DE19730336A1

DE19730336A1 - Fahrzeugantriebsbedingungs-Prädiktionseinrichtung, die Prädiktionseinrichtung verwendende Warneinrichtung und Aufzeichnungsträger zur Speicherung von Daten für die Prädiktion

Info

Publication number: DE19730336A1
Application number: DE19730336A
Authority: DE
Inventors: Akio Okada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2017-07-16
Also published as: US6092005A; EP0819912A2; EP0819912B1; DE69731585D1; US6092014A; DE19730336C2; EP0819912A3; DE69731585T2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugantriebsbe dingungs-Prädiktionseinrichtung zur Prädiktion der lateralen Beschleunigung, die auftritt, wenn eine kommende Kurve durch fahren wird, und eine Fahrzeugantriebsbedingungs-Warnein richtung zur Erzeugung einer Warnung, wenn eine vorhergesagte laterale Beschleunigung einen bestimmten Bezugswert über schreitet. Die Erfindung betrifft auch einen Aufzeichnungs träger zur Speicherung von Daten zur Prädiktion und eines Be triebsprogramms.

Das eine Wegführung für den Fahrer eines Fahrzeugs bereit stellende Kraftfahrzeugnavigationssystem ist bereits bekannt. Das Navigationssystem ist in einer steigenden Anzahl von Fahrzeugen vorgesehen. Das Navigationssystem speichert Stra ßenkartendaten, in denen Straßenformen enthalten sind, und verfolgt die aktuelle Position. Daher ist es mit dem System möglich, zu erkennen, daß eine Kurve kommt, bevor in sie hin eingefahren wird. Es wurde vorgeschlagen, die Fahrzeugge schwindigkeit unter Verwendung des Navigationssystems zu op timieren, wenn in eine Kurve hineingefahren wird. Beispiels weise wird in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 5-141 979 (JP-A-05 141 979) die laterale bzw. Querbeschleunigung G während des Fahrens durch eine Kurve aus dem Radius der Krüm mung R der kommenden Kurve und der aktuellen Fahrzeugge schwindigkeit berechnet, und die berechnete laterale Be schleunigung G wird mit einem vorbestimmten Bezugswert G0 verglichen. Überschreitet die laterale Beschleunigung G den Bezugswert G0, wird entschieden, daß die Fahrzeuggeschwindig keit verringert werden sollte, und es wird eine Wartung aus gegeben.

Da der Fahrer die Geschwindigkeit auf die Warnung hin redu ziert, kann die Fahrzeuggeschwindigkeit zur Zeit des Einfah rens in die Kurve optimiert werden, so daß das Fahrzeug sta bil durch die Kurve fahren kann.

Jedoch ist mit dem Warnen aufgrund einer Kurve wie vorstehend beschrieben ein Problem dahingehend verbunden, daß eine Kur venwarnung störend ist, da sie selbst dann ausgegeben wird, wenn mit sicherer Geschwindigkeit gefahren wird. Bei den her kömmlichen Warneinrichtungen neigt man dazu, eine Warnung auszugeben, wenn der Fahrer die Geschwindigkeit verringert.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die Fahrzeugantriebsbedingungs-Prädiktionseinrichtung zur Prädik tion der lateralen Beschleunigung des Fahrzeugs, die auf tritt, wenn das Fahrzeug durch eine kommende Kurve fährt, ei nen Fahrzeuggeschwindigkeissensor zur Erfassung einer Ge schwindigkeit eines Fahrzeugs, eine Datenbank mit Daten über Krümmungen von Kurven und Daten über Neigungen von Straßen als auf verschiedene Punkte in der fortschreitenden Richtung des Fahrzeugs bezogene Daten und eine Verarbeitungseinrich tung zur Prädiktion der lateralen Beschleunigung in einer Kurve, in die das Fahrzeug fährt, aus der durch die Fahrzeug geschwindigkeitssensoreinrichtung und der aus der Datenbank gelesenen Krümmung der Kurve und der Neigung.

Die laterale Beschleunigung beim Durchfahren einer Kurve kann grundlegend aus der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der Krümmung der Kurve vorhergesagt bzw. prädiziert werden. Je doch ist die Straße in einer Kurve im allgemeinen derart ge formt, daß sie eine Neigung aufweist, die die laterale Kraft bzw. die Querkraft der Reifen verringert. Ob es möglich ist oder nicht, eine Kurve stabil zu durchfahren, wird durch den Vergleich der Reibungskraft des Reifens mit der Straßenober fläche in der Straßenoberflächenrichtung an dem schrägen Ab schnitt der Fahrbahn und der Straßenoberflächenrichtungskom ponente der Fliehkraft des Fahrzeugs berechnet. Daher können durch Berücksichtigung der Längsneigung der Straße geeignete re Bedingungen zur Ausgabe einer Warnung eingestellt werden.

Die vorstehend angeführte Datenbank enthält vorzugsweise Da ten über Krümmungen von Kurven, Daten über Neigungen als auf diskrete Punkte der Straße bezogene Daten, über die das Fahr zeug fährt. Daten wie diese Elemente können leicht als digi tale Daten vorgesehen werden und leicht als Datenbank bei spielsweise in einem CD-ROM gespeichert werden.

Die Datenbank enthält vorzugsweise ferner Daten über Längs neigungen als auf die diskrete Karte wie vorstehend beschrie ben bezogene Daten. Unter Verwendung dieser Längsneigungsda ten bei der Schätzung der Fahrzeuggeschwindigkeit kann eine genauere Fahrzeuggeschwindigkeit geschätzt werden.

Bei der Erfindung prädiziert die vorstehend angeführte Verar beitungseinrichtung vorzugsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit während des Durchfahrens einer kommenden Kurve als Funktion der Zeit, wobei die erfaßte aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und ein angenommenes Beschleunigungs-/Verzögerungsmodell be rücksichtigt werden, und prädiziert ferner die laterale Be schleunigung als Funktion der Zeit aus der prädizierten bzw. vorhergesagten Fahrzeuggeschwindigkeit. Beispielsweise kann unter Verwendung eines angenommenen Beschleunigungs/Verzö gerungsmodells, in dem Bedingungen derart eingestellt sind, daß die aktuelle Beschleunigung oder Verzögerung für einen vorbestimmten Zeitabschnitt aufrecht erhalten wird, die Fahr zeuggeschwindigkeit in der kurzfristigen Zukunft durch Be rücksichtigung der aktuellen Fahrbedingung vorhergesagt wer den. Mit dieser Anordnung kann eine geeignete Fahrgeschwin digkeit in einer kommenden Kurve vorhergesagt werden.

Die Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß die Prä diktion der lateralen Beschleunigung durch die Verarbeitungs einrichtung zur Vorhersage der maximalen lateralen Beschleu nigung über die gesamte kommende Kurve dient und daß eine Warnung an den Fahrer ausgegeben wird, wenn die vorhergesagte maximale laterale Beschleunigung den bestimmten Bezugswert überschreitet.

Wenn die maximale laterale Beschleunigung größer als der Be zugswert ist, wird vorhergesagt, daß kein sicheres Fahren er reicht werden kann. Durch eine Anordnung für eine auszugeben de Warnung, um den Fahrer zur Verringerung der Geschwindig keit zu einem Zeitpunkt während der Prädiktion anzuhalten, kann die Fahrzeuggeschwindigkeit zur Zeit eines Eintritts in eine Kurve verringert und der Fahrer zum Fahren in einem sta bilen Zustand angehalten werden.

Die Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß ein Auf zeichnungsträger vorgesehen ist, und daß Daten über Krümmun gen von Kurven und Daten über Neigungen von Straßen als auf diskrete Punkte in der fortschreitenden Richtung des Fahr zeugs bezogene Daten gespeichert sind.

Die Erfindung ist desweiteren dadurch gekennzeichnet, daß Längsneigungsdaten auf dem vorstehend angeführten Träger als auf die vorstehend angeführten diskreten Punkte entlang der Straße bezogene Daten aufgezeichnet werden.

Der vorstehend beschriebene Aufzeichnungsträger kann geeignet als Datenbank in der Fahrzeugfahrtbedingungs-Prädiktionsein richtung und der Warneinrichtung, in der die Prädiktionsein richtung eingebaut ist, verwendet werden.

Die Erfindung ist desweiteren dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsträger zur Speicherung eines Programms zum Be trieb der Fahrzeugfahrtbedingungs-Prädiktionseinrichtung vor gesehen ist, um die laterale Beschleunigung des Fahrzeugs vorherzusagen, die auftritt, wenn durch eine kommende Kurve gefahren wird. Das Programm veranlaßt die Fahrzeugfahrtbedin gungs-Prädiktionseinrichtung zum Empfang der durch die Fahr zeuggeschwindigkeitssensoreinrichtung erfaßten Fahrzeugge schwindigkeit und veranlaßt auch die Prädiktionseinrichtung zum Empfang der Krümmung und Neigung einer kommenden Kurve auf der Straße aus der Datenbank, die Daten über Krümmungen von Kurven und Daten über Straßenneigungen bzgl. verschiede ner kommender Kartenpunkte entlang der Straße enthält, und zur Voraussage der lateralen Beschleunigung einer Kurve, in die das Fahrzeug eintreten wird, aus eingegebenen Daten über die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Krümmung der Kurve und die Neigung der Straße.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei spiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung aus führlich beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des allgemeinen Aufbaus eines Aus führungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm der Verarbeitungsvorgänge zur Aus gabe einer Warnung,

Fig. 3 eine Darstellung eines Beispiels eines angenommenen Verzögerungsmodells,

Fig. 4 eine Darstellung eines weiteren Beispiels eines ange nommenen Verzögerungsmodells,

Fig. 5 eine Darstellung eines anderen Beispiels eines ange nommenen Vezögerungsmodells,

Fig. 6 eine Darstellung zur Erläuterung von Gewichtungsfunk tionen,

Fig. 7 eine Darstellung des Gleichgewichts von auf das Fahr zeug einwirkenden Kräften,

Fig. 8 eine Darstellung zur Erläuterung einer Vielzahl von Steuerbezugswerten,

Fig. 9 eine Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels einer Gewichtungsfunktion,

Fig. 10 eine Darstellung zur Erläuterung von Steuerbezugswer ten,

Fig. 11 eine Darstellung zur Erläuterung von Punkten auf ei ner Karte und

Fig. 12 eine Darstellung zur Erläuterung einer Interpolation von Daten.

Allgemeiner Aufbau

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des allgemeinen Aufbaus ei ner Betriebsunterstützungseinrichtung gemäß diesem Ausfüh rungsbeispiel. Eine Verarbeitungseinrichtung 10 führt arith metische Operationen bei verschiedenen Arten von eingegebenen Signalen durch und gibt verschiedene Steuersignale aus.

Eine GPS-Empfangseinrichtung 12 empfängt Funkwellen von künstlichen Satelliten und führt einen GPS-(globales Posi tionierungssystem) Vorgang zur Erfassung der aktuellen Posi tion des Fahrzeugs durch und sendet ein aktuelles Positions signal zu der Verarbeitungseinrichtung 10. Bei diesem Ausfüh rungsbeispiel wird DGPS (Differential-GPS) zum Empfang von Fehler-GPS-Informationen durch eine Frequenzmodulations- Multiplex-Übertragung verwendet, um die Genauigkeit der Er fassung der aktuellen Position zu verbessern. Demnach ist es möglich, die aktuelle Position des Fahrzeugs mit einer Genau igkeit von zwei bis drei Metern oder geringer zu erfassen.

Eine Kartendatenbank 14 enthält Karteninformationen für eine gewöhnliche Navigation. Diese Kartendatenbank 14 enthält X- und Y-Koordinaten, Krümmungen von Kurven, Straßenoberflächen neigungen und Längsneigungen bestehender Kartenpunkte (an ge eigneten Intervallen auf der Straße) und ferner ein Unge schicklichkeitsflag, das anzeigt, ob eine Verlangsamung an bestimmten Punkten erforderlich ist oder nicht. Die Kartenda tenbank 14 führt der Verarbeitungseinrichtung 10 jene Elemen te von Daten als Funktionen einer aktuellen Fahrzeugposition und der zukünftigen Fahrzeugposition zu.

Ein Radgeschwindigkeitssensor 16 erfaßt die Drehung der An triebsachse mittels eines optischen oder magnetischen Verfah rens und erzeugt Impulssignale entsprechend der Anzahl der Umdrehungen der Räder. In diesem Beispiel erfaßt der Radge schwindigkeitssensor 16 die Anzahl von Umdrehungen des linken und rechten Vorderrads. Die Verarbeitungseinrichtung 10 er faßt Zustandsgrößen von Fahrzeugbewegungen, wie die Fahrzeug geschwindigkeit und Beschleunigung aus dem Ausgangssignal des Radgeschwindigkeitssensors 16. Es ist besser, wenn ein Be schleunigungssensor getrennt für die Längs- und Querbeschleu nigung vorgesehen ist, und die Genauigkeit jedes Sensors so wie Ergebnisse arithmetischer Operationen geprüft und wenn erforderlich Korrekturen vorgenommen werden.

Ein Ungeschicklichkeitssensor 18 umfaßt einen Regentropfen sensor, einen Scheibenwischerschalter und eine Bildaufnahme einrichtung, und führt der Verarbeitungseinrichtung ein Unge schicklichkeitsflag zu, das den Ungeschicklichkeitspegel des Fahrens bzgl. der Feuchtigkeit und dgl. der Straßenoberfläche darstellt.

Die Verarbeitungseinrichtung 10 sagt die Fahrzeuggeschwindig keit, die Position, laterale Beschleunigung usw. beispiels weise in der kurzfristigen Zukunft aus der Straßenform, der aktuellen Position, der Fahrzeuggeschwindigkeit usw. voraus.

Die Verarbeitungseinrichtung 10 verwendet das Ungeschicklich keitsflag zur Steuerung der Längsbeschleunigung.

Die Verarbeitungseinrichtung 10 ist mit einer Warnausgabeein richtung 20 und einem Untersetzungsgetriebe 22 verbunden. Die Warnausgabeeinrichtung 20 enthält einen Lautsprecher zur Aus gabe eines Tons, eine Summeinrichtung, eine Leuchtdiode (LED), eine Anzeigeeinrichtung oder dgl. und gibt eine War nung aus, die den Fahrer zur Verlangsamung anweist. Die An zeigeeinrichtung stellt auch Informationen zur Navigation dar. Das Untersetzungsgetriebe 22 enthält ein Drosselstell glied, ein Geschwindigkeitsänderungsstellglied, ein Bremsen stellglied usw. zur Steuerung der Verzögerung des Fahrzeugs.

Allgemeine Arbeitsweise

Der allgemeine Ablauf des Steuerungsvorgangs der Warnausgabe bei diesem Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezug nahme auf Fig. 2 beschrieben. Wenn der Motor gestartet wird, wird die Verarbeitungseinrichtung 10 zum Starten der Verar beitung aktiviert.

Die Verarbeitungseinrichtung 10 stellt verschiedene Steuerpa rameter (Flags) auf Anfangswerte (S11) ein, empfängt dann Fahrzeugzustandsgrößen von dem Radgeschwindigkeitssensor 16 (S12) und die aktuelle Position von der GPS-Empfangsein richtung 12 (S13). Die Verarbeitungseinrichtung 10 empfängt auch Informationen über die aktuelle Position und Daten über die Form der Straße vor dem Fahrzeug von der Kartendatenbank 14 (S14).

Wenn die aktuelle Fahrzeugbedingung bzw. der Fahrzeugzustand und die Form der kommenden Straße erhalten sind, wird danach eine laterale Beschleunigung für eine Warnung im voraus und eine Warnung vorhergesagt, die den Fahrer zur Verlangsamung anweist (S15). Nachstehend wird die Berechnung der lateralen bzw. Querbeschleunigung beschrieben. Als nächstes wird eine laterale Beschleunigung, die ein stabiles Fahren an jedem Punkt der Straße erlaubt, berechnet, d. h. ein Steuerungsbe zugswert als Basis für die Steuerung (S16). Der Steuerungsbe zugswert wird durch die Reibungskraft zwischen der Straßen oberfläche und dem Reifen bestimmt. Wie nachstehend erörtert wird, wird der Steuerungsbezugswert entsprechend der Belags bedingung der Straße und der klaren Sicht nach vorne, die in der Kartendatenbank 14 gespeichert sind, und der Feuchtigkeit der Straßenoberfläche korrigiert, die durch den Ungeschick lichkeitssensor 18 erhalten wird.

Der wie vorstehend beschrieben erhaltene Steuerungsbezugswert der lateralen Beschleunigung wird mit der vorhergesagten la teralen Beschleunigung verglichen, die für eine Warnung im voraus und eine Warnung erhalten wird, um den Fahrer zur Ver langsamung anzuweisen, eine Entscheidung über das Erfordernis einer Warnung im voraus und einer Warnung zur Verlangsamung getroffen, und es wird die Art der auszugebenden Warnung be stimmt (S17). Die Verarbeitungseinrichtung 10 steuert die Warnausgabeeinrichtung 20 und das Untersetzungsgetriebe 22 zur Ausgabe einer bestimmten Warnung (S18).

Laterale Beschleunigungsprädiktion

Nachstehend wird die Prädiktion der lateralen bzw. Querbe schleunigung bei dem Schritt S15 beschrieben. Die Verarbei tungseinrichtung 10 empfängt Zustandsgrößen der Fahrzeugbewe gungen, wie eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, einzelne Radgeschwindigkeiten, einzelne Radbeschleunigungen usw. über den Radgeschwindigkeitssensor 16 von der Fahrzeugseite und empfängt Längsneigungsdaten von der Kartendatenbank 14. Aus diesen Datenelementen und dem angenommenen Verzögerungsmo dell, das das Verzögerungshalten des Fahrers simuliert, wer den zukünftige Fahrzeugbewegungen (Fahrzeuggeschwindigkeit und Position) durch Lösen einer Bewegungsgleichung vorherge sagt.

Angenommenes Verzögerungsmodell

Nachstehend wird das angenommene Verzögerungsmodell beschrie ben. Bei diesem angenommenen Verzögerungsmodell wird angenom men, daß der aktuelle Beschleunigungs- oder Verzögerungszu stand für einen Zeitabschnitt τ0 Sekunden von demselben Mo ment an aufrechterhalten wird, und nach τ0 zur Verlangsamung bzw. Verzögerung des Fahrzeugs mit einer festgelegten Verzö gerung ax0 gebremst wird. Dieses Beispiel ist in Fig. 3 bis 5 dargestellt. Fig. 3 zeigt einen Fall, in dem das Fahrzeug mit einer festgelegten Geschwindigkeit V0 fährt, für einen Zeit abschnitt von τ0 von demselben Moment an mit der gleichen Ge schwindigkeit fährt und dann bei einer festgelegten Verlang samung ax0 verlangsamt wird. Ax0 muß beispielsweise nur auf etwa 0,2 G eingestellt werden, und kann falls erforderlich verändert werden.

Fig. 4 zeigt eignen Fall, bei dem in demselben Moment das Fahrzeug bei einem Mittelwert der Beschleunigung von ax_mean beschleunigt wird. In diesem Fall wird die Beschleunigung bei ax_mean mit τ0 fortgesetzt und danach das Fahrzeug mit ax0 ver zögert.

Fig. 5 zeigt einen Fall, in dem eine Beschleunigung in dem selben Moment wie in Fig. 4 ax_mean beträgt und die Längsnei gung inc (s) berücksichtigt wird, wobei s eine Entfernung in der fortschreitenden Richtung des Fahrzeugs von der aktuellen Position, inc (s) die Neigung an jeder Position der Straße und G die Gravitationsbeschleunigung bzw. Erdbeschleunigung bezeichnet, so daß G × inc (s) die Beschleunigung in der fortschreitenden Richtung des Fahrzeugs an jedem Punkt ent lang der Straße ist.

Wenn dieses angenommene Verzögerungsmodell verwendet wird, werden die Fahrzeuggeschwindigkeit V(τ) nach τ Sekunden von diesem Moment an und die zurückgelegte Entfernung s(τ) von der aktuellen Position an durch Lösen der folgenden Differen tialgleichung erhalten. Es wird ungeachtet der Steigung ange nommen, daß bei der Verzögerung nach τ0 eine Bremskraft Fb = m × ax0 angewendet wird, wobei die Masse des Fahrzeugs mit m bezeichnet wird.

wobei ax_mean die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit während ei nes Zeitabschnitts vor τ = 0 bezeichnet und aus einem Mittel wert der Beschleunigung des rechten und linken Vorderrads be rechnet wird. Wie vorstehend angeführt ist ax0 eine festge legte Verzögerung. Die Anfangsbedingungen der vorstehenden Gleichung sind V = V0 und S = 0, wenn τ = 0 ist.

Wenn die Straße eine Längsneigung aufweist, muß inc (S) an jedem Punkt entlang der Straße eingegeben werden, um eine Be wegungsgleichung zu erhalten, und es ist erforderlich G × inc (S) auf der rechten Seite der vorstehenden Gleichung hinzuzu fügen. Bei einer Straßeneinteilung, bei der τ ⇐ τ0 gilt, ist der Effekt der Neigung in ax_mean enthalten. Daher ist es nur bei einer Straßeneinteilung, bei der τ < τ0 gilt, erforder lich, den Effekt der Längsneigung zu berücksichtigen (siehe Fig. 5).

Gewichtungsfunktionen bzgl. τ, K1 (τ) und K2 (τ) sind durch folgende Gleichungen definiert.

K1 (τ) = 0 (0 < = τ < τ0)
K1 (τ) = 1 (τ < = τ0)
K2 (τ) = 1 - K1 (τ)

K1 (τ) und K2 (τ) in den vorstehenden Gleichungen sind in Fig. 6 dargestellt.

Daher können die Gleichungen (1) und (2) folgendermaßen aus gedrückt werden.

Durch Lösen der Gleichungen (3) und (4) können die Fahrzeug geschwindigkeit V (τ) und die zurückgelegte Entfernung S(τ) entsprechend dem angenommenen Verzögerungsmodell erhalten werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden aufgrund der Kompatibi lität mit verschiedenen Verzögerungsmodellen die entsprechen den Terme auf der rechten Seite der Gleichung (3) im voraus mit Parametern FK1, FK2 und FK3 multipliziert. Falls demnach "1" für einen bestimmten Parameter eingestellt ist, wird die ser Parameter zu 100% berücksichtigt, oder wenn "0" einge stellt ist, wird dieser Parameter vollständig vernachlässigt.

Daraus folgt, daß das angenommene Verzögerungsmodell bzw. -muster durch 5 Parameter FK1, FK2, FK3, τ0 und ax0 ausge drückt wird.

Angesichts der Eigenschaften einfacher Fahrer sind Näherungs werte, die wünschenswerterweise einzustellen sind, FK1, FK2 und FK3 = 1,0, τ0 = 0,5 bis 1,5 Sekunden und ax0 = 2 bis 3 m/sek². Jedoch kann durch Veränderung der Werte der Parame ter entsprechend dem zu steuernden Objekt ein geeignetes Ver halten des Fahrzeugs vorhergesagt werden.

Durch Lösen der vorstehenden Bewegungsgleichung hält das Fahrzeug offensichtlich zu einem kommenden, gegebenen Zeit punkt bestimmt an, so daß es möglich ist, die Berechnung dort zu stoppen und danach V (τ) = 0 und S (τ) = konstant einzu stellen.

Berücksichtigung der Straßenneigung

Das Gleichgewicht der auf das Fahrzeug einwirkenden Kräfte bei der Fahrt durch die Kurve mit einer Neigung ist in Fig. 7 dargestellt. Insbesondere ist die auf das Fahrzeug einwirken de Fliehkraft mV²/R (m ist die Masse des Fahrzeugs, V ist die Fahrzeuggeschwindigkeit, R ist der Kurvenradius (die Krümmung von 1/R ist in der Kartendatenbank gespeichert)), die Neigung ist θ, weswegen die auf das Fahrzeug einwirkende laterale Kraft bzw. Querkraft Fy (parallel zu der Straßenoberfläche (gleich m(V²/R)cos θ - mg sinθ ist.

Daher wird die laterale Beschleunigung des Fahrzeugs durch (V²/R) cos θ - g sin θ ausgedrückt. Wenn der der Biegung der Aufhängung des Fahrzeugskörpers zuzuschreibende Rollwinkel vernachlässigt wird, entspricht dies dem Ablesen einer Late ralbeschleunigungsmesseinrichtung, d. h. der lateralen Be schleunigung, die der Fahrer spürt.

Wird diese laterale Beschleunigung mit ayh (τ) als Funktion von τ bezeichnet, wird ayh (τ) ausgedrückt durch

ayh (τ) = (V² (τ)/R (τ)) cos θ - g sin θ (τ) (5)

Dabei wird der vertikale Rücktrieb N durch N = m (V²/R) sin θ + m g cos θ ausgedrückt. Daher ist es zum Durchfahren einer Kurve erforderlich, daß folgende Gleichung erfüllt ist.

Die linke Seite dieser Gleichung erhöht sich stark, wenn V erhöht wird, und es gibt einen Wert V, so daß die linke Seite gleich µ ist. Wenn daher V durch diese Gleichung unter der Annahme erhalten wird, daß die linke Seite gleich µ ist, ist V die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit, mit der das Fahrzeug eine Kurve durchfahren kann, d. h. die kritische Fahrzeugge schwindigkeit.

In diesem Fall ist die Neigung θ der Straßenoberfläche im allgemeinen 0,1 Rad (ungefähr 5,7°) oder weniger und der er ste Term im Nenner beträgt ein Zehntel oder weniger des zwei ten Terms. Daher ändert sich der vertikale Rücktrieb (Nenner) kaum mit der Fahrzeuggeschwindigkeit. Daher kann die Härte des Abbiegens während des Fahrens durch eine Kurve im wesent lichen durch die Größe der Beschleunigung ayh des Zählers er halten werden. D.h., wenn der Wert der Beschleunigung ayh µ g erreicht, wird das Abbiegen instabil. Daher wird der Steue rungsbezugswert auf einen Wert eingestellt, der ausreichend kleiner als µ g ist.

Ob es möglich ist, stabil um eine Kurve zu fahren, kann ent sprechend dem Maximalwert der lateralen Beschleunigung ayh (τ) ungeachtet einer Kurve nach links oder nach rechts be stimmt werden. Es ist erforderlich, daß der Maximalwert von |ayh (τ)| den Steuerungsbezugswert für eine Straßeneinteilung als Meßobjekt auf der kommenden Straße nicht überschreitet. Daher wird der Maximalwert ayhmax von |ayh (τ)| erhalten und als Grundlage genommen, auf der entschieden wird, ob sich das Fahrzeug in einem Zustand befindet oder nicht, der für das Fahren einer Kurve geeignet ist. Eine Straßeneinteilung zur Messung ist eine Einteilung von τmin < = τ < = τmax bzgl. der Zeit oder von V0 × τ min < τ = V0 × τmax bzgl. der Entfer nung. τmin und τmax werden auf geeignete Werte beruhend auf einer Betrachtung durch tatsächliches Fahren eingestellt und können beispielsweise ungefähr 2 bis 10 Sekunden betragen.

Die Zeit τ0 zur Aufrechterhaltung der aktuellen Beschleuni gung oder Verzögerung wird unter Berücksichtigung der Zeit bestimmt, die der Fahrer zum Umsteigen von dem Beschleuni gungs- bzw. Gaspedal auf das Bremspedal usw. benötigt. Bei dieser Bestimmung sollten die Punkte auf der Straße, an denen die Geschwindigkeit verringert wird, durch Erkennen der Orte der Kurven durch tatsächliches Fahren auf der Straße berück sichtigt werden. Da die Wirkung der aktuellen Fahrbedingung bzw. des aktuellen Fahrzustands in diesem Augenblick wie vor stehend beschrieben auf eine begrenzte Zeit τ0 begrenzt ist, können auf der Wirklichkeit beruhende angenommene Verzöge rungsmuster vorgesehen werden.

Steuerungsstandardwert

Nachstehend wird die Einstellung eines Steuerungsbezugswert für einen Vergleich mit ayh max beschrieben. Wie es vorste hend beschrieben ist, muß für ein stabiles Abbiegen beim Fah ren durch eine Kurve ayh max auf einen ausreichend kleinen Wert entsprechend dem µ der Straßenoberfläche begrenzt sein. Beispielsweise ist ayhmax für einfache Straßen auf ungefähr 1,7 bis 2 m/s² begrenzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Steuerungsbezugswert unter Berücksichtigung der folgenden zwei Faktoren, F1 und F2, eingestellt.

In der Kartendatenbank 14 gespeicherte Elemente

Ein Ungeschicklichkeitsflag F1 ist für eine umfassende Be rechnung der Straßenbreite, der klaren Sicht der kommenden Straße, der Unebenheit der Straßenoberfläche, des Grads des Straßenbelags usw. vorgesehen. Betreffende Daten werden von verschiedenen Punkten der Straße gesammelt und in der Karten datenbank 14 gespeichert. Wenn die Bedingungen gut sind, wird F1 = 0 eingestellt, und wenn die Bedingungen schlecht sind, wird F1 = 1 eingestellt. Anstatt einer Berechnung in zwei Stufen wie vorstehend beschrieben kann eine Berechnung in mehreren Stufen angewendet werden.

Auf der Fahrzeugseite erfaßte Elemente

Bei diesem Ausführungsbeispiel wir ein Flag F2 entsprechend der durch den Ungeschicklichkeitssensor 18 erfaßten Feuchtig keit der Straßenoberfläche eingestellt. Dies ergibt sich dar aus, daß der Reibungskoeffizient µ der Straßenoberfläche ent sprechend der Feuchtigkeit der Straßenoberfläche stark vari iert. Vorzugsweise wird die Einstellung des Ungeschicklich keitsflags nicht nur entsprechend dem trockenen oder nassen Bedingung der Straße, sondern auch entsprechend Schnee, Eis usw. eingestellt. Informationen über die Reifen können erfaßt werden. F2 = 0 wird eingestellt, wenn die Bedingung gut ist, und F2 = 1 wird eingestellt, wenn die Straßenbedingung schlecht ist. Auch für dieses Flag kann die Berechnung in mehreren Stufen anstelle von zwei Stufen erfolgen.

Reibungskoeffizient µ der Straßenoberfläche

Hinsichtlich des Reibungskoeffizienten µ kann, falls Daten über die Straße, wenn sie naß oder trocken ist, in der Kar tendatenbank 14 gespeichert sind, ein Wert ausgewählt werden, der einem Signal aus dem Ungeschicklichkeitssensor 18 ent spricht. Anstelle einer Speicherung der Reibungskoeffizienten µ für jede Straße kann eine Tabelle bereitgestellt werden, die durch Berücksichtigung der Belagbedingung der Straße be stimmte Werte speichert, wobei beispielsweise bestimmte Werte einer Asphaltstraße unter der Berücksichtigung, ob die Straße trocken oder naß ist, zugeordnet sind, so da der Reibungs koeffizient µ beruhend auf der Belagbedingung der Straße (die in der Kartendatenbank 14 gespeichert ist) entschieden wird. Alternativ dazu können die Werte des Reibungskoeffizienten µ der Straße, auf der das Fahrzeug fährt, von Sendeeinrichtun gen auf der Straße übertragen werden, so daß der Fahrer den Reibungskoeffizienten µ der Straße durch den Empfang eines Signals unter Verwendung einer Übertragungseinrichtung in dem Fahrzeug erhalten kann. Der Reibungskoeffizient µ kann aus gespeicherten Daten über das Verhalten des Fahrzeugs, wie Schleudern zum Zeitpunkt des Bremsens oder der Beschleunigung in der Vergangenheit, geschätzt werden. Oder der Reibungs koeffizient µ kann aus der selbstausrichtenden Verdrehungs kraft (die auf dem Bodenkontaktbereich des Reifens in der Richtung der Verringerung des Rutschwinkels wirkt, wenn der Reifen mit einem bestimmten Rutschwinkel rotiert) geschätzt werden.

Wird ein genauer Wert des Reibungskoeffizienten µ der Stra ßenoberfläche erhalten, ist es nicht erforderlich den Zustand des Ungeschicklichkeitsflags, das auf den Reibungskoeffizien ten µ der Straßenoberfläche bezogen ist, zu berücksichtigen.

Einstellung des Steuerungsbezugswerts

Wurden die Flags F1 und F2 wie vorstehend beschrieben be stimmt, wird ein Flag F3 durch eine Kombination dieser Flags bestimmt.

Tabelle 1

Definition des Flags F3

Das Flag F3 ist für eine numerische Darstellung der Unge schicklichkeit durch die Kombination der vorstehend beschrie benen zwei Flags vorgesehen. Dem Flag F3 wird ein Wert 0, 1, 2 oder 3 von vier Kombinationen der Zustände der Flags F1 und F2 zugeordnet.

Unter Verwendung der Werte des Flags F3 wird der Wert des Steuerungsbezugswerts ayhmax für die laterale Beschleunigung verändert. Wenn beispielsweise drei Parameter a1, a2 und a3 als Steuerungsbezugswerte für eine Warnung bzgl. einer unzu reichenden Verzögerung eingestellt werden, werden diese Para meter entsprechend dem Wert von F3 zur Erzeugung von Steue rungsbezugswerten a1*, a2* und a3* verändert. * bezeichnet den Wert des Flags F3. Beispielsweise ist F3 = 1, wenn F1 = 1 und F2 = 0 sind, und 1 wird für * eingesetzt, so daß die Be zugswerte a11, a21 und a31 werden. Auf diese Weise werden die Steuerungsbezugswerte entsprechend dem Umgebungsbedingungen der Straße und des Fahrzeugs verändert.

Bei dem vorstehend beschriebenen Vorgang werden unter Berück sichtigung von Hysteresen die drei Steuerungsbezugswerte a1*, a2* und a3* in der zunehmenden und abnehmenden Richtung wie in Fig. 8 gezeigt differenziert. D.h., Hysteresen h1*, h2* und h3* werden derart eingestellt, daß sie den Steuerungsbe zugswerten a1*, a2* und a3* entsprechen. Durch diese Einstel lung wird ein Nachlaufen in der Steuereinrichtung verhindert.

Wie in Fig. 9 gezeigt wird eine Multiplikation der Steue rungsstandardwerte zuvor durch Gewichtungsfunktionen CV (V) (< als 1) bevorzugt. In Fig. 9 ergeben sich die Gewichtungs funktionen wie folgt: CV1 erstreckt sich bis zur Fahrzeugge schwindigkeit VCV1, CV2 (< als CV1) von der Fahrzeuggeschwin digkeit VCV2 und mehr und CV-Werte verringern sich linear von CV1 bis CV2 für Fahrzeuggeschwindigkeiten von VCV1 bis VCV2. Durch diese Anordnung verringert sich der Steuerungsbezugs wert, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht, und der verringerte Wert kann als End-Steuerungsbezugswert verwendet werden. Dadurch kann eine große Toleranz unter Berücksichti gung der Tatsache erhalten werden, daß bei einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit die Veränderung der lateralen Be schleunigung groß wird, was durch eine kleine Änderung in den Bedingungen wie dem Fahrvorgang verursacht wird.

Warnentscheidung und Steuerung

Nachstehend wird die Entscheidung bzw. Bestimmung einer Warnausgabe beschrieben. Dies wird daraus entschieden, ob der durch die vorstehend beschriebene Schätzung erhaltene Wert ayhmax den wie vorstehend beschrieben eingestellten Steue rungsbezugswert überschreitet oder nicht. In dem Beispiel in Fig. 8 ist FWB = 0, wenn ahyhmax a1* oder kleiner ist, FWB = 1, wenn ayhmax größer als a1* ist, FWB = 2, wenn ayhmax a2* ist, und FWB = 3, wenn ayhmax größer als a3* ist. Durch Ent scheidung bzw. Bestimmung des Inhalts einer Warnung entspre chend dem Wert dieses Flags FWB kann eine Warnung erzeugt werden, die der Instabilität beim Durchfahren einer Kurve entspricht.

Beispielsweise ergeben sich mögliche Arten von Warnungen, die entsprechend dem Wert des Flags FWB gegeben werden können, wie folgt:
FWB = 0: Keine Warnung
FWB = 1: Erste Warnung mittels Stimme (nur einmal)
FWB = 2: Zweite Warnung mittels Stimme ("Bremsen" zusammen mit einem Brummton)
FWB = 3: Dritte Warnung mittels Stimme (gleicher Inhalt wie bei der zweiten Warnung mit größerer Lautstärke).

Es ist vorzuziehen, die Warnung durch (i) Warnung mittels Stimme, (ii) Brummton oder (iii) Einschalten einer Lampe oder Leuchtdiode oder einer Kombination aus diesen auszugeben. Es wird auch bevorzugt, eine Vielzahl von n-Steuerungsbezugs werten vorzusehen und verschiedene Warnmittel miteinander zu kombinieren.

Desweiteren ist eine Verzögerungssteuerung vorzugsweise durch eine Kombination der folgenden Steuerungselemente auszufüh ren. Beispielsweise sollte eine Verzögerungssteuerung bei FWB = 2 oder 3 ausgeführt werden.

(i) Drosselklappensteuerung (Drosselklappe wird zur Ver zögerung geschlossen).
(ii) Herunterschalten eines Gangs bei einem Automatikge triebe (AT) bei einer Abwärtsneigung (ein abruptes Herunter schalten verursacht eine starke Änderung im Reifenschlupfver hältnis, das für ein instabiles Verhalten des Fahrzeugs ver antwortlich ist. Eine derartige Verzögerungssteuerung als Ab sorbierung des Stoßes bei einer Gangänderung und eine stufen lose Geschwindigkeitsänderung sind effektiv).
(iii) Steuerung des Bremsdrucks der Vorder- und Hinterrä der (in diesem Fall wird eine automatische Fahrzeuggeschwin digkeitssteuerung durch den Bremsdruck ungeachtet dessen durchgeführt, ob der Fahrer bremst oder nicht).

Eine gewünschte Verzögerungssteuerung kann durch die be schriebenen Verfahren ausgeführt werden.

Querbeschleunigungsberechnung für eine Warnung im voraus

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird zusätzlich zur Steuerung durch eine Warnung kurz vor dem Einfahren in eine Kurve, wenn die Verzögerung unzureichend ist, eine Warnung im voraus bzw. eine Vorab-Warnung zum Anhalten des Fahrers zu einer Verzöge rung, die einer Warnung über eine zwangsweise Verzögerung durch eine automatische Steuerung vorausgeht, in einer be achtlichen Entfernung vor der Kurve unter etwas einfacheren Bedingungen gegeben.

In diesem Fall wird die Querbeschleunigung bzw. laterale Be schleunigung wie nachstehend angeführt berechnet, und die Ausgabe einer Warnung wird durch einen Vergleich der berech neten Beschleunigung mit dem Steuerungsbezugswert gesteuert.

Die Krümmung roumax, deren Absolutwert bei einer bestimmten Straßeneinteilung vor dem Fahrzeug (für eine Zeit von tpmin Sekunden bis zu tpmax Sekunden oder eine Entfernung von tpmin × V bis zu tpmax × V) am größten ist, und auch die maximale Neigung cantmax an diesem Punkt auf der Straße werden aus von der Kartendatenbank 14 zugeführten Daten erhalten. Eine mög liche Straßeneinteilung ist eine Entfernung, die beispiels weise ungefähr zwei bis neun Sekunden entspricht.

Als angenommenes Verzögerungsmuster wird ein Muster wie nach stehend gezeigt verwendet. Insbesondere wird die Kurvendurch fahrgeschwindigkeit angenommen zu

Vp = (Fpv × V) + (1 - Fpv × Vc/3,6) × Kv

wobei Fpv eine Gewichtungsfunktion ist, und Fpv = 1 ist, wenn Fpv als aktuelle Geschwindigkeit angenommen wird, und Fpv = 0 ist, wenn angenommen wird, daß das Fahrzeug die Kurve mit der Geschwindigkeitsbegrenzung dieses Kurses durchfährt, Vc die Geschwindigkeitsbegrenzung (km/h) des Kurses und Kv ein Kor rekturfaktor ist.

Andererseits wird die laterale Beschleunigung ayp während des Abbiegens ausgedrückt durch

ayp = roumax × Vp² - g × cantmax

Diese Gleichung berücksichtigt auch die Abbiegerichtung (nach links oder rechts).

Wenn beispielsweise Vc = 50 km/h mit Fpv = 0,5 und Kv = 0,1 gilt, wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 70 km/h fährt, folgt daraus, daß angenommen wird, daß das Fahrzeug die Kurve mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit erreichen wird, die Vp = 60 km/h entspricht. Hinsichtlich dieser Bedingung wird eine laterale Beschleunigung geschätzt und eine Warnung ausgegeben.

Wie vorstehend beschrieben wird in diesem Beispiel die Durch fahrgeschwindigkeit in einer kommenden Kurve (Vp) aus der Ge schwindigkeitsbegrenzung (Vc) und der aktuellen Fahrzeugge schwindigkeit (V) geschätzt, die jeweils durch eine Gewich tungsfunktion (Fpv) gewichtet werden. Die Fahrer kennen nor malerweise die Geschwindigkeitsbegrenzung der Straße, auf der sie fahren, und es wird angenommen, daß sie die Geschwindig keitsbegrenzung als Bezug im Kopf haben. Indem das Fahren an der Geschwindigkeitsbegrenzung als Bezug als Grundlage genom men wird, entspricht die Prädiktion der Fahrzeuggeschwindig keit, so daß eine Warnung gilt. Es können nicht nur Geschwin digkeitsbegrenzungen, sondern auch verschiedene Arten empfoh lener Geschwindigkeiten verwendet werden. Beispielsweise wird bevorzugt, daß empfohlene Geschwindigkeiten unter Berücksich tigung von Kurven bestimmt, gespeichert und anstelle der of fiziellen Geschwindigkeitsbegrenzungen verwendet werden.

Die somit berechnete laterale Beschleunigung ayp wird mit dem Steuerungsbezugswert ap1* verglichen. Dieser Steuerungsbe zugswert ap1* wird auf die gleiche Weise wie vorstehend be schrieben bestimmt, und wird auf den gleichen Wert bzgl. des ersten Bezugswerts a1* eingestellt, der vorstehend angeführt ist. * bezeichnet den Wert von F3, so daß ap1* durch den Wert des Flags F3 verändert wird.

Wie in Fig. 10 gezeigt kann der Steuerungsbezugswert ap1* zwei Werte ap1* und -ap1* mit positivem und negativem Vorzei chen annehmen. Wenn ayp größer als ap1* ist, ist das Flag FWP = 1, und wenn ayp y kleiner als -ap1* ist, ist das Flag FWP = -1. Wenn FWP = 1 ist, wird eine gesprochene Nachricht "Vor sicht Rechtskurve" ausgegeben, und wenn FWP = -1 ist, wird eine gesprochene Nachricht "Vorsicht Linkskurve" ausgegeben. Auch in diesem Fall werden für eine genaue Bestimmung hin sichtlich der Warnung Hysteresen hp1* wie in Fig. 10 gezeigt berücksichtigt.

Dateneingabe

Für den vorstehend beschriebenen Vorgang werden Daten in der Kartendatenbank 14 für bestimmte Punkte auf den Straßen er zeugt. Beispielsweise sind verschiedene Elemente von Daten für verschiedene Punkte, wie P1, P2, P3, . . . gespeichert, die voneinander um bestimmte Entfernungen (nicht notwendigerweise in den gleichen Intervallen) beabstandet sind, wie es in Fig. 11 gezeigt ist.

Wenn Daten aus der Kartendatenbank 14 entsprechend der Kar tendatenbank 14 gelesen werden, beginnt das Lesen mit Daten an einem Punkt P0 unmittelbar vor der aktuellen Position in diesem Augenblick. Aus der Kartendatenbank 14 ausgelesene Da ten enthalten die Position, Krümmung, Neigung, Längsneigung und das Ungeschicklichkeitsflag an jedem Punkt, wie es in Ta belle 2 gezeigt ist.

Die Verarbeitungseinrichtung 10 berechnet auf das Lesen von Daten hin die Entfernung d von jedem Punkt zu jedem vorherge henden Punkt, und die Entfernung s von jedem Punkt zu dem Punkt P0 unmittelbar vor der aktuellen Position und speichert diese Daten. Desweiteren wird die Entfernung von der aktuel len Position als dp und sp gespeichert.

Tabelle 3 ist gespeichert, weswegen Daten auf dieser Karte zur Berechnung der lateralen Beschleunigung für verschiedene Punkte vor dem Fahrzeug verwendet werden können, wodurch eine Hochgeschwindigkeitsberechnung möglich wird. Ein Neuschreiben von Daten in der Karte, wenn sich das Fahrzeug weiterbewegt, kann relativ leicht ausgeführt werden. Daten für eine Positi on zwischen Punkten (den Kartenpunkten) können durch lineare Interpolation erzeugt werden. D.h., Daten für eine Position zwischen Punkten können, wie es in Fig. 12 gezeigt ist, aus Daten an dem vorhergehenden und darauffolgenden Punkt inter poliert werden. In Fig. 12 wird gezeigt, wie Krümmungsdaten berechnet werden.

Reibungskoeffizienten µ auf der Straßenoberfläche

Der Reibungskoeffizient µ der Straßenoberfläche, der bzgl. Werten nasser und trockener Straßen ausgedrückt wird, kann für verschiedene Punkte entlang der Straßen in der Kartenda tenbank 14 gespeichert werden. In diesem Fall kann ein Aufbau derart ausgebildet werden, daß durch Erfassung, ob die Straße naß oder trocken ist, aus der Ein/Aus-Bedingung des Scheiben wischers ein geeigneter Reibungskoeffizient µ ausgewählt wird, wodurch ein relativ genauer Reibungskoeffizient µ er halten werden kann.

TABELLE 2

Anstatt einer Speicherung des Reibungskoeffizienten µ jeder Straße kann eine Tabelle erzeugt werden, in der die vorbe stimmten Werte dementsprechend eingestellt sind, ob die Stra ße trocken oder naß ist, und auch entsprechend der Art der Straße, beispielsweise einer Asphaltstraße, so daß der Rei bungskoeffizient µ unter Berücksichtigung der Belagbedingung der Straße (die in der Kartendatenbank 14 gespeichert ist) bestimmt wird. Desweiteren können die Werte des Reibungskoef fizienten µ der Straße, auf der das Fahrzeug fährt, von den Sendeeinrichtungen entlang der Straße übertragen werden, so daß der Fahrer den Reibungskoeffizienten µ der Straße durch den Empfang eines Signals unter Verwendung einer Übertra gungseinrichtung des Fahrzeugs erfahren kann.

Desweiteren kann der Reibungskoeffizient µ der Straße aus Da ten über das Verhalten des Fahrzeugs, wie Schleudern, ge schätzt werden, das zu dem Zeitpunkt des Bremsens oder der Beschleunigung in der Vergangenheit aufgetreten ist. Der Rei bungskoeffizient µ der Straße kann aus der selbstausrichten den Verdrehungskraft (der auf den Bodenkontaktbereich des Reifens in der Richtung der Verringerung des Schlupfwinkels wirkenden Verdrehungskraft, wenn sich der Reifen mit einem Schlupfwinkel dreht) geschätzt werden.

Wird ein genauer Wert des Reibungskoeffizienten µ der Stra ßenoberfläche durch diese Verfahren erhalten, muß der Zustand des Ungeschicklichkeitsflags, das auf den Reibungskoeffizien ten µ der Straßenoberfläche bezogen ist, nicht berücksichtigt werden.

Die Verarbeitungseinrichtung 10 besteht aus einem Computer mit einer Zentraleinheit (CPU), einem Schreib-Lese-Speicher (RAM) und einem Nur-Lese-Speicher (ROM), usw. Normalerweise werden die vorstehend beschriebenen Vorgänge durch die Aus führung eines in dem ROM gespeicherten Betriebsprogramms er reicht. Es ist auch vorzuziehen, ein Betriebsprogramm bzw. Ablaufprogramm auf einem externen Aufzeichnungsträger wie der Kartendatenbank 14 zu speichern, und dieses Programm in der Verarbeitungseinrichtung 14 zu installieren. In diesem Fall kann ein EEPROM zur Aufzeichnung des Betriebsprogramms ange wendet werden, der ein Neuschreiben von Daten erlaubt.

Es sind eine Fahrzeugfahrbedingungs-Prädiktionseinrichtung, eine diese Prädiktionseinrichtung verwendende Warneinrichtung und ein Aufzeichnungsträger zur Speicherung von Daten für ei ne Prädiktion offenbart, wobei während der Verwendung der Prädiktionsfunktion einer Annäherungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs an eine kommende Kurve die Beschleunigung in dem aktuellen Augenblick für einen Bedingungsbeibehaltungs- Zeitabschnitt beibehalten wird, und danach die Fahrzeugge schwindigkeit mit einer festgelegten Verzögerung verringert wird, und unter Verwendung eines derartigen angenommenen Ver zögerungsmodells eine zukünftige Fahrzeuggeschwindigkeit vor hergesagt wird, wodurch eine Warnung unter Berücksichtigung der Möglichkeiten einer Verzögerung durch den Fahrer ausgege ben werden kann, und wobei durch Speicherung von Daten über Straßenneigungen in einer Datenbank und unter Verwendung der Neigungsdaten die laterale Beschleunigung genauer vorherge sagt werden kann.

Claims

1. Fahrzeugfahrbedingungs-Prädiktionseinrichtung zur Voraus sage einer lateralen Beschleunigung eines Fahrzeugs, die auf tritt, wenn durch eine kommende Kurve gefahren wird, gekenn zeichnet durch
eine Fahrzeuggeschwindigkeitssensoreinrichtung zur Er fassung einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs,
eine Datenbank, die Daten über Krümmungen von Kurven und Daten über Neigungen von Straßen als auf verschiedene Punkte in der fortschreitenden Richtung des Fahrzeugs auf dieser Straße bezogene Daten enthält, und
eine Verarbeitungseinrichtung zur Voraussage der latera len Beschleunigung in einer Kurve, in die das Fahrzeug hin einfährt, sowohl aus der durch die Fahrzeuggeschwindigkeits sensoreinrichtung erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit als auch der aus der Datenbank gelesenen Krümmung der Kurve und der Neigung.

2. Fahrzeugfahrbedingungs-Prädiktionseinrichtung nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Datenbank Daten über Krümmungen von Kurven und Daten über Straßenneigungen als auf diskrete Punkte entlang der fortschreitenden Richtung des Fahrzeugs auf der Straße bezogene Daten enthält.

3. Fahrzeugfahrbedingungs-Prädiktionseinrichtung nach An spruch 2, gekennzeichnet durch Daten über Längsneigungen als auf die diskreten Punkte bezogene Daten.

4. Fahrzeugfahrbedingungs-Prädiktionseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Verar beitungseinrichtung die Fahrzeuggeschwindigkeit beim Fahren durch eine kommende Kurve als Funktion der Zeit unter Berück sichtigung einer erfaßten aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und eines angenommenen Beschleunigungs/Verzögerungsmusters vorhersagt, und aus einer vorhergesagten Fahrzeuggeschwindig keit die laterale Beschleunigung als Funktion der Zeit vor hersagt.

5. Warneinrichtung zur Vorhersage einer lateralen Beschleuni gung eines Fahrzeugs, die auftritt, wenn durch eine kommende Kurve gefahren wird, und Erzeugen einer Warnung entsprechend einer vorhergesagten lateralen Beschleunigung, gekennzeichnet durch
eine Fahrzeuggeschwindigkeitssensoreinrichtung zur Er fassung einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs,
eine Datenbank, die Daten über Krümmungen von Kurven und Daten über Straßenneigungen als auf verschiedene Punkte in der fortschreitenden Richtung des Fahrzeugs auf der Straße bezogene Daten enthält, und
eine Verarbeitungseinrichtung zur Vorhersage der latera len Beschleunigung einer Kurve, in die das Fahrzeug hinein fährt, sowohl aus der durch die Fahrzeuggeschwindigkeitssen soreinrichtung erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit als auch der aus der Datenbank gelesenen Krümmung der Kurve und der Nei gung und zur Bestimmung, ob eine Warnung entsprechend einem Prädiktionsergebnis zu erzeugen ist.

6. Warneinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prädiktion der lateralen Beschleunigung durch die Verarbeitungseinrichtung zur Vorhersage der maximalen latera len Beschleunigung in der Kurve dient, in die das Fahrzeug fährt, und wobei eine Warnung an den Fahrer ausgegeben wird, wenn eine vorhergesagte maximale laterale Beschleunigung gro ßer als ein vorbestimmter Bezugswert ist.

7. Aufzeichnungsträger, der zur Prädiktion einer lateralen Beschleunigung eines Fahrzeugs beim Durchfahren einer kommen den Kurve verwendet wird, wobei der Aufzeichnungsträger Daten über Krümmungen von Kurven und Daten über Neigungen von Stra ßen als auf diskrete Punkte, die in der fortschreitenden Richtung des Fahrzeugs liegen, bezogene Daten speichert.

8. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 7, wobei der Aufzeich nungsträger ferner Längsneigungsdaten als auf diskrete Punkte entlang der Straße bezogene Daten speichert.

9. Aufzeichnungsträger, der ein Programm für den Betrieb ei ner Fahrzeugfahrbedingungs-Prädiktionseinrichtung zur Prädik tion einer lateralen Beschleunigung des Fahrzeugs, wenn es durch eine kommende Kurve fährt, speichert, wobei das Pro gramm die Fahrzeugfahrbedingungs-Prädiktionseinrichtung zum Empfang der unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeitssen soreinrichtung erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit veranlaßt, und auch die Fahrzeugfahrbedingungs-Prädiktionseinrichtung zum Empfang der Krümmung und Neigung einer kommenden Kurve auf der Straße von der Datenbank veranlaßt, die Daten über Krümmungen von Kurven und Daten über Straßenneigungen ent hält, die auf verschiedene Kartenpunkte in der fortschreiten den Richtung des Fahrzeugs entlang der Straße beziehen, und zur Voraussage einer lateralen Beschleunigung einer Kurve, in die das Fahrzeug fährt, aus einer empfangenen Fahrzeugge schwindigkeit, einer Kurvenkrümmung und einer Straßenneigung veranlaßt.