DE102021127705A1 - Bestimmung eines Reibwerts - Google Patents

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Fynn Terhar
Marvin Erdmann
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Abstract

Ein Verfahren zum Bestimmen eines Reibwerts umfasst Schritte des Erfassens einer Vielzahl Reibwerte auf unterschiedlichen Straßenabschnitten in einem vorbestimmten Gebiet; des Bestimmens von Randbedingungen, die den bestimmten Reibwerten zugeordnet sind; und des Vorhersagens des Reibwerts an einem vorbestimmten Straßenabschnitt in dem Gebiet mittels eines multivariaten statistischen Verfahrens.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Bestimmung eines Reibwerts. Insbesondere betrifft die Erfindung die Bestimmung eines Reibwerts zwischen einem Reifen eines Kraftfahrzeugs und einem Untergrund.
  • Ein Kraftfahrzeug umfasst mehrere Reifen, mit denen es auf einem Untergrund fährt. Der Untergrund ist üblicherweise als Fahrstraße ausgebaut und kann beispielsweise Schotter, Kiese, Asphalt oder Beton umfassen. Auf unterschiedlichen Untergründen sind unterschiedlich große Reibungskräfte an den Reifen übermittelbar, bevor die Haftung abreißt und das Fahrzeug nicht mehr durch den Reifen geführt werden kann.
  • Je größer ein Reibwert oder Reibkoeffizient zwischen dem Reifen und dem Untergrund ist, desto größer sind die übertragbaren Kräfte. Bei einem hohen Reibwert kann beispielsweise eine Kurve rascher durchfahren werden als bei einem niedrigen; in entsprechender Weise kann zur Einhaltung eines vorbestimmten Bremswegs eine Fahrgeschwindigkeit bei einem hohen Reibwert größer als bei einem niedrigen sein. Um rasch und sicher mit dem Kraftfahrzeug unterwegs zu sein ist es daher vorteilhaft, einen aktuellen Reibwert zu kennen.
  • Der Reibwert kann lokal am Fahrzeug bestimmt werden, hat dann aber nur eine geringe räumliche Auflösung, indem es sich auf einen aktuell befahrenen Straßenabschnitt bezieht. Derartige Bestimmungen können vor allem durch ein bald nachfolgendes Fahrzeug ausgenutzt werden. Reibwerte in einem vorbestimmten geografischen Gebiet können durch eine Vielzahl Messungen vieler Fahrzeuge bestimmt werden, die dann aber nur eine geringe zeitliche Auflösung erlauben.
  • Eine der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht in der Angabe einer verbesserten Technik um eine sowohl zeitlich als auch räumlich möglichst gut aufgelöste Reibwertbestimmung zu erlauben. Die Erfindung löst die Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
  • Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Bestimmen eines Reibwerts Schritte des Erfassens einer Vielzahl Reibwerte auf unterschiedlichen Straßenabschnitten in einem vorbestimmten Gebiet; des Bestimmens von Randbedingungen, die den bestimmten Reibwerten zugeordnet sind; und des Vorhersagens des Reibwerts an einem vorbestimmten Straßenabschnitt in dem Gebiet mittels eines multivariaten statistischen Verfahrens.
  • Durch Verwendung eines multivariaten, also von mehreren Randbedingungen abhängenden Verfahrens können Korrelationen statistisch bestimmt werden, die eine genaue Vorhersage eines Reibwerts erlauben können. Dabei können auch Korrelationen bestimmt werden, die auf den ersten Blick nicht offensichtlich sind. Die Vorhersage kann sowohl räumlich in dem Gebiet als auch zeitlich gut aufgelöst sein. Anders ausgedrückt kann, nachdem ausreichend zeitlich und räumlich verteilte Daten in dem Gebiet gesammelt wurden, für eine beliebige Stelle im Gebiet eine präzise Vorhersage für den Reibwert bereitgestellt werden. Dabei kann sowohl eine hohe räumlich als auch eine hohe zeitliche Auflösung erreicht werden.
  • Eine Randbedingung kann dem Straßenabschnitt zugeordnet sein, auf dem der Reibwert bestimmt wurde. Eine derartige Randbedingung ist üblicherweise statisch, wenn sie sich nicht oder nur über lange Zeiträume, beispielsweise im Bereich von Monaten oder Jahren, ändert. So kann eine Randbedingung einen Ort, ein verwendetes Straßenmaterial, einen Straßenzustand, eine Kurve, ein Gefälle, eine verwendete Fahrbahnmarkierung, eine Fahrbahnbreite oder eine Beschädigung der Fahrbahn umfassen.
  • Eine Randbedingung kann auch einen dynamischen Einfluss auf den Straßenabschnitt umfassen. Ein dynamischer Einfluss kann sich in einem relativ kurzen Zeitraum ändern, der üblicherweise in Tagen, Stunden oder Minuten ausgedrückt werden kann. Ein dynamischer Einfluss kann beispielsweise eine Zeit, ein Wetter, eine Jahreszeit, einen Niederschlag, eine Straßentemperatur, eine Lufttemperatur, eine Sonnenstrahlung oder eine Verschmutzung umfassen. Auch Bilddaten der Straße können als dynamischer Einfluss verwendet werden oder ein dynamischer Einfluss wie ein Niederschlag kann auf der Basis von Bilddaten bestimmt werden.
  • Das multivariate statistische Verfahren umfasst bevorzugt eine Hauptkomponentenanalyse (Principal Components Analysis, PCA). Diese Analyse kann auch Hauptachsentransformation oder Singulärwertzerlegung genannt werden. Mit ihrer Hilfe können umfangreiche Datensätze durch Benutzung von Eigenvektoren der Kovarianzmatrix strukturiert werden. Insbesondere kann eine Vielzahl Randbedingungen, von denen der Reibwert statistisch abhängt, durch eine geringere Zahl möglichst aussagekräftiger Linearkombinationen der Randbedingungen genähert werden. Diese Linearkombinationen werden auch Hauptkomponenten genannt. So kann eine Vereinfachung erzielt werden, die einerseits eine raschere Bestimmung eines Reibwerts und andererseits eine Angabe der maßgeblichsten Einflussfaktoren erlaubt.
  • Das multivariate statistische Verfahren sagt weiter bevorzugt den Reibwert unter Gewichtung von am vorbestimmten Straßenabschnitt geltenden Randbedingungen vorher. Dabei kann für die verwendeten Randbedingungen - die Hauptkomponenten - jeweils die Gewichtung bestimmt werden.
  • Bei der Vorhersage des Reibwerts können eine oder mehrere am höchsten gewichtete Randbedingungen angegeben werden. Die Randbedingung kann zusammen mit ihrer Gewichtung angegeben werden. So kann ein Empfänger des vorhergesagten Reibwerts verbessert entscheiden, ob er der Vorhersage trauen möchte oder nicht. Sollte beispielsweise ein Reibwert zu 70% von einem aktuellen Wetter und zu 30% von einem Kurvenradius der Straße abhängen, so kann das Vertrauen in die Vorhersage groß sein. Sollte hingegen die Jahreszeit zu 80% einfließen und ansonsten viele Randbedingungen jeweils nur einen geringen Einfluss haben, so kann ein Vertrauen in die Bestimmung weniger groß sein.
  • Der vorhergesagte Reibwert kann an Bord eines Fahrzeugs ausgegeben werden, dessen Befahren des vorbestimmten Straßenabschnitts bevorsteht. Das Fahrzeug kann die Vorhersage des Reibwerts bezüglich des Straßenabschnitts veranlassen, beispielsweise indem es einen Straßenabschnitt identifiziert, der einen geringen Kurvenradius mit einer hohen geplanten Fahrgeschwindigkeit kombiniert. Der Reibwert kann zusammen mit einer oder mehreren am höchsten gewichteten Randbedingungen angegeben werden und für jede Randbedingung kann die bestimmte Gewichtung angegeben sein.
  • Eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs kann in Abhängigkeit des vorhergesagten Reibwerts gesteuert werden. In einer Ausführungsform kann ein Fahrer anhand der ihm bereitgestellten Informationen selbst entscheiden, in wie weit er dem vorhergesagten Reibwert traut. Beispielsweise kann bezüglich des Reibwerts und Kenndaten des Fahrzeugs eine maximale Fahrgeschwindigkeit bestimmt werden, die für den Straßenabschnitt als vertretbar gehalten wird. Der Fahrer kann diese Fahrgeschwindigkeit akzeptieren oder nach oben oder unten verändern.
  • In einer anderen Ausführungsform wird das Fahrzeug zumindest in Längsrichtung autonom gesteuert und die Steuerung kann den vorhergesagten Reibwert berücksichtigen. Insbesondere ein Fahrzeug, das nach SAE-Standard J3016 mit einem Automatisierungsgrad von drei oder höher fährt, kann den Reibwert automatisch berücksichtigen. Die Steuerung kann außerdem die bestimmten Hauptkomponenten und ihre Gewichtungen beachten, um ein Vertrauen in den Reibwert zu bestimmen. Die Fahrgeschwindigkeit kann dann entsprechend bestimmt werden.
  • Zusätzlich können die Hauptkomponenten und ihre Gewichtungen an eine Person an Bord des Fahrzeugs ausgegeben werden, die eine Steuerung des Fahrzeugs bei Bedarf übernehmen kann. Die Angabe kann beispielsweise eine graphische Visualisierung umfassen, die einen vor dem Fahrzeug liegenden Abschnitt einer Fahrstraße umfasst. Dabei können an einem oder mehreren Straßenabschnitten jeweils bestimmte Reibwerte angegeben oder visualisiert sein. Auch eine auf der Basis eines vorhergesagten Reibwerts empfohlene Fahrgeschwindigkeit kann angezeigt werden. Ferner können Informationen über jeweils verwendete Hauptkomponenten und/oder ihre Gewichtungen bei der Vorhersage angezeigt werden.
  • Die Reibwerte können mittels Fahrzeugen bestimmt werden, während sie das Gebiet befahren. Dazu kann eine vorbestimmte Flotte von Fahrzeugen dazu eingerichtet sein, den Reibwert eines befahrenen Straßenabschnitts zu bestimmen und gegebenenfalls zur zentralen Verarbeitung weiterzuleiten. Existierende Fahrzeuge sind bereits auf eine derartige Vorgehensweise vorbereitet, sodass sie ohne zusätzliche Hard- oder Software für das vorliegende Verfahren eingesetzt werden können. Umgekehrt kann ein zur Bestimmung von Reibwerten verwendetes Fahrzeug auch eine Vorhersage für einen Reibwert erhalten.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Reibwerts eine Schnittstelle zum Empfangen einer Vielzahl Reibwerte auf unterschiedlichen Straßenabschnitten in einem vorbestimmten Gebiet und eine Verarbeitungseinrichtung. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, Randbedingungen zu bestimmen, die den bestimmten Reibwerten zugeordnet sind, und den Reibwert an einem vorbestimmten Straßenabschnitt in dem Gebiet mittels eines multivariaten statistischen Verfahrens vorherzusagen.
  • Die Verarbeitungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, ein hierin beschriebenes Verfahren ganz oder teilweise auszuführen. Dazu kann die Verarbeitungseinrichtung einen programmierbaren Mikrocomputer oder Mikrocontroller umfassen und das Verfahren kann in Form eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln vorliegen. Das Computerprogrammprodukt kann auch auf einem computerlesbaren Datenträger abgespeichert sein. Merkmale oder Vorteile des Verfahrens können auf die Vorrichtung übertragen werden oder umgekehrt.
  • Die Vorrichtung ist bevorzugt als zentrale Stelle eingerichtet, insbesondere als Server oder als Dienst, beispielsweise in einer Cloud. In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung dazu eingerichtet, zusätzliche Informationen über einen Straßenabschnitt zu beschaffen, an dem ein Reibwert bestimmt wurde. Diese Informationen können statische oder dynamische Randbedingungen betreffen und beispielsweise einen aktuellen Verkehrsfluss oder genauere Wetterinformationen umfassen. Die Informationen können auch auf das bestimmende Fahrzeug bezogen sein und beispielsweise eine Motorisierung des Fahrzeugs oder eine Konfiguration des Fahrwerks oder der Reifen umfassen. Solche Informationen können von einem Hersteller des Fahrzeugs beispielsweise zur Qualitätssicherung oder zur vorbeugenden Wartung erhoben und aktualisiert werden.
  • Nach noch einem weiteren Aspekt umfasst ein erfindungsgemäßes System eine hierin beschriebene Vorrichtung und eine Vielzahl Fahrzeuge, die jeweils dazu eingerichtet sind, einen Reibwert auf einem befahrenen Straßenabschnitt zu bestimmen und an die Vorrichtung zu übermitteln. Die Fahrzeuge können eine Flotte bilden und ein gemeinsames Merkmal tragen, beispielsweise einen Betreiber oder einen Hersteller. So kann etwa eine Flotte von Mietwagen oder von Transportfahrzeugen zur Vorhersage genutzt werden. Bestimmte Informationen können privat gehalten oder unter vorbestimmten Bedingungen weitergegeben werden. Es können auch Informationen verschiedener Flotten zusammengenommen werden, beispielsweise um eine Datenbasis zu verbreitern oder ein abgedecktes geografisches Gebiet zu vergrößern.
  • Nach wieder einem weiteren Aspekt umfasst ein Fahrzeug eine Steuervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine maximale Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf einem zu befahrenden Straßenabschnitt zu bestimmen und die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf die bestimmte Fahrgeschwindigkeit zu begrenzen. Die Vorhersage des Reibwerts kann prinzipiell an verschiedenen Stellen erfolgen, beispielsweise an Bord des Fahrzeugs oder an Bord eines Fahrzeugs, welches einen relevanten Reibwert beobachtet hat. Es ist jedoch bevorzugt, dass das Vorhersagen des Reibwerts außerhalb des Fahrzeugs erfolgt, und zwar weiter bevorzugt seitens einer zentralen Stelle. Eine Bewertung des Reibwerts bezüglich seiner Verlässlichkeit und das Ableiten einer Fahrgeschwindigkeit erfolgen dann bevorzugt in dem Fahrzeug. Zur Bestimmung der Fahrgeschwindigkeit können verschiedene lokale Parameter berücksichtigt werden, beispielsweise einen aktuellen Zustand von Reifen oder eines Fahrwerks oder auch eine durch einen Benutzer an Bord vorgegebene Sicherheitsmarge.
  • Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in denen:
    • 1 ein System; und
    • 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens

    illustriert.
  • 1 zeigt ein System 100, das eine Vorrichtung 105 und eine Flotte 110 von Fahrzeugen 115 umfasst. Die Fahrzeuge 115 befinden sich in einem vorbestimmten geografischen Gebiet 120, das statisch oder dynamisch bezüglich der Fahrzeuge 115 bestimmt sein kann. Eines der Fahrzeuge 115 ist im unteren Bereich von 1 vergrößert dargestellt. Es ist zu beachten, dass das einzelne Fahrzeug 115 in einer Ausführungsform nicht von der Flotte 110 umfasst ist.
  • Die Fahrzeuge 115 der Flotte 110 sind dazu eingerichtet, einen Reibwert eines befahrenen Straßenabschnitts 112 zu bestimmen und an die Vorrichtung 105 zu übermitteln. Die Übermittlung erfolgt bevorzugt mittels drahtlosen Kommunikationseinrichtungen, beispielsweise unter Nutzung von WLAN oder Mobilfunk. Die Übermittlung kann mehrere Teilstrecken umfassen, wobei Fahrzeug-zu-Infrastruktur oder Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation betrieben werden kann. Eine Teilstrecke kann ein drahtgebundenes Netzwerk umfassen, beispielsweise ein privates Netzwerk oder einen Teil des Internet.
  • Die Vorrichtung 105 ist bevorzugt als zentrale Stelle realisiert und kann weiter bevorzugt von jedem der Fahrzeuge 115 im Gebiet 120 erreicht werden. Die Vorrichtung 105 kann beispielsweise als Server in einem Rechenzentrum oder als Dienst in einer Cloud konfiguriert sein. Bevorzugt umfasst die Vorrichtung 105 eine Verarbeitungseinrichtung 125, eine Kommunikationseinrichtung 130 und einen optionalen Datenspeicher 135. Die Vorrichtung 105 ist dazu eingerichtet, bestimmte Reibwerte und gegebenenfalls die Bestimmung begleitende Randbedingungen von den Fahrzeugen 115 der Flotte 110 zu empfangen und zu verarbeiten. In einer Ausführungsform kann die Vorrichtung 105 mittels einer Schnittstelle mit einer weiteren Informationsquelle verbunden sein, um eine Bestimmung mit weiteren Randbedingungen anzureichern. Die Informationsquelle kann beispielsweise einen geografischen Kartenspeicher, ein Geo-Informationssystem (GIS), einen Wetterdienst oder ein System zur Bestimmung von Verkehrsinformationen umfassen.
  • Die Vorrichtung 105 verwendet bevorzugt ein multivariates statistisches Verfahren wie die Hauptkomponentenanalyse (Principal Components Analysis, PCA), um auf der Basis von bestimmten Reibwerten im Gebiet 120 eine Prognose beziehungsweise eine Extrapolation für einen Reibwert an einem vorbestimmten Straßenabschnitt 112 zu bestimmen. Dazu kann die Vorrichtung 105 beispielsweise von einem einzelnen Fahrzeug 115 eine Anfrage bezüglich eines Straßenabschnitts 112 empfangen, den das Fahrzeug 115 zu befahren plant. Die Vorrichtung 105 kann den gewünschten Reibwert bestimmen und zurückliefern. Bevorzugt werden dabei Randbedingungen bestimmt, die maßgeblich dem bestimmten Reibwert zu Grunde liegen, und diese Randbedingungen können in der Antwort angegeben sein. Die Randbedingungen können bei der Bestimmung des Ergebnisses individuell gewichtet sein und für die angegebenen relevanten Randbedingungen können Gewichtungen in der Antwort enthalten sein.
  • An Bord des in 1 unten dargestellten Fahrzeugs 115 befindet sich eine Steuervorrichtung 140, die eine Verarbeitungseinrichtung 145 und eine Kommunikationseinrichtung 150 umfasst. Ferner kann eine Schnittstelle 155 vorgesehen sein. Die Steuervorrichtung 140 ist dazu eingerichtet, einen Reibwert für einen Straßenabschnitt 112 zu beschaffen, der von dem Fahrzeug 115 befahren werden soll. Der Zeitpunkt des Befahrens kann bekannt sein, beispielsweise wenn der Straßenabschnitt 112 in geringer bis mittlerer Entfernung vor dem Fahrzeug 115 liegt oder wenn eine Route mit Straßenabschnitten 112 geplant ist. Der Straßenabschnitt 112 kann anhand von Kartendaten bezüglich Straßen im Gebiet 120 bestimmt werden. Dazu können potenziell gefährlich zu befahrende Straßenabschnitte 112 in den Kartendaten vermerkt sein oder anhand von Eigenschaften einer vermerkten Straße bestimmt werden. Beispielsweise kann ein gefährlicher Abschnitt eine Kurve, eine Brücke, eine Kreuzung oder eine Unterführung umfassen.
  • Die Steuervorrichtung 140 kann eine Anfrage zur Bestimmung des Reibwerts auf dem bestimmten Straßenabschnitt 112 an die Vorrichtung 105 schicken und den bestimmten Reibwert zurückerhalten. Auf der Basis des Reibwerts kann eine Fahrgeschwindigkeit bestimmt werden, die auf dem Straßenabschnitt 112 für noch angemessen gelten kann. Dazu können Eigenschaften des Fahrzeugs 115 berücksichtigt werden, beispielsweise einen Zustand von Reifen oder eines Fahrwerks. In einer Ausführungsform ist ein Sensor 160 vorgesehen, um einen Parameter zu bestimmen, der zur Verarbeitung des Reibwerts verwendet wird. Der Sensor 160 kann beispielsweise einen Drucksensor für einen Reifendruck umfassen.
  • Der bestimmte Reibwert und/oder die bestimmte Fahrgeschwindigkeit können an Bord des Fahrzeugs 115 ausgegeben werden, beispielsweise über die Schnittstelle 155. Die Schnittstelle 155 kann mit einer Interaktionseinrichtung für eine Person an Bord des Fahrzeugs 115, insbesondere für einen Fahrer, verbunden sein. Die Schnittstelle 155 kann auch mit einer Steuervorrichtung zur Steuerung des Fahrzeugs 115 in Längs- und/oder Querrichtung verbunden sein. Diese Steuervorrichtung kann die Bewegung des Fahrzeugs 115 in Abhängigkeit des Reibwerts steuern. Insbesondere können eine Fahrgeschwindigkeit und/oder ein Lenkwinkel gesteuert werden.
  • Es ist bevorzugt, dass die Vorrichtung 105 zusätzlich zum bestimmten Reibwert Informationen über Hauptkomponenten und ihre Gewichtungen bei der Reibwertbestimmung an das Fahrzeug 115 beziehungsweise die Steuervorrichtung 140 bereitstellt. Diese Informationen können in roher oder verarbeiteter Form an die Person an Bord des Fahrzeugs 115 und/oder die Steuervorrichtung zur Bewegungssteuerung des Fahrzeugs 115 ausgegeben werden. Zweck dieser Informationen ist die Möglichkeit der Einschätzung, wie stark dem bestimmten Reibwert an Bord des Fahrzeugs 115 vertraut wird. Einer Person können die Informationen in aufbereiteter Form dargeboten werden, insbesondere graphisch. Die Steuervorrichtung kann die Informationen unmittelbar interpretieren.
  • In einer Ausführungsform kann die Fahrgeschwindigkeit oder der Lenkwinkel des Fahrzeugs 115 auf dem bestimmten Straßenabschnitt 112 in Abhängigkeit der Konfiguration des Fahrzeugs 115 und einem auf der Basis der Informationen bestimmten Vertrauen beschränkt werden. Es ist zu beachten, dass die Beschränkung auch erfolgen kann, wenn die Person das Fahrzeug 115 steuert und die Informationen auch an die Person ausgegeben werden können, wenn die Steuervorrichtung das Fahrzeug 115 steuert.
  • Ist das Fahrzeug 115 Teil der Flotte 110, so können einer oder mehrere Sensoren 165 vorgesehen sein um Randbedingungen eines für einen Straßenabschnitt 112 bestimmten Reibwerts zu erfassen. Der Reibwert und die bestimmten Informationen können mittels der Kommunikationseinrichtung 150 an die Vorrichtung 105 übermittelt werden.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Vorhersagen eines Reibwerts auf einem vorbestimmten Straßenabschnitt 112 in einem Gebiet. Schritte des Verfahrens 200 können von unterschiedlichen Komponenten des Systems 100 durchgeführt werden. Exemplarisch sind im Folgenden links dargestellte Schritte einem Fahrzeug 115 der Flotte 120, mittig dargestellte Schritte der Vorrichtung 105 und rechts dargestellte Schritte einem einzelnen Fahrzeug 115 zugeordnet. Dabei kann irrelevant sein, ob das einzelne Fahrzeug 115 zur Flotte 120 zählt oder nicht.
  • In einem Schritt 205 wird von einem Fahrzeug 115 der Flotte 120 ein Reibwert zu einem aktuell befahrenen Straßenabschnitt 112 bestimmt. Dazu können ein Schlupf in Längs- und/oder Querrichtung bestimmt werden. Der Reibwert kann bezüglich einer aktuellen Konfiguration des Fahrzeugs 115 bestimmt werden, wobei die Konfiguration eine Bereifung, einen Luftdruck, ein Fahrwerk und/oder ein Fahrmanöver umfassen kann. Die Bestimmung von Reibwerten kann permanent, periodisch oder ereignisbasiert erfolgen. Bevorzugt werden Reibwerte insbesondere an Streckenabschnitten bestimmt, deren Befahren als gefährlich gilt. Reibwerte können auch bestimmt und verworfen werden, wenn sie bestimmten Erwartungen genügen, sodass vornehmlich von einem Erwartungswert abweichende Reibwerte bestimmt beziehungsweise weiterverarbeitet werden.
  • In einem Schritt 210 können statische Randbedingungen bestimmt werden, die für den bestimmten Reibwert beziehungsweise den Straßenabschnitt 112 relevant sind. Die Randbedingungen können auf die Bestimmung oder auf den Straßenabschnitt 112 bezogen sein. Generell kann es hilfreich sein, mehr Randbedingungen zu bestimmen als intuitiv für den Reibwert relevant sind, um keine verborgene Korrelation zu einer Randbedingung zu vernachlässigen. In entsprechender Weise können in einem Schritt 215 dynamische Randbedingungen für die Bestimmung des Reibwerts bestimmt werden.
  • Der bestimmte Reibwert und die bestimmten Randbedingungen können dann an die Vorrichtung 105 übermittelt und dort abgespeichert werden. In einem Schritt 220 kann eine Vielzahl Reibwerte und Randbedingungen aggregiert werden. Dazu können zunächst Bestimmungen aus einem bestimmten zeitlichen oder geografischen Bereich ausgewählt werden. Dann kann in einem Schritt 225 ein statistisches Modell auf der Basis der Reibwerte und der begleitenden Randbedingungen bestimmt werden. Auf der Basis des statistischen Modells ist dann die Vorhersage eines Reibwerts an einem vorbestimmten Straßenabschnitt 112 im vorbestimmten Gebiet 120 möglich.
  • In einem Schritt 230 kann das einzelne Fahrzeug 115 einen Straßenabschnitt 112 bestimmen, den es befahren soll. Bezüglich des bestimmten Straßenabschnitts 112 kann eine Anfrage an die Vorrichtung 105 formuliert werden, einen dort geltenden Reibwert zu bestimmen beziehungsweise vorherzusagen oder statistisch zu extrapolieren. Die Anfrage kann an die Vorrichtung 105 übermittelt werden und in einem Schritt 235 kann der Reibwert bestimmt werden.
  • Die Bestimmung des Reibwerts erfolgt bevorzugt mittels eines multivariaten statistischen Verfahrens wie PCA und die Antwort umfasst bevorzugt einen Hinweis auf die Grundlage der Bestimmung. Insbesondere können eine oder mehrere Hauptkomponenten und ihnen zugeordnete Gewichtungen angegeben sein, die zum bestimmten Reibwert geführt haben.
  • Eine Antwort der Vorrichtung 105 kann an das Fahrzeug 115 zurück übermittelt werden und dort in einem Schritt 240 eintreffen. Der Reibwert und ein Hinweis auf dessen Bestimmungsgrundlage können dann an Bord des Fahrzeugs 115 an eine Person und/oder eine Steuervorrichtung bereitgestellt werden. Optional kann das Fahrzeug 115 in einem Schritt 245 in Abhängigkeit der bereitgestellten Informationen gesteuert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    System
    105
    Vorrichtung
    110
    Flotte
    112
    Straßenabschnitt
    115
    Fahrzeug
    120
    Gebiet
    125
    Verarbeitungseinrichtung
    130
    Kommunikationseinrichtung
    135
    Speichervorrichtung
    140
    Steuervorrichtung
    145
    Verarbeitungseinrichtung
    150
    Kommunikationseinrichtung
    155
    Schnittstelle
    160
    Sensor
    165
    weiterer Sensor
    200
    Verfahren
    205
    Reibwert bestimmen
    210
    statische Randbedingung bestimmen
    215
    dynamische Randbedingung bestimmen
    220
    Informationen aggregieren
    225
    Modell bestimmen
    230
    Anfrage Reibwert auf bevorstehendem Straßenabschnitt
    235
    Vorhersage Reibwert
    240
    Antwort Reibwert und Gewichtung
    245
    Fahrzeug steuern

Claims (12)

  1. Verfahren (200) zum Bestimmen eines Reibwerts; wobei das Verfahren (200) folgende Schritte umfasst: - Erfassen (220) einer Vielzahl Reibwerte auf unterschiedlichen Straßenabschnitten (112) in einem vorbestimmten Gebiet (120); - Bestimmen (210, 215) von Randbedingungen, die den bestimmten Reibwerten zugeordnet sind; - Vorhersagen (235) des Reibwerts an einem vorbestimmten Straßenabschnitt (112) in dem Gebiet (120) mittels eines multivariaten statistischen Verfahrens (200).
  2. Verfahren (200) nach Anspruch 1, wobei eine Randbedingung dem Straßenabschnitt (112) zugeordnet ist, auf dem der Reibwert bestimmt wurde.
  3. Verfahren (200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Randbedingung einen dynamischen Einfluss auf den Straßenabschnitt (112) umfasst.
  4. Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das multivariate statistische Verfahren (200) eine Hauptkomponentenanalyse umfasst.
  5. Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das multivariate statistische Verfahren (200) den Reibwert unter Gewichtung von am vorbestimmten Straßenabschnitt (112) geltenden Randbedingungen vorhersagt.
  6. Verfahren (200) nach Anspruch 5, wobei eine oder mehrere am höchsten gewichtete Randbedingungen angegeben werden.
  7. Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der vorhergesagte Reibwert an Bord eines Fahrzeugs (115) ausgegeben wird, dessen Befahren des vorbestimmten Straßenabschnitts (112) bevorsteht.
  8. Verfahren (200) nach Anspruch 7, wobei eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (115) in Abhängigkeit des vorhergesagten Reibwerts gesteuert (245) wird.
  9. Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Reibwerte mittels Fahrzeugen (115) bestimmt werden, während sie das Gebiet (120) befahren.
  10. Vorrichtung (105) zur Bestimmung eines Reibwerts; wobei die Vorrichtung folgende Komponenten umfasst: - eine Schnittstelle (150) zum Empfangen einer Vielzahl Reibwerte auf unterschiedlichen Straßenabschnitten (112) in einem vorbestimmten Gebiet (120); - eine Verarbeitungseinrichtung (145), die dazu eingerichtet ist, Randbedingungen zu bestimmen, die den bestimmten Reibwerten zugeordnet sind, und den Reibwert an einem vorbestimmten Straßenabschnitt (112) in dem Gebiet (120) mittels eines multivariaten statistischen Verfahrens (200) vorherzusagen.
  11. System (100), umfassend eine Vorrichtung nach Anspruch 10 und eine Vielzahl (120) Fahrzeuge (115), die jeweils dazu eingerichtet sind, einen Reibwert auf einem befahrenen Straßenabschnitt (112) zu bestimmen und an die Vorrichtung (105) zu übermitteln.
  12. Fahrzeug (115), umfassend eine Steuervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine maximale Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (115) auf einem zu befahrenden Straßenabschnitt (112) zu bestimmen und die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (115) auf die bestimmte Fahrgeschwindigkeit zu begrenzen.
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