DE102013016974A1 - Method for detecting road ahead level profile of vehicle, involves storing information about street height profile used for detecting road ahead level profile for vehicle-traveled lane, in storage units - Google Patents

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Abstract

The method involves storing information about a street height profile (P1) used for detecting a road ahead level profile (P) for a vehicle-traveled lane, in a pair of storage unit (3,4). A lane assignment of the vehicle is carried out by a coarse localization and a fine localization of the vehicle. The coarse localization is carried out based on the position data and/or the detected image data.The fine localization is carried out with reference to a corresponding search. Theroad ahead level profile is detected for determining a road surface quality.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung eines einem Fahrzeug vorausliegenden Straßenhöhenprofils anhand von aktuell unmittelbar vor einer Befahrung des Straßenhöhenprofils erfassten Bilddaten.The invention relates to a method for detecting a road height profile lying ahead of a vehicle on the basis of image data that is currently captured immediately before driving the road height profile.

Die Erfindung betrifft weiterhin Verwendungen eines mittels eines solchen Verfahrens erfassten, dem Fahrzeug vorausliegenden Straßenhöhenprofils.The invention further relates to uses of a road height profile detected by means of such a method and lying ahead of the vehicle.

Aus der DE 10 2012 018 122 A1 ist ein Verfahren zum autonomen Führen eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit einer geplanten Soll-Trajektorie auf einem Fahrweg bekannt, wobei Unebenheiten auf dem Fahrweg erkannt werden und die Soll-Trajektorie in Abhängigkeit der erkannten Unebenheiten geplant wird.From the DE 10 2012 018 122 A1 is a method for autonomously guiding a motor vehicle in response to a planned target trajectory on a guideway known, unevenness on the guideway are detected and the target trajectory is planned in response to the detected bumps.

Weiterhin ist aus der DE 10 2009 033 219 A1 ein Verfahren zur Ermittlung eines einem Fahrzeug vorausliegenden Straßenprofils einer Fahrspur anhand von erfassten Bilddaten und erfassten Fahrzeugeigenbewegungsdaten bekannt, wobei die erfassten Bilddaten und die erfassten Fahrzeugeigenbewegungsdaten einer Schätzvorrichtung zugeführt werden. Anhand der erfassten Bilddaten und Fahrzeugeigenbewegungsdaten wird ein Straßenhöhenprofil der dem Fahrzeug vorausliegenden Fahrspur für eine jeweilige Radspur des Fahrzeuges ermittelt. In Abhängigkeit des ermittelten Straßenhöhenprofils der vorausliegenden Fahrspur wird eine Fahrwerksfunktion, Fahrwerksteuerung und Fahrwerksregelung des Fahrzeugs gesteuert oder geregelt.Furthermore, from the DE 10 2009 033 219 A1 a method for determining a road profile of a driving lane ahead of a vehicle on the basis of captured image data and detected actual vehicle motion data, wherein the captured image data and the detected own vehicle motion data are supplied to an estimation device. On the basis of the acquired image data and actual vehicle movement data, a road height profile of the lane ahead of the vehicle for a respective wheel lane of the vehicle is determined. Depending on the ascertained road height profile of the lane ahead, a chassis function, suspension control and suspension control of the vehicle is controlled or regulated.

Ferner beschreibt die EP 1 449 688 A2 ein Verfahren zum Betrieb eines aktiven Fahrwerks eines Fahrzeugs. Hierbei wird eine Position des Fahrzeugs ermittelt und es wird überprüft, ob ein Straßenhöhenprofil für die Position des Fahrzeugs in einer fahrzeugeigenen oder zentralen Speichereinheit hinterlegt ist. Ist dies der Fall, erfolgt eine Steuerung des Fahrwerks in Abhängigkeit des Straßenhöhenprofils. Weiterhin sind Erfassungseinheiten zur Erfassung des Straßenhöhenprofils vorgesehen, wobei das in der in der Speichereinheit hinterlegte Straßenhöhenprofil bei mittels der Erfassungseinheiten erfassten Abweichungen modifiziert und in der Speichereinheit hinterlegt wird. Das Straßenhöhenprofil wird dabei für jedes Rad des Fahrzeugs ermittelt.Furthermore, the describes EP 1 449 688 A2 a method for operating an active chassis of a vehicle. Here, a position of the vehicle is determined and it is checked whether a road height profile for the position of the vehicle is stored in an on-board or central storage unit. If this is the case, the suspension is controlled as a function of the road height profile. Furthermore, detection units are provided for detecting the road height profile, whereby the road height profile stored in the memory unit is modified in the case of deviations detected by the detection units and stored in the memory unit. The road height profile is determined for each wheel of the vehicle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Erfassung eines vor einem Fahrzeug befindlichen Straßenhöhenprofils und Verwendungen eines derart erfassten Straßenhöhenprofils anzugeben.The invention is based on the object to provide a comparison with the prior art improved method for detecting a vehicle located in front of a road height profile and uses such a detected road height profile.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Verwendungen durch die in den Ansprüchen 8 und 9 angegebenen Merkmale gelöst.With regard to the method, the object is achieved by the features specified in claim 1 and in terms of uses by the features specified in claims 8 and 9 features.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

In einem Verfahren zur Erfassung eines einem Fahrzeug vorausliegenden Straßenhöhenprofils erfolgt die Erfassung des Straßenhöhenprofils anhand von aktuell unmittelbar vor einer Befahrung des Straßenhöhenprofils erfassten Bilddaten.In a method for detecting a road height profile which lies ahead of a vehicle, the detection of the road height profile is carried out on the basis of image data that is currently captured immediately prior to driving the road height profile.

Erfindungsgemäß werden zusätzlich in einer Speichereinheit hinterlegte Informationen über das Straßenhöhenprofil zur Erfassung des vorausliegenden Straßenhöhenprofils verwendet.According to the invention, additional information stored in a storage unit about the road height profile is used for detecting the road height profile lying ahead.

Dadurch ist es gegenüber einer rein optischen Erfassung der Straßenhöhenprofile in besonders vorteilhafter Weise möglich, die Straßenhöhenprofile auch bei eingeschränkter Sicht, beispielsweise bei Dunkelheit, Nebel oder Niederschlag, zu erfassen, ohne die hohe Qualität der optischen Erfassung bei uneingeschränkter Sicht zu verlieren. Somit wird eine genaue und gleichzeitig zuverlässige Erfassung von Straßenhöhenprofilen realisiert, deren Reichweite über einen Erfassungsbereich einer optischen Sensorik hinausgeht. Auch ist eine signifikant genauere Erfassung des Straßenhöhenprofils möglich, da höhere Straßenprofilsequenzen abgebildet werden können.This makes it possible in a particularly advantageous manner compared to a purely optical detection of the road height profiles, the road height profiles even with limited visibility, for example, in the dark, fog or precipitation to capture without losing the high quality of optical detection with unrestricted vision. Thus, an accurate and at the same time reliable detection of road height profiles is realized whose range extends beyond a detection range of an optical sensor. Also, a significantly more accurate detection of the road height profile is possible because higher road profile sequences can be mapped.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch eine erste Seitenansicht eines auf einer Fahrbahn befindlichen Fahrzeugs mit einer optischen Erfassungseinheit zur Erfassung eines dem Fahrzeug vorausliegenden Straßenhöhenprofils nach dem Stand der Technik, 1 1 schematically shows a first side view of a vehicle on a roadway with an optical detection unit for detecting a road height profile of the prior art lying ahead of the vehicle,

2 schematisch eine zweite Seitenansicht des Fahrzeugs, der Fahrbahn und des Straßenhöhenprofils gemäß 1, 2 schematically a second side view of the vehicle, the road and the road height profile according to 1 .

3 schematisch eine Seitenansicht eines auf einer Fahrbahn befindlichen Fahrzeugs mit einer optischen Erfassungseinheit und einer Datenverbindung zu einer Speichereinheit zur Erfassung eines dem Fahrzeug vorausliegenden Straßenhöhenprofils, 3 schematically a side view of a vehicle on a roadway with an optical detection unit and a data connection to a storage unit for detecting a road height profile ahead of the vehicle,

4 schematisch ein Blockschaltbild eines Systems zur Steuerung eines aktiven Fahrwerks eines Fahrzeugs nach dem Stand der Technik, 4 1 is a block diagram of a system for controlling an active chassis of a vehicle according to the prior art;

5 schematisch ein Blockschaltbild eines Systems zur Steuerung eines aktiven Fahrwerks eines Fahrzeugs, 5 1 is a block diagram of a system for controlling an active chassis of a vehicle.

6 schematisch eine Datenaustausch mehrerer Fahrzeuge mit einer zentralen Speichereinheit, 6 schematically a data exchange of several vehicles with a central storage unit,

7 schematisch einen Ablauf einer Lokalisierung eines Fahrzeugs, 7 schematically a process of localization of a vehicle,

8 schematisch eine Spurzuordnung eines Fahrzeugs, und 8th schematically a track assignment of a vehicle, and

9 schematisch einen Ablauf einer Lokalisierung und eine Spurzuordnung eines Fahrzeugs. 9 schematically a flow of a localization and a lane allocation of a vehicle.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

In 1 ist eine erste Seitenansicht eines auf einer Fahrbahn FB befindlichen Fahrzeugs 1 mit einer optischen Erfassungseinheit 2 zur Erfassung eines dem Fahrzeug 1 vorausliegenden Straßenhöhenprofils P nach dem Stand der Technik dargestellt.In 1 is a first side view of a vehicle located on a carriageway FB 1 with an optical detection unit 2 for detecting a the vehicle 1 preceding road height profile P shown in the prior art.

Die optische Erfassungseinheit 2 ist eine Stereokamera, welche im oberen Bereich einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs 1 angeordnet und in Fahrtrichtung X ausgerichtet ist.The optical detection unit 2 is a stereo camera, which is in the upper part of a windshield of the vehicle 1 arranged and aligned in the direction of travel X.

Mittels der optischen Erfassungseinheit 2 wird in einem in Fahrtrichtung X vor dem Fahrzeug 1 befindlichen Erfassungsbereich E eine Oberfläche der Fahrbahn FB in Echtzeit erfasst, wobei aus den erfassten Bilddaten aktuell unmittelbar vor einer Befahrung des Straßenhöhenprofils P dieses erfasst wird.By means of the optical detection unit 2 will be in a forward direction X in front of the vehicle 1 Detected area E detects a surface of the lane FB in real time, which is detected from the captured image data currently immediately before driving the road height profile P this.

In Abhängigkeit des erfassten Straßenprofils P ist es beispielsweise möglich, ein in 4 näher dargestelltes aktives Fahrwerk 6 des Fahrzeugs 1 derart anzusteuern, dass ein größtmöglicher Komfort und eine hohe Sicherheit erreicht werden.Depending on the detected road profile P, it is possible, for example, a in 4 closer illustrated active chassis 6 of the vehicle 1 in such a way that the greatest possible comfort and a high level of safety are achieved.

Nachteilig ist jedoch, dass ein Vorausschauhorizont H der Straßenhöhenprofilerkennung auf den Erfassungsbereich E beschränkt ist. Dies ist in 2 näher dargestellt.The disadvantage, however, is that a look-ahead horizon H of the road height profile recognition is limited to the detection area E. This is in 2 shown in more detail.

Zusätzlich zu dem geringen Vorausschauhorizont H bei guten Sichtverhältnissen ist der Erfassungsbereich E bei schlechten Sichtverhältnissen, insbesondere bei Dunkelheit, Nebel und Niederschlag weiter verringert oder eine Erfassung des Straßenhöhenprofils P ist nicht möglich.In addition to the low foresight horizon H in good visibility conditions, the coverage area E is further reduced in poor visibility conditions, especially in the dark, fog and precipitation, or detection of the road height profile P is not possible.

Eine von der Erfassung des Straßenhöhenprofils P abhängige Anwendung, beispielsweise die Steuerung des aktiven Fahrwerks 6, ist bei derartigen Sichteinschränkungen nicht ausführbar und verliert somit seine Funktionsfähigkeit.An application dependent on the detection of the road height profile P, for example the control of the active chassis 6 , is not feasible in such visual restrictions and thus loses its functionality.

Zur Überwindung dieser Nachteile ist vorgesehen, dass zur Erfassung des vor dem Fahrzeug 1 befindlichen Straßenhöhenprofils P zusätzlich in einer fahrzeugeigenen Speichereinheit 3 und/oder globalen, in 5 näher dargestellten Speichereinheit 4 hinterlegte Informationen über das Straßenhöhenprofil P verwendet werden.To overcome these disadvantages, it is envisaged to capture the front of the vehicle 1 located road height profile P in addition in an on-board storage unit 3 and / or global, in 5 detailed memory unit 4 deposited information about the street height profile P can be used.

Dadurch vergrößert sich, wie 3 zeigt, einerseits der Vorausschauhorizont H und andererseits ist eine Erfassung des Straßenhöhenprofils P auch bei schlechter Sicht, insbesondere auch bei Dunkelheit, Nebel oder Niederschlag möglich. Somit ist eine Verfügbarkeit einer von der Erfassung des Straßenhöhenprofils P abhängigen Anwendung erhöht. Auch ist eine signifikant genauere Erfassung des Straßenhöhenprofils P möglich, da höhere Straßenprofilsequenzen abgebildet werden können.This increases how 3 shows, on the one hand the forecast horizon H and on the other hand, a detection of the road height profile P is possible even in poor visibility, especially in the dark, fog or precipitation. Thus, an availability of an application dependent on the detection of the road height profile P is increased. Also, a significantly more accurate detection of the road height profile P is possible because higher road profile sequences can be mapped.

Bei den in der bzw. den Speichereinheiten 3, 4 hinterlegten Informationen über das vorausliegende Straßenhöhenprofil P handelt es sich um Informationen, insbesondere um vollständige Straßenhöhenprofile P, welche in der Vergangenheit vom Fahrzeug 1 selbst oder anderen, in 6 gezeigten Fahrzeugen 10, 11 erfasst wurden und nach einer Überfahrung des entsprechenden Straßenhöhenprofils P mit in der bzw. den Speichereinheiten 3, 4 bereits hinterlegten Straßenhöhenprofilen P abgeglichen und gegebenenfalls neu hinterlegt wurden.In the in the storage units or 3 . 4 deposited information about the preceding road height profile P is information, in particular complete road height profiles P, which in the past of the vehicle 1 yourself or others, in 6 shown vehicles 10 . 11 were detected and after an overrun of the corresponding road height profile P in the or the storage units 3 . 4 already stored road height profiles P have been adjusted and possibly newly deposited.

Dabei werden die Informationen der Straßenhöhenprofile P in der fahrzeugeigenen Speichereinheit 3 lokal und/oder über eine Datenverbindung in der mit dem Fahrzeug 1 gekoppelten zentralen Speichereinheit 4, einer so genannten ”Cloud”, global gespeichert und/oder abgeglichen.At this time, the information of the road height profiles P in the on-vehicle storage unit becomes 3 locally and / or via a data link in the vehicle 1 coupled central storage unit 4 , a so-called "cloud", stored and / or synchronized globally.

In 4 ist ein Blockschaltbild eines Systems 5 zur Steuerung des aktiven Fahrwerks 6 des Fahrzeugs 1 nach dem Stand der Technik dargestellt.In 4 is a block diagram of a system 5 for controlling the active chassis 6 of the vehicle 1 represented according to the prior art.

Mittels der als Stereokamera oder alternativ als Laserscanner ausgebildeten optischen Erfassungseinheit 2 wird im Erfassungsbereich E das in Fahrtrichtung X vor dem Fahrzeug 1 befindliche Straßenhöhenprofil P der Fahrbahn FB für alle vier Räder des Fahrzeugs 1 erfasst und einer Steuereinheit 7 zur Steuerung des aktiven Fahrwerks 6 zugeführt. Das aktive Fahrwerk 6 umfasst eine von der Steuereinheit 6 in Abhängigkeit des erfassten Straßenhöhenprofils P gesteuerte Federbeinaktuatorik 6.1 für jedes der Räder, welche beispielsweise hydraulisch betrieben ist, und eine Federbeinsensorik 6.2 für jedes der Räder, mittels welcher Bewegungen und Beschleunigungen des aktiven Fahrwerks 6 des Fahrzeugs 1 anhand von Bewegungen und Beschleunigungen der Federbeine ermittelt werden. Diese mittels der Federbeinsensorik 6.2 erfassten Daten D werden einer Verarbeitungseinheit 8 zugeführt, mittels welcher die Daten D mit den mittels der optischen Erfassungseinheit 2 erfassten Bilddaten zum Zweck einer Fehlerbehebung ausgewertet und verglichen werden.By means of the designed as a stereo camera or alternatively as a laser scanner optical detection unit 2 is in the detection area E in the direction of travel X in front of the vehicle 1 road height profile P of the road FB for all four wheels of the vehicle 1 recorded and a control unit 7 for controlling the active chassis 6 fed. The active chassis 6 includes one of the control unit 6 depending on the detected road height profile P controlled Federbeinaktuatorik 6.1 for each of the wheels, which is for example hydraulically operated, and strut sensors 6.2 for each of the Wheels, by means of which movements and accelerations of the active chassis 6 of the vehicle 1 be determined by movements and accelerations of the struts. This by means of shock absorber technology 6.2 acquired data D become a processing unit 8th supplied by means of which the data D with the means of the optical detection unit 2 captured image data for the purpose of troubleshooting and compared.

5 zeigt ein System 9 zur Steuerung des aktiven Fahrwerks 6 des Fahrzeugs 1 unter Verwendung eines dem Fahrzeug 1 vorausliegenden Straßenhöhenprofils P, welches mittels eines möglichen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt wurde. 5 shows a system 9 for controlling the active chassis 6 of the vehicle 1 using a vehicle 1 preceding road height profile P, which was determined by means of a possible embodiment of the method according to the invention.

Im Unterschied zu dem aus dem Stand der Technik bekannten System 5 gemäß 4 ist die Steuereinheit 7 zur Steuerung des aktiven Fahrwerks 6 zusätzlich mit der fahrzeugeigenen Speichereinheit 3 gekoppelt, in welcher Informationen über insbesondere mit dem Fahrzeug 1 selbst oder anderen Fahrzeugen 10, 11 in der Vergangenheit überfahrene Straßenhöhenprofile P vorgehalten oder zwischengespeichert werden. Hierzu wird das Straßenhöhenprofil P bei jeder Fahrt des Fahrzeugs 1 flächendeckend mittels der optischen Erfassungseinheit 2 und/oder der Federbeinsensorik 6.2 für jedes Rad des Fahrzeugs 1 aufgezeichnet und in der Speichereinheit 3 hinterlegt.In contrast to the system known from the prior art 5 according to 4 is the control unit 7 for controlling the active chassis 6 in addition to the on-board storage unit 3 coupled, in which information about in particular with the vehicle 1 yourself or other vehicles 10 . 11 Road height profiles P traveled over in the past are held or buffered. This is the road height profile P every time the vehicle 1 nationwide by means of the optical detection unit 2 and / or the strut sensor 6.2 for every wheel of the vehicle 1 recorded and in the storage unit 3 deposited.

Weiterhin ist die Steuereinheit 7 zur Steuerung des aktiven Fahrwerks 6 zusätzlich mit der globalen bzw. zentralen Speichereinheit 4 über eine kabellose Datenverbindung gekoppelt, welcher soeben überfahrene Straßenhöhenprofile P1 zur Speicherung und zum Abgleich zugeführt werden und von welcher dem Fahrzeug 1 vorausliegende Straßenhöhenprofile P2 abgerufen werden. Soeben überfahrene Straßenhöhenprofile P1 werden dabei aktuell bei jeder Fahrt des Fahrzeugs 1 flächendeckend mittels der optischen Erfassungseinheit 2 im Erfassungsbereich als Straßenhöhenprofil P3 und/oder mittels der Federbeinsensorik 6.2 für jedes Rad des Fahrzeugs 1 aufgezeichnet und in der Speichereinheit 4 hinterlegt. Die Speichereinheit 4 ist dabei derart ausgebildet, dass diese ständig aktualisiert wird und somit durch ein kontinuierliches dynamisches Aktualisieren und ”Vergessen” Veränderungen der Fahrbahnoberfläche, insbesondere Straßenschäden, Ausbesserungen und Neubaumaßnahmen, berücksichtigt werden können.Furthermore, the control unit 7 for controlling the active chassis 6 additionally with the global or central storage unit 4 coupled via a wireless data link, which are just passed over road height profiles P1 for storage and comparison and from which the vehicle 1 preceding road height profiles P2 are retrieved. Road heights P1 which have just been traveled over are actually present every time the vehicle is driven 1 nationwide by means of the optical detection unit 2 in the detection area as a road height profile P3 and / or by means of strut sensors 6.2 for every wheel of the vehicle 1 recorded and in the storage unit 4 deposited. The storage unit 4 is designed such that it is constantly updated and thus by a continuous dynamic updating and "forgetting" changes in the road surface, especially road damage, repairs and new construction measures, can be considered.

Das heißt, ein Input der optischen Erfassungseinheit 2 in die Steuereinheit 6 wird durch Information vorheriger Befahrungen angereichert. Dazu zählen auch die Daten der Straßenprofilmessungen der Federbeinsensorik 6.2 und entsprechender Vertikalbeschleunigungssensoren, deren Daten aufgrund ihrer Genauigkeit Kerndaten für die in die zentrale Speichereinheit 4 eingespeisten Informationen über die Straßenhöhenprofile P darstellen mit den mittels der optischen Erfassungseinheit 2 erfassten Daten ergänzt werden.That is, an input of the optical detection unit 2 in the control unit 6 is enriched by information from previous trips. This includes the data of the road profile measurements of the strut sensor 6.2 and corresponding vertical acceleration sensors, whose data based on their accuracy core data for the in the central memory unit 4 fed information about the road height profiles P represent with the means of the optical detection unit 2 data collected.

Der Speicherort der Straßenhöhenprofile P kann dabei entweder in der fahrzeugeigenen Speichereinheit 3, in der zentralen Speichereinheit 4 oder in beiden Speichereinheiten 3, 4 sein.The storage location of the road height profiles P can be either in the vehicle's own storage unit 3 , in the central storage unit 4 or in both storage units 3 . 4 be.

Werden die Daten ausschließlich lokal im Fahrzeug 1 gespeichert, dann ist eine Verfügbarkeit der Einstellung des aktiven Fahrwerks 6 in Abhängigkeit der Straßenhöhenprofile P auf vom Fahrzeug 1 selbst befahrene Strecken begrenzt.The data is only local in the vehicle 1 stored, then is an availability of the setting of the active landing gear 6 depending on the road height profiles P on the vehicle 1 even driven routes limited.

Erfolgt die Speicherung dagegen ausschließlich zentral in der Speichereinheit 4, ist ein mittels der Fahrwerksteuerung zu erreichender Fahrkomfort von einer möglichen Datenübertragungsrate der kabellosen Datenverbindung zwischen Fahrzeug 1 und Speichereinheit 4 abhängig.On the other hand, storage takes place exclusively centrally in the storage unit 4 , is to be reached by means of the chassis control ride comfort of a possible data transmission rate of the wireless data connection between the vehicle 1 and storage unit 4 dependent.

Erfolgt die Speicherung in beiden Speichereinheiten 3, 4 übernimmt die fahrzeugeigene Speichereinheit 3 vorzugsweise eine so genannte Cachefunktion, welche vorausschauend die Daten der vorausliegenden Straßenhöhenprofile P von der zentralen Speichereinheit 4 abruft und Straßenhöhenprofile P bereits überfahrener Straßenabschnitte an die zentrale Speichereinheit 4 überträgt. Ein dabei verwendetes Kommunikationsprotokoll ist vorzugsweise standardisiert.The storage takes place in both storage units 3 . 4 takes over the vehicle's own storage unit 3 preferably a so-called cache function, which anticipates the data of the preceding road height profiles P from the central storage unit 4 retrieves and road height profiles P already passed road sections to the central storage unit 4 transfers. A communication protocol used here is preferably standardized.

In der zentralen Speichereinheit 4 werden aktuelle Daten mit vorhandenen Daten des entsprechenden Straßenabschnitts verrechnet, so dass ein Straßenhöhenprofil P eines entsprechenden Streckenabschnitts mit der Anzahl der Befahrungen ständig verbessert und aktualisiert wird.In the central storage unit 4 Current data are charged with existing data of the corresponding road section, so that a road height profile P of a corresponding section of track with the number of trips is constantly improved and updated.

Dadurch ist es in besonders vorteilhafter Weise zusätzlich möglich, das dem Fahrzeug vorausliegende Straßenhöhenprofil P zur Bestimmung einer Fahrbahnqualität zu verwenden.As a result, it is additionally possible in a particularly advantageous manner to use the road height profile P ahead of the vehicle for determining a roadway quality.

Das heißt, dass Straßenhöhenprofil P wird flächendeckend mittels des Fahrzeugs 1 und anderer Fahrzeuge 10, 11 für das gesamte Straßennetz aufgezeichnet und bei einer Wiederbefahrung der Straße werden die gespeicherten Informationen genutzt, um das aktive Fahrwerk des Fahrzeugs 1 zu steuern.That is, road height profile P is nationwide by means of the vehicle 1 and other vehicles 10 . 11 recorded for the entire road network and a re-use of the road, the stored information is used to the active chassis of the vehicle 1 to control.

Einen solchen Datenaustausch mehrerer Fahrzeuge 1, 10, 11 mit der zentralen Speichereinheit 4 zeigt 6.Such a data exchange of several vehicles 1 . 10 . 11 with the central storage unit 4 shows 6 ,

Zur Realisierung des beschriebenen Verfahrens zur Erfassung des dem Fahrzeug 1 vorausliegenden Straßenhöhenprofils P und der Steuerung des aktiven Fahrwerks 6 ist erforderlich, dass eine Position des Fahrzeugs 1 auf der befahrenen Fahrbahn FB bekannt ist. Hierzu wird eine Lokalisierung des Fahrzeugs 1 durchgeführt.To realize the described method for detecting the vehicle 1 leading road height profile P and the control of the active chassis 6 is required that a position of the vehicle 1 on the busy carriageway FB is known. This is done by locating the vehicle 1 carried out.

Ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Ablaufs einer solchen Lokalisierung des Fahrzeugs 1 zeigt 7.A possible embodiment of a sequence of such a localization of the vehicle 1 shows 7 ,

Hierbei wird zunächst, wie bereits beschrieben, ein soeben überfahrenes Straßenhöhenprofil P1 erfasst. Anschließend wird in einer Groblokalisierung anhand von mittels einer satellitengestützten Positionsermittlungseinheit ermittelten Positionsdaten und/oder anhand der mittels der optischen Erfassungseinheit 2 erfassten Bilddaten grob ermittelt, in welchem Bereich sich das Fahrzeug 1 befindet.Here, first, as already described, a just passed road height profile P1 is detected. Subsequently, in a coarse localization using positional data determined by means of a satellite-supported position determination unit and / or by means of the optical detection unit 2 captured image data roughly determines the area in which the vehicle 1 located.

Anschließend wird in einer Feinlokalisierung mittels einer Korrespondenzsuche zwischen dem soeben überfahrenen Straßenhöhenprofil P1 und in der oder den Speichereinheiten 3, 4 gespeicherten Straßenhöhenprofilen P die genaue Position des Fahrzeugs 1 auf der Fahrbahn FB ermittelt.Subsequently, in a fine localization by means of a correspondence search between the just passed road height profile P1 and in the one or more storage units 3 . 4 stored road height profiles P the exact position of the vehicle 1 on the road FB determined.

Nachdem die Feinlokalisierung des Fahrzeugs 1 abgeschlossen ist, erfolgen die Lokalisierung des Fahrzeugs 1 und das Nachladen der vorausliegenden Straßenhöhenprofile P aus der oder den Speichereinheiten 3, 4 in Abhängigkeit des zurückgelegten Fahrwegs.After the fine localization of the vehicle 1 is completed, the localization of the vehicle done 1 and reloading the upstream road height profiles P from the storage unit (s) 3 . 4 depending on the traveled track.

Zusätzlich wird auch eine Querablage des Fahrzeugs 1 auf der Fahrbahn FB ermittelt, wobei ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Ablaufs einer solchen Ermittlung in 8 gezeigt ist.In addition, a cross-shelf of the vehicle 1 determined on the road surface FB, wherein a possible embodiment of a sequence of such determination in 8th is shown.

Häufig umfassen Straßenprofile auch Spurquerschnittsprofile. Das heißt, ein Fahrzeug 1, welches rechts gemäß einer ersten Trajektorie T1 oder links gemäß einer zweiten Trajektorie T2 in einer Spur auf der Fahrbahn FB fährt, erfährt häufig ähnliche Vertikalprofileinspeisungen, aus welchen sich ähnliche Straßenhöhenprofile PT1, PT2 ergeben.Frequently, road profiles also include track cross section profiles. That is, a vehicle 1 which travels to the right according to a first trajectory T1 or to the left according to a second trajectory T2 in a lane on the roadway FB, often experiences similar vertical profile infeeds, from which similar road height profiles PT1, PT2 result.

Ist dies nicht der Fall, wird das entsprechende Straßenhöhenprofil PT1, PT2 der entsprechenden Querablage zugewiesen.If this is not the case, the corresponding road height profile PT1, PT2 assigned to the corresponding cross-shelf.

Eine Ablagen- und Spurbestimmung wird mittels einer Spurerkennung durchgeführt, welche beispielsweise optisch per Kamera, insbesondere mittels der optischen Erfassungseinheit 2, erfolgt.A file and track determination is carried out by means of a track recognition, which, for example, optically by camera, in particular by means of the optical detection unit 2 , he follows.

Eine Lokalisierung des Fahrzeugs 1 auf der Fahrbahn FB unter Berücksichtigung der Querablage ist in 9 dargestellt. Im Unterschied zu der in 7 dargestellten Lokalisierung erfolgt die Korrespondenzsuche in der Feinlokalisierung anhand eines Vergleichs eines unmittelbar zuvor überfahrenen Straßenhöhenprofils P1 mit mehreren hinterlegten Straßenhöhenprofilen P, so genannten Parallelprofilen.A localization of the vehicle 1 on the carriageway FB taking into account the transverse deposit is in 9 shown. Unlike the in 7 Localization is performed the correspondence search in the fine localization on the basis of a comparison of an immediately before passed road height profile P1 with several stored road height profiles P, so-called parallel profiles.

Bei der Änderung der Querablage des Fahrwerks 1 werden insbesondere mehrere Straßenhöhenprofile P anteilig miteinander verrechnet, wobei die mittels der Erfassungseinheit 2 erfassten Bilddaten zur Vorsteuerung verwendet werden.When changing the transverse rack of the chassis 1 In particular, several road height profiles P are proportionally charged to each other, wherein the means of the detection unit 2 captured image data are used for precontrol.

Für alle zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele gilt, dass bei Niederschlägen, insbesondere bei nasser oder verschneiter Fahrbahn FB erfasste Straßenhöhenprofile P bei der Speicherung entsprechend attributiert oder verworfen werden, da sich durch Nässe, insbesondere Pfützenbildung, oder Schneebelag das erfasste Straßenhöhenprofil P gegenüber einer trockenen Fahrbahn ändert.For all embodiments described above applies that in precipitation, especially in wet or snowy road FB detected road height profiles P are attributed attributed or discarded during storage, as changes by wet, especially puddling or snow cover the detected road height profile P with respect to a dry road.

Weiterhin ist ein Frequenzspektrum nicht von Parametern der Erfassungseinheit 2 begrenzt, sondern ist allein abhängig von den Eigenschaften der Federbeinsensorik 6.1 und den Beschleunigungssensoren zur Erfassung der Straßenhöhenprofile P.Furthermore, a frequency spectrum is not of parameters of the detection unit 2 limited, but is solely dependent on the characteristics of strut sensor 6.1 and the acceleration sensors for detecting the road height profiles P.

Auch ist eine Ermittlung der Straßenhöhenprofile P durch Befahrungen mit Messfahrzeugen zur exakten Profilvermessung möglich, um eine besonders hohe Datenqualität zu erzielen.Also, a determination of the road height profiles P by driving with measuring vehicles for exact profile measurement is possible to achieve a particularly high data quality.

In einer möglichen Ausgestaltung ist eine kostenpflichtige Bereitstellung der in der zentralen Speichereinheit 4 hinterlegten Informationen über die Straßenhöhenprofile P möglich, wobei ein Download der Daten gegen Zahlung von Lizenz- oder Downloadgebühren möglich ist.In one possible embodiment, a fee-based provision is made in the central storage unit 4 deposited information about the road height profiles P possible, with a download of the data against payment of license or download fees is possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Fahrzeugvehicle
22
Erfassungseinheitacquisition unit
33
Speichereinheitstorage unit
44
Speichereinheitstorage unit
55
Systemsystem
66
Fahrwerklanding gear
6.16.1
FederbeinaktuatorikFederbeinaktuatorik
6.26.2
FederbeinsensorikShock sensor
77
Steuereinheitcontrol unit
88th
VerarbeitungseiheitVerarbeitungseiheit
99
Systemsystem
1010
Fahrzeugvehicle
1111
Fahrzeugvehicle
DD
Datendates
Ee
Erfassungsbereichdetection range
FBFB
Fahrbahnroadway
HH
VorausschauhorizontForward-looking horizon
PP
StraßenhöhenprofilStreet level profile
P1P1
StraßenhöhenprofilStreet level profile
P2P2
StraßenhöhenprofilStreet level profile
P3 P3
StraßenhöhenprofilStreet level profile
PT1PT1
StraßenhöhenprofilStreet level profile
PT2PT2
StraßenhöhenprofilStreet level profile
T1T1
Trajektorietrajectory
T2T2
Trajektorietrajectory
XX
Fahrtrichtungdirection of travel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • DE 102009033219 A1 [0004] DE 102009033219 A1 [0004]
  • EP 1449688 A2 [0005] EP 1449688 A2 [0005]

Claims (9)

Verfahren zur Erfassung eines einem Fahrzeug (1) vorausliegenden Straßenhöhenprofils (P) anhand von aktuell unmittelbar vor einer Befahrung des Straßenhöhenprofils (P) erfassten Bilddaten, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich in einer Speichereinheit (3, 4) hinterlegte Informationen über das Straßenhöhenprofil (P) zur Erfassung des vorausliegenden Straßenhöhenprofils (P) verwendet werden.Method for detecting a vehicle ( 1 ) road height profile (P) on the basis of immediately before a drive of the road height profile (P) captured image data, characterized in that additionally in a memory unit ( 3 . 4 ) information about the road height profile (P) for detecting the next road height profile (P) are used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Straßenhöhenprofil (P) für eine vom Fahrzeug (1) befahrene Fahrspur erfasst wird, wobei eine Spurzuordnung des Fahrzeugs (1) mittels einer Groblokalisierung und einer Feinlokalisierung des Fahrzeugs (1) erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the road height profile (P) for one of the vehicle ( 1 ) is detected, whereby a lane allocation of the vehicle ( 1 ) by means of coarse localization and fine localization of the vehicle ( 1 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Groblokalisierung anhand von mittels einer satellitengestützten Positionsermittlungseinheit ermittelten Positionsdaten und/oder anhand der erfassten Bilddaten durchgeführt wird.Method according to Claim 2, characterized in that the coarse localization is carried out on the basis of positional data determined by means of a satellite-supported position-determining unit and / or on the basis of the acquired image data. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinlokalisierung anhand einer Korrespondenzsuche erfolgt.A method according to claim 2 or 3, characterized in that the fine localization takes place by means of a correspondence search. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrespondenzsuche anhand eines Vergleichs eines unmittelbar zuvor überfahrenen Straßenhöhenprofils (P1) mit hinterlegten Straßenhöhenprofilen (P), insbesondere Parallelprofilen, durchgeführt wird.Method according to Claim 4, characterized in that the search for correspondence is carried out on the basis of a comparison of a road height profile (P1) traveled immediately above with deposited road height profiles (P), in particular parallel profiles. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass überfahrene Straßenhöhenprofile (P1) in einer fahrzeugeigenen Speichereinheit (3) lokal und/oder über eine Datenverbindung in einer mit dem Fahrzeug (1) gekoppelten zentralen Speichereinheit (4) global gespeichert und/oder abgeglichen werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that over-traveled road height profiles (P1) in an on-board storage unit ( 3 ) locally and / or via a data connection in one with the vehicle ( 1 ) coupled central storage unit ( 4 ) are stored and / or synchronized globally. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die überfahrenen Straßenhöhenprofile (P1) mittels der aktuell unmittelbar vor der Befahrung des jeweiligen Straßenhöhenprofils (P) erfassten Bilddaten und anhand von fahrzeugeigenen Sensoren ermittelt werden.A method according to claim 6, characterized in that the run over road height profiles (P1) by means of the currently detected immediately before the driving of the respective road height profile (P) image data and on the basis of in-vehicle sensors. Verwendung eines mittels eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche erfassten, dem Fahrzeug (1) vorausliegenden Straßenhöhenprofils (P) zur Steuerung und/oder Regelung von Funktionen eines Fahrwerks (6) des Fahrzeugs (1).Use of a vehicle covered by a method according to one of the preceding claims ( 1 ) ahead road height profile (P) for controlling and / or regulating functions of a chassis ( 6 ) of the vehicle ( 1 ). Verwendung eines mittels eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche erfassten, dem Fahrzeug (1) vorausliegenden Straßenhöhenprofils (P) zur Bestimmung einer Fahrbahnqualität.Use of a vehicle covered by a method according to one of the preceding claims ( 1 ) ahead road height profile (P) for determining a road surface quality.
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