mögliche Fehler der Straßendaten oder/und mögliche Fehler der Fahrzeugposition derart kompensiert, daß eine geeignete Fahrzeugsteuerung durchgeführt werden kann, wodurch sich die Möglichkeit reduzieren läßt, daß der Fahrer ein unangenehmes Gefühl der unrichtigen Steuerung empfindet.

Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Fahrzeugsteuervor richtung vorgeschlagen, umfassend:
ein Karteninformationsausgabemittel zum Erfassen von Straßendaten enthaltender Karteninformation;
ein Fahrzeugpositionserfassungsmittel zum Erfassen einer Fahrzeugposition auf einer Karte;
ein Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel zum Erfassen einer Fahrgeschwin digkeit;
ein Fahrzeugsteuermittel zum Steuern des Fahrzeugs auf der Basis der Straßendaten einer vor der Fahrzeugposition liegenden Straße und der erfaßten Fahrgeschwindigkeit;
ein Bildaufnahmemittel zur Aufnahme eines Bilds der vor dem Fahrzeug liegenden Straße;
ein Straßenformerfassungsmittel zum Erfassen einer Straßenform auf Basis des Bilds von der Straße; und
ein Einstellmittel zum Einstellen einer Steuergröße oder/und einer Steuerzeit des Fahrzeugsteuermittels auf Basis der erfaßten Straßenform.

Hierdurch wird bei der Steuerung des Fahrzeugs auf der Basis der Straßen daten der vor der eigenen Fahrzeugposition liegenden Straße und der Fahrgeschwindigkeit die Steuergröße oder/und die Steuerzeitgebung des Fahrzeugsteuermittels auf der Basis der erfaßten Straßenform eingestellt. Demzufolge werden mögliche Fehler der Straßendaten oder/und mögliche Fehler der Fahrzeugposition zur Durchführung einer geeigneten Fahrzeug steuerung kompensiert, wodurch es sich vermeiden läßt, daß der Fahrer ein unangenehmes Gefühl einer unrichtigen Steuerung empfindet.

Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Fahrzeugsteuervor richtung vorgeschlagen, umfassend:
ein Karteninformationsausgabemittel zur Ausgabe von Straßendaten enthaltender Karteninformation;
ein Fahrzeugpositionserfassungsmittel zum Erfassen einer Fahrzeugposition auf einer Karte;
ein Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel zum Erfassen einer Fahrgeschwin digkeit;
ein Fahrzeugsteuermittel zum Steuern des Fahrzeugs auf der Basis von Straßendaten einer vor der Fahrzeugposition liegenden Straße und der erfaßten Fahrgeschwindigkeit;
ein Empfangsmittel zum Empfang von Information über die Straßenform, wobei diese Information von außerhalb des Fahrzeugs bereitgestellt wird; und
ein Einstellmittel zum Einstellen einer Steuergröße oder/und einer Steuerzeit des Fahrzeugsteuermittels auf der Basis der empfangenen Information über die Straßenform.

Hierdurch wird bei der Steuerung des Fahrzeugs auf Basis der Straßendaten der vor der eigenen Fahrzeugposition liegenden Straße und der Fahrge schwindigkeit die Steuergröße oder/und die Steuerzeitgebung des Fahrzeug steuermittels auf der Basis der empfangenen Information der Straßenform eingestellt. Demzufolge werden mögliche Fehler der Straßendaten oder/und mögliche Fehler der Fahrzeugposition zur Durchführung einer geeigneten Fahrzeugsteuerung kompensiert, wodurch sich die Möglichkeit reduzieren läßt, daß der Fahrer ein unangenehmes Gefühl der unrichtigen Steuerung empfindet.

Nach einem vierten Aspekt der Erfindung wird eine Fahrzeugsteuervor richtung vorgeschlagen, umfassend:
ein Empfangsmittel zum Empfangen von Information über eine Straßenform, wobei diese Information von außerhalb des Fahrzeugs bereitgestellt wird;
ein Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel zum Erfassen einer Fahrgeschwin digkeit;
ein Fahrzeugsteuermittel zum Steuern des Fahrzeugs auf der Basis der empfangenen Information und der erfaßten Fahrgeschwindigkeit;
ein Fahrzustanderfassungsmittel zum Erfassen eines Fahrzustands des Fahrzeugs; und
ein Einstellmittel zum Einstellen einer Steuergröße oder/und einer Steuerzeit des Fahrzeugsteuermittels auf der Basis des erfaßten Fahrzustands des Fahrzeugs.

Hierdurch wird bei der Steuerung des Fahrzeugs auf der Basis der Fahr geschwindigkeit und der Information der Straßenform, die von außerhalb des Fahrzeugs bereitgestellt wird, die Steuergröße oder/und die Steuerzeit gebung des Fahrzeugsteuermittels auf der Basis des erfaßten Fahrzustands des Fahrzeugs eingestellt. Demzufolge werden mögliche Fehler der Straßendaten oder/und mögliche Fehler der Fahrzeugposition zur Durch führung einer geeigneten Fahrzeugsteuerung kompensiert, wodurch sich die Möglichkeit verringern läßt, daß der Fahrer ein unangenehmes Gefühl der unrichtigen Steuerung empfindet.

Nach einem fünften Aspekt der Erfindung wird eine Fahrzeugsteuervor richtung vorgeschlagen, umfassend:
ein Empfangsmittel zum Empfang von Information über eine Straßenform, wobei diese Information von außerhalb des Fahrzeugs bereitgestellt wird;
ein Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel zum Erfassen einer Fahrgeschwin digkeit;
ein Fahrzeugsteuermittel zum Steuern des Fahrzeugs auf der Basis der empfangenen Information und der erfaßten Fahrgeschwindigkeit;
ein Bildaufnahmemittel zur Aufnahme eines Bilds einer vor dem Fahrzeug liegenden Straße;
ein Straßenformerfassungsmittel zum Erfassen einer Straßenform auf der Basis des Bilds der Straße; und
ein Einstellmittel zum Einstellen einer Steuergröße oder/und einer Steuerzeit des Fahrzeugsteuermittels auf der Basis der erfaßten Straßenform.

Hierdurch wird bei der Steuerung des Fahrzeugs auf der Basis der Fahr geschwindigkeit und der Information der Straßenform, die von außerhalb des Fahrzeugs bereitgestellt wird, die Steuergröße oder/und die Steuerzeit des Fahrzeugsteuermittels auf der Basis der erfaßten Straßenform einge stellt. Demzufolge werden mögliche Fehler der Straßendaten oder mögliche Fehler der Fahrzeugposition zur Durchführung einer geeigneten Fahrzeug steuerung kompensiert, wodurch sich die Möglichkeit verringern läßt, daß der Fahrer ein unangenehmes Gefühl der unrichtigen Steuerung empfindet.

Da nach einem sechsten Aspekt der Erfindung der Fahrzustand des Fahrzeugs auf der Basis einer Quer-Verhalten-Größe des Fahrzeugs erfaßt wird, läßt sich der Fahrzustand genau erfassen.

Nach dem siebten Aspekt der Erfindung wird eine Querverhaltensgröße eines Fahrzeugs, die auf der Basis von Straßendaten einer vor der Fahrzeug position liegenden Straße oder empfangener Information berechnet wird, mit einer tatsächlichen erfaßten Querverhaltensgröße des Fahrzeugs verglichen, um hierdurch die zuvor genannte Steuergröße oder/und die Steuerzeit einzustellen. Hierdurch läßt sich eine Steuerung realisieren, die der tatsächlichen Querverhaltensgröße des Fahrzeugs angepaßt ist.

Da nach einem achten Aspekt der Erfindung der Fahrzustand des Fahrzeugs auf der Basis einer Richtungsänderungsgröße der Straße erfaßt wird, läßt sich der Fahrzustand genau erfassen.

Nach einem neunten Aspekt der Erfindung wird eine Richtungsänderungs größe einer Straße, die auf der Basis von Straßendaten auf einer vor der Fahrzeugposition liegenden Straße oder empfangener Information berechnet wird, mit einer tatsächlich erfaßten Richtungsänderungsgröße der Straße verglichen, um hierdurch die zuvor genannte Steuergröße oder/und die Steuerzeitgebung einzustellen. Demzufolge läßt sich eine Steuerung realisieren, die an die tatsächliche Richtungsänderungsgröße der Straße angepaßt ist.

Weil nach einem zehnten Aspekt der Erfindung die zuvor genannte Steuergröße oder/und die Steuerzeitgebung auf der Basis des Abstands der Fahrzeugsposition zu einer Steuerzielposition auf einer Straße eingestellt wird, läßt sich die Steuerzeitgebung leicht regulieren.

Weil nach einem elften Aspekt der Erfindung die Steuerung für das Fahrzeug eine Warnung eines Fahrers ist, kann der Fahrer zur Durchführung einer freiwilligen Verzögerung oder einer Lenkbetätigung gewarnt werden, so daß das Fahrzeug eine Kurve problemlos und sicher durchfahren kann.

Weil nach einem zwölften Aspekt der Erfindung die Fahrzeugsteuerung eine automatische Fahrzeugsteuerung ist, wird das Fahrzeug automatisch verzögert, um eine Kurve problemlos und sicher durchfahren zu können.

Weil nach einem dreizehnten Aspekt der Erfindung die Fahrzeugsteuerung eine automatische Steuerung ist, kann das Fahrzeug automatisch gelenkt werden, um eine Kurve problemlos und sicher durchfahren zu können.

Andere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die bevorzugten Ausführungen der Erfindung offenbart.

Fig. 1 zeigt im Blockdiagramm die Gesamtkonfiguration der Vorrichtung nach einer bevorzugten Ausführung;

Fig. 2 zeigt eine Erläuterung der Funktion des Kurvenintervall-Entschei dungsmittels und jener des Durchfahrzustand-Entscheidungsgrößen- Berechnungsmittels der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 zeigt eine Erläuterung eines zuvor gelesenen Intervalls und eines Prüfintervalls zur Verwendung durch die Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 4 zeigt eine erste Teilansicht eines Flußdiagramms des Steuerbetriebs der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 5 zeigt eine zweite Teilansicht des Flußdiagramms;

Fig. 6 zeigt eine dritte Teilansicht des Flußdiagramms;

Fig. 7 zeigt eine Erläuterung der Gliedlänge I_N und eines Schnittwinkels θ_N zur Verwendung beim Steuerbetrieb;

Fig. 8A und 8B zeigen Erläuterungen zu Schritt S5 des Flußdiagramms;

Fig. 9A, 9B und 9C zeigen Erläuterungen einer Definition einer Durchfahrzustand-Entscheidungsgröße θ_N/L_N;

Fig. 10A und 10B zeigen Erläuterungen zum Schritt S13 des Flußdia gramms;

Fig. 11A und 11B zeigen Kennfelder zur Abfrage von Korrekturkoeffi zienten K_C und K_S;

Fig. 12 zeigt ein Flußdiagramm ähnlich Fig. 6 einer zweiten bevorzugten Ausführung;

Fig. 13 zeigt ein Flußdiagramm ähnlich Fig. 6 einer dritten bevorzugten Ausführung;

Fig. 14 zeigt ein Blockdiagramm ähnlich Fig. 1 mit fünften und sechsten bevorzugten Ausführungen; und

Fig. 15A und 15B zeigen Erläuterungen zu Problemen der bekannten Fahrzeugsteuervorrichtungen.

Fig. 1 bis 11 zeigen eine erste bevorzugte Ausführung der Erfindung. Fig. 1 zeigt im Blockdiagramm die Gesamtkonfiguration einer Vorrichtung nach einer ersten bevorzugten Ausführung. Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält eine Fahrzeugsteuervorrichtung ein Karteninformationsausgabemittel M1, ein Fahrzeugposition-Erfassungsmittel M2, ein Kurvenintervall-Entschei dungsmittel M3, ein Durchfahrzustand-Entscheidungsgrößen-Berechnungs mittel M4, ein maximale Durchfahrgeschwindigkeit-Berechnungsmittel M5, ein Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel M6, ein vorhergesagte Durchfahr geschwindigkeitberechnungsmittel M7, ein Durchfahrmöglichkeits/unmög lichkeitsentscheidungsmittel M8, ein Fahrzeugsteuermittel M9, ein Fahrzustanderfassungsmittel M10, ein Einstellmittel M11, ein Bildaufnahme mittel M12, ein Straßenformerfassungsmittel M13 sowie ein Empfänger mittel M14.

Das Karteninformationsausgabemittel M1 und das Fahrzeugposition erfassungsmittel M2 sind in einem an sich bekannten Kraftfahrzeug- Navigationssystem enthalten. Das Karteninformationsausgabemittel M1 liest und gibt Straßendaten für einen vorbestimmten Bereich aus, der zuvor in einer IC-Karte, einem CD-ROM, einer überschreibbaren MO (magneto-op tischen Scheibe) oder dgl. gespeichert ist, und das Fahrzeugposition erfassungsmittel M2 überlagert über eine GPS-Antenne empfangene Fahrzeugpositionsdaten auf die Straßendaten und erfaßt eine Fahrzeug position P auf einer Karte. Die Straßendaten sind aus den Koordinaten einer Mehrzahl von Knoten N_N zusammengesetzt, die mit vorbestimmten Intervallen oder Abständen an den Straßen gesetzt sind.

Wie aus Fig. 2 zusammen mit Fig. 1 ersichtlich, bestimmt das Kurven intervallentscheidungsmittel M3, welches ein erstes Entscheidungsmittel bildet, ob ein vor der Fahrzeugposition P liegender Knoten N_N auf einer Kurve oder einer geraden Straße liegt, auf Basis der Straßendaten und der Fahrzeugposition P. Das Durchfahrzustand-Entscheidungsgrößen-Berech nungsmittel M4 enthält ein zweites Entscheidungsmittel M4₁, ein drittes Entscheidungsmittel M4₂, ein viertes Entscheidungsmittel M4₃, ein erstes Korrekturmittel M4₄ sowie ein zweites Korrekturmittel M4₅ (deren Inhalt wird später beschrieben), und berechnet eine Durchfahrzustand-Ent scheidungsgröße θ_N/L_N, die ein Index zur Bestimmung ist, ob das Fahrzeug die Kurve sicher durchfahren kann.

Das maximale Durchfahrgeschwindigkeit-Berechnungsmittel M5 berechnet eine maximale Durchfahrgeschwindigkeit V_maxN, die eine maximale Fahr geschwindigkeit ist, mit der das Fahrzeug den Knoten N_N sicher durchfahren kann, auf der Basis der Durchfahrzustands-Entscheidungsgröße θ_N/L_N und einer zuvor gesetzten Grenzquerbeschleunigung G_max (oder einer zuvor gesetzten Grenzgierrate YR_max).

Das Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel M6 erfaßt eine gegenwärtige Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs auf der Basis der Ausgabe von an jedem Rad vorgesehenen Radgeschwindigkeitssensoren. Das vorhergesagte Durchfahrgeschwindigkeit-Berechnungsmittel M7 berechnet eine vorherge sagte Durchfahrgeschwindigkeit V_N, mit der das Fahrzeug den Knoten N_N durchfahren kann, auf Basis der Fahrgeschwindigkeit V, der Fahrzeug position P und einer zuvor gesetzten Bezugsverzögerung β für das Fahrzeug. Das Durchfahrmöglichkeits/unmöglichkeitsentscheidungsmittel M8 vergleicht die vorhergesagte Durchfahrgeschwindigkeit V_N mit der maxima len Durchfahrgeschwindigkeit V_maxN, und bestimmt, falls V_N ≦ V_maxN, daß das Fahrzeug den Knoten N_N durchfahren kann. Wenn V_N < V_maxN, bestimmt das Durchfahrmöglichkeits/unmöglichkeitsentscheidungsmittel M8, daß das Fahrzeug den Knoten N_N nicht ohne weiteres durchfahren kann und betätigt das Fahrzeugsteuermittel M9. Das Fahrzeugsteuermittel M9 enthält ein Warnmittel M9a zum Warnen des Fahrers, um eine Verzögerungsbetätigung oder eine Lenkbetätigung durchzuführen, mit Hilfe eines Summers oder einer Lampe, ein automatisches Verzögerungsmittel M9b zum Verzögern der Fahrgeschwindigkeit durch Betätigung von Bremsen oder Senken der Motorleistung, sowie ein automatisches Lenkmittel M9c zum Erzeugen einer Lenkhilfskraft entlang einer Kurve durch Betätigung einer Servolenkvor richtung oder dgl.

Das Fahrzustanderfassungsmittel M10 enthält einen Querbeschleunigungs sensor M10a zum Erfassen einer Querbeschleunigung G des Fahrzeugs oder/und einen Gierratensensor M10b zum Erfassen einer Gierrate YR des Fahrzeugs. Der Querbeschleunigungssensor M10a wird in der ersten bevorzugten Ausführung der Erfindung verwendet, wohingegen der Gierratensensor M10b in einer zweiten bevorzugten Ausführung der Erfindung verwendet wird. Das Einstellmittel M11 vergleicht die von dem Durchfahrzustand-Entscheidungsgrößen-Berechnungsmittel M4 berechnete Durchfahrzutand-Entscheidungsgröße mit dem von dem Fahrzustand erfassungsmittel M10 erfaßten Fahrzustand des Fahrzeugs und modifiziert bzw. verstellt die Steuergröße und die Steuerzeit des Fahrzeugsteuermittels M9.

Das Bildaufnahmemittel M12 enthält eine Fernsehkamera oder dgl. und erkennt als Bilder weiße Linien auf einer Straße, Leitplanken, Verkehrs signale und dgl. Das Straßenformerfassungsmittel M13 erfaßt eine Richtungsänderungsgröße (wie etwa einen Krümmungsradius, einen Eingang oder einen Ausgang der Straße, etc.), die den Zustand einer tatsächlichen Kurve der Straße darstellt, auf der Basis der Ausgabe des Bildaufnahme mittels M12 und verstellt die Steuergröße und die Steuerzeitgebung des Fahrzeugsteuermittels M9 über das Einstellmittel M11. Das Bildaufnahme mittel M12 und das Straßenformerfassungsmittel M13 werden in einer dritten bevorzugten Ausführung der Erfindung verwendet.

Das Empfangsmittel M14 erfaßt eine Richtungsänderungsgröße, die den Zustand einer tatsächlichen Kurve der Straße darstellt, durch Empfang einer Funkwelle oder einer optischen Welle von einer Bake oder dgl., die in der Nähe der Straße angebracht ist, oder eines magnetischen Signals von einer Magnetsignal-Vorrichtung. Das Empfangsmittel M14 wird in einer vierten bevorzugten Ausführung der Erfindung verwendet.

Wie in Fig. 3 gezeigt, werden vor der Fahrzeugposition P entlang einer Straße ein vor-Lese-Intervall und ein Prüfintervall gesetzt. Das vor-Lese- Intervall wird zwischen die Fahrzeugposition P und einen Knoten N_N gesetzt, für den die Bestimmung erfolgen soll, ob das Fahrzeug den Knoten sicher durchfahren kann. Eine vorbestimmte Zeit t wird sichergestellt, bevor das Fahrzeug den Knoten N_N erreicht, nachdem er das vor-Lese-Intervall durchfahren hat. Innerhalb der vorbestimmten Zeit t wird bestimmt, ob das Fahrzeug den Knoten sicher durchfahren kann, und bei Bedarf wird das Fahrzeugsteuermittel M9 betätigt. Für jeden innerhalb des Prüfintervalls vorhandenen Knoten N_N wird individuell nacheinander bestimmt, ob das Fahrzeug den Knoten N_N durchfahren kann, wodurch sich eine überflüssige Entscheidung vermeiden läßt, ob das Fahrzeug einen zu weit entfernten Knoten N_N durchfahren kann.

Das vor-Lese-Intervall wird bestimmt durch einen Weg Vt - (βt²/2), der innerhalb der vorbestimmten Zeit t vom Fahrzeug zurückzulegen ist, auf der Basis der zuvor gesetzten Bezugsverzögerung β, von der angenommen wird, daß sie durch Bremsung erzeugt wird, unter der Annahme, daß der Fahrer freiwillig die Bremsung an der Fahrzeugposition P beginnt, um eine vor dem Fahrzeug liegende Kurve durchfahren zu können. Der Ausgangspunkt des Prüfintervalls wird auf das Schlußende des vor-Lese-Intervalls gesetzt, und das Schlußende des Prüfintervalls wird auf eine Halteposition des Fahrzeugs gesetzt, das mit der Bezugsverzögerung β verzögert, d. h. eine Position, die um einen Abstand V²/2β vor der Fahrzeugposition P liegt.

Eine Einstellmittel-Betriebsfreigabe-Position wird auf eine Position gesetzt, die um einen Abstand D kurz vor dem Knoten N_N liegt, für den die Bestimmung der Durchfahrmöglichkeit erfolgen soll. Bei jeglicher Position kurz vor der Einstellmittel-Betriebsfreigabe-Position wird der Betrieb des Einstellmittels M11 im Hinblick auf den Knoten N_N nicht zugelassen, für den die Bestimmung der Durchfahrmöglichkeit erfolgen soll. Nachdem das Fahrzeug die Einstellmittel-Betriebsfreigabe-Position erreicht hat, wird der Betrieb des Einstellmittels M11 nach Maßgabe eines tatsächlichen Fahrzustands des Fahrzeugs, der von dem Fahrzustanderfassungsmittel M10 erfaßt ist, oder des Zustands der tatsächlichen Krümmung der Straße, deren Bild von dem Bildaufnahmemittel M12 aufgenommen worden ist, gesteuert.

Der Betrieb der ersten Ausführung wird nun anhand des Flußdiagramms der Fig. 4 bis 6 beschrieben. Übrigens wird für diese Ausführung in dem Fahrzustand-Erfassungsmittel 10 gemäß Fig. 1 der Querbeschleunigungs sensor M10a verwendet, jedoch weder der Gierratensensor M10b, noch das Bildaufnahmemittel M12, noch das Straßenformerfassungsmittel M13, noch das Empfängermittel M14.

Zuerst werden in Schritt S1 Koordinaten einer Mehrzahl von Knoten N_N (N_N = N₁, N₂, N₃, . . .), die innerhalb des Prüfintervalls liegen, eingelesen, und in Schritt S2 werden eine Gliedlänge I_N und ein Schnittwinkel θ_N an den jeweiligen Knoten N_N eingelesen. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist die Gliedlänge I_N definiert als Abstand zwischen den benachbarten Knoten N_N und N_N+1, und der Schnittwinkel θ_N ist definiert als ein Winkel, der durch ein jeweiliges Glied N_N1-1, N_N und ein unmittelbar davor liegendes Glied N_N+1 gebildet ist. Die Gliedlänge I_N und der Schnittwinkel θ_N lassen sich geometrisch berechnen, weil die Positionen der Knoten N_N als Koordinaten vorliegen.

Dann bestimmt das Kurvenintervallentscheidungsmittel (erstes Entschei dungsmittel) M3, das in Fig. 2 gezeigt ist, ob der Knoten N_N auf einer Kurve oder einer geraden Straße liegt. Diese Entscheidung wird in folgender Weise getroffen. In Schritt S3 wird θ_N/I_N an jedem Knoten N_N berechnet, und dieses θ_N/I_N wird mit einem zuvor gesetzten ersten Entscheidungsbezugs wert ϕ_REF verglichen. Wenn θ_N/I_N ≧ ϕ_REF, wird bestimmt, daß der Knoten N_N auf einer Kurve liegt, und der Prozeß geht zu Schritt S5 weiter. θ_N/I_N entspricht einer Seitenwinkeländerungsgröße des Fahrzeugs relativ zum Fahrweg des Fahrzeugs. Wenn θ_N/I_N einen größeren Wert hat, zeigt dies an, daß die Straße gekrümmt ist, während ein kleinerer Wert von θ_N/I_N anzeigt, daß die Straße gerade ist.

Wenn in Schritt S3 bestimmt wird, daß θ_N/I_N < ϕ_REF ist, wird der Schnitt winkel θ_N mit einem zweiten Entscheidungsbezugswert θ_REF in Schritt S4 verglichen. Wenn θ_N ≧ θ_REF, d. h. wenn der Schnittwinkel θ_N selbst nicht kleiner als der zweite Entscheidungsbezugswert θ_REF ist, wird bestimmt, daß die Straße gekrümmt ist, und der Prozeß geht zu Schritt S5 weiter. Wenn andererseits in Schritt S3 bestimmt wird, daß θ_N/I_N < ϕ_REF und in Schritt S4 bestimmt wird, daß θ_N < θ_REF, dann wird in Schritt S15 bestimmt, daß die Straße gerade ist. Wenn übrigens die Straße gerade ist, wird eine später zu beschreibende Durchfahrzustands-Entscheidungsgröße θ_N/L_N auf null gesetzt.

Wenn in dem Kurvenintervallentscheidungsmittel (erstes Entscheidungs mittel) M3 bestimmt wird, daß der Knoten N_N auf der Kurve liegt, bestimmt das zweite Entscheidungsmittel M4₁, ob zwei aufeinanderfolgende Knoten N_N und N_N+1 auf derselben Kurve liegen. Die Entscheidung des zweiten Entscheidungsmittels M4₁ geschieht in folgender Weise. In Schritt S5 wird die Gliedlänge I_N zwischen den Knoten N_N und N_N+1 mit einem dritten Entscheidungsbezugswert I_maxN verglichen. Wenn I_N ≦ I_maxN, wird bestimmt, daß die Knoten N_N und N_N+1 auf derselben Kurve liegen, und der Prozeß geht zu Schritt S6 weiter. Wenn I_N < I_maxN, wird bestimmt, daß die Knoten N_N und N_N+1 nicht auf derselben Kurve liegen, und der Prozeß geht zu Schritt S10 weiter.

Die Bedeutung von Schritt S5 wird anhand der Fig. 8A und 8B erläutert. Fig. 8A zeigt ein allgemeines Beispiel einer üblichen Kurve und zeigt den Zustand, in dem drei Knoten N_N-1, N_N und N_N+1 mit gleichem Abstand voneinander auf dem gleichen Bogen liegen, der um null zentriert ist. Weil der Schnittwinkel θ_N am Knoten N_N gleich dem Mittelwinkel des Bogens ∠N_N ON_N+1 ist, ergibt sich die Gliedlänge I_N zwischen den Knoten N_N und N_N+1 wie folgt:

I_N = 2d/tan (θ_N/4) (1)

wobei d eine "Durchbiegung" zwischen den Knoten N_N und N_N+1 ist.

Die "Durchbiegung" d ist ein Wert, der als Bezugswert dient, um den Abstand zwischen benachbarten Knoten N_N (d. h. der Gliedlänge I_N) zu setzen, wenn Kartendaten der Straße zu erzeugen sind. Die Form der Straße wird durch eine minimale Anzahl von Knoten N_N derart dargestellt, daß die Positionen der jeweiligen Knoten N_N derart festgelegt werden, daß die "Durchbiegung" d gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert wird (z. B. 3,5 m bis 6 m). Demzufolge wird bei einer scharfen Kurve die Gliedlänge I_N zwischen den benachbarten Knoten N_N klein, und die Knoten N_N werden dicht angeordnet, wohingegen bei einer leichten Kurve die Gliedlänge I_N zwischen den benachbarten Knoten N_N groß wird und die Knoten N_N mit größerem Abstand angeordnet werden.

Somit wird der dritte Entscheidungsbezugswert I_maxN als maximale Gliedlänge wie folgt definiert:

I_maxN = 2d/tan (θ_N/4) (2).

Wenn in Schritt S5 I_N ≦ I_maxN erfüllt ist, wird bestimmt, daß die Knoten N_N und N_N+1 auf derselben Kurve liegen: Wenn hingegen I_N ≦ I_maxN nicht erfüllt ist, wird bestimmt, daß die Knoten N_N und N_N+1 auf verschiedenen Kurven liegen (siehe Fig. 8B).

Wenn in dem zweiten Entscheidungsmittel M4₁ bestimmt wird, daß die Knoten N_N und N_N+1 auf derselben Kurve liegen, werden die Durchfahr zustands-Entscheidungsgrößen θ₁/L₁ . . . θ_N/L_N von n Knoten N₁ . . . N_N, die auf derselben Kurve liegen, in Schritt S6 durch das dritte Entscheidungsmittel M4₂ in der folgenden Weise bestimmt. Betrachtet man die ersten (N-1) Knoten N₁ bis N_N-1, werden ihre Durchfahrzustands-Entscheidungsgrößen θ_K/L_K (K = 1 bis N-1) wie folgt bestimmt:

θ_K/L_K ← θ_K/I_K (3).

Dann wird die Durchfahrzustands-Entscheidungsgröße θ_N/L_N des letzten n-ten Knotens N_N bestimmt als:

θ_NL_N ← θ_N/ (einen kleineren Wert von I_N-1 oder I_maxN)

wobei I_maxN das in der obigen Gleichung (2) definierte I_maxN = 2d/tan (θ_N/4) ist.

Wenn etwa, wie in Fig. 9A gezeigt, zwei Knoten N₁ und N₂ nacheinander auf derselben Kurve liegen, wird die Durchfahrzustand-Entscheidungsgröße θ₁/L₁ am ersten Knoten N₁ als θ₁/I₁ bestimmt, und die Durchfahrzustand- Entscheidungsgröße θ₂/L₂ am zweiten (letzten) Knoten N₂ wird als θ₂/(einen kleineren Wert von I₁ oder I_max2) bestimmt. Wenn, wie in Fig. 9B gezeigt, drei Knoten N₁, N₂ und N₃ nacheinander auf derselben Kurve liegen, werden die Durchfahrzustand-Entscheidungsgrößen θ₁/L₁ und θ₂/L₂ an den ersten und zweiten Knoten N₁ und N₂ jeweils als θ₁/I₁ und θ2/I₂ bestimmt, und die Durchfahrzustand-Entscheidungsgröße θ₃/L₃ am dritten (letzten) Knoten N₃ wird als θ₃/(einen kleineren Wert von I₂ oder I_max3) bestimmt.

Übrigens kann der letzte Knoten N_N der mehreren Knoten N₁ . . ., die nacheinander auf derselben Kurve liegen, auch als Knoten N_N bestimmt werden, der anzeigt, daß sich die Antwort in Schritt S5 von JA zu NEIN geändert hat.

Dann wird in Schritt S7 die Richtung des Schnittwinkels θ_N am Knoten N_N mit der Richtung eines Schnittwinkels θ_N+1 am Knoten N_N+1 verglichen. Wenn beide Richtungen gleich sind, wird in Schritt S8 bestimmt, daß die zwei Knoten N_N und N_N+1 auf einer einfachen Kurve liegen (einer Kurve, deren Biegerichtung konstant ist). Wenn diese Richtungen einander entgegengesetzt sind, wird in Schritt S9 bestimmt, daß die zwei Knoten N_N und N_N+1 auf einer S-förmigen Kurve liegen (einer Kurve, deren Biegerich tung sich von rechts nach links oder von links nach rechts ändert).

Wenn andererseits in dem zweiten Entscheidungsmittel M4₁ (Schritt S5) bestimmt wird, daß die zwei Knoten N_N und N_N+1 nicht auf derselben Kurve liegen, wird die Durchfahrzustand-Entscheidungsgröße θ_N/L_N am Knoten N_N, der unabhängig auf derselben Kurve liegt, wie folgt in Schritt S10 durch das dritte Entscheidungsmittel M4₂ bestimmt (siehe Fig. 9C):

θ_N/L_N = θ_N/I_maxN (5).

Dann wird in Schritt S1 ein vierter Entscheidungsbezugswert I_maxNS unter Verwendung von L_N und L_N+1 der obigen Gleichung (5) wie folgt berechnet:

I_maxNS = L_N + L_N+1 (6).

Die Bedeutung des vierten Entscheidungsbezugswerts I_maxNS wird später beschrieben.

Dann wird in Schritt S12 die Richtung des Schnittwinkels θ_N am Knoten N mit der Richtung eines Schnittwinkels θ_N+1 am Knoten N_N+1 verglichen. Wenn beide Richtungen gleichen sind, wird in Schritt S14 bestimmt, daß die zwei Knoten N_N und N_N+1 auf zwei verschiedenen Kurven liegen (die in derselben Richtung gebogen sind).

Wenn andererseits in Schritt S12 bestimmt wird, daß die Richtungen der Schnittwinkel θ_N und θ_N+1 einander entgegengesetzt sind, wird in Schritt S13 die Gliedlänge I_N mit dem vierten Entscheidungsbezugswert I_maxNS verglichen. Wenn I_N ≦ I_maxNS ist, wird in Schritt S13 bestimmt, daß die zwei Knoten N_N und N_N+1 auf der S-förmigen Kurve liegen. Wenn hingegen I_N < I_maxNS ist, wird in Schritt S14 bestimmt, daß die zwei Knoten N_N und N_N+1 auf zwei verschiedenen Kurven liegen (die in entgegengesetzte Richtungen gebogen sind).

Die Bedeutung von Schritt S13 ist wie folgt. Wenn man annimmt, daß, wie in Fig. 10A gezeigt, der Knoten N_N auf der ersten Kurve einer S-förmigen Kurve liegt, die auf zwei aufeinanderfolgenden in entgegengesetzte Richtungen gekrümmten Bogen besteht, und der zweiten Knoten N_N+1 auf der zweiten Kurve der S-förmigen Kurie liegt, werden die Durchfahrzustand- Entscheidungsgröße θ_N/L_N, die das Fahrzeug zum Durchfahren des Knotens N_N benötigt, und eine Durchfahrzustands-Entscheidungsgröße θ_N+1/L_N+1, die das Fahrzeug zum Durchfahren des Knotens N_N+1 benötigt, θ_N/I_maxN bzw. θ_N+1/I_maxN+1, und zwar aus der obigen Gleichung (5). Wenn, wie in Fig. 10B gezeigt, die erste Kurve sich direkt an die zweite Kurve unter Bildung einer S-förmigen Kurve anschließt, ist die Gliedlänge I_N zwischen den Knoten N_N und N_N+1 nicht größer als I_maxN + I_maxN+1 = I_maxNS. Wenn andererseits die Gliedlänge I_N zwischen den Knoten N_N und N_N+1 den Wert I_maxN + I_maxN+1 = I_maxNS überschreitet, müssen die erste Kurve und die zweite Kurve aufein anderfolgende unterschiedliche Kurven sein, die durch eine gerade Linie voneinander getrennt sind.

In der oben beschriebenen Weise wird in einem der oben beschriebenen Schritte S8, S9, S13, S14 und S15 der Zustand des Knotens N_N auf der Kurve in einen von fünf Sorten klassifiziert, und im folgenden Schritt S16 wird die in Schritt S6 oder S10 berechnete Durchfahrzustand-Entschei dungsgröße θ_NL_N durch das erste Korrekturmittel M4₄ und das zweite Korrekturmittel M4₅ korrigiert.

Zuerst wird eine Korrektur beschrieben, die von dem ersten Korrekturmittel M4₄ durchgeführt wird, wenn mehrere Knoten N_N auf einer einfachen Kurve liegen (siehe Schritt S8). In diesem Fall wird in Schritt S6 die Durchfahr zustand-Entscheidungsgröße θ_N/L_N berechnet. Wenn jedoch der Wert der berechneten Durchfahrzustand-Entscheidungsgröße θ_N/L_N für mehrere Knoten der gleiche ist, da die Gesamtheit der Schnittwinkel θ_N auf dieser Kurve größer wird, wird es für das Fahrzeug schwieriger, die Kurve zu durchfahren. Der Grund hierfür ist aus der Tatsache ersichtlich, daß das Fahrzeug nur schwerer eine Kurve durchfahren kann, bei der das Fahrzeug seine Fahrrichtung um 90° ändern muß, als eine Kurve, bei der das Fahrzeug seine Fahrrichtung um 30° ändern muß, gleich wenn beide Kurven den gleichen Krümmungsradius haben. Demzufolge wird, wie in Fig. 1A gezeigt, die Summe Σθ_N der Schnittwinkel θ_N an den auf der Kurve liegenden mehreren Knoten N_N berechnet, und es wird ein Korrekturkoeffizient K_C aus einem Kennfeld unter Verwendung dieses Σθ_N als Parameter abgefragt. Dann wird der Korrekturkoeffizient K_C verwendet, um die Durchfahrzustand- Entscheidungsgröße θ_N/L_N durch folgenden Ausdruck zu korrigieren:

θ_N/L_N ← (θ_N/L_N) × (1 + K_C) (7).

Da der Korrekturkoeffizient K_C mit zunehmender Summe Σθ_N der Schnitt winkel θ_N von 0 auf 0,5 zunimmt, bekommt die korrigierte Durchfahr zustand-Entscheidungsgröße θ_N/L_N ein Maximum, das 1,5 mal so groß ist wie die ursprüngliche Durchfahrzustand-Entscheidungsgröße θ_N/L_N. Daher kann der Wert der Durchfahrzustand-Entscheidungsgröße θ_N/L_N einen Wert einnehmen, der dem Schwierigkeitsgrad entspricht, den das Fahrzeug bei der tatsächlichen Kurvendurchfahrt bewältigen muß.

Nun wird eine Korrektur beschrieben, die von dem zweiten Korrekturmittel M4₅ durchzuführen ist, wenn zwei Knoten N_N und N_N+1 auf einer S-förmigen Kurve liegen (siehe Schritte S9 und S13). In diesem Fall wird die Durchfahr zustand-Entscheidungsgröße θ_N/L_N in Schritt S6 oder S10 berechnet. Wenn jedoch der Wert der berechneten Durchfahrzustand-Entscheidungsgröße θ_N/L_N gleich ist, ist es für das Fahrzeug schwieriger, eine S-förmige Kurve zu durchfahren als eine Kurve, die in einer Richtung gebogen ist. Demzu folge wird, wie in Fig. 11B gezeigt, die Summe |θ_N| + |θ_N+1| der Absolutwerte der Schnittwinkel θ_N und θ_N+1 an den zwei Knoten N_N und N_N+1 als Parameter berechnet, und ein Korrekturkoeffizient K_S wird aus einem Kennfeld abgefragt. Dann wird der Korrekturkoeffizient K_S verwendet, um die Durchfahrzustand-Entscheidungsgröße θ_N/L_N durch folgenden Ausdruck zu korrigieren:

θ_N/L_N ← (θ_N/L_N) × (1 + K_S) (8).

Da der Korrekturkoeffizient K_S mit zunehmender Summe |θ_N| + |θ_N+1| der Absolutwerte der Schnittwinkel θ_N und θ_N+1 von 0 auf 1,0 ansteigt, bekommt die korrigierte Durchfahrzustand-Entscheidungsgröße θ_N/L_N ein Maximum, das 2,0 mal so groß ist wie die ursprüngliche Durchfahrzustand- Entscheidungsgröße θ_N/L_N. Daher kann der Wert der Durchfahrzustand- Entscheidungsgröße einen Wert einnehmen, der dem Schwierigkeitsgrad entspricht, den das Fahrzeug bei der tatsächlichen Durchfahrt der Kurve bewältigen muß.

Übrigens ergibt sich die Gierrate YR des Fahrzeugs am Knoten N_N aus θ_N/t, erhalten durch Teilung des Schnittwinkels θ_N, der die Änderungsgröße der Fahrrichtung des Fahrzeugs ist, durch eine Zeit t, die für das Auftreten des Schnittwinkels θ_N erforderlich ist. Weil sich die Zeit t aus I_N/V ergibt, erhalten durch Teilung der Gliedlänge I_N durch die Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs, welches die Gliedlänge I_N durchfährt, wird schließlich die Gierrate YR als Produkt der Durchfahrzustand-Entscheidungsgröße θ_N/L_N und der Fahrgeschwindigkeit V berechnet.

YR = θ_N/t = θ_N/(I_N/V) = (θ_N/I_N) × V (9).

Andererseits ergibt sich die Querbeschleunigung G des Fahrzeugs aus dem Produkt der Gierrate YR und der Fahrgeschwindigkeit V.

G = YR × V (10).

Somit wird in Schritt S17 die folgende Gleichung aus den obigen Gleichun gen (9) und (10) errechnet:

V = {G/(θ_N/L_N)}^1/2 (11).

Die obige Gleichung (11) zeigt, daß, wenn eine gesetzte Grenzquerbe schleunigung G_max bestimmt wird, die für die Durchfahrt des Fahrzeugs durch die Kurve zulässig ist, sich die maximale Durchfahrgeschwindigkeit V_maxN, mit der das Fahrzeug die Kurve durchfahren kann, auf der Basis der gesetzten Grenzquerbeschleunigung G_max und der Durchfahrzustand- Entscheidungsgröße θ_N/L_N erhalten läßt. Die maximale Durchfahrgeschwin digkeit V_maxN ist eine maximale Fahrzeuggeschwindigkeit, mit der das Fahrzeug die Kurve derart durchfahren kann, daß die Querbeschleunigung des Fahrzeugs die gesetzte Grenzquerbeschleunigung G_max nicht über schreitet.

Dann wird in Schritt S18 die vorhergesagte Durchfahrgeschwindigkeit V_N, mit der das Fahrzeug den Knoten N_N unter der Annahme durchfährt, daß es von der Fahrzeugposition P ausgehend mit der Bezugsverzögerung β zu verzögern beginnt, berechnet aus:

V_N = (V² - 2βS_N)^1/2 (12)

wobei S_N der Abstand oder Weg der Fahrzeugposition P zum Knoten N_N ist.

Dann wird in Schritt S19 die vorhergesagte Durchfahrgeschwindigkeit V_N mit der maximalen Durchfahrgeschwindigkeit V_maxN verglichen. Wenn V_N ≦ V_maxN, wird bestimmt, daß das Fahrzeug den Knoten N_N sicher durchfahren kann. Wenn hingegen V_N < V_maxN, wird bestimmt, daß das Fahrzeug den Knoten N_N nicht ohne weiteres durchfahren kann. Wenn das Fahrzeug den Knoten N_N nicht ohne weiteres durchfahren kann, gemäß Bestimmung von Schritt S20, wird das Warnmittel M9a, das automatische Verzögerungs mittel M9b oder/und das automatische Lenkmittel M9c des Fahrzeugsteuer mittels M9 betätigt. Somit erfolgt eine freiwillige Bremsung durch den Fahrer, eine automatische Verzögerung oder/und eine automatische Lenkung derart, daß das Fahrzeug die Kurve sicher und problemlos durchfahren kann.

Dann wird in Schritt S21 die tatsächliche Querbeschleunigung G des Fahrzeugs von dem Querbeschleunigungssensor M10a des Fahrzustand erfassungsmittels M10 erfaßt, und in Schritt S22 wird eine Bezugsquerbe schleunigung G₀ auf der Basis der gesetzten Grenzquerbeschleunigung G_max zur Verwendung bei der Berechnung der maximalen Durchfahrgeschwindig keit V_maxN berechnet. Bevor das Fahrzeug eine Einstellmittel-Betriebs freigabeposition in dem vor-Lese-Intervall erreicht (siehe Fig. 3), arbeitet das Fahrzeugsteuermittel M9 auf der Basis des Ergebnisses, das durch Vergleich der vorhergesagten Durchfahrgeschwindigkeit V_N mit der maximalen Durchfahrgeschwindigkeit V_maxN in Schritt S19 erhalten ist, wodurch der Betrieb des Einstellmittels M11 gehemmt wird. Wenn in Schritt S23 das Fahrzeug die Einstellmittel-Betriebsfreigabesposition erreicht (siehe Fig. 3), wird der Betrieb des Einstellmittels M11 auf der Basis der tatsächlichen Querbeschleunigung G und der Bezugsquerbeschleunigung G₀ gehemmt.

Insbesondere wird in Schritt S24 ein Integralwert ∫ G der tatsächlichen Querbeschleunigung G mit einem Integralwert ∫ G₀ der Bezugsquerbe schleunigung G₀ verglichen. Wenn ∫ G < ∫ G₀, kehrt der Prozeß zu Schritt S19 zurück, ohne das Einstellmittel M1 zu betätigen. Wenn in Schritt S24 bestimmt wird, daß ∫ G ≧ ∫ G₀, geht der Prozeß zu Schritt S25 weiter, in dem die tatsächliche Querbeschleunigung G mit der Bezugsquerbeschleuni gung G₀ verglichen wird, und falls G ≧ G₀, geht der Prozeß zu Schritt S26 weiter. In Schritt S26 wird ein Differentialwert dG/dt der tatsächlichen Querbeschleunigung G mit einem Differentialwert dG₀/dt der Bezugsquerbe schleunigung G₀verglichen. Wenn dG/dt ≧ dG₀/dt, wird bestimmt, daß das Fahrzeug die Kurve nur mit Schwierigkeiten durchfahren kann, und in Schritt S27 wird der Betrieb des Fahrzeugsteuermittels M9 zwangsweise fort geführt. Die zwangsweise Betätigung des Fahrzeugsteuermittels M9 wird fortgeführt, bis in Schritt S26 dG/dt < dG₀/dt erreicht ist. Wenn vom Beginn an in Schritt S26 dG/dt < dG₀/dt ist, wird bestimmt, daß das Fahrzeug die Kurve mit lediglich normaler Betätigung des Fahrzeugsteuer mittels M9 durchfahren kann, und der Prozeß kehrt zu Schritt S19 zurück.

Wenn in Schritt S26 G < G₀ und in Schritt S28 dG/dt ≦ dG₀/dt, wird bestimmt, daß der Normalbetrieb des Fahrzeugsteuermittels M9 eine übermäßige Steuerung ergibt, und in Schritt S29 wird der Betrieb des Fahrzeugsteuermittels M9 gehemmt oder beendet. Die Hemmung oder Beendigung des Betriebs des Fahrzeugsteuermittels M9 wird fortgeführt, bis dG/dt < dG₀/dt in Schritt S28 erreicht ist. Wenn in Schritt S28 vom Beginn an dG/dt < dG₀/dt ist, wird bestimmt, daß trotz normaler Betätigung des Fahrzeugsteuermittels M9 keine Wahrscheinlichkeit besteht, daß eine übermäßige Steuerung erfolgt, und der Prozeß kehrt zu Schritt S19 zurück.

Wenn, wie oben beschrieben, in den Schritten S3 und S4 bestimmt wird, daß der Knoten N_N auf einer Kurve liegt, wird die Durchfahrzustand- Entscheidungsgröße θ_N/L_N am auf der Kurve liegenden Knoten N_N gesondert berechnet. Demzufolge wird die Rechenlast reduziert, indem die Berechnung der Durchfahrzustand-Entscheidungsgröße θ_N/L_N vermieden wird, die für das auf einer geraden Straße fahrende Fahrzeug nicht erforderlich ist, wodurch sich die Größe der elektronischen Steuereinheit reduzieren läßt. Darüber hinaus wird die Durchfahrzustand-Entscheidungsgröße θ_N/L_N, die ein Parameter ist, der in geeigneter Weise den Schwierigkeitsgrad darstellt, mit der das Fahrzeug die Durchfahrt des Knotens bewältigen muß, zur Bestimmung verwendet, ob das Fahrzeug die Kurve durchfahren kann. Auch wenn nur einer oder zwei Knoten N_N auf einer Kurve liegen, wird es jedoch möglich, genau zu bestimmen, ob das Fahrzeug die Kurve durchfahren kann.

Ferner wird der tatsächliche Fahrzustand (die tatsächliche Querbeschleuni gung G) des Fahrzeugs, die durch das Fahrzustanderfassungsmittel M10 erfaßt wird, mit der Bezugsquerbeschleunigung G₀ verglichen, die wahr scheinlich in der Kurve auftritt, und zwar auf Basis der Kurvenform, die von dem Durchfahrzustandentscheidungs-Größenberechnungsmittel M4 erfaßt ist. Die Steuergröße oder die Steuerzeitgebung des Fahrzeugsteuermittels M9 wird auf der Basis des Ergebnisses eines solchen Vergleichs geändert. Demzufolge wird verhindert, daß der Fahrer aufgrund übermäßiger oder ungenügender Steuerung durch das Fahrzeugsteuermittel M9 ein unange nehmes Gefühl empfindet.

Die zweite Ausführung der Erfindung wird nun anhand Fig. 12 beschrie ben.

Obwohl in der ersten Ausführung der Querbeschleunigungssensor M10a als das Fahrzustanderfassungsmittel M10 verwendet wird, verwendet die zweite Ausführung anstelle des Querbeschleunigungssensors M10a den Gierratensensor M10b. In Schritten S21' bis S26' und S28' des Flußdia gramms von Fig. 12 ersetzen die tatsächliche Gierrate YR und eine Bezugsgierrate YR₀ die tatsächliche Querbeschleunigung G und die Bezugsquerbeschleunigung G₀, die in den Schritten S21 bis S26 und S28 von Fig. 6 verwendet werden, wobei jedoch die anderen Schritte in den beiden Flußdiagrammen gleich sind. Die Bezugsgierrate YR₀ ist eine Gierrate, die auf der Basis der gesetzten Grenzgierrate YR_max berechnet ist, die zur Berechnung der maximalen Durchfahrgeschwindigkeit V_maxN in dem maximale-Durchfahrgeschwindigkeit-Berechnungsmittel M5 verwendet wird.

Somit lassen sich auch in der zweiten Ausführung die gleichen Vorteile und Wirkungen wie in der ersten Ausführung erzielen.

Die dritte Ausführung der Erfindung wird nun anhand von Fig. 13 beschrieben.

In der dritten Ausführung werden das Bildaufnahmemittel M12 und das Straßenformerfassungsmittel M13 anstelle des Fahrzustanderfassungs mittels M10 der ersten und zweiten Ausführung verwendet. Das Straßen formerfassungsmittel M13 erfaßt eine tatsächliche Kurvenform einer Straße auf der Basis eines Bilds weißer Linien auf der Straße, das von dem Bildaufnahmemittel M12, die eine Fernsehkamera enthält, aufgenommen wird, und vergleicht die tatsächliche Kurvenform mit der von dem Durch fahrzustand-Entscheidungsgrößen-Berechnungsmittel M4 erfaßten Kurvenform, und das Einstellmittel M11 steuert den Betrieb des Fahrzeug steuermittels M9.

Der obige Vorgang wird insbesondere anhand Fig. 13 beschrieben, die den Fig. 6 und 12 jeweils ähnlich ist. In Schritt S21 wird ein tatsächlicher Krümmungsradius R der Kurve von dem Straßenformerfassungsmittel M13 erfaßt, und in Schritt S22'' wird ein Bezugskrümmungsradius R₀ der Kurve auf der Basis der Kurvenform berechnet, die von dem Durchfahrzustand- Entscheidungsgrößen-Berechnungsmittel M4 erfaßt ist. Wenn in Schritt S23'' bestimmt wird, daß das Fahrzeug die Einstellmittel-Betriebsfreigabe- Position erreicht hat (siehe Fig. 3), wird der tatsächliche Krümmungsradius R mit dem Bezugskrümmungsradius R₀ in Schritt S25'' verglichen, und wenn R ≦ R₀, geht der Prozeß zu Schritt S26 weiter. Wenn in Schritt S26'' bestimmt wird, daß der tatsächliche Krümmungsradius R abgenommen hat, wird bestimmt, daß das Fahrzeug die Kurve nicht leicht durchfahren kann, und in Schritt S27 wird der Betrieb des Fahrzeugsteuermittels M9 zwangs weise fortgeführt. Dieser erzwungene Betrieb des Fahrzeugsteuermittels M9 wird fortgeführt, bis in Schritt S26'' bestimmt ist, daß der tatsächliche Krümmungsradius R anfängt, zuzunehmen. Wenn von Beginn an der tatsächliche Krümmungsradius R angefangen hat, zuzunehmen, wird bestimmt, daß das Fahrzeug die Kurve mit lediglich Normalbetrieb des Fahrzeugsteuermittels M9 durchfahren kann, und der Prozeß kehrt zu Schritt S19 zurück.

Wenn in Schritt S25'' R < R₀ und in Schritt S28 der tatsächliche Krümmungsradius R zugenommen hat, wird bestimmt, daß der Normalbe trieb des Fahrzeugsteuermittels M9 eine übermäßige Steuerung ergibt, und in Schritt S29 wird der Betrieb des Fahrzeugsteuermittels M9 gehemmt oder beendet. Die Hemmung oder Beendigung des Betriebs des Fahrzeugsteuer mittels M9 wird fortgeführt, bis der tatsächliche Krümmungsradius R in Schritt S28'' abzunehmen beginnt. Wenn der tatsächliche Krümmungsradius R in Schritt S28'' von Anfang an abzunehmen begonnen hat, wird bestimmt, daß trotz normalen Betriebs des Fahrzeugsteuermittels M9 keine Wahr scheinlichkeit besteht, daß eine übermäßige Steuerung erfolgt, und der Prozeß kehrt zu Schritt S19 zurück.

Somit lassen sich auch mit der dritten Ausführung die gleichen Vorteile und Wirkungen erreichen wie mit der ersten und der zweiten Ausführung.

Nun wird die vierte Ausführung der Erfindung beschrieben.

Obwohl in der dritten Ausführung das Bildaufnahmemittel M12 und das Straßenformerfassungsmittel M13 verwendet werden, um den Zustand einer tatsächlichen Kurve einer Straße zu erfassen (wie etwa Krümmungsradius, Eingang oder Ausgang der Straße), ist die vierte Ausführung dazu geeignet, den Zustand dieser tatsächlichen Kurve von dem Empfängermittel M14, wie etwa einer Bake, zu empfangen, die in der Nähe der Straße angebracht ist (siehe Fig. 1). Die andere Konstruktion, der Betrieb und die Wirkungen gleichen jenen der dritten Ausführung.

Nun werden die fünfte und die sechste Ausführung der Erfindung be schrieben.

Wie in Fig. 14 gezeigt, ist die fünfte und die sechste Ausführung jeweils mit dem Empfangsmittel M14 anstelle des Karteninformationsausgabemittels M1 und des Fahrzeugpositionserfassungsmittels M2 der ersten bis vierten Ausführungen versehen (siehe Fig. 4). Das Empfangsmittel M14 erfaßt die Straßenform und eine Fahrzeugposition aus einer Funkwelle oder einer Bake, die in der Nähe der Straße angebracht ist, und das maximale Durchfahr geschwindigkeitberechnungsmittel M5' berechnet die maximale Durchfahr geschwindigkeit V_maxN auf der Basis des Ergebnisses dieser Erfassung, und das vorhergesagte Durchfahrgeschwindigkeitberechnungsmittel M7' berechnet die vorhergesagte Durchfahrgeschwindigkeit V_N. Demzufolge läßt sich bestimmen, ob das Fahrzeug die Kurve durchfahren kann, durch Vergleich der vorhergesagten Durchfahrgeschwindigkeit V_N mit der maximalen Durchfahrgeschwindigkeit V_maxN in dem Durchfahrmöglichkeit/un möglichkeitsentscheidungsmittel M8'.

Hierbei wird der Betrieb des Fahrzeugsteuermittels M9 durch das Einstell mittel M11 eingestellt bzw. beeinflußt, wobei jedoch in der fünften Ausführung dieser Einstellung auf der Basis eines Signals von dem Fahrzustanderfassungsmittel M10 in einer ähnlichen Weise erfolgt wie in den ersten und zweiten Ausführungen.

In der sechsten Ausführung erfolgt die Einstellung bzw. Beeinflussung auf der Basis von Signalen von dem Bildaufnahmemittel M12 und dem Straßenformerfassungsmittel M13 ähnlich wie bei der dritten Ausführung.

Obwohl beispielsweise in den oben beschriebenen bevorzugten Aus führungen jeweils die maximale Durchfahrgeschwindigkeit V_maxN auf der Basis der gesetzten Grenzquerbeschleunigung G_max berechnet wird, läßt sich die maximale Durchfahrgeschwindigkeit V_maxN auch auf der Basis der gesetzten Grenzgierrate YR_max berechnen, anstelle der gesetzten Grenzquer beschleunigung G_max. Insbesondere kann die maximale Durchfahrgeschwin digkeit V_maxN auch aus der obigen Gleichung (9) wie folgt berechnet werden:

V_maxN = YR_max/(θ_N/L_N) (13).

Eine Fahrzeugsteuervorrichtung ermöglicht eine problemlose und sichere Durchfahrt einer vor der Fahrzeug liegenden Kurve, unabhängig von Fehlern in von der Vorrichtung verwendeten Straßendaten sowie Fehlern der erfaßten Fahrzeugposition. Die Vorrichtung berechnet eine vorhergesagte Durchfahrgeschwindigkeit für eine Kurve auf der Basis einer Fahrgeschwin digkeit und einer Fahrzeugposition und vergleicht diese mit einer maximalen Durchfahrgeschwindigkeit für die Kurve, die auf der Basis von Karten information und der Fahrzeugposition berechnet ist, um hierdurch zu bestimmen, ob das Fahrzeug die Kurve problemlos und sicher durchfahren kann. Wenn die Vorrichtung bestimmt, daß das Fahrzeug die Kurve nicht problemlos und sicher durchfahren kann, erfolgt durch einen Steuermecha nismus der Vorrichtung eine Warnung, eine automatische Verzögerung oder/und und eine automatische Lenkbeeinflussung. Hierbei vergleicht die Vorrichtung eine tatsächliche Querbeschleunigung oder eine tatsächliche Gierrate, die von einem Querbeschleunigungssensor oder einem Gierraten sensor erfaßt ist, mit einer Bezugsquerbeschleunigung oder einer Bezugs gierrate, die aufgrund der von einem Durchfahrzustand-Entscheidungs größen-Berechnungsmittel M4 aus der Straßenform geschätzt wird, und ein Einstellmittel M11 stellt eine Steuergröße oder/und eine Steuerzeit ein, um die Warnung, die automatische Verzögerung oder/und die automatische Lenkbeeinflussung durchzuführen, um hierdurch Fehler der Straßendaten sowie Fehler der Fahrzeugposition zu kompensieren.

Claims

1. Fahrzeugsteuervorrichtung, umfassend:
ein Karteninformationsausgabemittel (M1) zur Ausgabe von Straßen daten enthaltender Karteninformation;
ein Fahrzeugpositionserfassungsmittel (M2) zur Erfassung einer Fahrzeugposition (P) auf einer Karte;
ein Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel (M6) zur Erfassung einer Fahrgeschwindigkeit (V);
ein Fahrzeugsteuermittel (M9) zur Steuerung des Fahrzeugs auf der Basis der Straßendaten einer vor der Fahrzeugposition (P) liegenden Straße und der erfaßten Fahrgeschwindigkeit (V);
ein Fahrzustanderfassungsmittel (M10) zum Erfassen eines Fahr zustands des Fahrzeugs; und
ein Einstellmittel (M11) zum Einstellen einer Steuergröße oder/und einer Steuerzeit des Fahrzeugsteuermittels (M9) auf Basis des erfaßten Fahrzustands des Fahrzeugs.

2. Fahrzeugsteuervorrichtung, umfassend:
ein Karteninformationsausgabemittel (M1) zum Erfassen von Straßendaten enthaltender Karteninformation;
ein Fahrzeugpostionserfassungsmittel (M2) zum Erfassen einer Fahrzeugposition (P) auf einer Karte;
ein Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel (M6) zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit (V);
ein Fahrzeugsteuermittel (M9) zum Steuern des Fahrzeugs auf der Basis der Straßendaten einer vor der Fahrzeugposition (P) liegenden Straße und der erfaßten Fahrgeschwindigkeit (V);
ein Bildaufnahmemittel (M 12) zur Aufnahme eines Bilds der vor dem Fahrzeug liegenden Straße;
ein Straßenformerfassungsmittel (M13) zum Erfassen einer Straßen form auf Basis des Bilds von der Straße; und
ein Einstellmittel (M11) zum Einstellen einer Steuergröße oder/und einer Steuerzeit des Fahrzeugsteuermittels (M9) auf Basis der erfaßten Straßenform.

3. Fahrzeugsteuervorrichtung, umfassend:
ein Karteninformationsausgabemittel (M1) zur Ausgabe von Straßen daten enthaltender Karteninformation;
ein Fahrzeugpositionserfassungsmittel (M2) zum Erfassen einer Fahrzeugposition (P) auf einer Karte;
ein Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel (M6) zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit (V);
ein Fahrzeugsteuermittel (M9) zum Steuern des Fahrzeugs auf der Basis von Straßendaten einer vor der Fahrzeugposition (P) liegenden Straße und der erfaßten Fahrgeschwindigkeit (V);
ein Empfangsmittel (M14) zum Empfang von Information über die Straßenform, wobei diese Information von außerhalb des Fahrzeugs bereitgestellt wird; und
ein Einstellmittel (M11') zum Einstellen einer Steuergröße oder/und einer Steuerzeit des Fahrzeugsteuermittels (M9') auf der Basis der empfangenen Information über die Straßenform.

4. Fahrzeugsteuervorrichtung, umfassend:
ein Empfangsmittel (M14) zum Empfangen von Information über eine Straßenform, wobei diese Information von außerhalb des Fahrzeugs bereitgestellt wird;
ein Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel (M6) zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit (V);
ein Fahrzeugsteuermittel (M9') zum Steuern des Fahrzeugs auf der Basis der empfangenen Information und der erfaßten Fahrgeschwin digkeit (V);
ein Fahrzustanderfassungsmittel (M10) zum Erfassen eines Fahr zustands des Fahrzeugs; und
ein Einstellmittel (M11') zum Einstellen einer Steuergröße oder/und einer Steuerzeit des Fahrzeugsteuermittels auf der Basis des erfaßten Fahrzustands des Fahrzeugs.

5. Fahrzeugsteuervorrichtung, umfassend:
ein Empfangsmittel (M14) zum Empfang von Information über eine Straßenform, wobei diese Information von außerhalb des Fahrzeugs bereitgestellt wird;
ein Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel (M6) zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit (V);
ein Fahrzeugsteuermittel (M9') zum Steuern des Fahrzeugs auf der Basis der empfangenen Information und der erfaßten Fahrgeschwin digkeit (V);
ein Bildaufnahmemittel (M12) zur Aufnahme eines Bilds einer vor dem Fahrzeug liegenden Straße;
ein Straßenformerfassungsmittel (M13) zum Erfassen einer Straßen form auf der Basis des Bilds der Straße; und
ein Einstellmittel (M11') zum Einstellen einer Steuergröße oder/und einer Steuerzeit des Fahrzeugsteuermittels (M9') auf der Basis der erfaßten Straßenform.

6. Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzustand des Fahr zeugs auf Basis einer Querverhaltensgröße (G; YR) des Fahrzeugs erfaßt wird.

7. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Einstellmittel (M11') eine Bezugsquerverhaltens größe (G₀; YR₀) des Fahrzeugs, die auf der Basis der Straßendaten über die vor der Fahrzeugposition (P) liegenden Straße berechnet ist, mit einer erfaßten Querverhaltensgröße (G; YR) des Fahrzeugs vergleicht, um hier die Steuergröße oder/und die Steuerzeit ein zustellen.

8. Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzustand des Fahrzeugs auf der Basis einer Richtungsänderungsgröße (θ_N) der Straße erfaßt wird.

9. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß das Einstellmittel (M11) eine Bezugsrichtungsände rungsgröße der Straße, die auf der Basis der Straßendaten über eine vor der Fahrzeugposition (P) liegenden Straße berechnet ist, mit einer erfaßten Richtungsänderungsgröße des Fahrzeugs vergleicht, um hier die Steuergröße oder/und die Steuerzeit einzustellen.

10. Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellmittel (M11) die Steuergröße oder/und die Steuerzeit zusätzlich auf Basis eines Abstands von der Fahrzeugposition (P) zu einer Steuerzielposition auf der Straße einstellt.

11. Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel (M9) das Fahrzeug durch Ausgabe einer Warnung an den Fahrer des Fahrzeugs steuert.

12. Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Steuermittel (M9) das Fahrzeug durch Auslösen einer automatischen Fahrzeugsteuerung steuert.

13. Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Steuermittel (M9) das Fahrzeug durch eine automatische Lenksteuerung steuert.

14. Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Einstellmittel (M11) eine Bezugsrichtungsände rungsgröße der Straße, die auf der Basis der empfangenen Informa tion berechnet ist, mit einer erfaßten Richtungsänderungsgröße des Fahrzeugs vergleicht, um hierdurch die Steuergröße oder/und die Steuerzeit einzustellen.