DE102017009594A1

DE102017009594A1 - Verfahren zur Erkennung einer Wassertiefe

Info

Publication number: DE102017009594A1
Application number: DE102017009594.9A
Authority: DE
Inventors: Klaus Hermann
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-10-16
Filing date: 2017-10-16
Publication date: 2018-07-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Wassertiefe (H) einer auf einer Fahrbahn (F) befindlichen Wasseransammlung (4), wobei mittels zumindest einer in einem Fahrzeug (1) angeordneten Erfassungseinheit (3) eine Fahrzeugumgebung erfasst wird. Erfindungsgemäß wird bei Erfassung einer Fahrzeugannäherung an einen Fahrbahnbereich (F1) mit einer Wasseransammlung (4) anhand erfasster Umgebungsdaten zumindest eine Vertikalkoordinate einer Wasseroberfläche (4.1) der Wasseransammlung (4) ermittelt, wobei zumindest eine Vertikalkoordinate einer ursprünglich trockenen Fahrbahnoberfläche (F2) von einer im Fahrzeug (1) abrufbaren digitalen Karte bereitgestellt wird, die ermittelte Vertikalkoordinate mit der für den gleichen Fahrbahnbereich (F1) bereitgestellten Vertikalkoordinate verglichen wird, anhand der miteinander verglichenen Daten eine Differenz gebildet wird und daraus eine Wassertiefe (H) der vor dem Fahrzeug (1) befindlichen Wasseransammlung (4) bestimmt wird und bei Ermittlung einer Wassertiefenüberschreitung eines vorgegebenen Maximalwerts eine akustische und/oder optische Warnung im Fahrzeug (1) ausgegeben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Wassertiefe einer auf einer Fahrbahn befindlichen Wasseransammlung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2014 210 103 A1 ist ein Verfahren zum Erkennen einer Watfahrt eines Fahrzeugs bekannt. Das Fahrzeug umfasst ein Fahrwerk mit einer ersten Achse und einer zweiten Achse, wobei mindestens ein erster Höhenstandssensor vorgesehen ist, der der ersten Achse zugeordnet ist und wobei mindestens ein zweiter Höhenstandssensor vorgesehen ist, der der zweiten Achse zugeordnet ist. Dabei wird auf Basis von Sensorwerten der Höhenstandssensoren eine Entscheidung getroffen, ob eine Watfahrt vorliegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Erkennung einer Wassertiefe anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einem Verfahren zur Erkennung einer Wassertiefe einer auf einer Fahrbahn befindlichen Wasseransammlung wird mittels zumindest einer in einem Fahrzeug angeordneten Erfassungseinheit eine Fahrzeugumgebung erfasst. Erfindungsgemäß werden bei Erfassung einer Fahrzeugannäherung an einen Fahrbahnbereich mit einer Wasseransammlung anhand erfasster Umgebungsdaten zumindest eine Vertikalkoordinate einer Wasseroberfläche der Wasseransammlung ermittelt und zumindest eine Vertikalkoordinate einer ursprünglich trockenen Fahrbahnoberfläche von einer im Fahrzeug abrufbaren digitalen Karte bereitgestellt, wobei die ermittelte Vertikalkoordinate mit der für den gleichen Fahrbahnbereich, insbesondere für die im Grundriss gleiche Stelle bereitgestellten Vertikalkoordinate verglichen wird. Anhand der miteinander verglichenen Daten wird eine Differenz gebildet und daraus eine Wassertiefe der vor dem Fahrzeug befindlichen Wasseransammlung bestimmt, wobei bei Ermittlung einer Wassertiefenüberschreitung eines vorgegebenen Maximalwerts eine akustische und/oder optische Warnung im Fahrzeug ausgegeben wird.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Verkehrssicherheit für Fahrzeugnutzer des Fahrzeugs und andere sich auf der Fahrbahn befindende Verkehrsteilnehmer im Fall von gefluteten Fahrbahnbereichen erhöht. Insbesondere wird mittels des Verfahrens eine schnelle und weitestgehend präzise Ermittlung der Wassertiefe der Wasseransammlung auf der Fahrbahn durchgeführt. Unter Wasseransammlung wird beispielsweise eine aufgrund von äußeren Einflüssen erzeugte Pfütze oder ein Wasserstau verstanden. Insbesondere kann der Fahrzeugnutzer, insbesondere ein Fahrer des Fahrzeugs, frühzeitig akustisch, optisch und/oder haptisch gewarnt werden, wenn die ihm vorausliegende Wasseransammlung, insbesondere der geflutete Fahrbahnbereich, als Gefahrenstelle detektiert wurde. Die Gefahrenstellen können beispielsweise nicht optisch direkt erkennbare Strömungen aufweisen. Zudem kann eine persönliche Fehleinschätzung einer vorausliegenden Wassertiefe zu beispielsweise Kontrollverlust des Fahrzeugs und/oder unkontrolliertes Fahrverhalten bei Durchfahrt einer Gefahrenstelle führen. Mittels des Verfahrens können solche Gefahrensituationen vermieden oder gar verhindert werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:

1 schematisch ein auf einer Fahrbahn befindliches Fahrzeug mit zumindest einer Erfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung.

Die einzige 1 zeigt ein Fahrzeug 1 auf einer Fahrbahn F mit zumindest einem teilweise gefluteten Fahrbahnbereich F1.
Das Fahrzeug 1 umfasst zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung zumindest eine Erfassungsvorrichtung 2. Die Erfassungsvorrichtung 2 ist beispielsweise ein Fahrerassistenzsystem.
Beispielsweise umfasst die Erfassungsvorrichtung 2 zumindest eine Erfassungseinheit 3, wie beispielsweise eine Bilderfassungseinheit. Dabei kann die Erfassungseinheit 3 eine Kamera, ein Lidar, Radar und/oder eine andere zur Erfassung von Umgebungsdaten geeignete Erfassungseinheit 3 sein. Zum Beispiel ist die Erfassungseinheit 3 eine Frontkamera des Fahrzeugs 1, wobei ein Erfassungsbereich E in die Fahrzeugumgebung gerichtet ist.
Weiterhin umfasst die Erfassungsvorrichtung 2 beispielsweise ein nicht näher dargestelltes Positionsbestimmungssystem, welches insbesondere zur Navigations- und/oder Positionsbestimmung des Fahrzeugs 1 mit einer externen Recheneinheit drahtlos kommunizieren kann. Insbesondere sind dadurch fahrbahnspezifische und/oder verkehrsspezifische Informationen an das Fahrzeug 1 übermittelbar. Mittels der Erfassungsvorrichtung 2, insbesondere des Navigations- und/oder Positionsbestimmungssystems, ist eine digitale Karte abrufbar, durch welche zumindest eine Vertikalkoordinate der Fahrbahnoberfläche F2 bereitstellbar ist. Insbesondere wird die bereitgestellte Vertikalkoordinate über globale Positionsdaten mit einer mittels Differential-GPS/DGPS erfassten Vertikalkoordinate des Fahrzeugs 1 weitestgehend präzise plausibilisiert.
Des Weiteren ist die Erfassungseinheit 3 zur Erkennung einer Wassertiefe H einer auf der Fahrbahn F befindlichen Wasseransammlung 4 vorgesehen. Dabei wird die vor dem Fahrzeug 1 befindliche Wasseransammlung 4, insbesondere Flutung, mittels Erfassung zumindest einer bestimmten Reflektion und/oder Spiegelung der Fahrbahnoberfläche F2 und/oder zumindest einer unterbrochenen Fahrbahnmarkierung detektiert. Zusätzlich oder alternativ kann die Wasseransammlung 4 mittels Erfassung zumindest einer Verlaufsänderung eines Fahrbahnrands detektiert werden. Des Weiteren kann die Vertikalkoordinate der Wasseroberfläche 4.1 mittels plausibilisierter Informationen eines an dem Fahrbahnrand angeordneten und zumindest teilweise überfluteten stabförmigen Wasserstandssensors zur Ermittlung der Wassertiefe H an das Fahrzeug 1 übermittelt werden. Auch können Informationen weiterer Infrastrukturen übermittelt werden. Eine Durchfahrt durch eine solche Wasseransammlung 4, insbesondere ein gefluteter und für den Verkehr gefährlicher Fahrbahnbereich F1, kann zu einem Kontrollverlust des Fahrzeugs 1 führen.
Zur Erhöhung einer Verkehrssicherheit wird bei Erfassung einer Fahrzeugannäherung an einen Fahrbahnbereich F1 mit einer Wasseransammlung 4 anhand erfasster Umgebungsdaten zumindest eine Vertikalkoordinate einer Wasseroberfläche 4.1 der Wasseransammlung 4 ermittelt. Unter Vertikalkoordinate ist eine vertikale, d. h. senkrecht zum Meeresspiegel verlaufende Achse zur Höhenbestimmung eines Raumpunktes und in diesem Fall zur Bestimmung eines auf der Wasseroberfläche 4.1 liegenden Punktes zu verstehen. Somit kann durch Verwendung der Vertikalkoordinate der Wasseroberfläche 4.1 und weiteren Umgebungsinformationen eine vertikale Distanz der Wasseroberfläche 4.1 zur Fahrbahn F ermittelt werden. Mittels dieser Vertikalkoordinate der Wasseroberfläche 4.1 kann insbesondere die Wassertiefe H abgeleitet werden. Dafür wird zumindest die bereitgestellte Vertikalkoordinate einer ursprünglich trockenen Fahrbahnoberfläche F2 von der im Fahrzeug 1 abrufbaren digitalen Karte bereitgestellt und zur Ermittlung der Wassertiefe H herangezogen. Die ermittelte Vertikalkoordinate der Wasseroberfläche 4.1 wird mit der für den gleichen Fahrbahnbereich F1, d. h. für die im Grundriss gleiche Stelle, bereitgestellten Vertikalkoordinate verglichen. Anhand der miteinander verglichenen Daten wird eine Differenz gebildet. Daraus wird die Wassertiefe H der vor dem Fahrzeug 1 befindlichen Wasseransammlung 4 bestimmt.
Bei Ermittlung einer Wassertiefenüberschreitung eines vorgegebenen Maximalwerts wird eine akustische und/oder optische Warnung im Fahrzeug 1 ausgegeben. Beispielsweise erfolgt die Warnung über eine Ausgabeeinheit, wie beispielsweise eine optische Anzeigeeinheit und/oder akustische Lautsprechereinheit. Die Ausgabeeinheit kann beispielsweise im Bereich eines Armaturenbretts des Fahrzeugs 1 angeordnet sein und eine Warnung wie folgt im Fahrzeug 1 ausgeben: „Achtung: Wassertiefe des gefluteten Bereichs beträgt max.... cm und ist für die Durchfahrt zu gefährlich!“.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Erfassungsvorrichtung
3: Erfassungseinheit
4: Wasseransammlung
4.1: Wasseroberfläche
E: Erfassungsbereich
F: Fahrbahn
F1: Fahrbahnbereich
F2: Fahrbahnoberfläche
H: Wassertiefe

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

DE 102014210103 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Erkennung einer Wassertiefe (H) einer auf einer Fahrbahn (F) befindlichen Wasseransammlung (4), wobei mittels zumindest einer in einem Fahrzeug (1) angeordneten Erfassungseinheit (3) eine Fahrzeugumgebung erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass - bei Erfassung einer Fahrzeugannäherung an einen Fahrbahnbereich (F1) mit einer Wasseransammlung (4) anhand erfasster Umgebungsdaten zumindest eine Vertikalkoordinate einer Wasseroberfläche (4.1) der Wasseransammlung (4) ermittelt wird, wobei - zumindest eine Vertikalkoordinate einer ursprünglich trockenen Fahrbahnoberfläche (F2) von einer im Fahrzeug (1) abrufbaren digitalen Karte bereitgestellt wird, - die ermittelte Vertikalkoordinate mit der für den gleichen Fahrbahnbereich (F1) bereitgestellten Vertikalkoordinate verglichen wird, - anhand der miteinander verglichenen Daten eine Differenz gebildet wird und daraus eine Wassertiefe (H) der vor dem Fahrzeug (1) befindlichen Wasseransammlung (4) bestimmt wird und - bei Ermittlung einer Wassertiefenüberschreitung eines vorgegebenen Maximalwerts eine akustische und/oder optische Warnung im Fahrzeug (1) ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vor dem Fahrzeug (1) befindliche Wasseransammlung (4) mittels Erfassung - zumindest einer bestimmten Reflektion der Fahrbahnoberfläche (F2), - zumindest einer unterbrochenen Fahrbahnmarkierung und/oder - zumindest einer Verlaufsänderung eines Fahrbahnrands detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalkoordinate der Wasseroberfläche (4.1) über Informationen eines an dem Fahrbahnrand angeordneten Wasserstandssensors plausibilisiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bereitgestellte Vertikalkoordinate über globale Positionsdaten mit einer mittels eines globalen Positionsbestimmungssystems und/oder einer zentralen Recheneinheit übermittelten Vertikalkoordinate des Fahrzeugs (1) plausibilisiert wird.