Für Kraftfahrzeuge sind adaptive Geschwindigkeitsregler bekannt auch als ACC-Systeme (Adaptive Cruise Control) bezeichnet, die eine automatische Regelung des Abstands zu einem vorausfahrenden Fahr- zeug ermöglichen. Bei diesen Systemen werden mit Hilfe eines Radar- sensors oder eines vergleichbaren Ortungsgerätes die Abstände und Relativgeschwindigkeiten vorausfahrender Fahrzeuge gemessen, und die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs wird automatisch so ange- paßt, daß das unmittelbar voraus'fahrende Fahrzeug in einem geeigne- ten Sicherheitsabstand verfolgt wird. Wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug geortet wird, erfolgt eine Regelung auf eine vom Fahrer gewählte Wunschgeschwindigkeit.

Auf mehrspurigen Straßen setzt eine korrekte Abstandregelung eine Unterscheidung zwischen Fahrzeugen auf der eigenen Fahrspur und Fahrzeugen auf Nebenspuren voraus. Während Standziele am Fahrbahn- rand und entgegenkommende Fahrzeuge relativ einfach daran erkannt werden können, daß ihre Absolutgeschwindigkeit innerhalb des Meß- fehlers gleich null bzw. kleiner als null ist, erfordert die Unter-

scheidung zwischen Fahrzeugen auf der eigenen Spur und auf Neben- spuren generell eine Messung der Ortskoordinaten der vorausfahren- den Fahrzeuge in einem zweidimensionalen Koordinatensystem. Mit ei- nem winkelauflösenden Mehrstrahlradar, wie es typischerweise als Ortungsgerät eingesetzt wird, lassen sich die Orte der vorausfah- renden Fahrzeuge in Polarkoordinaten messen. Die Koordinaten, Ab- stand und Azemutwinkel, lassen sich dann in die entsprechenden Ko- ordinaten in einem kartesischen Koordinatensystem umrechnen, dessen X-Achse in Fahrtrichtung durch die Fahrzeugmitte verläuft, so daß die y-Koordinate unmittelbar den Querversatz des vorausfahrenden Fahrzeugs angibt. Für die Abstandsregelung werden dann nur solche Fahrzeuge berücksichtigt, die innerhalb eines bestimmten, der eige- nen Fahrspur entsprechenden Fahrschlauches liegen. Dieser Fahr- schlauch ist bei gerader Fahrbahn durch obere und untere Grenzwerte der y-Koordinate bestimmt. Die Breite des Fahrschlauches sollte möglichst genau mit der tatsächlichen Breite der Fahrspur überein- stimmen. Bei zu breitem Fahrschlauch werden Fahrzeuge auf Nebenspu- ren fälschlich der eigenen Fahrspur zugeordnet, so daß sogenannte Nebenspurstörungen auftreten. Wenn der Fahrschlauch dagegen zu schmal ist, besteht die Gefahr, daß Fahrzeuge, beispielsweise Zwei- räder oder stark versetzt fahrende Fahrzeuge, nicht berücksichtigt werden, obwohl sie sich überwiegend auf der eigenen Fahrspur befin- den.

Bei gekrümmter Fahrbahn sollte der Fahrschlauch an die Fahrbahn- krümmung angepaßt werden. Wenn das eigene Fahrzeug bereits in eine Kurve eingefahren ist, läßt sich die hierzu benötigte Information über die Fahrbahnkrümmung nährungsweise aus der Absolutgeschwindig- keit und der Giergeschwindigkeit oder Querbeschleunigung des eige- nen Fahrzeugs berechnen. Aus DE 197 22 947 Cl ist es bekannt, geor- tete Standziele am Fahrbahnrand zur Bestimmung des Fahrbahnverlaufs heranzuziehen. Dies setzt jedoch voraus, daß geeignete Radarziele am Fahrbahnrand vorhanden sind.

Aus DE 101 18 265 A ist es bekannt, den Fahrschlauch vorübergenhend auf die linke Nebenspur auszuweiten, wenn ein Überholwunsch des

Fahrers des eigenen Fahrzeugs erkannt wird.

Vorteile der Erfindung Die Erfindung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen ermög- licht eine verbesserte Anpassung des Fahrschlauches an die jeweili- ge Fahrbahngeometrie.

Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß der ACC-Regler mit einem an sich bekannten Navigationssystem kombiniert, das der Vorrichtung zur Bestimmung des Fahrschlauches über eine geeignete Schnittstelle nähere Informationen über die Fahrbahngeometrie bereitstellt.

Bei herkömmlichen Navigationssystemen ist Information über den Fahrbahnverlauf auf einem Datenträger (z. B. CD-ROM oder DVD) ge- speichert. Durch Ausnutzung dieser Information kann der Fahr- schlauch vorausschauend, schon vor der Einfahrt in eine Kurve, an die Fahrbahnkrümmung angepaßt werden, so daß ein vorausfahrendes Fahrzeug auch dann lückenlos verfolgt werden kann, wenn es infolge der Fahrbahnkrümmung vorübergehend aus dem ursprünglichen Fahr- schlauch auswandert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung er- geben sich aus den Unteransprüchen.

Bevorzugt handelt es sich bei dem Navigationssystem um ein fortge- schrittenes, intelligentes Navigationssystem, das über den reinen Fahrbahnverlauf hinaus weitere Informationen über die Fahrbahngeo- metrie bereitstellt, insbesondere Informationen über die Fahrbahn- breite und/oder die Anzahl der Fahrspuren in der eigenen Fahrtrich- tung. Diese ergänzenden Informationen können entweder auf dem Da- tenträger gespeichert sein oder durch ein in das intelligente Navi- gationssystem integriertes Kommunikationssystem von einem Verkehrs- leitsystem oder anderen Datenquellen empfangen werden.

Die Kenntnis der Anzahl der Fahrspuren ermöglicht es, zwischen ein- spurigen und mehrspurigen Fahrbahnen zu unterscheiden. Bei einspu-

rigen Fahrbahnen kann dann der Fahrschlauch über die übliche Breite hinaus erweitert werden, da keine Nebenspurstörungen zu erwarten sind. Auf diese Weise wird eine zuverlässigere Ortung aller rele- vanten Fahrzeuge ermöglicht und eine größere Toleranz gegenüber Fahrbahnkrümmungen erreicht.

Wenn die Breite der Fahrspur oder die Gesamtbreite der Fahrbahn und die Anzahl der Fahrspuren bekannt sind, so daß sich die Fahrspur- breite berechnen läßt, kann außerdem die Breite des Fahrschlauches präzise an die jeweilige Spurbreite angepaßt werden.

Wenn die Anzahl der Fahrspuren bekannt ist, läßt sich beispielswei- se durch die Ortung von Fahrzeugen auf den Nebenspuren, die bei der Abstandsregelung unberücksichtigt bleiben, und/oder durch die Er- fassung von Spurwechselvorgängen (z. B. wie in DE 101 18 265 A be- schrieben) entscheiden, welche Fahrspur von dem eigenen Fahrzeug befahren wird. Wenn auf diese Weise festgestellt wurde, daß das Fahrzeug auf der äußersten rechte Fahrspur fährt, kann der Fahr- schlauch nach rechts aufgeweitet werden, um eine größere Ortungssi- cherheit zu erreichen, ohne daß Nebenspurstörungen befürchtet wer- den müssen. Entsprechend kann bei einer Fahrt auf der äußersten linken Fahrspur der Fahrschlauch nach links aufgeweitet werden.

Da das Navigationssystem bei Fahrten auf Autobahnen oder Schnell- straßen auch Information über etwaige Ausfahrten oder Auffahrten liefert, läßt sich andererseits der Fahrschlauch bei Fahrten auf der äußersten rechten Spur vorbeugend auf der rechten Seite so ver- engen, daß Nebenspurstörungen durch Fahrzeuge auf der Verzögerungs- oder Beschleunigungsspur zuverlässiger ausgeschlossen werden. Ande- rerseits läßt sich der Fahrschlauch geeignet anpassen, wenn das ei- gene Fahrzeug die Beschleunigungs-oder Verzögerungsspur befährt.

Dabei erleichtert das Navigationssystem auch die Feststellung, ob sich das eigene Fahrzeug auf der Beschleunigungs-oder Verzöge- rungsspur befindet. Zum Beispiel liefert das Navigationssystem, das üblicherweise ein Positionssystem (z, B. GPS) enthält, die Informa- tion, daß das eigene Fahrzeug gerade auf eine Autobahn auffährt.

Das Fahrzeug wird sich deshalb auf der Beschleunigungsspur befin-

den, bis ein Spurwechselvorgang erkannt wird. Umgekehrt läßt ein Spurwechselvorgang nach rechts in Verbindung mit der Information, daß man sich an einer Autobahnausfahrt befindet, darauf schließen, daß das Fahrzeug auf die Verzögerungsspur gewechselt hat. Wenn das Navigationssystem zur Zielführung auf ein programmiertes Fahrziel eingesetzt wird, kann ergänzend auch die Information über die ge- plante Fahrtroute herangezogen werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das intelligente Navi- gationssystem über das integrierte Kommunikationssysystem auch In- formation über vorübergehende Fahrbahnverengungen, beispielsweise an Baustellen, empfangen, so daß der Fahrschlauch an die Spurveren- gung angepaßt werden kann. Bei Baustellen auf Autobahnen haben üb- licherweise die rechte und die linke Spur unterschiedliche Stan- dardbreiten. Da, wie bereits beschrieben wurde, für das System er- kennbar ist, ob das eigene Fahrzeug die linke oder die rechte Spur befährt, kann der, Fahrschlauch auch hier an die jeweilige Spurbrei- te angepaßt werden.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen : Figur 1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vor- richtung zur Fahrerunterstützung ; und Figuren 2 und 3 Skizzen zur Erläuterung der Funktionsweise der Vorrichtung anhand von Beispielsituationen.

In Figur 1 ist als Blockdiagramm ein Fahrerunterstützungssystem für Kraftfahrzeuge dargestellt, das eine ACC-Steuereinrichtung 10 auf- weist, deren Funktionen beispielsweise von einem oder mehreren ge- eignet programmierten Mikroprozessoren ausgeführt werden. Der ACC- Steuereinrichtung 10 ist eine Sensoreinrichtung 14 zugeordnet, die

mindestens einen Ortungssensor, beispielsweise einen winkelauflö- senden Radarsensor 16, zur Ortung von vorausfahrenden Fahrzeugen sowie weitere nicht näher gezeigte Sensoren zur Erfassung der Längsgeschwindigkeit, der Gierrate sowie anderer relevanter Bewe- gungsdaten des eigenen Fahrzeugs umfaßt. Die Ortungsdaten der Sen- soreinrichtung 14 werden in an sich bekannter Weise in einem Ge- schwindigkeitsregler (ACC-Regler) 18 verarbeitet, der über eine Be- fehlsausgabeeinheit 20 auf das Antriebssystem 22 des Fahrzeugs so- wie gegebenenfalls auch auf das Bremssystem einwirkt.

Im einzelnen werden die vom Radarsensor 16 gemessenen Daten in ei- ner Auswerteeinheit 24 ausgewertet. Die Auswerteeinheit 24 liefert dann für jedes vom Radarsensor geortete Objekt ein Koordinatenpaar, das den Abstand des Objekts in Fahrrichtung sowie dem Querversatz des Objekts gegenüber der Längsmittelachse des eigenen Fahrzeugs angibt, an ein Auswahlmodul 26. Im Auswahlmodul 26 werden aus der Gesamtheit aller georteten Objekte zunächst diejenigen Objekte aus- gewählt, die als vorausfahrende Fahrzeuge identifiziert werden kön- nen, die sich auf derselben Fahrspur befinden wie das eigene Fahr- zeug. Unter diesen Fahrzeugen wird dann im allgemeinen das Fahrzeug mit dem geringsten Abstand als das Zielobjekt ausgewählt, das die Grundlage für die Abstandsregelung im ACC-Regler 18 bildet. Gegebe- nenfalls können jedoch auch die Abstände der weiter vorn vorausfah- renden Fahrzeuge in die Regelung einfließen, damit eine voraus- schauendere Fahrweise erreicht wird.

Für die Auswahl der auf der eigenen Fahrspur fahrenden Fahrzeuge benötigt das Auswahlmodul 26 Information über die vermutete Breite und Lage der eigenen Fahrspur. Diese Information wird von einem Fahrschlauch-Modul 28 bereitgestellt. Unter"Fahrschlauch"wird hier derjenige Bereich verstanden, der in seiner Breite und in sei- nem Verlauf der vermuteten Breite und dem vermuteten Verlauf der eigenen Fahrspur entspricht. Geortete Objekte, die innerhalb dieses Fahrschlauches liegen und eine Absolutgeschwindigkeit größer als null haben, werden dann im Auswahlmodul 26 der eigenen Fahrspur zu- geordnet. Bei geradem Fahrbahnverlauf wird der Fahrschlauch durch das Fahrschlauch-Modul 28 einfach mit Hilfe linker und rechter

Grenzen für den Querversatz der Objekte definiert. Bei gekrümmter Fahrbahn können diese Grenzen auch abstandsabhängig sein, so daß der Fahrschlauch entsprechend der Fahrbahnkrümmung modelliert wer- den kann. Von der Sensoreinrichtung 14, beispielsweise von einem Gierratensensor, erhält das Fahrschlauch-Modul 28 Information über die Giergeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs, so daß sich beim Durchfahren einer Kurve die aktuelle Fahrbahnkrümmung berechnen und damit der Verlauf des Fahrschlauches anpassen läßt.

Der ACC-Steuereinrichtung 10 ist weiterhin ein intelligentes Navi- gationssystem 30 mit einem integrierten Kommunikationssystem 32 zu- geordnet.

Das Navigationssystem 30 enthält in bekannter Weise einen nicht nä- her gezeigten Datenträger, auf dem Landkarteninformation über das Straßennetz gespeichert ist. Ein entsprechender Landkartenaus- schnitt kann auf einem Bildschirm 34 dargestellt werden. Das Navi- gationssystem umfaßt außerdem ein Positionssystem, beispielsweise ein satellitengestütztes Positionssystem (GPS ; Global Positioning System), mit dem sich die aktuelle Position des eigenen Fahrzeugs ermitteln läßt. Die Fahrzeugposition wird auf dem Bildschirm 34 durch einen Positionszeiger 36 angegeben, der zugleich die aktuelle Fahrtrichtung anzeigt.

Ergänzend zu der Information über das Straßennetz sind auf dem Da- tenträger des Navigationssystems auch Fahrbahnattribute gespei- chert, die die Fahrbahnbreite, die Anzahl der Fahrspuren, Einbahn- straßenregelungen und dergleichen angeben.

Das Kommunikationssystem 32 gestattet den drahtlosen Empfang von Nachrichten von einem Verkehrsleitsystem sowie wahlweise auch den Austausch von Nachrichten mit anderen Verkehrsteilnehmern, deren Fahrzeuge mit einem vergleichbaren System ausgestattet sind. Das Kommunikationssystem 32 kann auch dazu benutzt werden, die Fahr- bahnattribute im Navigationssystem 30 zu aktualisieren und die Po- sitionsdaten von temporären Behinderungsstellen wie z. B. Baustel-

len in die Streckenkarte zu übernehmen.

Das Fahrschlauch-Modul 28 ist über eine Schnittstelle 38 mit dem Navigationssystem 30 verbunden, so daß es alle im Navigationssystem verfügbaren Informationen übernehmen kann, die für eine optimale Bestimmung des Fahrschlauches relevant sind, insbesondere Informa- tion über der Fahrbahnverlauf, die Fahrbahnbreite, die Anzahl und gegebenenfalls Breite der Fahrspuren je Fahrtrichtung, das Vorhan- densein von Parallelfahrbahnen mit gleicher Fahrtrichtung, bei- spielsweise Beschleunigungs-oder Verzögerungsstreifen an Autobahn- aus-oder Auffahrten, Parallelfahrbahnen an Autobahnkreuzen und dergleichen. Falls die Information über die Fahrspurbreite nicht direkt im Navigationssystem 30 verfügbar ist oder mit Hilfe des Kommunikationssystems 32 beschafft werden kann, läßt sich die Spur- breite aus der Gesamtbreite der Fahrbahn und der bekannten Anzahl der Fahrspuren berechnen. Auf diese Weise läßt sich die Breite des Fahrschlauches an die tatsächliche Spurbreite anpassen, gegebenen- falls einschließlich etwaiger Sicherheitszuschläge für erhöhte Or- tungssicherheit oder Sicherheitsabschläge zur Vermeidung von Neben- spurstörungen.

Die Funktionsweise der Vorrichtung soll nun anhand einiger Fallbei- spiele erläutert werden.

In Figur 1 ist zu erkennen, daß die derzeit vom dem Fahrzeug befah- rene, auf dem Bildschirm 34 dargestellte Straße 40 in einiger Ent- fernung vor der aktuellen Fahrzeugposition eine Rechtskurve be- schreibt. Außerdem ist im Navigationssystem 30 die Information ver- fügbar, daß es sich bei der Straße 40 um eine zweispurige Straße mit nur einer Fahrspur in jeder Fahrtrichtung handelt. Figur 2 zeigt eine Skizze dieser Situation. Dargestellt sind der Verlauf der Straße 40 mit einem Mittelstreifen 42, der die beiden Rich- tungsfahrspuren voneinander trennt, sowie das mit dem ACC-System ausgerüstete Fahrzeug 44 und, als schraffierte Fläche, der vom Fahrschlauch-Modul 28 anhand der vom Navigationssystem 30 geliefer- ten Information berechnete Fahrschlauch 46.

Da das Navigationssystem 30 die Information liefert, daß die Straße 40 eine zweispurige Straße ist, sind Nebenspurstörungen durch Fahr- zeuge, die auf einer Nebenspur in derselben Fahrtrichtung wie das Fahrzeug 44 fahren, nicht zu befürchten. Etwaige Fahrzeuge auf der Gegenfahrbahn sind daran zu erkennen, daß die Summe aus der Eigen- geschwindigkeit des Fahrzeugs 44 und der gemessenen Relativge- schwindigkeit des georteten Fahrzeugs negativ ist. Um sicher zu stellen, daß alle auf der eigenen Spur fahrenden Fahrzeuge, ein- schließlich Zweirädern, bei der Abstandsregelung berücksichtigt werden, weist der Fahrschlauch 46 auf jeder Seite einen Sicher- heitszuschlag auf, d. h., der Fahrschlauch 46 reicht auf der rech- ten Seite etwas über die Fahrbahnbegrenzung und auf der linken Sei- te etwas über den Mittelstreifen 42 hinaus.

Da das Fahrzeug 44 noch einen geraden Fahrbahnabschnitt befährt, ist die Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs 44 annähernd null, so daß die bevorstehende Rechtskrümmung der Fahrbahn allein anhand der von der Sensoreinrichtung 14 gelieferten Daten noch nicht erkennbar wäre. Die vom Navigationssystem 30 bereitgestellte Information über den Fahrbahnverlauf erlaubt es jedoch, den Fahrschlauch 46 bereits in dieser Situation an die bevorstehende Fahrbahnkrümmung anzupas- sen und insbesondere nach rechts zu erweitern, so daß ein vorüber- gehender Zielobjektverlust sicher vermieden werden kann.

Figur 3 illustriert eine Situation, in der das Fahrzeug 44 eine vierspurige Straße 48 befährt, also eine Straße mit zwei Fahrspuren 50,52 in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 44. In diesem Fall sind des- halb Nebenspurstörungen durch auf der linken Nebenspur 52 fahrende Fahrzeuge 54 zu befürchten. Aus diesem Grund paßt das Fahrschlauch- Modul 28 den Fahrschlauch 46 so an die bekannte tatsächliche Spur- breite der Spur 50 an, daß er nicht mit der Nebenspur 52 überlappt.

Außerdem werden dem Fahrspur-Modul 28 von der Auswerteeinheit 24 die Ortungsdaten aller georteten Objekte zur Verfügung gestellt, einschließlich der Ortungsdaten eines auf der Nebenspur 52 fahren- den Fahrzeugs 54. Da die Anzahl der Fahrspuren bekannt ist, kann das Fahrschlauch-Modul 28 anhand dieser Information erkennen, daß das eigene Fahrzeug 44 auf der rechten Spur 50 fährt. Auf der rech-

ten Seite sind deshalb keine Nebenspurstörungen zu befürchten. Dem- entsprechend ist der Fahrschlauch 46 auf der rechten Seite ähnlich wie in Figur 2 um einen Sicherheitszuschlag erweitert. In entspre- chender Weise würde der Fahrschlauch 46 nur auf der linken Seite erweitert, wenn das Fahrzeug 44 auf der linken Spur fahren würde.

Wenn das Kommuniktationssystem 32 einen Baustellenbereich meldet, in dem die linke Spur 52 schmaler ist als die rechte Spur 50, wird die Breite des Fahrschlauches 46 automatisch an die Breite der von dem Fahrzeug 44 befahrenen Spur angepaßt.

In dem in Figur 3 gezeigten Beispiel nähert sich das Fahrzeug 44 gerade einer Auffahrt mit einer Beschleunigungsspur 56. Auch diese Information ist im Navigationssystem 30 verfügbar. Um Nebenspurstö- rungen durch Fahrzeuge auf der Beschleunigungsspur 56 zu vermeiden, wird der Fahrschlauch 46 im Bereich dieser Beschleunigungsspur so eingeengt, daß auf der rechten Seite anstelle eines Sicherheitszu- schlags ein Sicherheitsabschlag berücksichtigt wird.