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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines Zustands einer Fahrbahn der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Ein solches Verfahren zum Erfassen des Zustands einer Fahrbahn ist beispielsweise bereits aus der
DE 10 2014 004 167 A1 bekannt. Bei dem Verfahren werden mittels einer Sensoreinrichtung eines Kraftfahrzeugs Daten, welche den Zustand der Fahrbahn charakterisieren, ermittelt und wenigstens einer bezüglich des Kraftfahrzeugs externen Einrichtung bereitgestellt, während die Fahrbahn von dem Kraftfahrzeug befahren wird,
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird mit erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu verbessern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Daten mittels einer elektronischen Recheneinrichtung mit wenigstens einem Schwellenwert verglichen und in Abhängigkeit von dem Vergleich bereitgestellt werden. Die elektronische Recheneinrichtung ist vorzugsweise eine Komponente des Kraftfahrzeugs. Während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs, welches während der Fahrt entlang der Fahrbahn fährt, wird beispielsweise zumindest ein, insbesondere dem Kraftfahrzeug vorausliegender, Teil der Fahrbahn mittels einer Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs erfasst. Die Sensoreinrichtung umfasst beispielsweise wenigstens einen Drehratensensor und/oder einen Beschleunigungssensor und/oder eine Positionserkennung, mittels welcher beispielsweise satellitengestützt, insbesondere per GPS, wenigstens eine Position des Kraftfahrzeugs auf der Erde erfassbar ist (GPS - Global Positioning System). Mittels der auch als Sensorik bezeichneten Sensoreinrichtung können beispielsweise Muster, insbesondere Bewegungsmuster, erfasst beziehungsweise ermittelt werden, anhand derer beispielsweise Schlaglöcher und/oder Senken der Fahrbahn und in der Folge der Zustand der Fahrbahn erkannt werden können. Die Sensoreinrichtung ermittelt dabei Daten, welche den erkannten Zustand charakterisieren, wobei die Daten beispielsweise kabellos, insbesondere per Funk, bereitgestellt werden. Somit werden die Daten beispielsweise mittels einer mobilen Datenübertragung an die externe Einrichtung übermittelt, welche die Daten, insbesondere kabellos, empfängt. Beispielsweise werden die Daten entpersonalisiert an die externe Einrichtung übermittelt werden, welche beispielsweise als eine auch als Server bezeichnete weitere elektronische Recheneinrichtung sein kann.
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Die Daten sind eine den Zustand der Fahrbahn charakterisierende Information, welche mit dem beispielsweise in dem Kraftfahrzeug hinterlegten Schwellenwert verglichen wird. Alternativ oder zusätzlich werden beispielsweise physikalische Werte von Amplituden der Daten bestimmt und der Einrichtung bereitgestellt, das heißt an die Einrichtung übermittelt. Die Amplituden charakterisieren beispielsweise einen auf das Kraftfahrzeug während der Fahrt entlang der Fahrbahn wirkenden Schlag, welcher aus dem Zustand der Fahrbahn, insbesondere aus wenigstens einer oder mehreren Unebenheiten der Fahrbahn, resultiert. Durch das Bestimmen der Werte werden Informationen über die Amplituden und in der Folge ein Grad oder ein Maß des Schlags bestimmt, wodurch der Zustand der Fahrbahn bestimmt werden kann.
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Dann und beispielsweise nur dann, wenn die Daten beziehungsweise die Werte wenigstens einen oder mehrere Schwellenwerte überschreiten, kommuniziert das Kraftfahrzeug die Daten, welche Statusinformationen über den Zustand der Fahrbahn sind, an die externe Einrichtung. Der Schwellenwert wird beispielsweise dann überschritten, wenn das Kraftfahrzeug ein Schlagloch der Fahrbahn durchfährt. In der Folge kommt es zum einem auf das Kraftfahrzeug wirkenden Schlag, dessen Amplitude beispielsweise den Schwellenwert überschreitet. Der Schlag wird beispielsweise als in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) verlaufende Schwingung oder Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, insbesondere mittels eines Schwingungs- oder Beschleunigungssensors der Sensoreinrichtung erfasst. Der wenigstens eine Schwellenwert oder die Schwellenwerte ist beziehungsweise sind beispielsweise in einer Speichereinrichtung der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs gespeichert.
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Die Daten werden beispielsweise über eine Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation von dem Kraftfahrzeug an die Einrichtung übermittelt und von der Einrichtung empfangen. Die Daten charakterisieren beispielsweise auch eine Position des Kraftfahrzeugs auf der Erde, sodass beispielsweise dem Schlag eine Position der Erde zugeordnet werden kann. Dadurch kann bestimmt werden, an welcher Stelle auf der Erde der Schlag beziehungsweise ein den Schlag verursachende Unebenheit der Fahrbahn angeordnet ist. Die beispielsweise als Server oder Backend ausgebildete Einrichtung kann somit die Daten und in der Folge Informationen über den Zustand der Fahrbahn, insbesondere über deren Unebenheiten, sammeln. Die Daten können Beschleunigungsdaten und/oder Positionsdaten und/oder Winkeldaten beziehungsweise Winkelraten wie beispielsweise Dreh- und/oder Gierraten umfassen, wodurch der Zustand der Fahrbahn, insbesondere deren Unebenheiten, besonders präzise bestimmt werden kann beziehungsweise können. Die Einrichtung kann mittels eines Algorithmus bestimmen, ob die empfangenen Daten mit anderen Einträgen in einer Datenbank der Einrichtung korrelieren oder ob die Daten beispielsweise ignoriert beziehungsweise als Messrauschen angesehen und in der Folge verworfen werden können. Hierdurch kann der Zustand der Fahrbahn präzise ermittelt werden.
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Insbesondere können anhand der Daten Schadstellen und/oder gefährliche Straßenabsenkungen und/oder andere Merkmale der Fahrbahn schnell erkannt und in der Folge behoben werden. Somit wird zum einen die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer erhöht. Zum anderen können teure Folgeschäden vermieden werden, da beispielsweise eine Straßenmeisterei diese Daten auswerten und in der Folge entscheiden kann, wo zum Beispiel vorgegebene Mindestanforderungen an die beispielsweise als Straße ausgebildete Fahrbahn nicht mehr eingehalten werden. Zudem können prioritätsgesteuert die am meisten gemeldeten Schadstellen kombiniert mit dem höchsten Gefährdungspotential identifiziert und behoben werden, wobei das Gefährdungspotential beispielsweise anhand der jeweiligen Amplitude erkannt beziehungsweise ermittelt werden kann.
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Die Erfindung nutzt dabei die Erkenntnis, dass moderne Fahrzeuge mit Fahrerassistenzsystemen und in der Folge mit einer großen Anzahl an präzisen Sensoren ausgestattet ist, welche genutzt werden können, um die Fahrbahn zu erfassen und in der Folge die Daten zu ermitteln. Die Erfindung nutzt die Daten in Kombination mit einer insbesondere kabellosen Datenübertragung, um den Zustand der Fahrbahn, insbesondere ihrer Oberfläche, zu ermitteln. Diese Information kann genutzt werden, um, insbesondere automatisch beziehungsweise automatisiert, die Erfordernis zu bestimmen, zumindest einen bestimmten Abschnitt der Fahrbahn warten beziehungsweise instand setzen zu müssen. Senken und/oder Schlaglöcher der Fahrbahn kann frühzeitig erkannt werden, und eine Instandsetzung oder Wartung kann eingeleitet beziehungsweise organisiert werden, um unsichere Situationen für Nutzer der Fahrbahn und/oder Folgekosten zu vermeiden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigt die einzige Fig. eine schematische Draufsicht einer Fahrbahn, welche von einem Kraftfahrzeug befahren wird.
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Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Fahrbahn 10, welche von einem beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildeten Kraftfahrzeug 14 während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs befahren wird. In der Fig. ist eine Trajektorie mit 16 bezeichnet, entlang welcher das Kraftfahrzeug fährt. Außerdem sind in der Fig. Unebenheiten der Fahrbahn 10 mit 18 und 18' bezeichnet, wobei die Unebenheiten 18 und 18' auch als Fahrbahnunebenheiten bezeichnet werden. Das Kraftfahrzeug 14 hat während beispielsweise die Unebenheit 18 bereits überfahren und wird im Verlauf der Fahrt auch die Unebenheit 18' überfahren.
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Im Folgenden wird anhand der Fig. ein Verfahren zum Erfassen eines Zustands der Fahrbahn 10 erläutert, wobei das Verfahren während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 14 von dem Kraftfahrzeug 14, insbesondere von einer elektronischen Recheneinrichtung 24 des Kraftfahrzeugs 14, durchgeführt wird. Während das Kraftfahrzeug 14 entlang der Trajektorie und somit entlang der Fahrbahn 10 fährt, werden mittels einer Sensoreinrichtung 20 des Kraftfahrzeugs 14 Daten, welche den Zustand der Fahrbahn 10 charakterisieren, ermittelt und einer bezüglich des Kraftfahrzeugs 14 externen Einrichtung 28 bereitgestellt. Unter dem Merkmal, dass die Einrichtung 28 bezüglich des Kraftfahrzeugs 14 extern ist, ist zu verstehen, dass die Einrichtung 28 kein Bestandteil des Kraftfahrzeugs 14, sondern eine von dem Kraftfahrzeug 14 unterschiedliche, zusätzlich dazu vorgesehene Komponente ist. Die Einrichtung 28 ist beispielsweise eine weitere, insbesondere ortsfeste, elektronische Recheneinrichtung wie beispielsweise ein Sever. Die Daten 22 werden beispielsweise über eine Kommunikationsverbindung 30, insbesondere kabellos, von der Sensoreinrichtung 20 an die Einrichtung 28 übertragen und von der Einrichtung 28 empfangen.
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Während der Fahrt wird beispielsweise mittels der Sensoreinrichtung 20 wenigstens eine Messgröße erfasst, welche wenigstens eine Bewegung des Kraftfahrzeugs 14 während der Fahrt charakterisiert. Die Messgröße umfasst beispielsweise zumindest eine, während der Fahrt auftretende Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 14, insbesondere in Fahrzeughochrichtung. Die Messgröße, insbesondere die Beschleunigung, wird beispielsweise mittels wenigstens eines Sensors, insbesondere mittels wenigstens eines Beschleunigungssensors, der Sensoreinrichtung 20 erfasst. Der Sensor stellt die Daten bereit, welche die erfasste Messgröße und somit den Zustand der Fahrbahn charakterisieren. Die Sensoreinrichtung 20 umfasst beispielsweise die Recheneinrichtung 24, über welche die Daten von der Sensoreinrichtung 20 an die Einrichtung 28 übermittelt werden.
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Überfährt das Kraftfahrzeug 14 beispielsweise die jeweilige, beispielsweise als Schlagloch ausgebildete Unebenheit 18 beziehungsweise 18', so kommt es zu einer in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 14, wobei diese Beschleunigung beispielsweise ein Schlag ist beziehungsweise von Insassen des Kraftfahrzeugs 14 als ein Schlag wahrgenommen werden kann. Anhand der erfassten Beschleunigung können somit die Unebenheiten 18 und 18' erfasst werden, wobei in Abhängigkeit von dem Erfassen der jeweiligen Unebenheit 18 beziehungsweise 18' auf den Zustand der Fahrbahn 18 rückgeschlossen werden kann. Dadurch kann der Zustand der Fahrbahn 10 ermittelt beziehungsweise durch die Daten charakterisiert werden.
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Die Daten können ferner wenigstens eine oder mehrere Positionen des Kraftfahrzeugs 14 auf der Erde umfassen beziehungsweise charakterisieren, wobei die jeweilige Position auch als Fahrzeugposition bezeichnet wird. Beispielsweise wird mittels einer Navigationseinrichtung des Kraftfahrzeugs 14 satellitengestützt die jeweilige Fahrzeugposition ermittelt. Beispielsweise wird zu einem Zeitpunkt, zu welchem mittels der Sensoreinrichtung 20 auf die beschriebene Weise die jeweilige Unebenheit 18 beziehungsweise 18' erfasst wird, auch die Position des Kraftfahrzeugs 14 auf der Erde ermittelt. Dadurch kann der jeweiligen Unebenheit 18 beziehungsweise 18' die jeweilige Fahrzeugposition zugeordnet werden, sodass die der jeweiligen Unebenheit zugeordnete Fahrzeugposition eine Position der Unebenheit auf der Erde entspricht. Dadurch charakterisieren die Daten nicht nur die jeweilige Unebenheit 18 beziehungsweise 18' an sich, sondern auch die jeweilige Position der jeweiligen Unebenheit 18 beziehungsweise 18' auf der Erde. Anhand der Daten können dann der Einrichtung 28 die Unebenheiten 18 und 18' und deren Positionen auf der Erde mitgeteilt werden.
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Die Daten werden beispielsweise mittels der elektronischen Recheneinrichtung 24 ausgewertet, wodurch die jeweilige Fahrbahnunebenheit 18 beziehungsweise 18' erkannt werden kann. Außerdem ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass die Daten 22 mittels der elektronischen Recheneinrichtung 24 mit zumindest einem Schwellenwert verglichen und in Abhängigkeit von diesem Vergleich der externen Einrichtung 28 bereitgestellt, das heißt an die Einrichtung 28 übermittelt werden. Die Daten werden beispielsweise dann und nur dann an die Einrichtung 28 übermittelt, wenn die Daten beziehungsweise die Messgröße den Schwellenwert überschreitet. Dadurch wird beispielsweise ermittelt, dass die Fahrbahn 10 an der jeweiligen Position der jeweiligen Unebenheit 18 beziehungsweise 18', welche dazu geführt hat, dass die Daten den Schwellenwert überschreiten, sanierungsbedürftig ist. Hierdurch kann präzise und bedarfsgerecht ein Bedarf an Baumaßnahmen zum Sanieren beziehungsweise Instandsetzen der Fahrbahn 10 zumindest an den Positionen der Unebenheiten 18 und 18' ermittelt werden.
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Insgesamt ist erkennbar, dass das Verfahren zum Überwachen von Fahrbahnen, insbesondere eines Straßennetzes, eingesetzt werden kann, wobei Qualitätskriterien generiert und/oder überprüft werden können, die den jeweiligen Fahrbahnabschnitt 12 beispielsweise kategorisieren. Werden solche Fahrbahnunebenheiten erkannt, die dazu führen, dass die Daten den Schwellenwert überschreiten, sodass die Daten an die Einrichtung 28 übermittelt werden, so können dann Maßnahmen eingeleitet werden, um die Fahrbahnunebenheiten zu beseitigen, insbesondere dann, wenn beispielsweise gesetzliche Mindestanforderungen nicht mehr eingehalten werden. Zudem können prioritätsgesteuert die am meisten gemeldeten Fahrbahnunebenheiten mit einem hohen Gefährdungspotenzial, beispielsweise einer hohen Amplitude, identifiziert und behoben werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrbahn
- 14
- Kraftfahrzeug
- 16
- Trajektorie
- 18, 18'
- Unebenheit
- 20
- Sensoreinrichtung
- 24
- Recheneinrichtung
- 26
- Schwellenwert
- 28
- externe Einrichtung
- 30
- Kommunikationsverbindung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014004167 A1 [0002]
