DE102015203026A1 - Motor vehicle with ballast detection device and method for detecting ballast - Google Patents

Motor vehicle with ballast detection device and method for detecting ballast Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (1) mit einer Schotterdetektionsvorrichtung (2) zur Vermeidung von Lackschäden an Kraftfahrzeugen und zur Erhöhung der Fahrsicherheit, umfassend ein Rad mit einem profilierten Reifen, der von einem Kotflügel zumindest bereichsweise abgedeckt ist, einen Sensor (4, 14), der in einem Bereich des Kotflügels zur Detektion eines Steinschlages angebracht ist, und eine Auswerteeinrichtung (3), die in Abhängigkeit eines oder mehrerer detektierter Steinschläge einen Schotterzustand einer zu befahrenden Fahrbahn erfasst und die in Abhängigkeit vom Schotterzustand eine vorbestimmte Maßnahme auslöst. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Detektieren von Schotter.The invention relates to a motor vehicle (1) with a ballast detection device (2) for avoiding damage to paintwork on motor vehicles and for increasing driving safety, comprising a wheel with a profiled tire which is covered by a mudguard at least in regions, a sensor (4, 14). , which is mounted in an area of the mudguard for the detection of a stone impact, and an evaluation device (3) which detects a gravel condition of a roadway to be traveled as a function of one or more detected rockfalls and which triggers a predetermined measure depending on the gravel condition. The invention further relates to a method for detecting ballast.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Schotterdetektionsvorrichtung und ein Verfahren zum Detektieren von Schotter zur Vermeidung von Lackschäden an Kraftfahrzeugen und zur Erhöhung der Fahrsicherheit. The invention relates to a motor vehicle with a ballast detection device and a method for detecting ballast to avoid paint damage to motor vehicles and to increase driving safety.

Die EP 1 867 545 A1 beschreibt ein Schienenfahrzeug mit Schotterflug-Erfassung. Die Schottersteine werden dabei durch Luftkräfte einer vom Schienenfahrzeug verursachten Schleppströmung oder auch durch Herunterfallen von Eisansammlungen im Winter aus einem befahrenen Schotterbett herausgetragen. Hierbei werden mittels zumindest einem Schallsensor oder Beschleunigungssensor, der am Unterboden des Schienenfahrzeugs angeordnet ist, auf den Unterboden auftreffende Schottersteine akustisch erfasst und die erfassten Signale einer Signalverarbeitungseinrichtung zugeführt, die daraus ein Schotterflug-Signal erzeugt. Das Schotterflug-Signal gibt die Beaufschlagung des Unterbodens mit Schottersteinen wieder. Dieses kann als Anzahl von Schottersteineinschlägen pro Zeiteinheit und somit deren Häufigkeit dargestellt werden. Überschreitet das Schotterflug-Signal einen vorbestimmten Sicherheitswert, so kann ein optisches und/oder akustisches Warnsignal ausgegeben werden und das Schotterflug-Signal weiter in eine Betriebsweise des Schienenfahrzeugs eingehen. Hierbei kann die Geschwindigkeit automatisch reduziert werden. Weiter können durch die Schotterflug-Erfassung Streckenabschnitte mit einer hohen Schotterflugneigung festgestellt werden. The EP 1 867 545 A1 describes a rail vehicle with gravel flight detection. The ballast stones are thereby carried out by air forces caused by the rail vehicle Schleppströmung or by falling down of ice accumulation in winter from a traveled gravel bed. In this case, by means of at least one sound sensor or acceleration sensor which is arranged on the underbody of the rail vehicle, gravel stones striking the subsoil are detected acoustically and the detected signals are fed to a signal processing device which generates a gravel flight signal therefrom. The ballast signal indicates the loading of the subsoil with ballast stones. This can be represented as the number of gravel strikes per unit of time and thus their frequency. If the ballast signal exceeds a predetermined safety value, then an optical and / or acoustic warning signal can be output and the ballast signal can continue to enter into an operating mode of the rail vehicle. Here, the speed can be automatically reduced. Next can be determined by the gravel flight track sections with a high gravel tendency.

Die US 2010/0127133 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren von Einschlägen von Partikeln, insbesondere Schottersteinen, in zu überwachende Bereiche eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs. Die Schottersteine werden durch einen Luftsog des Schienenfahrzeugs aus einem befahrenen Schotterbett herausgetragen. Die Einschläge der Schottersteine werden nicht mit Schallsensoren sondern mit Vibrationssensoren erfasst, die in direktem Kontakt mit den zu überwachenden Bereichen angeordnet sind. Weiter können schnelle Videokameras vorgesehen sein, die auf die zu überwachenden Bereiche ausgerichtet sind und deren Videodaten zwischengespeichert werden. Nach Einschlag eines der Schottersteine können die Videodaten der den Einschlag erfassenden Videokameras gezielt ausgewertet werden. The US 2010/0127133 A1 discloses a method and an apparatus for detecting impacts of particles, in particular ballast stones, in areas of a vehicle to be monitored, in particular of a rail vehicle. The ballast stones are carried out by a Luftsog of the rail vehicle from a busy ballast bed. The impacts of the ballast stones are detected not with sound sensors but with vibration sensors, which are arranged in direct contact with the areas to be monitored. Furthermore, fast video cameras can be provided which are aligned with the areas to be monitored and whose video data is temporarily stored. After the impact of one of the ballast stones, the video data of the capture video cameras can be evaluated specifically.

Die DE 103 40 222 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur theoretischen Beurteilung der Gefahr einer Beschädigung eines Kraftfahrzeugs durch Steinschlag in dessen Konstruktionsphase. Die Beurteilung erfolgt dabei anhand eines Datenmodells, wobei das Datenmodell ein Flächenmodell für mindestens einen Teil einer Außenfläche des Kraftfahrzeugs umfasst. Die Gefahr einer Beschädigung wird dabei an verschiedenen Prallpunkten der Außenfläche in Abhängigkeit zumindest eines Prallwinkels angegeben. Der Prallwinkel ist dabei der Winkel zwischen einer Wurflinie eines Partikels, das den Steinschlag verursacht, und einer Tangente im Prallpunkt der Außenfläche des Kraftfahrzeugs. The DE 103 40 222 A1 discloses a method and apparatus for theoretically assessing the risk of stone damage to a motor vehicle during its design phase. The assessment is made on the basis of a data model, wherein the data model comprises a surface model for at least part of an outer surface of the motor vehicle. The risk of damage is indicated at different points of impact of the outer surface as a function of at least one baffle angle. The impact angle is the angle between a throw line of a particle that causes the stone chipping, and a tangent at the point of impact of the outer surface of the motor vehicle.

Die DE 28 27 845 A1 , die DE 10 2005 054 381 A1 , die DE 102 57 795 A1 , die DE 33 43 402 C2 und die DE 92 00 318.4 zeigen unterschiedliche Verkleidungselemente für Kraftfahrzeuge zur Verhinderung von Beschädigungen, insbesondere für den Radkasten, den Unterboden und/oder die Karosseriebauteile des Kraftfahrzeugs, die Einschläge von Partikeln, insbesondere von Schotter und/oder Rollsplitt, ausgesetzt sind. The DE 28 27 845 A1 , the DE 10 2005 054 381 A1 , the DE 102 57 795 A1 , the DE 33 43 402 C2 and the DE 92 00 318.4 show different trim elements for motor vehicles to prevent damage, especially for the wheel arch, the underbody and / or the body parts of the motor vehicle, the impact of particles, in particular of gravel and / or crushed stone, are exposed.

Die EP 0 456 164 B1 , die EP 2 368 781 B1 und die DE 10 2004 041 090 A1 beschreiben bauliche Veränderungen, insbesondere durch Sicken- und oder Aufprallelemente für Kraftfahrzeuge bzw. Schienenfahrzeuge, mit denen ein Aufprall von Partikeln, insbesondere Schotter und/oder Rollsplitt, von anderen Fahrzeugkomponenten abgehalten wird. The EP 0 456 164 B1 , the EP 2 368 781 B1 and the DE 10 2004 041 090 A1 describe structural changes, in particular by bead and or impact elements for motor vehicles or rail vehicles, with which an impact of particles, especially gravel and / or crushed stone, is held by other vehicle components.

Die DE 198 17 567 C2 , die DE 298 07 563 U1 und die EP 1 360 105 B1 offenbaren Radlaufteile bzw. Radhausschalen als mechanische Vorrichtungen zur Verhinderung von Beschädigungen durch Einschläge von Partikeln, insbesondere von Schotter und/oder Rollsplitt, an Kraftfahrzeugen, wobei die Vorrichtungen zusätzlich den durch die Einschläge auftretenden Schall dämmen. The DE 198 17 567 C2 , the DE 298 07 563 U1 and the EP 1 360 105 B1 disclose wheel arches or wheel house shells as mechanical devices for preventing damage caused by impacts of particles, in particular gravel and / or chippings, on motor vehicles, wherein the devices additionally insulate the sound generated by the impacts.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Erfassen eines Schotterzustands einer Fahrbahnoberfläche zu schaffen. The present invention has for its object to provide a motor vehicle and a method for detecting a gravel condition of a road surface.

Die Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung und durch ein entsprechendes Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten. The object is achieved by a motor vehicle having a device and by a corresponding method according to the independent patent claims. Advantageous embodiments are contained in the subclaims.

Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Kraftfahrzeug mit einer Schotterdetektionsvorrichtung
ein Rad mit einem profilierten Reifen, der von einem Kotflügel zumindest bereichsweise abgedeckt ist,
einen Sensor zur Anbringung in einem Bereich des Kotflügels, wobei der Sensor zur Detektion eines Steinschlags im Bereich des Kotflügels ausgebildet ist und eine Auswerteeinrichtung, die in Abhängigkeit eines oder mehrerer detektierter Steinschläge einen Schotterzustand einer zu befahrenden Fahrbahn erfasst und die in Abhängigkeit vom Schotterzustand eine vorbestimmte Maßnahme auslöst.
According to a first aspect of the present invention comprises a motor vehicle with a ballast detection device
a wheel with a profiled tire, which is covered by a fender, at least in certain areas,
a sensor for mounting in a region of the mudguard, wherein the sensor for detecting a rockfall is formed in the region of the mudguard and an evaluation device which detects a gravel condition of a roadway to be traveled as a function of one or more detected stone chips and which depends on the ballast condition a predetermined Action triggers.

Mit einem solchen Kraftfahrzeug ist es erstmals möglich, einen Fahrzeuglenker zuverlässig über den Schotterzustand einer Fahrbahn und damit über eine Gefährdung des Kraftfahrzeugs zu informieren und/oder Maßnahmen gegen Steinschläge auszulösen, die weiter unten erläutert sind. Mittels einer Information über den Schotterzustand kann der Fahrzeuglenker sein Fahrverhalten derart anpassen, dass Schäden an Karosseriebauteilen reduziert werden und die Fahrsicherheit erhöht wird. Die automatisch ausgelösten Maßnahmen dienen ebenfalls einer Reduzierung von Schäden an Karosseriebauteilen, d. h. dem Werterhalt des Kraftfahrzeugs, und der Erhöhung der Fahrsicherheit. With such a motor vehicle, it is possible for the first time to reliably inform a vehicle driver about the gravel condition of a roadway and thus about a hazard to the motor vehicle and / or trigger measures against rockfalls, which are explained below. By means of information about the gravel condition, the driver can adjust his driving behavior such that damage to body components is reduced and driving safety is increased. The automatically triggered measures also serve to reduce damage to body components, ie the value retention of the motor vehicle, and the increase in driving safety.

Hochwertige Kraftfahrzeuge weisen eine akustische Dämmung auf. Eine akustische Dämmung im Bereich des Kotflügels dämpft den Aufprallschall bzw. die Vibrationen von Schotterpartikeln bei Steinschlag derart, dass ein Fahrzeuglenker ein solches Auftreffen kaum akustisch wahrnehmen kann. Mit der in das Kraftfahrzeug integrierten Schotterdetektionsvorrichtung wird sichergestellt, dass eine Schotter aufweisende Fahrbahn zuverlässig festgestellt wird, so dass geeignete Maßnahmen getroffen werden können. High-quality motor vehicles have an acoustic insulation. An acoustic insulation in the area of the mudguard dampens the impact sound or the vibrations of gravel particles in the event of rockfall in such a way that a vehicle driver can hardly perceive such an impact acoustically. With the ballast detection device integrated in the motor vehicle, it is ensured that a roadway having gravel is reliably detected, so that suitable measures can be taken.

Befindet sich Schotter auf einer Fahrbahn, so ist die Haftung eines Kraftfahrzeugs auf der Fahrbahnoberfläche reduziert, wodurch die Fahrsicherheit beeinträchtigt wird. Weiter können beim Überfahren Schotterpartikel aufgewirbelt werden, die Karosseriebauteile von Kraftfahrzeugen beschädigen können. If gravel is on a road, the adhesion of a motor vehicle to the road surface is reduced, which impairs driving safety. Furthermore, gravel particles can be whirled up when driving over, which can damage the body components of motor vehicles.

Schotter bzw. Schotterpartikel sind feste, lose und/oder kornförmige Partikel, wobei unter dem Begriff „Schotter“ sämtliche von einem profilierten Reifen überfahrbare Partikel unabhängig von ihrer Konsistenz verstanden werden, wie z. B. Kies, Splitt, Sand, Hagel, Graupel, Obstkerne, Baumfrüchte wie Kastanien etc. Gravel or gravel particles are solid, loose and / or granular particles, wherein the term "gravel" all understood by a profiled tire particles are understood regardless of their consistency, such as. As gravel, grit, sand, hail, sleet, fruit pits, tree fruits such as chestnuts, etc.

Auf die Karosseriebauteile eines Kraftfahrzeugs auftreffende Schotterpartikel bzw. auftreffender Schotter wird als Steinschlag bezeichnet. Solcher Steinschlag schädigt die Oberfläche von Karosseriebauteilen je nach Geschwindigkeit, Gewicht (Masse), Impuls, Form bzw. äußerer Gestalt (herausragende Spitzen, scharfe Kanten), Härte und Auftreffwinkel des jeweiligen Schotterpartikels sowie Oberflächenhärte des Karosseriebauteils. On the body components of a motor vehicle incident gravel particles or impacting gravel is referred to as rockfall. Such stone chips damage the surface of body components depending on speed, weight (mass), momentum, shape or outer shape (protruding points, sharp edges), hardness and angle of impact of the respective ballast particle and surface hardness of the body component.

Der Schotterzustand beschreibt den Zustand einer Fahrbahn bezüglich des darauf befindlichen Schotters. Insbesondere kann der Schotterzustand die Anzahl der Partikel pro Fläche der Fahrbahn umfassen. Dieser Schotterzustand kann weiterhin mit einer oder mehreren der Angaben Konsistenz, Größe, Gewicht (Masse), Form bzw. äußere Gestalt und/oder Härte versehen sein. Vom Schotterzustand kann ein Gefährdungswert für ein Kraftfahrzeug abgeleitet werden. Je größer der Wert des Schotterzustands desto größer ist die Gefährdung des Kraftfahrzeugs durch Steinschlag bzw. durch eine instabile Fahrsituation. The gravel condition describes the condition of a roadway with respect to the gravel thereon. In particular, the gravel condition may include the number of particles per surface of the roadway. This gravel condition can be further provided with one or more of the information consistency, size, weight (mass), shape or outer shape and / or hardness. From the gravel condition, a hazard value for a motor vehicle can be derived. The greater the value of the gravel condition, the greater the risk to the motor vehicle from falling rocks or from an unstable driving situation.

Der Kotflügel ist ein Karosseriebauteil und kann einen Radkasten, der ein oder mehrere Räder des Kraftfahrzeugs bereichsweise abdeckt bzw. umgibt, und einen äußeren Karosserieabschnitt umfassen, der einen Teil der Außenhaut des Kraftfahrzeugs bildet. The mudguard is a body component and may include a wheel arch that partially covers or surrounds one or more wheels of the motor vehicle and an outer body portion that forms part of the outer skin of the motor vehicle.

Der Radkasten bzw. Radhaus ist das Gehäuse, in dem sich das eine oder die mehreren Räder befinden, bzw. die Aussparung an einer Pontonkarosserie eines Kraftfahrzeuges, in dem die Räder angeordnet sind. The wheel arch or wheel housing is the housing in which the one or more wheels are located, or the recess on a pontoon body of a motor vehicle in which the wheels are arranged.

Der Kotflügelbereich bzw. der Bereich des Kotflügels umfasst den Kotflügel selbst, dessen Befestigungselemente und Anbauteile, einen an den Radkasten angrenzenden Abschnitt eines Unterbodens mit Anbauteilen, wie ggf. Seitenschweller, Frontschürze, Heckschürze etc., sowie Radaufhängungen bzw. Achskonstruktionen des Kraftfahrzeugs. The fender area or the area of the fender comprises the fender itself, its fastening elements and attachments, a section of a subfloor adjacent to the wheel arch with attachments, such as possibly side skirts, front apron, rear apron, etc., as well as wheel suspensions or axle constructions of the motor vehicle.

Bei einem Kraftfahrzeug mit profilierten Reifen werden Partikel durch mechanische Einwirkung eines Reifenprofils des Rads aufgewirbelt bzw. von der Fahrbahn nach oben geschleudert, indem das jeweilige Partikel von Kanten und/oder Einschnitten des Reifenprofils erfasst und/oder durch Adhäsion am Reifen mitgenommen wird. Das Wegschleudern erfolgt derart, dass ein Partikel von der Reifenoberfläche aus tangential weggeschleudert wird. Das Kraftfahrzeug trifft durch seine Fahrbewegung mit dem nach oben geschleuderten Partikel zusammen, wobei die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Partikel und dem Kraftfahrzeug bei konstanter Geschwindigkeit des Fahrzeugs vor allem durch die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bestimmt wird. Beim Beschleunigen des Kraftfahrzeugs kann der Reifen gegenüber der Fahrbahnoberfläche durchrutschen, wodurch Partikel entgegen der Fahrtrichtung geschleudert werden können. In a motor vehicle with profiled tires, particles are whirled up or thrown upwards by the mechanical action of a tire profile of the wheel by catching the respective particle of edges and / or cuts in the tire profile and / or taking it by adhesion to the tire. The throwing-off takes place in such a way that a particle is thrown tangentially away from the tire surface. The motor vehicle meets by its driving movement with the thrown up particles together, the relative speed between the particle and the motor vehicle at a constant speed of the vehicle is determined mainly by the driving speed of the motor vehicle. When accelerating the motor vehicle, the tire can slip against the road surface, whereby particles can be thrown against the direction of travel.

Bei dem eingangs erläuterten Stand der Technik sind Sensoren zur Detektion eines Steinschlags an Schienenfahrzeugen vorhanden. Bei Schienenfahrzeugen werden Partikel lediglich durch Luftsog bzw. die Luftkräfte der vom Schienenfahrzeug verursachten Schleppströmung chaotisch aufgewirbelt. Es findet kein aktives Wegschleudern der auf der Fahrbahn, hier einer Schiene, sich befindenden losen Partikel in Richtung der mit den Sensoren versehenen Karosseriebauteile des Schienenfahrzeugs statt. Die Flugrichtung der aufgewirbelten Partikel ist stattdessen durch die Wirbelbildung des Luftsogs in unterschiedlichsten Richtungen ausgerichtet, so dass sich die relative Bewegung zwischen dem Schienenfahrzeug und dem mittels eines profilierten Reifens aufgewirbelten Partikels erheblich unterscheidet. Bei Kraftfahrzeugen treten auch Luftverwirbelungen auf, jedoch ist durch das nach oben Schleudern und Aufprallen der Partikel am Kotflügel die Flugstrecke der Partikel so kurz, dass die Luftverwirbelung keinen großen Einfluss auf die auf das Kraftfahrzeug auftreffenden Partikel hat. In the prior art explained at the outset, sensors for detecting a stone chip on rail vehicles are present. In rail vehicles particles are whirled up chaotically only by air suction or the air forces caused by the rail vehicle drag flow. There is no active throwing away on the road, here a rail, located loose particles in the direction of the provided with the sensors body components of the rail vehicle instead. The flight direction of the whirled up Particles are instead aligned in a variety of directions by the vortex formation of the air suction, so that the relative movement between the rail vehicle and the raised by means of a profiled tire particle differs significantly. In motor vehicles, air turbulence also occurs, but the upward movement of the particles on the fender causes the flight path of the particles to be so short that the air turbulence has no great influence on the particles impinging on the motor vehicle.

Vorzugsweise ist als Sensor ein Schwingungssensor, insbesondere ein Schallsensor oder ein Vibrationssensor, oder ein Drucksensor vorgesehen. Preferably, a vibration sensor, in particular a sound sensor or a vibration sensor, or a pressure sensor is provided as a sensor.

Im Bereich des Kotflügels auf die Karosserie auftreffender Steinschlag erzeugt charakteristische Schwingungen in Form von einzelnen Schwingungspulsen. Die Schwingungspulse sind dabei auftretender Körperschall in Form von Schallpulsen, Vibrationen oder Druckverläufe eines Anpressdrucks. Eine derartige Erfassung der Steinschläge kann daher mittels Schwingungs- oder Drucksensoren sehr präzise ausgeführt werden. Der Vibrationssensor ist ein Schwingungssensor, der auch Schwingungen detektieren kann, die keinen hörbaren Schall darstellen. In the area of the mudguard on the body impacting rockfall produces characteristic vibrations in the form of individual vibration pulses. The vibration pulses are occurring structure-borne noise in the form of sound pulses, vibrations or pressure curves of a contact pressure. Such detection of rockfalls can therefore be carried out very precisely by means of vibration or pressure sensors. The vibration sensor is a vibration sensor that can detect vibrations that are not audible sound.

Mehrere Drucksensoren können in Form einer Sensormatte eingesetzt werden. Several pressure sensors can be used in the form of a sensor mat.

Mittels einer solchen Sensormatte lassen sich an verschiedenen Stellen bzw. über eine größere Fläche im Bereich des Kotflügels Steinschläge detektieren, sodass eine präzise Erfassung und somit verbesserte Auswertung der Steinschläge ermöglicht wird. By means of such a sensor mat rockfalls can be detected at different locations or over a larger area in the area of the fender, so that a precise detection and thus improved evaluation of the rockfalls is made possible.

Vorzugsweise ist der Schwingungssensor unmittelbar an den Kotflügel zur Detektion von Körperschall gekoppelt. Preferably, the vibration sensor is coupled directly to the mudguard for the detection of structure-borne noise.

Da am Kotflügel häufig Schotter auftrifft, lässt sich durch eine solche Kopplung die Detektion der Steinschläge verbessern und damit deren Auswertung präziser durchführen. Since gravel often hits the fender, the detection of the stone chips can be improved by such a coupling and thus perform their evaluation more precisely.

Vorzugsweise weist die Auswerteeinrichtung eine Schwingungsanalyseeinrichtung auf, mit welcher für Steinschläge typische Schwingungspulse bzw. Schwingungssignale erfasst und als Steinschlag von der Auswerteeinrichtung bewertet werden. Preferably, the evaluation device has a vibration analysis device with which typical for rockfalls vibration pulses or vibration signals detected and evaluated as a rockfall of the evaluation.

Durch die Unterscheidung der für Steinschläge typischen Schwingungspulse bzw. Schwingungssignale von Schwingungspulsen bzw. Schwingungssignalen, die durch das Auftreffen anderer Partikel, wie z. B. Spritzwasser, das vom Rad aufgewirbelt wird, Niederschläge, Insekten, Vogelkot etc. erzeugt werden, wird sichergestellt, dass nur Steinschläge bewertet werden. Damit werden Steinschläge präzise ausgewertet. By distinguishing the rockfall typical vibration pulses or vibration signals of vibration pulses or vibration signals, which are affected by the impact of other particles such. As splashes, which is whirled up from the wheel, rainfall, insects, bird droppings, etc. are generated, it is ensured that only stone chips are evaluated. With it, rockfalls are evaluated precisely.

Unter einem Schwingungspuls wird ein Schwingungssignal eines einzelnen Steinschlags verstanden. Druckverläufe können analog zu Verläufen von Schwingungspulsen bzw. von Schwingungssignalen verarbeitet werden. A vibration pulse is understood to mean a vibration signal of a single rockfall. Pressure curves can be processed analogously to the progressions of vibration pulses or vibration signals.

In einer weiteren Ausführungsform weist das Kraftfahrzeug ein bewegliches Prallblech auf, das in Abhängigkeit eines von der Schotterdetektionsvorrichtung detektierten Steinschlags bewegbar ist. In a further embodiment, the motor vehicle has a movable baffle which is movable in response to a rockfall detected by the ballast detection device.

Wird Steinschlag detektiert, dann kann das Prallblech derart bewegt werden, dass es Steinschlag auf die Karosserie des Kraftfahrzeugs verhindert, indem es diese Karosseriebauteile von dem Steinschlag abschirmt. Das Prallblech blockiert somit die Flugbahn der Schotterpartikel, sodass diese, anstatt auf empfindliche Oberflächen von Karosseriebauteilen aufzutreffen und diese zu beschädigen, auf das Prallblech auftreffen. Das Prallblech bzw. die Prallplatte wird vorzugsweise aus einem stoßdämpfenden Material ausgeführt, damit die Partikel mit geringerer Energie abprallen und diesen somit Bewegungsenergie genommen wird. If rockfall detected, then the baffle plate can be moved so that it prevents rockfall on the body of the motor vehicle by shielding these body parts of the rockfall. The baffle plate thus blocks the trajectory of the ballast particles so that they impinge on the baffle instead of impacting sensitive surfaces of body components and damaging them. The baffle or the baffle plate is preferably made of a shock-absorbing material, so that the particles bounce off with less energy and thus this kinetic energy is taken.

Vorzugsweise weist das Kraftfahrzeug eine Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben eines optischen und/oder akustischen Warnsignals auf. The motor vehicle preferably has an output device for outputting an optical and / or acoustic warning signal.

Durch das Ausgeben eines solchen Warnsignals wird der Fahrzeuglenker über das Auftreten eines Steinschlags informiert und kann weitere Maßnahmen ergreifen, wie z. B. ein Wechseln der Spur, eine Verringerung der Geschwindigkeit und/oder eine Erhöhung des Abstands zum Vordermann, um die auf seinem Kraftfahrzeug auftreffenden Steinschläge zu reduzieren und die Fahrsicherheit zu erhöhen. Zusätzlich kann mit dem Warnsignal dem Fahrzeuglenker eine Information über die Art, den Impuls und/oder die Anzahl der Steinschläge mit ausgegeben werden. Dadurch kann der Fahrzeuglenker z. B. über einen starken Steinschlag mit viel Aufprallenergie als auch über ein Intervall von mehreren dicht aufeinanderfolgenden kleineren Steinschlägen informiert werden. By issuing such a warning signal, the driver is informed of the occurrence of a rockfall and can take further action, such. As a change of lane, a reduction in speed and / or increasing the distance to the person in front to reduce the impact on his motor vehicle rockfalls and to increase driving safety. In addition, with the warning signal the vehicle driver information about the type, the impulse and / or the number of stone chips are issued. This allows the vehicle driver z. B. informed of a strong rockfall with much impact energy as well as an interval of several closely spaced smaller rockfalls.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Detektieren von Schotter für ein Kraftfahrzeug wird eine Schotterdetektionsvorrichtung verwendet. Die Schotterdetektionsvorrichtung weist einen Sensor auf, der in einem Bereich eines Kotflügels eines Kraftfahrzeugs angebracht ist, wobei der Kotflügel bereichsweise einen profilierten Reifen eines Rads des Kraftfahrzeugs abdeckt. Mit dem Sensor werden Steinschläge im Bereich des Kotflügels detektiert. Mit einer Auswerteeinrichtung wird in Abhängigkeit eines oder mehrerer detektierter Steinschläge ein Schotterzustand einer Fahrbahn erfasst und in Abhängigkeit des Schotterzustands eine vorbestimmte Maßnahme ausgelöst. In a method according to the invention for detecting ballast for a motor vehicle, a ballast detection device is used. The ballast detection device has a sensor which is mounted in a region of a fender of a motor vehicle, wherein the fender partially covers a profiled tire of a wheel of the motor vehicle. The sensor detects rockfalls in the area of the mudguard. With an evaluation device is detected depending on one or more detected rockfalls a gravel condition of a roadway and triggered a predetermined measure depending on the gravel condition.

Die vorbestimmte Maßnahme kann dabei eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen umfassen:

  • – Ausgeben einer Warnmeldung,
  • – maximales Geradestellen der Räder,
  • – Anpassen der Lenkradsteuerung auf indirekte Lenkübertragung,
  • – Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit,
  • – Reduzierung der maximalen Antriebsmomente,
  • – Vergrößerung des Abstandes zum vorausfahrenden Fahrzeug,
  • – Überprüfen der Fahrspuren und ggfs. Wechseln der Fahrspur,
  • – Ausfahren eines Prallbleches,
  • – Absenden einer Nachricht an weitere Fahrzeuge und/oder an einen externen Server, wobei mit der Nachricht der Schotterzustand beschrieben wird.
The predetermined measure may include one or more of the following measures:
  • - Issue a warning,
  • - maximum straightness of the wheels,
  • Adjusting the steering wheel control to indirect steering transmission,
  • - reduction of driving speed,
  • - reduction of the maximum drive torques,
  • - increasing the distance to the vehicle in front,
  • - Checking the lanes and, if necessary, changing the lane,
  • - extension of a baffle,
  • Sending a message to other vehicles and / or to an external server, the message describing the gravel condition.

Durch das Ausgeben einer Warnmeldung wird der Fahrzeuglenker über Steinschläge informiert, sodass er Maßnahmen treffen kann, wie sie bereits oben erläutert sind. By issuing a warning message, the driver is informed of rockfalls so that he can take measures as already explained above.

Durch das maximale Geradestellen der Räder lässt es sich größtenteils vermeiden, dass Schotterpartikel seitlich derart weggeschleudert werden, dass sie am Kraftfahrzeug seitlich angeordnete Karosseriebauteile, wie z. B. die Türen, die Seitenschweller etc., beschädigen. Due to the maximum straightening of the wheels, it can be largely avoided that gravel particles are laterally thrown so that they laterally arranged on the motor vehicle body components such. As the doors, the side skirts, etc., damage.

Durch das Anpassen der Lenkradsteuerung auf indirekte Lenkübertragung werden überflüssige Lenkbewegungen vermieden und somit die Anzahl seitlich weggeschleuderter Schotterpartikel reduziert. Weiter wird durch eine indirekte Lenkübertragung die Fahrsicherheit erhöht, indem abrupte Lenkbewegungen leicht gedämpft, d. h. in Geschwindigkeit und Auslenkung reduziert, an die gelenkten Räder des Kraftfahrzeugs übertragen werden. Dadurch wird die Gefahr reduziert, dass auftretende Querbeschleunigungskräfte die Haftkraft des Kraftfahrzeugs auf der Fahrbahn überschreiten und das Kraftfahrzeug in eine instabile Fahrsituation gerät. By adjusting the steering wheel control to indirect steering transmission superfluous steering movements are avoided and thus reduces the number of laterally thrown off ballast particles. Furthermore, the driving safety is increased by an indirect steering transmission by slightly dampening abrupt steering movements, d. H. reduced in speed and deflection, are transmitted to the steered wheels of the motor vehicle. As a result, the risk is reduced that occurring lateral acceleration forces exceed the adhesive force of the motor vehicle on the road and the vehicle gets into an unstable driving situation.

Eine Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit bzw. eine Reduzierung der maximalen Antriebsmomente reduziert die Anzahl der weggeschleuderten Schotterpartikel sowie deren Geschwindigkeit und damit auch deren Einschlagintensität. Ebenfalls dienen eine reduzierte Geschwindigkeit der Fahrsicherheit bei Brems- sowie Lenkvorgängen und eine Reduzierung der maximalen Antriebsmomente der Fahrsicherheit bei Beschleunigungsvorgängen. Dadurch wird es unwahrscheinlicher, dass auftretende Längsbeschleunigungskräfte die Haftkraft des Kraftfahrzeugs auf der Fahrbahn überschreiten. A reduction in the driving speed or a reduction in the maximum drive torque reduces the number of scattered ballast particles and their speed and thus their impact intensity. Also, a reduced speed of driving safety during braking and steering operations and a reduction in the maximum drive torque driving safety during acceleration processes serve. This makes it unlikely that occurring longitudinal acceleration forces exceed the adhesive force of the motor vehicle on the road.

Eine Vergrößerung des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug reduziert die Auftreffwahrscheinlichkeit von Schotterpartikeln, die vom vorausfahrenden Fahrzeug weggeschleudert werden. Increasing the distance to the vehicle in front reduces the chance of impact of ballast particles thrown off the preceding vehicle.

Sind benachbarte bzw. nebenliegende Fahrspuren vorhanden, die in die gleiche Richtung führen, dann kann das Kraftfahrzeug nach einer Überprüfung, ob die Nebenspur frei von anderen Verkehrsteilnehmern ist, automatisch die Spur wechseln. Auf der Nebenspur kann erneut das Vorhandensein von Schotter detektiert und, sofern die Nebenspur mit noch mehr Schotter versehen ist, wieder auf die ursprüngliche Fahrspur zurückgewechselt werden. If adjacent or adjacent lanes are present, leading in the same direction, then the vehicle can automatically change the lane after checking whether the secondary lane is free of other road users. On the secondary lane, the presence of gravel can be detected again and, if the secondary lane is provided with more gravel, be changed back to the original lane.

Durch das Ausfahren eines Prallblechs wird die Oberfläche von Karosseriebauteilen des Kraftfahrzeugs geschützt, wie bereits oben erläutert. By extending a baffle plate, the surface of body parts of the motor vehicle is protected, as already explained above.

Das Absenden einer Nachricht an weitere Fahrzeuge und/oder an einen externen Server, wobei mit der Nachricht der Schotterzustand enthalten ist, dient der Information und somit dem Werterhalt und der Fahrsicherheit von Kraftfahrzeugen nachfolgender bzw. weiterer Verkehrsteilnehmer. Die Nachricht kann dabei in einer Car-2-Car-Kommunikation und/oder zur späteren Weiterverarbeitung, insbesondere für Routenplanungsvorgänge, an einen externen Server übermittelt werden. The sending of a message to other vehicles and / or to an external server, which is included with the message of the gravel condition, serves the information and thus the value preservation and driving safety of motor vehicles subsequent or further road users. The message can be transmitted to an external server in a car-2-car communication and / or for later processing, in particular for route planning operations.

Die oben erläuterten Maßnahmen können somit dem Werterhalt und/oder der Fahrsicherheit des eigenen Kraftfahrzeugs und/oder von Kraftfahrzeugen anderer Verkehrsteilnehmer in Bereichen mit Gefährdung durch Schotterpartikel dienen. The measures explained above can thus serve to preserve the value and / or the driving safety of one's own motor vehicle and / or motor vehicles of other road users in areas exposed to gravel particles.

Vorzugsweise löst die Auswerteeinrichtung in Abhängigkeit von der Intensität und/oder Häufigkeit von detektierten Steinschlägen die vorbestimmte Maßnahme aus. Preferably, the evaluation device triggers the predetermined measure depending on the intensity and / or frequency of detected rockfalls.

Hierdurch wird sichergestellt, dass die vorbestimmte Maßnahme erst dann ausgelöst wird, wenn der Schotterzustand des befahrenen Straßenabschnitts bzw. des befahrenen Orts einen vorbestimmten Schwellenwert überschritten hat. This ensures that the predetermined measure is only triggered when the gravel condition of the traveled road section or the traveled location has exceeded a predetermined threshold.

Die Auswerteeinrichtung zeichnet innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls oder über eine vorbestimmte Wegstrecke ein vom Sensor erzeugtes Schwingungssignal auf und speichert dieses. Danach vergleicht die Auswerteeinrichtung das gespeicherte Schwingungssignal mittels eines Mustervergleichs mit gespeicherten Schwingungsmustern von Steinschlägen derart, dass sie ein oder mehrere zum Schwingungssignal ähnliche Schwingungsmuster ermittelt, wobei den gespeicherten Schwingungsmustern Schotterzustände zugeordnet sind. Dann bestimmt die Auswerteeinrichtung anhand der Schotterzustände des oder der ähnlichen Schwingungsmuster den Schotterzustand der Fahrbahn. The evaluation device records a vibration signal generated by the sensor within a predetermined time interval or over a predetermined path and stores it. Thereafter, the evaluation device compares the stored vibration signal by means of a pattern comparison with stored vibration patterns of rockfalls such that it determines one or more oscillation signal-like oscillation patterns, wherein the stored Vibrational patterns gravel conditions are assigned. Then the evaluation determines the gravel condition of the roadway based on the gravel conditions of the or the similar vibration pattern.

Unter dem Begriff „Schwingungsmuster“ werden hierbei Muster von Schwingungen, wie Klängen, Geräuschen, Vibrationen, Erschütterungen, und Muster von Druckverläufen verstanden. The term "vibration pattern" is understood here to mean patterns of vibrations, such as sounds, noises, vibrations, vibrations, and patterns of pressure curves.

Zusätzlich oder alternativ können von der Auswerteeinrichtung Schwingungspulse einzelner Steinschläge aufgezeichnet und mit der Fahrzeuggeschwindigkeit verknüpft werden. Von der Auswerteeinrichtung werden dann mehrere Schwingungspulse statistisch analysiert, insbesondere bzgl. ihrer Häufigkeit, mittleren Steinschlagintensität und mittleren Steinschlaggeschwindigkeit, um aus hieraus ermittelten statistischen Parametern den Schotterzustand zu bestimmen. Additionally or alternatively, the evaluation device can record vibration pulses of individual rockfalls and link them to the vehicle speed. The evaluation device then statistically analyzes a plurality of oscillation pulses, in particular with regard to their frequency, average rockfall intensity and average rockfall velocity, in order to determine the gravel condition from statistical parameters determined therefrom.

Durch den Mustervergleich und/oder die statistische Auswertung kann der Schotterzustand einer Fahrbahn präzise erfasst werden. By the pattern comparison and / or the statistical evaluation of the gravel condition of a roadway can be precisely detected.

Die Steinschlaggeschwindigkeit ist die relative Geschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem auf das Kraftfahrzeug auftreffenden Partikel. The rockfall speed is the relative velocity between the motor vehicle and the particle impacting the motor vehicle.

Vorzugsweise wird das Verfahren zum Detektieren von Schotter in dem oben erläuterten Kraftfahrzeug verwendet, das mit der Schotterdetektionsvorrichtung versehen ist. Preferably, the method is used for detecting ballast in the above-described motor vehicle, which is provided with the ballast detection device.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in: The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the drawings. The drawings show in:

1 schematisch den Aufbau eines Kraftfahrzeugs mit einer Schotterdetektionsvorrichtung, 1 1 schematically the construction of a motor vehicle with a ballast detection device,

2 schematisch einen hinteren Abschnitt eines Kraftfahrzeugs mit einer Schotterdetektionsvorrichtung, 2 schematically a rear portion of a motor vehicle with a ballast detection device,

3A, 3B ein Verfahren zum Detektieren von Schotter für ein Kraftfahrzeug mit einer Schotterdetektionsvorrichtung in einem Flussdiagramm, 3A . 3B a method for detecting ballast for a motor vehicle with a ballast detection device in a flow chart,

4 schematisch ein sich nach vorne bewegendes Kraftfahrzeug in einer Seitenansicht, und 4 schematically a forward moving motor vehicle in a side view, and

5 schematisch zwei sich hintereinander her und nach vorne bewegende Kraftfahrzeuge in einer Seitenansicht. 5 schematically two consecutive and forward moving motor vehicles in a side view.

Nachfolgend wird ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs mit einer Schotterdetektionsvorrichtung zum Detektieren von Schotter erläutert. Hereinafter, a first embodiment of a motor vehicle with a ballast detection device for detecting ballast will be explained.

Ein Kraftfahrzeug 1 ist mit einer Schotterdetektionsvorrichtung 2 zum Ermitteln von am Kraftfahrzeug 1 auftreffenden Schotterpartikeln versehen (1, 2). Die Schotterdetektionsvorrichtung 2 weist eine Auswerteeinrichtung 3 auf, die ein Computer mit einer CPU-Speichereinrichtung und geeigneten Schnittstellen ist und die Schotterdetektionsvorrichtung 2 zentral steuert. A motor vehicle 1 is with a ballast detection device 2 for determining on the motor vehicle 1 imparting gravel particles ( 1 . 2 ). The ballast detection device 2 has an evaluation device 3 which is a computer having a CPU memory device and appropriate interfaces and the ballast detection device 2 centrally controls.

Die Schotterdetektionsvorrichtung 2 weist einen Schwingungssensor 4 auf, der als Schallsensor bzw. Vibrationssensor ausgebildet ist und der mit der Auswerteeinrichtung 3 verbunden ist. Der Schwingungssensor 4 ist in einem Kotflügel 5 angeordnet. Der Kotflügel 5 umfasst einen Radkasten 6, der ein Rad 7 des Kraftfahrzeugs 1 bereichsweise abdeckt, und einen äußeren Karosserieabschnitt 8, der einen Teil der Außenhaut des Kraftfahrzeugs 1 bildet. Der Schwingungssensor 4 ist an die Umfangsfläche des Radkastens 6 gekoppelt und erfasst dessen Körperschall. Beim Auftreffen eines Partikels 9 auf das Kraftfahrzeug 1 werden im Bereich des Kotflügels 5 akustische Signale erzeugt. The ballast detection device 2 has a vibration sensor 4 on, which is designed as a sound sensor or vibration sensor and with the evaluation 3 connected is. The vibration sensor 4 is in a fender 5 arranged. The fender 5 includes a wheel arch 6 , the one wheel 7 of the motor vehicle 1 partially covers, and an outer body section 8th , which is a part of the outer skin of the motor vehicle 1 forms. The vibration sensor 4 is on the peripheral surface of the wheel arch 6 coupled and recorded its structure-borne sound. When a particle hits 9 on the motor vehicle 1 be in the area of the fender 5 generates acoustic signals.

Der Bereich des Kotflügels, der vom Schwingungssensor 4 überwacht wird, umfasst dabei den Kotflügel 5 selbst, dessen Befestigungselemente und Anbauteile, einen an den Radkasten 6 angrenzenden Abschnitt eines Unterbodens mit Anbauteilen, wie ggf. Seitenschweller, Frontschürze, Heckschürze, sowie Radaufhängungen bzw. Achskonstruktionen des Kraftfahrzeugs 1. The area of the fender, that of the vibration sensor 4 is monitored while it includes the fender 5 itself, its fasteners and attachments, one to the wheel arch 6 adjacent section of a subfloor with attachments, such as possibly side skirts, front bumper, rear bumper, and wheel suspensions or axle designs of the motor vehicle 1 ,

Die Schotterdetektionsvorrichtung 2 weist eine Speichereinrichtung 10 auf, die mit der Auswerteeinrichtung 3 verbunden ist. In der Speichereinrichtung 10 ist eine Datenbank gespeichert, in der für unterschiedliche Partikel 9, die an den Karosseriebauteilen auftreffen können, beschreibende Informationen als Partikelinformationen verknüpft mit zugehörigen Bewertungsinformationen gespeichert sind. Die Partikelinformationen umfassen insbesondere Schwingungsmuster, die charakteristisch für auftreffende Schotterpartikel sind. Die zugehörigen Bewertungsinformationen umfassen Informationen, die den Schotterzustand, den Schaden an dem jeweiligen Karosseriebauteil durch auftreffende Partikel 9 und/oder die Beeinträchtigung der Fahrsicherheit durch die jeweiligen Partikel 9 beschreiben. Weiter können in der Speichereinrichtung 10 während der Fahrt erfasste Messdaten auftreffender Partikel 9 mit weiteren Parametern als Steinschlaginformationen gespeichert werden. The ballast detection device 2 has a memory device 10 on that with the evaluation device 3 connected is. In the storage device 10 is a database stored in the for different particles 9 that may impact the body components, descriptive information stored as particle information associated with associated rating information. In particular, the particle information includes vibration patterns that are characteristic of impacting ballast particles. The associated assessment information includes information regarding the gravel condition, the damage to the respective body component by incident particles 9 and / or the impairment of driving safety by the respective particles 9 describe. Next, in the storage device 10 while driving measured data collected impinging particles 9 stored with other parameters as stone chipping information.

Auf der Auswerteeinrichtung 3 sind Softwaremodule gespeichert und ausführbar. Die Softwaremodule umfassen ein Erfassungsmodul und ein Bewertungsmodul. Das Erfassungsmodul ist derart ausgebildet, dass es die durch die Schwingungssensoren 4 erfassten Schwingungspulse bzw. Schwingungssignale entgegennimmt und mit weiteren Parametern als Steinschlaginformationen verknüpft in der Speichereinrichtung 10 speichert. Das Bewertungsmodul ist derart ausgebildet, dass es die in der Speichereinrichtung 10 gespeicherten Steinschlaginformationen ausliest und diese mit Hilfe der dort gespeicherten Partikelinformationen analysiert und mit den zugehörigen dort gespeicherten Bewertungsinformationen bewertet. Diese Softwaremodule stellen eine Schwingungsanalyseeinrichtung dar. On the evaluation device 3 software modules are stored and executable. The software modules include a capture module and a Assessment module. The detection module is designed such that it by the vibration sensors 4 receives detected vibration pulses or vibration signals and associated with other parameters as rockfall information in the memory device 10 stores. The evaluation module is designed such that it is in the storage device 10 read stored rockfall information and analyzed with the help of the particle information stored there and evaluated with the associated evaluation information stored there. These software modules represent a vibration analysis device.

Das Erfassungsmodul speichert die Schwingungspulse bzw. Schwingungssignale mit folgenden Parametern, deren Parameterwerte zum Zeitpunkt des Auftretens des Schwingungspulses bzw. Schwingungssignals erfasst werden, als Steinschlaginformationen in der Speichereinrichtung 10:

  • – zumindest einen Schwingungsparameter,
  • – Uhrzeit (Zeitstempel), ggf. mit Datum,
  • – Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1.
The detection module stores the vibration pulses or vibration signals with the following parameters, the parameter values of which are detected at the time of the occurrence of the vibration pulse or oscillation signal, as rockfall information in the memory device 10 :
  • At least one vibration parameter,
  • - time (time stamp), possibly with date,
  • - Speed of the motor vehicle 1 ,

Der Schwingungsparameter ist ein die Schwingung beschreibender Parameter, wie z. B. der Klang (Frequenz bzw. Frequenzverlauf), die Lautstärke (maximale und/oder mittlere) oder die Dämpfung. The vibration parameter is a parameter describing the vibration, such. As the sound (frequency or frequency response), the volume (maximum and / or average) or the damping.

Die Uhrzeit wird vom Erfassungsmodul aus einer Borduhr (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs 1, mit der die Auswerteeinrichtung 3 über eine Datenverbindung verbunden ist, ausgelesen. The time is from the detection module from a clock (not shown) of the motor vehicle 1 with which the evaluation device 3 is connected via a data connection, read out.

Weiter ist die Auswerteeinrichtung 3 mit einem Geschwindigkeitssensor 11 verbunden, mit dem das Kraftfahrzeug 1 versehen ist. Die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 zum Zeitpunkt des Schwingungspulses bzw. Schwingungssignals wird vom Erfassungsmodul abgespeichert und kann somit in die Analyse bzw. Bewertung der Steinschlaginformationen durch das Bewertungsmodul mit einfließen. Next is the evaluation 3 with a speed sensor 11 connected to the motor vehicle 1 is provided. The speed of the motor vehicle 1 At the time of the oscillation pulse or oscillation signal is stored by the detection module and can thus be included in the analysis or evaluation of the stone chipping information by the evaluation module.

Weiterhin ist die Auswerteeinrichtung 3 mit Ausgabeeinrichtungen in Form einer Anzeigeeinrichtung 12 (optische Ausgabeeinrichtung) und/oder einem Lautsprecher 13 (akustische Ausgabeeinrichtung) verbunden, die sich im Inneren des Kraftfahrzeugs 1 befinden. Furthermore, the evaluation device 3 with output devices in the form of a display device 12 (Optical output device) and / or a speaker 13 (Acoustic output device) connected in the interior of the motor vehicle 1 are located.

Nachfolgend wird ein Verfahren zum Detektieren von Schotter für das Kraftfahrzeug 1, das mit der oben erläuterten Schotterdetektionsvorrichtung 2 versehen ist, näher erläutert, wobei das Verfahren mittels der oben erläuterten Schotterdetektionsvorrichtung 2 ausgeführt wird. Das Verfahren zum Detektieren von Schotter umfasst zwei Teilverfahren (3A und 3B), wobei der in 3A dargestellte Teil des Verfahrens vom Erfassungsmodul und der in 3B dargestellte Teil des Verfahrens vom Bewertungsmodul ausgeführt werden. The following is a method for detecting gravel for the motor vehicle 1 that with the above-mentioned ballast detection device 2 is explained in more detail, the method by means of the above-mentioned ballast detection device 2 is performed. The method for detecting ballast comprises two sub-processes ( 3A and 3B ), the in 3A represented part of the method of the acquisition module and in 3B Part of the method performed by the evaluation module.

Nachfolgend wird das das vom Erfassungsmodul ausgeführte Verfahren erläutert (3A). The following explains the procedure performed by the acquisition module ( 3A ).

Das Verfahren beginnt im Schritt S1. Trifft im Schritt S2 ein Partikel 9 im Bereich des Kotflügels 5 auf die Karosserie des Kraftfahrzeugs 1, so wird der dabei entstehende Schwingungspuls vom Schwingungssensor 4 erfasst und an das Erfassungsmodul der Bewertungseinrichtung 3 übermittelt. Überschreitet im Schritt S2 die Lautstärke des Schwingungspulses des Partikels 9 einen vorbestimmten Trigger-Schwellenwert, dann wird das Erfassungsmodul derart getriggert, so dass Schritt S3 ausgeführt wird. Die Lautstärke des Trigger-Schwellenwerts ist größer als ein Hintergrundrauschen, das durch Fahr- und Motorengeräusche verursacht wird, aber derart gering, dass auftreffende Partikel 9 zuverlässig erkannt werden. The process starts in step S1. If a particle hits in step S2 9 in the area of the fender 5 on the body of the motor vehicle 1 , so the resulting vibration pulse from the vibration sensor 4 recorded and to the detection module of the evaluation device 3 transmitted. Exceeds the volume of the vibration pulse of the particle in step S2 9 a predetermined trigger threshold, then the detection module is triggered so that step S3 is executed. The volume of the trigger threshold is greater than background noise caused by driving and engine noise, but so small that impinging particles 9 be reliably recognized.

Im Schritt S3 zeichnet das Erfassungsmodul für ein vorbestimmtes Zeitintervall den Verlauf des vom Schwingungssensor 4 übermittelten Schwingungssignals in der Speichereinrichtung 10 auf bzw. speichert diesen in der Speichereinrichtung 10 und ermittelt weitere Parameter. Der Verlauf des Schwingungssignals wird dabei für die Speicherung abgetastet und digitalisiert. Die Länge des vorbestimmten Zeitintervalls ist konstant oder kann in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt sein. Während des Zeitintervalls werden alle Schwingungspulse der während dieses Zeitintervalls auftreffenden Partikel 9 aufgezeichnet bzw. gespeichert. Die weiteren Parameter, die vom Erfassungsmodul ermittelt werden, sind die Uhrzeit und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1. Das aufgezeichnete Schwingungssignal stellt verknüpft mit diesen weiteren Parametern eine Steinschlaginformation dar. In step S3, the detection module records the course of the vibration sensor for a predetermined time interval 4 transmitted vibration signal in the memory device 10 or stores it in the storage device 10 and determines further parameters. The course of the oscillation signal is sampled and digitized for storage. The length of the predetermined time interval is constant or can be determined as a function of the vehicle speed. During the time interval, all the vibration pulses of the particles impinging during this time interval become 9 recorded or saved. The other parameters that are determined by the detection module, the time and the speed of the motor vehicle 1 , The recorded vibration signal combined with these other parameters represents a rockfall information.

Danach wird der Schritt S4 ausgeführt, in dem das Erfassungsmodul die Aufzeichnung des Schwingungssignals beendet und verknüpft mit den weiteren Parametern als Steinschlaginformation als ein Tupel in der Speichereinrichtung 10 speichert. Thereafter, step S4 is executed in which the detection module finishes recording the vibration signal and links it to the other parameters as rockfall information as a tuple in the memory device 10 stores.

Dann wird Schritt S5 ausgeführt wird, in dem überprüft wird, ob der Betrieb fortzusetzen ist. Ist der Betrieb fortzusetzen, dann wird erneut der Schritt S2 ausgeführt. Ist der Betrieb nicht fortzusetzen, dann endet das Verfahren im Schritt S6. Then, step S5 is executed, in which it is checked whether the operation is to be continued. If the operation continues, then step S2 is executed again. If the operation does not continue, then the process ends in step S6.

Wird im Schritt S2 festgestellt, dass kein vom Schwingungssensor 4 erfasster Schwingungspuls bzw. erfasstes Schwingungssignal übermittelt wird, d. h. dass das Erfassungsmodul nicht getriggert wird, geht das Verfahren unmittelbar auf den Schritt S5 über. If it is determined in step S2 that none of the vibration sensor 4 detected vibration signal or detected vibration signal is transmitted, that is, that the detection module is not triggered, the method goes directly to step S5.

Nachfolgend wird das vom Bewertungsmodul ausgeführte Verfahren erläutert (3B). The procedure followed by the assessment module is explained below ( 3B ).

Das Verfahren beginnt im Schritt S10. Im Schritt S11 liest das Bewertungsmodul die in der Speichereinrichtung 10 gespeicherten Steinschlaginformationen und bereinigt den Speicher, indem es veraltete Steinschlaginformationen aus der Speichereinrichtung 10 entfernt. Veraltete Steinschlaginformationen sind hierbei Steinschlaginformationen, die zu einem Zeitpunkt erfasst wurden, der mehr als eine vorbestimmte Zeitspanne zurückliegt. Die hierbei überschrittene Zeitdifferenz kann vom Bewertungsmodul in Abhängigkeit von der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 bestimmt werden. Vorzugsweise umfasst die Zeitdifferenz einen Zeitabstand von 0,1s bis 10s. Die Speicherbereinigung ermöglicht es, dass nur Steinschlaginformationen in der Speichereinrichtung 10 verbleiben und bewertet werden, die an der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs 1 relevant sind, und gleichzeitig die Speichereinrichtung 10 nicht durch die gespeicherten Steinschlaginformationen überläuft. The process starts in step S10. In step S11, the evaluation module reads in the storage device 10 stored rockfall information and cleans up the memory by storing outdated rockfall information from the storage device 10 away. Obsolete rockfall information here is stonechip information acquired at a time more than a predetermined period of time ago. The time difference exceeded in this case can be determined by the evaluation module as a function of the current speed of the motor vehicle 1 be determined. The time difference preferably comprises a time interval of 0.1 s to 10 s. The garbage collection allows only rockfall information in the storage device 10 remain and be evaluated at the current position of the motor vehicle 1 relevant, and at the same time the memory device 10 not overflowed by the stored rockfall information.

Danach folgt die Ausführung des Schritts S12, in dem das Bewertungsmodul die in der Speichereinrichtung 10 gespeicherten (relevanten) Steinschlaginformationen analysiert und einen Schotterzustand für die Fahrbahn berechnet, auf der sich das Kraftfahrzeug 1 bewegt. This is followed by the execution of step S12 in which the evaluation module stores the data in the memory device 10 stored (relevant) rockfall information analyzed and calculates a gravel condition for the road on which the motor vehicle 1 emotional.

Um die Steinschlaginformationen zu analysieren, liest das Bewertungsmodul diese aus der Speichereinrichtung 10 aus. Weiter liest das Bewertungsmodul die Partikelinformationen aus, die insbesondere Schwingungsmuster für auftreffende Schotterpartikel umfassen. In order to analyze the rockfall information, the evaluation module reads it from the storage device 10 out. Furthermore, the evaluation module reads out the particle information, which in particular includes vibration patterns for impinging ballast particles.

Steinschlag, Niederschlag oder andere Partikel, die an einem Karosseriebauteil auftreffen, unterscheiden sich durch das entstehende, für die jeweilige Partikelart charakteristische Schwingungssignal, wobei sich dieses durch Klang (Frequenz bzw. Frequenzverlauf), Lautstärke (Amplitude) und Dämpfung beschreiben lässt, und das entstehende Schwingungsmuster. Hierbei ist ein Steinschlag das Auftreffen eines oder mehrerer Schotterpartikel, wie z. B. Kies, Splitt, Sand, Hagel, Graupel, Obstkerne, Baumfrüchte wie Kastanien etc. Über die Schwingungsmuster kann der Steinschlag von anderen auftreffenden Partikeln, die keine Gefährdung des Kraftfahrzeugs 1 bedeuten, wie z. B. Wassertropfen (durch Regen, Gischt etc.) unterschieden werden. Rockfall, precipitation or other particles that strike a body component are distinguished by the resulting vibration signal, which is characterized by sound (frequency or frequency response), volume (amplitude) and damping, and the resulting vibration vibration patterns. Here, a rockfall is the impact of one or more gravel particles, such. As gravel, grit, sand, hail, sleet, fruit pits, tree fruits such as chestnuts, etc. About the vibration pattern of the stone chipping of other impinging particles, the no risk to the motor vehicle 1 mean how B. water drops (by rain, spray, etc.) can be distinguished.

Die Schwingungsmuster lassen sich durch empirisches Erfassen von Schwingungen, wie Klängen, Geräuschen, Vibrationen, Erschütterungen, auftreffender Partikel 9 ermitteln, z. B. durch Überfahren von verschiedenen auf verschiedenen Fahrbahntypen liegenden Partikeln 9 mit unterschiedlicher Fahrzeuggeschwindigkeit und Aufzeichnen der dabei auftretenden Schwingungsmuster. Die Schwingungsmuster werden dabei zusammen mit weiteren Parametern, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Art des Partikels 9 bzw. Schotterpartikels (Kies, Splitt, Sand, Hagel, Graupel, Obstkerne, Baumfrüchte wie Kastanien etc.) und dessen Anzahl pro Fahrbahnfläche, sowie mit Bewertungsinformationen gespeichert, die den Schotterzustand umfassen. The vibration patterns can be determined by empirically detecting vibrations, such as sounds, noises, vibrations, vibrations, impinging particles 9 determine, for. B. by driving over different lying on different types of roadway particles 9 with different vehicle speed and recording the occurring vibration patterns. The vibration patterns are combined with other parameters, such as the vehicle speed, the nature of the particle 9 or gravel particles (gravel, grit, sand, hail, sleet, fruit pits, tree crops such as chestnuts, etc.) and its number per lane surface, and stored with evaluation information that includes the gravel condition.

Die Parameter Klang (Frequenz bzw. Frequenzverlauf), Lautstärke (Amplitude) und Dämpfung sind abhängig von verschiedenen weiteren Parametern wie Steinschlaggeschwindigkeit und Steinschlagwinkel des jeweiligen Partikels 9, dessen Gewicht (Masse), Impuls, Form bzw. äußere Gestalt, Härte sowie Oberflächenhärte und Dämpfungswert des Karosseriebauteils, auf das der Partikel 9 auftrifft. The parameters sound (frequency or frequency response), volume (amplitude) and damping are dependent on various other parameters such as rockfall speed and rockfall angle of the respective particle 9 , its weight (mass), momentum, shape or outer shape, hardness as well as surface hardness and damping value of the body component to which the particle 9 incident.

Durch das nicht durchrutschende Rad 7 werden auf der Fahrbahn liegende Partikel 9, insbesondere Schotterpartikel, durch mechanische Einwirkung des Reifenprofils und/oder Adhäsion am Reifen nach oben und teilweise in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 1 bewegt. Wird ein Partikel 9 ausreichend hoch in die Trajektorie von Karosseriebauteilen des Kraftfahrzeugs 1 angehoben bzw. aufgewirbelt, dann trifft er auf das jeweiligen Karosseriebauteil auf. „Ausreichend hoch“ bedeutet hierbei, dass der Partikel 9 durch die Schwerkraft nach unten beschleunigt wird und demzufolge auf eine bestimmte Höhe angehoben werden muss, um auf das Kraftfahrzeug 1 auftreffen zu können. Through the non-slipping wheel 7 become particles lying on the road surface 9 , in particular ballast particles, by mechanical action of the tire tread and / or adhesion to the tire upwards and partially in the direction of travel of the motor vehicle 1 emotional. Becomes a particle 9 sufficiently high in the trajectory of body parts of the motor vehicle 1 lifted or whirled up, then he encounters the respective body component. "Sufficient high" here means that the particle 9 is accelerated downwards by gravity and must therefore be raised to a certain height to the motor vehicle 1 to be able to strike.

Mittels einer Simulation, die ähnlich zu dem in DE 103 40 222 A1 beschriebenen Verfahren ist, können bereits in der Konstruktionsphase die Steinschlagbereiche detektiert werden, die besonders gefährdet sind und/oder in denen Steinschläge vorwiegend auftreten. Solche Steinschlagbereiche lassen sich an Hand der Verteilung auftretender Steinschläge in der computergestützten Simulation ermitteln und durch empirische Verfahren mittels Prototypen verifizieren. In diesen Steinschlagbereichen können Strukturschallmessungen durchgeführt werden. Vorzugsweise werden solche Strukturschallmessungen zumindest im Bereich des Radkastens 6 durchgeführt. Mittels der Strukturschallmessungen können insbesondere die Dämpfungs- und Reflexionswerte jedes einzelnen Karosseriebauteils an den jeweiligen Punkten, an denen Partikel auftreffen, ermittelt werden. By means of a simulation similar to that in DE 103 40 222 A1 described method, the rockfall areas can be detected in the construction phase, which are particularly at risk and / or in which rockfalls predominantly occur. Such rockfall areas can be determined on the basis of the distribution of occurring rockfalls in the computer-aided simulation and verified by empirical methods using prototypes. Structural sound measurements can be carried out in these rockfall areas. Preferably, such structural sound measurements are at least in the area of the wheel house 6 carried out. By means of structural noise measurements, in particular the attenuation and reflection values of each individual body component can be determined at the respective points at which particles impinge.

Die Steinschlaggeschwindigkeit ist die relative Geschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem jeweiligen Partikel 9. Je höher die Steinschlaggeschwindigkeit, desto größer der Impuls des auftreffenden Partikels 9 und damit die Lautstärke des Aufpralls. Die Steinschlaggeschwindigkeit ist maßgeblich von der Fahrzeuggeschwindigkeit beeinflusst, da sich das Kraftfahrzeug 1 auf das ausreichend hoch angehobene Partikel 9 zubewegt und die Fahrzeuggeschwindigkeit wesentlich größer als die Partikelgeschwindigkeit ist. The rockfall speed is the relative speed between the motor vehicle 1 and the respective particle 9 , The higher the rockfall velocity, the greater the momentum of the impinging particle 9 and thus the volume of the impact. The rockfall speed is determined by the vehicle speed influenced, since the motor vehicle 1 on the particle raised sufficiently high 9 moved and the vehicle speed is much greater than the particle velocity.

Durch einen Mustervergleich der aufgezeichneten Schwingungssignale mit den gespeicherten Schwingungsmustern stellt das Bewertungsmodul fest, ob das Schwingungssignal von Steinschlägen verursacht ist oder nicht. Hierbei vergleicht das Bewertungsmodul sämtliche in der Speichereinrichtung 10 vorliegenden Aufzeichnungen einzeln mit den gespeicherten Schwingungsmustern. Ist das jeweilige Schwingungssignal von Steinschlägen verursacht, so wird ermittelt von welcher Art Schotterpartikel es stammt. Zur Erhöhung der Genauigkeit kann das Bewertungsmodul auch mehrere zeitlich aufeinander folgende Aufzeichnungen miteinander kombinieren und die kombinierte Aufzeichnung mit den gespeicherten Schwingungsmustern vergleichen. Die gespeicherten Schwingungsmuster, die bei vorbestimmten Geschwindigkeiten aufgezeichnet wurden, werden beim Mustervergleich in Aufzeichnungslänge, Steinschlagintensität (Amplitude), Klang (Frequenz) und/oder Steinschlaghäufigkeit derart interpoliert, bis zumindest eines der verschiedenen Schwingungsmuster in etwa dem Muster des aufgezeichneten Schwingungssignals entspricht bzw. zu diesem ähnlich ist. By a pattern comparison of the recorded vibration signals with the stored vibration patterns, the evaluation module determines whether the vibration signal is caused by rockfalls or not. In this case, the evaluation module compares all in the storage device 10 present records individually with the stored vibration patterns. If the respective vibration signal is caused by rockfalls, it is determined by what kind of ballast particles it comes from. To increase the accuracy of the evaluation module can also combine several temporally successive records together and compare the combined recording with the stored vibration patterns. The stored vibration patterns recorded at predetermined velocities are interpolated in the pattern comparison in recording length, rockfall intensity (amplitude), sound (frequency) and / or rockfall frequency until at least one of the various vibration patterns approximates the pattern of the recorded vibration signal this is similar.

Die Schwingungsmuster sind verknüpft mit der jeweiligen dabei anliegenden Fahrzeuggeschwindigkeit und dem jeweiligen Schotterzustand als Bewertungsinformation gespeichert. Das Bewertungsmodul liest für das ähnliche Schwingungsmuster diese Informationen aus der Speichereinrichtung 10 aus und ermittelt so den Schotterzustand. The vibration patterns are linked with the respective vehicle speed applied thereto and the respective ballast condition stored as evaluation information. The evaluation module reads this information from the memory device for the similar vibration pattern 10 and thus determines the gravel condition.

Falls die mit dem passenden Schwingungsmuster verknüpft gespeicherte Fahrzeuggeschwindigkeit von der mit dem Schwingungssignal verknüpft gespeicherten Fahrzeuggeschwindigkeit abweicht, kann das Bewertungsmodul den Schotterzustand ermitteln, indem es den Wert des Schotterzustands des ähnlichen Schwingungsmusters über die zugehörige Fahrzeuggeschwindigkeit auf die mit dem Schwingungssignal verknüpft gespeicherte Fahrzeuggeschwindigkeit interpoliert. Bei der Interpolation kann das Bewertungsmodul auch weitere ähnliche Schwingungsmuster, bspw. mit der gleichen Art von Partikeln 9 wie das ähnliche Schwingungsmuster, in die Interpolation des Schotterzustands mit einbeziehen. If the vehicle speed stored associated with the appropriate vibration pattern deviates from the vehicle speed stored associated with the vibration signal, the evaluation module may determine the ballast condition by interpolating the value of the ballast condition of the similar vibration pattern via the associated vehicle speed to the vehicle speed stored associated with the vibration signal. In the case of interpolation, the evaluation module can also have other similar vibration patterns, for example with the same type of particles 9 like the similar vibration pattern, involve in the interpolation of the gravel condition.

Danach geht der Verfahrensablauf auf die Ausführung des Schritts S13 über, in dem das Bewertungsmodul überprüft, ob eine Gefährdung des Kraftfahrzeus 1 durch Steinschlag vorliegt oder nicht. Hierzu wird der Schotterzustand mit Bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ausgewertet. Thereafter, the procedure goes to the execution of step S13, in which the evaluation module checks whether a threat to the motor vehicle 1 by rockfall or not. For this purpose, the gravel condition is evaluated with reference to the vehicle speed.

Stellt das Bewertungsmodul fest, dass eine Gefährdung durch Steinschlag vorliegt, dann folgt die Ausführung des Schritts S14, in dem das Bewertungsmodul vorbestimmte Maßnahmen einleitet, die die Gefährdung durch Steinschlag reduzieren. Das Bewertungsmodul gibt eine Warnmeldung an der Anzeigeeinrichtung 12 und/oder am Lautsprecher 13 aus um den Fahrzeuglenker über Steinschläge zu informieren, sodass er weitere Maßnahmen treffen kann. If the evaluation module determines that there is a risk of falling rocks, this is followed by the execution of step S14, in which the assessment module initiates predetermined measures that reduce the risk of falling rocks. The evaluation module gives a warning message on the display device 12 and / or on the speaker 13 out to inform the driver about rockfalls so that he can take further action.

Danach wird Schritt S15 ausgeführt, in dem überprüft wird, ob der Betrieb fortzusetzen ist. Ist der Betrieb fortzusetzen, dann wird erneut der Schritt S11 ausgeführt. Ist der Betrieb nicht fortzusetzen, dann endet das Verfahren in Schritt S16. Thereafter, step S15 is executed, in which it is checked whether the operation is to be continued. If the operation continues, then step S11 is executed again. If the operation does not continue, then the process ends in step S16.

Wird in Schritt S13 vom Bewertungsmodul festgestellt, dass keine Gefährdung durch Steinschlag vorliegt, dann geht der Verfahrensablauf auf den Schritt S17 über, in dem zuvor eingeleitete Maßnahmen zurückgesetzt bzw. zurückgenommen werden. Die Warnmeldung an der Anzeigeeinrichtung 12 und/oder am Lautsprecher 13 wird beendet. Falls keine Maßnahmen eingeleitet waren oder keine Maßnahmen zurückzusetzen bzw. zurückzunehmen sind, wird hier keine Aktion vom Bewertungsmodul ausgeführt. If it is determined by the assessment module in step S13 that there is no risk of falling rocks, then the process flow proceeds to step S17, in which previously initiated measures are reset or withdrawn. The warning message on the display device 12 and / or on the speaker 13 will be terminated. If no action has been initiated or no actions are to be reset or canceled, no action is taken by the scoring module.

Nach der Ausführung des Schritts S17 wird der Schritt S15 ausgeführt. After the execution of step S17, step S15 is executed.

Steht das Kraftfahrzeug 1 während einer Fahrt still, z. B. an einer roten Ampel oder in einem Stau, so wird das Bereinigen des Speichers im Schritt S11 nicht durchgeführt, um einen Schotterzustand für eine Zeitdauer bzw. eine Wegstrecke unmittelbar vor dem Stillstand des Kraftfahrzeugs 1 bestimmen zu können. Is the motor vehicle 1 while still resting, z. B. at a red light or in a traffic jam, the clearing of the memory in step S11 is not performed to a gravel condition for a period of time or a distance immediately before the stoppage of the motor vehicle 1 to be able to determine.

Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs 1 mit einer Schotterdetektionsvorrichtung erläutert. Hereinafter, a second embodiment of a motor vehicle 1 explained with a ballast detection device.

Dieses Ausführungsbeispiel ist ähnlich ausgebildet wie das erste Ausführungsbeispiel und umfasst die gleichen Einrichtungen, Vorrichtungen, Geräte etc., wobei für gleiche Teile, die bereits oben erläutert sind, dieselben Bezugszeichen verwendet werden. In 1 sind die zusätzlichen Sensoren des zweiten Ausführungsbeispiels mit einer strichlinierten Linie mit der Auswerteeinrichtung 3 verbunden. This embodiment is similar in construction to the first embodiment and includes the same devices, devices, devices, etc., wherein the same reference numerals are used for the same parts already explained above. In 1 are the additional sensors of the second embodiment with a dashed line with the evaluation 3 connected.

Der Schwingungssensor 4 des ersten Ausführungsbeispiels kann in diesem Ausführungsbeispiel auch weggelassen werden. The vibration sensor 4 of the first embodiment may also be omitted in this embodiment.

Die Auswerteeinrichtung 3 ist mit einer Sensormatte 14 verbunden, die mehrere Drucksensoren (nicht gezeigt) umfasst (1 und 2). Die Sensormatte 14 ist im Radkasten 6 derart angeordnet, dass sie das Rad 7 zumindest bereichsweise abdeckt. Vorzugsweise ist die Sensormatte 14 im hinteren Bereich des Radkastens 6 oberhalb des Rads 7 und/oder hinter dem Rad 7 angeordnet, deckt also den hinteren Bereich des Rads 7 ab, da die meisten Partikel 9 bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs 1 auf den hinteren Bereich des Radkastens 6 auftreffen. Trifft ein vom Rad 7 weggeschleuderter Partikel 9 auf die Sensormatte 14, gibt einer oder mehrere der darin enthaltenen Drucksensoren bei einem entsprechend aufgetretenen Druck ein elektrisches Signal, das proportional zum aufgetretenen Druck bzw. zu dessen Verlauf ist, an die Auswerteeinrichtung 3 aus. The evaluation device 3 is with a sensor mat 14 which includes a plurality of pressure sensors (not shown) ( 1 and 2 ). The sensor mat 14 is in the wheel arch 6 arranged so that they are the wheel 7 covering at least in certain areas. Preferably, the sensor mat 14 in the rear of the wheelhouse 6 above the wheel 7 and / or behind the wheel 7 arranged, so covers the rear of the wheel 7 off, since most particles 9 when driving forward of the motor vehicle 1 on the back of the wheel arch 6 incident. Arrives from the bike 7 thrown off particles 9 on the sensor mat 14 , One or more of the pressure sensors contained therein at an appropriately occurred pressure, an electrical signal which is proportional to the pressure encountered or to its course, to the evaluation 3 out.

Das oben für die Schwingungssensoren 4 erläuterte Verfahren mittels Mustervergleich kann mit der Sensormatte 14 entsprechend durchgeführt werden. Der Verlauf des Drucksignals entspricht dabei dem Verlauf des Schwingungssignals und wird für die Speicherung ebenfalls abgetastet und digitalisiert. The above for the vibration sensors 4 explained method by pattern comparison can with the sensor mat 14 be carried out accordingly. The course of the pressure signal corresponds to the course of the vibration signal and is also sampled and digitized for storage.

Umfasst die Sensormatte 14 mehrere Drucksensoren dann kann der Verlauf des Drucksignals jedes einzelnen Drucksensors oder die Verläufe der Drucksignale mehrere Drucksensoren miteinander kombiniert aufgezeichnet und/oder ausgewertet werden. Includes the sensor mat 14 a plurality of pressure sensors then the course of the pressure signal of each individual pressure sensor or the curves of the pressure signals of a plurality of pressure sensors combined can be recorded combined and / or evaluated.

Vorzugsweise werden für das oben erläuterte Verfahren mittels Mustervergleich die Verläufe der Drucksignale mehrere Drucksensoren miteinander kombiniert aufgezeichnet bzw. gespeichert und ausgewertet, während vorzugsweise bei Durchführung des weiter unten erläuterten statistischen Verfahrens die Verläufe der Drucksignale mehrere Drucksensoren einzeln aufgezeichnet bzw. gespeichert und ausgewertet werden. Preferably, for the method explained above, the progressions of the pressure signals of a plurality of pressure sensors combined are recorded or stored and evaluated, while preferably the progressions of the pressure signals of several pressure sensors are individually recorded or stored and evaluated when carrying out the statistical method explained below.

Vorteil der Verwendung der Sensormatte 14 gegenüber dem Schwingungssensor 4 ist, dass bei geeigneter Wahl der Drucksensoren und des Materials der Sensormatte 14 das Drucksignal weniger komplex als das Schwingungssignal ist, da das Drucksignal keine bzw. geringere Reflexionen und/oder Resonanzen aufweist. Insbesondere bei mechanisch starren Drucksensoren kommt es nur geringfügig zu Eigenschwingungen oder Nachschwingeffekten. Da die Sensormatte 14 als flexibles Bauteil oftmals höhere Dämpfungswerte aufweist als der Kotflügel 5, werden auftretende Reflexionen und Resonanzen reduziert. Advantage of using the sensor mat 14 opposite the vibration sensor 4 is that with a suitable choice of pressure sensors and the material of the sensor mat 14 the pressure signal is less complex than the vibration signal, since the pressure signal has no or lower reflections and / or resonances. Particularly in the case of mechanically rigid pressure sensors, natural oscillations or reverberation effects occur only slightly. As the sensor mat 14 as a flexible component often has higher damping values than the fender 5 , occurring reflections and resonances are reduced.

Ein weiterer Vorteil der Sensormatte 14 mit mehreren Drucksensoren ist, dass von auftreffenden Partikeln 9 der Steinschlagort an der Sensormatte 14 erfasst und gespeichert werden kann. Der Ort eines Drucksensors, der einen Steinschlag erfasst hat, stellt den Ort des Steinschlags dar. Another advantage of the sensor mat 14 with multiple pressure sensors is that of impinging particles 9 the rockfall on the sensor mat 14 can be captured and stored. The location of a pressure sensor that has detected a rockfall represents the location of the rockfall.

Der Steinschlagort eines Partikels 9 hängt von einem Ort ab, an dem der Partikel 9 das Rad 7 verlässt. Bei konstanter Fahrzeuggeschwindigkeit wird daher der Steinschlagort im Wesentlichen von Reifeneigenschaften, und von Partikeleigenschaften, wie Luftwiderstand und Gewicht (Masse) bestimmt. Die Steinschlagorte und insbesondere deren Verteilung an der Sensormatte 14 beim Auftreffen mehrerer Partikel 9 können daher für jede einzelne Partikelart vorab empirisch ermittelt und in der Speichereinrichtung 10 abgespeichert werden, um bei der Ermittlung der Partikelart im Schritt S12 mit berücksichtigt zu werden. Der Steinschlagort kann insbesondere mit dem weiter unten erläuterten statistischen Verfahren zur Ermittlung von Partikeleigenschaften ausgewertet werden. The rockfall of a particle 9 depends on a place where the particle is 9 the wheel 7 leaves. At constant vehicle speed, therefore, the rockfall location is essentially determined by tire properties, and by particle properties, such as air resistance and weight (mass). The rockfall locations and in particular their distribution on the sensor mat 14 when hitting several particles 9 can therefore be determined empirically for each particle type in advance and in the memory device 10 are stored in order to be taken into account in the determination of the particle type in step S12. The rockfall site can be evaluated in particular with the statistical method for determining particle properties, which is explained below.

Die oben erläuterten Vorrichtungen bzw. die oben erläuterten Verfahren zum Detektieren von Schotter lassen sich auf verschiedenste Weise abwandeln, wobei einige dieser Abwandlungen nachfolgend erläutert sind. The above-explained devices and the above-described methods for detecting gravel can be modified in various ways, with some of these modifications being explained below.

Alternativ zum oben erläuterten Mustervergleich können einzelne Steinschläge und deren zeitlichen Verlauf statistisch ausgewertet und anhand der statistischen Auswertung eine Berechnung des Schotterzustands und Gefährdungswerts vorgenommen werden, wie nachfolgend erläutert. As an alternative to the pattern comparison explained above, individual rockfalls and their temporal course can be statistically evaluated and, based on the statistical evaluation, a calculation of the gravel condition and endangerment value can be made, as explained below.

Hierbei erfasst das Erfassungsmodul im Schritt S3 die Schwingungspulse der auf das Kraftfahrzeug 1 auftreffenden Partikel 9 einzeln. Die Schwingungspulse der einzelnen Partikel 9 werden digitalisiert und einzeln als Steinschlaginformation zusammen mit einem Zeitstempel in einem Tupel in der Speichereinrichtung 10 gespeichert. Dabei kann das Tupel zusätzlich weitere Parameter, wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Ort des Kraftfahrzeugs 1 und/oder den Steinschlagort des Partikels 9 am Kraftfahrzeug 1, umfassen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann auch als Funktion der Geschwindigkeit gegenüber der Zeit gespeichert werden. Die Geschwindigkeit kann dann später den einzelnen Tupeln anhand der gespeicherten Zeit und der Geschwindigkeitsfunktion zugeordnet werden. Alternativ kann die Fahrzeuggeschwindigkeit auch derart gespeichert werden, dass der Geschwindigkeitswert oder die Geschwindigkeitsfunktion mehreren Tupeln zuordenbar ist. Der Ort des Kraftfahrzeugs 1 wird dabei von einem Navigationsgerät 15 gelesen, das mit der Auswerteinrichtung 3 verbunden ist. In this case, the detection module detects in step S3 the oscillation pulses of the motor vehicle 1 impinging particles 9 individually. The vibration pulses of the individual particles 9 are digitized and individually as rockfall information along with a timestamp in a tuple in the storage device 10 saved. In this case, the tuple in addition to other parameters, such as vehicle speed, location of the motor vehicle 1 and / or the rockfall location of the particle 9 on the motor vehicle 1 , include. The vehicle speed may also be stored as a function of speed versus time. The speed can then later be assigned to the individual tuples based on the stored time and the speed function. Alternatively, the vehicle speed may also be stored such that the speed value or speed function is assignable to a plurality of tuples. The location of the motor vehicle 1 is doing by a navigation device 15 read that with the evaluation device 3 connected is.

Die Schwingungspulse der einzelnen Einschläge von Partikeln 9, die in der Speichereinrichtung 10 gespeichert sind, werden vom Bewertungsmodul im Schritt S12 zunächst analysiert, wobei deren Klang (Frequenz bzw. Frequenzverlauf), Lautstärke (Amplitude) und/oder Dämpfung als maximaler und/oder mittlerer Wert bestimmt wird. The vibration pulses of the individual impacts of particles 9 in the storage device 10 are initially analyzed by the evaluation module in step S12, with their sound (frequency or frequency response), volume (amplitude) and / or damping determined as the maximum and / or mean value.

Nachfolgend werden Abhängigkeiten erläutert, die als Grundlage für die statistische Auswertung der einzelnen Schwingungspulse dienen und durch vorab ermittelte empirische Daten quantitativ bestimmt werden können. Dependencies are explained below, which serve as a basis for the statistical evaluation of the individual vibration pulses and can be determined quantitatively by means of previously determined empirical data.

Wie bereits oben erläutert ist die Fahrzeuggeschwindigkeit die im Wesentlichen bestimmende Größe für die Steinschlaggeschwindigkeit. Eine höhere Steinschlaggeschwindigkeit verursacht dabei größere Schäden an den Karosseriebauteilen als eine niedrigere Steinschlaggeschwindigkeit. Die Steinschlaggeschwindigkeit bestimmt die Steinschlagintensität (Impuls) und damit die Lautstärke (Amplitude) auftreffender Partikel 9. Daher sind die Steinschlagintensität und die Lautstärke auftreffender Partikel 9 proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit. Dabei lässt sich aus der von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen mittleren Lautstärke der Schwingungspulse auf die mittlere Masse der auftreffenden Partikel 9 schließen. Aus der Verteilung der Lautstärke der Schwingungspulse lässt sich auf die Masseverteilung der auftreffenden Partikel 9 schließen. As already explained above, the vehicle speed is the essential determinant of the rockfall speed. A higher rockfall speed causes greater damage to the body components than a lower rockfall speed. The rockfall velocity determines the rockfall intensity (momentum) and thus the volume (amplitude) of impinging particles 9 , Therefore, the rockfall intensity and the volume of impacting particles are 9 proportional to the vehicle speed. In this case, the mean volume of the oscillation pulses, which is dependent on the vehicle speed, can be set to the mean mass of the impinging particles 9 shut down. From the distribution of the volume of the vibration pulses can be on the mass distribution of the impinging particles 9 shut down.

Aus der mittleren Masse und der Masseverteilung oder aus der mittleren Masse und der Häufigkeit der Einschläge lässt sich auf die Partikelart schließen. From the average mass and the mass distribution or from the average mass and the frequency of the impacts can be concluded on the particle type.

Fährt das Kraftfahrzeug 1 schneller, so erhöht sich die Umdrehungsgeschwindigkeit der Räder 7 und es werden mehr Partikel 9 von der Fahrbahn angehoben bzw. aufgewirbelt und diese werden höher angehoben. Folglich treffen bei höherer Fahrzeuggeschwindigkeit mehr Partikel pro Zeiteinheit auf das Kraftfahrzeug 1 auf als bei niedrigerer Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Anzahl an nach oben bewegten bzw. aufgewirbelten und damit auftreffenden Partikeln 9 pro Zeiteinheit ist daher proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit. Drives the motor vehicle 1 faster, the speed of rotation of the wheels increases 7 and there are more particles 9 lifted or whirled up from the road and these are raised higher. Consequently, more particles per unit time hit the motor vehicle at higher vehicle speeds 1 on than at lower vehicle speed. The number of particles moving upwards or whirling up and thus impinging 9 per unit of time is therefore proportional to the vehicle speed.

Dies bedeutet, dass die Schwingungspulse bzw. Schwingungssignale geschwindigkeitsabhängig ausgewertet werden können. This means that the vibration pulses or vibration signals can be evaluated as a function of speed.

Schwerere Partikel 9 werden wegen ihrer höheren Masse nicht so weit nach oben bewegt bzw. aufgewirbelt wie leichtere Partikel 9. Die Anzahl an nach oben bewegten und damit auftreffenden Partikeln 9 pro Zeiteinheit ist daher umgekehrt proportional zum Partikelgewicht (Partikelmasse). Heavier particles 9 Because of their higher mass, they are not moved as far up or swirled up as lighter particles 9 , The number of particles moving upwards and thus impinging 9 per unit time is therefore inversely proportional to the particle weight (particle mass).

Je mehr anhebbare Partikel 9 auf der Fahrbahn liegen, desto mehr Partikel 9 treffen auf das Kraftfahrzeug 1 auf. Die Anzahl an auftreffenden Partikeln 9 pro Zeiteinheit ist daher proportional zu der Anzahl der auf der Fahrbahn liegenden Partikel 9. The more liftable particles 9 lying on the road, the more particles 9 meet the motor vehicle 1 on. The number of impinging particles 9 per unit of time is therefore proportional to the number of particles lying on the roadway 9 ,

Die Anzahl an auftreffenden Partikeln 9 pro Zeiteinheit ist abhängig von weiteren Parametern bzw. Eigenschaften, wie Reifengeometrie, Fahrzeuggeometrie, Adhäsion am Reifen (Material, Temperatur, Feuchtigkeit), Reibung des Rads etc. The number of impinging particles 9 per unit of time depends on other parameters or properties, such as tire geometry, vehicle geometry, adhesion to the tire (material, temperature, humidity), friction of the wheel, etc.

Insbesondere ist der Steinschlagort am Kraftfahrzeug 1 davon abhängig, an welcher Stelle der jeweilige Partikel 9 den Reifen verlässt. Der jeweilige Steinschlagort ist charakteristisch für die jeweilige Partikelart und deren Größe bzw. Gewicht (Masse). Die Verteilung der Steinschlagorte hängt damit von der jeweiligen Partikelart ab. Derartige Verteilungen können für jede Partikelart und den jeweils verwendeten Reifen bzw. die jeweils verwendete Reifenart empirisch ermittelt werden. In particular, the rockfall on the motor vehicle 1 depending on where the respective particle 9 leaves the tire. The respective rockfall location is characteristic for the respective particle type and their size or weight (mass). The distribution of rockfall places depends on the respective particle type. Such distributions can be determined empirically for each type of particle and the particular tire used or the particular type of tire used.

Aus der Häufigkeit der Einschläge der Partikel 9, deren mittlere Masse und der Fahrzeuggeschwindigkeit lässt sich auf die Anzahl der Partikel 9 pro Fläche auf der Fahrbahn schließen. Die Anzahl der Partikel 9 pro Fläche auf der Fahrbahn ist dabei proportional zu der Häufigkeit der Einschläge. Je geringer die mittlere Masse der Partikel 9, desto mehr Partikel 9 werden angehoben und desto mehr Partikel 9 treffen auf das Kraftfahrzeug 1 auf. Je größer die Fahrzeuggeschwindigkeit, desto mehr Partikel 9 treffen auf das Kraftfahrzeug 1 auf. From the frequency of impacts of the particles 9 whose mean mass and vehicle speed can be reduced to the number of particles 9 close per area on the roadway. The number of particles 9 per area on the road is proportional to the frequency of impacts. The lower the average mass of the particles 9 , the more particles 9 are raised and the more particles 9 meet the motor vehicle 1 on. The higher the vehicle speed, the more particles 9 meet the motor vehicle 1 on.

Aus den oben erläuterten Zusammenhängen können Vorschriften bzw. Berechnungsschritte extrahiert werden, mittels derer die statistische Auswertung der einzelnen Schwingungspulse durchgeführt wird und daraus der Schotterzustand der Fahrbahn und der Gefährdungswert für das Kraftfahrzeug 1 berechnet werden. Regulations or calculation steps can be extracted from the relationships explained above, by means of which the statistical evaluation of the individual oscillation pulses is carried out and from this the gravel condition of the roadway and the endangerment value for the motor vehicle 1 be calculated.

Somit lassen sich mehrere Schwingungspulse statistisch analysieren, insbesondere bzgl. ihrer Häufigkeit, mittleren Steinschlagintensität und mittleren Steinschlaggeschwindigkeit, um aus den oben erläuterten statistischen Parametern den Schotterzustand zu bestimmen. Wesentliche Kenngrößen des Schotterzustands sind dabei die Anzahl der Partikel 9 pro Fläche auf der Fahrbahn und deren mittlere Masse. Thus, several oscillation pulses can be statistically analyzed, in particular with regard to their frequency, average rockfall intensity and average rockfall velocity, in order to determine the gravel condition from the statistical parameters explained above. Key parameters of the gravel condition are the number of particles 9 per area on the carriageway and their average mass.

Der Gefährdungswert ergibt sich maßgeblich aus der Steinschlaggeschwindigkeit und der mittleren Masse der Partikel 9, d. h. aus der Steinschlagintensität. The endangerment value is mainly determined by the rockfall velocity and the average mass of the particles 9 ie from the rockfall intensity.

Nachfolgend werden weitere Abwandlungen erläutert. Hereinafter, further modifications will be explained.

Vorzugsweise sind alle Radkästen 6 aller Räder 7 mit Schwingungssensoren 4 und/oder mit Sensormatten 14 versehen, da dann sämtliche auftreffende Partikel 9 zuverlässig erfasst werden können. Preferably, all wheel arches 6 all wheels 7 with vibration sensors 4 and / or with sensor mats 14 provided, since then all incident particles 9 can be detected reliably.

Mehrere Schwingungssensoren 4 und/oder mehrere Sensormatten 14 können auf der linken und rechten Fahrzeugseite vorgesehen sein. Sind derartige Sensoren auf linker und rechter Fahrzeugseite vorhanden, dann kann durch Vergleichen der auf den jeweiligen Fahrzeugseiten erfassten Steinschläge ermittelt werden, ob die gesamte Fahrbahn oder nur ein linker oder nur ein rechter Abschnitt der Fahrbahn durch Schotter verschmutzt ist. Ebenfalls können Steinschlaginformationen und der Schotterzustand individuell für den linken und den rechten Fahrbahnabschnitt ermittelt werden. Diese Informationen können auch als Nachricht übertragen werden, wie es weiter unten erläutert ist. Several vibration sensors 4 and / or multiple sensor mats 14 can on the left and be provided on the right side of the vehicle. If such sensors are present on the left and right side of the vehicle, then it can be determined by comparing the rockfalls detected on the respective vehicle sides, whether the entire roadway or only a left or only a right section of the roadway is contaminated by gravel. Also, stone chipping information and the gravel condition can be determined individually for the left and right lane sections. This information can also be transmitted as a message, as explained below.

Zusätzlich oder alternativ können die Umdrehungszahlen der Räder 7 von Raddrehzahlsensoren erfasst und durch die Auswerteeinrichtung 3 entgegengenommen, gespeichert sowie bei der Bewertung mit berücksichtigt werden. Insbesondere können hierbei durchrutschende Räder 7 erkannt werden und mit höherer Geschwindigkeit auftreffende Partikel 9 bei der Bewertung des Schotterzustands bzw. der Gefährdung des Kraftfahrzeugs 1 mit berücksichtigt werden. Additionally or alternatively, the number of revolutions of the wheels 7 detected by wheel speed sensors and by the evaluation 3 accepted, stored and taken into account in the evaluation. In particular, in this case slipping wheels 7 be recognized and higher velocity incident particles 9 in the assessment of the gravel condition or the endangerment of the motor vehicle 1 to be taken into account.

Sind am Kraftfahrzeug 1 im Bereich eines Kotflügels 5 bzw. im Radkasten 6 mehrere Schwingungssensoren 4 vorgesehen, so kann das Erfassungsmodul im Schritt S3 zusätzlich in etwa die Steinschlagorte der auftreffenden Partikel 9 über eine Laufzeitmessung der Schwingungssignale ermitteln und in der Speichereinrichtung 10 speichern. Are on the vehicle 1 in the area of a fender 5 or in the wheel arch 6 several vibration sensors 4 provided, the acquisition module in step S3 additionally in about the rockfall locations of the impinging particles 9 determine via a transit time measurement of the vibration signals and in the memory device 10 to save.

Werden die Steinschlagorte erfasst, dann können zusätzlich in der Speichereinrichtung 10 die Karosseriebauteile beschreibende Daten hinterlegt werden, die für jedes Karosseriebauteil bzw. für jeden Bereich eines Karosseriebauteils ein Schadenpotential angeben. Dadurch lassen sich zu erwartende Schäden an den Karosseriebauteilen durch die Bewertungseinrichtung im Schritt S13 durch Extrapolation abschätzen. If the rockfall locations detected, then in addition in the storage device 10 the body parts descriptive data are stored, which indicate a damage potential for each body component or for each area of a body component. As a result, expected damage to the body components can be estimated by the evaluation device in step S13 by extrapolation.

Zusätzlich können die Steinschlagorte und insbesondere deren Verteilung beim Auftreffen mehrerer Partikel 9 für jede einzelne Partikelart vorab empirisch ermittelt werden und bei der Ermittlung der Partikelart im Schritt S12 mit berücksichtigt werden. In addition, the rockfall sites and in particular their distribution when hitting several particles 9 be determined empirically for each particle type in advance and taken into account in the determination of the particle type in step S12.

Alternativ können die Schritte S11 und S12 auch gemeinsam in einem Schritt durchgeführt werden, wodurch die Anzahl an benötigten Speicherzugriffen reduziert wird. Alternatively, steps S11 and S12 may also be performed together in one step, thereby reducing the number of memory accesses needed.

Alternativ kann eine einfache Ermittlung des Schotterzustands dadurch erfolgen, dass bei der Erfassung und Speicherung einzelner Schwingungspulse die Anzahl der Einträge an relevanten Steinschlaginformationen in der Speichereinrichtung 10 gezählt wird und mit dem Kehrwert der Fahrzeuggeschwindigkeit kombiniert wird. Alternatively, a simple determination of the gravel condition can be effected by the number of entries of relevant rockfall information in the storage device during the recording and storage of individual oscillation pulses 10 is counted and combined with the reciprocal of the vehicle speed.

Der Mustervergleich kann mit der statistischen Auswertung kombiniert werden, um den Schotterzustand präziser zu ermitteln. Dafür werden vorzugsweise sowohl das durch die gesamten auftreffenden Partikel 9 entstehende Schwingungssignal als auch die durch die einzelnen Partikel 9 entstehenden Schwingungspulse aufgezeichnet und in der Speichereinrichtung 10 gespeichert und weiterverarbeitet, so wie oben erläutert. Das Schwingungssignal der gesamten auftreffenden Partikel kann alternativ aus den von den einzelnen Partikeln 9 aufgezeichneten Schwingungspulsen an Hand deren Zeitstempel kombiniert werden. The pattern comparison can be combined with the statistical evaluation to more accurately determine the gravel condition. For this, preferably both through the entire impinging particles 9 resulting vibration signal as well as that through the individual particles 9 resulting vibration pulses recorded and in the storage device 10 stored and processed, as explained above. The vibration signal of the total incident particles may alternatively be that of the individual particles 9 recorded vibration pulses are combined on the basis of their time stamp.

In 1 sind die zusätzlichen Geräte bzw. Einrichtungen der Abwandlungen mit einer punktlinierten Linie mit der Auswerteeinrichtung 3 verbunden. In 1 are the additional devices or devices of the modifications with a dotted line with the evaluation 3 connected.

Ist die Auswerteeinrichtung 3 zusätzlich mit dem Navigationsgerät 15 verbunden, so kann sie im Schritt S3 die Aufzeichnung des Verlaufs des Schwingungssignals über eine vorbestimmte Wegstrecke statt für ein vorbestimmtes Zeitintervall durchführen. Is the evaluation device 3 additionally with the navigation device 15 connected, it may perform the recording of the course of the vibration signal over a predetermined distance instead of for a predetermined time interval in step S3.

Die Länge der vorbestimmten Wegstrecke ist konstant oder kann in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt sein. The length of the predetermined path is constant or can be determined as a function of the vehicle speed.

Ist die Auswerteeinrichtung 3 zusätzlich mit dem Navigationsgerät 15 verbunden, so kann das Erfassungsmodul im Schritt S3 vom Navigationsgerät 15 den jeweiligen Ort des Kraftfahrzeugs 1, an dem ein Steinschlag aufgetreten ist, ermitteln und zusammen mit den anderen Parametern als Steinschlaginformationen im Schritt S4 in der Speichereinrichtung 10 speichern. Eine solche gespeicherte Ortsinformation kann dem Bewertungsmodul dazu dienen, im Schritt S11 Steinschlaginformationen aus der Speichereinrichtung 10 zu entfernen, wenn sich der aktuelle Ort des Kraftfahrzeugs 1 erheblich von dem Ort unterscheidet, an dem die Steinschläge aufgetreten sind, so wie es oben für zeitlich veraltete Steinschlaginformationen erläutert ist. Dazu kann das Bewertungsmodul im Schritt S11 auf den aktuellen Ort des Kraftfahrzeugs 1 vom Navigationsgerät 15 zugreifen. Weiter können solche gespeicherten Ortsinformationen für die oben erläuterte statistische Auswertung genutzt werden. Is the evaluation device 3 additionally with the navigation device 15 connected, so the detection module in step S3 from the navigation device 15 the respective location of the motor vehicle 1 at which a rockfall has occurred, determine and together with the other parameters as rockfall information in step S4 in the memory device 10 to save. Such stored location information may serve the scoring module to provide rockfall information from the storage device in step S11 10 to remove if the current location of the motor vehicle 1 differs significantly from the location where the rockfalls occurred, as explained above for time-stale rockfall information. For this purpose, the assessment module in step S11 to the current location of the motor vehicle 1 from the navigation device 15 access. Furthermore, such stored location information can be used for the statistical evaluation explained above.

Zusätzlich kann die Auswerteeinrichtung 3 mit einem oder mehreren Fahrerassistenzsystem 16, wie eine Lenkradsteuerung, eine Antriebssteuerung bzw. eine Motorsteuerung, ein Abstandswarngerät und/oder ein Spurwechselassistent, verbunden sein, wobei das entsprechende Fahrerassistenzsystem 16 je nach der Gefährdung durch Steinschlag von dem Bewertungsmodul der Auswerteeinrichtung 3 im Schritt S14 dazu aufgefordert wird, als vorbestimmte Maßnahme eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen einzuleiten:

  • – maximales Geradestellen der Räder,
  • – Anpassen der Lenkradsteuerung auf indirekte Lenkübertragung,
  • – Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit,
  • – Reduzierung der maximalen Antriebsmomente,
  • – Vergrößerung des Abstandes zum vorausfahrenden Fahrzeug,
  • – Überprüfen der Fahrspuren auf den Schotterzustand und ggfs. Wechseln der Fahrspur.
In addition, the evaluation device 3 with one or more driver assistance systems 16 such as a steering wheel control, a drive control or a motor control, a distance warning device and / or a lane change assistant, the corresponding driver assistance system 16 depending on the risk of falling rocks from the evaluation module of the evaluation facility 3 in step S14, as to take one or more of the following measures:
  • - maximum straightness of the wheels,
  • Adjusting the steering wheel control to indirect steering transmission,
  • - reduction of driving speed,
  • - reduction of the maximum drive torques,
  • - increasing the distance to the vehicle in front,
  • - Checking the lanes on the gravel condition and, if necessary, changing the lane.

Durch das maximale Geradestellen der Räder 7 über die Lenkradsteuerung lässt es sich größtenteils vermeiden, dass Schotterpartikel seitlich derart weggeschleudert werden, dass sie am Kraftfahrzeug 1 seitlich angeordnete Karosseriebauteile, wie z. B. die Türen, die Seitenschweller etc., beschädigen. Due to the maximum straightness of the wheels 7 via the steering wheel control, it can largely be avoided that ballast particles are thrown sideways in such a way that they are on the motor vehicle 1 laterally arranged body components, such. As the doors, the side skirts, etc., damage.

Durch das Anpassen der Lenkradsteuerung auf indirekte Lenkübertragung werden überflüssige Lenkbewegungen vermieden und somit die Auswirkungen durch seitlich weggeschleuderte Schotterpartikel reduziert. Weiter wird durch eine indirekte Lenkübertragung die Fahrsicherheit erhöht, indem abrupte Lenkbewegungen leicht gedämpft, d. h. in Geschwindigkeit und Auslenkung reduziert, an die gelenkten Räder 7 des Kraftfahrzeugs 1 übertragen werden. Dadurch wird die Haftung des Kraftfahrzeugs 1 an der Fahrbahnoberfläche erhöht. By adjusting the steering wheel control to indirect steering transmission unnecessary steering movements are avoided and thus reduces the impact of laterally thrown off ballast particles. Next, the driving safety is increased by an indirect steering transmission by abrupt steering movements slightly damped, ie reduced in speed and deflection, to the steered wheels 7 of the motor vehicle 1 be transmitted. This will increase the liability of the motor vehicle 1 increased on the road surface.

Eine Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit bzw. eine Reduzierung der maximalen Antriebsmomente über die Antriebssteuerung bzw. die Motorsteuerung reduziert die Anzahl der weggeschleuderten Schotterpartikel sowie deren Geschwindigkeit und damit auch deren Steinschlagintensität. Ebenfalls dienen eine reduzierte Geschwindigkeit der Fahrsicherheit bei Brems- sowie Lenkvorgängen und eine Reduzierung der maximalen Antriebsmomente der Fahrsicherheit bei Beschleunigungsvorgängen. A reduction of the driving speed or a reduction of the maximum drive torque via the drive control or the engine control reduces the number of scattered ballast particles and their speed and thus their rockfall intensity. Also, a reduced speed of driving safety during braking and steering operations and a reduction in the maximum drive torque driving safety during acceleration processes serve.

Eine Vergrößerung des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug über das Abstandswarngerät reduziert die Auftreffwahrscheinlichkeit von Schotterpartikeln, die vom vorausfahrenden Fahrzeug weggeschleudert werden. Increasing the distance to the vehicle in front via the distance warning device reduces the probability of impact of ballast particles being thrown off the preceding vehicle.

Sind benachbarte bzw. nebenliegende Fahrspuren vorhanden, also Fahrspuren, die in die gleiche Richtung führen, dann kann das Kraftfahrzeug 1 durch den Spurwechselassistenten überprüfen, ob die Nebenspur frei von anderen Verkehrsteilnehmern ist, und falls diese frei ist automatisch die Spur wechseln. Auf der Nebenspur wird erneut das Vorhandensein von Schotter detektiert und, sofern die Nebenspur mit noch mehr Schotter versehen ist, wieder auf die ursprüngliche Fahrspur zurückgewechselt. Are adjacent or adjacent lanes available, so lanes that lead in the same direction, then the motor vehicle 1 through the lane change assistant check whether the secondary lane is free of other road users, and if this is free automatically change the lane. On the secondary lane, the presence of gravel is detected again and, if the secondary lane is provided with more gravel, changed back to the original lane.

Ist das mit der Auswerteinrichtung 3 verbundene Fahrerassistenzsystem 16 ein Abstandswarngerät, so kann das Erfassungsmodul im Schritt S3 den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug von dem Abstandswarngerät ermitteln und im Schritt S4 als Teil der Steinschlaginformation in der Speichereinrichtung 10 speichern. Dieser gespeicherte Abstand kann dann vom Bewertungsmodul im Schritt S12 gelesen werden und bei der Ermittlung des Gefährdungswerts mit berücksichtigt werden. Je geringer der Abstand zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug 1, desto größer ist die Gefährdung durch weggeschleuderte Partikel 9. Is that the evaluation device 3 Connected driver assistance system 16 a distance warning device, the detection module may determine the distance to a preceding vehicle from the distance warning device in step S3 and in step S4 as part of the rockfall information in the memory device 10 to save. This stored distance can then be read by the assessment module in step S12 and taken into account in the determination of the risk value. The smaller the distance to the vehicle in front 1 , the greater is the risk of particles being thrown off 9 ,

Zusätzlich kann die Auswerteeinrichtung 3 mit einer Funkkommunikationseinrichtung 17 verbunden sein, über die die Auswerteeinrichtung 3 im Fall einer Gefährdung durch Steinschlag im Schritt S14 den Schotterzustand an andere Kraftfahrzeuge 1 im Nahbereich des Kraftfahrzeugs 1 bspw. mit einer Car-2-Car-Kommunikation überträgt und/oder empfängt und bei einer Gefährdung entsprechende Maßnahmen einleitet. Das Absenden einer Nachricht an weitere Fahrzeuge, wobei mit der Nachricht der Schotterzustand beschrieben wird, dient der Information und somit dem Werterhalt von Kraftfahrzeugen 1 weiterer Verkehrsteilnehmer und deren Fahrsicherheit. In addition, the evaluation device 3 with a radio communication device 17 be connected, via which the evaluation 3 in case of a rockfall hazard in step S14, the gravel condition to other motor vehicles 1 in the vicinity of the motor vehicle 1 For example, with a car-2-car communication transmits and / or receives and initiates appropriate measures in case of danger. Sending a message to other vehicles, which is described with the message of the gravel state, is used for information and thus the value preservation of motor vehicles 1 other road users and their driving safety.

Ist die Auswerteeinrichtung 3 mit der Funkkommunikationseinrichtung 17 verbunden, dann kann die Auswerteeinrichtung 3 die erfassten Steinschlaginformationen, bevor diese im Schritt S11 als veraltete Steinschlaginformationen aus der Speichereinrichtung 10 entfernt werden, an andere Kraftfahrzeuge 1 im Nahbereich des Kraftfahrzeugs 1 bspw. mit einer Car-2-Car-Kommunikation übertragen und/oder von diesen empfangen und bei einer Gefährdung entsprechende Maßnahmen einleiten. Is the evaluation device 3 with the radio communication device 17 connected, then the evaluation device 3 the detected stone chipping information, before it in step S11 as outdated rockfall information from the storage device 10 be removed to other motor vehicles 1 in the vicinity of the motor vehicle 1 For example, transmitted with a car-2-car communication and / or receive from these and initiate appropriate measures in case of danger.

Zusätzlich kann die Auswerteeinrichtung 3, falls sie mit dem Navigationsgerät 15 und der Funkkommunikationseinrichtung 17 verbunden ist, den Schotterzustand für eine geplante bzw. zu befahrende Wegstrecke oder für einen vorausliegenden Wegstreckenabschnitt bzw. für den aktuellen Ort des Kraftfahrzeugs 1 an einen externen Server übertragen und/oder empfangen. Bei der Streckenplanung kann die Auswerteeinrichtung 3 dann bei einem empfangenem gefährdenden Schotterzustand der zu befahrenden Wegstrecke einen Warnhinweis an der Ausgabeeinrichtung 12, 13 ausgeben und die Berechnung einer alternativen Route am Navigationsgerät 15 vorschlagen. In addition, the evaluation device 3 if you are using the navigation device 15 and the radio communication device 17 is connected, the gravel condition for a planned or to be traveled route or for a route section lying ahead or for the current location of the motor vehicle 1 transmitted to and / or received from an external server. In the route planning, the evaluation 3 then at a received endangered gravel condition of the route to be traveled a warning to the output device 12 . 13 output and the calculation of an alternative route on the navigation device 15 suggest.

Ist die Auswerteeinrichtung 3 mit dem Navigationsgerät 15 und der Funkkommunikationseinrichtung 17 verbunden, kann sie erfasste Steinschlaginformationen, bevor diese im Schritt S11 als veraltete Steinschlaginformationen aus der Speichereinrichtung 10 entfernt werden, zusammen mit dem Ort des Kraftfahrzeugs 1, an dem die Steinschlaginformationen erfasst wurden, an den externen Server übertragen und/oder von diesem für übermittelte Orte und/oder Routen Steinschlaginformationen empfangen. Is the evaluation device 3 with the navigation device 15 and the radio communication device 17 It may, in step S11 as obsolete stone chipping information from the storage device 10 be removed along with the place of the motor vehicle 1 where the rockfall information was detected, transmitted to the external server, and / or receive rockfall information therefrom for transmitted locations and / or routes.

Zusätzlich kann die Auswerteeinrichtung 3, falls sie mit dem Spurwechselassistenten als Fahrerassistenzsystem 16 und der Funkkommunikationseinheit 17 verbunden ist, den Schotterzustand des Gegenverkehrs über die Car-2-Car-Kommunikation empfangen und je nach Schotterzustand auf eine Außen- bzw. weiter außen liegende Fahrspur wechseln, um den Abstand zum Gegenverkehr zu erhöhen und damit das Auftreffen von Schotterpartikeln zu reduzieren. Hierbei können auch Informationen von anderen auftreffenden Partikeln, die keine Gefährdung des Kraftfahrzeugs 1 bedeuten, wie z. B. Wassertropfen, die auf nasser Fahrbahn als Gischt aufgewirbelt werden, bspw. mit einer Car-2-Car-Kommunikation übermittelt werden. Durch Übermitteln derartiger Informationen kann der Spurwechselassistent bei Auftreten einer Sichtbehinderung durch Gischt ebenfalls die Spur wechseln. In addition, the evaluation device 3 if you are using the lane change assistant as a driver assistance system 16 and the radio communication unit 17 is connected, receive the gravel condition of the oncoming traffic via the car-2-car communication and change depending on the gravel condition on an outside or more external lane to increase the distance to oncoming traffic and thus reduce the impact of gravel particles. In this case, information from other impinging particles, which can not endanger the motor vehicle 1 mean how B. water droplets that are fluidized on wet roads as spray, for example, be transmitted with a car-2-car communication. By transmitting such information, the lane change assistant can also change lanes when visibility is obstructed by spray.

Zusätzlich können alle Steinschläge, die aufgrund ihrer Parameter, wie Steinschlaggeschwindigkeit, Gewicht (Masse), Steinschlagintensität (Impuls), Art des Steinschlags etc., eine Gefährdung der einzelnen Karosseriebauteile, auf die sie aufgetroffen sind, darstellen, in der Speichereinrichtung 10 dauerhaft gespeichert werden, um später ausgelesen und ggf. gelöscht zu werden. Dadurch lässt sich ein Schadensbild, das die durch Steinschläge beschädigten Oberflächenabschnitte des Kraftfahrzeugs 1 umfasst, durch die Schotterdetektionsvorrichtung 2 automatisch speichern und bei Bedarf an eine Werkstatt, wie z. B. einen Lackierbetrieb, ein Leasing- oder Mietfahrzeugunternehmen und/oder ein Versicherungsunternehmen übermitteln. In addition, all rockfalls which, due to their parameters, such as rockfall velocity, weight (mass), stone impact intensity (momentum), type of rockfall, etc., pose a risk to the individual body components to which they have impacted, in the storage facility 10 be stored permanently, to be later read and possibly deleted. As a result, a damage pattern, which is damaged by stone chips surface sections of the motor vehicle 1 through the ballast detection device 2 automatically save and if necessary to a workshop, such. B. a Lackierbetrieb, a leasing or Mietfahrzeugunternehmen and / or an insurance company.

Zusätzlich kann die Auswerteinrichtung 3 mit einem Außenthermometer (nicht gezeigt) und/oder einem Niederschlagssensor (nicht gezeigt) verbunden sein oder, falls sie mit dem Navigationsgerät 15 und der Funkkommunikationseinrichtung 17 verbunden ist, entsprechende Wetterdaten für die aktuelle Fahrzeugposition aus dem Internet abfragen. Durch das Mitberücksichtigen von Niederschlagsdaten bzw. der Außentemperatur, da diese bei einem Niederschlag fällt, lassen sich Steinschläge und Niederschläge, wie Hagel, Regen, Graupel etc. präziser unterscheiden. In addition, the evaluation device 3 be connected to an outdoor thermometer (not shown) and / or a precipitation sensor (not shown) or, if equipped with the navigation device 15 and the radio communication device 17 is connected, query corresponding weather data for the current vehicle position from the Internet. By taking into account precipitation data or the outside temperature, as it falls during a precipitation, rockfalls and precipitation, such as hail, rain, sleet etc. can be distinguished more precisely.

Zusätzlich kann die Auswerteeinrichtung 3 mit einem oder mehreren Stellmotoren 18 verbunden sein. Mit einem jeden Stellmotor 18 wird eines oder mehrere Prallbleche 19 aus der Karosserie des Kraftfahrzeugs 1 ausgefahren bzw. in diese eingezogen (2). In addition, the evaluation device 3 with one or more servomotors 18 be connected. With every servomotor 18 becomes one or more baffles 19 from the body of the motor vehicle 1 extended or retracted ( 2 ).

Hierbei ist in 2 dargestellt, dass der Stellmotor 18/1 das Prallblech 19/1 in einer Ausfahrrichtung 20/1, der Stellmotor 18/2 das Prallblech 19/2 in einer Ausfahrrichtung 20/2 und der Stellmotor 18/3 das Prallblech 19/3 in einer Ausfahrrichtung 20/3 aus der Karosserie des Kraftfahrzeugs 1 herausbewegt. Während die Prallbleche 19/1 und 19/2 linear herausgefahren werden, wird das Prallblech 19/3 um einen Anstellwinkel gegenüber dem Kraftfahrzeug 1 herausgeschwenkt. Dementsprechend ziehen bzw. schwenken die Stellmotoren 18/1, 18/2 und 18/3 das jeweilige Prallblech 19/1, 19/2 und 19/3 entgegen der jeweiligen Ausfahrrichtung 20/1, 20/2 und 20/3 wieder in die Karosserie des Kraftfahrzeugs 1 ein. Here is in 2 shown that the servomotor 1.18 the baffle 1.19 in a direction of extension 1.20 , the servomotor 18.02 the baffle 2.19 in a direction of extension 2.20 and the servomotor 3.18 the baffle 3.19 in a direction of extension 3.20 from the body of the motor vehicle 1 moved out. While the baffles 1.19 and 2.19 be extended linear, is the baffle 3.19 by an angle of attack relative to the motor vehicle 1 pivoted. Accordingly, the actuators pull or pivot 1.18 . 2.18 and 3.18 the respective baffle plate 1.19 . 2.19 and 3.19 contrary to the respective extension direction 1.20 . 2.20 and 3.20 back in the body of the vehicle 1 one.

Ein solches Prallblech 19 dient dazu, die Karosseriebauteile des Kraftfahrzeugs 1 und/oder weitere Kraftfahrzeuge 1 im Nahfeld des Kraftfahrzeugs 1 gegen weggeschleuderte Partikel 9, insbesondere Schotterpartikel, abzuschirmen bzw. zu schützen, indem das Prallblech 19 in die Flugbahn 21 des weggeschleuderten Partikels 9 hineinbewegt wird und somit dessen Flugbahn 21 blockiert. Die Ausfahrstrecke der Prallbleche 19/1 und 19/2 sowie der Anstellwinkel des Prallbleches 19/3 kann in Abhängigkeit des Schotterzustands, der Häufigkeit der Steinschläge, des Gewichts (Masse) der Steinschläge, der Steinschlaggeschwindigkeit und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit variiert werden. Vorzugsweise werden bei häufigem Auftreffen von Partikeln 9, Auftreffen von Partikeln 9 mit hohem Gewicht und/oder hoher Steinschlaggeschwindigkeit bzw. hoher Fahrzeuggeschwindigkeit die Prallbleche 19 weiter herausgefahren bzw. -geschwenkt, während sie bei geringem Auftreffen von Partikeln 9, Auftreffen von Partikeln 9 mit geringem Gewicht und/oder niedriger Steinschlaggeschwindigkeit bzw. niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit weniger weit herausgefahren bzw. -geschwenkt werden. In 2 sind mehrere weggeschleuderte Partikel 9 dargestellt, deren Flugbahnen 21 von den jeweiligen Prallblechen 19 blockiert werden. Weitere weggeschleuderte Partikel 9 sind dargestellt mit einer Flugbahn 21, die die weggeschleuderten Partikel 9 auf den Kotflügel 5 bzw. den durch ihn ausgebildeten Radkasten 6 auftreffen lässt, sodass ein Schwingungssensor 4 und/oder eine Sensormatte 14 den Steinschlag detektieren. Such a baffle 19 serves to the bodywork components of the motor vehicle 1 and / or other motor vehicles 1 in the near field of the motor vehicle 1 against thrown particles 9 , in particular ballast particles, shield or protect by the baffle plate 19 in the trajectory 21 of the thrown particle 9 is moved in and thus its trajectory 21 blocked. The extension of the baffles 1.19 and 2.19 as well as the angle of attack of the baffle plate 3.19 can be varied depending on the gravel condition, the frequency of rockfalls, the weight (mass) of the rockfalls, the rockfall speed and / or the vehicle speed. Preferably, with frequent impact of particles 9 , Impact of particles 9 with high weight and / or high rockfall speed or high vehicle speed, the baffles 19 further extended or swung, while at low impact of particles 9 , Impact of particles 9 be driven out or swung less far with low weight and / or low rockfall speed or low vehicle speed. In 2 are several scattered particles 9 represented, whose trajectories 21 from the respective baffle plates 19 be blocked. More thrown particles 9 are shown with a trajectory 21 that the scattered particles 9 on the fender 5 or the trained by him wheel well 6 so that a vibration sensor 4 and / or a sensor mat 14 detect the rockfall.

Die Flugbahnen 21 bezüglich des sich in Fahrtrichtung 22 nach vorne bewegenden Kraftfahrzeugs 1 sind nur näherungsweise gezeigt, da das Inertialsystem in 2 das des Rades 7 ist und die Flugbahnen 21 tangential vom Rad 7 weg dargestellt sind ohne eine Richtungskomponente aufzuweisen, die sich aus der Fahrrichtung des Kraftfahrzeugs 1 ergibt. The trajectories 21 with regard to the direction of travel 22 forward moving motor vehicle 1 are only approximately shown because the inertial system in 2 that of the wheel 7 is and the trajectories 21 tangential from the wheel 7 are shown without having a directional component resulting from the direction of travel of the motor vehicle 1 results.

Beide oben erläuterten Verfahren, die in den 3A und 3B gezeigt sind, können auch als ein gemeinsames Verfahren von einem in der Auswerteinrichtung 3 gespeicherten Softwaremodul sequentiell ausgeführt werden. Both methods explained above, which are incorporated in the 3A and 3B can also be considered as a common procedure of one in the evaluation 3 stored software module are executed sequentially.

4 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 1 in einer Seitenansicht, anhand dessen gezeigt ist, auf welche Karosseriebauteile bei entsprechender Flugbahn 21 weggeschleuderte Partikel 9 auftreffen und diese Karosseriebauteile des Kraftfahrzeugs 1 beschädigen können. Das Kraftfahrzeug 1 bewegt sich dabei in Fahrtrichtung 22 nach vorne. Weggeschleuderte Partikel 9 können dabei am Kotflügel 5, am Radkasten 6, an Seitentüren 23, an Seitenschwellern 24, an einem Unterboden 25 und/oder an einer Heckschürze 26 auftreffen und die Oberflächen dieser Karosseriebauteile beschädigen. Bewegt sich das Kraftfahrzeug 1 entgegen der Fahrtrichtung 22 rückwärts, dann können in ähnlicher Weise wie bei der Vorwärtsbewegung Partikel 9 weggeschleudert werden, sodass diese am Kotflügel 5, am Radkasten 6, an den Seitentüren 23, an den Seitenschwellern 24, am Unterboden 25 und/oder an einer Frontschürze 27 des Kraftfahrzeugs 1 auftreffen und die Oberflächen dieser Karosseriebauteile beschädigen. Deshalb kann es auch zweckmäßig sein, die Schotterdetektionsvorrichtung 2 derart auszubilden, dass auch beim Rückwärtsfahren aufgewirbelte Partikel 9 detektiert werden. 4 schematically shows a motor vehicle 1 in a side view, by means of which it is shown which body components with the corresponding trajectory 21 thrown particles 9 impinge and these body parts of the motor vehicle 1 can damage. The car 1 moves in the direction of travel 22 Forward. Thrown away particles 9 can do it on the fender 5 , at the wheel arch 6 , on side doors 23 , on side skirts 24 , on a subfloor 25 and / or on a rear apron 26 impact and damage the surfaces of these body panels. Moves the motor vehicle 1 against the driving direction 22 backwards, then in a similar way as in the forward movement particles 9 be thrown so that they are on the fender 5 , at the wheel arch 6 , at the side doors 23 , on the side sills 24 , at the bottom 25 and / or on a front apron 27 of the motor vehicle 1 impact and damage the surfaces of these body panels. Therefore, it may also be appropriate to the ballast detection device 2 form such that even when reversing fluidized particles 9 be detected.

5 zeigt schematisch zwei Kraftfahrzeuge 1 in einer Seitenansicht, wobei sich zumindest das vordere Kraftfahrzeug 1 in Fahrtrichtung 22 nach vorne bewegt und durch diese Bewegung erzeugte Flugbahnen 21 von weggeschleuderten Partikeln 9 sowie die jeweiligen Karosseriebauteile der Kraftfahrzeuge 1, an denen die weggeschleuderten Partikel 9 auftreffen können. Die weggeschleuderten Partikel 9 können am Kotflügel 5, am Radkasten 6, am Unterboden 25 und/oder an der Heckschürze 26 des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 1 sowie am Kotflügel 5, an der Frontschürze 27, an einer Motorhaube 28 und/oder an einer Windschutzscheibe 29 des nachfolgenden Kraftfahrzeugs 1 auftreffen. 5 schematically shows two motor vehicles 1 in a side view, wherein at least the front motor vehicle 1 in the direction of travel 22 moves forward and trajectories generated by this movement 21 of thrown particles 9 as well as the respective body components of motor vehicles 1 where the particles thrown off 9 can hit. The scattered particles 9 can on the fender 5 , at the wheel arch 6 , at the bottom 25 and / or on the rear apron 26 of the preceding vehicle 1 as well as on the fender 5 , on the front apron 27 , on a bonnet 28 and / or on a windshield 29 of the following motor vehicle 1 incident.

Nachfolgend werden die vorbestimmten Maßnahmen, die oben erläutert sind, zusammengefasst. Die vorbestimmten Maßnahmen umfassen dabei eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen:

  • – Ausgeben einer Warnmeldung,
  • – maximales Geradestellen der Räder,
  • – Anpassen der Lenkradsteuerung auf indirekte Lenkübertragung,
  • – Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit,
  • – Reduzierung der maximalen Antriebsmomente,
  • – Vergrößerung des Abstandes zum vorausfahrenden Fahrzeug,
  • – Überprüfen der Fahrspuren auf den Schotterzustand und ggfs. Wechseln der Fahrspur,
  • – Ausfahren eines Prallbleches,
  • – Absenden einer Nachricht an weitere Fahrzeuge und/oder an einen externen Server, wobei mit der Nachricht der Schotterzustand beschrieben wird.
Hereinafter, the predetermined measures explained above will be summarized. The predetermined measures include one or more of the following measures:
  • - Issue a warning,
  • - maximum straightness of the wheels,
  • Adjusting the steering wheel control to indirect steering transmission,
  • - reduction of driving speed,
  • - reduction of the maximum drive torques,
  • - increasing the distance to the vehicle in front,
  • - Checking the lanes on the gravel condition and, if necessary, changing the lane,
  • - extension of a baffle,
  • Sending a message to other vehicles and / or to an external server, the message describing the gravel condition.

Die vorbestimmten Maßnahmen werden je nach Schotterzustand der Fahrbahn und der damit zusammenhängenden Gefährdung des Kraftfahrzeugs 1 eingeleitet und zurückgesetzt bzw. zurückgenommen. Sie können einzeln oder in Kombination in Abhängigkeit vom jeweiligen Schotterzustand bzw. Gefährdungswert durchgeführt werden. Vorzugsweise wird die Ausführung der Maßnahmen vorab empirisch bestimmt. The predetermined measures are depending on the gravel condition of the road and the associated risk to the motor vehicle 1 initiated and reset or withdrawn. They can be carried out individually or in combination depending on the particular ballast condition or hazard value. The execution of the measures is preferably determined empirically in advance.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Kraftfahrzeug motor vehicle
2 2
Schotterdetektionsvorrichtung Dirt detection device
3 3
Auswerteeinrichtung evaluation
4 4
Schwingungssensor vibration sensor
5 5
Kotflügel fender
6 6
Radkasten wheel well
7 7
Rad wheel
8 8th
Äußerer Karosserieabschnitt Outer body section
9 9
Partikel particle
10 10
Speichereinrichtung memory device
11 11
Geschwindigkeitssensor speed sensor
12 12
Anzeigeeinrichtung display
13 13
Lautsprecher speaker
14 14
Sensormatte sensor mat
15 15
Navigationsgerät navigation device
16 16
Fahrerassistenzsystem Driver assistance system
17 17
Funkkommunikationseinrichtung Radio communication device
18 18
Stellmotor servomotor
19 19
Prallblech baffle
20 20
Ausfahrrichtung of extension
21 21
Flugbahn trajectory
22 22
Fahrtrichtung direction of travel
23 23
Seitentür side door
24 24
Seitenschweller side skirts
25 25
Unterboden underbody
26 26
Heckschürze rear apron
27 27
Frontschürze front apron
28 28
Motorhaube Engine Hood
29 29
Windschutzscheibe Windshield

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (13)

Kraftfahrzeug (1) mit einer Schotterdetektionsvorrichtung (2), umfassend ein Rad (7) mit einem profilierten Reifen, der von einem Kotflügel (5) zumindest bereichsweise abgedeckt ist, einen Sensor (4, 14), der in einem Bereich des Kotflügels (5) zur Detektion eines Steinschlages angebracht ist, und eine Auswerteeinrichtung (3), die in Abhängigkeit eines oder mehrerer detektierter Steinschläge einen Schotterzustand einer zu befahrenden Fahrbahn erfasst und die in Abhängigkeit vom Schotterzustand eine vorbestimmte Maßnahme auslöst. Motor vehicle ( 1 ) with a ballast detection device ( 2 ) comprising a wheel ( 7 ) with a profiled tire that comes from a fender ( 5 ) is at least partially covered, a sensor ( 4 . 14 ) located in one area of the fender ( 5 ) is mounted for the detection of a rockfall, and an evaluation device ( 3 ), which detects a gravel condition of a roadway to be traveled as a function of one or more detected stone chips and which triggers a predetermined measure depending on the gravel condition. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Schwingungssensor (4), insbesondere ein Schallsensor oder ein Vibrationssensor, oder eine Drucksensor ist. Motor vehicle according to claim 1, characterized in that the sensor is a vibration sensor ( 4 ), in particular a sound sensor or a vibration sensor, or a pressure sensor. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensormatte (14) vorgesehen ist, die mehrere der Drucksensoren umfasst. Motor vehicle according to claim 2, characterized in that a sensor mat ( 14 ) is provided, which comprises a plurality of the pressure sensors. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungssensor (4) unmittelbar an den Kotflügel zur Detektion von Körperschall gekoppelt ist. Motor vehicle according to one of claims 1 or 2, characterized in that the vibration sensor ( 4 ) is coupled directly to the fender for the detection of structure-borne noise. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (3) eine Schwingungsanalyseeinrichtung aufweist, mit welcher für Steinschläge typische Schwingungssignale erfasst und als Steinschlag von der Auswerteeinrichtung (3) bewertet werden. Motor vehicle according to one of claims 1 to 4, characterized in that the evaluation device ( 3 ) has a vibration analysis device with which recorded for rockfalls typical vibration signals detected and as a rockfall from the evaluation ( 3 ) be rated. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) ein bewegliches Prallblech (19) aufweist, das in Abhängigkeit eines von der Schotterdetektionsvorrichtung (2) detektierten Steinschlags bewegbar ist. Motor vehicle according to one of claims 1 to 5, characterized in that the motor vehicle ( 1 ) a movable baffle plate ( 19 ), which depends on one of the ballast detection device ( 2 ) detected rockfall is movable. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) eine Ausgabeeinrichtung (12, 13) zum Ausgeben eines optischen und/oder akustischen Warnsignals aufweist. Motor vehicle according to one of claims 1 to 6, characterized in that the motor vehicle ( 1 ) an output device ( 12 . 13 ) for outputting an optical and / or acoustic warning signal. Verfahren zum Detektieren von Schotter für ein Kraftfahrzeug (1) mit einer Schotterdetektionsvorrichtung (2), die einen Sensor (4, 14) zur Anbringung in einem Bereich eines Kotflügels (5) des Kraftfahrzeuges (1) aufweist, wobei der Kotflügel (5) bereichsweise einen profilierten Reifen eines Rads (7) des Kraftfahrzeugs (1) abdeckt, und mit dem Sensor (4, 14) Steinschläge im Bereich des Kotflügels (5) detektiert werden, und mit einer Auswerteeinrichtung (3) in Abhängigkeit eines oder mehrerer detektierter Steinschläge einen Schotterzustand einer zu befahrenden Fahrbahn erfasst und in Abhängigkeit vom Schotterzustand eine vorbestimmte Maßnahme ausgelöst wird. Method for detecting ballast for a motor vehicle ( 1 ) with a ballast detection device ( 2 ), which has a sensor ( 4 . 14 ) for mounting in a region of a fender ( 5 ) of the motor vehicle ( 1 ), wherein the fender ( 5 ) partially a profiled tire of a wheel ( 7 ) of the motor vehicle ( 1 ) and with the sensor ( 4 . 14 ) Rockfalls in the area of the mudguard ( 5 ) are detected, and with an evaluation device ( 3 ) detects a gravel condition of a roadway to be traveled as a function of one or more detected stone chips and a predetermined measure is triggered depending on the gravel condition. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Maßnahme eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen umfassen: – Ausgeben einer Warnmeldung, – maximales Geradestellen der Räder (7), – Anpassen der Lenkradsteuerung auf indirekte Lenkübertragung, – Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit, – Reduzierung der maximalen Antriebsmomente, – Vergrößerung des Abstandes zum vorausfahrenden Fahrzeug, – Überprüfen der Fahrspuren und ggfs. Wechseln der Fahrspur, – Ausfahren eines Prallbleches (19), – Absenden einer Nachricht an weitere Fahrzeuge und/oder an einen externen Server, wobei mit der Nachricht der Schotterzustand beschrieben wird. Method according to Claim 8, characterized in that the predetermined measure comprises one or more of the following measures: issuing of a warning message, maximum ratcheting of the wheels ( 7 ), - adjusting the steering wheel control to indirect steering transmission, - reducing the driving speed, - reducing the maximum drive torque, - increasing the distance to the vehicle in front, - checking the lanes and, if necessary, changing the lane, - extending a baffle plate ( 19 ), - sending a message to other vehicles and / or to an external server, the message describing the gravel condition. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (3) in Abhängigkeit von der Intensität und/oder Häufigkeit von detektierten Steinschlägen die vorbestimmte Maßnahme auslöst. Method according to claim 8 or 9, characterized in that the evaluation device ( 3 ) triggers the predetermined measure depending on the intensity and / or frequency of detected rockfalls. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (3) innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls oder über eine vorbestimmte Wegstrecke ein vom Sensor (4, 14) erzeugtes Schwingungssignal aufzeichnet und speichert, und das gespeicherte Schwingungssignal mittels eines Mustervergleichs mit gespeicherten Schwingungsmustern von Steinschlägen derart vergleicht, dass sie ein oder mehrere zum Schwingungssignal ähnliche Schwingungsmuster ermittelt, wobei den gespeicherten Schwingungsmustern Schotterzustände zugeordnet sind, so dass anhand der Schotterzustände des oder der ähnlichen Schwingungsmuster der Schotterzustand der Fahrbahn bestimmt wird. Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that the evaluation device ( 3 ) within a predetermined time interval or over a predetermined distance from the sensor ( 4 . 14 ) and records the stored vibration signal by means of a pattern comparison with stored rockfall vibration patterns such that it detects one or more vibration patterns similar to the vibration signal, with gravel conditions associated with the stored vibration patterns such that the gravel conditions of the or the like Vibration pattern of the gravel condition of the carriageway is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass von der Auswerteeinrichtung (3) Schwingungspulse einzelner Steinschläge aufgezeichnet und mit der Fahrzeuggeschwindigkeit verknüpft werden, und mehrere Schwingungspulse statistisch analysiert werden, insbesondere bzgl. ihrer Häufigkeit, mittleren Steinschlagintensität und mittleren Steinschlaggeschwindigkeit, um aus hieraus ermittelten statistischen Parametern den Schotterzustand zu bestimmen. Method according to one of claims 8 to 11, characterized in that of the evaluation device ( 3 ) Vibration pulses of individual rockfalls are recorded and linked to the vehicle speed, and several vibration pulses are statistically analyzed, in particular with respect to their frequency, average rockfall intensity and average rockfall velocity to determine from this statistical parameters determined the gravel condition. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kraftfahrzeug (1) mit einer Schotterdetektionsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 verwendet wird. Method according to one of claims 8 to 12, characterized in that a Motor vehicle ( 1 ) with a ballast detection device ( 2 ) according to one of claims 1 to 7 is used.
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