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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Aquaplaninggefahr für ein Fortbewegungsmittel.
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Aus dem Stand der Technik sind Fortbewegungsmittel bekannt, welche mit einem oder mehreren Sensoren für eine Umfelderfassung der Fortbewegungsmittel versehen sind. Als solche Sensoren kommen beispielsweise Ultraschall-, Radar- und Lidar-Sensoren oder Kameras in Frage.
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Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik teilautonom und/oder autonom fahrende Fortbewegungsmittel bekannt, welche zur Gewährleistung eines sicheren Fahrbetriebs, eine aktuelle Aquaplaninggefahr für das Fortbewegungsmittel bei der Steuerung der Fortbewegungsmittel berücksichtigen. Insbesondere auf Basis mittels Ultraschallsensoren ermittelter Rauschpegel, welche aufgrund von Reifengeräuschen der Fortbewegungsmittel erzeugt werden können, kann eine Aquaplaninggefahr meist sehr zuverlässig eingeschätzt werden. Allerdings ist die Zuverlässigkeit im Stand der Technik i. d. R. nur dann besonders hoch, wenn eine vorhandene Nässe in einem vorausliegenden Fahrbahnabschnitt im Wesentlichen einheitlich ist.
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DE 102015015022 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ermittlung von Nässe auf einer Fahrbahn mit zumindest einer an einem Heck eines Fahrzeugs angeordneten und zur Erfassung von Gischt in einem hinter dem Fahrzeug befindlichen Bereich ausgebildeten Heckerfassungseinheit und zumindest einer weiteren Erfassungseinheit zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung, deren Erfassungsbereich sich von einem Erfassungsbereich der Heckerfassungseinheit unterscheidet. Des Weiteren wird beschrieben, wie Sensorsignale klassifiziert und anschließend fusioniert bzw. für eine Plausibilisierung herangezogen werden.
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DE 102004018088 A1 bezieht sich auf ein Fahrbahnerkennungssystem zur Feststellung eines Zustandes einer Fahrbahn, die vor einem Fahrzeug liegt, und insbesondere auf ein System, das einen Fahrer mit Hilfe einer Bildverarbeitung informiert und die Bremsleistung auf Basis des festgestellten Fahrbahnzustandes optimiert. Es wird weiter beschrieben, wie die Sensorsignale zur Klassifikation gefiltert, aufbereitet und mit Referenzdaten verglichen werden. Dabei wird die Klassifikation unabhängig für jeden Sensor vorgenommen und die klassifizierten Nässewerte werden miteinander fusioniert.
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DE 102004047914 A1 schlägt eine Erfassung von Fahrbahnzuständen zur besseren Vorbereitung von Kfz-Regelsystemen und hierfür vorgesehener unabhängiger Sensorsysteme vor. Die Methode basiert auf der Fusion von Daten mehrerer Sensoren. Sie umfasst die Nutzung verschiedener Messsysteme wie einen optischen Sensor, einen akustischen Sensor, einen optischen Regensensor, einen Temperatursensor und ein Kamerasystem. Die Sensorsignale werden an einen vorverarbeiteten Block geleitet, in dem spezifische Frequenzanalysen, statistische Analysen und eine Bildverarbeitung durchgeführt werden. Es wird weiter eine Datenfusion individuell für jeden Sensor klassifizierter Nässewerte mit Hilfe einer Fuzzy-Logik beschrieben.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung für ein zuverlässigeres Ermitteln einer Aquaplaninggefahr für ein Fortbewegungsmittel bereitzustellen, wobei insbesondere eine Änderung einer Fahrbahnnässe in einem vorausliegenden Fahrbahnabschnitt und eine damit verbundene veränderte Aquaplaninggefahr erkannt werden soll.
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Offenbarung der Erfindung
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Ermitteln einer Aquaplaninggefahr für ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen. Das Fortbewegungsmittel kann beispielsweise ein Straßenfahrzeug (z. B. Motorrad, PKW, Transporter, LKW) oder ein Schienenfahrzeug oder ein Luftfahrzeug/Flugzeug und/oder ein Wasserfahrzeug sein.
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In einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Fahrbahnzustand eines ersten Fahrbahnabschnittes auf Basis eines ersten Messsignals eines ersten Sensors des Fortbewegungsmittels mittels einer erfindungsgemäßen Auswerteeinheit des Fortbewegungsmittels erfasst. Der erste Sensor kann beispielsweise ein Radarsensor und/oder ein Lidar-Sensor und/oder eine Kamera und insbesondere ein Sensor mit einer maximalen Reichweite von 10 m bis 250 m sein. Unter Reichweite kann in diesem Zusammenhang sowohl eine reine Empfangsreichweite eines passiv arbeitenden Sensors, als auch eine Sende- und Empfangsreichweite eines aktiv arbeitenden Sensors (d. h., ein Sensor, welcher ein Messsignal wie ein Ultraschallsignal oder ein Laserlicht in ein Umfeld des Fortbewegungsmittels aussendet) verstanden werden. Der erste Sensor kann bevorzugt derart in einem vorderen Bereich des Fortbewegungsmittels angeordnet und ausgerichtet sein (z. B. im Bereich einer Frontschürze des Fortbewegungsmittels), dass er in der Lage ist, den ersten Fahrbahnabschnitt, welcher ein dem Fortbewegungsmittel in Fahrtrichtung vorausliegender Fahrbahnabschnitt ist, vollständig oder teilweise zu erfassen. Das durch den ersten Sensor erzeugte erste Messsignal kann durch eine informationstechnische Anbindung des ersten Sensors an die Auswerteeinheit (zum Beispiel über ein Bussystem eines Bordnetzes des Fortbewegungsmittels) übertragen werden und in der Auswerteeinheit beispielsweise in einer intern und/oder extern mit der Auswerteeinheit verbundenen Speichereinheit abgelegt werden.
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In einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine aktuelle Aquaplaninggefahr im Bereich des ersten Fahrbahnabschnittes auf Basis eines zweiten Messsignals eines zweiten Sensors des Fortbewegungsmittels ermittelt, wobei der zweite Sensor ein Ultraschallsensor ist und wobei ein Erfassungsbereich des ersten Sensors in Fahrtrichtung des Fortbewegungsmittels größer ist, als Erfassungsbereich des zweiten Sensors. Der zweite Sensor kann bevorzugt eine maximale Reichweite von 0 m bis 10 m aufweisen, ist jedoch explizit nicht auf diesen bevorzugten Reichweitenbereich beschränkt. Der zweite Sensor kann ebenfalls informationstechnisch über das Bordnetz mit der Auswerteeinheit verbunden sein, so dass das zweite Messsignal durch die Auswerteeinheit empfangen und in deren Speichereinheit abgelegt werden kann. Das Ermitteln der aktuellen Aquaplaninggefahr im Bereich des ersten Fahrbahnabschnittes kann insbesondere auf Basis eines durch die Auswerteeinheit ausgeführten Computerprogramms erfolgen, welches bevorzugt auf Basis empfangener Ultraschallrauschpegel im zweiten Messsignal eingerichtet ist, eine aktuell vorhandene Nässe auf einer Fahrbahnoberfläche des ersten Fahrbahnabschnittes zu ermitteln. Diese Ultraschallrauschpegel können insbesondere durch den Kontakt eines oder mehrerer Reifen des Fortbewegungsmittels im Fahrbetrieb des Fortbewegungsmittels erzeugt werden. Hier wird die Tatsache ausgenutzt, dass ein evtl. vorhandenes Medium zwischen einer Kontaktfläche eines jeweiligen Reifens und der Fahrbahnoberfläche (z. B. Wasser) bei zunehmender Menge dieses Mediums in der Regel zu einem zunehmenden Ultraschallrauschpegel führt. Es sei darauf hingewiesen, dass eine aktuelle Aquaplaninggefahr auch auf Basis anderer Informationen im zweiten Messsignal ermittelt werden kann (z. B. auf Basis empfangener Clutter-Pegel usw.). Eine aktuelle Aquaplaninggefahr kann beispielsweise durch eine Zuordnung eines aktuellen Ultraschallrauschpegels zu einer vordefinierten Stufe aus einer Mehrzahl vordefinierter Stufen für eine Aquaplaninggefahr ermittelt werden (z. B. durch Einstufung in eine niedrige oder eine mittlere oder eine hohe Aquaplaninggefahr). Alternativ oder zusätzlich können auch davon abweichende Repräsentationen für eine aktuelle Aquaplaninggefahr verwendet werden (z. B. Prozentwerte für ein aktuelles Aquaplaningrisiko usw.).
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Der zweite Sensor kann wie der erste Sensor im vorderen Bereich des Fortbewegungsmittels und/oder in Fahrrichtung des Fortbewegungsmittels ausgerichtet sein. Da das Erfassen der vorstehend beschriebenen Ultraschalrauschpegel jedoch auch an davon abweichenden Positionen am Fortbewegungsmittel und mit davon abweichenden Ausrichtungen bezüglich der Fahrtrichtung des Fortbewegungsmittels erfolgen kann (z. B. mittels seitlich oder am Heck des Fortbewegungsmittels angeordneter Ultraschallsensoren), kann eine Anordnung und eine Ausrichtung des zweiten Ultraschallsensors am Fortbewegungsmittel weitestgehend uneingeschränkt gewählt werden. Darüber hinaus können der erste Sensor und/oder der zweite Sensor bereits bestehende Sensoren des Fortbewegungsmittels oder eigens für das erfindungsgemäße Verfahren vorgesehene Sensoren sein.
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In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass der erste Sensor aufgrund seiner im Vergleich zum zweiten Sensor größeren Reichweite bevorzugt derart am Fortbewegungsmittel angeordnet sein kann, dass eine Hauptempfangs- und/oder Hauptsendeachse des ersten Sensors an einem Schnittpunkt mit einer jeweiligen Fahrbahnoberfläche einen kleineren Auftreffwinkel auf die Fahrbahnoberfläche aufweisen kann, als der zweite Sensor. Dies ist als bevorzugte Ausrichtung der jeweiligen Sensoren zu verstehen und soll explizit keine Einschränkung zur Ausrichtung der Sensoren darstellen. Ferner kann das Erfassen des ersten Fahrbahnabschnittes mittels des ersten Sensors bevorzugt zu einem ersten Zeitpunkt stattfinden, während das Erfassen des ersten Fahrbahnabschnittes mittels des zweiten Sensors, d. h. mittels des Ultraschallsensors, bevorzugt zu einem vom ersten Zeitpunkt abweichenden zweiten Zeitpunkt stattfinden kann, wobei der zweite Zeitpunkt insbesondere ein dem ersten Zeitpunkt nachfolgender Zeitpunkt sein kann. In einem konkreten Beispiel kann der erste Fahrbahnabschnitt in Fahrtrichtung des Fortbewegungsmittels zum ersten Zeitpunkt in 100 m Entfernung zum Fortbewegungsmittel liegen und aufgrund der höheren Reichweite des ersten Sensors (hier 100 m) aus dieser Entfernung durch den ersten Sensor erfasst werden. Derselbe erste Fahrbahnabschnitt kann anschließend nach einer Annäherung des Fortbewegungsmittels an den ersten Fahrbahnabschnitt zum zweiten Zeitpunkt in einer Entfernung von 1 m zum Fortbewegungsmittel durch den zweiten Sensor erfasst werden, welcher hier eine Reichweite von 1 m aufweist. Auf diese Weise kann der erste Fahrbahnabschnitt zu unterschiedlichen Zeitpunkten durch den ersten Sensor und durch den zweiten Sensor erfasst werden.
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In einem dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels der Auswerteeinheit ein Fahrbahnzustand eines vom ersten Fahrbahnabschnitt abweichenden zweiten Fahrbahnabschnittes auf Basis eines dritten Messsignals des ersten Sensors erfasst, wobei der zweite Fahrbahnabschnitt in Fahrtrichtung des Fortbewegungsmittels eine größere Entfernung zum Fortbewegungsmittel aufweist, als der erste Fahrbahnabschnitt. Eine im dritten Messsignal enthalten Information kann ebenfalls in der an die Auswerteeinheit angebundenen Speichereinheit abgelegt werden. Der zweite Fahrbahnabschnitt kann ein in Fahrtrichtung des Fortbewegungsmittels unmittelbar an den ersten Fahrbahnabschnitt angrenzender Fahrbahnabschnitt sein. Vorteilhaft im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der zweite Fahrbahnabschnitt ein, in Abhängigkeit der Reichweite des ersten Sensors, vom Fortbewegungsmittel möglichst weit entfernt liegender Fahrbahnabschnitt sein, um eine potentiell relevante Information bzgl. einer Aquaplaninggefahr im zweiten Fahrbahnabschnitt frühzeitig im Fortbewegungsmittel erfassen zu können. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass das Erfassen jeweiliger Fahrbahnabschnitte durch den ersten Sensor und/oder den zweiten Sensor bevorzugt ein wiederkehrendes und/oder kontinuierliches Erfassen der dem Fortbewegungsmittel vorausliegenden Fahrbahn entsprechen kann. Besonders vorteilhaft kann die vorausliegende Fahrbahn durch das erfindungsgemäße Verfahren automatisch in eine Mehrzahl lückenlos und/oder mit Überschneidungen aneinander angrenzende Fahrbahnabschnitte unterteilt werden, welche jeweils durch den ersten Sensor und/oder den zweiten Sensor erfasst werden können.
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In einem vierten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels der Auswerteeinheit das erste Messsignal mit dem dritten Messsignal verglichen. Dieser Schritt zielt insbesondere darauf ab, eine Änderung zwischen dem ersten Messsignal und dem dritten Messsignal ermitteln zu können, welche sich potentiell auf die im zweiten Verfahrensschritt ermittelte aktuelle Aquaplaninggefahr auswirken kann.
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In einem fünften Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Information über die aktuelle Aquaplaninggefahr für das Fortbewegungsmittel in Abhängigkeit eines Ergebnisses des Vergleichens angepasst. Falls beispielsweise eine im vierten Verfahrensschritt ermittelte Änderung zwischen dem ersten Messsignal und dem dritten Messsignal ermittelt wird, welche einen vordefinierten Schwellenwert für eine Änderung zwischen den beiden Messsignalen überschreitet, kann davon ausgegangen werden, dass in dem vorausliegenden zweiten Fahrbahnabschnitt mit einer veränderten (d. h. einer potentiell höheren) Aquaplaninggefahr zu rechnen ist. Hierbei ist es für das erfindungsgemäße Verfahren zunächst nicht relevant, ob eine mit dem zweiten Fahrbahnabschnitt korrespondierende Aquaplaninggefahr höher oder geringer ist, als die aktuell ermittelte Aquaplaninggefahr für den ersten Fahrbahnabschnitt, welcher in diesem Moment beispielsweise durch das Fortbewegungsmittel erreicht oder durch dieses bereits befahren wird. Entscheidend ist zunächst, eine Information über eine Veränderung bezüglich der aktuell vorliegenden Aquaplaninggefahr zu erkennen, um beispielsweise einen Fahrer des Fortbewegungsmittels auf eine solche Veränderung hinweisen zu können.
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Letzteres kann ein Beispiel für einen sechsten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens sein, in welchem die Information über die aktuelle Aquaplaninggefahr im Fortbewegungsmittel verwendet wird. Zu diesem Zweck kann die Auswerteeinheit die angepasste Information über die aktuelle Aquaplaninggefahr beispielsweise über das Bordnetz des Fortbewegungsmittels an ein weiteres Steuergerät (z. B. ein Fahrerassistenzsystem) übertragen. Alternativ oder zusätzlich kann die angepasste Information auch durch die Auswerteeinheit selbst verwendet werden. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Auswerteeinheit ein Bestandteil des ersten Sensors oder des zweiten Sensors oder ein Bestandteil eines davon abweichenden Sensors oder Steuergerätes (z. B. eines zentralen Ultraschallsteuergerätes) des Fortbewegungsmittels sein kann.
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Zusammenfassend kann auf Basis des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Unfallgefahr für das Fortbewegungsmittel reduziert werden, da nicht nur eine aktuelle Straßennässe im direkten Umfeld des Fortbewegungsmittels für eine Bewertung einer aktuellen Aquaplaninggefahr, sondern auch zusätzliche Informationen über einen vorausliegenden Fahrbahnabschnitt berücksichtigt werden können.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird im Zuge des Vergleichens eine Texturänderung zwischen dem ersten Fahrbahnabschnitt und dem zweiten Fahrbahnabschnitt ausgewertet, wobei die Texturänderung insbesondere auf Basis einer veränderten Anzahl und/oder einer veränderten Schärfe ermittelter Kanten zwischen einem den ersten Fahrbahnabschnitt repräsentierenden ersten Kamerabild und einem den zweiten Fahrbahnabschnitt repräsentierenden zweiten Kamerabild (sofern der erste Sensor eine Kamera ist) und/oder auf Basis einer Änderung diffuser Bodenechos (sofern der erste Sensor ein Radarsensor ist) zwischen dem ersten Fahrbahnabschnitt und dem zweiten Fahrbahnabschnitt ermittelt wird. Das Ermitteln vorhandener Kanten im ersten Kamerabild und im zweiten Kamerabild kann beispielsweise auf Basis von Bilderkennungs- und insbesondere Kantendetektionsalgorithmen erfolgen, welche aus dem Stand der Technik bekannt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird im Zuge des Vergleichens eine Änderung von Reflexionseigenschaften zwischen dem ersten Fahrbahnabschnitt und dem zweiten Fahrbahnabschnitt ausgewertet, wobei die Änderung von Reflexionseigenschaften insbesondere auf Basis veränderter Bewegungsrichtungen und/oder Bewegungsgeschwindigkeiten jeweiliger reflektierender Bereiche auf einer Oberfläche der Fahrbahn ermittelt wird. Eine solche Änderung der Reflexionseigenschaften kann bevorzugt mittels einer Kamera und/oder mittels eines Radarsensors ermittelt werden. Darüber hinaus kann es auch sinnvoll sein, eine veränderte Anzahl ermittelter Reflexionen und/oder veränderte Schärfen von Kanten von Reflexionen zwischen den jeweiligen Straßenabschnitten auszuwerten. Als Reflexionen können beispielsweise solche Bereiche innerhalb des ersten Fahrbahnabschnittes und des zweiten Fahrbahnabschnittes ermittelt werden, welche eine bestimmte Bewegungsrichtung in Bezug zum Fortbewegungsmittel (können sich scheinbar oberhalb oder unterhalb der Fahrbahnoberfläche bewegen) und/oder eine bestimmte Helligkeit und/oder scharfkantige Abgrenzung aufweisen. Die Reflexionen können sowohl durch das Fortbewegungsmittel selbst (z. B. durch dessen Scheinwerfer), als auch durch das Umfeld des Fortbewegungsmittels (z. B. durch Straßenlaternen) hervorgerufen werden. Auch in dieser vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können wiederum aus dem Stand der Technik bekannte Bilderkennungsalgorithmen zur Identifizierung der Reflexionen und deren Eigenschaften zur Anwendung kommen. Dies gilt auch für nachfolgend beschriebene vorteilhafter Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird im Zuge des Vergleichens eine Änderung von Reifenspurausprägungen eines vorausfahrenden Fortbewegungsmittels zwischen dem ersten Fahrbahnabschnitt und dem zweiten Fahrbahnabschnitt ausgewertet, wobei die Änderung der Reifenspurausprägungen insbesondere auf Basis veränderter Spurbreiten und/oder Rückflussgeschwindigkeiten von verdrängtem Wasser und/oder veränderter Reifenspurlängen und/oder veränderter Kantenschärfen von Reifenspurkonturen ermittelt wird. Eine solche Änderung von Reifenspurausprägungen kann bevorzugt auf Basis von Kamerabildern erfolgen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird im Zuge des Vergleichens eine Änderung einer Gischtwolke eines vorausfahrenden Fortbewegungsmittels zwischen dem ersten Fahrbahnabschnitt und dem zweiten Fahrbahnabschnitt ausgewertet, wobei eine Änderung der Gischtwolke insbesondere auf Basis veränderter Positionen eines Zentrums der Gischtwolke und/oder auf Basis veränderter Größen der Gischtwolke ermittelt wird. Je mehr Wasser sich auf der Fahrbahnoberfläche befindet, desto mehr Wasser kann von vorausfahrenden Fortbewegungsmitteln verdrängt werden und dementsprechend eine größere Gischtwolke erzeugt werden. Eine geänderte Größe der Gischtwolke vorausfahrender Fortbewegungsmittel kann sowohl auf Basis eines Radarsensors, als auch auf Basis einer Kamera erkannt werden. Die Kamera kann die Gischtwolke beispielsweise anhand eines diffusen Umrisses erkennen, wobei eine größer werdende Gischtwolke daran erkannt werden kann, dass die diffusen Umrisse der Gischtwolke einen größeren Bereich einschließen. Der Radarsensor kann eine Gischtwolke beispielsweise anhand von diffusen Radarechos erkennen, wobei eine größer werdende Gischtwolke insbesondere daran erkannt werden kann, dass sich das Zentrum des diffusen Radarechos vom vorausfahrenden Fahrzeug und von der Fahrbahnoberfläche wegbewegen kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Erfassungsbereich des ersten Sensors in Fahrtrichtung des Fortbewegungsmittels mindestens so groß, wie ein maximaler oder ein durchschnittlicher Bremsweg des Fortbewegungsmittels. Da auf Basis des ersten Sensors der dem Fortbewegungsmittel vorausliegende zweite Fahrbahnabschnitt erfasst werden kann, auf dessen Basis wiederum eine potentielle Änderung einer aktuellen Aquaplaninggefahr ermittelt werden kann, kann es sinnvoll sein, sicherzustellen, dass eine Geschwindigkeit des Fortbewegungsmittels bei einer relevanten Änderung der Aquaplaninggefahr im zweiten Fahrbahnabschnitt rechtzeitig vor dem Erreichen des zweiten Fahrbahnabschnittes reduziert werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird in Abhängigkeit der Information über die aktuelle Aquaplaninggefahr eine Hinweismeldung an einen Fahrer des Fortbewegungsmittels im Fortbewegungsmittel ausgegeben. Eine solche Hinweismeldung kann beispielsweise eine akustische (z. B. Ausgeben eines Warntons) und/oder eine optische (z. B. Aktivieren einer Warnleuchte) und/oder haptische Hinweismeldung (z. B. Aktivieren einer Lenkradvibration) sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine aktuelle Geschwindigkeit des Fortbewegungsmittels auf Basis eines Fahrerassistenzsystems des Fortbewegungsmittels automatisch reduziert werden.
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Zusammenfassend sei darauf hingewiesen, dass das erste Messsignal und das dritte Messsignal nicht nur dazu verwendet werden können, um eine jeweilige Veränderung zwischen den beiden Messsignalen festzustellen, sondern auch um auf Basis der in den jeweiligen Messsignalen enthaltenen Informationen eine Erhöhung oder eine Verringerung einer Aquaplaninggefahr im zweiten Fahrbahnabschnitt im Vergleich zur aktuellen Aquaplaninggefahr im ersten Fahrbahnabschnitt feststellen zu können. Ferner ist es auch denkbar, auf Basis dieser Messsignale einen Grad einer Veränderung bezüglich der aktuellen Aquaplaninggefahr ermitteln zu können.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Aquaplaninggefahr für ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst eine Auswerteeinheit mit einem Dateneingang und einem Datenausgang. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise als ASIC, FPGA, Prozessor, digitaler Signalprozessor, Mikrocontroller, o. ä., ausgestaltet sein und über eine intern und/oder extern informationstechnisch an die Auswerteeinheit angebundene Speichereinheit verfügen. Die Auswerteeinheit ist in Verbindung mit dem Dateneingang eingerichtet, einen Fahrbahnzustand eines ersten Fahrbahnabschnittes auf Basis eines ersten Messsignals eines ersten Sensors des Fortbewegungsmittels zu erfassen und eine aktuelle Aquaplaninggefahr im Bereich des ersten Fahrbahnabschnittes auf Basis eines zweiten Messsignals eines zweiten Sensors des Fortbewegungsmittels zu ermitteln, wobei der zweite Sensor ein Ultraschallsensor ist und ein Erfassungsbereich des ersten Sensors in Fahrtrichtung des Fortbewegungsmittels größer ist, als in Erfassungsbereich des zweiten Sensors. Darüber hinaus ist die Auswerteeinheit in Verbindung mit dem Dateneingang eingerichtet, einen Fahrbahnzustand eines vom ersten Fahrbahnabschnitt abweichenden zweiten Fahrbahnabschnittes auf Basis eines dritten Messsignals des ersten Sensors zu erfassen, wobei der zweite Fahrbahnabschnitt in Fahrtrichtung des Fortbewegungsmittels eine größere Entfernung zum Fortbewegungsmittel aufweist, als der erste Fahrbahnabschnitt. Ferner ist die Auswerteeinheit eingerichtet, das erste Messsignal mit dem dritten Messsignal zu vergleichen, in Abhängigkeit eines Ergebnisses des Vergleiches eine Information über die aktuelle Aquaplaninggefahr für das Fortbewegungsmittel anzupassen und in Verbindung mit dem Datenausgang die Information über die aktuelle Aquaplaninggefahr im Fortbewegungsmittel zu verwenden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Vorrichtung eingerichtet, ein Verfahren nach obiger Beschreibung auszuführen. Die Merkmale, Merkmalskombinationen sowie die sich aus diesen ergebenden Vorteile entsprechen den in Verbindung mit dem erstgenannten Erfindungsaspekt ausgeführten derart ersichtlich, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Dabei zeigen:
- 1 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 2 eine beispielhafte Fahrbahn in Verbindung mit einem Fortbewegungsmittel zum Ermitteln einer Aquaplaninggefahr für das Fortbewegungsmittel; und
- 3 eine schematische Übersicht über Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einem Fortbewegungsmittel.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln einer Aquaplaninggefahr für ein Fortbewegungsmittel. Im Schritt 100 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels einer Auswerteeinheit eines Steuergerätes des Fortbewegungsmittels, welche hier ein Mikrocontroller ist, ein Fahrbahnzustand eines ersten Fahrbahnabschnittes auf Basis eines ersten Messsignals eines Radarsensors des Fortbewegungsmittels erfasst. Der Radarsensor ist informationstechnisch über ein Bordnetz des Fortbewegungsmittels mit der Auswerteeinheit verbunden. Ferner ist der Radarsensor im Bereich einer Frontschürze des Fortbewegungsmittels angeordnet und derart ausgerichtet, dass seine Hauptempfangsachse die Fahrbahnoberfläche in einem Abstand von 200 m in Fahrtrichtung des Fortbewegungsmittels schneidet. D. h., dass der erste Fahrbahnabschnitt zum Erfassungszeitpunkt in einer Entfernung von ca. 200 m vor dem Fortbewegungsmittel liegt.
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Im Schritt 200 des erfindungsgenäßen Verfahrens wird durch die Auswerteeinheit eine aktuelle Aquaplaninggefahr im Bereich des ersten Fahrbahnabschnittes auf Basis eines zweiten Messsignals eines Ultraschallsensors des Fortbewegungsmittels ermittelt, welcher ebenfalls informationstechnisch über das Bordnetz mit der Auswerteeinheit verbunden ist. Der Ultraschallsensor ist derart in einem seitlichen Bereich der Frontschürze des Fortbewegungsmittels angeordnet, dass seine Hauptempfangsachse diagonal zur Fahrtrichtung des Fortbewegungsmittels angeordnet ist. Dadurch ist der Ultraschallsensor insbesondere in der Lage, Abrollgeräusche des nächstliegenden Vorderrades des Fortbewegungsmittels zu erfassen, welche sich auch auf einen durch den Ultraschallsensor erfassbaren Ultraschallbereich auswirken. Anhand einer Höhe eines im zweiten Messsignal vorliegenden Ultraschallrauschpegels ist die Auswerteeinheit in Verbindung mit einem Computerprogramm in der Lage, eine aktuell vorhandene Straßennässe im Bereich des ersten Fahrbahnabschnitts zu ermitteln. Hier wird ein mittlerer Straßennässegrad ermittelt, woraus für das Fortbewegungsmittel beim Befahren des ersten Fahrbahnabschnittes ein mittleres Aquaplaningrisiko abgeleitet wird. Da das ermittelte Aquaplaningrisiko aufgrund eines im Wesentlichen gleichbleibenden Fahrbahnzustandes einem zu einem früheren Zeitpunkt ermittelten Aquaplaningrisiko entspricht (über welches ein Fahrer des Fortbewegungsmittels zum früheren Zeitpunkt mittels einer Ausgabe einer optischen Warnmeldung informiert wurde), erfolgt zunächst keine erneute Ausgabe einer Warnmeldung an den Fahrer des Fortbewegungsmittels. Da die Hauptempfangsachse des Ultraschallsensors die Fahrbahnoberfläche in einem Abstand von 1 m zum Fortbewegungsmittel schneidet, wird der erste Fahrbahnabschnitt durch den Ultraschallsensor zu einem entsprechend späteren Zeitpunkt erfasst, als der erste Fahrbahnabschnitt durch den Radarsensor erfasst wird.
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Im Schritt 300 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Fahrbahnzustand eines vom ersten Fahrbahnabschnitt abweichenden zweiten Fahrbahnabschnitts auf Basis eines dritten Messsignals des Radarsensors erfasst, wobei der zweite Fahrbahnabschnitt in Fahrtrichtung des Fortbewegungsmittels eine Entfernung von ca. 200 m aufweist, da die Messung des ersten Fahrbahnabschnitts durch den Ultraschallsensor und die Messung des zweiten Fahrbahnabschnitts durch den Radarsensor im Wesentlichen zeitgleich erfolgen. Sowohl das erste Messsignal, als auch das zweite und dritte Messsignal werden jeweils in einer internen Speichereinheit der Auswerteeinheit für eine nachgelagerte Verarbeitung abgelegt.
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Im Schritt 400 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das erste Messsignal mit dem dritten Messsignal verglichen. Konkret werden durch das erste und das dritte Messsignal repräsentierte Reflexionseigenschaften im ersten und zweiten Fahrbahnabschnitt mittels eines durch die Auswerteeinheit ausgeführten Algorithmus miteinander verglichen. Der Vergleich ergibt hier, dass im zweiten Fahrbahnabschnitt eine signifikante Veränderung der Reflexionseigenschaften in Bezug zum ersten Fahrbahnabschnitt vorliegt.
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Im Schritt 500 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Information über die aktuelle Aquaplaninggefahr für das Fortbewegungsmittel in Abhängigkeit eines Ergebnisses des Vergleichens angepasst. Da das Ergebnis eine signifikante Veränderung der Reflexionseigenschaften umfasst, wird die Information über die aktuelle Aquaplaninggefahr dahingehend angepasst, dass ein potentiell hohes Aquaplaningrisiko im Bereich des zweiten Fahrbahnabschnitts vorliegt.
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Im Schritt 600 wird aufgrund des veränderten Aquaplaningrisikos von einer mittleren Stufe zu einer hohen Stufe eine zusätzliche Warnmeldung an den Fahrer des Fortbewegungsmittels in einem Display des Fortbewegungsmittels ausgegeben. Aufgrund des hohen Aquaplaningrisikos wird zusätzlich ein Warnton im Fortbewegungsmittel ausgegeben.
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2 zeigt eine beispielhafte Fahrbahn 60 in Verbindung mit einem Fortbewegungsmittel 80 zum Ermitteln einer Aquaplaninggefahr für das Fortbewegungsmittel 80. Das Fortbewegungsmittel 80 umfasst einen Radarsensor 40 und einen Ultraschallsensor 50. Während mittels des Ultraschallsensors 50 ein erster Fahrbahnabschnitt 30 der Fahrbahn 60 erfasst wird, wird mittels des Radarsensors 40 ein dem Fortbewegungsmittel 80 vorausliegender zweiter Fahrbahnabschnitt 35 erfasst. Zu einem früheren Zeitpunkt wurde der erste Fahrbahnabschnitt 30 ebenfalls durch den Radarsensor 40 erfasst, so dass auf Basis jeweiliger Messsignale der jeweiligen Sensoren 40, 50 ein aktuelles Aquaplaningrisiko für das Fortbewegungsmittel 80 gemäß oben beschriebenem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt werden kann.
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3 zeigt eine schematische Übersicht über Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einem Fortbewegungsmittel 80. Das Fortbewegungsmittel 80 umfasst einen Radarsensor 40, einen Ultraschallsensor 50 und einen weiteren Ultraschallsensor 55, wobei die Sensoren 40, 50, 55 jeweils über eine Datenleitung eines Bussystems des Fortbewegungsmittels 80 informationstechnisch mit einem Dateneingang 12 einer Auswerteinheit 10 des Fortbewegungsmittels verbunden sind. Die Auswerteeinheit 10 ist mit einer externen Speichereinheit 20 informationstechnisch verbunden, in welcher durch die Auswerteeinheit 10 von den Sensoren 40, 50, 55 empfangene Messsignale für eine nachgelagerte Verarbeitung durch die Auswerteeinheit 10 abgelegt werden. Darüber hinaus ist die Auswerteeinheit 10 über einen Datenausgang 14 mit einem Fahrerassistenzsystem 70 des Fortbewegungsmittels 80 informationstechnisch verbunden. Die Auswerteeinheit 10 ist auf Basis eines Computerprogramms eingerichtet, oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahrensschritte auf Basis der Messsignale der Sensoren 40, 50, 55 auszuführen und ein Ergebnis des Verfahrens an das Fahrerassistenzsystem 70 zu übertragen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015015022 A1 [0004]
- DE 102004018088 A1 [0005]
- DE 102004047914 A1 [0006]
