CN102971193B - 用于控制车辆的至少一个驾驶员辅助系统的方法和设备和以其装备的车辆 - Google Patents

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Abstract

本说明书涉及用于控制车辆（60）的至少一个行驶辅助系统（82、84、86、88）的方法和设备。该方法包括：发出至少一个波长的光线（11）到在车辆（60）下方的车道表面（1a）上；探测在车道表面（1a）处反射的至少一个波长的光线（21、31）；借助至少一个波长的已探测的反射光线（21、31）获知关于车道表面（1a）的特性的至少一个信息（100）；传输（200）关于车道表面（1a）的特性的至少一个信息到至少一个行驶辅助系统（82、84、86、88）处；和改变（300）至少一个行驶辅助系统（82、84、86、88）的至少一个参数，从而使得至少一个行驶辅助系统依赖于车道表面（1a）的特性起作用。

Description

用于控制车辆的至少一个驾驶员 辅助系统的方法和设备和以其装备的车辆
技术领域
本说明书涉及用于机动车的行驶辅助系统。尤其地，本说明书涉及用于控制这样的行驶辅助系统的方法和设备。
背景技术
现代的机动车现今在许多情况中具有多个行驶辅助系统，它们支持驾驶员且可例如在危急的情况中干预，或在最佳情况中帮助避免这些情况。这样的行驶辅助系统包括防抱死系统(ABS)、电子稳定调节装置(ESC、ESP、ASR)、用于自动变速箱的变速箱控制装置、换档辅助装置、换档支持装置和/或倒拖力矩调节装置(SMR、DTC)、行驶水平适配装置(ECAS)和/或越野模式，然而也可包括其它的系统。
一些行驶辅助系统、例如ABS或ESC、ESP和ASR在每个轮子处具有速度计，以便自动确定每个轮子以哪个速度转动。如果在此确定有差别，这可指出带有很小摩擦系数的滑溜的车道。这些系统大多数基于如下原理，即，测量车轮的转速。这样的速度传感器可纯粹机械式地实施，然而现今大多数以感应传感器或霍尔传感器非接触式地工作。速度传感器可安置在每个轮子处，如这例如在ABS系统的情形中常用的那样。然而这些系统具有如下缺点，即，当轮子转速差被确定时、这也就是说当车辆已打滑时，这些系统才可辨认出很小的摩擦系数进而辨认出潜在的危险的情况。
另外的、如SMR或自动换档变速箱那样的行驶辅助系统一般没有任何关于车道状态的信息，从而使得例如在换档时在较低的定位中由于马达制动力矩可能引起危急的行驶状态。
发明内容
本发明具有如下任务，即，克服上面的缺点。
该任务通过用于控制车辆的至少一个行驶辅助系统的根据如下方法和如下设备来解决。
该方法包括：发出至少一个波长的光线到在车辆下方的车道表面上；探测在车道表面处反射的至少一个波长的光线；借助至少一个波长的经探测的反射的光线获知至少一个关于车道表面特性的信息；传输至少一个关于车道表面特性的信息到至少一个行驶辅助系统处；和改变至少一个行驶辅助系统的至少一个参数，从而使得至少一个行驶辅助系统依赖于车道表面特性起作用。
该设备包括用于获知关于车道表面特性的至少一个信息的光学的表面传感器和控制装置，该控制装置与光学的表面传感器和至少一个行驶辅助系统连接且借助关于车道表面的至少一个信息改变至少一个行驶辅助系统的至少一个参数，从而使得至少一个行驶辅助系统依赖于车道表面特性起作用。
利用该方法和设备，行驶辅助系统可在行驶辅助系统辨认出不安全的车道状态之前与车道情况进行适配。因此，行驶辅助系统可较快地起作用并且可在危急的行驶情况完全产生之前将其避免。
光学的表面传感器可检测，车道表面是否是干的、湿的、冰冻的或为雪覆盖的。也可获知，车道表面上的水膜或冰层具有多少厚度。光学的表面传感器也可检测车道表面的粗糙度，以便确定车道表面是否是沥青、混凝土或更粗糙的地面，从而使得可推断出越野的情况。这些关于车道表面特性的信息可提供给行驶辅助系统。
行驶辅助系统可包括防抱死系统(ABS)。关于车道表面特性的信息可被用于依赖于车道表面特性来调整防抱死系统的第一调节循环。因此当湿的车道被获知时可例如在第一调节循环中设置较小的制动，以便防止ABS的太强的制动过大。当车辆处在滑溜的地面、如冰或雪上时，制动可被进一步降低。因此，带有很强的制动的通常的第一调节循环可通过预先调整来替代，从而使得较快地进行制动压力的适配。
行驶辅助系统也可包括防滑调节装置(ASR)，在其中同样依赖于车道表面特性将至少第一调节循环进行适配。
行驶辅助系统可包括稳定性调节装置(ESP、ESR)。稳定性调节装置的干预、例如干预的时刻或干预的另外的参数可适配于车道的经获知的特性。
例如可作如下设置，即，将方向盘回转、车辆速度和必要时其它的参数利用车道表面的经获知的特性来校正并且获知，在车道表面的已获知的特性的情形中的因此预测的横向力是否使得必须作出稳定性调节装置的干预。因此可实现稳定性调节装置的适配当前车道特性的较早的干预。
行驶辅助系统可包括用于自动变速箱的变速箱控制装置。自动变速箱可包括任何形式的自动换档。
可例如作如下设置，即，将换档特征与车道表面的已获知的特性适配。例如可作如下设置，即，在具有很小摩擦系数的冬天的车道特性的情形中，当例如车道上的雪或冰被获知时，将启动设置在较高档位中、例如在2档或3档中，以便防止驱动轮的空转(Durchdrehen)。在具有很小摩擦系数的车道特性的情形中也可设置提前的换高档。
尤其地在带有倒拖力矩控制装置(SMR)的车辆的情形中也可作如下设置，即，当车辆处在具有很小摩擦系数的车道表面上时，防止到较低档位中的提早的换档。因此可避免如下，即，由于马达制动的干预引起车辆打滑或另外的危急的状态。在包含车道表面的已获知的特性和由此获知的摩擦系数和必要时其它的车辆参数、例如行驶速度、轮胎状态和类似的参数的情形下可获知最大可传递的倒拖力矩。如果在换低档的情形中不可传递所期望的倒拖力矩，则可作如下设置，即，推移换档时刻或借助于SMR或DTC功能、例如通过短时间的给油来反作用。
行驶辅助系统也可包括越野模式。可作如下设置，即，当关于车道表面特性的信息包括车辆未处在带有很小粗糙度如沥青或混凝土那样的固定的道路上时，将车辆接通到越野模式中。可作如下设置，即，在如此的情况中自动激活越野模式。越野模式可例如包括全轮驱动的接通或另外的牵引辅助装置。越野模式也可包括水平适配的调整，以便例如提高车辆的离地间隙。
如果光学的表面传感器辨认出如下，即，车辆又处在固定的车道上，则越野模式可被相应地自动切断。
尤其地在ABS和稳定性调节装置的情形中但也在另外的行驶辅助系统的情形中，在车辆的每个轮子之前可各设置有一个光学的表面传感器，从而使得对于每个轮子而言可单个地实现车道表面的特性并且相应地调整行驶辅助系统的干预。
光学的表面传感器可包括用于发出至少一个波长的光线到地面上的光源单元和至少一个用于探测由地面反射的光线的探测器。
表面传感器除了第一探测器之外可包括第二探测器，其中，第一探测器适合用于检测漫反射的光线且第二探测器适合用于检测镜面反射的光线。可设置有至少两个偏光器，其中，具有第一偏光方向的第一偏光器配属给第一探测器。光源单元可配属有光源偏光器和/或第二探测器可配属有第二偏光器，它们的偏光方向大致上垂直于第一偏光器的第一偏光方向取向。如果设置有至少两个偏光器或者说偏光过滤器，则第一偏光器布置在第一探测器处，该第一偏光器仅让光波在第一偏光方向上透过至第一探测器。如果光源偏光器设置在光源单元处，那么其偏光方向大致上垂直于第一偏光器的第一偏光方向布置，且由传感器发出的光线在大致上垂直于第一偏光方向的方向上偏振，从而使得在第一探测器处偏振的、镜面反射的光线被滤出且仅漫反射的光线被探测。当其偏光方向大致上垂直于第一偏光方向取向的第二偏光器布置在第二探测器之前时，可实现类似的效应。第二偏光器可备选于或额外于光源偏光器被使用。也可作如下设置，即，在光源单元中已产生经偏振的光线。
光源单元可设计用于发出至少两个彼此不同波长的光线或用于发出多个波长的光线到地面或者说车道表面上。为此，光源单元可例如包括多个光源。至少两个、优选地三个彼此不同波长的使用允许如下，即，以光谱方式运行传感器。通过使用例如由冰或水特别良好地吸收的波长，当由水或者说冰吸收的波长的反射光线与参考波长相比较时可辨认出在车道或者说车道表面上的冰或者说水。因此如下是可能的，即，在仅一个仪器或者说唯一的壳体中实施漫反射和镜面反射的和光谱分析的原理。至少一个光源单元、第一探测器和必要时第二探测器为此可在共同的唯一的和/或一体式的壳体中例如直接并排地布置。
可使用在红外范围中的至少三个彼此不同波长的光线。光源单元可为此包括多个光源。例如，光源单元可设计用于发出1300nm、1460nm和1550nm波长的红外光线。1460nm波长的光线特别良好地由水吸收，而1550nm波长的光线良好地由冰吸收。在大约1300nm范围中的光线于是可被用作参考波长。然而也可使用另外的波长。尤其地对于参考波长而言可使用任何另外的既不由冰又不由水大量吸收的波长。作为水敏感的波长也可使用任何另外的在水中增加地被吸收的波长。同样地，任何在冰中增加地被吸收的波长可被选作冰敏感的波长。另外的令人感兴趣的波长包括例如在红外范围中的1190、1040、970、880和810nm以及可见波长625、530和470nm。
光源单元可设计用于发出恰好三个不同波长的光线。为此，光源单元可具有三个光源，每个波长一个光源。仅使用三个波长，以便不仅检测光谱反射的光学而且检测镜面反射/漫反射的光线，以便不仅获知或者说辨认出车道特性而且获知或者说辨认出车道的类型。光源中的每个可单个地操控且可不依赖于另外的光源开启和关闭或者说在强度上调整。
此外也可使用多于上面所提及的两个或三个的彼此不同的波长。例如，625nm波长也可被用于测量漫反射和镜面反射的光线。
此外可作如下设置，即，在强度或者说幅度上调制所发出的光线。强度或幅度的调制可通过光源单元的所有光源或单个光源的开启和关闭来进行。强度的调制或者说开启和关闭可针对光源单元的每个波长或针对光源单元的每个光源单独地进行。例如，幅度或强度的调制或者说开启和关闭针对每个波长以相同的频率、然而相位推移地和/或以不同的频率来进行。由此可例如实现如下，即，不同波长的光线时间上错开地或顺序地发出。例如可作如下设置，即，将第一波长的光线针对确定的时间间隔发出，然后关闭第一波长的光线并且接通第二波长并这样下去。在探测器中然后各仅一个波长的光线被探测。由此可避免进入的光线在探测器处的光谱分析或分离。也可应用不同调制技术的混合形式，尤其是带有中断或不带有中断的经频率调制和幅度调制的光学的信号链。
因此，本发明也允许如下，即，将简单的探测器用作第一或第二探测器。例如可使用光电二极管。第一探测器和第二探测器可各包括一个或多个光电二极管。至少第一探测器可设计用于检测所有由光源单元发出的波长的光线。探测器也可备选地或补充地包括光电的芯片(例如CCD)或另外的光学采集装置。
第一和第二探测器可被用于检测或者说用于获知镜面反射和漫反射的光线。此外，第一和第二探测器中的至少一个也可被用于光谱的获知。至少该探测器然后被设计用于探测多个波长的光线。在该例子中，传感器刚好具有第一探测器和第二探测器且未设置有其它的探测器。
此外，表面传感器可包括评估装置，该评估装置发出关于车道表面或者说地面的特性的信息。
附图说明
下面，仅示例性地且不受限制地参照附图对本发明的其它的细节和例子进行说明，其中：
图1a和1b以顶视图和侧视图形式示出了带有根据本发明的设备的车辆的例子；
图2示出了根据本说明书的设备的第一个例子；
图3示出了根据本说明书的设备的第二个例子；
图4示意性地示出了根据本发明的方法；且
图5示出了光线强度的示例性的评估。
具体实施方式
图1a显示了车辆60，其装备有根据本发明的设备9的实施例。
车辆60包括在每个轮子之前的各一个表面传感器2，尤其地在右前轮62之前的表面传感器2、在左前轮63之前的表面传感器2、在右后轮64之前的表面传感器2和在左后轮65之前的表面传感器2，其中，名称“前”、“后”、“右”和“左”涉及车辆60的正常的行驶方向6。表面传感器2各在轮子之前布置在其轮辙中。传感器2如此地布置，从而使得伴随发射光学装置16的光线发射开口18、伴随第一会聚光学装置26的第一探测器开口28和带有第二会聚光学装置36的第二探测器开口38由车道1可见，且在右前轮62和右后轮64之前大致上横向于行驶方向6呈一排布置地示出。在行驶方向6上左侧的前轮63和左侧的后轮65之前同样布置有传感器2，其中，传感器2此处沿着车辆60的以箭头6标明的行驶方向6布置。传感器的取向仅是示例性的且所有传感器2可相同地取向。
示出的车辆60具有四个轮子。然而可设置有更多的轮子。车辆60可以是轿车、商用车或任何另外类型的车辆。
传感器2中的每个在图1中示出的例子中与行驶辅助系统的控制装置连接，这些控制装置包括防抱死系统82的控制装置、稳定性调节装置84的控制装置、变速箱控制装置86和越野模式控制装置88。除了示出的行驶辅助系统之外，其它的行驶辅助系统可与传感器2连接。同样地可作如下设置，即，仅一个行驶辅助系统或行驶辅助系统中的一个选择与传感器2连接。行驶辅助系统82、84、86、88可以是已经已知的且是设置在车辆中的系统，这些系统相应地进行适配或专门设置用于与传感器2的连接。
图1b以侧视图形式显示了图1a的车辆60。该车辆以左前轮63处在厚度d2的冰层72上，而左后轮65处在干的车道表面1a上。
传感器2中的其中一个的例子在图2和图3中详细地示出。
此处也被称作用于辨认出车道1的表面或者车道表面1a的特性、尤其是状态和类型的传感器2的表面传感器2被设计用于安置在机动车60上。
传感器2在壳体4中包括三个装置，光线发射装置10、第一探测器装置20和第二探测器装置30。光线发射装置10在壳体4中具有光线发射窗或光线发射开口18，第一探测器装置20在壳体4中具有第一探测器窗或第一探测器开口28且第二探测器装置30在壳体4中具有第二探测器窗或第二探测器开口38。当传感器2可投入运行地装配在车辆上时，光线发射开口18、第一探测器开口28和第二探测器开口38布置在壳体4的相同侧4a处且朝向车道1去地取向。传感器2如此地取向，从而使得所发出的光束11大约垂直地落到车道1或者说车道表面1a上，这也就是说光线发射区段的光学轴线10a或者说光线发射轴线11a大致上垂直于车道1或者说车道表面1a。在示出的例子中，厚度d1的水膜71处在车道表面1a上。然而，该车道表面同样可能是为雪覆盖的、冰冻的或干的或具有另外的特性。
在图2和图3中示出的例子中，光线发射装置10、第一探测器装置20和第二探测器装置30呈一排地布置且光线发射装置10布置在第一探测器装置20与第二探测器装置30之间。
然而，光线发射装置10、第一探测器装置20和第二探测器装置30同样可彼此分开地布置且不须集合在一个壳体中。
在光线发射装置10中布置有光源单元12，该光源单元设计用于发出多个不同波长的光线。光源单元12为此可包括一个或多个发光二极管(LED)、激光二极管、另外的合适的光源或由此的组合且适合用于发出多个彼此不同波长的光线。例如，光源单元12可发出至少具有1300nm、1460nm和1550nm波长的光线。然而，所设置的波长可适配于各自的使用目的。
在图2中示出的例子中，给光源单元12在所发出的光束11的方向上后接有光源偏光器或光源偏光过滤器14，光源偏光器或光源偏光过滤器将由光源单元12发出的光线偏振到经预先确定的方向上。
此外设置有发射光学装置16，以便将所发出的光线沿着发射的光束11取向或者聚焦到在车辆60下方的在地面或车道1或者说车道表面1a上的确定的区域上。发射光学装置16的光学轴线可限定光线发射区段10的光学轴线10a。发射光学装置16可由发射透镜构成或包括多个透镜和/或另外的光学元件。
第一探测器区段20包括第一探测器22、例如一个或多个光电二极管，设计用于探测所有由光源单元10发出的波长的光线。第一探测器22为此可以也包括多个并排布置的光电二极管或一个或多个光电单元(例如CCD、CMOS)。
在第一探测器22处布置有第一会聚光学装置26和第一偏光器或第一偏光过滤器24。第一会聚光学装置26可由单个的第一会聚透镜构成或包括多个透镜和/或其它的光学元件。第一偏光过滤器24的偏光方向垂直于光源偏光过滤器14的偏光方向进而大致上垂直于预先确定的偏光方向。镜面反射的、在预先确定的方向上被偏振的光线因此被滤出且仅漫反射的光线到达第一探测器22。因此，第一探测器22充当“散射探测器”。
第一轴线20a可大致上与第一会聚光学装置26和/或第一探测器区段20的光学轴线相应且大致上平行于大致上与发射光学装置16和/或光线发射区段10的光学轴线相应的发射轴线10a地取向。
在光线发射区段10的在传感器2的壳体4中与第一探测器区段20对置的侧面上布置的第二探测器区段30中布置有第二探测器32。
第二探测器32同样可包括光电二极管，该光电二极管设计用于至少探测由光源单元12发出的波长的光线。然而，第二探测器32同样可包括多个并排布置的光电二极管，且设计用于探测多个不同波长或波长范围的光线。
给第二探测器32配属有第二会聚光学装置36，以便将反射的光线聚焦到第二探测器32上且在其中进行探测。第二会聚光学装置36可由单个的第二会聚光学装置构成或包括多个透镜和/或其它的光学元件。相对第一探测器22，第二探测器32在图1中示出的例子中不具有偏光器或偏光过滤器。因为所发射的光线已经被偏振，所以这也不是必须的。因此，由第二探测器来探测漫反射的和镜面反射的光线，该光线沿着第二探测器光路31被反射。然而第二探测器32也可具有偏光过滤器(未示出)，该偏光过滤器的偏光方向平行于发射偏光器16的偏光方向，以便在第二光电二极管36中仅探测镜面反射的光线。
第二轴线30a可大致上与第二会聚光学装置36的和或第二探测器区段30的光学轴线相应且大致上平行于大致上与发射光学装置16的和/或光线发射区段10的光学轴线相应的发射轴线10a地取向。
所描述的传感器可在可见的光线范围中、例如在大约625nm波长的情形中来运行，以便测量镜面反射的光线和漫反射的光线。由在第一探测器22中测得的漫反射光线相对在第二探测器32中附加地测得的镜面反射的光线的比例可推断出车道亮度和车道粗糙度进而确定车辆是否例如处在沥青车道或混凝土车道上。
所描述的传感器也可在红外范围中被使用在不同波长的情形中。为此可使用第一探测器22和/或第二探测器32。例如，1460nm波长的红外光线特别良好地被水吸收，从而使得该波长的光线在湿的车道的情形中仅少量地被返回反射至第一探测器22或者说第二探测器32。在干的车道的情形中，该波长与之相反被正常地反射。1550nm波长的红外光线与之相反良好地被冰吸收。通过比较这两个波长的反射并且考虑参考波长可推断出在车道上的冰或水。既不由冰又不由水大量吸收的参考波长、例如1300nm充当用于评估两个另外的波长的吸收率的参考量。然后可以将在1550nm/1300nm波长的情形中测得的强度比例与1460nm/1300nm的比例以已知的方式联系起来，以便获得关于在车道上的水和冰或干的车道的信息。
不同的波长可平行地、尤其地然而顺序地时间上错开地发出。因此，在某一时刻各仅一个波长的光线被发出且被相应地探测。这允许如下，即，取消耗费的光谱分析或光束分开。
此外，传感器2具有评估装置50，利用该评估装置来处理由第一探测器22和第二探测器32所检测的或者说获知的数据。评估装置50可布置在壳体4之外并且例如处在车辆60中的另一位置处。评估装置50可与第一探测器22和第二探测器32经由缆线或无线的连接装置相连接。该评估装置也可包括用于光源单元21的控制装置或与控制装置连接。然而，评估单元50和/或控制装置也可布置在壳体4上或在其中或者说整合到其中，如参照图2示出的那样。
利用所描述的传感器2可以紧凑的且成本低廉的构造在很短的时间上的序列中不仅测量光谱的反射而且测量镜面反射和漫反射并且在该基础上推断出车道类型和状态。由此产生关于在车辆60下方的车道1或者说车道表面1a的类型和实际的状态的较好的且较精确的信息。对于所述测量而言仅需要所述一个传感器2。
如果仅应测量光谱反射，因为例如测量精度对此足够，所以必要时可取消第二探测器区段30。
图3显示了针对设备9的其它的例子。参照图3示出的和所描述的特征可按照应用情况的不同与参照图2示出的和描述的特征进行组合或替换。
在图3中示出的传感器2与参照图2所描述的带有如下区别的传感器相应，即，未设置有光源偏光器。在该情况中，所发出的光束110未偏振。相应地，为了可滤出镜面反射的光线，第二偏光过滤器34在光路中布置在第二探测器32之前。第二偏光过滤器34的偏光方向大致上垂直于第一偏光过滤器24的偏光方向。传感器2的所有其余的元件可与参照图1示出的传感器的那些元件相应。
在图3中示出的例子中，在车道表面1a上既不存在水膜71又不存在冰层72。
在图3中示出的例子中，可与第一会聚光学装置26的和/或整个第一探测器区段20的光学轴线相应的第一轴线20b以相对发射轴线10a的角度α取向，其中，该角度α最大大约为10°。相应地，可与第二会聚光学装置36的和/或整个第二探测器区段30的光学轴线相应的第二轴线30b可以相对发射轴线10a的角度β取向，其中，角度β同样最大为大约10°。发射轴线10a与第一轴线20b和/或第二轴线30b的交点40可处在车道表面1a上或处在与车道表面1a的直至50cm的间距上。
此外存在如下可能性，即，不仅光源偏光器或光源偏光过滤器14设置在光源单元12处，如参照图1所描述的那样，而且第二偏光器或第二偏光过滤器34设置在第二探测器32处。典型地，于是光源偏光过滤器14的偏光方向和第二偏光过滤器34的偏光方向彼此平行地取向。然而，第二探测器32的第二偏光过滤器34的偏光方向和光源偏光过滤器14的偏光方向大致上垂直于第一偏光器或第一偏光过滤器24的偏光方向布置。
此外，在图3中评估装置50布置在传感器2的壳体4内地或者说整合到壳体2中地示出。显然，评估单元也如同在图1中示出的那样可设置在传感器2之外。
传感器2和尤其地发射光学装置16和第一会聚光学装置26或者说必要时还有第二会聚光学装置36可设计用于被布置在车道表面1a上方的确定的高度上或确定的高度范围中。例如，传感器2可设计用于布置在与车道表面1a大约10cm至大约1m的高度h上或者间距上，其中，该间距可适配于各自的使用目的。对于传感器2在轿车中的使用而言，高度h可处在大约10cm至40cm的范围中。在传感器2在商用车、公共汽车或越野车中使用的情形中，高度h可以为大约30cm至大约100cm、尤其地在50cm至80cm的范围中。
图4示例性地显示了用于控制行驶辅助系统的方法。该方法包括检测关于车道特性或者说车道表面1a的特性的信息100的步骤。关于车道表面1a的特性的信息100的检测包括至少一个波长的、优选地至少三个彼此不同的在红外范围中的波长的光线110的发出和在车道表面1a处被反射的光线的探测120。如上面所描述的那样，不同波长的光线可在时间上错开地、例如以不同频率调制地或相位推移地以相同的频率调制地发出且相应地进行探测。这允许如下，即，仅使用一个针对多个波长的且针对必要时在关断光源的情形中的背景辐射的探测器。
由不同波长的反射光线的光线强度的比例或者说由漫反射和镜面反射的光线的比例，然后在步骤150中获知关于车道表面1a的特性的信息，这也就是说车道1是否是干的、湿的、冰冻的、为雪覆盖的或具有另外的特性。在该步骤中，在车道表面1a上的水膜71的厚度d1或冰层72的厚度同样可被获知。
如果车道表面1a的特性被辨认出，则在步骤200中将该信息传输到行驶辅助系统处且必要时在加上其它的如车辆速度、横向加速度、变速箱转速那样的参数的情况下来确定，应如何影响行驶辅助系统且应改变行驶辅助系统的哪个或哪些参数。在步骤300中于是改变行驶辅助系统的相应的参数。
车道特性的获知在原则上在图5中示出。由在红外范围中的上面所提及的不同波长的漫反射的光线的所获知的光线强度以及针对漫反射、镜面反射的光线所获知的光线强度来确定车道特性、在车道表面1a上的水高度d1、在车道表面1a上的冰厚d2、针对车道表面1a的亮度的值d3和/或粗糙度的值d4。
如果冰厚d2和水高度d1未被获知，然而增加的粗糙度被确定，由此可推断，车辆60未处在固定的车道1上并且越野模式88被接通。越野模式88的激活可包括全轮驱动的接通、机械和/或电子差速锁的接通、水平调整的行驶水平的调整和/或ABS的调节阈值的适配。
如果水膜7的确定的厚度d1、冰层72的确定的厚度d2和/或干的车道表面1a被获知，那么这些信息例如可提供到ABS82的控制装置处。该调节循环于是可针对每个轮子分别进行适配。按照车道特性的不同于是可以估计针对行驶情况的摩擦系数且可以如此地调整ABS的第一调节循环，从而使得制动过大进而轮子的较长的锁死可被避免。由此较快地进行ABS在制动过程期间的调节。
必要时，其它的量可被包含到制动力的确定中，例如在载重的/未载重的车辆的情形中的重心高度。
在各自的轮子处的制动力获知可例如利用如下公式：
Fsoll＝μmax p(G+AG)c
来进行，其中，Fsoll是制动力、μmax是借助于传感器2确定的摩擦系数、p是制动压力、G是静态的轴负荷、AG是动态的轴负荷且c是系数。在此，目的是实现由在各自的轮子处的制动力和制动压力构成的平衡。
类似于ABS82的控制装置也可操控ASR，并且轮子的驱动或者说制动各依赖于当前所获知的摩擦系数来进行。
为了控制如ESC或ESP那样的稳定性控制器84可以将借助于传感器2在每个轮子处所获知的当前的摩擦系数与需要的摩擦系数相比较。需要的摩擦系数可例如由行驶速度和用于曲线行驶的方向盘回转和必要时其它的量来确定。
用于确定需要的摩擦系数的摩擦力一方面由纵向力(驱动或者制动)和侧向力的矢量相加得出。纵向力可由马达力矩和制动压力以良好的逼近算法来计算。侧向力在第一次逼近中由ESC调节装置的单轮辙模型得出。在所有在其中车辆不向前行驶的行驶策略的情形中，其在圆形轨道上运动。该圆形轨道通过直接在ESC模块中被测得的准稳态的横向加速度力和通过借助同样测得的横摆加速度可被确定的动态部分来描述。利用车辆几何形状的认知现在可针对前面的轮子62、63和后面的轮子64、65计算必需的侧向引导力。额外地，人们可利用由单轮辙模式到实际的双轮辙模式的转变在边缘假设(Randannahmen)的情形下将该力分到左侧和右侧。
人们因此获得瞬时地施加在每个轮子上的摩擦力的估计。如果人们例如在加速的圆形行驶的情形中逼近通过传感器2所获知的力锁合边界，则在出现不稳定性之前已可采取稳定性措施。换而言之，如果需要的摩擦力逼近已获知的当前的摩擦系数或其变得较小，则可进行稳定性控制器84的提前的干预。
关于车道特性的信息也可被用于获知最大可能的倒拖力矩。
通过换低档在轮胎处产生的力可以下面的方式来计算或者说估计：变速箱87的变速箱变速比是已知的或可由对于每个档位而言可确定的、由马达转速和行驶速度6构成的比例来计算。对于每个马达而言可(依赖于转速)说明摩擦力矩的准稳态的部分和动态的分量，该动态的分量由马达的惯性矩和需要的加速度(＝转速变化)得出。
因此，对于到确定的档位中的换低档而言可计算在轮胎处的需要的力，以便克服摩擦力矩并且将马达加速到目标转速上。如果现在将该驱动力除以现有的车轮负荷(可由差动滑动调节装置(Differenzschlupfregelung)得出)，则可获得必要的需要的摩擦系数。如果现在将该需要的摩擦系数与当前在驱动的轮子处借助传感器2获知的摩擦系数比较，则在换档意图时已可确定，是否将出现轮子的空滑且因此出现危及稳定的状态。在准备阶段中已可阻止换低档或将马达加速到目标转速上。为此可使用已知的DTC或SMR系统。
前面的说明鉴于在附图中示出的例子给出。然而，对专业人士而言所说明例子可被容易地修改或组合且例如补充报警信号或其它的控制信号和其它的行驶辅助系统。由专业人士也可得到根据本发明的设备和根据本发明的方法的其它的应用可能性，例如在车辆的另外的部位上的安置。
由专业人士同样可考虑不同于所说明的波长，以便将测量结果适配不同的要求。显然，所说明的波长不精确地限制到这些值上，而是可包括包含所说明的离散的波长的波长范围。
此外，不仅可实现车辆的驾驶员辅助系统82、84、86、88中的一个驾驶员辅助系统、而且可实现多个或所有驾驶员辅助系统供以关于车道表面1a的特性的信息，以便依赖于车道表面1a的特性改变各自的驾驶员辅助系统82、84、86、88的至少一个参数。

Claims (22)

1.用于控制车辆(60)的至少一个行驶辅助系统(82、84、86、88)的方法，其中，所述方法包括：
-发出至少一个波长的光线(11)到在所述车辆(60)下方的车道表面(1a)上；
-探测在所述车道表面(1a)处反射的至少一个波长的光线(21、31)；
-借助至少一个波长的已探测的反射的光线(21、31)获知关于车道表面(1a)的特性的至少一个信息(100)；
-传输(200)所述关于车道表面(1a)的特性的至少一个信息到所述至少一个行驶辅助系统(82、84、86、88)处；和
-改变(300)所述至少一个行驶辅助系统(82、84、86、88)的至少一个参数，从而使得所述至少一个行驶辅助系统(82、84、86、88)依赖于所述车道表面(1a)的特性起作用，
其中，所述至少一个行驶辅助系统包括稳定性调节装置(84)，
其中，借助于在每个轮子处所获知的当前的摩擦系数与需要的摩擦系数的比较，所述行驶辅助系统的至少一个参数的改变(300)包括改变所述稳定性调节装置(84)的干预的时刻，
其中，需要的摩擦系数至少由行驶速度和用于曲线行驶的方向盘回转确定。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述关于车道表面(1a)的特性的至少一个信息包括：所述车道表面(1a)是否是湿的、冰冻的、为雪覆盖的或干的。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述关于车道表面(1a)的特性的至少一个信息包括：所述车道表面(1a)是否是混凝土表面、沥青表面或具有另外的粗糙度。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一个行驶辅助系统包括防抱死系统(82)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述行驶辅助系统(82)的至少一个参数的改变(300)包括依赖于所述车道表面(1a)的特性来调整所述防抱死系统(82)的第一调节循环。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一个行驶辅助系统包括自动变速箱的变速箱控制装置(86)。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述行驶辅助系统的至少一个参数的改变(300)包括依赖于所述车道表面(1a)的特性来调整所述自动变速箱(87)的待挂入的档位和/或换档时刻。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一个行驶辅助系统包括越野模式(88)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述行驶辅助系统的至少一个参数的改变(300)包括依赖于所述车道表面(1a)的特性来调整越野模式。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，光线的发出和在所述车道表面(1a)处反射的光线的探测包括在红外范围中的三个不同波长的光线。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述车道表面(1a)处反射的光线的探测包括漫反射的光线和镜面反射的光线的探测。
12.用于控制车辆(60)的至少一个行驶辅助系统(82、84、86、88)的设备(9)，其中，所述设备(9)包括：
用于获知关于车道表面(1a)的特性的至少一个信息的光学的表面传感器(2)，和
控制装置(7)，所述控制装置与所述光学的表面传感器(2)和所述至少一个行驶辅助系统(82、84、86、88)连接且借助所述关于车道表面(1a)的至少一个信息改变所述至少一个行驶辅助系统(82、84、86、88)的至少一个参数，从而使得所述至少一个行驶辅助系统(82、84、86、88)依赖于所述车道表面(1a)的特性起作用，
其中，所述至少一个行驶辅助系统包括稳定性调节装置(84)，
其中，借助于在每个轮子处所获知的当前的摩擦系数与需要的摩擦系数的比较，所述行驶辅助系统的至少一个参数的改变(300)包括改变所述稳定性调节装置(84)的干预的时刻，
其中，需要的摩擦系数至少由行驶速度和用于曲线行驶的方向盘回转确定。
13.根据权利要求12所述的设备(9)，其中，所述关于特性的至少一个信息包括：所述车道表面(1a)是否是湿的、冰冻的、为雪覆盖的或干的。
14.根据权利要求12或13所述的设备(9)，其中，所述关于车道表面(1a)的特性的至少一个信息包括：所述车道表面(1a)是否是混凝土表面、沥青表面或具有另外的粗糙度。
15.根据权利要求12或13所述的设备(9)，其中，所述至少一个行驶辅助系统包括防抱死系统(82)。
16.根据权利要求12或13所述的设备(9)，其中，所述至少一个行驶辅助系统包括自动变速箱的变速箱控制装置(86)。
17.根据权利要求12或13所述的设备(9)，其中，所述至少一个行驶辅助系统包括越野模式(88)。
18.根据权利要求12或13所述的设备(9)，其中，所述光学的表面传感器(2)包括：
-用于将至少一个波长的光线发出到地面(1)上的光源单元(12)；和
-至少一个第一探测器(20、30)，以便探测由所述车道表面(1a)反射的光线。
19.根据权利要求18所述的设备(9)，其中，所述光源单元(12)和所述至少一个探测器(20、30)布置在壳体(4)中。
20.根据权利要求18所述的设备，此外包括至少一个用于检测镜面反射光线的第二探测器(30)。
21.根据权利要求18所述的设备(9)，其中，所述光源单元(12)包括三个用于发出三个不同波长的光线的光源。
22.带有根据权利要求12至21中任一项所述的设备(9)的车辆(60)。
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