CN108883771B - 用于借助本车辆确定可行驶的地面的摩擦系数的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

用于借助本车辆(100)来确定可行驶的地面(140)的摩擦系数的一种方法和一种设备，所述方法具有如下步骤：检测第一数据值，所述第一数据值代表所述本车辆(100)的周围环境中的湿度；借助与至少一个第二数据值的比较来对所检测的第一数据值进行可信度检验；确定第三数据值，所述第三数据值代表所述可行驶的地面(140)的摩擦系数，其中，根据借助所述至少一个第二数据值对所述第一数据值的可信度检验来实现所述确定。

Description

用于借助本车辆确定可行驶的地面的摩擦系数的方法和设备
技术领域
本发明涉及借助本车辆(Ego-Fahrzeug)来确定可行驶的地面(140)的摩擦系数的一种方法和一种设备。
背景技术
WO 2015/074744 A1公开用于计算车辆的至少一个轮胎与行车道之间的摩擦系数的一种方法和一种设备。在此，所述计算基于分别被赋予置信因子的不同估计方法。
US 006163747 A公开用于求取道路摩擦系数的一种设备和一种方法，该文献尤其涉及一种设备，借助该设备根据给定的道路条件记录道路的正确的摩擦系数。
US 2012/0167663 A1公开一种用于检测行车道表面的摩擦系数的传感器装置，其中，该传感器装置布置在机动车上并且包括至少一个辐射发射器单元和至少一个电子分析处理电路，其中，该辐射发射器单元向行车道表面发射电磁辐射，该辐射在行车道表面处被至少部分地反射和/或散射，所反射的和/或所散射的辐射至少部分地在辐射发射器单元中和/或在一个或多个附加的传感器单元中被检测，其特征在于，该电子分析处理电路被如此设计，使得该电子分析处理电路由所反射的和/或所散射的辐射的强度或由与此相关的参量来求取行车道表面的摩擦系数信息。
US 2015/0203107 A1公开一种系统，该系统包括车辆中的计算机，其中，该计算机包括处理器和存储器，其中，该计算机设计用于确定是否存在降水、用于辨识降水的至少一个属性并且用于至少部分地基于降水来确定针对车辆的至少一个自主控制行为。
发明内容
根据本发明公开一种用于借助本车辆来确定可行驶的地面(Untergrund)的摩擦系数的方法。该方法包括如下步骤：检测第一数据值的步骤，所述第一数据值代表本车辆的周围环境中的湿度(Feuchtigkeit)；借助与至少一个第二数据值的比较来对所检测的第一数据值进行可信度检验的步骤；确定第三数据值的步骤，所述第三数据值代表可行驶的地面的摩擦系数，其中，根据借助至少一个第二数据值对第一数据值的可信度检验来实现所述确定。
所公开的方法具有如下优点：不必在车辆中安装专门构造用于确定摩擦系数的附加传感器，而是可以使用通常已经存在的传感器。由此，不要求车辆中或车辆上的附加空间并且不产生附加费用。
优选地，如此检测第一数据值，使得检测水沫(Gischt)形式的湿度，所述水沫由处于本车辆的周围环境中的至少一个车辆所引起和/或由本车辆所引起，和/或，检测扬起的雪的形式的湿度，所述雪由处于本车辆的周围环境中的至少一个车辆所引起和/或由本车辆所引起。
处于本车辆的周围环境中的车辆可以理解为：处于本车辆的传感器作用距离内的任何车辆。这与在此是否涉及在本车辆前方行驶的车辆、相对于本车辆迎面而来的车辆或处于本车辆旁边的车辆(例如在多车道的高速公路上)无关。
在此，水沫可以理解为如下湿度：该湿度要么由处于本车辆的周围环境中的车辆的车轮的旋转运动所扬起和/或由本车辆的车轮的旋转运动所扬起。
在此，扬起的雪可以理解为如下湿度：该湿度由于存在于行车道上的雪由处于本车辆的周围环境中的车辆的车轮的旋转运动所扬起和/或由本车辆的车轮的旋转运动所扬起。
在此，特别有利的是，检测水沫形式的和/或扬起的雪的形式的湿度，因为这两种形式的湿度都可以良好地通过已经存在的传感器(例如视频传感器和/或雷达传感器和/或激光雷达传感器)检测和分析处理。在此，检测由本车辆的车轮所引起的自身水沫具有额外益处，因为这允许更高频率的湿度识别并且因此可以更快且更有规律地确定摩擦系数。
特别优选地，所述至少一个第二数据值包括来自一个另外的摩擦系数检测系统的摩擦系数，所述一个另外的摩擦系数系统尤其是用于使本车辆的行驶稳定的制动系统。
与仅使用单个系统来确定摩擦系数时相比，由此可以更准确地确定摩擦系数。这提高了本车辆的安全性，其方式是：可以使用更准确的摩擦系数。
在一种特别优选的实施方式中，至少一个第二数据值包括水膜高度值(
Figure BDA0001817607290000031
)。
在此，水膜高度值可以理解为如下数据值：这些数据值包括关于可行驶的地面上的水膜高度的说明。
这对于确定摩擦系数是特别有利的，因为由水膜高度可以直接得出关于摩擦系数的结论。道路上的水膜越高，则例如滑水(Aquaplaning)的风险越高，并且道路在相应位置处的摩擦系数越低。
优选地，所述至少一个第二数据值包括降雨的强度和/或降雪的强度和/或本车辆的周围环境温度和/或本车辆的至少一个雨刮器的速度和/或适用于本车辆的周围环境的天气预报中的信息。
关于降雨和/或降雪的知识是有利的，因为即使当可行驶的地面例如仍相对干燥时，也可以得出关于摩擦系数的结论。例如如果检测到非常少的水沫，则可以借助关于降雨和/或降雪的知识来匹配在不久的将来预期的实际湿度，并且因此可以确定更好的摩擦系数。这主要可以与天气预报结合使用，以便将降水的持续时间也包括到所述确定中。关于温度的知识也是极其有利的，因为因此可以区分湿的行车道以及行车道上的冰层(Glatteis)。此外，了解雨刮器的速度提供了一种估计降水量的简单可能性。
在一种特别优选的实施方式中，如此确定第三数据值，使得借助数据库给第一数据值分配一个摩擦系数并且以第三数据值的形式输出该摩擦系数，该第一数据值已经通过至少一个第二数据值被可信度检验。
通过借助第三数据库——该第三数据库已经包括针对确定场景的摩擦系数——将摩擦系数分配给所检测的并且经可信度检验的第一数据值，可以快速并且在没有例如控制设备的高计算开销的情况下确定摩擦系数。因此，这是一种有效且节约资源的变型方案。
在一种特别优选的实施方式中，如此确定第三数据值，使得将所确定的第三数据值与本车辆的位置(尤其GPS数据)相关联并且将所述第三数据值传输给外部服务器。
在此表现出对于安全重要的巨大优点，因为所确定的摩擦系数可以借助服务器准备并且例如可以以地图的形式提供给其他车辆，由此，其他车辆可以利用这些摩擦系数并且因此可以相应地更好地计划或实施对于安全重要的措施。此外，基于所确定的摩擦系数，例如可以生成关于道路的特别滑的区段的警告提示并且将该警告提示发送给其他车辆。
根据本发明的用于借助本车辆来确定可行驶的地面的摩擦系数的设备包括：用于检测第一数据值的装置，该第一数据值代表本车辆的周围环境中的湿度；用于借助与至少一个第二数据值的比较来对所检测的第一数据值进行可信度检验的第二装置；用于确定第三数据值的第三装置，该第三数据值代表可行驶的地面的摩擦系数，其中，根据借助至少一个第二数据值对第一数据值的可信度检验来实现所述确定。
根据本发明的服务器构造用于接收、存储和处理第三数据值，该第三数据值根据本发明的方法所确定并且借助根据本发明的设备所传输。
本发明的有利扩展方案在从属权利要求中说明并且在说明书中列举。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在以下描述中进一步阐述。附图示出：
图1借助包括根据本发明的设备的车辆以及根据权利要求的服务器纯示例性地示出根据本发明的方法的一种实施例；
图2纯示例性地示出根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出所公开的发明的一种可能的实施方式。在此，位于前方行驶的车辆(200)后方的本车辆(100)处于可行驶的地面(140)上。在此，本车辆(100)包括根据本发明的设备(110)，所述设备又包括第一装置(111)、第二装置(112)和第三装置(113)，该第一装置用于检测第一数据值，该第二装置用于借助与至少一个第二数据值的比较来对第一数据值进行可信度检验，该第三装置用于确定代表可行驶的地面(140)的摩擦系数的第三数据值。该设备还包括数据库(114)，然而，该数据库也可以是第三装置(113)的组成部分。
在此，第一装置(111)如此构造，使得该第一装置可以访问作为本车辆(100)的组成部分的传感器(101)并且可以借助这些传感器(101)来检测本车辆(100)的周围环境中的湿度。然而，这些传感器(101)也可以直接是设备(110)的组成部分，其方式是：该传感器直接由第一装置(111)所包括。
在在此示出的实施例中，第一装置(111)如此构造，使得该第一装置可以访问本车辆的已经存在的传感器(101)。在此，这些传感器(101)例如可以涉及雷达传感器、激光雷达传感器或视频传感器。此外，可以将不同的传感器系统(例如雷达传感器与视频传感器)彼此关联。原则上，其他传感器系统也是可能的。
现在例如借助传感器(101)来记录本车辆(100)的周围环境的视频记录和/或雷达记录和/或激光雷达记录，并且借助第一装置(110)来对这些视频图像和/或雷达图像和/或激光雷达图像进行分析处理。视频传感器例如非常适用于区分湿的或干的地面(140)以及雪覆盖的和/或冰覆盖的地面(140)。雷达传感器例如也非常适用于区分干的和湿的地面(140)，其方式是：例如识别可行驶的地面(140)上的特别潮湿位置(150)。在此，例如也可以检测所述潮湿位置(150)的水膜高度。此外，例如也可以借助传感器(101)来检测湿度，该湿度例如是来自前方行驶的车辆(200)的水沫形式的或者对于雪覆盖行车道(140)的情况还是来自前方行驶的车辆的扬起的雪的形式的，并且该湿度由第一装置(111)相应地分析处理并且以第一数据值的形式提供。
此外，借助传感器(101)以及与该传感器连接的第一装置(111)例如也可以区分降水(160)(例如降雨和/或降雪)以及水沫或扬起的雪。这例如可以借助雷达传感器来实现，因为水沫具有与行车道上的潮湿位置(150)以及降雨和/或降雪形式的降水(160)不同的水密度。
此外，例如也可以以第一数据值的形式检测由本车辆(100)自身所造成的水沫。这例如可以通过使用指向后方的传感器(101)来实现。因此，也可以在没有车辆(200)处于本车辆(100)的周围环境中的情况下实施根据本发明的方法。与处于本车辆(100)的周围环境中的车辆(200)的水沫相比，自身的水沫甚至提供更高频率的湿度识别。在此，本车辆(100)的传感器(101)显然也可以如此安装，使得支持本车辆(100)的自身水沫的识别。
原则上，只要在此表示成前方行驶的车辆(200)的车辆的水沫和/或扬起的雪处于本车辆(101)的传感器的传感器作用距离内，则在此表示成前方行驶的车辆的车辆也可以位于相对于本车辆(100)的任何其他位置处。
第一装置(111)如此构造，使得该第一装置可以接收传感器(101)的信号并且借助合适的软件分析处理所述信号，并且所述第一装置包括为此所需的所有技术装置(例如内存、硬盘和处理器)。
在借助第一装置(111)检测第一数据值之后，通过与至少一个第二数据值的比较来对第一数据值进行可信度检验。这借助用于可信度检验的第二装置(112)来实现。在此，至少一个第二数据值例如可以涉及一个另外的摩擦系数检测系统(104)的摩擦系数，所述一个另外的摩擦系数检测系统例如是用于使行驶稳定的制动系统。
此外，至少一个第二数据值也可以涉及温度值，该温度值同样借助本车辆的传感器(101)所检测。由此，如果温度相应地高，则例如可以将可行驶的地面(140)上的潮湿位置(150)识别成湿位置(nasse Stelle)，或者如果温度相应地低，则也可以将该潮湿位置识别成行车道(140)上的冰。一个另外的可能性是，至少一个第二数据值包括雨刮器的速度，因为根据雨刮器的运动同样可以确定：涉及的是强降水还是弱降水(160)。
此外，可以借助发送与接收单元(102)从外部源获得至少一个第二数据值。在此，可以涉及提供天气数据的交互服务(Interdienst)或本车辆附近的发送天气数据的气象站或例如由无线电发送器所提供的天气信息。在一种替代构型中，如果潮湿位置(150)基于所接收的天气数据通过已经过去的降水(160)的强度相应地进行了可信度检验，则例如可以通过检测可行驶的地面(140)上的这些潮湿位置(150)来更好地确定摩擦系数。
第三装置(113)如此构造，使得基于所检测的第一数据值来确定第三数据值，该第一数据值已经通过与至少一个第二数据值的比较被可信度检验，该第三数据值代表本车辆(100)的周围环境中的可行驶的地面(140)的摩擦系数。
在此，例如可以确定摩擦系数，其方式是：摩擦系数已经根据参数被存储在数据库(114)中。通过将第一数据值和至少一个第二数据值与存储在数据库(114)中的这些参数直接比较，接下来可以确定摩擦系数并且以第三数据值的形式输出该摩擦系数。
下表纯示例性地示出：如何根据所检测的第一数据值和至少一个第二数据值来预给定摩擦系数。在此使用的数据是纯示例性选择的、不完整的并且仅用于说明在此描述的实施例：
Figure BDA0001817607290000071
例如，第一数据值可以代表弱的水沫，并且至少一个第二值可以代表雨刮器的慢的速度，由此确定大于0.6的摩擦系数。如果第一数据值代表强的水沫，并且至少两个第二数据值代表大于4℃的温度和大雨，则确定大于0.6的摩擦系数。
此外，可以借助发送与接收单元(102)例如以GPS数据的形式来确定本车辆(100)的位置，所述GPS数据可以被添加到第三数据值，由此，所确定的摩擦系数与所确定的位置因此被联系起来。然后例如可以将这些第三数据值传输给外部服务器(300)。
外部服务器(300)构造用于与位置数据一起接收和准备第三数据值形式的摩擦系数。这例如可以理解为：在使用与位置相关的摩擦系数的情况下生成摩擦系数地图，该摩擦系数地图例如可以被提供给其他车辆和/或本车辆(100)。
显然，其他实施例以及所示出的示例的混合形式也是可能的。
图2示出根据本发明的方法的一种实施例的流程图。
在步骤400中开始所述方法。
在步骤401中，检测第一数据值，所述第一数据值代表本车辆的周围环境中的湿度。
在步骤402中，借助与至少一个第二数据值的比较来对在步骤401中所检测的第一数据值进行可信度检验。所述至少一个第二数据值不仅可以通过本车辆(100)的传感器(101)所确定而且可以借助发送与接收单元(102)由外部源所接收。
在步骤403中，确定第三摩擦系数，所述第三摩擦系数代表可行驶的地面(140)的摩擦系数，其中，根据借助至少一个第二数据值对第一数据值的可信度检验来实现所述确定。
在步骤404中，将所确定的第三数据值传输给外部服务器(300)。
在步骤405中，由外部服务器(300)接收在步骤404中所传输的数据。
在步骤406中，由所接收的数据生成摩擦系数地图。
在步骤407中结束所述方法。

Claims (11)

1.一种用于借助本车辆(100)来确定可行驶的地面(140)的摩擦系数的方法，所述方法包括以下步骤：
检测第一数据值，所述第一数据值代表所述本车辆(100)的周围环境中的湿度；
借助与至少一个第二数据值的比较来对所检测的第一数据值进行可信度检验；
确定第三数据值，所述第三数据值代表所述可行驶的地面(140)的摩擦系数，其中，根据借助所述至少一个第二数据值对所述第一数据值的可信度检验来实现所述确定，
其中，如此检测所述第一数据值，使得：
检测水沫形式的湿度，所述水沫由处于所述本车辆(100)的周围环境中的至少一个车辆所引起和/或由所述本车辆所引起，和/或，
检测扬起的雪的形式的湿度，所述雪由处于所述本车辆的周围环境中的至少一个车辆所引起和/或由所述本车辆所引起。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个第二数据值包括来自一个另外的摩擦系数检测系统(104)的摩擦系数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个第二数据值包括水膜高度值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个第二数据值包括：降雨和/或降雪的强度和/或所述本车辆的周围环境温度和/或所述本车辆的至少一个雨刮器的速度和/或适用于所述本车辆的周围环境的天气预报中的信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如此确定所述第三数据值，使得借助数据库(114)给所述第一数据值分配一个摩擦系数并且以第三数据值的形式输出所述摩擦系数，所述第一数据值已经通过所述至少一个第二数据值被可信度检验。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如此确定所述第三数据值，使得将所确定的第三数据值与所述本车辆的位置相关联并且将所述第三数据值传输给外部服务器。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述一个另外的摩擦系数检测系统是用于使所述本车辆(100)的行驶稳定的制动系统。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，如此确定所述第三数据值，使得将所确定的第三数据值与所述本车辆的GPS数据相关联并且将所述第三数据值传输给外部服务器。
9.一种用于借助本车辆(100)来确定可行驶的地面(140)的摩擦系数的设备(110)，所述设备包括以下装置：
第一装置(111)，所述第一装置用于检测第一数据值，所述第一数据值代表所述本车辆(100)的周围环境中的湿度；
第二装置(112)，所述第二装置用于借助与至少一个第二数据值的比较来对所检测的第一数据值进行可信度检验；
第三装置(113)，所述第三装置用于确定第三数据值，所述第三数据值代表所述可行驶的地面(140)的摩擦系数，其中，根据借助所述至少一个第二数据值对所述第一数据值的可信度检验来实现所述确定，
其中，所述第一装置(111)如此检测所述第一数据值，使得：
检测水沫形式的湿度，所述水沫由处于所述本车辆(100)的周围环境中的至少一个车辆所引起和/或由所述本车辆所引起，和/或，
检测扬起的雪的形式的湿度，所述雪由处于所述本车辆的周围环境中的至少一个车辆所引起和/或由所述本车辆所引起。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述装置(111，112，113)如此构造，以便实施根据权利要求1至8中至少一项所述的方法。
11.一种服务器，其用于接收、存储和处理第三数据值，所述第三数据值通过根据权利要求1至8中至少一项所述的方法所确定并且借助根据权利要求9至10中至少一项所述的设备所传输。
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