DE102017002685A1

DE102017002685A1 - Erfassungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Erfassungseinrichtung

Info

Publication number: DE102017002685A1
Application number: DE102017002685.8A
Authority: DE
Inventors: Philipp Schindler; Carsten Brenk
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2017-10-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Erfassungseinrichtung (14) für ein Kraftfahrzeug (10), mit wenigstens einem Umgebungssensor (16), mittels welchem wenigstens eine einen Schaden wenigstens eines in der Umgebung (18) des Kraftfahrzeugs (10) angeordneten Verkehrsweges einer Verkehrsinfrastruktur für Fahrzeuge charakterisierende Veränderung des Verkehrsweges erfassbar ist, wobei der Umgebungssensor (16) als Lidar-Sensor ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Erfassungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Erfassungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 5.
Eine solche Erfassungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein solches Verfahren zum Betreiben einer Erfassungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs sind beispielsweise bereits der WO 2016/012190 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Erfassungseinrichtung umfasst wenigstens einen Umgebungssensor, mittels welchem wenigstens eine einen Schaden wenigstens eines in der Umgebung des Kraftfahrzeugs angeordneten Verkehrsweges einer Verkehrsinfrastruktur für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, charakterisierende Veränderung des Verkehrsweges erfassbar ist. Mit anderen Worten wird bei dem Verfahren die genannte Veränderung des Verkehrsweges mittels des Umgebungssensors erfasst, wobei die Veränderung einen Schaden des Verkehrsweges charakterisiert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Erfassungseinrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Veränderung auf besonders einfache Weise besonders präzise erfasst werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Erfassungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um eine Erfassungseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass die Veränderung und somit der Schaden des Verkehrsweges auf besonders einfache Weise besonders präzise erfasst werden können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Umgebungssensor als Lidar-Sensor ausgebildet ist. Der Lidar-Sensor ist ein optischer Sensor, welcher wenigstens einen Laserstrahl nutzt, um zumindest einen Teilbereich der Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erfassen. Bei der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung ist der Lidar-Sensor dazu ausgebildet, die in dem von dem Lidar-Sensor erfassbaren Teilbereich angeordnete Veränderung des Verkehrsweges der Verkehrsinfrastruktur für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, zu erfassen, wobei die Veränderung insbesondere einen unerwünschten, insbesondere strukturellen, Schaden des Verkehrsweges charakterisiert. Bei dem Schaden handelt es sich beispielsweise um ein Schlagloch oder um einen sogenannten Blow-up. Bei dem Verkehrsweg handelt es sich beispielsweise um eine insbesondere aus Beton ausgebildete Fahrbahn. Dabei ist der genannte Blow-up ein Hitzeschaden, welcher auch als Hitzeaufbruch bezeichnet wird. Dabei handelt es sich beispielsweise um Abplatzungen oder Aufwölbungen einzelner Betonfahrbahnplatten und/oder um ein plötzliches Übereinanderschieben oder Ausknicken der Betonfahrbahnplatten. Ferner ist es denkbar, dass es sich bei dem Verkehrsweg um eine Brücke handelt, wobei mittels des Lidar-Sensors, insbesondere strukturelle, Veränderungen und somit Schäden der Brücke erfasst werden können. Durch die Nutzung des Lidar-Sensors können solche und andere Veränderungen und durch die Veränderungen charakterisierte Schäden besonders präzise und frühzeitig erfasst werden. Beispielsweise können mittels des Lidar-Sensors Querfugen, Träger und/oder Wände erfasst und vermessen werden, um infolgedessen Veränderungen und dadurch charakterisierte Schäden von Verkehrswegen ermitteln zu können.
Wird beispielsweise der Verkehrsweg mittels desselben Lidar-Sensors und/oder mittels unterschiedlicher Lidar-Sensoren von unterschiedlichen Kraftfahrzeugen mehrmals aufeinanderfolgend erfasst, so kann auf Basis der Erfassungen und somit auf Basis einer Historie der auch als Messungen bezeichneten Erfassungen desselben Verkehrsweges dessen Veränderungen und somit dessen Zustand besonders präzise bestimmt werden. Informationen über Veränderungen und somit Schäden und Zustände von solchen Verkehrswegen können dann beispielsweise mit anderen Kraftfahrzeugen und/oder mit einer Stelle, die für die Instandhaltung beziehungsweise Wartung des jeweiligen Verkehrswegs verantwortlich ist, geteilt werden, um den anderen Kraftfahrzeugen beziehungsweise der Stelle die Informationen verfügbar zu machen. Dadurch können beispielsweise Instandhaltungsmaßnahmen besonders vorteilhaft geplant und durchgeführt werden.
Insbesondere ist es denkbar, dass die Erfassungseinrichtung dazu ausgebildet ist, wenigstens ein die erfasste Veränderung charakterisierendes Signal an wenigstens eine von der Erfassungseinrichtung unterschiedliche und bezüglich des Kraftfahrzeugs externe Recheneinrichtung, insbesondere der Stelle, zu übermitteln. Bei der externen Recheneinrichtung handelt es sich beispielsweise um einen Backend-Server, mittels welchem aus der zuvor genannten Historie der Messungen beziehungsweise Erfassungen ein aktueller Zustand des Verkehrswegs besonders vorteilhaft ermittelt werden kann. Akute Veränderungen wie beispielsweise Blow-ups des Verkehrswegs können beispielsweise direkt in dem Kraftfahrzeug, insbesondere mittels einer elektronischen Recheneinrichtung der Erfassungseinrichtung und somit des Kraftfahrzeugs, verarbeitet werden. Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn mittels der elektronischen Recheneinrichtung der Erfassungseinrichtung eine Ausgabe wenigstens eines die erfasste Veränderung charakterisierenden Hinweissignals, insbesondere im Innenraum des beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, ausgebildeten Kraftfahrzeugs, bewirkbar ist. Mittels des Hinweissignals kann beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs auf die Veränderung und somit auf den Schaden des Verkehrswegs aufmerksam gemacht werden, sodass beispielsweise der Fahrer ein Fahrmanöver bewirken kann, sodass das Kraftfahrzeug der Veränderung beziehungsweise dem Schaden ausweicht.
Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die elektronische Recheneinrichtung der Erfassungseinrichtung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von der erfassten Veränderung ein Ausweichmanöver des Kraftfahrzeugs zu bewirken, sodass das Kraftfahrzeug im Rahmen des Ausweichmanövers der Veränderung beziehungsweise dem Schaden, insbesondere automatisch, ausweicht. Dadurch kann beispielsweise ein durch den Schaden hervorgerufener Unfall des Kraftfahrzeugs, insbesondere automatisch, vermieden werden.
Mittels der Erfassungseinrichtung und somit mittels des Kraftfahrzeugs können beispielsweise gefährdete Stellen des Verkehrswegs beziehungsweise der Verkehrsinfrastruktur und somit insbesondere einer Straßeninfrastruktur erfasst und insbesondere vermessen werden. Hierdurch kann eine hochaktuelle und zeitlich sehr gut nachvollziehbare Inventur der Verkehrsinfrastruktur vorgenommen werden. Instandhaltungsmaßnahmen lassen sich so besonders vorteilhaft planen und durchführen. Gleichzeitig kann die Sicherheit für Fahrer und Insassen von Kraftfahrzeugen signifikant erhöht werden, da beispielsweise die Fahrer der Kraftfahrzeuge über derartige Veränderungen beziehungsweise Schäden informiert werden können und da beispielsweise Ausweichmanöver automatisch bewirkt werden können, um den Schäden auszuweichen.
Bei der externen Recheneinrichtung kann es sich ferner um eine weitere elektronische Recheneinrichtung eines von dem Kraftfahrzeug unterschiedlichen, weiteren Kraftfahrzeugs handeln, sodass beispielsweise der Fahrer des weiteren Kraftfahrzeugs vor der Veränderung und somit vor dem Schaden gewarnt werden kann. Somit ist es beispielsweise möglich, den nachfolgenden Verkehr vor dem Schaden zu warnen, sodass der nachfolgende Verkehr dem Schaden ausweichen kann.
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 5 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass die Veränderung und somit der Schaden des Verkehrswegs besonders präzise erfasst werden können, ist es erfindungsgemäße vorgesehen, dass als der Umgebungssensor ein Lidar-Sensor verwendet wird. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn mehrere, als Lidar-Sensoren ausgebildete Umgebungssensoren des Kraftfahrzeugs verwendet werden, um die Veränderung beziehungsweise mehrere Veränderungen des Verkehrsweges zu erfassen.
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 der einzigen Figur 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.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs, welches mit einer erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung ausgestattet ist, die als Umgebungssensoren Lidar-Sensoren umfasst, mittels welchen wenigstens eine einen Schaden wenigstens eines in der Umgebung des Kraftfahrzeugs angeordneten Verkehrsweges einer Verkehrsinfrastruktur für Fahrzeuge charakterisierende Veränderung des Verkehrsweges erfassbar ist.
Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Kraftfahrzeug, welches bei dem in der Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug 10 weist dabei Räder 12 auf, über welche das Kraftfahrzeug 10 bei einer Fahrt entlang einer Fahrbahn an der Fahrbahn abgestützt ist, wobei die Räder 12 während der Fahrt an der Fahrbahn abrollen.
Das Kraftfahrzeug 10 weist eine Erfassungseinrichtung 14 auf, welche mehrere Umgebungssensoren 16 umfasst. Mittels des jeweiligen Umgebungssensors 16 ist zumindest ein Teilbereich der Umgebung 18 des Kraftfahrzeugs 10 erfassbar. Insbesondere ist mittels des jeweiligen Umgebungssensors 16 wenigstens ein Schaden wenigstens eines in der Umgebung 18 des Kraftfahrzeugs 10 angeordneten Verkehrsweges einer Verkehrsinfrastruktur für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, charakterisierende Veränderung des Verkehrsweges erfassbar. Bei dem Verkehrsweg handelt es sich beispielsweise um die zuvor genannte Fahrbahn, auf beziehungsweise entlang welcher das Kraftfahrzeug 10 gefahren wird. Ferner kann es sich bei dem Verkehrsweg um eine Brücke handeln.
Um nun die Veränderung des Verkehrswegs auf besonders einfache Weise besonders präzise erfassen zu können, ist der jeweilige Umgebungssensor 16 als Lidar-Sensor ausgebildet. Der jeweilige Lidar-Sensor ist somit dazu ausgebildet, zumindest einen Teil des genannten Verkehrsweges zu erfassen, insbesondere zu vermessen, und dabei wenigstens eine einen Schaden des Verkehrswegs charakterisierende Veränderung des Verkehrsweges zu erfassen. Der jeweilige Lidar-Sensor stellt beispielsweise wenigstens ein, insbesondere elektrisches, Signal bereit, welches die erfasste Veränderung charakterisiert und an eine elektronische Recheneinrichtung 20 der Erfassungseinrichtung 14 übermittelt und von der elektronischen Recheneinrichtung 20 erfasst wird. Das jeweilige Signal ist beispielsweise ein Umgebungssignal beziehungsweise eine Umgebungsinformation, da das jeweilige Signal die Veränderung des in der Umgebung 18 angeordneten Verkehrswegs charakterisiert. Insbesondere ist die elektronische Recheneinrichtung 20 dazu ausgebildet, das jeweilige Signal und somit die Umgebungsinformation zu verarbeiten und beispielsweise in Abhängigkeit von dem Signal und somit in Abhängigkeit von dem erfassten Schaden beziehungsweise von der erfassten Veränderung wenigstens eine Maßnahme zu bewirken. Bei der Maßnahme handelt es sich beispielsweise um eine Ausgabe wenigstens eines Hinweissignals, welches beispielsweise im Innenraum 22 des Kraftfahrzeugs 10 ausgegeben wird.
Das Hinweissignal ist beispielsweise ein optisch und/oder akustisch und/oder haptisch von wenigstens einem Insassen des Kraftfahrzeugs 10 wahrnehmbares Hinweissignal, mittels welchem der Insasse, insbesondere der Fahrer des Kraftfahrzeugs 10, auf die erfasste Veränderung und somit auf den erfassten Schaden hingewiesen wird. In der Folge kann beispielsweise der Fahrer ein Ausweichmanöver des Kraftfahrzeugs 10 bewirken, welches dem Schaden im Rahmen des Ausweichmanövers ausweicht.
Alternativ oder zusätzlich kann die Maßnahme umfassen, dass die Recheneinrichtung 20 und somit die Erfassungseinrichtung 14 wenigstens ein die erfasste Veränderung und somit den erfassten Schaden charakterisierendes Übermittlungssignal an wenigstens eine von der Erfassungseinrichtung 14 und bezüglich des Kraftfahrzeugs 10 externe Recheneinrichtung übermittelt. Bei dieser externen Recheneinrichtung handelt es sich beispielsweise um eine weitere elektronische Recheneinrichtung eines von dem Kraftfahrzeug 10 unterschiedlichen, weiteren Fahrzeugs, welches beispielsweise dem Kraftfahrzeug 10 auf der genannten Fahrbahn folgt. Mittels des Übermittlungssignals kann das weitere Fahrzeug, insbesondere der Fahrer des weiteren Fahrzeugs, über die erfasste Veränderung und somit den Schaden informiert werden, wodurch beispielsweise der dem Kraftfahrzeug 10 nachfolgende Verkehr vor dem Schaden gewarnt werden kann. Dadurch kann der beispielsweise dem Kraftfahrzeug 10 nachfolgende Fahrer dem Schaden ausweichen.
Ferner kann es sich bei der weiteren Recheneinrichtung um eine als Backend-Server ausgebildete elektronische Recheneinrichtung handeln. Der Backend-Server kann beispielsweise das Übermittlungssignal und somit die Veränderung beziehungsweise den Schaden speichern. Insbesondere ist es denkbar, den Verkehrsweg und insbesondere dessen Veränderung mittels jeweiliger, voneinander unterschiedlicher Lidar-Sensoren einer Fahrzeugflotte und somit voneinander unterschiedlicher Kraftfahrzeuge zu erfassen. Die mehreren Kraftfahrzeuge stellen dabei auf die zuvor beschriebene Weise Umgebungsinformationen bereit, die jeweils die erfasste Veränderung charakterisieren. Die Umgebungsinformationen werden beispielsweise an den Backend-Server übermittelt und von diesem empfangen, welcher ein jeweiliger, fahrzeugexterner und ortsfester Server ist. Die Umgebungsinformationen werden beispielsweise in dem Backend-Server gespeichert. Werden beispielsweise der Verkehrsweg und somit dessen Veränderung beziehungsweise Schaden mittels der unterschiedlichen Lidar-Sensoren der Fahrzeugflotte beziehungsweise der unterschiedlichen Kraftfahrzeuge zu unterschiedlichen Zeitpunkten und damit beispielsweise aufeinanderfolgend erfasst, so stellen die Umgebungsinformationen historische Umgebungsinformationen beziehungsweise eine Historie von Umgebungsinformationen dar. Anhand dieser Historie kann die Veränderung des Verkehrsweges besonders vorteilhaft ermittelt werden. Handelt es sich bei der Veränderung um eine strukturelle Änderung, das heißt um eine Strukturänderung, so kann beispielsweise auf einen aktuellen Zustand des Verkehrswegs rückgeschlossen werden. In der Folge können beispielsweise Instandhaltungsmaßnahmen besonders vorteilhaft geplant und durchgeführt werden, um der Veränderung beziehungsweise dem Schaden entgegenwirken zu können. Beispielsweise werden die die Umgebungsinformationen in dem Backend-Server gespeichert.
Ferner ist es denkbar, dass die elektronische Recheneinrichtung 20 des Kraftfahrzeugs 10 dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von der erfassten Veränderung ein Fahrmanöver, insbesondere ein Ausweichmanöver, des Kraftfahrzeugs 10, insbesondere automatisch, zu bewirken. Im Rahmen des Ausweichmanövers weicht beispielsweise das Kraftfahrzeug 10, insbesondere automatisch, dem Schaden aus, um einen durch die Veränderung beziehungsweise den Schaden bewirkten Unfall des Kraftfahrzeugs 10 zu vermeiden. Dabei wird das Fahrmanöver des Kraftfahrzeugs 10 in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen, insbesondere automatisch, und insbesondere nur dann durchgeführt, wenn aus dem Ausweichmanöver keine Kollision mit anderen Fahrzeugen und/oder Objekten und/oder Personen resultiert.
Bezugszeichenliste

10: Kraftfahrzeug
12: Rad
14: Erfassungseinrichtung
16: Umgebungssensor
18: Umgebung
20: elektronische Recheneinrichtung
22: Innenraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2016/012190 A1 [0002]

Claims

Erfassungseinrichtung (14) für ein Kraftfahrzeug (10), mit wenigstens einem Umgebungssensor (16), mittels welchem wenigstens eine einen Schaden wenigstens eines in der Umgebung (18) des Kraftfahrzeugs (10) angeordneten Verkehrsweges einer Verkehrsinfrastruktur für Fahrzeuge charakterisierende Veränderung des Verkehrsweges erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungssensor (16) als Lidar-Sensor ausgebildet ist.
Erfassungseinrichtung (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (14) wenigstens eine elektronische Recheneinrichtung (20) umfasst, mittels welcher eine Ausgabe wenigstens eines die erfasste Veränderung charakterisierenden Hinweissignals, insbesondere im Innenraum (22) des Kraftfahrzeugs (10), bewirkbar ist.
Erfassungseinrichtung (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (14) wenigstens eine elektronische Recheneinrichtung (20) umfasst, mittels welcher in Abhängigkeit von der erfassten Veränderung ein Ausweichmanöver des Kraftfahrzeugs (10), insbesondere automatisch, bewirkbar ist.
Erfassungseinrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (14) dazu ausgebildet ist, wenigstens ein die erfasste Veränderung charakterisierendes Signal an wenigstens eine von der Erfassungseinrichtung (14) und bezüglich des Kraftfahrzeugs (10) externe Recheneinrichtung zu übermitteln.
Verfahren zum Betreiben einer Erfassungseinrichtung (14) eines Kraftfahrzeugs (10), bei welchem mittels wenigstens eines Umgebungssensors (16) der Erfassungseinrichtung (14) eine Veränderung wenigstens eines in der Umgebung (18) des Kraftfahrzeugs (10) angeordneten Verkehrsweges einer Verkehrsinfrastruktur für Fahrzeuge erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass als der Umgebungssensor (16) ein Lidar-Sensor verwendet wird.