DE10141805A1 - Determination of optimum routes or speeds for land, sea or air based craft or vehicles using a GPS positioning system so that safety and economy are optimized by taking into account the route to be followed and other craft - Google Patents

Determination of optimum routes or speeds for land, sea or air based craft or vehicles using a GPS positioning system so that safety and economy are optimized by taking into account the route to be followed and other craft

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DE10141805A1
DE10141805A1 DE2001141805 DE10141805A DE10141805A1 DE 10141805 A1 DE10141805 A1 DE 10141805A1 DE 2001141805 DE2001141805 DE 2001141805 DE 10141805 A DE10141805 A DE 10141805A DE 10141805 A1 DE10141805 A1 DE 10141805A1
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Abstract

Vehicle control device for motor vehicles has means for determination of actual route data, e.g. a GPS system, so that for the route to be followed: An energy saving velocity is determined. A safe velocity is determined that takes into account other vehicle positions and speeds. A safe velocity for the route itself is taken into account. The three velocities are compared to the actual vehicle velocity and the driver warned or vehicle control influenced accordingly. For water or aircraft for a given velocity the following routes are determined: An energy saving route, i.e. the shortest. A safe route taking into account speed and position of other craft in the vicinity and a safe route that takes into the account the craft capabilities and obstacles on the course. The three routes are compared with the actual route being followed and used to make appropriate corrections to an autopilot system or to warn a pilot appropriately.

Description

Nach dem bisherigen Stand der Technik werden Positions- oder Navigationssysteme (z. B. GPS = Global Positioning System) verwendet, um dem Fahrzeuglenker seine Position mitzuteilen und ihn zu seinem gewünschten Fahrziel zu lenken. After the prior art position or navigation systems (eg. As GPS = Global Positioning System) used to tell his position the vehicle driver and guide him to his desired destination.

Weiterhin sind Navigationssysteme bekannt (DE 42 05 979 A1 und DE 42 01 142 A1) die eine sichere Geschwindigkeit für Landfahrzeuge bestimmen bezüglich dem Durchfahren einer kurvigen Strecke. Further, navigation systems are known (DE 42 05 979 A1 and DE 42 01 142 A1) which determine a safe speed for land vehicles with respect to the passing through a curved road.

Mit dem bekannten Stand der Technik ist die Fahrweise der allermeisten Fahrzeugfahrer nicht energiesparend. With the known prior art, the driving style of most vehicle driver is not energy efficient. Die Beschleunigungen der Fahrzeuge sind meistens zu groß und ungleichmäßig, da die Fahrweise der Strecke und dem Verkehrsfluss nicht optimal angepasst ist. The acceleration of the vehicles are often too large and uneven, since the driving style of the track and the traffic flow is not properly adjusted. Das Fahrzeug wird bspw. vor Kurven, oder an Geschwindigkeitsbegrenzungen zu stark abgebremst, statt das Fahrzeug gleichmäßig und moderat zu verlangsamen. The vehicle is for example. Before curves or braked sharply at speed bumps to slow down evenly and moderate rather than the vehicle. Oder das Fahrzeug wird unnötig stark beschleunigt auch wenn dies keine Zeitersparnis bringt, da es kurz darauf sowieso (z. B. an einer roten Ampel) halten muss. Or the vehicle is unnecessarily accelerated even if this does not bring time savings, since it must hold (eg. As at a red light) shortly thereafter anyway.

Ein Grund dafür ist die Unkenntnis über den Verkehrsfluss. One reason for this is the lack of knowledge about the traffic flow. Der Verkehrsfluss wird durch Verkehrsstaus und Ampelrotphasen behindert. The traffic flow is hampered by traffic congestion and Ampelrotphasen. Dabei kommt es zu verlangsamter Fahrt oder Stops. This leads to slower driving or stops. Wäre dem Fahrzeuglenker der Verkehrsfluss bereits weit vorher bekannt, so könnte er seine Fahrzeuggeschwindigkeiten und -beschleunigungen mit der nötigen Voraussicht darauf anpassen. If the vehicle driver the traffic flow already well known in advance, so he could adjust his vehicle speeds and accelerations with the necessary foresight to it. Sind bspw. dem Fahrzeuglenker die Schaltphasen der Ampeln nicht bekannt wird er, um die Kreuzung noch während einer "Grünphase" zu überqueren, sein Fahrzeug noch beschleunigen. Are eg. The vehicle driver the switching phases of traffic lights not he is known to still cross the intersection during a "green phase", to accelerate his vehicle. Schaltet aber die Ampel, wieder seines Erwartens, noch vor dem erreichen der Kreuzung auf rot, dann war diese Beschleunigung unnötig und er muss dann stark abbremsen. but turns off the lights, again his expectation, even before the crossing reach to red, then this acceleration was unnecessary and he has to brake sharply.

Nähert er sich hingegen mit hoher Geschwindigkeit einer Kreuzung mit rotem Ampelsignal müsste er in diesem Fall abbremsen, um vor der Ampel zum Stehen zu kommen, für den Fall das die Ampel auf rot bleiben sollte. He, however, approaching at high speed of an intersection with a red traffic light, he would have to slow down in this case to come before the traffic to a halt in the event that should remain the traffic light to red. Würde die Ampel jedoch kurz vor passieren der Kreuzung auf grün schalten, hätte er unnötig abgebremst. If the traffic lights but just before passing the junction switch to green, he would have slowed down unnecessarily.

Weitere Gründe für eine nicht energiesparende Fahrweise sind ein zu spätes Erkennen von Verkehrsschildern, Unachtsamkeit, menschlicher Mangel an Reaktionsfähigkeit, geringes Fahrkönnen, oder überhaupt ein Unwissen über eine energiesparende Fahrweise. Other reasons for a non-energy-saving driving style are not recognizing traffic signs, carelessness, lack of human responsiveness, low skill level, or even a lack of knowledge about energy-saving driving style.

Der weiterer Grund dafür ist die Unkenntnis über den Verlauf der Route. The other reason is the lack of knowledge about the course of the route. Der Fahrzeuglenker muss langsamer fahren als es die Route zulassen würde. The vehicle driver must slow down as it would allow the route. Da er nicht weiß, welcher Straßenverlauf, oder welche Verkehrshindernisse, ihn erwarten, muss die Fahrzeuggeschwindigkeit die nötigen Sicherheitsreserven haben. Since he does not know which road or what traffic obstacles await him, the vehicle speed must have the necessary safety reserves.

Bspw. For example. Ein Fahrzeuglenker bremst vor einer uneinsehbaren Kurve stark ab, da er aus Sicherheitsgründen davon ausgehen muss, dass die Kurve in ihrem weiteren Verlauf sehr eng wird dh "zu macht". A vehicle driver brakes in front of a secluded curve strongly on because it must go out for safety reasons that the curve in its further course is very narrow meaning "to make." Ist die Kurve in Wirklichkeit aber sehr langgezogen, hätte er diese schneller durchfahren können. If the curve is in reality very elongated, he could have passed through this quickly. In diesem Fall hat er unnötig Fahrenergie vernichtet. In this case, he has needlessly destroyed driving energy.

Besonders in Hinblick auf die immer teureren Treibstoffpreise ist eine Fahrzeugsteuereinrichtung von Vorteil, dass die Fahrenergie möglichst gut nutzt und unnötiges Bremsen verhindert. Especially in terms of getting more expensive fuel prices is a vehicle controller of advantage that the driving energy use as well as possible and avoids unnecessary braking.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Beschleunigungen und damit die Geschwindigkeiten eines Fahrzeugs so vorzugeben, dass das Fahrzeug möglichst energiesparend fährt. The object of the invention is based on the accelerations and thus to predetermine the speed of a vehicle, that the vehicle is an energy-saving as possible. Mit dem Ziel der Energieersparnis und unter Berücksichtigung der Sicherheit, soll die Geschwindigkeit des Fahrzeugs optimal an den Streckenverlauf und die Umweltfaktoren angepasst werden. With the aim of saving energy and taking into account the safety, the speed of the vehicle is to be optimally adapted to the route and the environmental factors.

Diese Umweltfaktoren sind hierbei bspw. Ampelschaltphasen, Verkehrsstauungen, Geschwindigkeitsbegrenzungen, Neigung der Straße, Gefälle der Straße und Bedingungen die die Haftreibungen beeinflussen wie: Wind, Regen, Glatteis, Straßenverschmutzung und die Fahrzeugparameter: Verbrauch-, Drehzahl- und Leistungscharakteristik des Fahrzeugs, Straßenlage, Reifen, Schwerpunkt, Traktion, Neigung zum Über- oder zum Untersteuern, Lenkbarkeit etc. Die dadurch erreichbare Energieersparnis liegt bei 20% des Gesamtverbrauchs und macht damit die Erfindung zu einer Anschaffung die sich sehr schnell amortisiert hat und die unsere Umwelt und Rohstoffressourcen schont. These environmental factors are, for example, traffic signal phases, traffic jams, speed limits, slope of the road gradient of the road and conditions that affect the static friction as:. Wind, rain, ice, road pollution and vehicle parameters: excise, speed and power characteristics of the vehicle, road, mature, focus, traction, tendency to over- or understeer, manageability, etc. the resulting achievable energy savings amount to 20% of total consumption and thus makes the invention to an acquisition which has very quickly pay for itself and protects our environment and natural resources.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass für viele kleine Streckenabschnitte der Route im voraus Geschwindigkeiten ermittelt werden. The object is achieved according to the invention in that many small sections of the route in advance speeds are determined. Die Teile die vorzugsweise zur Erfindung der Fahrzeugsteuereinrichtung gehören sind ein Systemrechner 30 , eine Anzeige bzw. Signaleinrichtung 33 , eine Fahrzeugssteuereinrichtung 34 , Sensoren 28 zur Ermittlung von externen Parametern 27 , eine Eingabevorrichtung für interne Parameter 26 , einer Schnittstelle, dh Sender und Empfänger, für den Datenaustausch der Fahrzeugsteuereinrichtungen mit anderen Verkehrsteilnehmern 28 bzw. zentralen Verkehrsleitstellen 31 , ein Navigationssystem 29 mit einem Speicher für Routendaten. The parts which preferably belong to the invention, the vehicle control device, a system computer 30, a display or signaling device 33, a vehicle controller 34, sensors 28 for detecting external parameters 27, an input device for internal parameter 26, an interface, that is, the transmitter and receiver, for data exchange between the vehicle control means with other road users 28 and central control centers 31, a navigation system 29 with a memory for route data.

Zur Ermittlung der Geschwindigkeiten der Streckenabschnitte wird als erstes die sichere Geschwindigkeit bestimmt. To determine the speeds of the sections the safe speed is determined first.

Dies wird im folgenden Ausführungsbeispiel beschrieben. This will be described in the following embodiment.

1. Beispiel 1. example ( Fig. 1 und Fig. 2) Ein Landfahrzeug 25 (Fig. 1 and Fig. 2) a land vehicle 25

Der Fahrzeuglenker gibt die gewünschte Fahrziel 23 in das Navigationssystem (z. B. GPS-System) ein und wählt dann eine vorgeschlagene Route 24 aus. The vehicle operator enters the desired destination 23 in the navigation system (z. B. GPS system), and then selects a suggested route 24 from. Das Navigations-, oder Positionssystem überträgt in kurzen Zeitintervallen die Fahrroute und die Position des Fahrzeugs 25 an den Systemrechner. The navigation or positioning system transmits in short time intervals, the travel route and the position of the vehicle 25 to the system computer. Also ist die Fahrtrichtung 21 , Position 20 und die Route 24 der Fahrzeugsteuereinrichtung bekannt. So the direction of travel 21, position 20 and Route 24, the vehicle controller is known. Nun analysiert die Fahrzeugsteuereinrichtung die Route 24 . Now, the vehicle controller analyzes the Route 24th Dazu wird die Route in kleine Streckenabschnitte 1-20 eingeteilt. For this, the route is divided into small sections 1-20. Für jeden Streckenabschnitt 1-20 wird vom Systemrechner 30 eine Geschwindigkeit berechnet, mit der das Fahrzeug in der Fahrtrichtung 21 und der Route 24 folgend, mit genügender Sicherheit auf der Straße bleibt. For each section 1-20 a speed of system computer 30 calculates, with the vehicle in the direction of travel 21 and Route 24 follows, with sufficient certainty remains on the road. Angefangen wird mit dem Streckenabschnitt 1 vor dem Fahrziel. Starting is with the track section 1 before the destination. Danach wird gegen die Fahrrichtung 21 , Streckenabschnitt für Streckenabschnitt Richtung dem Streckenabschnitt 20 gerechnet, in dem sich das Fahrzeug befindet. Thereafter, the track section 20 is calculated against the direction of travel 21, track section for stretch direction in which the vehicle is located. Der Grund dafür sind Bremsbeschleunigungen die in der Geschwindigkeitsrechnung zu berücksichtigen sind, wenn z. This is due to braking accelerations to be considered in speed into account when such. B. im Streckenabschnitt 3 die errechnete Geschwindigkeit langsamer ist, als die im nächsten angrenzenden Streckenabschnitt 4 . For example, the calculated speed is slower at the section 3, when the next adjacent track section. 4 Ist dies der Fall, muss dann die Geschwindigkeit im Streckenabschnitt 4 durch bremsen verringert werden, damit das Fahrzeug im darauffolgenden Streckenabschnitt 3 die langsamere Geschwindigkeit erreicht hat. If this is the case, then the speed at the section 4 must be slow reduced so that the vehicle has reached the slower speed in the following road section. 3

Wird der Fahrzeugsteuereinrichtung kein Ziel vorgeschrieben, so wählt es sich als Ziel, die vom Fahrzeug eingeschlagene Route, bis zu dem nächsten Punkt der Route an dem mehrere Möglichkeiten zum weiterfahren möglich sind. If the vehicle controller required no goal, so it chooses as a target, the chosen route from the vehicle, to the next point on the route of the several ways to proceed are possible. Dies wäre z. This would be. B. eine Straßenkreuzung, oder wenn die Fahrbahn mehrspurig wird. B. a road crossing, or when the road is mehrspurig.

Die Fahrgeschwindigkeiten werden errechnet mit Hilfe der Streckenparametern: z. The speeds are calculated using the system parameters: z. B. Kurvenradius, Haftreibungszahl des Straßenbelags, Neigung der Straße, Gefälle der Straße und Bedingungen die die Haftreibungen beeinflussen wie: Wind, Regen, Glatteis, Straßenverschmutzung und der Fahrzeugparameter: z. B. curve radius, coefficient of static friction of the road surface, slope of the road gradient of the road and conditions that affect the static frictions such as: wind, rain, ice, road pollution and vehicle parameters: z. B. Straßenlage, Haftreibungszahl der Fahrzeugreifen, Beschleunigungen zum Verringern oder Vergrößern der Geschwindigkeit auf die Geschwindigkeit des nächsten Streckenabschnitt, Reifen, Schwerpunkt, Traktion, Neigung zum Über- oder zum Untersteuern, Lenkbarkeit, Motorverzögerung, Bremsverzögerung etc. B. road, coefficient of static friction of the vehicle tires, accelerations for reducing or increasing the speed to the speed of the next track section, tires, focus, traction, tendency to over- or understeer, controllability, engine deceleration, deceleration etc.

Die Parameter der Routen sind auf dem Datenträger des Navigationssystems gespeichert. The parameters of the routes are stored on the disk of the navigation system.

Individuelle Parameter wie z. Individual parameters such. B. Fahrzeugparameter werden in die Fahrzeugsteuereinrichtung eingegeben, oder die Fahrzeugsteuereinrichtung erkennt diese über Datenaustausch mit dem Fahrzeug, bzw. "Plug And Play" Funktionen, selbstständig. As vehicle parameters are input into the vehicle controller or the vehicle controller recognizes this through communication with the vehicle, and "plug and play" functions independently. Weitere, sich ständig ändernde, oder neue Parameter (Anspruch 5) z. Further, constantly changing, or new parameters (claim 5) z. B. Geschwindigkeitsbegrenzungen, Wetterlage, Verschmutzung der Straße durch Baustellenarbeiten, Positionsdaten anderer Verkehrsteilnehmer und Streckenänderungen, werden extern zugeführt und aktualisiert. As speed limits, weather, pollution of the road by site works, position data of other traffic participants and route changes are externally supplied and updated. Externe Parameter können sein: Sensoren am Fahrzeug 38 (z. B. Temperaturfühler), oder dynamische Parameter (bekannt aus DE 196 50 844 A1) aus einer zentralen Verkehrsleitstelle 31 deren Informationen über Satellit an die Fahrzeugsteuereinrichtung weitergegeben werden. External parameters may be: sensors on the vehicle 38 (. Eg temperature sensor) or dynamic parameters (known from DE 196 50 844 A1) whose information is passed via satellite to the vehicle controller from a central traffic control 31st Oder die Parameter werden vom Fahrzeuglenker 32 selbst eingegeben. Or the parameters are input by the driver 32 itself. Beispiel: Es liegen der Fahrzeugsteuereinrichtung keine Parameter über die Wetterverhältnisse vor, doch der Fahrzeuglenker weiß es ist schon seit mehreren Tagen trocken und warm. Example: There are no parameters of the vehicle controller on the weather front, but the vehicle driver know it's warm and dry for several days. Er kann also davon ausgehen, dass es kein Glatteis auf den Straßen gibt und wählt den entsprechenden Parameter aus. It can therefore be assumed that there is no ice on the roads and selects the appropriate parameters. Möglicherweise kennt er auch den Straßenzustand beispielsweise seines täglichen Arbeitsweges und kann so die Parameter dieser Strecke genauer definieren. Maybe he knows the road conditions, for example, his daily work route and can thus define the parameters of this track more accurately. Da er diese Strecke sehr oft fährt lohnt sich dies. As he drives this route very often worth it.

Die noch fehlenden Parameter werden durch solche Parameter ersetzt, mit denen die Rechnung auf der sicheren Seite liegt. The missing parameters are replaced by those parameters with which the bill is on the safe side.

Rechenbeispiel sample calculation

( Fig. 3) zur vereinfachten Darstellung sind nur die Parameter: Zentripetalkraft Fz, Geschwindigkeit V des Fahrzeuges, Kurvenradius r, die Erdanziehungskraft Fg, Fahrzeugmasse m, Erdbeschleunigung g, Reibungskraft Fr, Haftreibungszahl des Straßenbelags µs, Haftreibungszahl der Fahrzeugreifen µr, Sicherheit S und die Neigung der Straße α, berücksichtig. (Fig. 3) for ease of illustration, only the parameters: ĩr centripetal force Fz, speed V of the vehicle, turning radius r, the force of gravity Fg, vehicle mass m, acceleration due to gravity g, frictional force Fr, static friction coefficient of the road surface microseconds, coefficient of static friction of the vehicle tires, safety S and the inclination of the road α, be taken into account. Abb. 1 zeigt die Ansicht des Fahrzeuges von hinten auf der geneigten Straße. Fig. 1 shows the view of the vehicle from behind on the slope road. Abb. 2 zeigt die Draufsicht des Fahrzeugs auf der Straße. Fig. 2 shows the top view of the vehicle on the road.

Man erhält als Ergebnis die sichere Geschwindigkeit V sicherheit des Fahrzeugs: The result is safe speed V safety of the vehicle:

Als zweites werden vom Systemrechner die energiesparenden Geschwindigkeiten für die Streckenabschnitte ausgerechnet. the energy-saving rates for the sections to be calculated by the system computer second. V energie genannt. Called V energy. Diese ergeben sich aus der vorgegebenen Beschleunigung a mit denen die Geschwindigkeitsdifferenzen ΔV zwischen den einzelnen Streckenabschnitten 1-20 mit ihrer Streckenlänge s errechnet werden können. These result from the predetermined acceleration a with which the speed difference .DELTA.V with its track length s can be computed between the individual line sections 1-20. Als Beschleunigungen versteht man dabei sowohl die Beschleunigung zur Erhöhung der Geschwindigkeit, als auch die Beschleunigung zur Verminderung der Geschwindigkeit. When acceleration is taken to mean both the acceleration for increasing the speed and acceleration to reduce the speed.

ΔV = √ .DELTA.V = √ 2 × a × s 2 × a × s

Dabei ist a eine gewählte Beschleunigung. Where a is a selected acceleration. Der Wert der Beschleunigung hängt dabei vom Grad der gewünschten Energieeinsparung ab. The value of the acceleration depends on the degree of desired energy savings. Außerdem wirken bei Steigungen und Gefälle zusätzlich die Beschleunigung der Hangabtriebskraft F h ( Fig. 6) auf das Fahrzeug. In addition, the acceleration of the slope descending force Fh acting an incline addition (Fig. 6) to the vehicle. Diese müssen dann bei einer Strecke mit Gefälle zu der Beschleunigung a hinzu addiert werden und bei einer Strecke mit Steigung von der Beschleunigung a subtrahiert werden. These must then be added and subtracted at a stretch with slope of the acceleration a at a distance with a slope to the acceleration a should. Im folgenden Rechenbeispiel wird aber zur vereinfachten Darstellung eine ebene Fahrstrecke angenommen: The following sample calculation but a flat route is assumed for ease of illustration:

Mit den Geschwindigkeitsdifferenzen ΔV und den sicheren Geschwindigkeiten V sicherheit können die energiesparenden Geschwindigkeiten für alle Streckenabschnitte 1-20 bestimmt werden. The speed differences .DELTA.V and safe speeds V security energy-saving speeds for all sections 1-20 can be determined. Ausgangspunkt für die weitere Berechnung ist der Streckenabschnitt an dem die geringste ermittelte V sicherheit besteht, bevor die V sicherheit wieder ansteigt. The starting point for the further calculation is the stretch where the slightest determined V safety is before the V safety rises again. Solch einen Streckenabschnitt soll Geschwindigkeitswendepunkt genannt werden. Such a track will be called speed turning point. Zum ermitteln eines Geschwindigkeitswendepunkts wird von dem Streckenabschnitt ausgegangen, indem sich das Fahrzeug befindet. To determine a speed point of inflection is assumed that the track section by the vehicle is. In der Darstellung wäre dies Streckenabschnitt 20 . In the representation, this would stretch the 20th Der Geschwindigkeitswendepunkt wäre dann der Streckenabschnitt 8, wo durch die Parameter, insbesondere durch den geringen Kurvenradius, die geringste sichere Geschwindigkeit von angenommen 50 Km/h ermittelt wurde. The speed turning point would be the route section 8, where it was determined by the parameters, in particular by the small radius of curvature, the lowest safe speed of, say, 50 Km / h. Bei folgenden ermittelten Werten: In the following calculated values:
SA = Streckenabschnitt SA = stretch
sG = sichere Geschwindigkeit [km/h] sG = safe speed [km / h]

Danach wird, von diesem Streckenabschnitt aus, für jeden weiteren Streckenabschnitt die energiesparende Geschwindigkeit V energie ermittelt, indem zur ermittelten Geschwindigkeit des vorherigen Streckenabschnitts ΔV addiert wird. Thereafter, from this road section, the energy-saving speed V determined for each additional stretch energy by adding the estimated speed of the previous track section .DELTA.V. Dabei wird mit dem Geschwindigkeitswendepunkt 8 begonnen in Richtung dem Streckenabschnitt 20 indem sich das Fahrzeug 25 befindet. Thereby starting the speed reversal point 8 in the direction of the track section 20 by the vehicle is 25th

Für die Ermittlung der energiesparenden Geschwindigkeit V 9energie ist somit die sichere Geschwindigkeit des vorherigen Streckenabschnitts V 8 maßgeblich und für die Ermittlung der energiesparenden Geschwindigkeit V 10energie die ermittelte Geschwindigkeit des vorherigen Streckenabschnitts V 9 maßgeblich usw. For the determination of the energy-saving speed V 9energie thus the safe speed of the previous track section V 8 and significant for the determination of energy saving speed V, the estimated speed of the previous track section V 9 10energie significantly etc.

Die energiesparenden Geschwindigkeiten V energie werden dabei immer mit der sicheren Geschwindigkeit V sicherheit des jeweiligen Streckenabschnitts verglichen. The energy-saving speeds V energy are always compared with the safe speed V safety of the respective track section. Als Geschwindigkeit des Streckenabschnitts wird dann die kleinere Geschwindigkeit gewählt (Anspruch 3). As the speed of the section of the smaller speed is then selected (claim 3). Dies ist dann die ermittelte Geschwindigkeit des Streckenabschnitts, genannt V i . This is the determined speed of the route section, called V i. Mit dieser wird dann auch, zum Ermitteln der energiesparenden Geschwindigkeit des nächsten Streckenabschnitts, weitergerechnet. This is then also to determine the energy-saving rate of the next section of line for further calculations.

Beispielrechnung example calculation

Kurz bevor das Fahrzeug den ersten Geschwindigkeitswendepunkt 8 erreicht hat werden mit der gleichen Vorgehensweise, die Geschwindigkeiten V für die folgenden Streckenabschnitte 7-2 ermittelt. Just before the vehicle reaches the first speed turning point 8 are with the same procedure, the speeds V for the following sections 7-2 determined.

Ausgangspunkt für die weitere Berechnung ist wiederum der nächste Geschwindigkeitswendepunkt, in diesem Fall Streckenabschnitt 2. usw. Die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit wird mit der ermittelten Geschwindigkeiten V i des Streckenabschnitts verglichen, indem das Fahrzeug fährt. The starting point for the further calculation is again the next speed turning point, in which case the second track section, etc. The actual vehicle speed is compared with the detected velocities V i of the section by the vehicle. Dies wird dadurch erreicht, dass die Position des Fahrzeugs auf der Fahrstrecke durch das GPS-System bekannt ist und somit einem bestimmten Streckenabschnitt zuordenbar ist. This is achieved in that the position of the vehicle is known in the route by the GPS system and is thus assigned to a certain track section. Bei einer Überschreitung der ermittelten Geschwindigkeit V i eines bestimmten Streckenabschnitts durch die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit wird der Fahrer entweder gewarnt, oder es wird in die Fahrzeugsteuerung eingegriffen, um die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit auf die ermittelte Geschwindigkeit V i und die vorgegebene Beschleunigung a zu begrenzen. When exceeding the calculated speed V i of a certain track section by the actual vehicle speed, the driver will either alert, or it is engaged in the vehicle control to limit the actual vehicle speed to the detected speed V i and the predetermined acceleration a.

Eine vorteilhafte Ausführung ist, wenn der Fahrzeuglenker 32 selbständig gas geben kann. An advantageous embodiment is when the vehicle operator 32 may be gas independently. Das Gasgeben wird aber durch das Eingreifen der Fahrzeugsteuereinrichtung in die Fahrzeugsteuerung 34 begrenzt, sobald die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit die ermittelte Geschwindigkeit V i überschreitet. The throttle is limited by the engagement of the vehicle control device in the vehicle controller 34 as soon as the actual vehicle speed exceeds the determined speed V i. Weiterhin wird das Gas geben begrenzt, wenn sich die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb der ermittelten Geschwindigkeit befindet und das Gasgeben eine Fahrzeugbeschleunigung hervorruft, die über der vorgegebenen Beschleunigung a liegt. Furthermore, the gas will be limited when the actual vehicle speed is below the determined speed is and the throttle produces a vehicle acceleration, which is above the predetermined acceleration a. Für den Fahrzeuglenker bedeutet dies, dass auch wenn er immer Vollgas gibt das Fahrzeug nie die ermittelte Geschwindigkeit, oder die vorgegebenen Beschleunigung a überschreitet. To the driver, this means that even if he always gives full throttle, the vehicle never determined rate, or the default acceleration a exceeds. Das Fahrzeug wird sich mit der ermittelten Geschwindigkeit V i fortbewegen falls die Motorleistung und die Steigung der Fahrstrecke dem Fahrzeug die vorgegebene Beschleunigung a ermöglichen. The vehicle will move with the calculated speed V i if the engine power and the slope of the driving route allowing the vehicle the predetermined acceleration a.

Folgendes Beispiel beschreibt eine Ausführung in der die Fahrzeugsteuereinrichtung eine Abweichung der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit von der ermittelten Geschwindigkeit V i auf einer Anzeige 33 darstellt. The following example describes an embodiment in which the vehicle control device is a deviation of the actual vehicle speed from the determined speed V i on a display 33rd

Ist die ermittelte Geschwindigkeit V eines Motorrads größer, als die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit wird ein grünes Licht in das Helmvisier projiziert und sagt aus, es könnte noch schneller gefahren werden. If the detected speed V of a motorcycle greater than the actual vehicle speed, a green light is projected in the helmet visor and indicates it could be driven faster. In Fig. 2 ist das besagte Licht als Anzeige/Signal 33 dargestellt. In FIG. 2, the said light is shown as a display / signal 33. Ist die ermittelte Geschwindigkeit V kleiner, als die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit wird ein rotes Licht in das Helmvisier projiziert (Anspruch 9) und sagt aus, die Geschwindigkeit muss reduziert werden. If the detected speed V is smaller than the actual vehicle speed is a red light in the helmet visor projected (claim 9) and indicates the speed must be reduced. Dabei variieren die Farbtöne, je nach Grad der Abweichung. In this case, the color tones vary, depending on the degree of the deviation. D. h. D. h. ist noch genügend Geschwindigkeitsspielraum vorhanden ist es ein sattes Grün. is still sufficient speed margin present, it is a deep green.

Fährt man jedoch nahe der ermittelten Geschwindigkeit V i leuchtet ein blasseres Grün auf. However, you drive close to the estimated speed V i illuminates a paler green.

Eine weitere Alternative die für den Fahrzeuglenker 32 rein informativer Natur ist, ist die Ausgabe der ermittelten Geschwindigkeit V i , oder die Differenz der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit zu V i , auf einer Anzeige 33 . A further alternative, the purely informative nature to the driver 32 is the output of the calculated speed V i, or the difference between the actual vehicle speed V i, on a display of the 33rd

Eine weitere Lösung ist, dass falls sich die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen V i und V sicherheit befindet, die Abweichung zu V i nur angezeigt wird. Another solution is that if the actual vehicle speed is between V i and V security is, the deviation to V i is displayed. Vorraussetzung ist dabei dass V i ungleich V sicherheit ist. Prerequisite is that V i equal to V safety is. Überschreitet das Fahrzeug jedoch V sicherheit so greift die Fahrzeugsteuereinrichtung selbstständig direkt in die Fahrzeugsteuerung 34 ein. However exceeds the vehicle V security so the vehicle controller will independently directly into the vehicle control 34th Die Fahrzeugsteuerung 34 betätigt dann die Bremsen 35 und bremst dadurch das Fahrzeug auf V sicherheit herab. The vehicle controller 34 then actuates the brakes 35 and thus slows down the vehicle to V safety. Bei geringen Geschwindigkeitsdifferenzen reicht es den Motor 36 zu drosseln, indem die Drosselklappe geschlossen wird. At low speed differences, it is sufficient to throttle the engine 36 by the throttle valve is closed.

Sofern die Fahrzeugsteuerung nicht nur dazu dienen soll die ermittelten Geschwindigkeit nicht zu überschreiten, sondern diese möglichst genau einzuhalten, dann kann die Fahrzeugsteuerung auch bei einer Unterschreitung der ermittelten Geschwindigkeit V i warnen, oder in die Fahrzeugsteuerung eingreifen. Unless the vehicle control should not only serve the speed determined not to exceed, but comply with them as closely as possible, the vehicle control can alert even when falling below the determined velocity V i, or interfere with the vehicle control.

Ein selbständiges Eingreifen in die Fahrzeugsteuerung wird von der Erfindung vorzugsweise bei der geringsten Abweichung der tatsächlich Fahrzeuggeschwindigkeit von V i vorgenommen. An independent intervention in the vehicle control is carried out by the invention preferably at the slightest deviation of the actual vehicle speed of V i. Soll hingegen bei einer Abweichung nur gewarnt oder ein Signal ausgegeben werden, dann ist eine manuelle Eingabe einer tolerierten Abweichung der Geschwindigkeiten sinnvoller. Should, however, only warned when a deviation or a signal is output, then a manual input of a tolerated deviation in speed is more meaningful. Ansonsten würde die Warnung ständig erscheinen, da diese durch die geringsten Abweichung ausgelöst würde. Otherwise, the warning would appear constantly, as these would be triggered by the slightest deviation.

Die sicheren Geschwindigkeiten werden in den bekannten Anmeldungen durch eine Berechnung ermittelt, die auch die Straßenverhältnisse und den Sicherheitsabstand zu anderen Verkehrsteilnehmern berücksichtigt. The safe speeds are determined in the known applications through a calculation that takes into account the road conditions and the safety distance to other road users. Der Abstand zu anderen Verkehrsteilnehmern wird dabei mittels Abstandssensoren ermittelt. The distance to other road users is thereby determined by means of distance sensors. Unwirksam ist diese Abstandsmessung aber wenn sich ein anderer Verkehrsteilnehmer in einem für den Abstandssensor unzugänglichen Bereich befindet z. Ineffective this distance measurement, however, if another road user z is in the reach of the distance sensor area. B. wenn in einer Rechtskurve rechts der rechten Fahrbahnseite eine senkrechte Bergwand den Messbereich des Sensors begrenzt. B. if a vertical mountain wall limits the measuring range of the sensor in a right curve the right of the right-hand side of the road.

Außerdem bei Gegenverkehr im Falle eines Überholmanövers, da sich der Gegenverkehr aus großer Entfernung, aber mit sehr schneller Geschwindigkeit annähert und somit ein rechtzeitiges Erkennen durch den Abstandssensor unmöglich ist. In addition, with oncoming traffic in case of an overtaking maneuver, as the oncoming traffic from a distance, but closer with very fast speed and thus a timely detection by the distance sensor is impossible. Somit entsteht ein Sicherheitsrisiko, denn der Fahrzeuglenker muss innerhalb Bruchteilen von Sekunden ua die Geschwindigkeit und den Abstand des entgegenkommenden Fahrzeugs richtig einschätzen können und die Entscheidung treffen "Soll ich überholen oder nicht?". This creates a security risk, because the vehicle driver must be able to properly assess and make the decision within fractions of a second, inter alia, the speed and distance of oncoming vehicle "Shall I overtake or not?". Von dieser Entscheidung hängt sein Leben ab. This decision of his life depends on it. Solche Entscheidungen können von der Erfindung besser, präziser und schneller entschieden werden. Such decisions may be decidedly better, more accurate and faster by the invention.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Geschwindigkeit und eventuell der Kurs des Fahrzeugs so zu bestimmen, dass eine Kollision mit anderen Verkehrsteilnehmer verhindert wird und zwar unabhängig von der Position und der Fahrtrichtung der anderen Verkehrsteilnehmer. The invention is based on the object speed and possibly to determine the heading of the vehicle so that a collision is avoided with other road users, regardless of the position and the direction of travel of the other road users. Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, indem die Verkehrsteilnehmer die sich in einem gemeinsamen Gebiet aufhalten (z. B. in einem Radius von ca. 10 Km) ihre Daten wie Position (aus GPS-System) und deren Geschwindigkeit (aus Geschwindigkeitssensor) in kurzen Intervallen, vorzugsweise über Satellit und jede halbe Sekunde, miteinander austauschen (Anspruch 7). The object is achieved according to the invention characterized by road users who are staying in a common area (for. Example, in a radius of approximately 10 Km) their data such as position (from GPS system) and its velocity (of speed sensor) at short intervals, preferably via satellite and every half-second, each exchange (claim 7). Die Erfindung kann mit Hilfe der Positionsdaten, der Geschwindigkeit und Fahrtrichtung der anderen Verkehrsteilnehmer diese den verschiedenen Routen, die in diesem gemeinsamen Gebiet möglich sind, zuordnen. The invention may with the aid of the position data, the speed and direction of other road users assign them to the different routes that are possible in this common field. (Anmerkung: alternativ reicht auch der Austausch der Positionsdaten in kurzen Zeitintervallen, um daraus die Geschwindigkeit und Fahrtrichtung der anderen Verkehrsteilnehmer zu ermitteln). (Note: alternatively ranges, the exchange of position data at short time intervals in order to use it to determine the speed and direction of other road users).

Somit ist für die eigenen eingeschlagenen Route bekannt, welche anderen Verkehrsteilnehmer sich auf dieser aufhalten und zwar mit deren Position, Fahrtrichtung und Fahrspur, auch wenn sich diese hinter einer Kuppe, oder hinter einer uneinsehbaren Kurve befinden. Thus, it is known for its own chosen route which other road users to stay on this even when they are with their position, direction and lane, behind a hill, or behind a secluded corner. Befindet sich nun tatsächlich ein anderer Verkehrsteilnehmer, auf der gleichen Fahrspur in gleicher Fahrtrichtung, hinter einer uneinsehbaren Kurve, so werden die sicheren Geschwindigkeiten V sicherheit so bestimmt, dass das Fahrzeug unter Berücksichtigung sicherer Verzögerungen und Querbeschleunigungen des Fahrzeugs, seine Geschwindigkeit auf die Geschwindigkeit des anderen Verkehrsteilnehmers verlangsamen kann und dabei noch einen angemessenen Sicherheitsabstand einhält. Now actually located another road user, in the same lane in the same direction of travel, behind a secluded curve, then the safe speeds V security so determined that the vehicle under consideration of safe delays and transverse accelerations of the vehicle, its speed to the speed of the other can slow road user and still maintains a safe distance.

Beispiel eines Überholmanövers: Befindet sich ein anderer Verkehrsteilnehmer auf der Gegenfahrbahn mit einer zur eigenen Fahrtrichtung entgegengesetzten Fahrtrichtung wird dieser von der Erfindung als Gegenverkehr erkannt. Example of an overtaking maneuver: to another road user in the opposite lane is a town with a direction opposite to its own direction of travel direction of travel it is detected by the invention as oncoming traffic. Der oder die anderen Verkehrsteilnehmer die sich vor dem Fahrzeug auf der gleichen Spur und in gleicher Fahrtrichtung befinden werden als Fahrzeuge erkannt die überholt werden können. The one or more other drivers that are located on the same track and in the same direction in front of the vehicle identified as vehicles that can be overhauled. Der Rechner der Fahrzeugsteuereinrichtung kann mit der Simulation des Überholmanövers unter Berücksichtigung der übermittelten Daten der involvierten Verkehrsteilnehmern ermitteln, ob ein Überholmanöver ohne Kollisionsgefahr durchführbar ist. The computer of the vehicle control device can determine the simulation of overtaking maneuver considering the transmitted data of the involved road users whether an overtaking without danger of collision is feasible. Besteht Kollisionsgefahr greift die Fahrzeugsteuereinrichtung in die Fahrzeugsteuerung 34 ein, um den Fahrzeuglenker 32 an einem Überholmanöver zu hindern. Cause a collision takes up the vehicle control device into the vehicle controller 34 to prevent the vehicle driver 32 to an overtaking maneuver.

Sofern der Gegenstand der Erfindung auch zur Begrenzungen der Fahrzeuggeschwindigkeit, im Falle von Geschwindigkeitsbegrenzungen, eingesetzt wird (Anspruch 5) muss zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Streckenabschnitts außer der Geschwindigkeiten V energie und V sicherheit auch noch die Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsbegrenzung des jeweiligen Streckenabschnitts miteinander verglichen werden. Unless the object of the invention is also used for the limitations of the vehicle speed, in the case of speed limits (claim 5) must security also the speed of the speed limit of the respective route section are compared to determine the speed of the section other than the speeds V energy and V. In diesem Fall ist die kleinste der drei Geschwindigkeiten dann V i . In this case, the smallest of the three speeds then V i.

Eine weitere Steigerung der Wirtschaftlichkeit lässt sich dadurch erreichen dass die Ampelschaltphasen als externe Parameter berücksichtigt werden (Anspruch 5). A further increase in efficiency can be achieved in that the traffic signal phases to be considered as an external parameter (claim 5). Hierbei werden die Ampelschaltphasen vorzugsweise über den GPS-Satellit an die Fahrzeugsteuereinrichtung übertragen. Here, the traffic signal phases are preferably transmitted through the GPS satellite to the vehicle controller. Der Rechner der Fahrzeugsteuereinrichtung kann im voraus ermitteln, ob das Fahrzeug bei Beibehaltung der Geschwindigkeit noch während der Grünphase der Ampel die Kreuzung überqueren kann. The computer of the vehicle control device can determine in advance whether the vehicle can still cross the intersection during the green phase of the traffic light at maintaining speed. Falls ein Erreichen der Kreuzung während der Grünphase der Ampel nicht mehr möglich sein wird, so kann das Fahrzeugsteuereinrichtung bereits frühzeitig die Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduzieren und dem Fahrzeug damit Energie und Bremsbeläge sparen. If reaching the intersection during the green phase of the traffic light is no longer possible, the vehicle control device can already at an early stage to reduce the speed of the vehicle, thus saving energy and pads the vehicle. Als weiterer Fall ist denkbar, dass sich das Fahrzeug auf eine Kreuzung zu bewegt deren Ampel rot anzeigt, aber in Kürze auf grün umschalten wird. Another case is conceivable that the vehicle is moving towards a junction indicating the traffic lights red, but will switch soon to green. Ein Fahrzeuglenker ohne die Erfindung und damit ohne das Wissen über die Ampelschaltphase müsste in diesem Fall abbremsen, um vor der Ampel zum Stehen zu kommen, sollte die Ampel auf rot bleiben. A vehicle driver without the invention and without the knowledge of the traffic signal phase would have to slow down in this case to come to a stop before the traffic lights, the lights should remain on red. Jedoch ein Fahrzeug mit der Erfindung könnte im Voraus berechnen, dass beim Beibehalten der Geschwindigkeit, noch vor dem Erreichen der Kreuzung durch das Fahrzeug, die Ampel auf grün schalten wird. However, a vehicle having the invention could calculate in advance that the traffic light is switched on green while maintaining the speed before reaching the intersection by the vehicle.

Der Mensch als Fahrzeuglenker ist immer ein Unsicherheitsfaktor und von seiner Reaktion, Erfahrung und Fahrkönnen hängen Menschenleben ab. Man as a vehicle driver is always an element of uncertainty and depend on his response, experience and driving skill lives on. Besonders beim Fahren von Wasser- und Luftfahrzeugen muss er viele verschiedene Faktoren berücksichtigen, um die richtigen Entscheidungen beim Steuern des Fahrzeugs, zu treffen. Especially while driving from ships and aircraft, he must take into account many different factors to make the right decisions in controlling the vehicle. Diese Faktoren sind bei Wasserfahrzeugen z. These factors are in watercraft such. B. andere Verkehrsteilnehmer, Untiefen, Wasserströmung, Traktion, Neigung zum Über- oder zum Untersteuern, Kipppunkt, Lenkbarkeit. As other road users, shallows, water flow, traction, tendency to over- or understeer, tipping point, steerability. usw. etc.

Bei Wasser- und Luftfahrzeugen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese auf einer sicheren Fahrstrecke und mit einer dazu angemessenen Geschwindigkeit an das gewünschtes Fahrziel zu führen. In ships and aircraft of the invention has the object to lead them to a safe driving distance and at a reasonable speed to to the desired destination. Außerdem können bei Wunsch die Geschwindigkeiten derart bestimmt werden, dass sie möglichst energiesparend sind. In addition, the speeds can be determined so in hopes that they are energy efficient as possible.

Die andere Option dabei ist, die Geschwindigkeiten werden für eine vorgegebenen Fahrstrecke bestimmt. The other option is there, the speeds are determined for a given route.

Wie die Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst wird, ist in dem folgenden Beispiel beschrieben. How the object is achieved according to the invention is described in the following example.

Beispiel Wasserfahrzeug ( Fig. 4, 5) Example underwater vehicle (Fig. 4, 5)

Der Bootsführer eines Motorboots 41 gibt das gewünschte Fahrziel 45 in das Navigationssystem (z. B. GPS-System) ein. The boat operator of a motor boat 41 is the desired destination 45 in the navigation system (z. B. GPS) system a. Die Fahrtrichtung 42 ist Richtung Fahrziel 45 . The driving direction 42 is the direction of travel destination 45th Auf dem direkten Wasserweg 44 liegt die Untiefe 43 , dh dort wäre die Wassertiefe für das Boot zu niedrig. On the direct water route 44, the shoal is 43, that is there, the water depth for the boat would be too low. Die Erfindung errechnet mit Hilfe der Umweltfaktoren bzw. Parameter (Anspruch 6), einen Ausweichkurs 39 mit den dazugehörigen Geschwindigkeiten des Bootes, um die Untiefe 43 herum, damit das Boot nicht aufläuft (Anspruch 12). The invention is calculated with the aid of the environment factors or parameters (claim 6), a fly away path 39 with the associated speeds of the boat to the shoal 43 around so that the boat does not runs up (Claim 12). Dabei sind diese Parameter bspw.: Geschwindigkeitsbegrenzungen, Fliehkraft, Bremsverzögerung des Wasserfahrzeuges, Motorbremsverzögerung des Wasserfahrzeuges, Wasserdichte, Wassertiefe, Wellenhöhe, Wind, Wasserströmung, Wassertemperatur, Wasserverdrängung, Wasserwiderstandsbeiwert, Parameter des Wasserfahrzeugs wie z. Here, these parameters are, for example .: speed limits, centrifugal, braking deceleration of the watercraft, engine braking deceleration of the watercraft, water density, water depth, wave height, wind, water flow, water temperature, water displacement, Wasserwiderstandsbeiwert, parameters of the watercraft such. B.: Tiefgang, Schwerpunkt, Traktion, Neigung zum Über- oder zum Untersteuern, Kipppunkt, Lenkbarkeit. B .: depth, focus, traction, tendency to over- or understeer, tipping point, steerability. Die Erfindung ermittelt den Ausweichkurs 39 je nach dem was der Fahrzeugsteuereinrichtung vom Bootsführer vorgegeben wird. The invention determines the fly away path 39 depending on what is the vehicle control device specified by the operator. Es kann die Reisegeschwindigkeit, die Reisezeit, oder der Energieverbrauch für die Route vorgegeben sein. It may be given the travel speed, travel time, or the energy consumption for the route.

Ist die Route bzw. der Ausweichkurs 39 vorgegeben so sind die Radien 38-40 der Route damit auch vorgegeben. If the route or the alternate course 39 set as the radii of 38-40 the route are thus given. Für diese Radien r 38-40 werden die sicheren Geschwindigkeiten V sicherheit berechnet. For these radii r 38-40 safe velocities V safety are calculated. Die Berechnung erfolgt dabei analog der Berechnung V sicherheit für Landfahrzeuge (im Rechenbeispiel Seite 5), wobei natürlich die bereits oben erwähnten Umweltfaktoren bzw. Parameter (Anspruch 6) für die See und die Parameter des Wasserfahrzeugs, statt denen für Landfahrzeuge, verwendet werden. The calculation is carried out similarly to the calculation V security for land vehicles (in the calculation example page 5), whereby of course the environmental factors already mentioned above or parameters (claim 6) for the sea and the parameters of the vessel, will take those used for land vehicles. Diese sicheren Geschwindigkeiten V sicherheit sind die Geschwindigkeiten die bei den vorgegebenen Radien r 38-40 ein sicheres Fahren des Bootes 41 gewährleisten. These safe speeds V security are the speeds ensure at the predetermined radius r 38-40 safe driving of the boat 41st D. h. D. h. das das Boot 41 nicht vom Kurs abkommt und ohne das es kentert. the boat 41 is not off course and without it capsizes.

Ist die Reisegeschwindigkeit vorgegeben so wird für diese Geschwindigkeit ein sicherer Radius r errechnet. If the travel speed specified as a safe radius r is calculated for this speed. Damit entspricht in der Berechnung die Reisegeschwindigkeit der sicheren Geschwindigkeit V sicherheit . Thus in calculating the cruising speed of the safe speed V corresponds safety. Die Berechnung erfolgt dabei analog der Berechnung für Landfahrzeuge (im Rechenbeispiel Seite 5 oben). The calculation is carried out similarly to the calculation for land vehicles (in the calculation example page 5 above). Der Radius r erhält man durch die Auflösung der Gleichung V sicherheit nach r, wobei natürlich die bereits oben erwähnten Umweltfaktoren bzw. Parameter (Anspruch 6) für die See und die Parameter des Wasserfahrzeugs, statt denen für Landfahrzeuge, verwendet werden. The radius r is obtained by resolution of the equation V security to r, of course, environmental factors or parameters already mentioned above (claim 6) for the sea and the parameters of the vessel, will take those used for land vehicles. Dieser sichere Radius r ist bei der vorgegebenen Reisegeschwindigkeit, der kleinste Radius bei dem ein Kentern des Bootes ausgeschlossen ist. This safe radius r, in the capsizing of the boat is excluded from the preset cruising speed, the smallest radius. Somit können verschiedene denkbare Routen ermittelt werden in denen der sichere Radius nicht unterschritten wird. Thus can be determined where the safe radius does not fall below various possible routes. Der sichere Radius ist der Radius bei dem das Boot 41 noch nicht vom Kurs abkommt und ohne das es kentert. The safe radius is the radius in which the boat 41 is not off course and without capsizing it.

Ist die Reisezeit vorgegeben (Anspruch 2) so errechnet die Fahrzeugsteuereinrichtung daraus die Reisegeschwindigkeit mit der es möglich ist das Fahrziel 45 in der Reisezeit und für eine angenommene Routenlänge zu erreichen. If the travel time is set (claim 2) as the vehicle control means calculates the travel speed with which it is possible to reach the destination 45 in the traveling time and for an assumed route length. Mit dieser Geschwindigkeit wird dann, wie bereits im vorigen Beispiel erklärt, der sichere Radius r und damit die dazugehörige Route ermittelt werden. This speed is then, as explained in the previous example, the safe radius r and the corresponding route are determined. Stimmen angenommene Routenlänge und die ermittelte Route nicht überein, so muss die Rechnung mit neuen Werten solange mit veränderten Werten wiederholt bzw. interpoliert werden bis Übereinstimmung besteht. Route length votes received and the route determined does not agree, the bill with new values ​​must be repeated with changed values ​​or be interpolated is to match.

Bei Wasserfahrzeugen ( Fig. 5) entstehen besonders riskante Situationen wenn zwei Wasserfahrzeuge 46 + 47 in Kollisionskurs 48 + 49 aufeinander zu fahren. In water vehicles (Fig. 5) are formed particularly risky situations when two watercraft 46 + 47 approaching each other in a collision course 48 + 49. Die Frontansicht der Boote ist im Gegensatz zur Seitenansicht relativ klein und besonders bei getrübter Sicht schlecht zu erkennen. The front view of the boats is in contrast to the side view of relatively small and especially in clouded vision to recognize bad. Außerdem ist die Annäherungsgeschwindigkeit die Summe der beiden Geschwindigkeiten. In addition, the approach speed is the sum of the two speeds.

Bekannt sind Boote die mit Radar ausgestattet sind. boats are known that are equipped with radar. Auf dem Display des Radars sind die Positionen der anderen Boote die sich im Erfassungsbereich des Radars aufhalten zu erkennen. The display of the radar, the positions of the other boats can be seen who stay in the detection range of the radar. Dabei bleibt der Bootsführer als Unsicherheitsfaktor. Here, the skipper remains as an uncertainty factor. Er muss zuerst die anderen Boote auf dem Radar erkennen und richtig einschätzen können, ob von diesen die Gefahr einer Kollision ausgeht. He must first recognize the other boats on the radar and can properly assess whether these present a risk of a collision. Besteht eine Kollisionsgefahr und erkennt er diese richtig, dann muss er noch in der Lage sein ein sicheres Ausweichmanöver durchzuführen. There is a risk of collision and he recognizes this right, then he has to be able to do a safe evasive maneuvers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine drohende Kollision zu erkennen und diese zu verhindern, indem das Boot auf einen sicheren Ausweichkurs gebracht wird. The object of the invention is based on recognizing impending collision and prevent them by the boat is brought to a safe alternative course.

Eine drohende Kollision zweier Boote 47 + 53 am Punkt 52 ist in der Fig. 5 dargestellt. An imminent collision between two boats 47 + 53 at the point 52 is shown in Fig. 5.

Die Fahrzeugsteuereinrichtung gemäß der Erfindung löst die Aufgabe, indem die Boote die sich in einem gemeinsamen Gebiet aufhalten (z. B. in einem Radius von ca. 10 Km) ihre Daten wie Position und deren Geschwindigkeit in kurzen Intervallen, vorzugsweise über Satellit und jede halbe Sekunde, miteinander austauschen (Anspruch 7). The vehicle control device according to the invention solves the task by the boats reside in a common area (for. Example, in a radius of approximately 10 Km) their data such as position and their speed at short intervals, preferably via satellite and every half second, replace each other (claim 7). Die Erfindung kann mit Hilfe der Positionsdaten (aus GPS-System), die in kurzen Zeitabschnitten geliefert werden auch die Geschwindigkeit und Fahrtrichtung des eigenen und der anderen Boote bestimmen und damit deren Route vorausberechnen. The invention may with the aid of the position data (from GPS system) to be supplied at short intervals also determine the speed and direction of the own and the other boats and therefore predict their route. Mit Hilfe der berechneten Routen ( Fig. 5) erkennt die Fahrzeugsteuereinrichtung dann wenn ihr Boot 47 sich mit einem anderen Boot 53 auf Kollisionskurs 52 befindet. With the aid of the calculated routes (Fig. 5) detects the vehicle controller then when their boat 47 is located with another boat 53 on a collision course 52nd Nun legt sie, für die derzeitige Geschwindigkeit des Bootes, einen möglichen Ausweichradius 50 fest. Now she sets, for the current speed of the boat, a possible alternative radius 50 firmly. Dieser Ausweichradius 50 entspricht einem sicheren Radius r. This alternate radius 50 corresponds to a safe radius r. Wie dieser ermittelt wird ist bereits auf S. 13 erklärt. How this is determined is explained on p. 13 Die Fahrzeugsteuereinrichtung greift selbstständig in die Fahrzeugsteuerung 34 ein und bringt das Boot durch eine Betätigung der Lenkung 37 auf den Kurs des Ausweichradius 50 und zwar während dieser Ausweichkurs noch mit dem nötigen Sicherheitsabstand zum Boot 53 machbar ist. The vehicle control device engages automatically into the vehicle controller 34 and brings the boat by an operation of the steering system 37 on the price of alternative radius 50 and that during this fly away path even with the necessary safety distance to the boat 53 is feasible.

Natürlich kann anstatt dem selbständigen Eingriff der Fahrzeugsteuereinrichtung in die Fahrzeugsteuerung 34 , diese den Bootsführer 32 auch durch ein akustisches, oder optisches Signal 33 warnen, bei gleichzeitigem Anzeigen 33 des Kurses mit dem Ausweichradius 50 . Of course, instead of the self-engagement of the vehicle control device in the vehicle controller 34, that the operator is warned by an acoustic or optical signal 33 32, with simultaneous display of the course 33 with the alternate radius 50th

Optional zu vorherigen Lösung kann bei einer drohenden Kollision auch die Geschwindigkeit des eigenen Bootes 47 reduziert werden, damit eine kleinerer Ausweichradius 50 realisierbar ist. Optional to the previous solution can be reduced for an imminent collision, the speed of the own boat 47 so that a smaller alternative radius is realizable 50th

Im Gegensatz zu Wasserfahrzeugen bewegen sich Luftfahrzeuge nicht auf der zweidimensionalen Wasseroberfläche, sondern im dreidimensionalen Luftraum. Unlike water vehicles aircraft do not move on the two-dimensional surface, but in three-dimensional airspace. Dennoch ist die Lösung durch die Erfindung prinzipiell gleich. Nevertheless, the solution by the invention is basically the same. Die eben erläuterten Lösungsbeispiele mit Wasserfahrzeugen gelten bezüglich der Erfindung auch für Luftfahrzeuge. The solution examples just discussed with watercraft are related to the invention for aircraft. In diesem Fall wären die Boote 47 , 53 , 41 in Fig. 5 und Fig. 6 bspw. Flugzeuge und die Untiefe 43 könnte z. In this case, the boats 47, 53, 41 6, for example. Aircraft in Fig. 5 and Fig. 43 and the shoal would be, could. B. eine Flugverbotszone über einem Saat sein. For example, be a no-fly zone over a seed. Außerdem kentern Luftfahrzeuge bei Fehlmanövern nicht sondern stürzen ab. In addition, aircraft not capsize with incorrect maneuvers but crash. Die verwendeten Parameter sind auch unterschiedlich. The parameters used are also different. Diese sind bei Luftfahrzeugen z. These are for aircraft such. B.: Flughöhe, andere Verkehrsteilnehmer, Luftfeuchtigkeit, Lufttemperatur, Wind, Luftströmung und Parameter des Luftfahrzeugs wie z. B .: altitude, other road users, humidity, air temperature, wind, air flow and parameters of the aircraft such. B.: Aerodynamik, Schub, Gewicht, zulässige Beschleunigung, Schwerpunkt, Kipppunkt und Lenkbarkeit. B .: aerodynamics, thrust, weight, permissible acceleration, gravity, tilting point and steerability.

In der Regel sind alle Teile der Erfindung im Fahrzeug untergebracht. In general, all parts of the invention are housed in the vehicle. Mit Hinblick auf Einsparungen an Hardwarekosten, oder einer Gewichtsersparnis ist eine Fahrzeugsteuereinrichtung vorteilhaft, deren Systemrechner sich außerhalb (Anspruch 11) des Fahrzeugs befindet. With regard to savings in hardware costs, or a weight saving, a vehicle control device is advantageous, the system computer located outside (claim 11) of the vehicle. Er kann sich in dem GPS-Satelliten befinden, oder in einer zentralen Verkehrsleitstelle. It can be in the GPS satellites, or in a central traffic control center. Von dort aus kann ein Systemrechner die Aufgabe übernehmen mehrere Fahrzeuge zu warnen, oder zu steuern. From there, a system computer, the task is performed by multiple vehicles to warn or control. Die Datenübertragung erfolgt dabei bspw. per Satellit, oder per Funk. The data transmission takes place, for example. By satellite, or by radio.

Abkürzungen Abbreviations

ermittelte Geschwindigkeit des Streckenabschnitts = V i estimated speed of the section V = i

energiesparende Geschwindigkeit des Streckenabschnitts = V energie energy-saving line section speed = V energy

sichere Geschwindigkeit des Streckenabschnitts = V sicherheit safe speed of the section = V security

Claims (12)

  1. 1. Fahrzeugsteuereinrichtung von Land-, Wasser-, oder Luftfahrzeugen, mit wenigstens einem Mittel (z. B. GPS-System = Global Positioning System) zum Erfassen von aktuellen Fahrdaten des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet , dass I.) oder II.), oder beides, 1. Vehicle control device of vehicles, ships, or aircraft, with at least one agent (eg. B. GPS system = Global Positioning System) for detecting current motion data of the vehicle, characterized in that I.) or II.) or both,
    • 1. I.) für die Fahrstrecke wenigstens eine der folgenden Geschwindigkeiten bestimmt werden: 1. I.) one of the following speeds are determined for the route at least:
      • a) energiesparende Geschwindigkeiten. a) energy-saving speeds.
      • b) sichere Geschwindigkeiten, die die Position und Geschwindigkeit von anderen Verkehrsteilnehmer berücksichtigt und die eine Kollision mit diesen Verkehrsteilnehmern verhindert. b) safe speeds, taking into account the position and speed of other road users and to prevent a collision with these road users.
      • c) sichere Geschwindigkeiten für das Durchfahren der Fahrstrecke. c) safe speeds needed to travel the route.
      und diese Geschwindigkeit(en) aus a)-c) mit der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit zu vergleichen und bei Unter- oder Überschreiten eine Warnung durch eine Anzeige/Signal ( 33 ), oder ein Eingriff in die Fahrzeugsteuerung ( 34 ), oder beides zu bewirken. and to compare this speed (s) of a) -c) with the actual vehicle speed and to cause a warning by a display / signal (33) or an intervention in the vehicle controller (34), or both at reduced or exceeded.
    • 2. II.) für Wasser-, oder Luftfahrzeuge für eine Geschwindigkeit wenigstens eine der folgenden Fahrstrecken bestimmt werden: . 2. II) for water, or aircraft for a speed one of the following routes are determined at least:
      • a) energiesparende Fahrstrecke (z. B. die kürzeste). a) energy-saving route (for. example, the shortest).
      • b) sichere Fahrstrecke, die die Position und Geschwindigkeit von anderen Verkehrsteilnehmer berücksichtigt und die eine Kollision mit diesen Verkehrsteilnehmern verhindert. b) safe route, which takes into account the position and speed of other road users and to prevent a collision with these road users.
      • c) sichere Fahrstrecke für das Durchfahren der Fahrstrecke c) safe driving distance needed to travel the route
      und diese bestimmte Fahrstrecke(n) aus a)-c) mit der tatsächlichen Fahrzeugposition zu vergleichen und bei einer Abweichung von dieser eine Warnung durch eine Anzeige/Signal ( 33 ), oder ein Eingriff in die Fahrzeugsteuerung ( 34 ), oder beides zu bewirken. and to compare this particular route (s) of a) -c) with the actual vehicle position, and to cause a deviation of this warning by a display / signal (33) or an intervention in the vehicle controller (34), or both ,
  2. 2. Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeiten I.)a) bestimmt werden bezüglich der an die Fahrzeugsteuereinrichtung vorgegebenen Reisezeit. 2. The vehicle control device according to claim 1, characterized in that the speeds I.) a) be determined with respect to the predetermined to the vehicle control device to travel.
  3. 3. Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus wenigsten zwei der bestimmten Geschwindigkeiten I.)a)-c) die kleinste ausgewählt wird, mit der dann die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit verglichen wird. 3. The vehicle control device according to claim 1, characterized in that at least two of the determined speeds I.) a) -c) the smallest is selected, then with the actual vehicle speed is compared.
  4. 4. Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus wenigsten zwei der bestimmten Fahrstrecken II.)a)-c) eine ausgewählt wird, mit der dann die tatsächliche Fahrzeugposition verglichen wird. 4. The vehicle control device according to claim 1, characterized in that a is selected from at least two of the determined distances II.) A) -c), then with the actual vehicle position is compared.
  5. 5. Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich ständig ändernde, oder neue Parameter z. 5. The vehicle control device according to claim 1, characterized in that constantly changing, or new parameter z. B. Geschwindigkeitsbegrenzungen, Ampelschaltphasen, Wetterlage, Positionsdaten anderer Verkehrsteilnehmer und Geographieänderungen, extern oder intern zugeführt werden oder aktualisiert werden und zur Bestimmung der Geschwindigkeiten I.)a)-c) und/oder Fahrstrecken II.)a)-c) herangezogen werden. As speed limits, traffic lights switching phases, conditions, position data of other road users and geography changes be supplied externally or internally or updated and I. for determining the speeds) a) -c) and / or routes II.) A) -c) can be used.
  6. 6. Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der folgenden Parameter zur Berechnung der Geschwindigkeiten eines Wasserfahrzeuges beitragen. 6. The vehicle control device according to claim 1, characterized in that at least one of the following parameters for calculating the speed of a watercraft contribute. Die Parameter sind: Fliehkraft, Wasserdichte, Wassertiefe, Wellenhöhe, Wind, Wasserströmung, Wassertemperatur, Wasserverdrängung, Wasserwiderstandsbeiwert, Parameter des Wasserfahrzeugs wie z. The parameters are: centrifugal, waterproof, water depth, wave height, wind, water flow, water temperature, water displacement, Wasserwiderstandsbeiwert, parameters of the watercraft such. B.: B .:
    Tiefgang, Schwerpunkt, Bremsverzögerung des Wasserfahrzeuges, Motorbremsverzögerung des Wasserfahrzeuges, Traktion, Neigung zum Über- oder zum Untersteuern, Kipppunkt, Lenkbarkeit. Depth, focus, deceleration of the watercraft, engine braking deceleration of the watercraft, traction, tendency to over- or understeer, tipping point, steerability.
  7. 7. Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verkehrsteilnehmer ihre Position und/oder andere Daten untereinander austauschen, und/oder an ein zentrales System, oder zentrale Verkehrsleitstelle ( 31 ) weiterleiten, um bei der Bestimmung der Geschwindigkeiten I.)a)-c) und/oder Fahrstrecken II.)a)-c) und/oder der Wegbeurteilung und/oder der Verkehrsleitung berücksichtigt zu werden. 7. The vehicle control device according to claim 1, characterized in that a plurality of road users exchange their position and / or other data to each other, and / or to a central system, or centralized traffic control center (31) forward to I. in determining the speeds) a) -c) and / or routes II.) a) -c) and / or the Wegbeurteilung and / or the traffic control to be considered.
  8. 8. Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zentrale Fahrzeugsteuereinrichtung, oder eines der Fahrzeugsteuereinrichtungen in den Fahrzeugen entscheidet, bei welchem der betreffenden Fahrzeuge der Fahrzeuglenker durch eine Anzeige bzw. ein Signal ( 33 ) informiert und/oder gewarnt wird, und/oder in welches der Fahrzeuge in die Fahrzeugsteuerung ( 34 ) eingegriffen wird, um eine Kollision zu vermeiden. 8. The vehicle control device according to claim 1, characterized in that a central vehicle control device, or one of the vehicle control devices in the vehicles decide in which the relevant vehicles of the vehicle operator informed by a display or a signal (33) and / or warning and / or in which the vehicle is engaged in the vehicle controller (34) to avoid a collision.
  9. 9. Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigen bzw. Signale ( 33 ) (z. B. Geschwindigkeitsdifferenzen) in ein Helmvisier projiziert werden. 9. The vehicle control device according to claim 1, characterized in that the displays or signals (33) (z. B. speed differences) are projected in a helmet visor.
  10. 10. Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das GPS-System ( 29 ) in einem tragbaren System (z. B. Mobiltelefon, Wander-GPS-System) untergebracht ist, das mit dem Systemrechner kommuniziert. 10. The vehicle control device according to claim 1, characterized in that the GPS system (29) in a portable system (eg., Cellular telephone, hiking GPS system) is housed, which communicates with the system computer.
  11. 11. Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der System-Rechner der Fahrzeugsteuereinrichtung vom Fahrzeug räumlich getrennt ist, aber ein Datenaustausch mit den anderen Teilen der Fahrzeugsteuereinrichtung, die sich im Fahrzeug befinden, statt findet. 11. The vehicle control device according to claim 1, characterized in that the system computer of the vehicle control device is spatially separated from the vehicle, but a data exchange with the other parts of the vehicle control device located in the vehicle takes place.
  12. 12. Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrstrecke von der Fahrzeugsteuereinrichtung geändert wird. 12. The vehicle control device according to claim 1, characterized in that the travel route is changed from the vehicle controller.
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