DE102017218386A1 - Method and device for determining a coefficient of friction of a roadway - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Ermitteln eines Reibwertes (µ) einer Fahrbahn vorgeschlagen. Hierzu wird ein Datensatz (16) von Straßenzustandsdaten (14) eines Winterdienstes (50) und/oder eines Straßenreinigungsdienstes (50) bereitgestellt, wobei die Straßenzustandsdaten (14) mit einer Oberflächenbeschaffenheit der Fahrbahn korrelieren. Ferner wird zumindest ein Teil der Straßenzustandsdaten (14) zu wenigstens einer Position (s) der Fahrbahn zugeordnet und zumindest der Teil der Straßenzustandsdaten (14) wird zu wenigstens einem Zeitpunkt (t) zugeordnet, an welchem der Teil der Straßenzustandsdaten (14) erfasst ist. Ferner wird wenigstens ein Reibwertes (µ) der Fahrbahn an der wenigstens einen Position (s) der Fahrbahn und zu dem wenigstens einen Zeitpunkt (t) basierend auf zumindest dem Teil der Straßenzustandsdaten (14) ermittelt. A method is proposed for determining a coefficient of friction (μ) of a roadway. For this purpose, a record (16) of road condition data (14) of a winter service (50) and / or a road cleaning service (50) is provided, the road condition data (14) correlating with a surface condition of the roadway. Further, at least a part of the road condition data (14) is assigned to at least one position (s) of the roadway, and at least part of the road condition data (14) is assigned to at least one time point (t) at which the part of the road condition data (14) is detected , Furthermore, at least one friction coefficient (μ) of the roadway at the at least one position (s) of the roadway and at least one time point (t) is determined based on at least the part of the road condition data (14).
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Ermittlung von Reibwerten einer Fahrbahn. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln eines Reibwertes einer Fahrbahn und/oder ein Verfahren zum Erstellen einer Reibwertkarte. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, insbesondere eine Datenverarbeitungsvorrichtung, zum Ermitteln eines Reibwertes einer Fahrbahn.The present invention relates generally to the field of determining friction coefficients of a roadway. In particular, the invention relates to a method for determining a coefficient of friction of a road and / or a method for creating a friction coefficient map. Furthermore, the invention relates to a device, in particular a data processing device, for determining a coefficient of friction of a roadway.
Stand der TechnikState of the art
Reibwerte für Fahrbahnen, wie etwa Straßen, Parkplätze, Rollfelder und/oder Startbahnen auf Flughäfen, werden häufig basierend auf einer direkten und aktiven Reibwertmessung ermittelt und/oder gemessen. Zur aktiven Reibwertmessung werden in der Regel spezielle Messfahrzeuge mit einer Reibwertmesstechnik eingesetzt. Beispiele für derartige Messfahrzeuge sind der sogenannte „Surface Friction Tester“ sowie die „Sideway-force Coefficient Routine Investigation Machine“, bei welchen Reibmesswerte der Fahrbahn basierend auf einer Kraftmessung ermittelt werden. Beispielsweise kann das Messfahrzeug über einen Fahrzeuganhänger mit drei Rädern verfügen, wobei das dritte Rad in den physikalischen Grenzbereich, d.h. bis zum Reifenstillstand, abgebremst werden kann. Über die dazu nötige Bremskraft und/oder das dazu nötige Bremsmoment lässt sich die Reibkraft und mit Hilfe der bekannten Normalkraft der Reibwert zwischen Fahrbahn und dem dritten Rad bestimmen. Alternativ kann die Reibkraft beispielsweise über eine Seitenkraft eines fünften, um etwa 20° zur Fahrtrichtung geneigten Rades ermittelt werden. Auch in diesem Fall kann der Reibwert unter Kenntnis der Normalkraft bestimmt werden. Derartige Messverfahren können allerdings aufgrund der darin eingesetzten aufwändigen Messtechnik nicht ohne großen Aufwand in Serien-Fahrzeugen eingesetzt werden.Frictional coefficients for lanes, such as roads, parking lots, runways and / or airport runways, are often determined and / or measured based on a direct and active coefficient of friction measurement. For active friction value measurement special measuring vehicles are usually used with a Reibwertmesstechnik. Examples of such measuring vehicles are the so-called "Surface Friction Tester" and the "Sideway-force Coefficient Routine Investigation Machine" in which Reibmesswerte the roadway are determined based on a force measurement. For example, the measuring vehicle may have a three-wheeled vehicle trailer with the third wheel in the physical boundary area, i. until the tire stops, can be braked. About the required braking force and / or the necessary braking torque can be the friction force and determine with the help of the known normal force of the coefficient of friction between the road and the third wheel. Alternatively, the frictional force can be determined, for example, by a lateral force of a fifth wheel inclined at about 20 ° to the direction of travel. Also in this case, the coefficient of friction can be determined by knowing the normal force. However, such measuring methods can not be used without great effort in series vehicles because of the elaborate measuring technology used therein.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Mit Ausführungsformen der Erfindung können in vorteilhafter Weise Reibwerte einer Fahrbahn zuverlässig, schnell und mit hoher Genauigkeit ermittelt werden.With embodiments of the invention, coefficients of friction of a roadway can advantageously be determined reliably, quickly and with high accuracy.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Reibwertes einer Fahrbahn und/oder eines Reibwertes zwischen einem Fahrzeug, etwa einem Reifen des Fahrzeugs, und der Fahrbahn. Der Reibwert kann dabei einen Reibungskoeffizienten zwischen der Fahrbahn und dem Fahrzeug bezeichnen. Die Fahrbahn kann eine Straße eines Straßennetzes, einen Parkplatz, ein Rollfeld, eine Startbahn und/oder jede andere von einem Fahrzeug befahrbare Fläche bezeichnen. Das Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es die folgenden Schritte aufweist:
- - Bereitstellen eines Datensatzes von Straßenzustandsdaten eines Winterdienstes und/oder eines Straßenreinigungsdienstes, wobei die Straßenzustandsdaten mit einer Oberflächenbeschaffenheit der Fahrbahn korrelieren;
- - Zuordnen zumindest eines Teils der Straßenzustandsdaten zu wenigstens einer Position der Fahrbahn;
- - Zuordnen zumindest des Teils der Straßenzustandsdaten zu wenigstens einem Zeitpunkt, an welchem der Teil der Straßenzustandsdaten erfasst ist; und
- - Ermitteln wenigstens eines Reibwertes der Fahrbahn an der wenigstens einen Position der Fahrbahn und zu dem wenigstens einen Zeitpunkt basierend auf und/oder unter Verwendung von zumindest dem Teil der Straßenzustandsdaten.
- Providing a record of road condition data of a winter service and / or a road cleaning service, the road condition data correlating with a surface condition of the roadway;
- Assigning at least part of the road condition data to at least one position of the roadway;
- Assigning at least part of the road condition data to at least one point in time at which the part of the road condition data is detected; and
- Determining at least one coefficient of friction of the roadway at the at least one position of the roadway and at least one time point based on and / or using at least the part of the road condition data.
Allgemein kann der Winterdienst und/oder der Straßenreinigungsdienst einen Straßendienst bezeichnen. Der Winterdienst kann etwa eines oder mehrere Räumfahrzeuge zum Streuen von Salz und/oder Rollsplitt auf der Fahrbahn umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Winterdienst eines oder mehrere Räumfahrzeuge zum Räumen und/oder Entfernen von Schnee auf der Fahrbahn umfassen. Analog kann der Straßenreinigungsdienst eines oder mehrere Straßenreinigungsfahrzeuge umfassen, welche zum Reinigen der Fahrbahn, etwa mittels Wasser und/oder mittels einer Kehrmaschine, dienen.Generally, the winter service and / or the street cleaning service may designate a road service. The winter service may include, for example, one or more snow clearance vehicles for sprinkling salt and / or gravel on the roadway. Alternatively or additionally, the winter service may include one or more snow clearance vehicles for clearing and / or removing snow on the road surface. Similarly, the road cleaning service may include one or more road cleaning vehicles that serve to clean the road, such as by water and / or by a sweeper.
Die Straßenzustandsdaten können von dem Winterdienst und/oder dem Straßenreinigungsdienst beispielsweise über einen Server bereitgestellt sein. Alternativ oder zusätzlich können die Straßenzustandsdaten von wenigstens einem Räumfahrzeug und/oder wenigstens einem Straßenreinigungsfahrzeug bereitgestellt sein, etwa über eine geeignete Datenkommunikationsschnittstelle.The road condition data may be provided by the winter service and / or the road cleaning service via, for example, a server. Alternatively or additionally, the road condition data may be provided by at least one clearance vehicle and / or at least one road cleaning vehicle, such as via a suitable data communication interface.
Die Straßenzustandsdaten können insbesondere die Oberflächenbeschaffenheit der Fahrbahn, einen Zustand der Fahrbahn und/oder einen Zustand einer Oberfläche, etwa einer Fahrbahnfläche, beschreiben. Beispielsweise können die Straßenzustandsdaten angeben, an welcher Position und/oder in welchem Abschnitt der Fahrbahn die Fahrbahn gereinigt wurde und/oder an welcher Position Salz auf der Fahrbahn gestreut wurde. Auch können die Straßenzustandsdaten angeben, an welcher Position und/oder in welchem Abschnitt der Fahrbahn Schnee geräumt wurde. Auch können die Straßenzustandsdaten eine Zeitinformation umfassen und beispielsweise angeben, wann auf der Fahrbahn Schnee geräumt wurde und/oder wann gesalzen wurde. Des Weiteren können die Straßenzustandsdaten auch Informationen bezüglich eines Typs eines eingesetzten Räumfahrzeuges und/oder Straßenreinigungsfahrzeuges umfassen. Auch können Informationen bezüglich eines eingesetzten Salztyps, einer Salzmenge, einer pro Zeiteinheit und/oder Flächeneinheit gestreuten Salzmenge, einer pro Zeiteinheit und/oder Flächeneinheit eingesetzten Wassermenge oder dergleichen umfassen.The road condition data may in particular describe the surface condition of the roadway, a condition of the roadway and / or a condition of a surface, such as a road surface. For example, the road condition data may indicate at which position and / or in which portion of the roadway the roadway has been cleaned and / or at which position salt has been scattered on the roadway. Also, the road condition data may indicate at which position and / or in which portion of the road snow has been cleared. Also, the Road condition data include time information and indicate, for example, when was cleared on the road snow and / or when salted. Furthermore, the road condition data may also include information regarding a type of used clearance vehicle and / or road cleaning vehicle. Also, information regarding a salt type used, a salt amount, a salt amount scattered per unit time and / or area unit, an amount of water used per unit time and / or unit area, or the like may include.
Erfindungsgemäß kann zumindest ein Teil der Straßenzustandsdaten zu wenigstens einer Position und/oder zu einem Abschnitt der Fahrbahn zugeordnet werden. Ferner wird der Teil der Straßenzustandsdaten zu wenigstens einem Zeitpunkt zugeordnet, an welchem der Teil der Straßenzustandsdaten erfasst wurde. Dabei kann der Zeitpunkt auch eine Zeitspanne bezeichnen, innerhalb derer die Straßenzustandsdaten erfasst und/oder ermittelt wurden. Mit anderen Worten können die Straßenzustandsdaten bezüglich Position und Zeit referenziert werden. Basierend auf und/oder unter Verwendung des Teils der Straßenzustandsdaten kann sodann der Reibwert der Fahrbahn an der wenigstens einen Position und/oder in dem Abschnitt sowie zu dem wenigstens einen Zeitpunkt und/oder in der Zeitspanne bestimmt, abgeschätzt und/oder berechnet werden.According to the invention, at least a part of the road condition data can be assigned to at least one position and / or to a section of the roadway. Further, the part of the road condition data is assigned to at least one time point at which the part of the road condition data was acquired. The time may also designate a period of time within which the road condition data has been recorded and / or determined. In other words, the road condition data can be referenced in position and time. Based on and / or using the portion of the road condition data, the coefficient of friction of the roadway at the at least one position and / or in the section and at least one point in time and / or in the time period can then be estimated, estimated and / or calculated.
Zur Ermittlung des Reibwertes können auch weitere Daten verwendet werden. Beispielsweise können Sensordaten von Fahrzeugen, wie etwa Daten von Beschleunigungssensoren, Gyrosensoren, ESP-Sensoren, Drehratensensoren oder dergleichen, sowie Wetterdaten und/oder Straßensensordaten, wie beispielsweise Glättesensoren, Feuchtigkeitssensoren und/oder Temperatursensoren, zur Ermittlung des Reibwertes herangezogen werden. Der eigentliche Reibwert kann unter Verwendung der Straßenzustandsdaten und gegebenenfalls weiterer Daten, beispielsweise unter Anwendung eines geostatistischen Verfahrens, ermittelt werden.To determine the coefficient of friction, other data can also be used. For example, sensor data from vehicles, such as data from acceleration sensors, gyro sensors, ESP sensors, yaw rate sensors or the like, as well as weather data and / or road sensor data, such as smoothness sensors, humidity sensors and / or temperature sensors, can be used to determine the coefficient of friction. The actual coefficient of friction can be determined using the road condition data and possibly other data, for example using a geostatistical method.
Das Verfahren kann als auf den nachfolgend beschriebenen Erkenntnissen beruhend angesehen werden. Die aktuellen Entwicklungen im Bereich vernetzter Fahrzeuge ermöglichen mittels Connectivity-Einheiten einen Austausch von Sensorik-Daten über aktuelle Fahrbahn, Geschwindigkeit, Verkehrssituation oder dergleichen. Durch die Verarbeitung dieser Daten und den daraus resultierenden Informationsgewinn über Straßenabschnitte lassen sich das automatisierte Fahren und prädiktive Fahrerassistenzsysteme mit einem Zugewinn an Sicherheit vorantreiben. Dem Fahrzeug werden Informationen über die Umgebung breitgestellt, die es allein mit eigener Sensorik nicht generieren könnte. In diesem Kontext spielt auch der Straßenreibwert und/oder der Reibwert der Fahrbahn eine Rolle. Es gibt keine dezidierten Reibwertsensoren für PKWs. Allerdings ist es durch serverseitige Verarbeitung vieler Sensorikdaten von vielen verschiedenen Fahrzeugen (z. B. Beschleunigungssensorik) in Kombination mit Wettersensorik und straßenseitiger Sensorik (Glättesensoren) möglich, einen Reibwert für Straßenabschnitte zu schätzen. Diese Informationen können dann zur weiteren Funktionsentwicklung mit dem Ziel der Erhöhung von Sicherheit und Komfort verwendet werden.The method may be considered to be based on the findings described below. The current developments in the field of networked vehicles allow connectivity units to exchange sensor data on the current lane, speed, traffic situation or the like. By processing this data and the resulting information gain over road sections, automated driving and predictive driver assistance systems can be driven forward with increased safety. The vehicle is provided with information about the environment, which it alone could not generate with its own sensors. In this context, the road friction coefficient and / or the coefficient of friction of the road also plays a role. There are no dedicated friction sensors for cars. However, by server-side processing of many sensor data from many different vehicles (eg acceleration sensors) in combination with weather sensors and road-side sensors (smoothness sensors), it is possible to estimate a coefficient of friction for road sections. This information can then be used for further functional development with the aim of increasing safety and comfort.
Durch Verwendung der Straßenzustandsdaten zur Ermittlung des Reibwertes kann in vorteilhafter Weise eine Präzision der Reibwertermittlung und/oder eine Genauigkeit des ermittelten Reibwertes gesteigert sein. Wird beispielsweise basierend auf Wetterdaten der Reibwert ermittelt, so kann es vorkommen, dass ein zu geringer Reibwert abgeschätzt wird, da beispielsweise die Fahrbahn bereits von Schnee befreit wurde und/oder Salz gestreut wurde. Um dies zu berücksichtigen ist erfindungsgemäß vorgesehen, den Reibwert basierend auf den Straßenzustandsdaten zu ermitteln. Beispielsweise kann eine Salzmenge auf der Fahrbahn in vorteilhafter Weise zur Ermittlung des Reibwertes herangezogen werden, da durch das Streuen von Salz die Bildung einer Schnee- und/oder Eisschicht verhindert werden kann bzw. die Schicht abgebaut und/oder aufgelöst werden kann, was den Reibwert wieder erhöht. Es kann daher zu Konstellationen kommen, bei denen beispielsweise die Wetterbedingungen geringe Reibwerte verursachen würden, diese aber nicht tatsächlich vorliegen, da durch das Streuen von Salz eingegriffen wurde. Es kann daher für die Reibwertermittlung vorteilhaft sein, zu wissen ob und wie viel Salz auf der Fahrbahn verteilt wurde und/oder ob die Fahrbahn von Schnee befreit wurde. Somit kann basierend auf den Straßenzustandsdaten der Reibwert mit höherer Genauigkeit abgeschätzt werden. Auch können die Straßenzustandsdaten zur Plausibilitätskontrolle eines basierend auf anderen Daten ermittelten Reibwertes herangezogen werden.By using the road condition data for determining the coefficient of friction, a precision of the determination of the coefficient of friction and / or an accuracy of the determined coefficient of friction can advantageously be increased. If, for example, the coefficient of friction is determined on the basis of weather data, it may happen that an excessively low coefficient of friction is estimated, since, for example, the roadway has already been cleared of snow and / or salt has been scattered. To take this into account, it is provided according to the invention to determine the coefficient of friction based on the road condition data. For example, an amount of salt on the roadway can advantageously be used to determine the coefficient of friction, since the formation of a snow and / or ice layer can be prevented by scattering salt or the layer can be degraded and / or dissolved, which is the coefficient of friction raised again. It may therefore come to constellations in which, for example, the weather conditions would cause low coefficients of friction, but these are not actually present, as was intervened by the scattering of salt. It may therefore be advantageous for the friction coefficient determination to know whether and how much salt was distributed on the road and / or whether the roadway has been cleared of snow. Thus, based on the road condition data, the friction value can be estimated with higher accuracy. The road condition data can also be used to check the plausibility of a friction coefficient determined on the basis of other data.
Ein weiterer Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens liegt darin, dass viele Straßenzustandsdaten, etwa ähnlich einem Schwarmwissen, genutzt werden können. So haben einzelne Fehler der Sensoriken kaum Auswirkungen und statistische Auswertungen können gute Ergebnisse liefern. Des Weiteren kann durch die Verwendung der Straßenzustandsdaten eine erhebliche Verbesserung der Reibwertschätzung erfolgen. Auch ist es denkbar, die verbleibende Restmenge eines Salzbelags auf der Fahrbahn aufgrund verschiedener Faktoren, wie z. B. Wetterbedingungen und/oder Verkehrsaufkommen, zu schätzen und somit eine Prädiktion des Reibwerts für einen in der Zukunft liegenden Zeitpunkt zu verbessern.Another advantage of the proposed method is that many road condition data, such as swarming knowledge, can be used. Thus, individual errors of the sensors have little effect and statistical evaluations can provide good results. Furthermore, by using the road condition data, a significant improvement in friction coefficient estimation can be made. It is also conceivable, the remaining amount of a salt covering on the road due to various factors, such. As weather conditions and / or traffic, and thus to improve a prediction of the coefficient of friction for a future time.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfassen die Straßenzustandsdaten Daten von wenigstens einem Räumfahrzeug und/oder von wenigstens einem Straßenreinigungsfahrzeug. Das wenigstens eine Räumfahrzeug und/oder das wenigstens eine Straßenreinigungsfahrzeug kann etwa mit einem GPS-Sensor ausgestattet sein und so ortsgenaue Straßenzustandsdaten und/oder Positionsdaten liefern. Auch kann das wenigstens eine Räumfahrzeug und/oder das wenigstens eine Straßenreinigungsfahrzeug über einen Zeitgeber verfügen und so Zeitinformationen der Straßenzustandsdaten bereitstellen. According to one embodiment of the invention, the road condition data includes data from at least one clearance vehicle and / or from at least one road cleaning vehicle. The at least one clearing vehicle and / or the at least one street cleaning vehicle can be equipped with a GPS sensor, for example, and thus provide location-specific road condition data and / or position data. Also, the at least one clearing vehicle and / or the at least one street cleaning vehicle may have a timer and thus provide time information of the road condition data.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfassen die Straßenzustandsdaten Positionsdaten wenigstens eines Räumfahrzeuges und/oder wenigstens eines Straßenreinigungsfahrzeuges. Alternativ oder zusätzlich kann der zumindest eine Teil der Straßenzustandsdaten basierend auf Positionsdaten wenigstens eines Räumfahrzeuges und/oder wenigstens eines Straßenreinigungsfahrzeuges zu der wenigstens einen Position der Fahrbahn zugeordnet werden. Auf diese Weise kann beispielsweise ermittelt werden, welche Position bzw. welcher Abschnitt der Fahrbahn von Schnee befreit wurde und/oder an welcher Position bzw. auf welchem Abschnitt Salz gestreut wurde. So dass der Reibwert an der entsprechenden Position und/oder dem Abschnitt der Fahrbahn mit hoher Genauigkeit ermittelt werden kann.According to one embodiment of the invention, the road condition data comprise position data of at least one clearance vehicle and / or at least one road cleaning vehicle. Alternatively or additionally, the at least one part of the road condition data can be assigned to the at least one position of the roadway based on position data of at least one clearance vehicle and / or at least one road cleaning vehicle. In this way it can be determined, for example, which position or which section of the roadway has been cleared of snow and / or at which position or on which section salt was sprinkled. So that the coefficient of friction at the corresponding position and / or the portion of the roadway can be determined with high accuracy.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfassen die Straßenzustandsdaten eine Zeitinformationen. Alternativ oder zusätzlich kann der zumindest eine Teil der Straßenzustandsdaten basierend auf Zeitinformationen der Straßenzustandsdaten zu dem wenigstens einen Zeitpunkt zugeordnet werden. Auf diese Weise kann beispielsweise ermittelt werden, wann ein Abschnitt der Fahrbahn geräumt und/oder gesalzen worden ist. Derart kann auch der Zeitpunkt und/oder eine Zeitspanne ermittelt werden, in welcher der ermittelte Reibwert voraussichtlich gültig sein und/oder mit hoher Wahrscheinlichkeit einem tatsächlichen Reibwert der Fahrbahn entsprechen kann.According to one embodiment of the invention, the road condition data includes time information. Alternatively or additionally, the at least one part of the road condition data may be assigned based on time information of the road condition data at the at least one time. In this way, for example, it can be determined when a section of the road has been cleared and / or salted. In this way, it is also possible to determine the point in time and / or a time period in which the determined friction value is likely to be valid and / or with high probability to correspond to an actual coefficient of friction of the roadway.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung korrelieren die Straßenzustandsdaten mit einer auf der Fahrbahn verteilten Salzmenge, mit einem Schneeräumungsvorgang, mit einem Salztyp eines auf der Fahrbahn verteilten Salzes, mit einem Straßenreinigungsvorgang, mit einer auf der Fahrbahn verteilten Wassermenge und/oder mit einer auf der Fahrbahn verteilten Rollsplittmenge. Mit anderen Worten können die Straßenzustandsdaten für eine auf der Fahrbahn verteilten Salzmenge, für einen Schneeräumungsvorgang, für einen Salztyp eines auf der Fahrbahn verteilten Salzes, für einen Straßenreinigungsvorgang, für eine auf der Fahrbahn verteilte Wassermenge und/oder für eine auf der Fahrbahn verteilte Rollsplittmenge repräsentativ und/oder indikativ sein. Sämtliche voranstehend genannten Größen können dabei auch pro Zeiteinheit und/oder pro Flächeneinheit angegeben sein.According to one embodiment of the invention, the road condition data correlate with a salt amount distributed on the road surface, a snow clearing operation, a salt type of salt distributed on the road surface, a road cleaning operation, an amount of water distributed on the road surface, and / or a roadway distributed one gravel lot. In other words, the road condition data may be representative of a quantity of salt distributed on the road, a snow clearing process, a salt type of salt distributed on the road, a road cleaning process, an amount of water distributed on the road surface, and / or a slab amount distributed on the road surface and / or be indicative. All the above-mentioned variables can also be specified per unit of time and / or per unit area.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren ferner den folgenden Schritt auf:According to one embodiment of the invention, the method further comprises the following step:
Ableiten und/oder Ermitteln, aus den Straßenzustandsdaten, einer an der wenigstens einen Position der Fahrbahn und zu dem wenigstens einen Zeitpunkt auf der Fahrbahn verteilten Salzmenge, eines an der wenigstens einen Position der Fahrbahn und zu dem wenigstens einen Zeitpunkt durchgeführten Schneeräumungsvorgangs, eines Salztypes eines an der wenigstens einen Position der Fahrbahn und zu dem wenigstens einen Zeitpunkt auf der Fahrbahn verteilten Salzes, eines an der wenigstens einen Position der Fahrbahn und zu dem wenigstens einen Zeitpunkt durchgeführten Straßenreinigungsvorgangs, einer an der wenigstens einen Position der Fahrbahn und zu dem wenigstens einen Zeitpunkt auf der Fahrbahn verteilten Wassermenge, und/oder einer an der wenigstens einen Position der Fahrbahn und zu dem wenigstens einen Zeitpunkt auf der Fahrbahn verteilten Rollsplittmenge. Mit anderen Worten können die Straßenzustandsdaten hinsichtlich Position und Zeitpunkt ausgewertet werden, um so eine zuverlässige Abschätzung und/oder Ermittlung des Reibwertes zu ermöglichen.Deriving and / or determining, from the road condition data, a salt amount distributed at the at least one position of the road and at least one time on the road, a snow removal process, a salt type of one carried out at the at least one position of the road and at least one time salt at the at least one position of the roadway and salt distributed at least one time on the roadway, a road cleaning operation performed at the at least one position of the roadway and at least one time, one at the at least one position of the roadway and at least one time on the roadway distributed amount of water, and / or distributed at the at least one position of the road and at least one time on the road surface Rollsplittmenge. In other words, the road condition data can be evaluated in terms of position and time so as to enable a reliable estimation and / or determination of the coefficient of friction.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, weist das Verfahren ferner einen Schritt des Ermittelns einer Mehrzahl von Reibwerten an einer Mehrzahl von Positionen der Fahrbahn und/oder für eine Mehrzahl von Zeitpunkten auf. Ferner weist das Verfahren einen Schritt des Erstellens einer Reibwertkarte basierend auf der Mehrzahl von ermittelten Reibwerten auf. Eine derartige Reibwertkarte kann insbesondere im Hinblick auf ein autonomes Fahren von Fahrzeugen vorteilhaft sein, da basierend auf einer solchen Reibwertkarte beispielsweise automatisch eine Geschwindigkeit eines Fahrzeuges an den aktuell vorliegenden Reibwert angepasst werden kann. Die Reibwertkarte kann dabei eine digitale Straßenkarte mit darin eingetragenen und/oder zugeordneten Reibwerten bezeichnen.According to an embodiment of the invention, the method further comprises a step of determining a plurality of friction values at a plurality of positions of the roadway and / or for a plurality of points in time. Furthermore, the method has a step of creating a coefficient map based on the plurality of determined coefficients of friction. Such a coefficient map may be advantageous in particular with regard to an autonomous driving of vehicles, since based on such a coefficient map, for example, a speed of a vehicle can be automatically adapted to the currently existing coefficient of friction. The coefficient of friction map may designate a digital road map with registered therein and / or assigned coefficients of friction.
Entwicklungen im Bereich vernetzter Fahrzeuge und/oder im Bereich autonomen Fahrens können etwa mittels Connectivity-Einheiten einen Austausch von Sensorik-Daten über eine aktuelle Fahrbahn, eine Geschwindigkeit, eine Verkehrssituation oder Ähnliches erlauben. Durch die Verarbeitung solcher Daten und den daraus resultierenden Informationsgewinn über die Fahrbahn können automatisiertes Fahren und prädiktive Fahrerassistenzsysteme mit einem Zugewinn an Sicherheit vorangetrieben werden. Dem Fahrzeug können so Informationen über die Umgebung breitgestellt werden, die es mit fahrzeugeigener Sensorik nicht generieren könnte. Da es üblicherweise keine Reibwertsensoren für Fahrzeuge, insbesondere nicht für Personenkraftwagen, gibt, kann das Erstellen und Bereitstellen der Reibwertkarte einen zusätzlichen Informationsgewinn liefern. Eine solche Reibwertkarte kann dann zur weiteren Funktionsentwicklung mit dem Ziel der Erhöhung von Sicherheit und Komfort verwendet werden. Reibwerte in einer Reibwertkarte eingetragen, können hier zum Beispiel genutzt werden, um automatisiert Fahrzeuggeschwindigkeiten zum Beispiel vor Kurven zu setzen. So können gefährliche Situationen oder Unfälle durch Abkommen von der Fahrspur, vor allem bei schwierigen Straßenverhältnissen wie Nässe oder Schnee, vermieden werden.Developments in the field of networked vehicles and / or in the field of autonomous driving may allow, for example by means of connectivity units, an exchange of sensor data about a current lane, a speed, a traffic situation or the like. Through the processing of such data and the resulting information gain on the road, automated driving and predictive driver assistance systems can be driven forward with an increase in safety. The vehicle can thus be distributed information about the environment, the it could not generate it with on-board sensor technology. Since there is usually no coefficient of friction sensors for vehicles, in particular not for passenger cars, the creation and provision of the friction coefficient map can provide an additional information gain. Such a friction coefficient map can then be used for further functional development with the aim of increasing safety and comfort. Friction values entered in a friction coefficient map can be used here, for example, to automatically set vehicle speeds, for example, before curves. This avoids dangerous situations or accidents due to lane departure, especially in difficult road conditions such as wet or snowy conditions.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Verfahren ferner den Schritt des Empfangens, von einem Verkehrsteilnehmer, einer Anfrage für einen Reibwert an einer Anfrageposition und/oder für einen Anfragezeitpunkt auf. Weiter weist das Verfahren den Schritt des Ermittelns des Reibwertes an der Anfrageposition und/oder für den Anfragezeitpunkt auf. Ferner weist das Verfahren den Schritt des Bereitstellens des ermittelten Reibwertes an den Verkehrsteilnehmer auf. Mit anderen Worten kann das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise in einem Server und/oder einer serverbasierten Datenverarbeitungsvorrichtung implementiert sein. Verkehrsteilnehmer können dabei für beliebige Anfragepositionen und/oder zu beliebigen Anfragezeitpunkten in Echtzeit einen Reibwert anfragen und entsprechend den ermittelten Reibwerten beispielsweise ein Fahrverhalten, wie etwa eine Geschwindigkeit, anpassen. Auch kann so eine Funktionalität des erfindungsgemäßen Verfahrens einer beliebigen Anzahl von Verkehrsteilnehmern zur Verfügung gestellt werden, ohne dass etwa eine kostenintensive Aufrüstung der Fahrzeuge notwendig wäre.According to an embodiment of the invention, the method further comprises the step of receiving, from a road user, a request for a coefficient of friction at a request position and / or for a request time. Furthermore, the method has the step of determining the coefficient of friction at the request position and / or for the request time. Furthermore, the method has the step of providing the determined coefficient of friction to the road user. In other words, the inventive method can be implemented, for example, in a server and / or a server-based data processing device. In this case, road users can request a friction value in real time for any request positions and / or at any request times and, for example, adapt a driving behavior, such as a speed, in accordance with the determined friction values. Also, a functionality of the method according to the invention can be made available to any number of road users, without requiring a cost-intensive upgrade of the vehicles.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Datenverarbeitungsvorrichtung zum Ermitteln eines Reibwertes einer Fahrbahn, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, das Verfahren, so wie voranstehend und nachfolgend beschrieben, auszuführen. Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann dabei auch ein Netzwerk von Datenverarbeitungseinrichtungen, etwa eine Cloud-Umgebung, bezeichnen.A further aspect of the invention relates to a data processing device for determining a coefficient of friction of a road, wherein the data processing device is adapted to carry out the method as described above and below. The data processing device can also designate a network of data processing devices, such as a cloud environment.
Merkmale, Elemente, Funktionen und/oder Schritte des Verfahrens, so wie voranstehend und nachfolgend beschrieben, können Merkmale, Elemente und/oder Funktionen der Datenverarbeitungsvorrichtung, so wie voranstehend und nachfolgend beschrieben, sein, und umgekehrt.Features, elements, functions and / or steps of the method as described above and below may be features, elements and / or functions of the data processing device as described above and below, and vice versa.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Datenverarbeitungsvorrichtung einen Datenspeicher zur Speicherung der Straßenzustandsdaten, einen Prozessor und eine Schnittstelle zum Übertragen eines Reibwertes auf. In dem Datenspeicher kann ein Programmelement hinterlegt sein, das, wen es auf dem Prozessor ausgeführt wird, die Datenverarbeitungsvorrichtung anleitet, Schritte des Verfahrens, so wie voranstehend und nachfolgend beschrieben, auszuführen. Die Schnittstelle kann insbesondere eine drahtlose Schnittstelle zur bidirektionalen Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und der Datenverarbeitungsvorrichtung sein. Die Kommunikation kann etwa über Internet, ein Mobilfunknetz und/oder ein Telefonnetz erfolgen. Über die Schnittstelle kann etwa die Anfrage des Reibwertes von dem Fahrzeug empfangen und der daraufhin ermittelte Reibwert an das Fahrzeug gesendet werden.According to one embodiment of the invention, the data processing device has a data memory for storing the road condition data, a processor and an interface for transmitting a coefficient of friction. A program element may be stored in the data store which, when executed on the processor, instructs the data processing device to carry out steps of the method as described above and below. In particular, the interface may be a wireless interface for bidirectional communication between a vehicle and the data processing device. The communication can take place, for example, via the Internet, a mobile radio network and / or a telephone network. About the interface can receive about the request of the coefficient of friction of the vehicle and the friction coefficient then determined to be sent to the vehicle.
Figurenlistelist of figures
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben.
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1 zeigt eine Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. -
2 zeigt ein System mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. -
3 zeigt ein Flussdiagramm zur Illustration von Schritten eines Verfahrens zum Ermitteln eines Reibwerts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 shows a data processing apparatus according to an embodiment of the invention. -
2 shows a system with a data processing device according to an embodiment of the invention. -
3 shows a flowchart for illustrating steps of a method for determining a coefficient of friction according to an embodiment of the invention.
Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. In den Figuren sind gleiche, gleich wirkende oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.The figures are only schematic and not to scale. In the figures, the same, the same or similar elements are provided with the same reference numerals.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die Datenverarbeitungsvorrichtung
Ferner weist die Datenverarbeitungsvorrichtung
Die Datenverarbeitungsvorrichtung
Des Weiteren weist die Datenverarbeitungsvorrichtung
Auch kann die Datenverarbeitungsvorrichtung
Die Datenverarbeitungsvorrichtung
Das System
Weiter weist das System
Der Datenverarbeitungsvorrichtung
Ferner werden dem System
Optional weist das System
Basierend auf den Straßenzustandsdaten
Des Weiteren kann die Datenverarbeitungsvorrichtung
In einem ersten Schritt
In einem weiteren Schritt
In einem weiteren Schritt
In einem Schritt
In einem weiteren Schritt
Die voranstehend beschriebenen Schritte
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be noted that "inclusive" does not exclude other elements and "a" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features described with reference to any of the above embodiments may also be used in combination with other features of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.
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