DE3912353A1

DE3912353A1 - Selbststeuerndes fahrzeug und verfahren zum betrieb desselben

Info

Publication number: DE3912353A1
Application number: DE3912353A
Authority: DE
Inventors: Akira Hattori
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-04-14
Filing date: 1989-04-14
Publication date: 1989-11-09
Also published as: DE3912353C2; US5229941A

Description

Die Erfindung betrifft ein selbststeuerndes Fahrzeug und ein Verfahren zum Betrieb desselben.

Ein solches Fahrzeug ist in der Lage, unbemannt, ohne Einwirkung eines Fah rers auf einer vorgegebenen Fahrstrecke oder in einem vorgegebenen Streckennetz zu fahren und wird häufig auch als autonomes Fahrzeug be zeichnet.

In der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 62-1 61 113, offen gelegt am 18. Juli 1987 werden Beispiele verschiedener Arten unbemannter Fahrzeuge beschrieben, die ohne Einwirkung des Fahrers automatisch betrie ben werden können und mit Hilfe einer auf dem Fahrzeug installierten foto grafischen Einrichtung gesteuert werden.

Bei diesem herkömmlichen Fahrzeug können jedoch der Anfangspunkt und der Zielpunkt der Fahrt nicht beliebig gewählt werden.

Weiterhin sind autonome Fahrzeugsysteme vorgeschlagen worden, bei denen längs der Fahrstrecke ein Führungskabel verlegt ist und das Fahrzeug durch dieses Kabel geführt wird. Wenn ein bestimmtes Signal an das Führungskabel übermittelt wird, so wird das Vorhandensein dieses Signals durch eine an dem Fahrzeug installierte Abnehmerspule festgestellt, und das Fahrzeug be wegt sich entlang dem Führungskabel auf der Fahrstrecke, wobei die Abwei chung von der vorgesehenen Fahrstrecke mit Hilfe des Führungskabels fest gestellt wird.

Bei einem weiteren vorbeschriebenen Beispiel eines autonomen Fahrzeugsy stems ist auf der Fahrbahnoberfläche längs der Fahrstrecke anstelle des Füh rungskabels ein optisch reflektierendes Band, beispielsweise ein Aluminium band oder ein Polyvinyl-Band angebracht, und auf dem unbemannten Fahrzeug sind ein Projektor und ein Lichtempfänger installiert. Das von dem Projektor ausgesandte Licht wird durch das Band reflektiert und von dem Lichtempfän ger aufgefangen, und auf diese Weise wird das unbemannte Fahrzeug längs des reflektierenden Bandes geführt.

Bei der Steuerung unbemannter Fahrzeuge mit Hilfe von Führungskabeln be steht der Nachteil, daß aufwendige Installationsarbeiten zum Verlegen der Kabel und Installationen an dem unbemannten Fahrzeug und an der Fahr strecke erforderlich sind, so daß Erweiterungen oder Änderungen der Anlage Schwierigkeiten bereiten.

Bei der Verwendung optisch reflektierender Bänder besteht das Problem, daß die Reflexionseigenschaften des Bandes durch von der Fahrbahn aufge wirbelten und auf der Oberfläche des Bandes abgelagerten Staub oder Schmutz beeinträchtigt werden. Es sind deshalb aufwendige Wartungsarbei ten erforderlich, da die Fahrbahnoberfläche und die Oberfläche des Bandes stets sauber gehalten werden müssen.

Ein weiterer Nachteil bei der Führung des unbemannten Fahrzeugs durch Ka bel oder Bänder besteht darin, daß bei Richtungsänderungen des Fahrzeugs oft abrupte Lenkoperationen ausgeführt werden und eine gleichmäßige und sanfte Lenkung des Fahrzeugs nur schwer zu verwirklichen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein autonomes Fahrzeug zu schaffen, das sich gleichmäßig, ohne abrupte Lenkoperationen entsprechend dem jeweiligen Verlauf der Fahrstrecke bewegt. Außerdem soll das durch ein solches Fahr zeug gebildete Transportsystem einen geringen Wartungsaufwand erfordern und leicht erweiterbar und veränderbar sein.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in den unabhängigen Patent ansprüchen angegeben.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines selbststeuern den Fahrzeugs, das autonom auf einem Wegenetzt fährt, werden Daten über mehrere Zielpunkte und mehrere Wegstücke gespeichert, wobei die Fahr strecke in Fahrbahnabschnitte aufgeteilt ist, die den Wegstücken entspre chen und deren Anfgangs- und Endpunkte durch die Zielpunkte definiert wer den. Die Form jedes Fahrbahnabschnittes wird bestimmt auf der Grundlage der gespeicherten Daten, und anhand der bestimmten Form jedes Fahrbahn abschnittes wird ein Soll-Fahrzustand des Fahrzeugs festgelegt, der die Grundlage für die Steuerung des Fahrzeugs bildet. Außerdem wird auf einem der Wegstücke ein neuer Zielpunkt festgelegt, der die kürzeste Entfernung zu der Ausgangsposition des Fahrzeugs aufweist, und es werden Daten über den neuen Zielpunkt einschließlich Daten über den Fahrzustand des Fahr zeugs an dem neuen Zielpunkt erzeugt. In entsprechender Weise werden ein neuer Zielpunkt und zugehörige Daten auch für das endgültige Fahrziel des Fahrzeugs festgelegt, so daß die Ausgangsposition und das Fahrziel in dem Wegenetz beliebig gewählt werden können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltungs-Blockdiagramm einer Steuerein richtung zur automatischen Steuerung der Fahrt eines autonomen Fahrzeugs auf einer Fahrstrecke;

Fig. 2 ein Funktions-Blockdiagramm der wesentlichen Funktionen eines bevorzugten Ausführungsbei spiels der Erfindung;

Fig. 3(A) und 3(B) Beispiele von Datensätzen, die Informationen über die Fahrstrecke enthalten;

Fig. 4 eine Skizze zur Erläuterung von Bahninformati onen;

Fig. 5 eine Skizze zur Erläuterung eines Fahrbefehls und eines Zielpunkt-Befehls;

Fig. 6(A) und 6(B) Graphiken zur Erläuterung des Fahrbefehls und des Zielpunkt-Befehls;

Fig. 7 ein Flußdiagramm zu den in Fig. 2 gezeigten Steuerfunktionen;

Fig. 8(A) bis 8(J) Skizzen zur Erläuterung von während der Fahrt zu befolgenden Steuerungsregeln;

Fig. 9 eine graphische Darstellung eines globalen Koor dinatensystems, in dem Lageplan-Daten angegeben sind;

Fig. 10(A) und 10(B) Erläuterungsskizzen zu einem Polarkoordinaten system, in dem ein Knotenpunkt angegeben ist;

Fig. 11 eine skizzenhafte Darstellung der Formen von Fahrbahnrändern;

Fig. 12 ein Flußdiagramm des Steuerungsprozesses;

Fig. 13 bis 16 Erläuterungsskizzen zur Illustration der Einstel lung eines Punktes kürzester Entfernung;

Fig. 17 ein Flußdiagramm eines Steuervorgangs zur Ein stellung eines neuen Knotenpunktes;

Fig. 18(A) und 18(B) Skizzen zur Erläuterung der Bestimmung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs;

Fig. 19(A) und 19(B) Skizzen zur Erläuterung der Fahrstreckensuche und der Einstellung neuer Knotenpunkte;

Fig. 20 ein Flußdiagramm eines allgemeinen Verfahrens zur Fahrstreckensuche;

Fig. 21(A) und 21(B) Skizzen zur Erläuterung des allgemeinen Verfah rens zur Fahrstreckensuche; und

Fig. 22 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Verfah rens zur Bestimmung von Knotenpunkten inner halb des Verfahrens gemäß Fig. 20.

In Fig. 1 ist der Gesamtaufbau eines autonomen Fahrzeugs dargestellt.

Zu dem Fahrzeug gehören eine Kamera sowie verschiedene Sensoren. Das Fahrzeug bestimmt automatisch die in Vorwärtsrichtung vor dem Fahrzeug bestehende Fahrbahnsituation und bewegt sich auf der Grundlage verschiede ner Arten von Information autonom auf einer Fahrstrecke.

Im einzelnen umfaßt die autonome Fahrzeugsteuerung: a) eine Bildverarbei tungseinheit (100), die die Umgebung in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs fo tografiert und das fotografierte Bild verarbeitet, b) eine Ortsbestimmungsein heit (200), die auf der Grundlage von mit Hilfe eines Radgeschwindigkeits sensors, eines Kreiselgerätes, etc. gewonnenen Informationen die Position des Fahrzeugs in einem absoluten Koordinatensystem berechnet, c) eine mo torische Einheit 300, zu der Lenkung, Gaspedal, Bremsanlage, Blinker und dergleichen des Fahrzeugs sowie Stellglieder zur Betätigung dieser Einrich tungen einschließlich der zugehörigen Stellgliedtreiber gehören, d) eine In formationsspeicher-Einheit 400, in der Lageplan- oder Landkarten-Daten über ein Ziel und Informationen über eine Fahrstrecke gespeichert sind, e) eine Fahrt-Steuereinheit 500, die anhand der von den Einheiten 100, 200 und 400 erhaltenen Informationen die motorische Einheit 300 derart ansteu ert, daß das Fahrzeug zu einem letzten Zeitpunkt fährt, und f) eine Benutzer schnittstelle 600 zur Eingabe von Information über ein Ziel, d. h., einer Viel zahl von Zielpunkten, die durch die Fahrt-Steuereinheit 500 auf der Fahr strecke festgelegt sind, und zur Anzeige des von der Bildverarbeitungseinheit 100 gewonnenen Bildes sowie anderer Informationen.

Die Bildverarbeitungseinheit 100 ist mit zwei Kamerasystemen mit Kameras 101, 102 ausgerüstet. Die Kameras 101, 102 sind im vorderen Bereich des Fahrzeugs an der linken und an der rechten Seite installiert, so daß sie ein Stereobild fotografieren, d. h. ein perspektivisches oder räumliches Bild in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs. Das durch die beiden Kamerasysteme foto grafierte räumliche Bild wird in einen Bildverarbeitungsblock 105 verarbeitet, der einen Mikrocomputer zur Bildverarbeitung enthält. Außerdem wird das räumliche Bild in dem Bildverarbeitungsblock 105 (durch eine Rücktransfor mation) in ein ebenes Bild umgewandelt. Der Bildverarbeitungsblock 105 er kennt beispielsweise ein Paar von auf die Fahrbahn aufgemalten weißen Li nien (Führungslinien), ein Fahrbahn-Seitenband, eine Mittellinie und derglei chen und mißt deren Lage in bezug auf das Fahrzeug.

Im einzelnen wird durch die Abtastung der weißen Linien auf der Fahrbahn die räumliche Beziehung zwischen Fahrzeug und Fahrbahn berechnet, d. h., der Abstand des Fahrzeugs von der weißen Linie an der linken und/oder rechten Fahrbahnseite, der Winkel zwischen der Vorwärtsrichtung des Fahr zeugs und der Fahrbahn und dergleichen, und bei einer gekrümmten Fahr bahn wird die Krümmung und die Krümmungsrichtung in halber Entfernung der Fahrbahn bestimmt. Zusätzlich wird die Entfernung des Fahrzeugs von ei ner Kreuzung bestimmt, indem der Schnittpunkt der weißen Linien vor der Kreuzung gemessen wird.

Die Bildverarbeitungseinheit 100 enthält weiterhin einen Ultraschallsensor 103, ein Laser-Radar und dergleichen zur Erfassung von Hindernissen, die sich auf der Fahrbahn vor dem Fahrzeug und seitlich des Fahrzeugs befinden, wie beispielsweise ein vorausfahrendes Fahrzeug, eine Leitplanke und der gleichen, und zur Übermittlung der entsprechenden Informationen an einen Positionsberechnungsblock 107 des Fahrzeugs.

Der Aufbau des Ultraschallsensors und des Laser-Radars wird beispielhaft be schrieben in den US-Patenten 45 28 563, veröffentlicht am 9. Juli 1985, 46 32 543, veröffentlicht am 30. Dezember 1986, und 46 30 226, veröffentlicht am 16. Dezember 1986.

Die von dem Bildverarbeitungsblock 105 ermittelten Entfernungs- und Win keldaten werden dem Positionsberechnungsblock 107 zugeführt, in welchem die räumliche Beziehung zwischen dem Fahrzeug und der Fahrbahn, d. h. die eigene Position des Fahrzeugs berechnet wird.

Der Aufbau des Positionsbe rechnungsblocks 107 wird beispielhaft beschrieben in dem am 4. April 1988 veröffentlichten US-Patent 48 19 169.

Wahlweise können drei Kamerasysteme vorgesehen sein, so daß ein weiteres Blickfeld erreicht wird und die oben beschriebenen Entfernungs- und Win kelparameter präzise anhand der Bilder ermittelt werden können, die aus der vorderen rechten Position, der vorderen linken Position und der vorde ren Mittelposition aufgenommen wurden.

Die Ortsbestimmungseinheit 200 umfaßt zwei Radgeschwindigkeitssensoren 211, 213, die am linken Hinterrad und am rechten Hinterrad des Fahrzeugs angeordnet sind, einen Verarbeitungsblock 218, der die Ausgangssignale der beiden Radgeschwindigkeitssensoren 211, 213 aufnimmt und verarbeitet, und einen Berechnungsblock 219 zur Berechnung der Fahrzeugposition in globa len Koordinaten.

Die Radgeschwindigkeitssensoren 211, 213 erfassen die Drehung der Hinter räder des Fahrzeugs und erzeugen für jedes Rad pro Umdrehung einige tau send Impulse. Wenn eine Differenz zwischen den Anzahlen der für die einzel nen Räder erzeugten Impulse festgestellt wird, so bedeutet dies, daß eine Differenz zwischen den Weglängen der entsprechenden Räder besteht und diese Weglängendifferenz bildet die Basis für die Bestimmung der Krümmung des Fahrbahnabschnitts, der von dem Fahrzeug durchfahren wird.

Außerdem gibt die Weglänge beider Räder die von dem Fahrzeug zurückge legte Wegstrecke an. Der Weg des Fahrzeugs kann somit anhand der von den Radgeschwindigkeitssensoren gelieferten Datenserien berechnet werden. Speziell können Informationen in bezug auf den Ort und die Lage des Fahr zeugs zu einem bestimmten Zeitpunkt, d. h. Informationen über den Ort und die Fahrtrichtung R des Fahrzeugs in einem X-Y-Koordinatensystem hergelei tet werden. Wenn die Fahrzeugposition zu Beginn der Fahrt bereits bekannt ist, kann die aktuelle Position des Fahrzeugs während der Fahrt ständig über wacht werden, indem die Radgeschwindigkeitsdaten sequentiell verarbeitet werden. Da sich die Fehler bei der Positionsbestimmung aufsummieren, wer den die Meßfehler um so größer, je länger der vom Fahrzeug zurückgelegte Weg ist. Aus diesem Grund ist ein Kreiselgerät 214 vorgesehen, so daß die Position des Fahrzeugs in einem absoluten Koordiantensystem mit hoher Ge nauigkeit bestimmt werden kann. Die in der oben beschriebenen Weise er mittelte Position des Fahrzeugs ist die Position des Fahrzeugs in einem globa len Koordinatensystem.

Die motorische Einheit 300 enthält verschiedene Stellglieder, die zum auto nomen Betrieb des unbemannten Fahrzeugs erforderlich sind, insbesondere ein Lenkstellglied 301 zum Betätigen der Lenkung, ein Drosselklappenstell glied, das einem Gaspedal 303 eines herkömmlichen Fahrzeugs entspricht, und ein Bremsstellglied 305 zum Betätigen der Bremsanlage. Ein Treiber block 309 steuert jedes der Stellglieder 301, 303 und 305 anhand eines von der Fahrt-Steuereinheit 500 erhaltenen Steuersignals. Wenn das Fahrzeug ein automatisches Getriebe aufweist und lediglich in Vorwärtsrichtung fährt, sind die oben beschriebenen Stellglieder ausreichend. Es können jedoch zusätzli che Stellglieder zum Betätigen einer Getriebekupplung und eines Schalthe bels vorgesehen sein, wenn das Fahrzeug ein "Hand"-Schaltgetriebe aufweist und/oder mit einer Steuereinrichtung für die Rückwärtsfahrt versehen ist.

Mit Hilfe der motorischen Einheit 300 wird eine Lenkoperation ausgeführt, wenn ein (Lenkungs-)Steuerblock 505 einen Befehl für eine Linksdrehung, eine Rechtsdrehung oder einen Befehl zum Einstellen des Lenkwinkels auf einen bestimmten Sollwert liefert.

Die Informationsspeichereinheit 400 enthält einen Datenspeicherblock 401, in dem Lageplan-Informationen über ein Ziel, Lageplan-Informationen über den Weg zum Ziel, beispielsweise Informationen über die Positionen von Kreuzungen (Abzweigpunkten) in Abhängigkeit von den zum Ziel führenden Straßen, und Lageplan-Informationen über die Abstände zwischen den Kreu zungen gespeichert sind, sowie einen Zugriffssteuerblock 403 zur Steuerung des Zugriffs der Fahrt-Steuereinheit 500 auf den Datenspeicherblock 401.

Die in Fig. 1 gezeigte Fahrt-Steuereinheit 500 bestimmt die eigentlichen Fahrbahninformationen in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs, die durch die Bildverarbeitungseinheit 100 und die Ortsbestimmungseinheit 200 ermittelt wurden, und treibt und steuert unter Benutzung der aus der Informations speichereinheit 400 erhaltenen Informationen die motorische Einheit 300, so daß das Fahrzeug zu dem über die Benutzerschnittstelle 600 eingegebenen Ziel gesteuert wird.

Die Fahrt-Steuereinheit 500 enthält einen Richtungsbestimmungsblock 501 zur Bestimmung der Richtung, in der Kollisionen mit Hindernissen vermie den werden, einen Fahrbefehls-Ausgabeblock 503 und den Steuerblock 505.

Der Richtungsbestimmungsblock 501 erhält Hindernisdaten von dem Bild verarbeitungsblock 105 der oben beschriebenen Bildverarbeitungseinheit 100 und bestimmt anhand der Hindernisdaten die Fahrtrichtung des Fahrzeugs, in der Kollisionen des Fahrzeugs mit einem vor dem Fahrzeug vorhandenen Hindernis vermieden werden.

Der Fahrbefehls-Ausgabeblock 503 erhält Informationen von der Informati onsspeichereinheit 400, Informationen über die globale Fahrzeugposition von dem Positionsberechnungsblock 219 der Ortsbestimmungseinheit 200, Infor mationen über die lokale Position des Fahrzeugs von den lokalen Positionsbe rechnungsblock 107 der Bildverarbeitungseinheit 100 sowie Zielinformati onen von der Benutzerschnittstelle 600 und liefert Steuerinformationen für den Fahrbetrieb, wie Geradeausfahrt, Links- oder Rechtskurve, Verzögerung, Beschleunigung und Anhalten.

Der Steuerblock 505 erhält Steuerinformationen von dem Fahrbefehls-Ausga beblock 503, Informationen über die lokale Position des Fahrzeugs, insbeson dere über die Entfernung, den Richtungswinkel und dergleichen des Fahr bahnrandes, von dem lokalen Positionsberechnungsblock 107 der Bildverar beitungseinheit 100, Informationen über die Richtung, in der Kollisionen mit Hindernissen vermieden werden können, von dem Richtungsbestimmungs block 502 und Informationen über die Lage (Position) des Fahrzeugs ein schließlich Informationen über den vom Fahrzeug zurückgelegten Weg von dem Radgeschwindigkeitsdaten-Verarbeitungsblock 218 der Ortsbestim mungseinheit 200 und liefert verschiedene Steuersignale, beispielsweise die Sollgeschwindigkeit des Fahrzeugs, den Sollwert des Lenkwinkels und der gleichen an die motorische Einheit 300, die daraufhin die entsprechenden Steueroperationen ausführt.

Die Benutzerschnittstelle 600 enthält eine Tastatur 601 zur Eingabe von In formationen über mehrere auf der Fahrstrecke zu dem endgültigen Fahrziel festgelegte Zielpunkte und eine Anzeigeeinheit 603 zur Anzeige von Informa tionen über den Fahrweg zu dem Fahrziel sowie verschiedener Daten, bei spielsweise über die verschiedenen Zwischenzielpunkte. Wahlweise kann an stelle der Tastatur 601 ein Digitalisierer vorgesehen sein. Die Benutzer schnittstelle 600 kann auch ein Spracherkennungssystem und/oder einen Sprachsynthetisierer für Kommunikation zwischen Mensch und Maschine aufweisen.

Nachfolgend soll ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines wesentli chen Teils des autonomen Fahrzeugsteuersystems gemäß der Erfindung er läutert werden, wobei in erster Linie auf Fig. 2 Bezug genommen wird.

Ein Weginformationsblock 11, der durch den Datenspeicherblock 401 gemäß Fig. 1 gebildet wird, ist mit einem Speicher versehen, in dem Knoten punktsdaten und Bahndaten als Informationen über den vom Fahrzeug be nutzten Weg gespeichert sind.

Die Knotenpunktsdaten sind beispielsweise in dem in Fig. 3(A) gezeigten Format gespeichert. Ein bestimmter Punkt auf der benutzten Fahrbahn ist als Knotenpunkt festgelegt. Gespeichert werden die x-Koordinate und die y- Koordinate dieses bestimmten Punktes sowie ein Knotenpunktsname. Auf der Fahrstrecke sind mehrere Knotenpunkte der oben beschriebenen Art festge legt, und die oben angegebenen Daten sind für jeden einzelnen Knotenpunkt gespeichert. Außerdem sind die x- und y-Koordinaten in dem absoluten Koor dinatensystem gegeben.

Die Bahninformation ist in dem in Fig. 3(B) gezeigten und in Fig. 4 erläu terten Format gespeichert. Gemäß Fig. 4 ist als Bahn oder Bahnkurve ein geometrisches Objekt (eine Kurve) definiert, die einen Start-Knotenpunkt 21 auf der Fahrbahn mit einem Ziel-Knotenpunkt 23, d. h. dem nächsten Kno tenpunkt auf der Fahrstrecke verbindet.

Zu den Bahndaten gehören der Abstand der Mittellinie 25 der Fahrbahn zu einem Krümmungsmittelpunkt 27, d. h. der Krümmungsradius R der Fahr bahn, die Entfernung von dem Start-Knotenpunkt 21 zu dem Ziel-Knoten punkt 23, d. h. die Weglänge D, ein Winkel R _S in Tangentialrichtung an dem Start-Knotenpunkt 21, ein Winkel R _e in Tangentialrichtung an dem Ziel-Kno tenpunkt 23, die Breite W der Fahrbahn 29, die Anzahl der Fahrspuren auf der Fahrbahn 29 und eine Kennzeichnung, ob es sich bei der Fahrbahn um eine Fahrbahnstraße oder eine Straße mit Gegenverkehr handelt.

In Fig. 2 ist ein Sensor 13 gezeigt, der zur Bestimmung der sogenannten lo kalen Fahrzeugposition dient und durch die Kameras 101, 102 und den Ul traschallsensor 103 gebildet wird. Die lokale Fahrzeugposition bezieht sich auf die Lage des Fahrzeugs relativ zum Fahrbahnrand, beispielsweise zu der weißen Linie (Führungslinie) oder der Leitplanke.

Ein allgemeiner Fahrsteuerblock 15 gemäß Fig. 2, der durch den Fahrbe fehls-Ausgabeblock 503 gebildet wird, ist mit dem Weginformationsblock 11 verbunden und liefert einen Fahrbefehl PR(j) und einen Zielpunkt-Befehl PR(i) anhand der Knotenpunktsdaten und der Bahndaten.

Wenn die Knotenpunktsdaten N(0), N(1), . . ., N(n _max-1) und N(n _max) und die Bahndaten P(1), P(2), . . ., P(n _max-1) und P(n _max) von dem Weginformations block 11 erhalten werden, so werden auf der Grundlage der oben beschriebe nen Daten aus dem Weginformationsblock 11 sequentiell die Zielpunkt-Be fehle PO(0), PO(1), . . ., PO(o _max-1) und Fahrbefehle PR(1), PR(2), . . ., PR(o _max-1) und PO(o _max) ausgegeben, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Ziel punkt-Befehle PO(i) (i = 1, 2, . . ., n _max) und die Fahrbefehle PR(j) (j = 1, 2, . . ., o _max) werden jeweils in Paaren mit i = j ausgegeben.

Die Fahrbefehle PR(j) enthalten die in Fig. 6(A) gezeigten Größen. Im ein zelnen enthält der Fahrbefehl PR(j) den Namen des zugehörigen Zielpunktbe fehls, d. h. einen Namen eines Befehls n für einen in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs vorangehenden Zielpunkt, die Entfernung d zwischen den Ziel punkten, gemessen längs der Mittellinie der Fahrbahn, die Sollgeschwindig keit V _pr des Fahrzeugs während der Fahrt, einen Sollwert S _pr für den Lenk winkel oder Lenkeinschlag, einen Auswahlparameter Q ₀ für die weiße Linie, die während der Fahrt von einer der Kameras verfolgt wird, den Abstand Q ₁, den das Fahrzeug von dieser Linie halten soll, und die eigene Position (Lage) des Fahrzeugs, die während der Fahrt beibehalten werden soll, d. h. die loka le Sollposition oder Soll-Orientierung Q ₂.

Die in dem Zielpunkt-Befehl PO(i) enthaltenen Größen sind in Fig. 6(B) dar gestellt.

Der Zielpunktbefehl PO(i) enthält verschiedene Daten, nämlich die Position in dem absoluten Koordinatensystem, d. h. die globalen Zielpunktskoordina ten (X _G, Y _g, R), lokale Zielkoordinaten (x _l, x _r, R _d), die Sollgeschwindigkeit des Fahrzeugs V _po und den Soll-Lenkwinkel S _po.

Der Steuerblock 17 gemäß Fig. 2, der dem Steuerblock 505 in Fig. 1 ent spricht, ist mit dem Sensor 13 und dem allgemeinen Fahrsteuerblock 15 ver bunden und dient zur Ausführung der Lenkbefehle auf der Grundlage der von dem Sensor 13 enthaltenen Informationen über die lokale Fahrzeugposition und auf der Grundlage der Zielpunkt- und Fahrbefehle PO(i) und PR(j) von dem allgemeinen Fahrsteuerblock 15.

Die Arbeitsweise des ersten Ausführungsbeispiels soll nachfolgend anhand von Fig. 7 erläutert werden.

In einem Schritt 31 führt der allgemeine Fahrsteuerblock 15 eine Fahrweg suche durch und übernimmt Bahndaten von dem Weginformationsblock 11. Die Einzelheiten der Fahrwegsuche werden weiter unten im Zusammenhang mit einem zweiten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Fig. 20 erläu tert.

In einem Schritt 33 bestimmt der allgemeine Fahrtsteuerblock 15 für jeden Bahndatensatz anhand des Start-Knotenpunktes, des Ziel-Knotenpunktes, des Krümmungsradius R, des Winkels R _S am Start-Knotenpunkt und des Winkels R _e am Ziel-Knotenpunkt den Verlauf der Fahrstrecke, d. h., ob es sich um eine gerade Fahrbahn, eine Kurve, eine verzweigte Fahrbahn (T-förmige oder um gekehrt L-förmige Einmündung) oder eine Kreuzung handelt (in bezug auf Abzweigungen und Kreuzungen wird beispielsweise auf Fig. 11 verwiesen).

In einem Schritt 35 bestimmt der allgemeine Fahrtsteuerblock 15 anhand allgemeiner Steuerungsregeln einen allgemeinen Fahrbefehl entsprechend dem in Schritt 33 bestimmten Verlauf der Fahrstrecke.

Die allgemeinen Steuerungsregeln umfassen zehn Arten von Regeln entspre chend dem Verlauf der Fahrstrecke, wie in Fig. 8(A) bis 8(J) gezeigt ist. Die Regeln 1 bis 3 betreffen einen Fall, in dem das Fahrzeug sich von einem geraden Fahrbahnabschnitt auf einen gekrümmten Fahrbahnabschnitt bewegt.

Die Regeln 4 bis 6 betreffen Fälle, in denen sich das Fahrzeug von einem ge raden Fahrbahnabschnitt zu einem anderen geraden Fahrbahnabschnitt be wegt, wobei die Fahrstrecke einen Verzweigungspunkt enthält. Die Regeln 7 bis 9 betreffen Fälle, in denen sich das Fahrzeug von einem geraden Fahr bahnabschnitt zu einem anderen geraden Fahrbahnabschnitt bewegt und da bei ein oder mehrere Kreuzungen passiert. Regel 10 betrifft einen Fall, in dem sich das Fahrzeug von einem gekrümmten Fahrbahnabschnitt zu einem weiteren gekrümmten Fahrbahnabschnitt bewegt. Die Regeln werden nach folgend unter Bezugnahme auf Fig. 8(A) bis 8(J) im einzelnen erläutert.

Gemäß der Regel 1 (Fig. 8(A)) wird der Zielpunkt-Befehl PO(i + 1) auf den selben Punkt eingestellt wie der Knotenpunkt N. An diesem Punkt wird die Sollgeschwindigkeit V _po auf einen niedrigen Wert eingestellt und der Soll- Lenkwinkel S _po wird auf einen konstanten Winkel eingestellt. Das Fahrzeug wird somit unmittelbar vor einem Punkt, an dem das Fahrzeug in eine Kurve einfährt, einmal verzögert und allmählich gelenkt.

Gemäß Regel 2 (Fig. 8(B)) wird der Zielpunkt-Befehl PO(i + 1) so eingestellt, daß er gegenüber dem Knotenpunkt N nach vorn verlegt ist, und an dem Zielpunkt wird die Sollgeschwindigkeit V _po auf einen hohen Wert und der Soll-Lenkwinkel S _po auf Null eingestellt. Außerdem wird in dem Fahrbefehl PR(i + 1) die für die Fahrt bis zum Zielpunkt geltende Sollgeschwindigkeit V _pr auf einen niedrigen Wert eingestellt, und der Soll-Lenkwinkel S _pr wird auf einen konstanten Winkel eingestellt. Durch die Kameras wird die in bezug auf die Kurve äußere weiße Linie verfolgt, d. h., der Auswahlparameter Q ₀ wird entsprechend auf rechts oder links eingestellt. Somit wird das Fahrzeug beim Ausfahren aus der Kurve beschleunigt und gleichzeitig der Lenkwinkel all mählich auf den Ausgangswert zurückgestellt.

Gemäß Regel 3 (Fig. 8(C)) wird der Zielpunkt-Befehl PO(i) auf einen in be zug auf den Knotenpunkt N nach vorn verlegten Punkt eingestellt, und dem gemäß wird die Weglänge d in dem Fahrbefehl PR(i + 1) korrigiert.

Gemäß Regel 4 (Fig. 8(D)) wird in dem Zielpunkt-Befehl PO(i + 1) der Ziel punkt gegenüber dem Knotenpunkt N, bei dem es sich um einen Verzwei gungspunkt handelt, zurückverlegt, die Sollgeschwindigkeit V _po wird in dem Zielpunkt-Befehl PO(i + 1) auf einen niedrigen Wert eingestellt, und der Soll- Lenkwinkel wird auf einen konstanten Winkel eingestellt. Somit wird das Fahrzeug verzögert, bis es eine Position unmittelbar vor dem Verzweigungs punkt erreicht, und das Fahrzeug wird allmählich gelenkt.

Gemäß Regel 5 (Fig. 8(E)) wird in dem Zielpunkt-Befehl PO(i + 1) der Ziel punkt in bezug auf den Knotenpunkt N, bei dem es sich um den Verzwei gungspunkt handelt, nach vorn verlegt, die Sollgeschwindigkeit (V _po) in dem Zielpunkt-Befehl PO(i + 1) wird auf einen hohen Wert eingestellt, und der Soll- Lenkwinkel S _po wird auf Null eingestellt. Außerdem wird in dem Fahrbefehl PR(i + 1) die Sollgeschwindigkeit V _pr auf einen niedrigen Wert eingestellt, und der in dem Fahrbefehl geltende Soll-Lenkwinkel S _pr wird auf einen kon stanten Winkel eingestellt. Somit wird das Fahrzeug während der zweiten Hälfte des Abzweigungsbereichs, d. h., nachdem es den Verzweigungspunkt passiert hat, beschleunigt, und der Lenkwinkel wird allmählich auf den Aus gangs-Lenkwinkel zurückgestellt.

Gemäß Regel 6 (Fig. 8(F)) wird zusammen mit der Einstellung des Ziel punktsbefehls PO(i) auf eine hinter dem Knotenpunkt N (Verzweigungspunkt) gelegene Position die Weglänge d in dem Fahrbefehl PR(i + 1) korrigiert.

Gemäß Regel 7 (Fig. 8(G)) wird der Zielpunkt-Befehl PO(i + 1) auf eine Posi tion vor dem Knotenpunkt N eingestellt, der eine Kreuzung bezeichnet, und die Sollgeschwindigkeit V _po in dem Zielpunkt-Befehl PO(i + 1) wird auf einen niedrigen Wert eingestellt. Somit wird das Fahrzeug unmittelbar vor dem Einfahren in die Kreuzung auf eine niedrige Geschwindigkeit verzögert.

Gemäß Regel 8 (Fig. 8(H)) wird der Zielpunkt-Befehl PO(i + 1) auf eine hin ter dem Knotenpunkt N (Kreuzung) gelegene Position eingestellt, und die Sollgeschwindigkeit V _po in dem Zielpunkt-Befehl PO(i + 1) wird auf einen ho hen Wert eingestellt. Außerdem wird in dem Fahrbefehl PR(i + 1) die Sollge schwindigkeit V _pr auf einen niedrigen Wert eingestellt, und der Auswahlpa rameter Q ₀ für die von den Kameras zu verfolgende weiße Linie wird abge schaltet, da unmittelbar vor und hinter der Kreuzung keine Information be züglich der weißen Führungslinien verfügbar ist. Das Fahrzeug passiert somit die Kreuzung mit niedriger Geschwindigkeit und wird nach dem Verlassen der Kreuzung beschleunigt.

Gemäß Regel 9 (Fig. 8(I)) wird in dem Zielpunkt-Befehl PO(i) eine Position hinter dem Knotenpunkt N (Kreuzung) eingestellt, und die Weglänge d in dem Fahrbefehl PR(i + 1) wird entsprechend korrigiert. Außerdem wird in dem Fahrbefehl PR(i + 1) der Auswahlparameter auf den normalen Wert, bei spielsweise "links" oder "rechts" eingestellt. Somit setzt das Fahrzeug, nach dem es die Kreuzung passiert hat, die Fahrt fort, und die Verfolgung der wei ßen Führungslinien wird wieder aufgenommen.

Gemäß Regel 10 (Fig. 8(J)) wird der Zielpunkt-Befehl PO(i + 1) unmittelbar auf den Knotenpunkt N eingestellt, und in diesem Punkt wird die Sollge schwindigkeit V _po auf einen niedrigen Wert und der Soll-Lenkwinkel S _po auf Null eingestellt. Außerdem wird in dem Fahrbefehl PR(i + 1) die Sollgeschwin digkeit V _pr auf einen niedrigen Wert eingestellt und der Soll-Lenkwinkel S _pr auf einen konstanten Winkel festgelegt. Somit fährt das Fahrzeug auf der ge krümmten Fahrbahn mit niedriger Geschwindigkeit, und gleichzeitig wird der Lenkwinkel allmählich auf den Ausgangswert zurückgestellt, wenn das Fahrzeug die hintere Hälfte der Kurve durchfährt.

In einem Schritt 37 in Fig. 7 erzeugt der Steuerungsblock 17 die Steuerbe fehle entsprechend den Vorgaben durch den allgemeinen Steuerbefehl. In einem Schritt 39 erzeugt der Steuerungsblock 17 die Zielpunkt-Befehle in Übereinstimmung mit den Vorgaben durch die allgemeinen Steuerbefehle.

Auf diese Weise wird das Fahrzeug anhand der allgemeinen Steuerungsregeln entsprechend dem jeweiligen Verlauf der Fahrstrecke gesteuert.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, wird das Fahrzeug mit Hilfe der Zielpunkt-Befehle PO(i) und der Fahrbefehle PR(J) auf der Grundlage der in diesen Befehlen enthaltenen Informationen über die Zielpunkte und über den Soll-Fahrzustand des Fahrzeugs gesteuert, so daß ein autonomer, selbstge steuerter Betrieb des Fahrzeugs ohne besondere Hilfsmittel wie Leitkabel, op tische Reflexionsbänder und dergleichen möglich ist.

Nachfolgend wird ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Der Aufbau des Fahrzeugs gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der gleiche wie in Fig. 1.

Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind in dem Datenspeicherblock 401 Landkarten- oder Lageplan-Daten für mögliche Wege zum Fahrziel ge speichert. Diese Daten sind durch globale Koordinaten (x _m, y _m) in dem abso luten Koordinatensystem gemäß Fig. 9 gegeben. Die Koordinaten x _m wer den in Ost-Richtung positiv gezählt, und die Koordinaten y _m werden in Nord-Richtung positiv gezählt. Der Ursprung O des Koordinatensystems ent spricht der Südwest-Ecke des Operationsgebietes (x<0, y<0). Ein Azimut winkel R in dem globalem Koordinatensystem hat den Wert 0° in Ost-Rich tung, +90° in Nord-Richtung, -90° in Süd-Richtung und ±180° in West-Rich tung. In dem Datenspeicherblock 401 sind außerdem Knotenpunktinformati onen und Bahninformationen zur Kennzeichnung der Straße oder des Stra ßennetzes gespeichert. Die Knotenpunktinformationen sind in dem in Fig. 3(A) gezeigten Format gespeichert, und die Bahninformationen sind in dem in Fig. 3(B) und 4 gezeigten Format gespeichert.

Wenn die benutzte Fahrstrecke eine gerade Straße ist, so wird ein Start-Kno tenpunkt 21 in den Ursprung des Winkel-Koordinatensystems gelegt, wie in Fig. 10(A) gezeigt ist. Wenn die Fahrbahn gekrümmt ist, so wird eine Bahn kurve von dem Start-Knotenpunkt 21 zu dem Ziel-Knotenpunkt 23 im Gegenuhrzeigersinn in dem Winkel-Koordinatensystem festgelegt, wobei das Drehzentrum 27 im Koordinatenursprung O liegt, wie in Fig. 10(B) gezeigt ist. Die Formen oder Konfigurationen der Fahrbahnränder am Start-Knoten punkt und am Ziel-Knotenpunkt sind so definiert, daß in dem Fall, in dem weder eine Rechtskurve noch eine Linkskurve in bezug auf die Vorwärtsrich tung des Fahrzeugs möglich ist, ein Konfigurationsparameter auf den Wert PSN gesetzt ist, während in dem Fall, daß das Fahrzeug nur eine Rechtskurve, aber keine Linkskurve ausführen kann, der Konfigurationsparameter auf den Wert PSR gesetzt wird und in dem Fall, daß das Fahrzeug nur eine Linkskurve, aber keine Rechtskurve ausführen kann, der Konfigurationsparameter auf den Wert PSL gesetzt wird und in dem Fall, daß das Fahrzeug sowohl eine Rechts kurve als auch eine Linkskurve ausführen kann, der Konfigurationsparameter auf den Wert PSB gesetzt wird, wie in Fig. 11 gezeigt ist.

Die Fahrt-Steuereinheit 500 führt die in Fig. 12 gezeigte Abfolge von Opera tionen aus.

In einem Schritt 31 A werden Daten über die aktuelle Fahrzeugposition S(x _s, y _s, R _s) und über den letzten Zielpunkt (Fahrtziel) E(x _e, y _e, R _e) über die Benutzerschnittstelle 600 eingegeben, wobei x, y eine Ursprungsposition, an der die Fahrt des Fahrzeugs beginnt, in bezug auf das globale Koordinatensy stem angeben und der Winkel R den globalen Azimutwinkel der Vorwärts richtung des Fahrzeugs angibt, -180°<R<+180°. Die aktuelle Fahrzeugposi tion S und das Fahrtziel E können beliebige Positionen auf der Straße oder in dem Straßennetz sein.

In einem Schnitt 33 A wird ein in kürzester Entfernung zu der Fahrzeugposi tion S liegender Bahnabschnitt des Fahrwegs bestimmt, und auf einem der Bahnabschnitte wird ein Punkt kürzester Entfernung C festgelegt.

Die Steuerprozesse, die in dem Schritt 33 A ausgeführt werden, werden nach folgend unter Bezugnahme auf Fig. 13 bis 17 im einzelnen beschrieben.

Es soll angenommen werden, daß ein Weg oder ein Wegenetz 29 die in Fig. 13 gezeigte Form hat und sowohl gerade Fahrbahnabschnitte als auch ge krümmte Fahrbahnabschnitte enthält.

In diesem Fall wird gemäß Fig. 14 der Weg 29 in Segmente aus geraden Fahrbahnabschnitten 29 _a ₁, 29 _a ₂, 29 _a ₃, 29 _a ₄ und gekrümmten Fahrbahnab schnitten 29 _b ₁, 29 _b ₂, 29 _b ₃, 29 _b ₄, 29 _b ₅ aufgeteilt.

Nachfolgend wird die Vorgabe oder Einstellung der aktuellen Fahrzeugposi tion S und des hierzu in kürzester Entfernung liegenden Punktes auf dem oben beschriebenen Weg mit Hilfe der Fahr-Steuereinheit 500, der Benutzer schnittstelle 600 und der Informationsspeichereinheit 400 beschrieben.

Wenn der Weg 29 durch gerade Fahrbahnabschnitte gebildet wird, wie in Fig. 15 gezeigt ist, so wird zunächst ein Lot von dem die aktuelle Fahrzeug position angebenden Punkt S auf einen der Bahnabschnitte 22a gefällt, und der Schnittpunkt zwischen diesem Lot und dem Bahnabschnitt 22 a wird als Punkt kürzester Entfernung C _I ₁ bestimmt. Außerdem wird der Start-Knoten punkt 23 b, der in kürzester Entfernung zu dem Punkt S liegt, als Punkt kür zester Entfernung C _I ₂ für den Weg 22 b bestimmt, wenn der Schnittpunkt zwischen dem Weg und dem Lot nicht vorhanden ist.

Wenn der Weg 29 durch gekrümmte Fahrbahnabschnitte gebildet wird, wie in Fig. 16 gezeigt ist, so wird von dem Punkt S eine Normale zu dem Bahn abschnitt 22 c gezogen, so daß die Normale die Tangente an den Bahnab schnitt 22 c rechtwinklig schneidet. Der Schnittpunkt zwischen der Norma len und dem Bahnabschnitt 22 c wird als Punkt kürzester Entfernung C be stimmt. Der Ziel-Knotenpunkt 23 d, der in kürzester Entfernung zu dem Punkt S und zu der Normalen liegt, wird ebenfalls als Punkt kürzester Entfer nung C bestimmt, wie in Fig. 16 gezeigt ist.

Ein Verfahren zur Bestimmung der Punkte kürzester Entfernung mit Hilfe der Fahrt-Steuereinheit 500 wird nachfolgend im einzelnen unter Bezugnah me auf Fig. 17 beschrieben.

In einem Schritt 41 werden die Koordinaten (x _s, y _s) des Punktes S, der der aktuellen Fahrzeugposition entspricht, aus der Ortsbestimmungseinheit 200 übernommen.

In einem Schritt 43 werden die Weginformationen über die verschiedenen Wege sequentiell aus dem Datenspeicherblock 401 gelesen.

In einem Schritt 45 wird eine Gleichung y = f _i (x) für den Weg i(i = 0 bis np) berechnet.

In einem Schritt 47 wird der dem Punkt S am nächsten gelegene Punkt auf dem Bahnabschnitt i, d. h. der Punkt kürzester Entfernung C _i (x _i, y _i) für den Bahnabschnitt i berechnet.

In einem Schritt 49 wird die Entfernung l _i von dem Punkt S zu dem Punkt C _i gemäß der folgenden Gleichung (l) berechnet.

l _i = (1).

Die Berechnungen der Entfernungen l _i werden sequentiell für die einzelnen Bahnabschnitte durchgeführt.

In einem Schritt 51 wird unter der Annahme, daß der kleinste Wert, der bei den vorausgehenden Berechnungen ermittelt wurde, der Wert l _i ist, die in dem aktuellen Schritt ermittelte Entfernung l ₁ mit dem Minimalwert l _i ver glichen. Das heißt, in Schritt 51 wird das Minimum der Werte l _i ausgewählt gemäß der Zuweisungsvorschrift

l _i = min(l _i, l ₁) (2)

In einem Schritt 53 wird der Index i um 1 erhöht. In einem Schritt 55 be stimmt die Fahrt-Steuereinheit 500, ob der Index i den Wert (np + 1) hat, d. h., ob die Entfernungen l ₁ für sämtliche Wege berechnet wurden.

Wenn i<(np + 1), so erfolgt ein Rücksprung zu Schritt 45 zur Ermittlung der Werte l ₁ für die anderen Wege. Wenn i<(np + 1), wird anschließend ein Schritt 57 ausgeführt, in welchem die Koordinaten des Punktes kürzester Entfernung C _I und die Steigung R _I der Tangente am Punkt kürzester Entfer nung C _I berechnet werden. Auf diese Weise werden die Koordinaten (x _I, y _I, R _I) für den Punkt kürzester Entfernung C _I berechnet.

Auf die gleiche Weise wird der Punkt kürzester Entfernung C _J zu jedem der Bahnabschnitte für den das Fahrtziel bildenden Punkt E berechnet. Die Koor dinaten (x _J, y _J, R _J) des Punktes kürzester Entfernung C _J auf dem Bahnab schnitt, der von allen Bahnabschnitten dem Zielpunkt E am nächsten liegt, werden ebenso berechnet.

Gemäß Fig. 12 werden in einem Schritt 35 a die Knotenpunktsdaten und Bahndaten aktualisiert, da jetzt die Punkte kürzester Entfernung C _I und C _J als neue Knotenpunkte gewählt werden. Beispielsweise werden gemäß Fig. 15 die Bahnabschnitte 22 _a ₁ und 22 _a ₂ neu festgelegt, da sich der Punkt kür zester Entfernung C _I ₁ auf dem ursprünglichen Bahnabschnitt 22 _a befindet. Die neuen Knotenpunktsdaten für den Punkt C _I ₁ und die Bahndaten für die Bahnabschnitte 22 _a ₁ und 22 _a ₂ werden in dem Datenspeicherblock 401 ge speichert. Dabei werden die vorherigen Bahndaten für den Bahnabschnitt 22 a gelöscht. In einem Schritt 37 A wird die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs er mittelt, wie nachfolgend näher beschrieben wird.

In Fig. 18(A) ist die Bestimmung der Vorwärtsrichtung für das Fahrzeug an dem Punkt S erläutert. Der Winkel α ₁ zwischen einer Bahntangente 63 an dem Punkt kürzester Entfernung C ₁ und einer parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs 61 durch den Punkt S verlaufenden Geraden 65 wird ermittelt. Dieser Winkel liegt innerhalb der folgenden Grenzen

-R0°<α ₁<+90° (3).

Falls der Winkel α ₁ die Relation (3) erfüllt, so wird die Richtung der Geraden 65 in Richtung auf den Start-Knotenpunkt 21 e als Vorwärtsrichtung für das Fahrzeug 61 gewählt.

Fig. 18B erläutert die Bestimmung der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs an dem Zielpunkt E. Der Winkel α ₂ zwischen der durch den Punkt kürzester Entfernung C _J verlaufenden Bahntangente 63 und der Geraden 65 durch den Punkt E wird bestimmt. Wenn der Winkel α ₂ innerhalb des durch eine der folgenden Ungleichungen (4) und (5) gegebenen Bereichs liegt,

-180°<α ₂<-90° (4).

90°<α ₂<180° (5).

So wird als Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 61 die Richtung gewählt, die dem Start-Knotenpunkt 21 _f zugewandt ist.

In einem Schritt 39 A wird das nachfolgend beschriebene Wegbestimmungs verfahren durchgeführt.

Es soll angenommen werden, daß die Knotenpunkte N _a, N _b, N _c, . . ., N _f und die zwischen diesen liegenden Wegstücke P ₁, P ₂, P ₃, P ₄ und P ₅ gemäß Fig. 19(A) festgelegt sind. Ein neuer Knotenpunkt entsprechend dem Punkt kür zester Entfernung C _I wird als Start-Knotenpunkt festgelegt, und ein neuer Knotenpunkt entsprechend dem Punkt kürzester Entfernung C _J wird als Ziel-Knotenpunkt festgesetzt. Gemäß Fig. 19(A) liegt der Punkt kürzester Entfernung C _I auf dem Bahnstück P ₂, während der Punkt kürzester Entfer nung C _J auf dem Bahnstück P ₅ liegt. Der neue Start-Knotenpunkt N _x und der neue Ziel-Knotenpunkt N _y sind in Fig. 19(B) dargestellt. Im Zusammenhang mit der Einfügung des neuen Knotenpunktes N _x wird das Bahnstück P ₂ in die Bahnstücke P _{np +} ₁ und P _{np +} ₂ aufgeteilt. Im Zusammenhang mit der Ein führung des neuen Knotenpunktes N _y wird das Bahnstück P ₅ aufgeteilt in die Bahnstücke P _{np +} ₃ und P _{np +} ₄.

Bei der Suche nach den zwischen Start und Ziel liegenden Knotenpunkten N _c bis N _e ergibt sich somit die Abfolge der Knotenpunkte N _x, N _c, N _d, N _e und N _y. In gleicher Weise ergibt sich bei der Suche nach Bahnstücken die Abfolge der Bahnstücke P _{np +} ₂, P ₃, P ₄ und P _{np +} ₃.

Fig. 20 illustriert ein Verfahren zum Aufsuchen des Weges in einem allge meinen Wegenetz.

In einem Schritt 71 wird für die Vielzahl der Wege sequentiell die Weg-Su che durchgeführt.

Die in Schritt 71 ausgeführte Wegsuche ist in Fig. 21(A) und 21(B) veran schaulicht.

Es soll angenommen werden, daß mehrere Bahnabschnitte oder Wege AP, BP, CP, DP, EP, FP, . . ., MP vorhanden sind, wie in Fig. 21(A) gezeigt ist, und daß die Ziel-Knotenpunkte für jeden Weg jeweils in Pfeilrichtung liegen.

Wenn der Weg von der aktuellen Position ST zu einem Zielpunkt ED gesucht wird, so beginnt die Suche bei dem Weg AP, wie in Fig. 21(B) gezeigt ist.

Die Wegsuche beginnt in Pfeilrichtung bei der Anfangsposition ST und für je den Weg in der Nähe des Punktes ST wird einer der benutzbaren Wege zur Bildung der Fahrstrecke gesucht. Die Fahrt-Steuereinheit 500 bestimmt, ob der bei der Untersuchung der verschiedenen Fahrstrecken in der zuletzt un tersuchten Fahrstrecke enthaltene Weg auch in anderen Fahrstrecken enthal ten ist. Wenn dieser Weg in einer der anderen Fahrstrecken enthalten ist, so wird die Fahrstrecke ausgewählt, bei der der bis dahin ermittelte Gesamtweg kürzer ist, und die Untersuchung der Fahrstrecken, bei denen der Gesamt weg länger ist, wird nicht weitergeführt. Die Suche wird fortgesetzt, bis der Weg MP auftritt, der in der durch den Pfeil angegebenen Richtung zu dem Punkt ED führt.

In einem Schritt 72 ermittelt die Fahrt-Steuereinheit 500, ob der überprüfte Weg befahrbar ist (Bestimmung von Knotenpunkten) und ob das Fahrzeug die sen Weg geradeaus durchfahren, nach rechts abbiegen oder nach links abbie gen kann. Wenn der überprüfte Weg befahren werden kann, so wird in einem Schritt 73 die Gesamtlänge der Fahrstrecke von dem Ausgangspunkt zu dem Fahrziel berechnet. In einem Schritt 74 wird überprüft, ob der untersuchte Knotenpunkt in einer der anderen Fahrstrecken auftritt. Wenn dies der Fall ist, so werden in Schritt 75 die anderen Fahrstrecken verfolgt. In einem Schritt 76 wird die Gesamtlänge der zuvor untersuchten Fahrstrecke mit der Gesamtlänge der gegenwärtig untersuchten Fahrstrecke verglichen. Wenn die gegenwärtig untersuchte Fahrstrecke länger ist als die zuvor untersuchte Fahrstrecke, so wird der Schritt 77 ausgeführt, d. h., die Untersuchung der aktuellen Fahrstrecke wird abgebrochen. In einem Schritt 78 wird überprüft, ob alle Wege untersucht worden sind. Wenn noch nicht alle Wege untersucht sind, so erfolgt ein Rücksprung zu Schritt 71, und die Suche der Fahrstrecke wird fortgesetzt. Wenn alle Wege untersucht sind, so wird in Schritt 79 die Suche nach dem Weg an dem nächsten Verzweigungspunkt ausgeführt. Wenn in Schritt 76 festgestellt wird, daß die Gesamtlänge des zuvor untersuchten Weges länger ist, so wird in einem Schritt 80 überprüft, ob ein letztes Weg stück der augenblicklich untersuchten Fahrstrecke den Knotenpunkt unmit telbar vor dem endgültigen Zielpunkt enthält. Wenn dies der Fall ist, so ist die Suche beendet.

Fig. 22 zeigt die Einzelheiten des Schrittes 72.

In einem Schritt 81 wird entschieden, ob der Knoten an dem Verzweigungs punkt, von dem zwei oder mehrere Wege ausgehen, der Start-Knotenpunkt auf einem der beiden Wege und der Start-Knotenpunkt auf dem anderen der beiden Wege ist.

Wenn der Knotenpunkt an dem Verzweigungspunkt der Start-Knotenpunkt auf beiden Wegen ist, so wird anschließend ein Schritt 82 ausgeführt, in wel chem die folgenden Abfragen durchgeführt werden.

(a) Kann das Fahrzeug an einem Fahrbahnende von einem der Knotenpunkte an dem Verzweigungspunkt nach rechts abbiegen und kann das Fahrzeug an einem Fahrbahnende des anderen Knotenpunktes an dem Verzweigungs punkt nach links abbiegen?
(b) Kann das Fahrzeug an dem Fahrbahnende des einen Knotenpunktes an dem Verzweigungspunkt nach links abbiegen und kann das Fahrzeug an dem Fahrbahnende des anderen Knotenpunktes an dem Verzweigungspunkt nach rechts abbiegen?
(c) Kann das Fahrzeug an dem Fahrbahnende des einen Knotenpunktes an dem Verzweigungspunkt nach links und rechts abbiegen und kann das Fahr zeug an dem Fahrbahnende des anderen Knoten an dem Verzweigungspunkt nach rechts und links abbiegen?
(d) Kann das Fahrzeug an dem Fahrbahnende des einen Knotens an dem Ver zweigungspunkt weder nach links noch nach rechts abbiegen und kann das Fahrzeug an dem Fahrbahnende des anderen Knotenpunktes an dem Ver zweigungspunkt weder nach rechts noch nach links abbiegen?

Wenn eine der oben beschriebenen Abfragen (a) bis (d) ein positives Ergebnis hat, so wird im Anschluß an den Schritt 82 der Schritt 73 gemäß Fig. 20 ausgeführt. Andernfalls, wenn sämtliche Abfragen (a) bis (d) ein negatives Er gebnis haben, wird der Schritt 78 gemäß Fig. 20 ausgeführt.

Wenn sich in Schritt 81 ergibt, daß nicht beide Knoten an dem Verzwei gungspunkt die Start-Knotenpunkte sind, so werden in einem Schritt 83 die Knoten an dem Verzweigungspunkt ermittelt, bei denen zwei oder mehrere Wege abzweigen, d. h. es wird festgestellt, ob der Knoten an einem der Wege der Start-Knotenpunkt und der Knoten an dem anderen Weg der Ziel-Kno tenpunkt ist. Wenn das Ergebnis in Schritt 83 positiv ist, wird anschließend ein Schritt 84 ausgeführt, und andernfalls wird ein Schritt 85 ausgeführt.

In Schritt 85 werden die Knoten an dem Verzweigungspunkt bestimmt, bei denen zwei oder mehrere Wege abzweigen, d. h., es wird festgestellt, ob der Knoten an einem der Wege der Ziel-Knotenpunkt und der Knoten an dem an deren Wege der Start-Knotenpunkt ist. Wenn das Ergebnis dieser Überprü fung positiv ist, wird anschließend ein Schritt 86 ausgeführt, und andernfalls wird ein Schritt 87 ausgeführt.

In Schritt 87 werden die Knoten an dem Verzweigungspunkt bestimmt, bei denen zwei oder mehere Wege abzweigen, und es wird festgestellt, ob die Knoten an beiden Wegen Ziel-Knotenpunkte sind. Wenn dies der Fall ist, wird anschließend ein Schritt 88 ausgeführt. Die Abfragen in den Schritten 84, 86 und 88 sind die gleichen wie in Schritt 82 und brauchen deshalb nicht noch einmal im einzelnen beschrieben zu werden.

In Fig. 22 bezeichnet das Symbol "node-st" den Start-Knotenpunkt, das Symbol "node-ed" den Ziel-Knotenpunkt, das Symbol "storm" den Konfigura tionsparameter des Fahrbahnendes an dem Start-Knotenpunkt und "eform" den Konfigurationsparameter des Fahrbahnendes an dem Ziel-Knotenpunkt.

Wie oben beschrieben wurde, wird die Untersuchung der Fahrstrecken für al le Wege durchgeführt, so daß die Fahrstrecke ermittelt wird, für die die Ent fernung vom Ausgangspunkt zum Zielpunkt am kürzesten ist. Das Fahrzeug kann somit auf der günstigsten Fahrstrecke zu dem Fahrziel gelangen.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Zielpunkt auf der vorgegebe nen Fahrstrecke festgelegt und es wird Information über einen neuen Ziel punkt erzeugt. Somit können die aktuelle Fahrzeugposition und das Fahrziel beliebig gewählt werden, und es kann eine einwandfreie Fahrsteuerung mit angemessener Auswahl der Fahrstrecke ausgeführt werden.

Claims

1. Selbststeuerndes Fahrzeug, gekennzeichnet durch:

(a) eine Einrichtung zur Speicherung von Informationen über mehrere vor gegebene Fahrbahnabschnitte, die zusammen die Fahrstrecke für das Fahr zeug bilden,
(b) eine Einrichtung zur Bestimmung der Form jedes Fahrbahnabschnitts an hand der gespeicherten Informationen,
(c) eine Einrichtung zur Vorgabe eines Soll-Fahrzustands des Fahrzeugs für jeden Fahrbahnabschnitt, auf der Grundlage der ermittelten Form dieses Fahrbahnabschnitts, und
(d) eine Einrichtung zur Steuerung des Fahrzeugs entsprechend dem vorge gebenen Soll-Fahrzustand.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein richtung zur Speicherung von Informationen über die Fahrbahnabschnitte die folgenden Merkmale aufweist:

(e) eine Einrichtung zum Festlegen mehrerer Zielpunkte auf der Fahr strecke, wobei die Zielpunkte die Anfangs- und Endpunkte der einzelnen Fahrbahnabschnitte bilden, und zum Speichern von Informationen über jeden einzelnen Zielpunkt und
(f) eine Einrichtung zum Speichern von Informationen über den einzelnen Fahrbahnabschnitten entsprechende Bahnstücke, die jeweils von einem Ziel punkt zum nächsten führen.

3. Fahrzeug nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die folgenden wei teren Merkmale:

(g) eine Einrichtung zum Festlegen eines neuen Zielpunktes auf einem der Bahnstücke derart, daß der neue Zielpunkt die kürzeste Entfernung zu einem vorgegebenen Punkt aufweist, der außerhalb der Fahrstrecke liegt, zu der das betreffende Bahnstück gehört, und
(h) eine Einrichtung zum Erzeugen von Informationen über den neu festge legten Zielpunkt, einschließlich Informationen über den Fahrzustand des Fahrzeugs an dem neuen Zielpunkt.

4. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für jeden Zielpunkt in der Einrichtung gemäß Merkmal (e) gespeicherten Informati onen enthalten:

- x- und y-Koordinaten des Zielpunktes, die die absolute Position dieses Zielpunktes auf einem Wegeplan angeben, und
- eine Bezeichnung des Zielpunktes,

und daß die in der Einrichtung gemäß Merkmal (f) für jedes Bahnstück ge speicherten Informationen enthalten:

- den Krümmungsradius des Bahnstücks,
- die Länge des Bahnstücks,
- die Azimutwinkel der Bahntangenten an den zugehörigen Zielpunkten in bezug auf die geographische Ost-Richtung,
- die Fahrbahnbreite in dem Bahnstück,
- die Anzahl der Fahrspuren in diesem Bahnstück,
- die Fahrbahnkonfiguration am Anfangspunkt des Bahnstückes,
- die Fahrbahnkonfiguration am Endpunkt des Bahnstücks und
- eine Klassifikation des Bahnstückes als Einbahnstraße oder Straße mit Gegenverkehr.

5. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein richtung zur Bestimmung der Form der einzelnen Fahrbahnabschnitte als Eingangsdaten die Informationen über die zugehörigen Zielpunkte und das zugehörige Bahnstück aufnimmt und die Form des Fahrbahnabschnitts an hand dieser Daten bestimmt.

6. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein richtung zur Speicherung der Informationen über die einzelnen Fahrbahnab schnitte die folgenden Merkmale aufweist:

- eine erste Sensoreinheit zur Erfassung eines am Rand des jeweiligen Fahbahnabschnittes vorhandenen Objektes und zur Bestimmung der lokalen Position des Fahrzeugs in bezug auf dieses Objekt und
- eine Einrichtung zur sequentiellen Erzeugung und Ausgabe von Fahrbe fehlen PR(j) und Zielpunkt-Befehlen PO(i) auf der Grundlage der gespeicher ten Informationen über die Zielpunkte und Bahnstücke, wobei jeweils die Zielpunkt-Befehle PO(i) (i = 0, 1, 2, . . ., n _max) und die Fahrbefehle PR(j) (j = 1, 2, . . ., o _max), die die Bedingung i = j erfüllen, als ein Paar ausgegeben wer den,

und daß die Einrichtung zur Steuerung des Fahrzeugs die gesteuerten Fahr zeugsysteme, insbesondere das Antriebsaggregat des Fahrzeugs, das Fahrzeug getriebe und die Bremsanlage, jeweils in Abhängigkeit von dem Befehlspaar ansteuert, das durch den aktuellen Fahrbefehl und den zugehörigen Ziel punkt-Befehl gebildet wird.

7. Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fahrbefehl PR(j) die folgenden Daten enthält:

- eine Bezeichnung des zugehörigen Zielpunkt-Befehls,
- den längs der Mittellinie der Fahrbahn gemessenen Abstand zwischen dem zugehörigen Zielpunkt und dem nachfolgenden Zielpunkt,
- die für das betreffende Bahnstück geltende Soll-Fahrzeuggeschwindig keit,
- einen Soll-Lenkwinkel des Fahrzeugs für jeden der Zielpunkte,
- einen Auswahlparameter zur Auswahl einer Fahrbahnmarkierung, die das durch die erste Sensoreinheit erfaßte Objekt bildet,
- den vom Fahrzeug einzuhaltenden Abstand zu der Fahrbahnmarkierung und
- einen Sollwert für die lokale Orientierung des Fahrzeugs

und daß jeder Zielpunkt-Befehl PO(i) die folgenden Daten enthält:

- eine dem betreffenden Zielpunkt entsprechende globale Zielposition des Fahrzeugs in dem absoluten Bezugssystem (x _g, y _g, R),
- eine lokale Zielposition des Fahrzeugs an dem Zielpunkt (x _I, x _r, R _d),
- einen Sollwert V _po für die Fahrzeuggeschwindigkeit an dem Zielpunkt und
- einen Sollwert S _po für Lenkwinkel des Fahrzeugs an dem Zielpunkt.

8. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ein richtung zur Bestimmung des Fahrzustands des Fahrzeugs die folgenden Re geln implementiert sind:

- Regel 1:
bei einem Zielpunkt N, der den Beginn einer Kurve markiert, werden in dem Zielpunkt-Befehl PO(i + 1) die Koordinaten dieses Zielpunktes N ein gestellt, die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V _po wird auf einen niedrigen Wert eingestellt und der Soll-Lenkwinkel S _po wird auf einen konstanten Winkel eingestellt, so daß das Fahrzeug beim Einfahren in die Kurve an dem Zielpunkt N verzögert und allmählich in die Kurve gelenkt wird;
- Regel 2:
bei einem Zielpunkt N, der das Ende einer Kurve markiert, werden in dem Zielpunkt-Befehl PO(i + 1) die Koordinaten auf einen auf der Fahr strecke in Fahrtrichtung hinter dem Zielpunkt N gelegenen Punkt, die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V _po auf einen hohen Wert und der Soll- Lenkwinkel S _po auf Null eingestellt, und in dem Fahrbefehl PR(j + 1) wird die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V _pr auf einen niedrigen Wert, der Soll- Lenkwinkel S _pr auf einen konstanten Winkel und der Auswahlparameter Q _o auf rechts oder links eingestellt, so daß das Fahrzeug in der letzten Hälfte der Kurve beschleunigt und der Lenkwinkel allmählich auf den ur sprünglichen Wert zurückgestellt wird;
- Regel 3:
einer der Zielpunkt-Befehle PO(i) wird auf eine Position vor dem entspre chenden Zielpunkt N eingestellt, und hierdurch wird eine Weglänge d in dem zugehörigen Fahrbefehl PR(j + 1) korrigiert;
- Regel 4:
bei einem Zielpunkt N, der einen Abzweigungspunkt markiert, wird einer der Zielpunkt-Befehle PO(i + 1) auf eine Position vor dem betreffenden Zielpunkt N eingestellt, die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V _po wird auf einen niedrigen Wert eingestellt, und der Soll-Lenkwinkel wird auf einen konstanten Wert eingestellt, so daß das Fahrzeug allmählich gelenkt und vor Erreichen der Abzweigungsstelle verzöger wird;
- Regel 5:
einer der Zielpunkt-Befehle PO(i + 1) wird auf eine hinter dem Abzwei gungspunkt N gelegene Position eingestellt, die Soll-Fahrzeuggeschwin digkeit V _po in dem Zielpunkt-Befehl PO(i + 1) wird auf einen hohen Wert eingestellt, der Soll-Lenkwinkel S _po wird auf Null eingestellt, die Soll- Fahrzeuggeschwindigkeit V _pr in dem Fahrbefehl PR(j + 1) wird auf einen niedrigen Wert eingestellt und der Soll-Lenkwinkel S _pr in dem Fahrbe fehl wird auf einen konstanten Winkel eingestellt, so daß hinter der Ab zweigungsstelle das Fahrzeug beschleunigt und der Lenkwinkel wieder auf den ursprünglichen Wert zurückgestellt wird;
- Regel 6:
einer der Zielpunkt-Befehle PO(i) wird auf eine in Vorwärtsrichtung gegenüber dem Zielpunkt N versetzte Position eingestellt, und die Weg länge d in dem Fahrbefehl PR(j + 1) wird korrigiert;
- Regel 7:
wenn der Zielpunkt N eine Kreuzung markiert, so wird einer der Ziel punkt-Befehle PO(i + 1) auf eine Position vor dem Zielpunkt N eingestellt und die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V _po in dem Zielpunkt-Befehl PO(i + 1) wird auf einen niedrigen Wert eingestellt, so daß das Fahrzeug vor Erreichen der Kreuzung verzögert wird;
- Regel 8:
wenn der Zielpunkt N eine Kreuzung markiert, so wird der Zielpunkt-Be fehl PO(i) auf eine Position vor dem Zielpunkt N eingestellt, die Soll- Fahrzeuggeschwindigkeit V _po in dem Zielpunkt-Befehl PO(i + 1) wird auf einen hohen Wert eingestellt, die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Fahrbefehl PR(j + 1) wird auf einen niedrigen Wert eingestellt und der Auswahlparameter Q ₀ wird auf "nicht" eingestellt, so daß das Fahrzeug die Kreuzung mit niedriger Geschwindigkeit überquert und nach Verlas sen der Kreuzung beschleunigt wird und beim Überqueren der Kreuzung keine Orientierung an den Fahrbahnmarkierungen erfolgt;
- Regel 9:
die Weglänge in dem Fahrbefehl PR(j + 1) wird korrigiert, wobei der Ziel punkt-Befehl PO(i) auf eine vor dem die Kreuzung markierenden Ziel punkt N gelegene Position eingestellt wird, und der Auswahlparameter Q ₀ wird auf "Rechts" oder "Links" eingestellt, so daß die Fahrzeugsteue rung wieder auf die Randmarkierungen reagiert;
- Regel 10:
wenn der Zielpunkt N in einer Kurve liegt, so wird der Zielpunkt-Befehl PO(i + 1) auf den Zielpunkt N eingestellt, die Soll-Fahrzeuggeschwindig keit V _po in dem Zielpunkt-Befehl wird auf einen niedrigen Wert einge stellt, der Soll-Lenkwinkel S _po in dem Zielpunkt-Befehl wird auf Null eingestellt, die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit V _pr in dem Fahrbefehl PR(j + 1) wird auf einen niedrigen Wert eingestellt, und der Soll-Lenkwin kel S _pr in dem Fahrbefehl wird auf einen konstanten Winkel eingestellt, so daß das Fahrzeug die Kurve mit niedriger Geschwindigkeit durchfährt und der Lenkwinkel allmählich auf den ursprünglichen Wert zurückge stellt wird, wenn das Fahrzeug die letzte Hälfte der Kurve durchfährt.

9. Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Sensoreinheit zwei Videokameras aufweist, die in Abstand zueinander am vor deren Ende des Fahrzeugs installiert sind, und daß die Einrichtung zur Fest legung des Fahrzustands eine zweite Sensoreinheit mit Radgeschwindigkeits sensoren und einem Kreiselgerät zur Bestimmung der absoluten Position des Fahrzeugs in globalen Koordinaten aufweist.

10. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein richtung zur Festlegung eines neuen Zielpunktes die folgenden Merkmale aufweist:

- eine Einrichtung zur Bestimmung eines die Ausgangsposition des Fahr zeugs bei Beginn der Fahrt kennzeichnenden Punktes S und/oder eines das Fahrziel kennzeichnenden Punktes E, wobei der Punkt S oder der Punkt E den außerhalb der eigentlichen Fahrstrecke gelegenen vorgegebenen Punkt bildet,
- eine Einrichtung zur Bestimmung eines neuen ersten Bahnstückes auf einem der Bahnstücke von dem Punkt S zu einem ersten neuen Zielpunkt, wobei das neue erste Bahnstück die kürzeste Entfernung zu dem Punkt S auf weist,
- eine Einrichtung zur Bestimmung eines neuen zweiten Bahnstückes auf einem der Bahnstücke von dem Punkt E zu einem zweiten neuen Zielpunkt, wobei das zweite neue Bahnstück die kürzeste Entfernung zu dem Punkt E aufweist,
- eine Einrichtung zum Festlegen der ersten und zweiten neuen Zielpunk te entsprechend den ersten und zweiten neuen Bahnstücken und
- eine Einrichtung zum Löschen der Information über die ursprünglichen Bahnstücke, denen die neuen ersten und zweiten Bahnstücke überlagert wer den, und zum Ersetzen dieser Information durch die Information über die neuen ersten und zweiten Bahnstücke.

11. Fahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Punkte S und E durch die Koordinatensätze (x _s, y _e, R _e) gegeben sind, wo bei x und y die Koordinaten in einem globalen Koordinatensy stem und R der die Lage der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs in diesem Koor dinatensystem angebende Azimutwinkel ist (-180°<R<+180°).

12. Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein richtung zur Bestimmung des ersten neuen Bahnstückes so ausgelegt ist, daß sie das Lot von dem Punkt S auf jedes der Bahnstücke fällt oder eine gerade Linie von dem Punkt S zu jedem der Zielpunkte zieht, bei dem das betreffen de Bahnstück beginnt, falls jedes Bahnstück einem geraden Fahrbahnab schnitt entspricht, und/oder daß sie eine Normale von dem Punkt S zu je dem Bahnstück oder eine gerade Linie von dem Punkt S zu jedem Zielpunkt zieht, an dem das betreffende Bahnstück endet, wenn jedes der Bahnstücke einem gekrümmten Fahrbahnabschnitt entspricht, daß sie die Entfernungen von dem Punkt S zu jedem der Punkte bestimmt, an dem das Lot, die gerade Linie und/oder die Normale das jeweilige Bahnstück schneidet, und daß sie die kürzeste dieser Entfernungen ermittelt und den zugehörigen Schnitt punkt auf dem Bahnstück als neuen ersten Zielpunkt auswählt.

13. Fahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein richtung zur Bestimmung des neuen zweiten Bahnstückes so ausgelegt ist, daß sie das Lot von dem Punkt E auf jedes Bahnstück fällt oder eine gerade Linie von dem Punkt E zu jedem Zielpunkt zieht, an dem das zugehörige Bahnstück beginnt, wenn jedes Bahnstück einem geraden Fahrbahnabschnitt entspricht, und/oder daß sie eine Normale von dem Punkt E zu jedem Bahn stück zieht oder eine gerade Linie von dem Punkt E zu jedem Zielpunkt zieht, an dem das zugehörige Bahnstück endet, wenn jedes Bahnstück einem gekrümmten Fahrbahnabschnitt entspricht, daß sie die Entfernungen des Punktes E von den Punkten bestimmt, an denen die Lote, die geraden Linien und/oder die Normalen die einzelnen Bahnstücke schneiden, die kürzeste dieser Entfernungen ermittelt und den zu der kürzesten Entfernung gehö renden Schnittpunkt auf dem Bahnstück als neuen zweiten Zielpunkt aus wählt.

14. Fahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein richtung zur Erzeugung von Informationen über den neu festgelegten Ziel punkt einen ersten Winkel zwischen einer Bahntangente durch den neuen ersten Zielpunkt und einer parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs durch den Punkt S verlaufenden geraden Linie und einen zweiten Winkel zwischen einer Bahntangente an den neuen zweiten Zielpunkt und einer parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs durch den Punkt E verlaufenden geraden Linie bestimmt und die gespeicherten Informationen über die Bahnstücke über prüft, und unter den durch diese Bahnstücke gebildeten möglichen Fahr strecken von dem Punkt S zu dem Punkt E die kürzeste Fahrstrecke aus wählt.

15. Vorrichtung zur Steuerung eines unbemannten Fahrzeugs auf einer be stimmten Fahrstrecke, auf der mehrere Zielpunkte gegeben sind, gekenn zeichnet durch

a) eine Einrichtung zur Erzeugung und Ausgabe von Informationen über die Fahrstrecke, wobei diese Informationen Daten bezüglich der Zielpunkte und Daten bezüglich der diese Zielpunkte längs der Fahrstrecke verbindenden Bahnstücke enthalten,
b) eine Einrichtung zur Steuerung der Fahrbewegungen des Fahrzeugs an hand dieser Informationen,
c) eine Einrichtung zum Festlegen eines neuen Zielpunktes auf einem der Bahnstücke, wobei der neue Zielpunkt derjenige Punkt des zugehörigen Bahnstückes ist, der die kürzeste Entfernung zu einem bestimmten Punkt aufweist, der nicht auf der vorgegebenen Fahrstrecke, sondern auf einer an deren Fahrstrecke liegt, und
d) eine Einrichtung zur Erzeugung und Ausgabe von Informationen über den neuen Zielpunkt.

16. Verfahren zum Betreiben eines selbststeuernden Fahrzeugs, gekenn zeichnet durch die folgenden Schritte:

a) Speichern von Informationen über eine Anzahl vorgegebener Fahrbahnab schnitte, die zusammen die Fahrstrecke des Fahrzeugs zu einem vorgegebe nen Fahrziel bilden,
b) Bestimmen der Form jedes einzelnen Fahrbahnabschnitts anhand der ge speicherten Informationen,
c) Festlegen eines Soll-Fahrzustands des Fahrzeugs für jeden Fahrbahnab schnitt auf der Grundlage der ermittelten Form des betreffenden Fahrbahnab schnitts und
d) Steuern des Fahrzeugs entsprechend dem festgelegten Soll-Fahrzustand.