CN104732709A - 针对危险的路面状态发出警告指示的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明针对危险的路面状态发出警告指示的方法和设备，具体而言，在应用在处于行驶中的机动车中用于针对危险的路面状态发出警告指示的方法(在其中测量空气温度)中，应该目标明确地报告关于路面状态的消息，从而可在许多情况(在其中客观上这样的警告指示不是理由充足的)中避免警告指示的输出。这可利用这样的不接触的测量方法实现，即利用该方法确定路面的湿度，并且利用该方法确定路面温度，其中在考虑这三个测量值的情况下得出说明路面状态的值。然后依赖于说明路面状态的值发出警告指示。

Description

针对危险的路面状态发出警告指示的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种应用在处于行驶中的机动车中的用于针对危险的路面状态发出警告指示的方法，在该方法中测量空气温度。此外本发明涉及一种尤其用于实施这种方法的设备，该设备带有温度测量装置以用于测量空气温度。
背景技术
这样的方法在机动车中普遍已知。在环境温度下降到一定的值以下(典型地在4°C以下)时基本上存在如下可能性，即在快速改变的局部的环境温度的情况下(例如在桥梁区域中)在该处可发生在路面上结冰。然后基于测量的空气温度或环境温度发出警告指示给驾驶员，利用该警告指示给驾驶员指出，可料想可能存在光滑的路面。这种方法具有起指示作用的特征并且由于安全性原因因此在数量相当多的情况中当不存在实际的危险时也作用。由此可产生这样的趋势，即其促使驾驶员不考虑这样的警告指示。
在文件US 4,274,091中建议，借助于灯光信号和其反射来检测在路面上冰的存在。如果发射出的灯光在道路表面处反射并且然后相应地由接收器接收，则可由此推断冰的存在。然后输出相应的警告指示。从文件EP 1 606 784 B1中已知一种相当的传感器设备以用于无接触地检测表面状态。在这种传感器设备中利用光源将光辐射到表面上并且利用两个检测器检测漫反射的和镜面反射的光。从如此获得的反射的光的数据中推断雪、冰或水的存在。
发明内容
本发明的目的是，提供一种开始提到的类型的方法，利用该方法可目标明确地报告关于路面状态的消息，从而在许多情况(在其中这样的警告指示客观上不是理由充足的)中可避免输出警告指示。此外本发明的目的是提供一种相应的设备。
该目的利用带有权利要求1的特征的方法来解决。在设备方面利用权利要求10的特征解决该目的。
在应用在处于行驶中的机动车中的用于针对危险的路面状态发出警告指示的方法(在该方法中测量空气温度)中对于本发明重要地设置成，利用不接触的第一测量方法确定路面湿度，利用不接触的第二测量方法确定路面的温度，在考虑这三个测量值的情况下得出说明路面状态的值并且依靠该说明路面状态的值发出警告指示。因此与至今已知的方法相比，不是仅仅一个测量值尤其不是仅仅空气温度或环境温度作为基础，而是附加地还得出另外两个测量值，也就是说表示路面的湿度的测量值和表示路面的温度的测量值。基于这三个测量值得出说明路面状态的值。这个值尤其考虑存在冰或光滑的可能性。这是对于行车最重要的危险参数。在对于冰的存在而言具有高的可能性的情况下发出相应的警告指示。该警告指示可具有光学的或声学的特性。在一定的情况中警告指示可不仅光学地而且声学地输出。
在本发明的一种优选的设计方案中，利用电容的方法测量路面的湿度。对此基本平行于路面布置有测量电极。测量电极和对应面形成电容器，其电容通过在路面上的湿度的存在而改变。基本上这样的电容传感器的使用为已知的。例如在文件EP 2 218 616 B1中说明了一种带有电容传感器的雨水传感器。
路面的温度优选地利用嗜热性(thermophil)测量元件测量。在此采用一种朝表面指向的测量方法。优选地利用红外传感器测量路面的温度。在这样的红外传感器中测量从路面散发的红外射线并且由此推断路面的温度。在尤其优选的设计方案中红外传感器是红外摄像机。优选地这样的红外摄像机与在可视的波长范围中的摄像机结合。将这样产生的图片重叠并且由此取得关于路面温度的信息以及也可能还取得另外的数据。优选地在此应用主动式像素传感器(Active Pixel Sensor)，其称作为CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor 互补型金属氧化物半导体)传感器。
红外传感器优选地在行驶方向上向前取向，尤其这样，即探测的区域位于车辆前方大约2到5米。由此可实现路面状态的预先探测并且在这样的时间(即在其中车辆经过预测量的路段)中可在其间已经生成警告指示或对机动车的控制进行匹配，例如对ESP控制进行匹配。附加地优选地还在第二区域中进行测量，该第二区域优选地在行驶方向上观察探测小于1m、尤其0.5m的长度并且在车辆下方取向。这种测量用作于监督和确认从在车辆之前的第一测量区域中取得的数据。
在本发明另一优选的设计方案中，在从测量值中得出说明路面状态的值之前，测量值经受相应信号处理。尤其实现信号调整(Signalkonditionierung，有时称为信号加工)，从而从信号和测量值中可计算共同的说明路面状态的值。
在本发明一种优选的设计方案中，在得出说明路面状态的值时也考虑车辆速度。车辆速度或许可影响单个的测量结果，从而优选地考虑车辆速度。备选地和/或附加地也可在输出警告指示的情况下考虑车辆速度。如果对于一定的说明路面状态的值确定相对高的车辆速度，那么由此总计得到的危险相比于在低的车辆速度情况下更高。因此优选地在发出警告指示的情况下除了说明路面状态的值也附加地考虑机动车速度。在本发明的另一优选的设计方案中，在得出说明路面状态的值情况下考虑雨刮器信号。由此也可获得关于路面湿度的附加的信息，尤其也通过关于恰好开始的降水量的信息。就此而言关于来自刚过去的5分钟或刚过去的10分钟的降水量的随时间的变化的信息也可包含到得出说明路面状态的值中。此外当在得出说明路面状态值时考虑ESP调节时则为有利的。这同样提供针对路面状态的指示。假如ESP调节已启动并且积极地作用，那么这是针对光滑或证明警告指示正确的路面状态的指示。
在本发明的另一优选的设计方案中，警告指示强度是分级的并且可依赖于说明路面状态的值发出。这意味着，在危险较高的情况下尤其在结合较高的行驶速度时危险较高的情况下，相比于在较低的危险的情况下尤其也在结合较低的行驶速度时危险较低的情况下，发出更强的信号。这可要么通过信号的色标如黄色和红色要么信号的闪烁频率和/或附加的或加强的声学的信号来显示。
本发明的另一方面存在于提供用于针对危险的路面状态发出警告指示的设备，其尤其用作于实施上面说明的方法。该设备具有用于测量空气温度的温度测量装置并且对于本发明重要地通过以下方式而出众，即该设备具有用于测量路面湿度的传感器并且此外具有用于测量路面温度的传感器。此外根据本发明设备具有数据处理装置，其规定和设计成，从三个传感器的测量数据中得出说明路面状态的值并且由此结果促发警告指示。发出警告指示本身可同样由数据处理装置进行，然而典型地由显示装置在机动车驾驶员的视觉范围或听觉范围中发出。然而数据处理装置给出相应的信号到该输出装置处。利用这样的设备可实施上面说明的方法并且在考虑三个不同的测量数据下可靠地得出说明路面状态的值。
用于测量路面湿度的传感器在此优选地为电容传感器。该电容传感器优选地布置在车辆的底部区域中并且尤其具有测量电极，其基本平行于路面取向。优选地横向于车辆纵轴线并排布置至少两个电容传感器。这些传感器探测路面的一定的宽度并且由此具有更好的数据库用于得出可靠的结果。
优选地用于测量路面温度的传感器为红外传感器，其探测从道路散发的红外射线。优选地红外传感器布置在机动车的底部区域中。红外传感器在此优选地近似在中心，也就是说布置在机动车纵轴线上。
附图说明
接下来根据在图纸中描述的实施例进一步阐述本发明。其中详细地：
图1在示意性的图示中显示了机动车，该机动车带有设置在机动车处的传感器；
图2在示意性的图示中显示了方法过程；以及
图3在示意性的图示中显示了带有用于探测路面温度的传感器组件的机动车的前面的区域。
具体实施方式
在图1中示出了机动车1，其在路面2上行驶。为了得出路面状态在机动车1的底板3的区域中也就是说在其下侧上并且以朝向路面2取向的方式布置有多个传感器。基本上这是红外传感器5，其测量从路面2散发的红外射线并且由此计算温度。在此示意性地绘出从路面2散发的红外射线。红外传感器5在此布置在车辆纵轴线上。此外在此布置有两个电容传感器6，其并排布置在车辆纵轴线的两侧。这些传感器共同构造电场，其中路面2形成电容器的第二部分。电容器的电容随着路面状态改变。在此基本上以此为出发点，即间距是恒定的。此外在此设置温度测量装置7以用于测量空气温度。该温度测量装置7在此处描述的实施例中也布置在机动车1的底板3的区域中。然而温度测量装置7可基本上布置在机动车1的任何位置处，因为此处涉及环境温度的测量。
在图2中示出了方法。在方块10中首先在步骤11中探测道路表面的温度。这利用在图1中示出的红外传感器5实现。随后实现信号调整12。在方块15中探测路面2的湿度。实际的测量在方块16中实现。利用电容传感器6实施该测量。接着实现信号调整17。在方块20中在那里示出的方块21中测量环境的空气温度。接着实现信号调整22。在方块25中从在三个方块10,15和20中得出的数据中得出说明路面状态的值。(如利用方块26表明的那样)还可汇入另外的数据例如车辆速度、来自雨刮器信号的信息或来自ESP调节的信息到其中。由此为出发点从方块25中发出警告指示。在此这尤其为发出到仪表上的光学信号。这也可包含针对道路的附着状态的信号。要么光学的信号通过颜色强度或闪烁频率可含有附加的信息或要么也可设想，除了通常的警告指示之外例如也给出在0和100之间的表示附着状态的相对值，其中例如100表示最优的附着状态以及0表示完全的结冰。
在图3中在侧视图中示出了机动车1，其在路面2上行驶。在此处描述的实施形式中红外传感器5(其尤其优选地可为红外摄像机)实施成带有两个不同的区域。这在此处描述的实施形式中构造成带有两个红外传感器，也就是说红外传感器5和第二红外传感器5'。红外传感器5朝前指向。红外传感器5这样取向，即红外传感器在行驶方向上观察探测在车辆之前2到5m之间的区域。附加地设置红外传感器5'，其朝下指向。红外传感器5'探测第二区域，其在行驶方向上观察探测大约50cm的宽度。该第二测量尤其用作于校正在车辆前的第一区域中的测量和用作于给在车辆前的第一区域中的测量提供参考。红外传感器5和5'也可以构造为唯一的传感器，其利用不同的光学器件指向到不同的方向上。红外传感器5和5'也可以构造为红外摄像机。
所有在上述的说明中和在权利要求中提到的特征可以任意的选择与独立权利要求的特征结合。本发明的公开因此不受限于所说明的或要求保护的特征结合，相反地所有在本发明框架中合理的特征结合应视为公开。

Claims (16)

1. 一种应用在处于行驶中的机动车中用于针对危险的路面状态发出警告指示的方法，在该方法中测量空气温度，其特征在于，
利用不接触的测量方法确定路面的湿度，
利用不接触的测量方法确定路面的温度，
在考虑这三个测量值的情况下得出说明路面状态的值，并且
依赖于所述说明路面状态的值发出警告指示。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用电容的方法测量路面的湿度。
3. 权利要求1或2的方法，其特征在于，利用嗜热性测量元件测量路面的温度。
4. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，利用红外传感器测量路面的温度。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在从三个测量值中得出所述说明路面状态的值之前，使所述三个测量值分别经受信号处理。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在得出所述说明路面状态的值的情况下考虑车辆速度。
7. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在得出所述说明路面状态的值的情况下考虑雨刮器信号。
8. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在得出所述说明路面状态的值的情况下考虑ESP调节。
9. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，发出的所述警告指示附加地包含对于道路的附着状态的信息。
10. 一种针对危险的路面状态发出警告指示的设备，尤其用于实施根据上述权利要求中任一项所述的方法，该设备带有温度测量装置(7)以用于测量所述空气温度，其特征在于，
所述设备具有用于测量路面(2)的湿度的传感器，
所述设备具有用于测量路面(2)的温度的传感器，
所述设备具有数据处理装置，该数据处理装置规定并设计成，从三个传感器的测量数据中得出说明路面状态的值并且由此结果促发警告指示。
11. 根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述用于测量路面的湿度的传感器是电容传感器。
12. 根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述电容传感器(6)布置在所述车辆的底部区域中。
13. 根据权利要求10到12中任一项所述的设备，其特征在于，横向于车辆纵轴线并排布置至少两个电容传感器(6)。
14. 根据权利要求10到13中任一项所述的设备，其特征在于，所述用于测量路面(2)的温度的传感器是红外传感器(5)，该红外传感器(5)探测从道路散发的红外射线。
15. 根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述红外传感器(5)布置在所述机动车的底部区域中。
16. 一种带有根据权利要求10到15中任一项所述的设备的机动车。
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