DE102017001363A1 - Method for determining a surface condition of a roadway of a motor vehicle and measuring device for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Oberflächenbeschaffenheit (22) einer Fahrbahn (12) eines Kraftwagens (12), bei welchem ein Flächenbereich (20) der Fahrbahn (12) mittels einer Lasereinrichtung (14) des Kraftwagens (10) mit mehreren Laserstrahlen (18, 30, 32) bestrahlt wird und korrespondierende reflektierte Laserstrahlen (28, 34, 36) mittels einer Erfassungseinrichtung (16) des Kraftwagens (10) erfasst werden, wobei die Oberflächenbeschaffenheit (22) des bestrahlten Flächenbereichs (20) der Fahrbahn (12) in Abhängigkeit von Intensitäten der jeweiligen korrespondierenden reflektierten Laserstrahlen (28) sowie jeweiliger zeitlicher Unterschiede zwischen dem Aussenden der Laserstrahlen (18) und dem Erfassen der korrespondierenden reflektierten Laserstrahlen (28) ermittelt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Messvorrichtung für einen Kraftwagen (10) zur Ermittlung einer Oberflächenbeschaffenheit (22) einer Fahrbahn (12).The invention relates to a method for determining a surface condition (22) of a roadway (12) of a motor vehicle (12), in which a surface region (20) of the roadway (12) by means of a laser device (14) of the motor vehicle (10) with a plurality of laser beams (12). 18, 30, 32) is irradiated and corresponding reflected laser beams (28, 34, 36) are detected by a detection device (16) of the motor vehicle (10), wherein the surface condition (22) of the irradiated surface area (20) of the carriageway (12). as a function of intensities of the respective corresponding reflected laser beams (28) and respective time differences between the emission of the laser beams (18) and the detection of the corresponding reflected laser beams (28) is determined. Furthermore, the invention relates to a measuring device for a motor vehicle (10) for determining a surface condition (22) of a roadway (12).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Oberflächenbeschaffenheit einer Fahrbahn eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Messvorrichtung für einen Kraftwagen zur Ermittlung einer Oberflächenbeschaffenheit einer Fahrbahn gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 7.The invention relates to a method for determining a surface condition of a roadway of a motor vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a measuring device for a motor vehicle for determining a surface condition of a roadway according to the preamble of claim. 7
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Messvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem eine Oberflächenbeschaffenheit einer Fahrbahn eines Kraftwagens besonders einfach und schnell erfassbar ist.Object of the present invention is to provide a method and a measuring device of the type mentioned, by means of which a surface condition of a roadway of a motor vehicle is particularly easy and quick to detect.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie durch eine Messvorrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch 7 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of claim 1 and by a measuring device with the features of claim 7. Further developments of the invention are specified in the respective dependent claims.
Zur Schaffung eines Verfahrens, mittels welchem eine Oberflächenbeschaffenheit einer Fahrbahn eines Kraftwagens besonders einfach und schnell ermittelbar ist, wird ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 derart weiterentwickelt, dass die Oberflächenbeschaffenheit des bestrahlten Flächenbereichs der Fahrbahn in Abhängigkeit von Intensitäten der jeweiligen korrespondierenden reflektierten Laserstrahlen sowie jeweiliger zeitlicher Unterschiede zwischen dem Aussenden der Laserstrahlen und dem Erfassen der korrespondierenden reflektierten Laserstrahlen ermittelt wird.To provide a method by means of which a surface condition of a roadway of a motor vehicle can be determined particularly easily and quickly, a method according to the preamble of patent claim 1 is developed such that the surface condition of the irradiated surface area of the roadway as a function of intensities of the respective corresponding reflected laser beams and respective temporal differences between the emission of the laser beams and the detection of the corresponding reflected laser beams is determined.
Das bedeutet, dass der Flächenbereich der Fahrbahn mittels der Lasereinrichtung mit mehreren Laserstrahlen bestrahlt wird. Diese Laserstrahlen werden beispielsweise in unterschiedlichen Winkeln schräg auf die Fahrbahn ausgesendet. Da die Laserstrahlen in unterschiedlichen Winkeln auf den Flächenbereich der Fahrbahn ausgesendet werden, treffen die jeweiligen Laserstrahlen beispielsweise nach unterschiedlichen Zeitintervallen auf den Flächenbereich der Fahrbahn auf.This means that the surface area of the roadway is irradiated by means of the laser device with a plurality of laser beams. These laser beams are emitted, for example, at different angles obliquely to the road. Since the laser beams are emitted at different angles onto the surface area of the roadway, the respective laser beams strike the area of the roadway, for example, after different time intervals.
Die auf den Flächenbereich der Fahrbahn ausgestrahlten Laserstrahlen werden von dem Flächenbereich der Fahrbahn in Abhängigkeit einer Beschaffenheit des Flächenbereichs der Fahrbahn als den jeweiligen Laserstrahlen zuordenbare reflektierte Laserstrahlen reflektiert. Beispielsweise werden die jeweiligen Laserstrahlen durch Rauigkeiten des Flächenbereichs der Fahrbahn gestreut. Die von dem Flächenbereich der Fahrbahn reflektierten Laserstrahlen werden von der Erfassungseinrichtung sowohl bezüglich ihrer Intensität als auch hinsichtlich einer von dem jeweiligen Laserstrahl benötigten Zeitspanne von der Aussendung durch die Lasereinrichtung über die Reflexion durch den Flächenbereich bis hin zur Erfassung durch die Erfassungseinrichtung beispielsweise mittels der Erfassungseinrichtung ausgewertet. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung anhand der verstrichenen Zeitspanne ermitteln, in welchem Winkel der jeweilige Laserstrahl von der Lasereinrichtung auf den Flächenbereich der Fahrbahn ausgesendet wurde. Somit kann die Erfassungseinrichtung beispielsweise ermitteln, an welchen Positionen des Flächenbereichs sich Unebenheiten der Fahrbahn befinden. Vorteilhafterweise kann eine Fahrzeugkomponente des Kraftwagens in Abhängigkeit der Oberflächenbeschaffenheit des Flächenbereichs eingestellt werden.The laser beams radiated onto the surface area of the road are reflected by the surface area of the road in response to a condition of the area of the roadway as reflected laser beams assignable to the respective laser beams. For example, the respective laser beams are scattered by roughnesses of the surface area of the road. The laser beams reflected from the surface area of the roadway are evaluated by the detection device, both with respect to their intensity and with respect to a time span required by the respective laser beam, from the emission by the laser device via the reflection through the surface area up to the detection by the detection device, for example by means of the detection device , By way of example, the detection device can use the elapsed time period to determine the angle at which the respective laser beam was emitted by the laser device onto the surface area of the roadway. Thus, the detection device can determine, for example, at which positions of the surface area are unevenness of the roadway. Advantageously, a vehicle component of the motor vehicle can be adjusted depending on the surface condition of the surface area.
Vorzugsweise liegt der Flächenbereich der Fahrbahn zumindest abschnittsweise vor dem Kraftwagen. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass mittels der Erfassungseinrichtung die Oberflächenbeschaffenheit des zumindest abschnittsweise vor dem Kraftwagen befindlichen Flächenbereichs erfasst werden kann und beispielsweise einzelne Komponenten des Kraftwagens in Abhängigkeit der Oberflächenbeschaffenheit des zumindest abschnittsweise vor dem Kraftwagen liegenden Flächenbereichs eingestellt werden. Die wenigstens eine Fahrzeugkomponente kann hierdurch besonders früh an die Oberflächenbeschaffenheit des Flächenbereichs angepasst werden.Preferably, the surface area of the roadway is at least partially in front of the motor vehicle. This results in the advantage that by means of the detection device, the surface condition of at least partially located in front of the motor vehicle surface area can be detected and, for example, individual components of the motor vehicle depending on the surface condition of at least partially before the motor vehicle lying surface area can be set. As a result, the at least one vehicle component can be adapted particularly early to the surface condition of the surface area.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird anhand der übermittelten Oberflächenbeschaffenheit der Fahrbahn ein Bodenmodell zumindest des Flächenbereichs der Fahrbahn erstellt. Das Bodenmodell kann beispielsweise an ein Fahrerassistenzsystem weitergeleitet werden, welches die Fahrzeugkomponente entsprechend der Oberflächenbeschaffenheit des Flächenbereichs einstellt. Vorteilhafterweise kann beispielsweise eine Fahrtplanung eines autonomen Fahrsystems an die Oberflächenbeschaffenheit des Flächenbereichs angepasst werden.In an advantageous embodiment of the invention, based on the transmitted surface condition of the roadway, a ground model of at least the surface area of the roadway is created. The floor model can be forwarded, for example, to a driver assistance system which adjusts the vehicle component according to the surface condition of the area. Advantageously, for example, a trip planning of an autonomous driving system can be adapted to the surface condition of the surface area.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird abhängig von der ermittelten Oberflächenbeschaffenheit ein Fahrwerk des Kraftwagens verändert. Vorteilhafterweise können so beispielsweise grobe Unebenheiten der Fahrbahn zumindest im Wesentlichen über die Veränderung des Fahrwerkes ausgeglichen werden, sodass für die Fahrzeuginsassen größtmöglicher Komfort besteht.In a further embodiment of the invention, a chassis of the motor vehicle is changed depending on the determined surface condition. Advantageously, for example, coarse Unevenness of the road are at least substantially offset by the change of the chassis, so that the greatest possible comfort for the vehicle occupants.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine Schaltung eines Getriebes abhängig von der ermittelten Oberflächenbeschaffenheit ausgelöst. Wird beispielsweise ein starker Anstieg oder ein starkes Gefälle des Flächenbereichs mittels der Erfassungseinrichtung festgestellt, so kann die Schaltung des Getriebes ausgelöst werden. Dies hat den Vorteil, dass besonders frühzeitig das Getriebe auf die Oberflächenbeschaffenheit des Flächenbereichs eingestellt werden kann. Dies kann beispielsweise einen Energieverbrauch des Kraftwagens besonders gering halten.In a further advantageous embodiment of the invention, a circuit of a transmission is triggered depending on the determined surface condition. For example, if a strong increase or a steep slope of the surface area detected by the detection device, so the circuit of the transmission can be triggered. This has the advantage that the gear can be adjusted to the surface condition of the surface area particularly early. This can, for example, keep energy consumption of the motor vehicle particularly low.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Laserstrahlen mittels eines die Lasereinrichtung und die Erfassungseinrichtung umfassenden Lidar-Systems ausgesendet und die korrespondierenden reflektierten Laserstrahlen mittels des Lidar-Systems erfasst werden. Der Einsatz des Lidar-Systems ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise, wodurch die Erfassungseinrichtung und die Lasereinrichtung vorteilhafterweise besonders platzsparend am beziehungsweise im Kraftwagen angeordnet werden können.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the laser beams are emitted by means of a lidar system comprising the laser device and the detection device, and the corresponding reflected laser beams are detected by means of the lidar system. The use of the lidar system allows a particularly compact construction, whereby the detection device and the laser device can advantageously be arranged in a particularly space-saving manner on or in the motor vehicle.
Um weiterhin eine Messvorrichtung für einen Kraftwagen zur Ermittlung einer Oberflächenbeschaffenheit einer Fahrbahn gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 7 zu schaffen, mittels welchem die Oberflächenbeschaffenheit der Fahrbahn besonders einfach und schnell erfassbar ist, ist es weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Oberflächenbeschaffenheit des Flächenbereichs der Fahrbahn in Abhängigkeit von Intensitäten der jeweils korrespondierenden reflektierten Laserstrahlen sowie jeweiliger zeitlicher Unterschiede zwischen dem Aussenden der Laserstrahlen und dem Erfassen der korrespondierenden reflektierten Laserstrahlen ermittelbar ist.In order to further provide a measuring device for a motor vehicle for determining a surface condition of a roadway according to the preamble of claim 7, by means of which the surface condition of the roadway is particularly easy and quick to detect, it is further provided according to the invention that the surface condition of the surface area of the roadway in dependence of intensities of the respectively corresponding reflected laser beams and respective time differences between the emission of the laser beams and the detection of the corresponding reflected laser beams can be determined.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Dabei zeigen:Showing:
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
In
Der Kraftwagen
Bei derzeitigen Kraftwagen werden stereoskopische Kameras zur Erkennung einer Oberflächenbeschaffenheit
Bei einem Verfahren zur Ermittlung der Oberflächenbeschaffenheit
Die jeweiligen Laserstrahlen
Die Erfassungseinrichtung
Wie in
Insbesondere kann die Erfassungseinrichtung
Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung
Beispielsweise kann anhand von Informationen über die Oberflächenbeschaffenheit
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass beispielsweise anhand des Bodenmodells eine Leistung des Kraftwagens
In
Bei einer Fahrt des Kraftwagens
Beispielsweise können Informationen der Sensoreinrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Kraftwagenmotor vehicle
- 1212
- Fahrbahnroadway
- 1414
- Lasereinrichtunglaser device
- 1616
- Erfassungseinrichtungdetector
- 1818
- Laserstrahllaser beam
- 2020
- Flächenbereicharea
- 2222
- Oberflächenbeschaffenheitsurface finish
- 2424
- Winkelangle
- 2626
- Winkelangle
- 2828
- Laserstrahllaser beam
- 3030
- Laserstrahllaser beam
- 3232
- Laserstrahllaser beam
- 3434
- Laserstrahllaser beam
- 3636
- Laserstrahllaser beam
- 3838
- Fahrwerklanding gear
- 4040
- Gefällegradient
- 4242
- Unterführungunderpass
- 4444
- Gleiswerktrack work
- 4646
- Zugtrain
- 4848
- Sensoreinrichtungsensor device
- 5050
- BereichArea
- 5252
- Recheneinrichtungcomputing device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10011219 A1 [0002] DE 10011219 A1 [0002]
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