DE102017201838A1 - Detection of road bumps using a situation analysis - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung (100) für ein Fahrzeug. Diese weist eine Detektoranordnung (110), die ausgeführt ist, eine vertikale Positionsänderung eines vorausfahrenden Fahrzeuges zu detektieren, und ein Steuergerät (120) auf, wobei die vertikale Positionsänderung des vorausfahrenden Fahrzeugs durch eine überfahrene Fahrbahnunebenheit hervorgerufen wird. Das Steuergerät (120) ist ausgeführt, wenn die vertikale Positionsänderung des vorausfahrenden Fahrzeugs einen vordefinierten Schwellwert überschreitet und innerhalb einer vordefinierten Zeitspanne erfolgt, auf eine signifikante Fahrbahnunebenheit zu schließen und aus diesem Grunde die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu reduzieren.The invention relates to a speed adjustment device (100) for a vehicle. This has a detector arrangement (110), which is designed to detect a vertical position change of a preceding vehicle, and a control device (120), wherein the vertical position change of the preceding vehicle is caused by a ridden road surface unevenness. The controller (120) is implemented when the vertical position change of the preceding vehicle exceeds a predefined threshold and occurs within a predefined period of time to infer significant roadway fuzziness and for this reason reduce the speed of the vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einer Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung, ein Verfahren, ein Programmelement und ein computerlesbares Medium.The invention relates to a speed adjustment device for a vehicle, a vehicle having a speed adjustment device, a method, a program element and a computer-readable medium.

Seit Beginn der Entwicklung von Kraftfahrzeugen ist der Komfort für die Passagiere ein wichtiges Kriterium. Als einige wichtige Meilensteine sind hier die Luftfederung, der Parkassistent und der Tempomat zu nennen. Besonders in den letzten 10 Jahren wurde zahlreiche weitere aktive Komfortfunktionen für Fahrzeuge entwickelt. Fahrbahnunebenheiten können sowohl in Form von Schlaglöchern vorliegen, als auch in Form einer absichtlich angebrachten Geschwindigkeitsschwelle. Durch die Fahrbahnunebenheiten kann der Komfort der Passagiere beeinträchtigt werden und die daraus entstehenden mechanischen Belastungen können zu einer reduzierten Lebensdauer des Fahrzeugs führen. Die Auswirkung einer Fahrbahnunebenheit auf die Fahrzeugstruktur und den Komfort kann unter anderem durch die Geschwindigkeit, mit welcher die Fahrbahnunebenheit überfahren wird, beeinflusst werden.Since the beginning of the development of motor vehicles, the comfort for the passengers is an important criterion. Some important milestones here are air suspension, parking assistant and cruise control. Especially in the last 10 years, numerous other active comfort features for vehicles have been developed. Road bumps can be present in the form of potholes, as well as in the form of a deliberately mounted speed threshold. Due to the bumps in the road, the comfort of the passengers can be impaired and the resulting mechanical stresses can lead to a reduced service life of the vehicle. The effect of roadway unevenness on the vehicle structure and comfort can be influenced inter alia by the speed with which the road bumpiness is run over.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Langlebigkeit von Fahrzeugen und den Komfort für deren Insassen zu erhöhen.It is the object of the invention to increase the longevity of vehicles and the comfort of their occupants.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen.This object is solved by the features of the independent claims. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description of embodiments.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, welche beispielsweise in ein Fahrerassistenzsystem integriert ist. Diese weist eine Detektoranordnung, die ausgeführt ist, eine vertikale Positionsänderung eines vorausfahrenden Fahrzeuges zu detektieren, und ein Steuergerät auf. Die vertikale Positionsänderung des vorausfahrenden Fahrzeugs wird durch eine überfahrene Fahrbahnunebenheit hervorgerufen. Das Steuergerät ist ausgeführt, wenn die vertikale Positionsänderung des vorausfahrenden Fahrzeugs einen vordefinierten Schwellwert überschreitet und innerhalb einer vordefinierten Zeitspanne erfolgt, auf eine signifikante Fahrbahnunebenheit zu schließen und aus diesem Grunde die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu reduzieren.A first aspect of the invention relates to a speed adaptation device for a vehicle, which is integrated, for example, in a driver assistance system. This has a detector arrangement, which is designed to detect a vertical position change of a preceding vehicle, and a control unit. The vertical position change of the preceding vehicle is caused by a ridden road surface unevenness. The controller is implemented when the vertical position change of the preceding vehicle exceeds a predefined threshold value and occurs within a predefined period of time, to conclude a significant roadway unevenness and for this reason to reduce the speed of the vehicle.

Die Detektoranordnung kann demnach für das Detektieren von Fahrbahnunebenheiten eingesetzt werden. Diese kann die Straße direkt vor dem Fahrzeug nach Fahrbahnunebenheiten absuchen. Dies kann jedoch insbesondere bei schlechten Sichtverhältnissen wie z.B. Dunkelheit oder Nässe zu Problemen bei der Detektion führen. Des Weiteren ist es vorteilhaft, die Auswirkungen der Fahrbahnunebenheit auf das eigene Fahrzeug abzuschätzen.Accordingly, the detector arrangement can be used for the detection of road bumps. This can search the road directly in front of the vehicle for bumps in the road. However, this can be particularly in poor visibility conditions such. Dark or wet conditions lead to detection problems. Furthermore, it is advantageous to estimate the effects of uneven road surface on one's own vehicle.

Eine weitere Möglichkeit Fahrbahnunebenheiten zu besteht darin, die Fahrbahnunebenheit indirekt durch die Bewegung eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu detektiert. Das vorausfahrende Fahrzeug kann kontinuierlich durch die Detektoranordnung der Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung beobachtet werden. Die einzelnen Bilder der Detektoranordnung können miteinander verglichen werden.Another possibility of uneven road surfaces is to detect the unevenness of the road surface indirectly by the movement of a vehicle in front. The preceding vehicle can be continuously observed by the detector arrangement of the speed adjustment device. The individual images of the detector arrangement can be compared with each other.

Eine Fahrbahnunebenheit führt typischerweise zu einer vertikalen Positionsänderung der Fahrzeugkarosserie. Diese Auswirkungen auf das vorausfahrende Fahrzeug können durch die Detektoranordnung detektiert werden. Bei dem Vergleich der Bilder kann auf eine vertikale Positionsänderung des vorausfahrenden Fahrzeugs innerhalb einer vordefinierten Zeitspanne geachtet werden. Stellt die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung fest, dass eine vordefinierte Schwelle, wie z.B. 10cm, 15cm oder 20cm, einer vertikalen Positionsänderung des vorausfahrenden Fahrzeugs innerhalb eines vordefinierten Zeitintervalls, z.B. 200ms oder 300ms, überschritten wird, kann auf eine signifikante Fahrbahnunebenheit geschlossen werden. Auch kann die Detektoranordnung die Auswirkung der Fahrbahnunebenheit auf das eigene Fahrzeug besser abschätzen, da die Auswirkung der einzelnen Fahrbahnunebenheit bei dem vorausfahrenden Fahrzeug beobachtet werden kann. Als Gegenmaßnahme auf die Fahrbahnunebenheit, um den Komfort für die Passagiere und die Haltbarkeit des Fahrzeugs zu erhöhen, kann die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung die Geschwindigkeit bei Erkennung einer signifikanten Fahrbahnunebenheit reduzieren.A roadway unevenness typically leads to a vertical change in position of the vehicle body. These effects on the preceding vehicle can be detected by the detector arrangement. When comparing the images, attention can be paid to a vertical change in position of the preceding vehicle within a predefined period of time. When the speed adjustment device detects that a predefined threshold, such as 10cm, 15cm or 20cm, a vertical change in position of the preceding vehicle within a predefined time interval, e.g. 200ms or 300ms, can be concluded on a significant road bump. Also, the detector arrangement can better estimate the effect of the road bump on the own vehicle since the effect of the single road bump on the preceding vehicle can be observed. As a countermeasure to the road unevenness to increase the comfort for the passengers and the durability of the vehicle, the speed adjusting device can reduce the speed upon detection of a significant road surface unevenness.

Die Geschwindigkeitsreduzierung kann durch einen Hinweis an den Fahrer des Fahrzeugs getriggert werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Geschwindigkeitsreduzierung selbständig durch die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung erfolgt. Auch kann die Reduzierung der Geschwindigkeit abhängig von der Ausprägung der Fahrbahnunebenheit erfolgen, d.h. je stärker die erwarteten Auswirkungen der Fahrbahnunebenheit auf das Fahrzeug sind, desto stärker kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduziert werden.The speed reduction may be triggered by an indication to the driver of the vehicle. Alternatively it can be provided that the speed reduction takes place automatically by the speed adjustment device. Also, the reduction in speed may be dependent on the nature of the roadway bumpiness, i. the stronger the expected effects of roadway roughness on the vehicle, the more the speed of the vehicle can be reduced.

Als eine weitere Ausführungsform kann die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung vorsehen, dass nach dem Passieren der Fahrbahnunebenheit die ursprüngliche Geschwindigkeit wieder hergestellt wird. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeitsregeleinrichtung (Tempomat) versehen ist. D.h. das Fahrzeug reduziert die Geschwindigkeit, weil eine signifikante Fahrbahnunebenheit detektiert wurde und nach Passieren dieser Fahrbahnunebenheit kann wieder auf die im Tempomat eingestellte Geschwindigkeit beschleunigt werden.As another embodiment, the speed adjusting device may provide that after passing the roadway unevenness, the original speed is restored. This can be particularly advantageous if the vehicle is provided with a cruise control device (cruise control). Ie the vehicle reduces the speed, because a significant Road bumpiness was detected and after passing this road bumps can be accelerated back to the speed set in cruise control.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung ausgeführt ist, die Entfernung zum vorausfahrenden Fahrzeug zu bestimmen und daraus den Zeitpunkt zu berechnen, an dem die Fahrbahnunebenheit erreicht ist.An embodiment of the invention provides that the speed adjustment device is designed to determine the distance to the vehicle in front and to calculate therefrom the time at which the road surface unevenness is reached.

Für die Bestimmung des Zeitpunktes des Auftretens der Fahrbahnunebenheit bzw. zur Bestimmung der verbleibenden Strecke bis zu der Fahrbahnunebenheit kann es erforderlich sein, den Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug zu bestimmen. Durch Bestimmung des Zeitpunktes bzw. der Strecke kann die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung bis zu diesem Zeitpunkt die Geschwindigkeit auf das erforderliche Maß reduzieren, sodass erst beim Erreichen der Fahrbahnunebenheit die Endgeschwindigkeit erreicht ist.For the determination of the time of occurrence of the roadway unevenness or for the determination of the remaining distance up to the roadway unevenness it may be necessary to determine the distance between the own vehicle and the preceding vehicle. By determining the point in time or the distance, the speed adjustment device can reduce the speed to the required level by this point in time, so that the final speed is reached only when reaching the roadway unevenness.

Als ein weiterer Vorteil der Abstandsbestimmung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug kann genannt werden, dass die Auswertung der einzelnen Bilder der Detektoranordnung durch die Abstandsdaten vereinfacht werden kann. Mit anderen Worten können die einzelnen Bilder einfacher mit Hilfe der Abstandsdaten korrigiert werden, um so einfacher eine vertikale Positionsänderung des vorausfahrenden Fahrzeugs zu detektieren. Des Weiteren kann hierdurch die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs bestimmt werden, da die eigene Geschwindigkeit bekannt ist und die Änderung des Abstandes auf eine Differenzgeschwindigkeit zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug schließen lässt. Auch kann durch die Bestimmung des Zeitpunktes der Fahrbahnunebenheit die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung die Geschwindigkeit nach dem Passieren der Fahrbahnunebenheit wieder auf die Ausgangsgeschwindigkeit anheben. Ausreißer in den Detektordaten kann das Steuergerät ausgleichen, indem der Verlauf der einzelnen Bilder verglichen wird. Somit führen nur vorhandene Fahrbahnunebenheiten zu einer Geschwindigkeitsreduzierung.As a further advantage of determining the distance between the own vehicle and the vehicle ahead, it can be mentioned that the evaluation of the individual images of the detector arrangement can be simplified by the distance data. In other words, the individual images can be corrected more easily by the distance data so as to more easily detect a vertical position change of the preceding vehicle. Furthermore, the speed of the preceding vehicle can be determined as a result of this, since the own speed is known and the change of the distance indicates a speed difference between the own vehicle and the preceding vehicle. Also, by determining the timing of the road bump, the speed adjusting device can raise the speed to the original speed after passing the road bump. Outliers in the detector data can be compensated by the controller by comparing the history of the individual images. Thus, only existing road bumps lead to a reduction in speed.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Detektoranordnung eine Kamera aufweist, vorzugsweise mit einer Bildverarbeitung, wobei die Entfernung zum vorausfahrenden Fahrzeug mittels einem Radar- oder einem Lidarsensor erfolgt.A further embodiment of the invention provides that the detector arrangement has a camera, preferably with an image processing, wherein the distance to the vehicle in front takes place by means of a radar or a lidar sensor.

Als eine kostengünstige und verlässliche Ausführungsform der Detektoranordnung kann eine Kamera mit einer entsprechenden Bildverarbeitung vorgesehen sein. Es können auch mehrere Kameras gemeinsam eingesetzt werden. Für die Bestimmung des Abstandes zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug kann ein Radar- und / oder ein Lidarsensor verwendet werden. Als weitere Ausführungsform können auch Ultraschallsensoren und / oder Laserscanner für die Abstandserfassung eingesetzt werden. Eine Kombination von mehreren verschiedenen Sensortechnologien ist ebenfalls vorgesehen. Die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung kann auch auf bereits im Fahrzeug vorhandene Sensoren zurückgreifen, sodass die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung kostengünstig und mit geringem Bauraum in ein Fahrzeugkonzept integriert werden kann.As a cost-effective and reliable embodiment of the detector arrangement, a camera can be provided with a corresponding image processing. It is also possible to use several cameras together. For the determination of the distance between the own vehicle and the preceding vehicle a radar and / or a lidar sensor can be used. As a further embodiment, ultrasonic sensors and / or laser scanners for the distance detection can be used. A combination of several different sensor technologies is also provided. The speed adjustment device can also rely on existing sensors in the vehicle, so that the speed adjustment device can be integrated cost and with little space in a vehicle concept.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung ausgeführt ist, die Entfernung zum vorausfahrenden Fahrzeug mittels einer Stereokamera und einer Bildverarbeitung zu bestimmen.An embodiment of the invention provides that the speed adaptation device is designed to determine the distance to the vehicle in front by means of a stereo camera and image processing.

Der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug kann auch durch eine Stereokamera mit entsprechender Bildverarbeitung gemessen werden. D.h. es werden zwei Kameras mit einem definierten Abstand zueinander verwendet, welche im Wesentlichen dasselbe Blickfeld aufweisen. Durch die unterschiedlichen Perspektiven der beiden Kameras kann mittels Bildauswertung die Tiefe bestimmt werden. Hierdurch können Bauraum und Kosten eingespart werden. Zudem wird die Flexibilität bei einer nachträglichen Integration in ein Fahrzeugkonzept erhöht, da nicht bei jedem Fahrzeugkonzept ein Radar- bzw. ein Lidarsensor vorgesehen ist.The distance to the vehicle ahead can also be measured by a stereo camera with appropriate image processing. That Two cameras are used with a defined distance from each other, which essentially have the same field of view. Due to the different perspectives of the two cameras, the depth can be determined by means of image analysis. As a result, space and costs can be saved. In addition, the flexibility is increased in a subsequent integration into a vehicle concept, since not every vehicle concept, a radar or a lidar sensor is provided.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung ausgeführt ist, bei Detektion einer signifikanten Fahrbahnunebenheit die Einstellungen der Federn und der Dämpfer des Fahrzeugs anzupassen, um die Fahrbahnunebenheit auszugleichen.An embodiment of the invention provides that the speed adjustment device is designed to adjust the settings of the springs and the dampers of the vehicle on detection of a significant road bump to compensate for the road surface unevenness.

Neben der Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit kann die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung auch die Federn und die Dämpfer des Fahrzeugs auf die Fahrbahnunebenheit einstellen, sodass die Auswirkungen der Fahrbahnunebenheit auf die Passagiere minimiert werden. Wenn die Federn und die Dämpfer situationsabhängig eingestellt werden können, kann das Fahrzeug auf die spezifische Fahrbahnunebenheit angepasst werden. Dies kann unter anderem zu einem Komfortgewinn führen bzw. die Geschwindigkeit muss nicht soweit reduziert werden.In addition to reducing vehicle speed, the speed adjustment device can also adjust the vehicle's springs and dampers for roadway unevenness, thereby minimizing the effects of roadway roughness on passengers. If the springs and dampers can be adjusted according to the situation, the vehicle can be adapted to the specific road surface roughness. Among other things, this can lead to a gain in comfort or the speed does not have to be reduced so far.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung ausgeführt ist, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu erhöhen, sobald die Fahrbahnunebenheit passiert wurde.An embodiment of the invention provides that the speed adjustment device is designed to reduce the speed of the Vehicle as soon as the road surface unevenness has passed.

Durch das Wissen wann die Fahrbahnunebenheit das Fahrzeug erreicht, kann das Fahrzeug nach dem Passieren dieser Fahrbahnunebenheit wieder auf die Ausganggeschwindigkeit beschleunigt werden. Vor allem wenn das Fahrzeug durch eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung (Tempomat) die Geschwindigkeit hält, kann nach der Fahrbahnunebenheit wieder dem Fahrerwunsch entsprochen werden und mit einer höheren Geschwindigkeit weitergefahren werden.Knowing when the road bumpiness reaches the vehicle, the vehicle can be accelerated back to the initial speed after passing this road bump. Above all, if the vehicle by a speed control device (cruise control) holds the speed, after the road bump again the driver's request can be met and continued at a higher speed.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Geschwindigkeitsanpassung eines Fahrzeugs. In einem ersten Schritt kann das vorausfahrende Fahrzeug erfasst werden, sodass vertikale Positionsänderungen des vorausfahrenden Fahrzeugs detektiert werden können. In einem zweiten Schritt können nun die vertikalen Positionsänderungen detektiert werden, welche durch Fahrbahnunebenheiten hervorgerufen wurden. In einem anschließenden Schritt kann das Verfahren die Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduzieren, wenn die vertikale Positionsänderung des vorausfahrenden Fahrzeugs einen vordefinierten Schwellwert überschreitet und innerhalb einer vordefinierten Zeitspanne erfolgt, sodass die Auswirkung der Fahrbahnunebenheit auf das Fahrzeug und dessen Insassen minimiert wird. Die einzelnen Schritte des Verfahrens können auch in unterschiedlicher Reihenfolge ausgeführt werden bzw. können auch gleichzeitig ausgeführt werden.Another aspect of the invention relates to a method for adjusting the speed of a vehicle. In a first step, the preceding vehicle can be detected, so that vertical position changes of the preceding vehicle can be detected. In a second step, the vertical position changes caused by road bumps can now be detected. In a subsequent step, the method may reduce the speed of the vehicle when the vertical position change of the preceding vehicle exceeds a predefined threshold and occurs within a predefined period of time such that the effect of roadway unevenness on the vehicle and its occupants is minimized. The individual steps of the method can also be carried out in different order or can also be carried out simultaneously.

Ein weiterer Aspekt dieser Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer oben und im Folgenden beschriebenen Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung.Another aspect of this invention relates to a vehicle having a speed adjusting device described above and hereinafter.

Bei dem Fahrzeug kann es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen handeln.The vehicle may be, for example, a motor vehicle, such as a car, bus or truck.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Programmelement, das, wenn es von einem Steuergerät eines Fahrzeuges ausgeführt wird, das Fahrzeug anleitet, das im Kontext der vorliegenden Erfindung beschriebene Verfahren durchzuführen.Another aspect of the present invention relates to a program element that, when executed by a controller of a vehicle, instructs the vehicle to perform the method described in the context of the present invention.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, das, wenn es von einem Steuergerät ausgeführt wird, das Steuergerät anleitet, das im Kontext der vorliegenden Erfindung beschriebene Verfahren durchzuführen.Another aspect of the present invention relates to a computer readable medium having stored thereon a computer program which, when executed by a controller, directs the controller to perform the method described in the context of the present invention.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und Figuren. Die Figuren sind schematisch und nicht maßstabsgetreu. Sind in der nachfolgenden Beschreibung in verschiedenen Figuren die gleichen Bezugszeichen angegeben, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente.

  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer vertikalen Positionsänderung eines Fahrzeugs in einzelnen Bildern.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung und einer Fahrbahnunebenheit.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung und eines vorausfahrenden Fahrzeugs, welches durch eine Fahrbahnunebenheit eine vertikale Positionsänderung erfährt.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Reduzierung der Geschwindigkeit bei Detektion von Fahrbahnunebenheiten.
Other features, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description of the embodiments and figures. The figures are schematic and not to scale. If the same reference numerals are given in the following description in different figures, these designate the same or similar elements.
  • 1 shows a schematic representation of a speed adjustment device according to an embodiment of the invention.
  • 2 shows a schematic representation of a vertical change in position of a vehicle in individual images.
  • 3 shows a schematic representation of a vehicle with a speed adjustment device and a road surface unevenness.
  • 4 shows a schematic representation of a vehicle with a speed adjustment device and a preceding vehicle, which undergoes a vertical position change by a road surface unevenness.
  • 5 shows a flowchart for a method for reducing the speed in detection of road bumps.

1 zeigt ein Fahrzeug 200 mit einer Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung 100. Die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung 100 weist eine Detektoranordnung 110, ein Steuergerät 120 und eine Entfernungsmessanordnung 130 auf. Hierbei ist die Detektoranordnung 110 ausgeführt, ein vorausfahrendes Fahrzeug zu erkennen und dessen vertikale Positionsänderungen (Bewegungen) aufzunehmen. Typischerweise kann die Detektoranordnung 110 aus einer oder mehreren Kameras bestehen. Das Steuergerät 120 ist ausgeführt aus den Daten der Detektoranordnung 110 die vertikalen Positionsänderungen des vorausfahrenden Fahrzeugs zu extrahieren und auszuwerten. Für die Auswertung kann das Steuergerät die Bilder des vorausfahrenden Fahrzeugs miteinander vergleichen und somit die vertikalen Positionsänderungen des vorausfahrenden Fahrzeugs erkennen. Sobald das Steuergerät eine vertikale Positionsänderung des vorausfahrenden Fahrzeugs detektiert, welche einen vordefinierten Schwellwert in der Positionsänderung überschreitet z.B. 10cm, 15cm oder 20cm und innerhalb eines vordefinierten Zeitintervalls z.B. 200ms oder 300ms erfolgt, kann das Steuergerät 120 auf eine signifikante Fahrbahnunebenheit schließen. Diese signifikanten Fahrbahnunebenheiten können beispielsweise Schlaglöcher oder Temposchwellen sein. Wird durch das Steuergerät eine solche signifikante Fahrbahnunebenheit erkannt, kann das Steuergerät den Fahrer des Fahrzeugs 200 anleiten die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 200 zu reduzieren, sodass die Fahrbahnunebenheit geringere Auswirkungen auf das Fahrzeug 200 und seine Insassen hat. Zum einem wird hierdurch die mechanische Belastung auf die Fahrzeugteile reduziert, also der Verschleiß verringert und zum anderen kann der Komfort für die Passagiere des Fahrzeugs 200 erhöht werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Steuergerät 120 auch direkt das Fahrzeug 200 anleiten, die Geschwindigkeit zu reduzieren, insbesondere wenn das Fahrzeug 200 über teilautomatisierte oder vollautomatisierte Fahrfunktionen verfügt. Durch die Entfernungsmessanordnung 130 kann der Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und dem vorausfahrenden Fahrzeug bestimmt werden. Durch die Bestimmung des Abstandes kann das Steuergerät 120 bestimmen, wann das Fahrzeug 200 die Fahrbahnunebenheit erreicht. Somit kann ein gezieltes Reduzieren der Geschwindigkeit bis zum Erreichen der Position der Fahrbahnunebenheit erfolgen. Auch kann nach Passieren der Fahrbahnunebenheit das Fahrzeug 200 wieder auf seine Ausgangsgeschwindigkeit beschleunigt werden. Die Entfernungsmessanordnung 130 ist des Weiteren auch für die Detektion der vertikalen Positionsänderungen des vorausfahrenden Fahrzeugs hilfreich, da so das Steuergerät 120 die Bilder der Detektoranordnung 110 einfacher um die Abstandsänderung zwischen dem Fahrzeug 200 und dem vorausfahrenden Fahrzeug korrigieren kann. Auch kann mit Hilfe der Entfernungsmessanordnung 130 auf die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs geschlossen werden. Zum einen ist die eigene Geschwindigkeit bekannt und zum anderen kann über die Entfernung und die zeitliche Änderung der Entfernung auf die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs geschlossen werden. Die Entfernungsmessanordnung 130 kann beispielsweise aus einem Radar-, einem Ultraschall- oder einem Lidarsensor bestehen. Denkbar ist aber auch die Entfernungsmessanordnung 130 durch eine Stereokamera mit einer entsprechenden Bildverarbeitung oder einem Laserscanner zu realisieren. Des Weiteren kann das Steuergerät 120 anhand der Daten der Detektoranordnung 110 die Auswirkungen der Fahrbahnunebenheit auf das Fahrzeug 200 bestimmen. Somit kann das Steuergerät abhängig von den zu erwartenden Auswirkungen der Fahrbahnunebenheit auf das Fahrzeug 200 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 200 reduzieren. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, kann das Steuergerät 120, neben einer Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit, auch die Einstellungen der Federn und der Dämpfer des Fahrzeugs 200 anpassen, sodass die Auswirkungen der Fahrbahnunebenheit auf das Fahrzeug 200 geringer ausfallen. Die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung 100 kann auch beispielsweise bei Dunkelheit und/oder Nässe betrieben werden, da das vorausfahrende Fahrzeug auch bei Dunkelheit durch dessen Beleuchtungseinrichtungen erkennbar ist. Auch können die Auswirkungen der Fahrbahnunebenheit auf das eigene Fahrzeug besser abgeschätzt werden, da die Auswirkungen der Fahrbahnunebenheit auf das vorausfahrende Fahrzeug beobachtet wurden und somit bekannt sind. 1 shows a vehicle 200 with a speed adjustment device 100 , The speed adjustment device 100 has a detector arrangement 110 , a control unit 120 and a distance measuring arrangement 130 on. Here is the detector arrangement 110 executed to recognize a preceding vehicle and record its vertical position changes (movements). Typically, the detector assembly 110 consist of one or more cameras. The control unit 120 is executed from the data of the detector array 110 to extract and evaluate the vertical position changes of the preceding vehicle. For the evaluation, the control unit can compare the images of the vehicle ahead with each other and thus detect the vertical position changes of the vehicle ahead. As soon as the control unit detects a vertical change in position of the vehicle in front which exceeds a predefined threshold value in the position change, for example 10 cm, 15 cm or 20 cm and within a predefined time interval, eg 200 ms or 300 ms, the control unit can 120 indicate a significant road surface roughness. These significant road bumps may be, for example, potholes or speed bumps. If such a significant roadway unevenness is detected by the control device, the control device can control the driver of the vehicle 200 instruct the speed of the vehicle 200 reduce the road surface unevenness to a lesser extent the vehicle 200 and his inmates. On the one hand, this reduces the mechanical load on the vehicle parts, thus reducing wear and, on the other hand, the comfort for the passengers of the vehicle 200 increase. According to one embodiment of the invention, the control device 120 also directly the vehicle 200 to reduce the speed, especially when the vehicle 200 has semi-automated or fully automated driving functions. By the distance measuring arrangement 130 can the distance between the vehicle 200 and the preceding vehicle. By determining the distance, the control unit 120 determine when the vehicle 200 reaches the road surface unevenness. Thus, a targeted reduction of the speed can be done until reaching the position of the road bump. Also, after passing the road bump, the vehicle 200 be accelerated back to its original speed. The distance measuring arrangement 130 Furthermore, it is also helpful for the detection of the vertical position changes of the preceding vehicle, since so the control unit 120 the images of the detector array 110 easier to change the distance between the vehicle 200 and correct the preceding vehicle. Also, with the help of the rangefinder 130 be closed to the speed of the vehicle ahead. On the one hand, one's own speed is known and, on the other hand, it is possible to deduce the speed of the vehicle ahead by means of the distance and the temporal change of the distance. The distance measuring arrangement 130 may for example consist of a radar, an ultrasonic or a lidar sensor. It is also conceivable, the distance measuring arrangement 130 to realize by a stereo camera with a corresponding image processing or a laser scanner. Furthermore, the control unit 120 based on the data of the detector array 110 the impact of road bumps on the vehicle 200 determine. Thus, the controller depending on the expected effects of the road bump on the vehicle 200 the speed of the vehicle 200 to reduce. According to a further embodiment of the invention, the control device 120 in addition to reducing the vehicle speed, also the settings of the springs and the dampers of the vehicle 200 adjust the impact of road bumps on the vehicle 200 lower. The speed adjustment device 100 can also be operated, for example, in the dark and / or wet, as the vehicle ahead is recognizable even in the dark by its lighting equipment. Also, the effects of roadway roughness on the own vehicle can be better estimated since the effects of roadway roughness on the preceding vehicle have been observed and thus known.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, welches durch eine Fahrbahnunebenheit eine vertikale Positionsänderung erfährt. Hierzu werden die einzelnen Bilder der Detektoranordnung verglichen. In Bild 1 befindet sich das Fahrzeug auf einer Ausgangsposition, welche durch die obere gestrichelte Linie symbolisiert wird. In Bild 2 befindet sich das Fahrzeug bereits unter der Ausgangsposition aus Bild 1. Bild n steht hierbei für ein Bild größer zwei und soll den zeitlichen Verlauf der vertikalen Positionsänderung des Fahrzeugs darstellen. Erkennbar ist, dass sich das Fahrzeug bis zum Erreichen von Bild n weiter nach unten bewegt. Diese vertikale Positionsänderung von Bild 1 über Bild 2 bis hin zu Bild n lässt auf eine Fahrbahnunebenheit in Form von beispielsweise einem Schlagloch schließen. Durch den zeitlichen Verlauf der Positionsänderung über die einzelnen Bilder der Detektoranordnung kann auch auf die Zeitdauer dieser Positionsänderung geschlossen werden. Mit anderen Worten in welchem Zeitintervall die vertikale Positionsänderung erfolgt und wie groß die Positionsänderung ist. Der zeitliche Abstand in welchem die Bilder aufgenommen werden ist bekannt und die resultierende vertikale Positionsänderung kann mittels Bildauswertung bestimmt werden. Somit kann auch auf die Stärke der Fahrbahnunebenheit geschlossen werden. Je größer die vertikale Positionsänderung in einem kürzeren Zeitintervall, desto stärker ist die Auswirkung der Fahrbahnunebenheit auf das Fahrzeug und dessen Insassen. 2 shows a schematic representation of a vehicle which undergoes a vertical position change by a road surface unevenness. For this purpose, the individual images of the detector arrangement are compared. In picture 1 the vehicle is at a starting position, which is symbolized by the upper dashed line. In picture 2 the vehicle is already below the starting position from picture 1 , Image n stands for an image larger than two and is intended to represent the time course of the vertical change in position of the vehicle. It can be seen that the vehicle continues to move down until image n is reached. This vertical position change of image 1 over picture 2 up to picture n suggests a roadway unevenness in the form of, for example, a pothole. Due to the temporal course of the change in position over the individual images of the detector arrangement can also be concluded on the duration of this change in position. In other words, in which time interval the vertical position change takes place and how big the position change is. The time interval in which the images are recorded is known and the resulting vertical position change can be determined by means of image evaluation. Thus, it can also be concluded that the road surface is uneven. The greater the vertical position change in a shorter time interval, the stronger the impact of the road surface roughness on the vehicle and its occupants.

3 zeigt ein Fahrzeug 200 mit der Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung 100 auf einer Straße mit einer Fahrbahnunebenheit. Die Fahrbahnunebenheit ist durch den grauen Bereich vor dem Fahrzeug gekennzeichnet. Die Fahrbahnunebenheit ist durch ein Kamerasystem des Fahrzeugs, insbesondere bei Dunkelheit oder bei Nässe, nur schwer zu erkennen. Fährt das Fahrzeug über die Fahrbahnunebenheit, hier ein Schlagloch, wird durch die Fahrbahnunebenheit eine vertikale Positionsänderung in das Fahrzeug induziert. 3 shows a vehicle 200 with the speed adjustment device 100 on a road with a road surface unevenness. The road surface unevenness is indicated by the gray area in front of the vehicle. The road surface unevenness is difficult to detect by a camera system of the vehicle, especially in the dark or when wet. If the vehicle drives over the roadway unevenness, here a pothole, the roadway unevenness induces a vertical change in position into the vehicle.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 200 mit der Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung 100 und eines vorausfahrenden Fahrzeugs. In 4 sind zwei Möglichkeiten einer Fahrbahnunebenheit abgebildet. Zum einen ein Schlagloch (oberer Teil) und zum anderen eine Temposchwelle (unterer Teil) . Durch die Fahrbahnunebenheit wird das Heck des vorausfahrenden Fahrzeugs einer vertikalen Positionsänderung unterworfen. Dies wird in 4 durch die kleinen schwarzen Pfeile dargestellt. Diese vertikale Positionsänderung des Hecks des vorausfahrenden Fahrzeugs kann durch die Detektoranordnung 110 der Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung 100 aufgenommen werden und durch das Steuergerät 120 ausgewertet werden. Die Entfernungsmessanordnung 130 kann der Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug 200 und dem vorausfahrenden Fahrzeug bestimmen. Somit kann berechnet werden, wann die Fahrbahnunebenheit das eigene Fahrzeug erreicht bzw. erreichen wird. Zudem kann, basierend auf dem Abstand, die Zeit bzw. die Stecke bestimmt werden, in welcher die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 200 reduziert werden soll. Auch kann berechnet werden, wie stark verzögert werden muss, um bis zum Erreichen der Fahrbahnunebenheit eine angemessene Geschwindigkeit innezuhaben. Als ein weiterer Aspekt, kann nach dem Passieren der Fahrbahnunebenheit das Fahrzeug 200 wieder auf seine Ausgangsgeschwindigkeit beschleunigt werden. 4 shows a schematic representation of a vehicle 200 with the speed adjustment device 100 and a preceding vehicle. In 4 Two possibilities of a road bump are shown. On the one hand a pothole (upper part) and on the other a speed threshold (lower part). Due to the roadway unevenness, the rear of the vehicle in front is subjected to a vertical change in position. This will be in 4 represented by the little black arrows. This vertical change in position of the rear of the vehicle in front can be detected by the detector arrangement 110 the speed adjustment device 100 be taken and by the control unit 120 be evaluated. The distance measuring arrangement 130 can the distance between your own vehicle 200 and the preceding vehicle. Thus, it can be calculated when the road surface unevenness will reach or reach the own vehicle. In addition, based on the distance, the time or the Stecke can be determined, in which the speed of the vehicle 200 should be reduced. It is also possible to calculate how much retardation has to be made in order to maintain adequate speed until the road is uneven. As another aspect, after passing the roadway unevenness, the vehicle may 200 be accelerated back to its original speed.

5 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Geschwindigkeitsanpassung eines Fahrzeugs. In Schritt 501 wird ein vorausfahrendes Fahrzeug durch eine Detektoranordnung erfasst und beobachtet. Schritt 502 dient zum Detektieren einer vertikalen Positionsänderung des vorausfahrenden Fahrzeugs, wobei die vertikale Positionsänderung durch eine Fahrbahnunebenheit hervorgerufen wird. In Schritt 503 wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduziert, wenn die vertikale Positionsänderung des vorausfahrenden Fahrzeugs einen vordefinierten Schwellwert überschreitet und innerhalb einer vordefinierten Zeitspanne erfolgt. 5 shows a flowchart for a method for adjusting the speed of a vehicle. In step 501 a preceding vehicle is detected and observed by a detector arrangement. step 502 is used to detect a vertical position change of the preceding vehicle, wherein the vertical position change is caused by a road surface unevenness. In step 503 the speed of the vehicle is reduced when the vertical position change of the preceding vehicle exceeds a predefined threshold and occurs within a predefined period of time.

Claims (10)

Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung (100) für ein Fahrzeug, aufweisend: eine Detektoranordnung (110), die ausgeführt ist, eine vertikale Positionsänderung eines vorausfahrenden Fahrzeuges zu detektieren; und ein Steuergerät (120); wobei die vertikale Positionsänderung des vorausfahrenden Fahrzeugs durch eine überfahrene Fahrbahnunebenheit hervorgerufen wird; wobei das Steuergerät (120) ausgeführt ist, wenn die vertikale Positionsänderung des vorausfahrenden Fahrzeugs einen vordefinierten Schwellwert überschreitet und innerhalb einer vordefinierten Zeitspanne erfolgt, auf eine signifikante Fahrbahnunebenheit zu schließen und aus diesem Grunde die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu reduzieren.A speed adjustment device (100) for a vehicle, comprising: a detector assembly (110) configured to detect a vertical position change of a preceding vehicle; and a controller (120); wherein the vertical position change of the preceding vehicle is caused by a ridden road surface unevenness; wherein the control unit (120) is executed when the vertical position change of the preceding vehicle exceeds a predefined threshold value and occurs within a predefined period of time, to conclude a significant roadway unevenness and for this reason to reduce the speed of the vehicle. Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung (100) ausgeführt ist, die Entfernung zum vorausfahrenden Fahrzeug zu bestimmen und daraus den Zeitpunkt zu berechnen, an dem die Fahrbahnunebenheit erreicht ist.Speed adjusting device (100) according to Claim 1 wherein the speed adjusting device (100) is adapted to determine the distance to the preceding vehicle and to calculate therefrom the time when the road surface unevenness is reached. Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 2, wobei die Detektoranordnung (110) eine Kamera aufweist.Speed adjusting device (100) according to Claim 2 wherein the detector assembly (110) comprises a camera. Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Bestimmung der Entfernung zum vorausfahrenden Fahrzeug mittels einem Radar- oder einem Lidarsensor (130) und/oder mittels einer Stereokamera (110) erfolgt.Speed adjusting device (100) according to Claim 2 or 3 wherein the determination of the distance to the vehicle ahead by means of a radar or a lidar sensor (130) and / or by means of a stereo camera (110). Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung (100) ausgeführt ist, bei Detektion einer signifikanten Fahrbahnunebenheit die Einstellungen der Federn und der Dämpfer des Fahrzeugs anzupassen.A speed adjustment device (100) according to any one of the preceding claims, wherein the speed adjustment device (100) is adapted to adjust the settings of the springs and the dampers of the vehicle upon detection of significant roadway unevenness. Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung (100) ausgeführt ist, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu erhöhen, sobald die Fahrbahnunebenheit passiert wurde.A speed adjustment device (100) according to any one of the preceding claims, wherein the speed adjustment device (100) is adapted to increase the speed of the vehicle once the roadway unevenness has passed. Fahrzeug (200) mit einer Geschwindigkeitsanpassungsvorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle (200) with a speed adjustment device (100) according to one of the preceding claims. Verfahren zur Geschwindigkeitsanpassung eines Fahrzeugs, folgende Schritte aufweisend: - Erfassen (501) eines vorausfahrenden Fahrzeugs durch eine Detektoranordnung; - Detektieren (502) einer vertikalen Positionsänderung des vorausfahrenden Fahrzeugs, wobei die vertikale Positionsänderung durch eine Fahrbahnunebenheit hervorgerufen wird; - Reduzieren (503) der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, wenn die vertikale Positionsänderung des vorausfahrenden Fahrzeugs einen vordefinierten Schwellwert überschreitet und innerhalb einer vordefinierten Zeitspanne erfolgt.A method of adjusting the speed of a vehicle, comprising the steps of: - detecting (501) a preceding vehicle by a detector arrangement; - detecting (502) a vertical position change of the preceding vehicle, wherein the vertical position change is caused by a road surface unevenness; - Reducing (503) the speed of the vehicle when the vertical position change of the preceding vehicle exceeds a predefined threshold and occurs within a predefined period of time. Computerprogrammelement, das, wenn es auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs ausgeführt wird, das Fahrzeug anleitet, das Verfahren gemäß Anspruch 8 durchzuführen.A computer program element that, when executed on a control device of a vehicle, guides the vehicle, the method according to Claim 8 perform. Computerlesbares Speichermedium, auf welchem das Computerprogrammelement gemäß Anspruch 9 gespeichert ist.Computer-readable storage medium on which the computer program element according to Claim 9 is stored.
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