DE60208616T2

DE60208616T2 - System, Verfahren und Programm zur Unterstützung von Fahrzeugen

Info

Publication number: DE60208616T2
Application number: DE60208616T
Authority: DE
Inventors: Tadashi Naka-ku Yamamoto; Satoru Naka-ku Tamura
Original assignee: Sanei Co Ltd
Current assignee: Sanei Co Ltd
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2022-09-21
Also published as: DE60208616D1; EP1296304B1; EP1296304A2; US20030065429A1; US6711480B2; EP1296304A3

Description

Erfindungsfeld
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System, ein Verfahren und Programmprodukte zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen und insbesondere ein System, ein Verfahren und Programmprodukte zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen, die die Kraftfahrzeuge automatisch und sicher fahren können.
Hintergrund der Erfindung
Systeme zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen wie etwa ein Spurmarkierungssystem und ein Sensorsystem werden heutzutage zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen verwendet. Dazu gehören zum Beispiel die in TOKKAIHEI 11-21240 und TOKKAIHEI 10-261193 angegebenen Systeme.
Bei einem herkömmlichen System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen ist jedoch der Nachteil gegeben, dass das System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen eine geringe Leistung bietet, weil das System eine große Menge an Informationen aus dem Sensor und von den Spurmarkierungen verarbeiten muss.
Außerdem sind bei dem System die Kosten für den Aufbau der Infrastruktur an den Straßen hoch.
US-A1-2001023380 gibt eine automatische Fahrsteuervorrichtung für ein Fahrzeug an, die die Merkmale des Oberbegriffs der Ansprüche 1, 15 und 27 umfasst. Die Fahrsteuervorrichtung umfasst eine Einrichtung zum Speichern von Spezifikationsdaten und Fahrzeugdaten sowie eine Einrichtung zum Erhalten von Informationen zu der Fahrtstrecke des Fahrzeugs, d.h. Daten zu der Position, der Ausrichtung und der Geschwindigkeit, die durch Punktinformationen gegeben werden. Weiterhin umfasst die Fahrsteuervorrichtung einen Wegberechnungsabschnitt zum Berechnen einer Weggleichung mit Gleichungen zu kontinuierlichen Geraden und Bögen, ein Geschwindigkeitsmuster für eine automatische Fahrt auf der Basis der gespeicherten Daten und der Weginformationen sowie einen Absolutposition-/Absolutausrichtungswinkel-Erfassungsabschnitt für die absolute Position und den absoluten Ausrichtungswinkel des Fahrzeugs. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Einrichtung zum Steuern der Lenkeinheit, um die Weggleichung auf der Basis der Weggleichung, der absoluten Position und des Ausrichtungswinkels zu verfolgen, sowie zum Steuern der Fahreinheit, um das Geschwindigkeitsmuster auf der Basis des Geschwindigkeitsmusters und der Fahrzeuggeschwindigkeit zu verfolgen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist dementsprechend eine Aufgabe der Erfindung, ein System, ein Verfahren und Programmprodukte zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen anzugeben, mit denen Kraftfahrzeuge automatisch und sicher, ohne hohe Kosten und mit hoher Leistung gefahren werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein System gemäß Anspruch 1, ein Verfahren gemäß Anspruch 15 und ein Programmprodukt gemäß Anspruch 27 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden ausführlicher mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Diagramm, das ein Beispiel für ein herkömmliches System zur Unterstützung des Fahrens eines Kraftfahrzeugs zeigt;
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein herkömmliches System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt;
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt;
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Server zum Verarbeiten der Straßengeometrie in dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt;
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs in dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt;
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt;
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs in dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt;
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für das Verfahren zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt;
9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Straßenparameter zeigt, die aus der Datenbank zu der Straßengeometrie geladen werden;
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Straßenparameter zeigt, die aus der Datenbank zu der Straßengeometrie geladen werden;
11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Straßenparameter zeigt, die aus der Datenbank zu der Straßengeometrie geladen werden;
12A ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Straßenparameter zeigt, die aus der Datenbank zu der Straßengeometrie geladen werden;
12B ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Straßenparameter zeigt, die aus der Datenbank zu der Straßengeometrie geladen werden;
13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Prozesse zum Erzeugen der Straßeninformationen mithilfe eines virtuellen digitalen Fahrorbits zeigt;
14 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Prozesse zum Erzeugen der Straßeninformationen mithilfe des virtuellen digitalen Fahrorbits zeigt;
15 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den virtuellen digitalen Fahrorbit (Koordinatengitter) zeigt;
16A ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Verwendung des virtuellen digitalen Fahrorbits (Koordinatengitter) zeigt;
16B ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Verwendung des virtuellen digitalen Fahrorbits (Koordinatengitter) zeigt;
16C ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Verwendung des virtuellen digitalen Fahrorbits (Koordinatengitter) zeigt;
17 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Berechnung einer Erhebung der Straße auf dem Entwurf des kreuzenden Gradienten zeigt;
18 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Verwendung der Fahrunterstützungsinformationen in Schritt 408 von 8 zeigt;
19 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Verwendung der Fahrunterstützungsinformationen in Schritt 408 von 8 zeigt;
20 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Verwendung der Fahrunterstützungsinformationen in Schritt 408 von 8 zeigt;
21 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Verwendung der Fahrunterstützungsinformationen in Schritt 408 von 8 zeigt;
22 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Verwendung der Fahrunterstützungsinformationen in Schritt 408 von 8 zeigt;
23 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Verwendung der Fahrunterstützungsinformationen in Schritt 408 von 8 zeigt;
24 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Verwendung der Fahrunterstützungsinformationen in Schritt 408 von 8 zeigt;
25 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Verwendung der Fahrunterstützungsinformationen in Schritt 408 von 8 zeigt;
26 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für das System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt;
27 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den Server zum Verarbeiten der Straßengeometrie in dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt;
28 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs in dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt;
29 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für das System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt; und
30 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs in dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt.
Ausführliche Beschreibung
Bevor ein System, ein Verfahren und Programmprodukte zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen erläutert werden, wird das zuvor genannte herkömmliche System und Verfahren zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen mit Bezug auf 1 und 2 erläutert.
1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein herkömmliches System zur Unterstützung des Fahrens eines Kraftfahrzeugs zeigt. In 1 ist ein Kraftfahrzeugsystem 2020a in einem Kraftfahrzeug 2010a platziert und ist ein Kraftfahrzeugsystem 2020b in einem Kraftfahrzeug 2010b platziert. Die Kraftfahrzeugsysteme 2020a und 2020b schätzen eine optimale Fahrstrecke, indem sie einen Verkehrszustand auf einer Fahrstraße über GPS (Global Positioning System) erhalten. Die Kraftfahrzeuge 2010a und 2010b werden automatisch durch die Kraftfahrzeugsysteme 2020a und 2020b gefahren, die Positionsinformationen der weißen Linien 2030 auf der Straße, aus der Kommunikation zwischen den beiden Kraftfahrzeugen 2010a und 2010b über CCD-Kameras erhaltene Informationen und die Navigationsinformationen aus dem GPS verwenden.
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für das herkömmliche System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt. In 2 ist ein Kraftfahrzeugsystem 2020c in einem Kraftfahrzeug 2010c platziert. Das Kraftfahrzeugsystem 2020c schätzt eine optimale Fahrtstrecke, indem es einen Verkehrszustand auf einer Fahrstraße über GPS und/oder ein LCX (Leakage Coaxial Cable) erhält. Und das Kraftfahrzeug 2010c wird automatisch durch das Kraftfahrzeugsystem 2020c gefahren, das die Informationen zu den Spurmarkierungen 2060, die durch eine Erfassungseinheit 2040 von den Spurmarkierungen erhalten werden, und/oder die Informationen aus der Kommunikation mit dem LCX 2050 und dem Kraftfahrzeug 2010c verwendet.
Bei dem herkömmlichen System zur Unterstützung des Fahrens eines Kraftfahrzeugs von 1 ist jedoch der Nachteil gegeben, dass dieses mit hohen Kosten verbunden ist und eine sehr schlechte Leistung bietet, weil das Kraftfahrzeugsystem alle Informationen verarbeiten muss.
Bei dem herkömmlichen System zur Unterstützung des Fahrens eines Kraftfahrzeugs von 2 ist jedoch der Nachteil gegeben, dass dieses mit hohen Kosten verbunden ist, weil die Einrichtungs- und Wartungskosten der Spurmarkierungen sehr hoch sind.
Weiterhin ist der Nachteil gegeben, dass das Kraftfahrzeug nicht automatisch gefahren werden kann, wenn die Spurmarkierungen nicht erhalten werden können.
Mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen werden im Folgenden Ausführungsformen eines Systems, eines Verfahrens und von Programmprodukten zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In 3 umfasst ein System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen einen Server 10 zum Verarbeiten der Straßengeometrie, eine Vorrichtung 20 zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs 70 und ein Computernetzwerk 40 zum Kommunizieren mit dem Server 10 und der Vorrichtung 20, wobei der Server 10 Straßenparameter und/oder Straßeninformationen für die Vorrichtung 20 vorsieht und wobei die in dem Kraftfahrzeug 70 platzierte Vorrichtung 20 das Fahren des Kraftfahrzeugs 70 unterstützt und/oder automatisch das Kraftfahrzeug 70 fährt, indem es von dem Server 10 erhaltene und/oder aus den Straßenparametern berechnete Straßeninformationen einschließlich eines virtuellen digitalen Fahrorbits (Koordinatengitter) 60 und GPS-Informationen von einem GPS-Satelliten 50 zum Berechnen der Position des Kraftfahrzeugs 70 verwendet.
In dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen wird die Kommunikation mit der Vorrichtung 20 zur Unterstützung des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 und mit dem Computernetzwerk 40 unter Verwendung einer Kommunikationseinrichtung 30 wie etwa eines Mobiltelefons durchgeführt. Bei dem Computernetzwerk 40 handelt es sich um das Internet oder um ein Intranet.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den Server zum Verarbeiten der Straßengeometrie in dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt. In 4 umfasst der Server 10 zum Verarbeiten der Straßengeometrie eine Kommunikationssteuereinheit 11 für die Steuerung der Kommunikation mit dem Computernetzwerk 40, eine Datenbank 13 zu der Straßengeometrie zum Speichern der Straßenparameter und/oder der Straßeninformationen und eine Verarbeitungseinheit 12 für die Straßenparameter zum Laden der Straßenparameter und der in der Datenbank 13 gespeicherten Straßeninformationen in Abhängigkeit von einer Anforderung, die von der Vorrichtung 20 zum Unterstützen des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 über die Kommunikationssteuereinheit 11 empfangen wird.
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs in dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt. In 5 umfasst die Vorrichtung 20 zum Unterstützen des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 eine Kommunikations-Steuereinheit 21 zum Steuern der Kommunikation mit dem Computernetzwerk 40, eine GPS-Steuereinheit (Positionsinformationen-Steuereinheit) 22 zum Berechnen von Positionsinformationen des Kraftfahrzeugs 70 unter Verwendung der Basispositionsinformationen (GPS-Informationen) von dem GPS-Satelliten 50, eine Datenbank 26 mit Karten zum teilweisen oder vollständigen Speichern der Straßeninformationen und/oder Karteninformationen, eine Einheit 23 zum Erzeugen von Fahrunterstützungsinformationen unter Verwendung der Straßenparameter, der Straßeninformationen aus dem Server 10 zum Verarbeiten der Straßengeometrie, der Positionsinformationen des Kraftfahrzeugs 70 von der GPS-Steuereinheit (Positionsinformationen-Steuereinheit) und/oder der Karteninformationen aus der Datenbank 26, eine Ein-/Ausgabeeinheit 24 mit einer Eingabeeinheit 24a zum Eingeben der Anforderung und einer Ausgabeeinheit 24b zum Anzeigen der Straßeninformationen und/oder der Fahrunterstützungsinformationen, und eine Fahrsteuer einheit 25 zum Steuern des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 durch das Steuern eines Stellglieds 71 unter Verwendung der Fahrunterstützungsinformationen, die durch die Einheit 23 zum Erzeugen der Fahrunterstützungsinformationen erzeugt werden.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für das System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt. In 6 umfasst das System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen einen Server 10 zum Verarbeiten der Straßengeometrie, eine Vorrichtung 20A zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs 70 und ein Computernetzwerk 40 zum Kommunizieren mit dem Server 10 und mit der Vorrichtung 20, wobei der Server 10 Straßenparameter und/oder Straßeninformationen für die Vorrichtung 20A enthält und wobei die in dem Kraftfahrzeug 70 platzierte Vorrichtung 20A das Fahren des Kraftfahrzeugs 70 unterstützt und/oder das Kraftfahrzeug 70 automatisch fährt, indem sie von dem Server 10 erhaltenen und/oder durch die Straßenparameter berechnete Straßeninformationen einschließlich eines virtuellen digitalen Fahrorbits (ein Koordinatengitter) 60 und Basispositionsinformationen von einer Einheit 50A (wie etwa GPS, Kompass oder Ortungsgerät) zum Senden von Bezugspositionsinformationen für die Berechnung der Position des Kraftfahrzeugs 70 verwendet.
In diesem Fall werden die Basispositionsinformationen von dem GPS, dem Kompass und/oder dem Ortungsgerät erhalten.
In dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen wird die Kommunikation mit der Vorrichtung 20 zum Unterstützen des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 und dem Computernetzwerk 40 unter Verwendung einer Kommunikationseinrichtung 30 wie etwa eines Mobiltelefons durchgeführt. Bei dem Computernetzwerk 40 handelt es sich um das Internet oder um ein Intranet.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs in dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt. In 7 umfasst die Vorrichtung 20A zum Unterstützen des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 eine Kommunikations-Steuereinheit 21 zum Steuern der Kommunikation mit dem Computernetzwerk 40 über eine Kommunikationseinrichtung 30, eine Positionsinformationen-Steuereinheit 22A zum Berechnen von Positionsinformationen des Kraftfahrzeugs 70 unter Verwendung der Basispositionsinformationen aus der Einheit 50A, eine Datenbank 26 mit Karten zum teilweisen oder vollständigen Speichern der Straßeninformationen und/oder Karteninformationen, eine Instrumenteneinheit 80 zum Berechnen eines Instrumentenwerts durch das Erfassen einer Kraftfahrzeugbedingung, Instrumenteninformationen-Steuerein heiten (einschließlich einer Steuereinheit 27 zum Steuern einer Distanzakkumulierungseinheit 81 und einer Sensor-Steuereinheit 28) zum Erzeugen von Instrumenteninformationen auf der Basis eines aus der Instrumenteneinheit 80 empfangenen Instrumentenwerts, eine Einheit 23 zum Erzeugen von Fahrunterstützungsinformationen auf der Basis der Straßeninformationen, die auf der Basis der Straßenparameter erzeugt werden und/oder von dem Server 10 zum Verarbeiten der Straßengeometrie empfangen werden, der Positionsinformationen, die von der Positionsinformationen-Steuereinheit 22A empfangen werden, der Instrumenteninformationen, die von den Instrumenteninformationen-Steuereinheiten 27 und 28 empfangen werden, und/oder der Karteninformationen aus der Datenbank 26, eine Eingabe-/Ausgabeeinheit 24 mit einer Eingabeeinheit 24a zum Eingeben einer Anforderung und einer Ausgabeeinheit 24b zum Anzeigen der Straßeninformationen und/oder der Fahrunterstützungsinformationen, und eine Fahrsteuereinheit 25 zum Steuern des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 durch das Steuern eines Stellglieds 71 unter Verwendung der Fahrunterstützungsinformationen, die durch die Einheit 23 zum Erzeugen der Fahrunterstützungsinformationen erzeugt werden.
In dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen umfasst die Instrumenteneinheit 80 eine Distanzakkumulierungseinheit 81 zum Berechnen eines Instrumentenwerts durch das Akkumulieren der Fahrdistanz des Kraftfahrzeugs 70, einen Geschwindigkeitssensor 82 zum Berechnen eines Instrumentenwerts durch das Messen der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 70, einen Gyro-Sensor 83 zum Berechnen eines Instrumentenwerts durch das Messen des Gradienten des Kraftfahrzeugs 70, und eine Winkelmesseinheit 84 zum Berechnen eines Instrumentenwerts durch das Messen eines Winkels des Kraftfahrzeug-Fahrwegs.
Die Steuereinheit 27 zum Steuern der Distanzakkumulierungseinheit 81 erzeugt Akkumulierungsdistanzinformationen auf der Basis des Instrumentenwerts aus der Distanzakkumulierungseinheit 81. Die Sensoreinheit 28 erzeugt Geschwindigkeitsinformationen auf der Basis des Instrumentenwerts aus dem Geschwindigkeitssensor 82, Rollwinkelinformationen auf der Basis des Instrumentenwerts aus dem Gyro-Sensor 83 und Wegwinkelinformationen auf der Basis des Instrumentenwerts aus der Winkelmesseinheit 84.
In dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen umfassen die Straßeninformationen den virtuellen digitalen Fahrorbit 60 zur Angabe des Fahrorbits des Kraftfahrzeugs 70.
Die Einheit 23 zum Erzeugen der Fahrunterstützungsinformationen erzeugt den virtuellen digitalen Fahrorbit 60 durch ein Liniensegment, einen Kreisbogen und/oder eine Klothoidenkurve, wobei eine Klothoidenkurve von einem Klothoidenursprung ohne Ausführung einer Ausnahmeverarbeitung in der Nähe des Klothoidenursprungs erzeugt wird, wenn eine Krümmungsübergangskurve des virtuellen digitalen Fahrorbits 60 unter Verwendung der Klothoidenkurve erzeugt wird, indem die Koordinaten der Klothoidenkurve unter Verwendung der folgenden Rekurrenzgleichung (1) berechnet werden, deren einziger Parameter die Bogenlänge „λ" von dem Klothoidenursprung ist: (Gleichung 1)
wobei „λ" die Einheits-Klothoidenbogenlänge ist, „x" und „y" Koordinaten der Bogenlänge „λ" von einem Klothoidenursprung der Einheitsklothoidenkurve sind und „n" die Ordnung ist.
Die Einheit 23 zum Erzeugen der Fahrunterstützungsinformationen erzeugt die Klothoidenkurve unter Verwendung der folgenden Beziehungsgleichung (2) eines „n"-Terms (Tx(n), Ty(n)), der durch das Erweitern von „x" und „y" der Rekurrenzgleichung (1) in einer Reihe abgeleitet wird:
(Gleichung 2)
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für das Verfahren zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In 8 verarbeitet das Verfahren zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen die Fahrunterstützungsprozesse unter Verwendung des Servers 10 zum Verarbeiten der Straßengeometrie, der Vorrichtung 20, 20A zum Unterstützen des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 und des Computernetzwerks 40 für die Kommunikation mit dem Server 10 zum Verarbeiten der Straßengeometrie sowie mit der Vorrichtung 20, 20A zum Unterstützen des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 und führt die im Folgenden beschriebenen Schritte aus.
In der Vorrichtung 20, 20A zum Unterstützen des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 werden Anforderungsinformationen zur Unterstützung des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 eingegeben (in Schritt 401).
Die Anforderungsinformationen werden von der Vorrichtung 20, 20A über das Computernetzwerk 40 zu dem Server 10 gesendet (in Schritt 402).
In dem Server 10 werden die Anforderungsinformationen durch die Kommunikations-Steuereinheit 11 empfangen und zu der Verarbeitungseinheit 12 gesendet (in Schritt 403).
In dem Server 10 werden die Straßenparameter und/oder die zuvor gespeicherten Straßeninformationen aus der Datenbank 13 in Abhängigkeit von den aus der Vorrichtung 20, 20A empfangenen Anforderungsinformationen geladen (in Schritt 404).
Dann werden die Straßenparameter und/oder die Straßeninformationen über das Netzwerk 40 zu der Vorrichtung 20, 20A gesendet (in Schritt 405).
In der Vorrichtung 20, 20A zum Unterstützen des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 werden die Straßenparameter und/oder die Straßeninformationen empfangen, wobei die Straßeninformationen unter Verwendung der Straßenparameter erzeugt werden, wenn die Straßenparameter von dem Server 10 empfangen werden (in Schritt 406).
In der Vorrichtung 20, 20A zum Unterstützen des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 werden die Positionsinformationen des Kraftfahrzeugs 70 unter Verwendung der Basispositionsinformationen berechnet. Dann werden Fahrunterstützungsinformationen unter Verwendung der von dem Server 10 empfangenen und/oder der in Schritt 406 erzeugten Straßeninformationen erzeugt und werden die Positionsinformationen des Kraftfahrzeugs 70 berechnet (in Schritt 407).
Schließlich unterstützt die in dem Kraftfahrzeug 70 platzierte Vorrichtung 20 das Fahren des Kraftfahrzeugs 70 und/oder fährt das Kraftfahrzeug 70 automatisch unter Verwendung der aus dem Server 10 erhaltenen und/oder durch die Straßenparameter berechneten Straßeninformationen einschließlich eines virtuellen digitalen Fahrorbits (Koordinatengitter) 60 und der GPS-Informationen von dem GPS-Satelliten 50 zur Berechnung der Position des Kraftfahrzeugs 70 (in Schritt 408).
In den Schritten 402 und 406 wird die Kommunikation mit der Vorrichtung 20, 20A und dem Computernetzwerk 40 unter Verwendung einer Kommunikationseinrichtung 30 wie etwa einem Mobiltelefon durchgeführt. Bei dem Computernetzwerk 40 handelt es sich um das Internet und/oder ein Intranet.
In dem Schritt 407 setzen sich die Basispositionsinformationen aus GPS-Informationen, Kompassinformationen und/oder Ortungsinformationen zusammen.
Im Folgenden wird der Prozess des Schritts 407 mit Bezug auf 9 bis 17 beschrieben.
9 bis 12B sind Diagramme, die Beispiele für die aus der Datenbank 13 zu der Straßengeometrie geladenen Straßenparameter zeigen.
13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Prozesse zum Erzeugen der Straßeninformationen mit dem virtuellen digitalen Fahrorbit 60 zeigt.
14 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Prozesse zum Erzeugen der Straßeninformationen mit dem virtuellen digitalen Fahrorbit 60 zeigt.
15 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den virtuellen digitalen Fahrorbit (Koordinatengitter) 60 zeigt.
16A bis 16C sind Diagramme, die Beispiele für die Verwendung des virtuellen digitalen Fahrorbits (Koordinatengitter) 60 zeigen.
17 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Berechnung einer Erhebung der Straße in dem Entwurf des kreuzenden Gradienten zeigt.
In der Vorrichtung 20, 20A erstellt die Einheit 23 den Entwurf der einfachen Linearen (in Schritt 407-1, 9 und 13A).
Dann erstellt die Einheit 23 den Entwurf der Straßenbreite (in Schritt 407-2, 10 und 13B).
Und dann erstellt die Einheit 23 den virtuellen digitalen Fahrorbit 60 (in Schritt 407-3, 15 bis 16C).
Und die Einheit 23 erstellt den Entwurf der Schnittlinearen (in Schritt 407-4, 11, 13C und 17).
Dann erstellt die Einheit 23 den Entwurf des kreuzenden Gradienten (in Schritt 407-5, 12A, 12B, 13D und 17).
Und dann erstellt die Einheit 23 die Fahrunterstützungsinformationen (in Schritt 407-6).
In Schritt 407-3 umfassen die Straßeninformationen den virtuellen digitalen Fahrorbit 60 zum Angeben des Fahrorbits des Kraftfahrzeugs 70. Und die Einheit 23 erzeugt den virtuellen digitalen Fahrorbit 60 durch ein Liniensegment, einen Kreisbogen und/oder eine Klothoidenkurve, wobei eine Klothoidenkurve von einem Klothoidenursprung ohne Ausführung einer Ausnahmeverarbeitung in der Nähe des Klothoidenursprungs erzeugt wird, wenn eine Krümmungsübergangskurve des virtuellen digitalen Fahrorbits 60 unter Verwendung der Klothoidenkurve erzeugt wird, indem die Koordinaten der Klothoidenkurve unter Verwendung der folgenden Rekurrenzgleichung (1) berechnet werden, deren einziger Parameter die Bogenlänge „λ" von dem Klothoidenursprung ist: (Gleichung 1)
wobei „λ" die Einheits-Klothoidenbogenlänge ist, „x" und „y" Koordinaten der Bogenlänge „λ" von einem Klothoidenursprung der Einheitsklothoidenkurve sind und „n" die Ordnung ist.
Wobei die Einheit 23 die Klothoidenkunre unter Verwendung der folgenden Beziehungsgleichung (2) eines „n"-Terms (Tx(n), Ty(n)) erzeugt, der durch das Erweitern von „x" und „y" der Rekurrenzgleichung (1) in einer Reihe abgeleitet wird:
(Gleichung 2)
18 bis 25 sind Diagramme, die Beispiele für die Verwendung der Fahrunterstützungsinformationen in Schritt 408 von 8 zeigen.
Die Einheit 23 erzeugt die Fahrunterstützungsinformationen. Zum Beispiel werden die Instrumenteninformationen durch das Messen der Kraftfahrzeugbedingung erzeugt und werden die Fahrunterstützungsinformationen unter Verwendung der vom Server 10 empfangenen und/oder in Schritt 406 (in 8) erzeugten Straßeninformationen, der berechneten Positionsinformationen des Kraftfahrzeugs 70 und der Instrumenteninformationen einschließlich der Akkumulierungsdistanzinformationen, der Geschwindigkeitsinformationen, der Rollwinkelinformationen und der Wegwinkelinformationen einer Einrichtung des Kraftfahrzeugs erzeugt.
Alternativ hierzu erzeugt die Einheit 23 die Fahrunterstützungsinformationen auf der Basis der von dem Server 10 empfangenen und/oder in Schritt 406 (in 8) erzeugten Straßeninformationen, der berechneten Positionsinformationen des Kraftfahrzeugs 70 und der zuvor gespeicherten Karteninformationen (18 bis 20).
Und die Einheit 23 erzeugt auch die Fahrunterstützungsinformationen unter Verwendung der Bildinformationen von einer Radarkamera und/oder einer Laserabtasteinheit (21).
Die Bilder von 18 bis 25 können auf der Ausgabeeinheit 24b unter Verwendung der Fahrunterstützungsinformationen angezeigt werden.
26 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für das System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt.
In 26 umfasst ein System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen einen Server 10 zum Verarbeiten der Straßengeometrie, eine Vorrichtung 20' zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs 70, eine Sammeleinheit 2210 für Straßenrandinformationen mit einem LCX (Leakage Coaxial Cable) 2220 für die Kommunikation mit der Vorrichtung 20' und ein Computernetzwerk 40 für die Kommunikation mit dem Server 10 und der Sammeleinheit 2210 über das LCX 2220, wobei der Server 10 Straßenparameter und/oder Straßeninformationen für die Vorrichtung 20' vorsieht und wobei die in dem Kraftfahrzeug 70 platzierte Vorrichtung 20' das Fahren des Kraftfahrzeugs 70 unterstützt und/oder das Kraftfahrzeug 70 automatisch fährt, indem sie die von dem Server 10 erhaltenen und/oder anhand der Straßenparameter berechneten Straßeninformationen einschließlich eines virtuellen digitalen Fahrorbits (Koordinatengitter) 60 und die GPS-Informationen von dem GPS-Satelliten 50 für die Berechnung der Position des Kraftfahrzeugs verwendet.
Bei dem Computernetzwerk 40 handelt es sich um das Internet oder um ein Intranet.
27 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den Server zum Verarbeiten der Straßengeometrie in dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt. In 27 umfasst der Server 10 zum Verarbeiten der Straßengeometrie eine Kommunikations-Steuereinheit 11 zum Steuern der Kommunikation mit dem Computernetzwerk 40, eine Datenbasis 13 zu der Straßengeometrie zum Speichern der Straßenparameter und/oder der Straßeninformationen, und eine Verarbeitungseinheit 12 für die Straßenparameter zum Laden der Straßenparameter und der in der Datenbank 13 gespeicherten Straßeninformationen in Abhängigkeit von einer Anforderung, die von der Vorrichtung 20' zum Unterstützen des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 über die Kommunikations-Steuereinheit 11 empfangen wird.
28 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs in dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In 28 umfasst die Vorrichtung 20' zum Unterstützen des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 eine Kommunikations-Steuereinheit 21' zum Steuern der Kommunikation über das LCX 2220 der Sammeleinheit 2210, eine GPS-Steuereinheit 22 zum Berechnen von Positionsinformationen des Kraftfahrzeugs 70 unter Verwendung der Basispositionsinformationen (GPS-Informationen) von dem GPS-Satelliten 50, eine Datenbank 26 mit Karten zum teilweisen oder vollständigen Speichern der Straßeninformationen und/oder Karteninformationen, eine Einheit 23 zum Erzeugen von Fahrunterstützungsinformationen unter Verwendung der Straßenparameter, der Straßeninformationen aus dem Server 10 zum Verarbeiten der Straßengeometrie, der Positions informationen des Kraftfahrzeugs 70 aus der GPS-Steuereinheit und/oder der Karteninformationen aus der Datenbank 26, eine Eingabe-/Ausgabeeinheit 24 mit einer Eingabeeinheit 24a zum Eingeben der Anforderung und einer Ausgabeeinheit 24b zum Anzeigen der Straßeninformationen und/oder der Fahrunterstützungsinformationen, und eine Fahrsteuereinheit 25 zum Steuern des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 durch das Steuern eines Stellglieds 71 unter Verwendung der Fahrunterstützungsinformationen, die durch die Einheit 23 zum Erzeugen der Fahrunterstützungsinformationen erzeugt werden.
29 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für das System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt. In 29 umfasst das System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen einen Server 10 zum Verarbeiten der Straßengeometrie, eine Vorrichtung 20A' zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs 70, eine Sammeleinheit 2210 für Straßenrandinformationen über ein LCX (Leakage Coaxial Cable) 2220 für die Kommunikation mit der Vorrichtung 20A', und ein Computernetzwerk 40 für die Kommunikation mit dem Senner 10 und der Sammeleinheit 2210 über das LCX 2220, wobei der Server 10 Straßenparameter und/oder Straßeninformationen für die Vorrichtung 20A' umfasst und wobei die in dem Kraftfahrzeug 70 platzierte Vorrichtung 20A' das Fahren des Kraftfahrzeugs 70 unterstützt und/oder das Kraftfahrzeug 70 automatisch fährt, indem sie die Straßeninformationen einschließlich eines von dem Server 10 erhaltenen und/oder durch Straßenparameter berechneten virtuellen digitalen Fahrorbits (ein Koordinatengitter) 60 und Basispositionsinformationen von einer Einheit 50A (wie etwa GPS, Kompass oder Ortungsgerät) zum Senden von Bezugspositionsinformationen für die Berechnung der Position des Kraftfahrzeugs 70 verwendet.
In diesem Fall werden die Basispositionsinformationen von dem GPS, dem Kompass und/oder dem Ortungsgerät erhalten.
In dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen wird die Kommunikation mit der Vorrichtung 20A, 20A' und dem Computernetzwerk 40 unter Verwendung der Sammeleinheit 2210 über das LCX 2220 durchgeführt. Bei dem Computernetzwerk 40 handelt es sich um das Internet oder um ein Intranet.
30 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs in dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen zeigt. In 30 umfasst die Vorrichtung 20A' zum Unterstützen des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 eine Kommunikations-Steuereinheit 21 zum Steuern der Kommunikation mit dem Computernetzwerk 40 über die Sammeleinheit 2210 und das LCX 2220, eine Positionsinformationen-Steuereinheit 22A zum Berechnen von Positionsinformationen des Kraftfahrzeugs 70 unter Verwendung der Basispositionsinformationen aus der Einheit 50A, eine Datenbank 26 mit Karten zum teilweisen oder vollständigen Speichern der Straßeninformationen und/oder Karteninformationen, eine Instrumenteneinheit 80 zum Berechnen eines Instrumentenwerts durch das Erfassen einer Kraftfahrzeugbedingung, Instrumenteninformationen-Steuereinheiten (einschließlich einer Steuereinheit 27 zum Steuern einer Distanzakkumulierungseinheit 81 und einer Sensor-Steuereinheit 28) zum Erzeugen von Instrumenteninformationen auf der Basis des aus der Instrumenteneinheit 80 empfangenen Instrumentenwerts, eine Einheit 23 zum Erzeugen von Fahrunterstützungsinformationen auf der Basis der Straßeninformationen, die auf der Basis der Straßenparameter erzeugt werden und/oder von dem Server 10 zum Verarbeiten der Straßengeometrie empfangen werden, der Positionsinformationen, die von der Positionsinformationen-Steuereinheit 22A empfangen werden, der Instrumenteninformationen, die von den Instrumenteninformationen-Steuereinheiten 27 und 28 empfangen werden, und/oder den Kareninformationen aus der Datenbank 26, eine Eingabe-/Ausgabeeinheit 24 mit einer Eingabeeinheit 24a zum Eingeben einer Anforderung und einer Ausgabeeinheit 24b zum Anzeigen der Straßeninformationen und/oder der Fahrunterstützungsinformationen, und eine Fahrsteuereinheit 25 zum Steuern des Fahrens des Kraftfahrzeugs 70 durch das Steuern eines Stellglieds 71 unter Verwendung der Fahrunterstützungsinformationen, die durch die Einheit 23 zum Erzeugen der Fahrunterstützungsinformationen erzeugt werden.
In dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen umfasst die Instrumenteneinheit 80 eine Distanzakkumulierungseinheit 81 zum Berechnen eines Instrumentenwerts durch das Akkumulieren der Fahrdistanz des Kraftfahrzeugs 70, einen Geschwindigkeitssensor 82 zum Berechnen eines Instrumentenwerts durch das Messen der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 70, einen Gyro-Sensor 83 zum Berechnen eines Instrumentenwerts durch das Messen des Gradienten des Kraftfahrzeugs 70, und eine Winkelmesseinheit 84 zum Berechnen eines Instrumentenwerts durch das Messen eines Winkels des Kraftfahrzeug-Fahrwegs.
Die Steuereinheit 27 zum Steuern der Distanzakkumulierungseinheit 81 erzeugt Akkumulierungsdistanzinformationen auf der Basis des Instrumentenwerts aus der Distanzakkumulierungseinheit 81. Die Sensoreinheit 28 erzeugt Geschwindigkeitsinformationen auf der Basis des Instrumentenwerts aus dem Geschwindigkeitssensor 82, Rollwinkelinformationen auf der Basis des Instrumentenwerts aus dem Gyro-Sensor 83 und Wegwinkelinformationen auf der Basis des Instrumentenwerts aus der Winkelmesseinheit 84.
In dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen umfassen die Straßeninformationen den virtuellen digitalen Fahrorbit 60 zur Angabe des Fahrorbits des Kraftfahrzeugs 70.
Die Einheit 23 zum Erzeugen der Fahrunterstützungsinformationen erzeugt den virtuellen digitalen Fahrorbit 60 durch ein Liniensegment, einen Kreisbogen und/oder eine Klothoidenkurve, wobei eine Klothoidenkurve von einem Klothoidenursprung ohne Ausführung einer Ausnahmeverarbeitung in der Nähe des Klothoidenursprungs erzeugt wird, wenn eine Krümmungsübergangskurve des virtuellen digitalen Fahrorbits 60 unter Verwendung der Klothoidenkurve erzeugt wird, indem die Koordinaten der Klothoidenkurve unter Verwendung der folgenden Rekurrenzgleichung (1) berechnet werden, deren einziger Parameter die Bogenlänge „λ" von dem Klothoidenursprung ist: (Gleichung 1)
wobei „λ" die Einheits-Klothoidenbogenlänge ist, „x" und „y" Koordinaten der Bogenlänge „λ" von einem Klothoidenursprung der Einheitsklothoidenkurve sind und „n" die Ordnung ist.
Die Einheit 23 zum Erzeugen der Fahrunterstützungsinformationen erzeugt die Klothoidenkurve unter Verwendung der folgenden Beziehungsgleichung (2) eines „n"-Terms (Tx(n), Ty(n)), der durch das Erweitern von „x" und „y" der Rekurrenzgleichung (1) in einer Reihe abgeleitet wird:
(Gleichung 2)
In dem System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen von 5, 7, 28 und 30 kann die Einheit 23 zum Erzeugen von Fahrunterstützungsinformationen die Fahrunterstützungsinformationen unter Verwendung der Bildinformationen von einer Radarkamera und/oder einer Laserabtasteinheit erzeugen.
Es können einfach Programmprodukte zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen gemäß der vorliegenden Erfindung für die Ausführung durch ein Computersystem hergestellt werden.
Die Erfindung gibt ein System, ein Verfahren und Programmprodukte zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen an, die Kraftfahrzeuge automatisch und sicher, ohne hohe Koste und mit hoher Leistung fahren können.

Claims

System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen, das umfasst: einen Server (10) zum Verarbeiten der Straßengeometrie, eine Vorrichtung (20) zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs (70), und ein Computernetzwerk (40) für die Kommunikation mit dem Server und der Vorrichtung, wobei der Server (10) zum Verarbeiten der Straßengeometrie umfasst: eine Kommunikations-Steuereinrichtung (11) zum Steuern der Kommunikation mit dem Computernetzwerk, eine Speichereinrichtung (13) für die Straßengeometrie zum Speichern von Straßenparametern und/oder Straßeninformationen, und eine Verarbeitungseinrichtung (12) für die Straßenparameter zum Laden der Straßenparameter und der in der Speichereinrichtung gespeicherten Straßeninformationen in Abhängigkeit von einer Anforderung, die von der Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens des Kraftfahrzeugs über die Kommunikations-Steuereinrichtung empfangen wird, wobei die Vorrichtung (20, 20', 20A') zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs umfasst: eine Kommunikations-Steuereinrichtung (21) zum Steuern der Kommunikation mit dem Computernetzwerk, eine Positionsinformationen-Steuereinrichtung (22, 22A) zum Berechnen von Positionsinformationen des Kraftfahrzeugs unter Verwendung von Basispositionsinformationen, und eine Einrichtung (23) zum Erzeugen von Fahrunterstützungsinformationen unter Verwendung der Straßenparameter und/oder der Straßeninformationen von dem Server zum Verarbeiten der Straßengeometrie und der Positionsinformation des Kraftfahrzeugs von der Positionsinformationen-Steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrunterstützungsinformationen einen virtuellen digitalen Fahrorbit (60) zum Angeben eines Fahrorbits des Kraftfahrzeugs einschließlich eines Koordinatengitters umfassen.
System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 1, wobei der virtuelle digitale Fahrorbit Informationen zu einer inneren Fahrlinie (1112), einer Fahrzentrumslinie (1111) oder einer äußeren Fahrlinie (1113) umfasst.
System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Einrichtung (23) zum Erzeugen von Fahrunterstützungsinformationen den virtuellen digitalen Fahrorbit durch ein Liniensegment, einen Kreisbogen und/oder eine Klothoidenkurve erzeugt, wobei eine Klothoidenkurve von einem Klothoidenursprung ohne Ausführung einer Ausnahmeverarbeitung in der Nähe des Klothoidenursprungs erzeugt wird, wenn eine Krümmungsübergangskurve des virtuellen digitalen Fahrorbits unter Verwendung der Klothoidenkurve erzeugt wird, indem die Koordinaten der Klothoidenkurve unter Verwendung der folgenden Rekurrenzgleichungen berechnet werden, deren einziger Parameter die Bogenlänge „lambda" von dem Klothoidenursprung ist:
wobei „lambda" die Einheits-Klothoidenbogenlänge ist, „x" und „y" Koordinaten der Bogenlänge „lambda" von einem Klothoidenursprung der Einheitsklothoidenkurve sind und „n" die Ordnung ist.
System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 3, wobei die Einrichtung (23) zum Erzeugen von Fahrunterstützungsinformationen die Klothoidenkurve unter Verwendung der folgenden Beziehungsgleichungen eines „n"-Terms (Tx(n), Ty(n)) erzeugt, der durch das Erweitern von „x" und „y" der Rekurrenzgleichungen in einer Reihe abgeleitet wird:
System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung (23) zum Erzeugen von Fahrunterstützungsinformationen die Straßeninformationen auf der Basis der Straßenparameter erzeugt.
System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (20, 20', 20A') zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs weiterhin eine Instrumenteneinrichtung (80) zum Berechnen eines Instrumentenwerts durch das Erfassen einer Kraftfahrzeugbedingung und eine Instrumenteninformationen-Steuereinrichtung (27, 28) zum Erzeugen von Instrumenteninformationen auf der Basis des von der Instrumenteneinrichtung empfangenen Instrumentenwerts umfasst, wobei die Einrichtung (23) zum Erzeugen von Fahrunterstützungsinformationen die Fahrunterstützungsinformationen auf der Basis der Straßeninformationen, die auf der Basis der Straßenparameter erzeugt werden und/oder von dem Server (10) zum Verarbeiten der Straßengeometrie empfangen werden, der Positionsinformationen, die von der Positionsinformationen-Steuereinrichtung (22, 22A) empfangen werden, und der Instrumenteninformationen, die von der Instrumenteninformationen-Steuereinrichtung (27, 28) empfangen werden, erzeugt.
System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 6, wobei die Instrumenteneinrichtung (80) weiterhin umfasst: eine Distanzakkumulierungseinrichtung (81) zum Berechnen eines Instrumentenwerts durch das Akkumulieren der Fahrdistanz des Kraftfahrzeugs, eine Geschwindigkeitssensoreinrichtung (82) zum Berechnen eines Instrumentenwerts durch das Messen der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, einen Gyro-Sensor (83) zum Berechnen eines Instrumentenwerts durch das Messen des Gradienten des Kraftfahrzeugs, und eine Winkelmesseinrichtung (84) zum Berechnen eines Instrumentenwerts durch das Messen des Winkels des Kraftfahrzeug-Fahrwegs, wobei die Instrumenteninformationen-Steuereinrichtung (27, 28) konfiguriert ist, um Akkumulierungsdistanzinformationen auf der Basis des Instrumentenwerts aus der Distanzakkumulierungseinrichtung zu erzeugen, um Geschwindigkeitsinformationen auf der Basis des Instrumentenwerts aus der Geschwindigkeitssensoreinrichtung zu erzeugen, um Rollwinkelinformationen auf der Basis des Instrumentenwerts aus dem Gyro-Sensor zu erzeugen und um Wegwinkelinformationen auf der Basis des Instrumentenwerts aus der Winkelmesseinrichtung zu erzeugen.
System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der vorstehenden Ansprüche, das weiterhin umfasst: eine Eingabeeinrichtung (24a) zum Eingeben der Anforderung, und eine Ausgabeeinrichtung (24b) zum Anzeigen der Straßeninformationen und/oder der Fahrunterstützungsinformationen.
System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (20, 20', 20A') zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs weiterhin eine Kartenspeichereinrichtung (26) zum teilweisen oder vollständigen Speichern der Straßeninformationen und/oder der Karteninformationen umfasst, wobei die Einrichtung (23) zum Erzeugen von Fahrunterstützungsinformationen die Fahrunterstützungsinformationen auf der Basis der Straßeninformationen, der Positionsinformationen und der Karteninformationen erzeugt.
System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kommunikation zwischen der Vorrichtung (20, 20', 20A') zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs und dem Computernetzwerk (40) unter Verwendung einer Kommunikationseinheit wie etwa eines Mobiltelefons (30) und/oder eines auf der Straße platzierten LCX (Leakage Coaxial Cable) (2050, 2220) durchgeführt wird.
System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Computernetzwerk um das Internet oder um ein Intranet handelt.
System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung (23) zum Erzeugen der Fahrunterstützungsinformationen die Fahrunterstützungsinformationen unter Verwendung von Bildinformationen aus einer Radar- und/oder Laserabtasteinheit erzeugt.
System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs umfasst: eine Fahrsteuereinrichtung zum Steuern des Fahrens des Kraftfahrzeugs unter Verwendung der Fahrunterstützungsinformationen, die durch die Einrichtung zum Erzeugen der Fahrunterstützungsinformationen erzeugt werden.
System zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Basispositionsinformationen von einem GPS (50), Kompass und/oder Ortungsgerät (2110) erhalten werden.
Verfahren zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen, das Prozesse zur Unterstützung des Fahrens unter Verwendung eines Servers (10) zum Verarbeiten der Straßengeometrie, einer Vorrichtung (20, 20', 20A') zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs und eines Computernetzwerks (40) für die Kommunikation zwischen dem Server zum Verarbeiten der Straßengeometrie und der Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs ausführt und die folgenden Schritte umfasst: (A) in der Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs, Senden (403) von Anforderungsinformationen, die zur Unterstützung des Fahrens des Kraftfahrzeugs eingegeben werden, an den Server zum Verarbeiten der Straßengeometrie über das Computernetzwerk, (B) in dem Server zum Verarbeiten der Straßengeometrie, Laden (404) von Straßenparametern und/oder zuvor gespeicherten Straßeninformationen in Abhängigkeit von den Anforderungsinformationen, die von der Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs empfangen werden, und Senden (405) der Straßenparameter und/oder der Straßeninformationen an die Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs über das Computernetwerk, (C) in der Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs, Erzeugen von Straßeninformationen unter Verwendung der Straßenparameter, wenn die Straßenparameter von dem Server zum Verarbeiten der Straßengeometrie empfangen werden, (D) in der Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs, Berechnen der Positionsinformationen des Kraftfahrzeugs unter Verwendung der Basispositionsinformationen, (E) in der Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs, Erzeugen (407) von Fahrunterstützungsinformationen unter Verwendung der von dem Server zum Verarbeiten der Straßengeometrie empfangenen und/oder durch den Schritt (C) erzeugten Straßeninformationen sowie der durch den Schritt (D) berechneten Positionsinformationen, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (E) das Erzeugen (407-3) eines virtuellen digitalen Fahrorbits (60) zum Angeben eines Fahrorbits des Kraftfahrzeugs einschließlich eines Koordinatengitters umfasst.
Verfahren zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 15, wobei der virtuelle digitale Fahrorbit (60) Informationen zu einer inneren Fahrlinie (1112), einer Fahrzentrumslinie (1111) oder einer äußeren Fahrlinie (1113) umfasst.
Verfahren zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 15 oder 16, wobei in dem Schritt (E) der virtuelle digitale Fahrorbit (60) durch ein Liniensegment, einen Kreisbogen und/oder eine Klothoidenkurve erzeugt wird, wobei eine Klothoidenkurve von einem Klothoidenursprung ohne Ausführung einer Ausnahmeverarbeitung in der Nähe des Klothoidenursprungs erzeugt wird, wenn eine Krümmungsübergangskurve des virtuellen digitalen Fahrorbits unter Verwendung der Klothoidenkurve erzeugt wird, indem die Koordinaten der Klothoidenkurve unter Verwendung der folgenden Rekurrenzgleichungen berechnet werden, deren einziger Parameter die Bogenlänge „lambda" von dem Klothoidenursprung ist:
wobei „lambda" die Einheits-Klothoidenbogenlänge ist, „x" und „y" Koordinaten der Bogenlänge „lambda" von einem Klothoidenursprung der Einheitsklothoidenkurve sind und „n" die Ordnung ist.
Verfahren zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 17, wobei in dem Schritt (E) die Klothoidenkurve unter Verwendung der folgenden Beziehungsgleichungen eines „n"-Terms (Tx(n), Ty(n)) erzeugt wird, der durch das Erweitern von „x" und „y" der Rekurrenzgleichungen in einer Reihe abgeleitet wird:
Verfahren zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei in dem Schritt (E) in der Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs die Instrumenteninformationen durch das Messen von wenigstens einer Kraftfahrzeugbedingung erzeugt werden und wobei die Fahrunterstützungsinformationen erzeugt werden, indem die von dem Server zum Verarbeiten der Straßengeometrie empfangenen und/oder durch den Schritt (C) erzeugten Straßeninformationen, die durch den Schritt. (D) berechneten Positionsinformationen des Kraftfahrzeugs und die Instrumenteninformationen verwendet werden.
Verfahren zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 19, wobei die Instrumenteninformationen Akkumulierungsdistanzinformationen, Geschwindigkeitsinformationen, Rollwinkelinformationen und Wegwinkelinformationen von einer Einrichtung des Kraftfahrzeugs umfassen.
Verfahren zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei in den Schritten (A) und (B) die Kommunikation zwischen der Vorrichtung (20, 20', 20A') zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs und dem Computernetzwerk (40) unter Verwendung einer Kommunikationseinheit wie etwa eines Mobiltelefons (30) durchgeführt wird.
Verfahren zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der Ansprüche 15 bis 21, wobei in den Schritten (A) und (B) die Kommunikation zwischen der Vorrichtung (20, 20', 20A') zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs und dem Computernetzwerk (40) unter Verwendung eines auf der Straße platzierten LCX (Leakage Coaxial Cable) (2050, 2220) durchgeführt wird.
Verfahren zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der Ansprüche 15 bis 22, wobei es sich in den Schritten (A) und (B) bei dem Computernetzwerk (40) um das Internet oder ein Intranet handelt.
Verfahren zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der Ansprüche 15 bis 23, wobei in dem Schritt (E) die Fahrunterstützungsinformationen erzeugt werden auf der Basis von: den Straßeninformationen, die von dem Server zum Verarbeiten der Straßengeometrie empfangen werden und/oder durch den Schritt (C) erzeugt werden, den Positionsinformationen des Kraftfahrzeugs, die durch den Schritt (D) berechnet werden, und den zuvor gespeicherten Karteninformationen.
Verfahren zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der Ansprüche 15 bis 24, wobei in dem Schritt (E) die Fahrunterstützungsinformationen unter Verwendung von Bildinformationen aus einer Radar- und/oder Laserabtasteinheit erzeugt werden.
Verfahren zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der Ansprüche 15 bis 25, wobei es sich in dem Schritt (D) bei den Basispositionsinformationen um GPS-Informationen, Kompassinformationen und/oder Ortungsinformationen handelt.
Programmprodukt zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen für die Ausführung durch ein Computersystem, mit folgenden Schritten: (A) Senden von Anforderungsinformationen, die an einer Vorrichtung (20, 20', 20A') zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs eingegeben werden, an einen Server (10) zum Verarbeiten der Straßengeometrie über ein Computernetzwerk (40), (B) Laden von Straßenparametern und/oder zuvor gespeicherten Straßeninformationen in Abhängigkeit von den Anforderungsinformationen, die von der Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs empfangen werden, und Senden der Straßenparameter und/oder der Straßeninformationen zu der Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs über das Computernetzwerk, (C) Erzeugen von Straßeninformationen unter Verwendung der Straßenparameter, wenn die Straßenparameter von dem Server zum Verarbeiten der Straßengeometrie empfangen werden, (D) Berechnen von Positionsinformationen des Kraftfahrzeugs unter Verwendung von Basispositionsinformationen, (E) Erzeugen von Fahrunterstützungsinformationen unter Verwendung der von dem Server zum Verarbeiten der Straßengeometrie empfangenen und/oder durch den Schritt (C) erzeugten Straßeninformationen sowie der in Schritt (D) berechneten Positionsinformationen des Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrunterstützungsinformationen einen virtuellen digitalen Fahrorbit (60) zum Angeben eines Fahrorbits des Kraftfahrzeugs einschließlich eines Koordinatengitters umfassen.
Programmprodukt zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 27, wobei der virtuelle digitale Fahrorbit Informationen zu einer inneren Fahrlinie (1112), einer Fahrzentrumslinie (1111) oder einer äußeren Fahrlinie (1113) umfasst.
Programmprodukt zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 27 oder 28, wobei in dem Schritt (E) der virtuelle digitale Fahrorbit (60) durch ein Liniensegment, einen Kreisbogen und/oder eine Klothoidenkurve erzeugt wird, wobei eine Klothoidenkurve von einem Klothoidenursprung ohne Ausführung einer Ausnahmeverarbeitung in der Nähe des Klothoidenursprungs erzeugt wird, wenn eine Krümmungsübergangskurve des virtuellen digitalen Fahrorbits unter Verwendung der Klothoidenkurve erzeugt wird, indem die Koordinaten der Klothoidenkurve unter Verwendung der folgenden Rekurrenzgleichungen berechnet werden, deren einziger Parameter die Bogenlänge „lambda" von dem Klothoidenursprung ist:
wobei „lambda" die Einheits-Klothoidenbogenlänge ist, „x" und „y" Koordinaten der Bogenlänge „lambda" von einem Klothoidenursprung der Einheitsklothoidenkurve sind und „n" die Ordnung ist.
Verfahren zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 29, wobei in dem Schritt (E) die Klothoidenkurve unter Verwendung der folgenden Beziehungsgleichung eines „n"-Terms (Tx(n), Ty(n)) erzeugt wird, der durch das Erweitern von „x" und „y" der Rekurrenzgleichungen in einer Reihe abgeleitet wird:
Programmprodukt zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der Ansprüche 27 bis 30, wobei in dem Schritt (E) die Instrumenteninformationen durch das Messen einer Kraftfahrzeugbedingung erzeugt werden, und die Fahrunterstützungsinformationen erzeugt werden, indem die von dem Server zum Verarbeiten der Straßengeometrie empfangenen und/oder durch den Schritt (C) erzeugten Straßeninformationen, die durch den Schritt (D) berechneten Positionierungsinformationen des Kraftfahrzeugs und die Instrumenteninformationen verwendet werden.
Programmprodukt zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach Anspruch 31, wobei die Instrumenteninformationen Akkumulierungsdistanzinformationen, Geschwindigkeitsinformationen, Rollwinkelinformationen und Wegwinkelinformationen von einer Einrichtung des Kraftfahrzeugs umfassen.
Programmprodukt zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der Ansprüche 27 bis 32, wobei in den Schritten (A) und (B) die Kommunikation mit der Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs und mit dem Computernetzwerk unter Verwendung einer Kommunikationseinheit wie etwa eines Mobiltelefons (30) durchgeführt wird.
Programmprodukt zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der Ansprüche 27 bis 33, wobei in den Schritten (A) und (B) die Kommunikation mit der Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrens eines Kraftfahrzeugs und mit dem Computernetzwerk unter Verwendung eines auf der Straße platzierten LCX (Leakage Coacial Cable) (2050, 2220) durchgeführt wird.
Programmprodukt zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der Ansprüche 27 bis 34, wobei es sich in den Schritten (A) und (B) bei dem Computernetzwerk (40) um das Internet oder um ein Intranet handelt.
Programmprodukt zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der Ansprüche 27 bis 35, wobei in dem Schritt (E) die Fahrunterstützungsinformation auf der Basis der von dem Server (10) zum Verarbeiten der Straßengeometrie empfangenen und/oder durch den Schritt (C) erzeugten Straßeninformationen, der durch den Schritt (D) berechneten Positionsinformationen und der zuvor gespeicherten Karteninformationen erzeugt werden.
Programmprodukt zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen nach einem der Ansprüche 27 bis 36, wobei in dem Schritt (E) die Fahrunterstützungsinformationen unter Verwendung von Bildinformationen aus einer Radar- und/oder Laserabtasteinheit erzeugt werden.
Programmprodukt zur Unterstützung des Fahrens von Kraftfahrzeugen, nach einem der Ansprüche 27 bis 37, wobei es sich in dem Schritt (D) bei den Basispositionsinformationen um GPS-Informationen, Kompassinformationen und/oder Ortungsinformationen handelt.