DE102018212630A1 - Verfahren zur Bestimmung eines Fahrbahnzustands - Google Patents

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Peter Lauer
Thomas Raste
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Continental Automotive Technologies GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Fahrbahnzustands durch ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug wenigstens zwei unterschiedliche Sensorvorrichtungen aufweist. Die Sensorvorrichtungen sind dazu ausgebildet, Messwerte zu ermitteln, die den Reibwert eines Fahrbahnbelags im Bereich des Fahrzeugs charakterisieren. Das Verfahren weist dabei das Ermitteln von ersten Messwerten durch eine erste Sensorvorrichtung, das Bestimmen eines Reibwerbereichs aus den ersten Messwerten, das Ermitteln von zweiten Messwerten durch eine zweite Sensorvorrichtung, das Präzisieren des Reibwertbereichs anhand der zweiten Messwerte, und das Ermitteln des Fahrbahnzustands anhand des präzisierten Reibwertbereichs auf.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Fahrbahnzustands durch ein Fahrzeug.
  • Die sichere Bestimmung von Fahrbahnzuständen, insbesondere bezüglich des Reibwerts der Fahrbahn (auch als Reibbeiwert, Reibungszahl, Kraftschlussbeiwert oder Reibungskoeffizient µ bezeichnet), ist unter anderem für den sicheren Betrieb von Fahrassistenzsystemen, wie beispielsweise ABS, Traktionskontrollen und Stabilitätsprogrammen unerlässlich. Durch den Reibwert einer Fahrbahn werden unter Berücksichtigung weiterer fahrzeugspezifischer Parameter, wie Fahrzeugmasse oder Reifenaufstandsfläche, die maximal übertragbare Kraft zwischen Reifen und Fahrbahn und folglich die Grenzen einer entsprechenden Regelung eines Fahrassistenzsystems vorgegeben.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits eine Vielzahl von Verfahren zur Bestimmung von Fahrbahnzuständen und insbesondere von Fahrbahnreibwerten, bekannt.
  • Beispielsweise beschreibt hierzu die DE 10 2016 203 545 A1 der Anmelderin ein Verfahren zur Bestimmung von Fahrbahngriffigkeitsklassen aus gemessenen Werten einer Umfangskraft an wenigstens einem Fahrzeugrad eines auf einer Fahrbahn fahrenden Fahrzeugs und des von dieser Umfangskraft bewirkten Radschlupfes.
  • Ferner ist aus der DE 10 2012 112 724 A1 der Anmelderin ein Verfahren bekannt, bei dem ein Fahrbahnzustand aus Umfeldsensordaten eines Fahrzeugs, insbesondere aus Kameradaten bestimmt wird.
  • Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zu verbessern und insbesondere deren Güte und Zuverlässigkeit zu erhöhen.
  • Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 der vorliegenden Anmeldung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 12 angegeben.
  • In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung eines Fahrbahnzustands durch ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug wenigstens zwei unterschiedliche Sensorvorrichtungen aufweist. Die Sensorvorrichtungen sind dazu ausgebildet, Messwerte zu ermitteln, die den Reibwert eines Fahrbahnbelags im Bereich des Fahrzeugs charakterisieren. Das Verfahren weist dabei das Ermitteln von ersten Messwerten durch eine erste Sensorvorrichtung, das Bestimmen eines Reibwerbereichs aus den ersten Messwerten, das Ermitteln von zweiten Messwerten durch eine zweite Sensorvorrichtung, das Präzisieren des Reibwertbereichs anhand der zweiten Messwerte, und das Ermitteln des Fahrbahnzustands anhand des präzisierten Reibwertbereichs auf.
  • Eine „Sensorvorrichtung“ eines Fahrzeugs beschreibt dabei jedwede Vorrichtung, welche in der Lage ist, Messwerte zu erheben, welche physikalische Gegebenheiten im Einzugsbereich der Sensorvorrichtung beschreiben. Dabei kann eine einzelne Sensorvorrichtung durchaus unterschiedliche Sensortypen in sich vereinen, beispielsweise optische Sensoren, Drehzahlsensoren und Beschleunigungssensoren.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird demnach zunächst durch eine erste Messung ein mehr oder minder grober Richtwert für den Reibwertbereich ermittelt, innerhalb dessen der tatsächliche Reibwert der Fahrbahn liegt. Anschließend wird durch eine geeignete zweite Messung der zuvor bestimmte Reibwertbereich genauer präzisiert, sodass eine hinreichend genaue Bestimmung des Reibwertbereichs der Fahrbahn möglich wird.
  • Effektiv ergibt sich so ein Ausschlussverfahren, anhand dessen eine Bestimmung des Fahrbahnzustands hinsichtlich dessen Reibwert möglich wird. Der so ermittelte Reibwertbereich kann anschließend von entsprechenden Regeleinrichtungen des Fahrzeugs zur Darstellung von Fahrassistenzsystemen verwendet werden. Hierzu wird vorzugsweise für die Regelung von Fahrassistenzsystemen der niedrigste Reibwert des präzisierten Reibwertbereichs angenommen, sodass ein Überschätzen des tatsächlichen Reibwerts und folglich eine fehlerhafte Regelung vermieden werden. Durch Verwendung eines Ausschlussverfahrens mittels unterschiedlicher Sensorvorrichtungen wird dabei die Fehleranfälligkeit der Reibwertbestimmung vermindert und Fehlregelungen von Fahrassistenzsystemen vorgebeugt.
  • Prinzipiell können im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens beliebig viele Reibwertklassen definiert werden, welche bei der Anwendung des Verfahrens verwendet werden können. Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine Einschränkung auf im Wesentlichen vier Klassen bereits ausreicht um eine hinreichend genaue Beschreibung der Reibungsverhältnisse eine Fahrbahnoberfläche uned eine sichere Regelung von Fahrassistenzsystemen zu gewährleisten. Beispielsweise können hierzu die Reibwertklassen „trockene Fahrbahn“, „nasser Fahrbahn“, „Schnee“ und „Eis“ unterschieden werden.
  • Die in den einzelnen Verfahrensschritten verwendeten Reibwertbereiche können sich jedoch auch unterscheiden. So kann bei der Bestimmung des Reibwertbereichs aus den ersten Messwerten lediglich eine Unterscheidung zwischen „Hochreibwert“ und „Niedrigreibwert“ beabsichtigt sein. Erst bei der Präzisierung des so ermittelten Reibwertbereichs wird dann auf die o.g. Reibwertbereiche zurückgegriffen.
  • Dabei ist nach einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass das Fahrzeug mehr als zwei unterschiedliche Sensorvorrichtungen aufweist, wobei die zweite Sensorvorrichtung in Abhängigkeit des ermittelten Reibwertbereichs aus den wenigstens zwei unterschiedlichen Sensorvorrichtungen des Fahrzeugs ausgewählt wird. Auf diese Weise kann die Verwendung der verfügbaren Sensorvorrichtungen auf die zuvor ermittelten Ergebnisse abgestimmt werden, womit die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Verfahrens weiter erhöht wird.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass die erste Sensorvorrichtung dazu ausgebildet ist, eine Raddrehzahl eines nicht angetriebenen oder eines nicht gebremsten Rades des Fahrzeugs und eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs und/oder ein an wenigstens einem angetrieben Rad anliegendes Drehmoment zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich können durch die zweite Sensorvorrichtung auch weitere Größen ermittelt werden, welche dazu geeignet sind, den Schlupf eines nicht angetriebenen Rades zu bestimmen.
  • Grundgedanke dieser Ausführungsform ist, dass bei einer Beschleunigung des Fahrzeugs über eine angetriebene oder gebremste Achse die Räder der nicht angetriebenen oder gebremsten Achse der veränderten Geschwindigkeitsvorgabe nur verzögert folgen können, da auch zur Änderung der Raddrehzahlen der nicht angetriebenen oder gebremsten Räder eine Kraftübertragung zwischen Fahrbahn und Radaufstandsfläche notwendig ist. Aus der so entstehenden Verzögerung kann bereits bei geringen Beschleunigungswerten (kleiner als 0,2g) auf den Reibwert der Fahrbahn geschlossen werden.
  • Dabei wird bei einer Verzögerung des Fahrzeugs vorzugsweise die nicht gebremste Achse überwacht, während bei einer Beschleunigung des Fahrzeugs die nicht angetriebene Achse überwacht wird. Handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Fahrzeug, welches über beide Achsen angetrieben wird (Allrad-Fahrzeug), wird zur Bestimmung des Reibwerts vorzugsweise eine Achse von dem Antrieb entkoppelt, indem beispielsweise eine Längssperre des Fahrzeugantriebs geöffnet wird.
  • Die zuvor beschriebene Bestimmung des Reibwerts durch Betrachtung von Raddrehzahlen über einer Fahrzeugbeschleunigung ist insbesondere zur sicheren Unterscheidung zwischen Fahrbahnen mit hohem Reibwert und Fahrbahnen mit niedrigem Reibwert geeignet.
  • Dabei können dem Reibwertbereich „hoher Reibwert“ beispielsweise die präzisierten Reibwertbereiche „trockene Fahrbahn“ und „nasse Fahrbahn“ zugeordnet sein, während dem Reibwertbereich „niedriger Reibwert“ die präzisierten Reibwertbereiche „Schnee“ und „Eis“ zugeordnet sind.
  • Als zweite Sensorvorrichtung wird nach einer weiteren Ausführungsform eine Sensorvorrichtung verwendet, die dazu ausgebildet ist, einen Flüssigkeitsfilm auf der Fahrbahn zu detektieren, wobei die zweiten Messwerte eine Anwesenheit eines Flüssigkeitsfilms auf der Fahrbahn anzeigen. Insbesondere kann es sich bei der zweiten Sensorvorrichtung um eine Kamera handeln, deren Sichtfeld so angepasst ist, dass ein vor dem Fahrzeug liegender Fahrbahnbereich überwacht wird. Die Verwendung einer Kamera als zweiter Sensorvorrichtung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn bei der initialen Ermittlung des Reibwertbereichs ein hoher Reibwertbereich ermittelt wurde. In diesem Fall ist die anschließende Prüfung, ob ein Flüssigkeitsfilm auf der Fahrbahn erkannt wird bereits ausreichend, um zwischen den Klassen „trockene Fahrbahn“ und „nasse Fahrbahn“ zu unterscheiden.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist die zweite Sensorvorrichtung dazu ausgebildet, ein an einem angetriebenen Rad anliegendes Drehmoment und eine Raddrehzahl des angetriebenen Rades zu ermitteln.
  • Aus der Zusammenschau des an einem Rad anliegenden Drehmoments und der entsprechenden Änderung der Raddrehzahl lässt sich ebenfalls auf den Reibwert zwischen Reifen und Fahrbahnbelag schließen. Dabei ist diese Art der Ermittlung des Reibwerts besonders gut für eine Unterscheidung zwischen verschneiter Fahrbahn und vereister Fahrbahn geeignet. Daher ist vorzugsweise vorgesehen, dass die beschriebene Präzisierung des Reibwertbereichs anhand von Raddrehzahl und anliegendem Drehmoment eingesetzt wird, wenn durch die erste Sensorvorrichtung ein niedriger Reibwertbereich ermittelt wurde.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Sensorvorrichtung auch dazu ausgebildet sein, eine Fahrzeugbeschleunigung zu überwachen, welche durch die maximale Ausnutzung des verfügbaren Reibwerts durch entsprechende Regelsysteme wie ABS, TCS oder ESC ermöglicht wird. Dabei wird davon ausgegangen, dass diese Systeme den maximal verfügbaren Reibwert der Fahrbahn ausnutzen. Durch eine entsprechende Betrachtung der Fahrzeugbeschleunigungen kann dann auf den vorliegenden Reibwert der Fahrbahn geschlossen werden.
  • Die im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten Reibwertbereiche oder deren Präzisierung werden nach einer weiteren Ausführungsform dadurch überprüft, dass das Verfahren das Ermitteln einer Querbeschleunigung und/oder Längsbeschleunigung des Fahrzeugs und das Ermitteln eines Mindestreibwerts aus den ermittelten Quer- und/oder Längsbeschleunigungen aufweist. Effektiv wird demnach die Kraftschlussausnutzung zwischen Reifen und Fahrbahn in Längs- und/oder Querrichtung des Fahrzeugs bei einer Normalfahrt, also ohne Reglereingriff betrachtet. Aus den dabei ermittelten Beschleunigungen kann unter Berücksichtigung fahrzeugspezifischer Parameter (Fahrzeugmasse, Reifenaufstandsfläche, ...) auf den mindestens verfügbaren Reibwert der Fahrbahn geschlossen werden, womit eine Untergrenze für die Prüfung der ermittelten Reibwertbereiche bereitgestellt wird.
  • Eine weitere Plausibilisierung von Ergebnissen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach einer weiteren Ausführungsform dadurch erzielt, dass das Verfahren ferner das Ermitteln einer das Wetter im Bereich des Fahrzeugs charakterisierenden Wetterinformation aufweist, wobei die Wetterinformation bei der Ermittlung und/oder der Präzisierung des Reibwertbereichs berücksichtigt wird. Auf diese Weise kann geprüft werden, ob ein ermittelter Reibwertbereich überhaupt zu dem vorherrschenden Wetter am Ort des Fahrzeugs passt. So ist beispielsweise die Bestimmung des präzisierten Reibwertbereichs „trockene Fahrbahn“ nicht sinnvoll, wenn aus einer Wetterinformation hervorgeht, dass es am Ort des Fahrzeugs zum Zeitpunkt der Messung stark regnet oder gar schneit. Werden dabei offensichtlich fehlerhaft ermittelte Reibwertbereiche erkannt, kann vorgesehen sein, dass diese verworfen und nicht für die Regelung von Fahrassistenzsystemen genutzt werden.
  • In ähnlicher Art und Weise wird nach einer weiteren Ausführungsform eine Plausibilisierung von ermittelten Reibwertbereichen auch dadurch realisiert, dass das Verfahren ferner das Ermitteln einer den Standort des Fahrzeugs charakterisierenden Standortinformation aufweist, wobei die Standortinformation bei der Ermittlung und/oder Präzisierung des Reibwertbereichs berücksichtigt wird. So kann geprüft werden, ob der ermittelte Reibwertbereich für den Standort des Fahrzeugs zum Zeitpunkt der Messung überhaupt sinnvoll ist. So wäre beispielsweise offensichtlich nicht sinnvoll, wenn für einen Standort des Fahrzeugs in Nordafrika der Reibwertbereich „Eis“ ermittelt wird. Derartige Fehlbestimmungen können dann von einer weiteren Verwendung durch Fahrassistenzsysteme ausgenommen werden. Zusätzlich oder alternativ zum Standort des Fahrzeugs kann auch das Datum der Messung für eine Plausibilisierung genutzt werden. So wäre beispielsweise eine Ermittlung von der Reibwertklasse „Schnee“ im Sommer in Madrid offensichtlich nicht sinnvoll.
  • Die Bestimmung oder Präzisierung von ermittelten Reibwertbereichen kann nach einer weiteren Ausführungsform dadurch verbessert werden, dass das Verfahren ferner das Ermitteln einer den Verlauf der Fahrbahn im Bereich des Fahrzeugs charakterisierenden Streckeninformation aufweist, wobei die Streckeninformation bei der Ermittlung und/oder Präzisierung des Reibwertbereichs berücksichtigt wird. Beispielsweise kann die Streckeninformation anzeigen, dass das Fahrzeug bei der Ermittlung der Messwerte eine Steigung oder ein Gefälle durchfahren hat. Beinhalten dabei die Messwerte Beschleunigungswerte des Fahrzeugs, würden diese durch die entsprechend ausgerichteten Anteile der Erdbeschleunigung verfälscht. Bei Kenntnis des Streckenverlaufs können diese Fehlerquellen jedoch herausgerechnet werden, sodass sich die Zuverlässigkeit des Verfahrens weiter verbessert.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der präzisierte Reibwertbereich für eine definierte Zeitspanne beibehalten wird, wobei bei Ermittlung eines abweichenden, präzisierten Reibwertbereichs innerhalb der Zeitspanne der ursprüngliche, präzisierte Reibwertbereich beibehalten wird. Durch geeignete Wahl der Zeitspanne kann so ein kurzfristiges Umspringen des präzisierten Reibwertbereichs vermieden werden, welches beispielsweise durch eine fehlerhafte Messung ausgelöst sein kann.
  • Eine fehlerhafte Änderung des präzisierten Reibwertbereichs wird nach einer weiteren Ausführungsform auch dadurch erreicht, dass der präzisierte Reibwertbereich nur dann für die Ermittlung des Fahrbahnzustands berücksichtigt wird, wenn die durch die ersten Messwerte und die durch die zweiten Messwerte angezeigten Reibwertbereiche überlappen. Deuten beispielsweise die ersten Messwerte einen hohen Reibwertbereich an, während die zweiten Messwerte einen Reibwertbereich „Schnee“ oder „Eis“ andeuten, liegt offensichtlich eine fehlerhafte Messung vor, sodass das Ergebnis nicht berücksichtigt werden sollte. Effektiv kann so gewährleistet werden, dass ein zuletzt sicher erkannter, präzisierter Reibwertbereich solange beibehalten wird, bis eine sichere Erkennung einen neuen präzisierten Reibwertbereich anzeigt. Allerdings kann auch vorgesehen sein, dass der Übergang in einen höheren Reibwertbereich immer möglich ist, wenn die durch das Fahrzeug ermittelte, tatsächliche Ausnutzung des Reibwerts im laufenden Fahrbetrieb dies anzeigt.
  • Neben den zuvor beschriebenen Reibwertbereichen „trockene Fahrbahn“, „nasse Fahrbahn“, „Schnee“ und „Eis“ kann durchaus auch ein weiterer, Reibwertbereich vorgesehen sein, der anzeigt, dass kein Reibwert mehr zwischen Reifen und Fahrzeug ermittelt werden kann. Dies kann beispielsweise bei vollständigem Aquaplaning auftreten, wenn die Reifen des Fahrzeugs so sehr aufschwimmen, dass kein direkter Kontakt mehr zwischen Reifen und Fahrbahn besteht. Nach einer weiteren Ausführungsform ist hierzu vorgesehen, dass ein niedrigster Reibwertbereich ermittelt wird, wenn der niedrigste Reibwert durch eine dritte Sensorvorrichtung angezeigt ist. Beispielsweise kann es sich bei der dritten Sensorvorrichtung um Sensoren handeln, welche in dem Reifen des Fahrzeugs angeordnet sind und ein Aufschwimmen des Reifens detektieren können. Dabei kann ferner vorgesehen sein, dass das Vorliegen von Aquaplaning durch weitere Sensoren plausibilisiert wird, beispielsweise durch eine Spritzwassererkennung mittels einer Kamera und die zusätzliche Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Der niedrigste Reibwertbereich kann beispielsweise dergestalt definiert sein, dass Reibwerte ab einem Reibwert von 0 bis zu Reibwerten im Bereich Untergrenze des Reibwertbereichs für vereiste Fahrbahn dem niedrigsten Reibwertbereich zugeordnet sind.
  • Eine weitere Plausibilisierung von Ergebnissen des Verfahrens wird nach einer weiteren Ausführungsform dadurch realisiert, dass das Verfahren ferner das Empfangen einer Reibwertinformation von einer externen Datenquelle beinhaltet, wobei die Reibwertinformation bei der Präzisierung des Reibwertbereichs berücksichtigt wird. Beispielsweise kann hierzu ein Backendserver vorgesehen sein, in dem eine Straßenkarte mit einer Vielzahl von Streckenabschnitten hinterlegt ist. Den Streckenabschnitten ist dabei jeweils ein Reibwert zugeordnet, der zuvor durch Messungen an der Fahrbahn ermittelt wurde. Auf Anfrage des Fahrzeugs wird dem Fahrzeug dabei ein entsprechender Reibwert bereitgestellt, welcher wiederum zur Prüfung des ermittelten Reibwertbereichs oder des präzisierten Reibwertbereichs genutzt werden kann. Weicht dabei der lokal durch das Fahrzeug ermittelte Wert deutlich von dem empfangenen Reibwert ab, kann der lokal ermittelte Reibwert verworfen werden.
  • Im Folgenden wird eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer Figur näher erläutert.
  • Dabei zeigt die 1 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens.
  • In einem ersten Schritt 102 des dargestellten Verfahrens 100 werden zunächst erste Messwerte mittels der ersten Sensorvorrichtung ermittelt. Bei der ersten Sensorvorrichtung handelt es sich dabei um eine Vorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die Raddrehzahl wenigstens eines nicht angetriebenen Rades des Fahrzeugs, eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs und/oder ein an einem angetriebenen Rad des Fahrzeugs anliegendes Drehmoment zu ermitteln. Neben der Raddrehzahl können auch weitere Größen berücksichtigt werden, welche eine Auskunft über einen Schlupf des nicht angetriebenen Rades erlauben.
  • Aus der Zusammenschau dieser Größen erfolgt in Schritt 104 eine Bestimmung des Reibwertbereichs der Fahrbahn. Die beschriebene Methode zur Bestimmung des Reibwertbereichs erlaubt dabei eine gute Genauigkeit und Zuverlässigkeit auch bei geringer Fahrzeugbeschleunigung. Dabei wird in diesem ersten Schritt 102 zunächst nur bestimmt, ob der Reibwert der Fahrbahn als hoher Reibwert, oder als niedriger Reibwert einzustufen ist.
  • In Abhängigkeit des Ergebnisses des Schrittes 104 wird anschließend der Reibwertbereich weiter präzisert.
  • Wurde dabei in Schritt 104 ermittelt, dass der Reibwert der Fahrbahn als hoher Reibwert einzustufen ist, wird in Schritt 106 als zweite Sensorvorrichtung eine optische Sensorvorrichtung adressiert, welche dazu ausgebildet ist, zu ermitteln, ob auf der Fahrbahn ein Flüssigkeitsfilm erkennbar ist. Hierzu kann beispielsweise eine in Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichtete Kamera verwendet werden.
  • Die von der optischen Sensorvorrichtung ermittelten zweiten Messwerte werden anschließend in Schritt 108 ausgewertet, sodass der Reibwert der Fahrbahn als „trockene Fahrbahn“ oder „nasse Fahrbahn“ eingestuft werden kann.
  • Wurde hingegen in Schritt 104 ermittelt, dass der Reibwert der Fahrbahn als niedriger Reibwert einzustufen ist, wird in Schritt 110 eine Sensorvorrichtung als zweite Sensorvorrichtung adressiert, welche dazu ausgebildet ist, ein an einem angetriebenen Rad anliegendes Drehmoment und eine Raddrehzahl des angetriebenen Rades zu ermitteln. Zusätzlich kann die zweite Sensorvorrichtung auch dazu ausgebildet sein, eine Fahrzeugbeschleunigung zu überwachen, welche durch die maximale Ausnutzung des verfügbaren Reibwerts durch entsprechende Regelsysteme wie ABS, TCS oder ESC ermöglicht wird.
  • Aus den so ermittelten zweiten Messwerten wird dann in Schritt 112 der Reibwertbereich, welcher in Schritt 104 ermittelt wurde, dahingehend präzisiert, ob sich um den Reibwertbereich „verschneite Straße“ oder „vereiste Straße“ handelt.
  • Werden in Schritt 110 zweite Messwerte ermittelt, welche darauf hindeuten, dass keiner der beiden vorgenannten Reibwertbereiche zutreffend ist, kann in Schritt 114 eine dritte Sensorvorrichtung adressiert werden, welche dazu ausgebildet ist, Aquaplaning des Fahrzeugs festzustellen. Hierzu können beispielsweise Beschleunigungssensoren in den Fahrzeugrädern genutzt werden, wobei Aquaplaning zusätzlich durch die optische Erkennung von Spritzwasser und die Überwachung der Fahrzeuggeschwindigkeit plausibilisiert werden kann.
  • Wird dabei in Schritt 114 Aquaplaning festgestellt, wird ein dementsprechender niedrigster Reibwertbereich ausgegeben, welcher darauf hinweist, dass kein Reibwert feststellbar, oder der Reibwert nur sehr gering ist.
  • Unabhängig davon, ob die finale Präzisierung des Reibwertbereichs in Schritt 108, 112 oder 114 erfolgt, wird anschließend in Schritt 116 eine Plausibilisierung des ermittelten präzisierten Reibwertbereichs durchgeführt. Hierzu können beispielsweise Wetterdaten, Standortdaten des Fahrzeugs, oder Reibwertbereiche für den befahrenen Streckenabschnitt von externen Quellen herangezogen werden. So kann beispielsweise geprüft werden, ob der ermittelte Reibwertbereich für den Standort des Fahrzeugs und das vorherrschende Wetter plausibel ist. Ferner kann auch aus einer Betrachtung der am Fahrzeug herrschenden Quer- und Längsbeschleunigungen ohne Eingriff von Fahrassistenzsystemen ein Rückschluss auf den mindestens verfügbaren Reibwert der Fahrbahn gezogen werden, welcher als Untergrenze für die ermittelten Reibwertbereiche angenommen werden kann.
  • Wird in Schritt 116 festgestellt, dass der Reibwertbereich plausibel ist, wird anschließend in Schritt 118 der Reibwertbereich beispielsweise zur Regelung von Fahrassistenzsystemen eingesetzt.
  • Das dargestellte Verfahren kann in einem beliebigen Fahrzeug implementiert werden, welches die zur Durchführung des Verfahrens notwendigen Sensorvorrichtungen sowie eine Recheneinheit zur Verarbeitung der ermittelten Daten und zur Bestimmung der entsprechenden Reibwertklassen aufweist.
  • 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 102016203545 A1 [0004]
    • DE 102012112724 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Bestimmung eines Fahrbahnzustands durch ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug wenigstens zwei unterschiedliche Sensorvorrichtungen aufweist, wobei die Sensorvorrichtungen dazu ausgebildet sind, Messwerte zu ermitteln, die den Reibwert eines Fahrbahnbelags im Bereich des Fahrzeugs charakterisieren, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte aufweist: • Ermitteln von ersten Messwerten durch eine erste Sensorvorrichtung, • Bestimmen eines Reibwerbereichs aus den ersten Messwerten, • Ermitteln von zweiten Messwerten durch eine zweite Sensorvorrichtung, • Präzisieren des Reibwertbereichs anhand der zweiten Messwerte und • Ermitteln des Fahrbahnzustands anhand des präzisierten Reibwertbereichs.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug mehr als zwei unterschiedliche Sensorvorrichtungen aufweist, wobei die zweite Sensorvorrichtung in Abhängigkeit des ermittelten Reibwertbereichs aus den Sensorvorrichtungen des Fahrzeugs ausgewählt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sensorvorrichtung dazu ausgebildet ist, eine Raddrehzahl eines nicht angetriebenen oder eines nicht gebremsten Rades des Fahrzeugs und eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs und/oder ein an wenigstens einem angetriebenen Rad anliegendes Drehmoment zu ermitteln.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Sensorvorrichtung dazu ausgebildet ist, einen Flüssigkeitsfilm auf der Fahrbahn zu detektieren, wobei die zweiten Messwerte eine Anwesenheit eines Flüssigkeitsfilms auf der Fahrbahn anzeigen.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Sensorvorrichtung dazu ausgebildet ist, ein an einem angetriebenen Rad anliegendes Drehmoment und eine Raddrehzahl des angetriebenen Rades zu ermitteln.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Ermitteln einer Querbeschleunigung und/oder Längsbeschleunigung des Fahrzeugs und das Ermitteln eines Mindestreibwerts aus der ermittelten Quer- und/oder Längsbeschleunigungen aufweist.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner das Ermitteln einer das Wetter im Bereich des Fahrzeugs charakterisierenden Wetterinformation aufweist, wobei die Wetterinformation bei der Ermittlung und/oder der Präzisierung des Reibwertbereichs berücksichtigt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner das Ermitteln einer den Standort des Fahrzeugs charakterisierenden Standortinformation aufweist, wobei die Standortinformation bei der Ermittlung und/oder Präzisierung des Reibwertbereichs berücksichtigt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Ermitteln einer den Verlauf der Fahrbahn im Bereich des Fahrzeugs charakterisierenden Streckeninformation aufweist, wobei die Streckeninformation bei der Ermittlung und/oder Präzisierung des Reibwertbereichs berücksichtigt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der präzisierte Reibwertbereich für eine definierte Zeitspanne beibehalten wird, wobei bei Ermittlung eines abweichenden, präzisierten Reibwertbereichs innerhalb der Zeitspanne der ursprüngliche, präzisierte Reibwertbereich beibehalten wird.
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