DE102022102006B4 - Erfassen von Verkehrsaktivitäten mit Schwingungssensoren von einem Fahrzeug aus - Google Patents

Erfassen von Verkehrsaktivitäten mit Schwingungssensoren von einem Fahrzeug aus Download PDF

Info

Publication number
DE102022102006B4
DE102022102006B4 DE102022102006.1A DE102022102006A DE102022102006B4 DE 102022102006 B4 DE102022102006 B4 DE 102022102006B4 DE 102022102006 A DE102022102006 A DE 102022102006A DE 102022102006 B4 DE102022102006 B4 DE 102022102006B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
roadway
vibrations
road
vibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102022102006.1A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102022102006A1 (de
Inventor
Mohamed Alsayed Ahmed M. Ismail
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV filed Critical Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority to DE102022102006.1A priority Critical patent/DE102022102006B4/de
Publication of DE102022102006A1 publication Critical patent/DE102022102006A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102022102006B4 publication Critical patent/DE102022102006B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0108Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data
    • G08G1/0112Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data from the vehicle, e.g. floating car data [FCD]
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0125Traffic data processing
    • G08G1/0133Traffic data processing for classifying traffic situation
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0137Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions for specific applications
    • G08G1/0141Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions for specific applications for traffic information dissemination
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/166Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

Verfahren zum Erfassen von Schwingungen (17) einer Fahrbahn (3) an mindestens einem Punkt der Fahrbahn (3) von einem Fahrzeug (1) aus, um Verkehrsaktivitäten im Umfeld des Fahrzeugs (1) zu erkennen, wobei an jedem Punkt Schwingungen eines von dem Fahrzeug (1) aus an die Fahrbahn (3) angedrückten mechanischen Schwingungsaufnehmers (10) mit einem mechanisch-elektrischen Wandler (12) erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Punkt der Schwingungsaufnehmer (10) nur bei stehendem Fahrzeug (1) von dem Fahrzeug (1) aus an die Fahrbahn (3) angedrückt wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erfassen von Schwingungen einer Fahrbahn an mindestens einem Punkt der Fahrbahn von einem Fahrzeug aus, um Verkehrsaktivitäten im Umfeld des Fahrzeugs zu erkennen. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • Insbesondere geht es bei der Erfindung darum, ein sich auf einem Kollisionskurs auf der Fahrbahn näherndes anderes Fahrzeug zu erkennen, um eine drohende Kollision mit dem Fahrzeug zu verhindern.
  • Viele Kollisionen von Fahrzeugen treten auf, weil weder von den Fahrern noch etwaigen Assistenzsystemen der Fahrzeuge erkannt wird, dass sich die Fahrzeuge auf ihrer gemeinsamen Fahrbahn auf Kollisionskursen bewegen. Ursache dieses Nichterkennens kann sein, dass der Verlauf der Fahrbahn aufgrund von Kurven oder Bodenwellen nicht über größere Entfernung einsehbar ist. Weiterhin kann die wechselseitige Sichtbarkeit der Fahrzeuge beispielsweise in Kreuzungsbereichen durch Gebäude oder andere Sichthindernisse oder unabhängig vom Verlauf der Fahrbahn durch sichtbehindernde Wetterereignisse wie Nebel oder Starkregen beeinträchtigt sein. Zwar sind Assistenzsysteme bekannt, die mithilfe von Radarstrahlen oder Infrarotlicht außerhalb des Bereichs der für den Menschen sichtbaren elektromagnetischen Wellen arbeiten, um sich nähernde Fahrzeuge zu erfassen. Auch diese Assistenzsysteme benötigen aber eine direkte Sichtverbindung, um ein sich annäherndes Fahrzeug erfassen zu können.
  • STAND DER TECHNIK
  • Aus Hostettler R, Birk W, Lundberg Nordenvaad M. Feasibility of Road Vibrations-based Vehicle Property Sensing. Intelligent Transport Systems, IET. 2010 December; 4(4):356364 ist es bekannt, Eigenschaften von Fahrzeugen basierend auf von den Fahrzeugen angeregten Schwingungen einer Fahrbahn zu erfassen, über die die Fahrzeuge fahren. Dazu werden die Schwingungen der Fahrbahn mit direkt an der Fahrbahn befestigten Beschleunigungsaufnehmern erfasst. Anhand der Signale der Beschleunigungsaufnehmer können speziell Achsen vorbeifahrender Fahrzeuge erkannt werden.
  • Aus Ma W, Xing D, McKee A, Bajwa R, Flores C, Fuller B, Varaiya P. A Wireless Accelerometer-Based Automatic Vehicle Classification Prototype System. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, Vol. 15, No. 1, February 2014 ist ein Fahrzeugklassifizierungssystem bekannt, das drahtlose Beschleunigungsaufnehmer und Magnetsensoren aufweist. Die Beschleunigungsaufnehmer erfassen Schwingungen einer Fahrbahn, auf der die zu klassifizierenden Fahrzeuge fahren. Das automatische Fahrzeugklassifizierungssystem ist in der Lage, Achsen der Fahrzeuge zu zählen und deren Abstände zu erfassen.
  • Aus Ye Z, Wang L, Xu W, Gao Z, Yan G. Monitoring Traffic Information with a Developed Acceleration Sensing Node. Sensors 2017, 17, 2817 ist es bekannt, Verkehrsinformationen mit einem Beschleunigungssensorknoten zu erfassen, der Schwingungen einer Fahrbahn registriert, über die der Verkehr fährt. Mithilfe des Beschleunigungssensorknotens können Größen wie die jeweilige Fahrzeuggeschwindigkeit und der Achsenabstand bestimmt werden.
  • Aus der EP 1 480 182 A2 ist ein berührungsloses Achszählsystem für den Straßenverkehr bekannt. Mit einer Messeinrichtung werden Umgebungsparameter, wie Schall, Temperatur oder Vibration, erfasst, die von einem fahrenden Fahrzeug in einem Messbereich, wie z. B. an oder nahe der Kontaktstellen von Reifen des Fahrzeugs zu Fahrbahn, erzeugt werden. Die Messeinrichtung ist oberhalb der Fahrbahn und oberhalb der Höhe des Fahrzeugs fixiert und als Laservibrometer ausgebildet. Messsignale des Laservibrometers werden spektral analysiert und bezüglich der Fahrzeugklasse des Fahrzeugs klassifiziert.
  • Aus der nachveröffentlichten DE 10 2020 124 526 A sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen eines sich auf einer Fahrbahn nähernden Fahrzeugs bekannt, bei denen Schwingungen der Fahrbahn von einem anderen Fahrzeug aus durch Laservibrometrie erfasst werden.
  • Der Punkt der Fahrbahn, an dem die Schwingungen erfasst werden, liegt in Fahrtrichtung mit Abstand vor dem anderen Fahrzeug. Eigene Schwingungen des anderen Fahrzeugs werden erfasst und beim Erfassen der Schwingungen der Fahrbahn durch die Laservibrometrie berücksichtigt. Beim Erkennen des sich nähernden Fahrzeugs werden die Schwingungen der Fahrbahn mit einer durch Satellitennavigation ermittelten Position des anderen Fahrzeugs auf einem Straßennetz und/oder mit Signalen anderer Verfahren korreliert, die ebenfalls zum Erkennen sich nähernden Fahrzeuge von dem anderen Fahrzeug aus dienen.
  • Aus der US 2021 / 0 074 091 A1 sind ein Verfahren mit den Schritten des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 10 bekannt. Als von dem Fahrzeug aus an die Fahrbahn angedrückter mechanischer Schwingungsaufnehmer werden die Reifen des Fahrzeugs verwendet.
  • Aus RIVAS, Javier; WUNDERLICH, Ralf; HEINEN, Stefan J.: Road Vibrations as a Source to Detect the Presence and Speed of Vehicles. In: IEEE Sensors Journal, Vol. 17, 2017, No. 2, S. 377-385. - ISSN 1558-1748 ist es zur Verkehrserfassung bekannt, Schwingungen einer Fahrbahn mittels stationärer Vorrichtungen zu erfassen, die mittels zwei Kilogramm schwerer Stahlblöcke an die Fahrbahn angedrückte Beschleunigungssensoren in einem zweidimensionalen Netzwerk aufweisen.
  • Aus der US 2005 / 0 085 987 A1 ist es bekannt, mithilfe von an einem Reifen oder einer Felge eines Rads eines Fahrzeugs angebrachten Schwingungsaufnehmern den Fahrbahnzustand und den Rundlaufzustand eines Reifens zu erfassen. Für diese Erfassung werden die mit den Beschleunigungssensoren aufgenommenen Schwingungen ausgewertet.
  • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wenig aufwändiges Verfahren und ein entsprechendes Fahrzeug aufzuzeigen, mit denen dennoch Schwingungen einer Fahrbahn von dem Fahrzeug aus zuverlässig erfasst werden, um Verkehrsaktivitäten im Umfeld des Fahrzeugs zu erkennen.
  • LÖSUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erfassen von Schwingungen einer Fahrbahn an mindestens einem Punkt der Fahrbahn von einem Fahrzeug aus, um Verkehrsaktivitäten im Umfeld des Fahrzeugs zu erkennen, wird an jedem Punkt ein mechanischer Schwingungsaufnehmer von dem Fahrzeug aus an die Fahrbahn angedrückt und werden Schwingungen des an die Fahrbahn angedrückten Schwingungsaufnehmers mit einem mechanisch-elektrischen Wandler erfasst. Der an die Fahrbahn angedrückte mechanische Schwingungsaufnehmer koppelt an die Fahrbahn an und schwingt so gemeinsam mit dieser. Wenn die Schwingungen des an die Fahrbahn angerückten Schwingungsaufnehmers mit dem mechanisch-elektrischen Wandler erfasst werden, werden dadurch also die Schwingungen der Fahrbahn an dem jeweiligen Punkt erfasst, an dem der Schwingungsaufnehmer an die Fahrbahn angedrückt ist. Auch wenn es vorteilhaft ist, dass der mechanische Schwingungsaufnehmer so ausgebildet ist und so an die Fahrbahn angedrückt wird, dass er hart an die Fahrbahn ankoppelt, sind ein nicht ganz hartes Ankoppeln und ein dadurch resultierender Phasenversatz zwischen den Schwingungen der Fahrbahn und den Schwingungen des Schwingungsaufnehmers für das erfindungsgemäße Verfahren unkritisch, solange damit keine größere Dämpfung einhergeht, d. h. die auf den Schwingungsaufnehmer übertragenen Schwingungen zumindest annähernd dieselbe Amplitude aufweisen wie die dafür ursächlichen Schwingungen der Fahrbahn. Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete mechanische Schwingungsaufnehmer und mechanisch-elektrische Wandler sind von einfachem Aufbau und kostengünstig verfügbar. Das erfindungsgemäße Verfahren kann daher mit geringem Aufwand umgesetzt werden.
  • In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird an jedem Punkt, an dem Schwingungen der Fahrbahn erfasst werden sollen, der Schwingungsaufnehmer nur bei stehendem Fahrzeug und vorzugsweise auch dann nur auf Aufforderung eines Fahrers oder eines autonomen Steuersystems des Fahrzeugs an die Fahrbahn angedrückt. Dies hat zur Folge, dass der an die Fahrbahn angedrückte Schwingungsaufnehmer nicht mit dem fahrenden Fahrzeug längs der Fahrbahn bewegt wird und dadurch Reibung durch die Fahrbahn ausgesetzt wird. Der Schwingungsaufnehmer kann dennoch gegenüber solcher Reibung unempfindlich und/oder als Aufnehmerrad oder -kugel ausgebildet sein, das bzw. die auf der Fahrbahn abrollen kann. Die Erfassungen der Schwingungen der Fahrbahn von dem Fahrzeug aus nur bei stehendem Fahrzeug ist grundsätzlich einfacher als bei fahrendem Fahrzeug, weil weniger Relativbewegungen des Fahrzeugs gegenüber der Fahrbahn zu berücksichtigen sind. Die Relativbewegungen eines stehenden Elektrofahrzeugs gegenüber der Fahrbahn, insbesondere in dem für Schwingungen der Fahrbahn relevanten Frequenzbereich, sind nur sehr klein. Dasselbe gilt für ein Fahrzeug mit im Stand abgeschalteten Verbrennungsmotor. Aber auch die Relativbewegungen eines Fahrzeugs mit laufendem Verbrennungsmotor gegenüber der Fahrbahn sind vergleichsweise klein und zudem durch die Drehzahl des Motors spektral definiert. Weiterhin erweist es sich, dass gerade die Verkehrsaktivitäten im Umfeld eines stehenden Fahrzeugs, das von dem Fahrzeug aus nicht sichtbar sind, von besonderem Interesse sind. Beispielsweise gilt dies an unübersichtlichen Kreuzungen ohne Ampel oder vor dem Auffahren vor eine schlecht einsehbare Straße. Auch wenn mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Verkehrsaktivitäten also nur im Umfeld des stehenden Fahrzeugs erkannt werden, wird damit ein erheblicher Sicherheitsvorteil erzielt.
  • Obwohl bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Schwingungen der Fahrbahn nur von dem stehenden Fahrzeug aus erfasst werden, ist es vorteilhaft, wenn der dafür verwendete Schwingungsaufnehmer und der zugehörige mechanisch-elektrische Wandler von Schwingungen des restlichen Fahrzeugs entkoppelt werden. Diese Entkopplung kann durch eine passive oder aktive Schwingungsisolation bewirkt werden. Eine passive Schwingungsisolation kann zum Beispiel mit Hilfe weichelastischer Entkopplung, eine aktive Schwingungsisolation mit Hilfe gegenphasig angesteuerter Aktuatoren bewirkt werden. Alternativ können Schwingungen des restlichen Fahrzeugs separat erfasst und bei der Auswertung des Signals des mechanisch-elektrischen Wandlers berücksichtigt werden.
  • Um definierte Bedingungen beim Erfassen der Schwingungen der Fahrbahn einzustellen, kann der Schwingungsaufnehmer mit einer Normalkraft an die Fahrbahn angedrückt werden, die auf einen vorgegebenen Sollwert eingestellt wird. Alternativ kann diese Normalkraft gemessen und bei der Auswertung der Signale des mechanisch-elektrischen Wandlers berücksichtigt werden.
  • Die Normalkraft sollte den Schwingungsaufnehmer möglichst hart an die Fahrbahn ankoppeln, so dass er allen interessierenden Schwingungen der Fahrbahn mit möglichst gleicher Amplitude folgt.
  • Vorzugsweise werden die Schwingungen der Fahrbahn von dem Fahrzeug aus nicht nur in einem, sondern in mehreren Punkten erfasst. Dabei werden die mehreren Punkte in mindestens einer, vorzugsweise mindestens zwei Richtungen über die Fahrbahn verteilt und die Schwingungen der Fahrbahn werden an den mehreren Punkten gleichzeitig erfasst. Dann kann aus einer zeitlichen und/oder räumlichen Entwicklung der erfassten Schwingungen der Fahrbahn genauer auf die Verkehrsaktivitäten im Umfeld des Fahrzeugs rückgeschlossen werden und insbesondere festgestellt werden, ob Hinweise auf eine drohende Kollision des Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug vorliegen. Wenn solche Hinweise festgestellt werden, kann ein Warnsignal an den Fahrer oder ein autonomes Steuersystem des Fahrzeugs ausgegeben werden.
  • Beim Erkennen der Verkehrsaktivtäten im Umfeld des Fahrzeugs können die Schwingungen der Fahrbahn mit einer durch Satellitennavigation ermittelten Position des Fahrzeugs auf einem Straßennetz oder mit Signalen anderer Verfahren zum Erkennen von Verkehrsaktivitäten von dem Fahrzeug aus korreliert werden. Zu diesen Verfahren zählen beispielsweise solche, die optische und/oder akustische Signale von Verkehrsaktivitäten im Umfeld des Fahrzeugs erfassen.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist für jeden Punkt der Fahrbahn, an dem die Schwingungen der Fahrbahn zu erfassen sind, ein von dem Fahrzeug aus an die Fahrbahn angedrückter oder andrückbarer Schwingungsaufnehmer mit einem Schwingungen des an die Fahrbahn angedrückten Schwingungsaufnehmers erfassenden mechanisch-elektrischen Wandler vorhanden.
  • Jeder Schwingungsaufnehmer ist mit einer zur Fahrbahn hin ausfahrbaren und von der Fahrbahn weg wieder einfahrbaren Andrückeinrichtung des Fahrzeugs an die Fahrbahn andrückbar. Mehrere Schwingungsaufnehmer mit zugehörigen mechanisch-elektrischen Wandlern des Fahrzeugs können an einer gemeinsamen zu der Fahrbahn hin ausfahrbaren und von der Fahrbahn weg wieder einfahrbaren Andrückeinrichtung des Fahrzeugs angeordnet sein.
  • Der Schwingungsaufnehmer und der mechanisch-elektrische Wandler können durch eine aktive und/oder passive Schwingungsisolierungseinrichtung des Fahrzeugs von Schwingungen des restlichen Fahrzeugs entkoppelt sein, damit der mechanisch-elektrische Wandler zumindest vornehmlich die auf den Schwingungsaufnehmer übertragenen Schwingungen der Fahrbahn registriert.
  • Mehrere Punkte, an denen mehrere Schwingungsaufnehmer mit zugehörigen mechanisch-elektrischen Wandlern des Fahrzeugs die Schwingungen der Fahrbahn erfassen, sind in mindestens einer, vorzugsweise mindestens zwei Richtungen über die Fahrbahn verteilt angeordnet.
  • Eine Auswerteeinrichtung des Fahrzeugs kann dazu ausgebildet sein, eine zeitliche und/oder räumliche Entwicklung der erfassten Schwingungen der Fahrbahn zu bestimmen und ein Warnsignal an den Fahrer oder ein autonomes Steuersystem des Fahrzeugs auszugeben, wenn die bestimmte zeitliche und/oder räumliche Entwicklung der erfassten Schwingungen der Fahrbahn auf eine drohende Kollision des Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug hinweist.
  • Eine Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs kann dazu ausgebildet sein, eine Richtung, aus der die Kollision droht, und/oder eine Geschwindigkeit, mit der die Kollision droht, dem Fahrer oder dem autonomen Steuersystem des Fahrzeugs anzuzeigen.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen.
  • Hinsichtlich des Offenbarungsgehalts - nicht des Schutzbereichs - der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents gilt Folgendes: Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen, was aber nicht für die unabhängigen Patentansprüche des erteilten Patents gilt.
  • Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs „mindestens“ bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Schwingungsaufnehmer die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Schwingungsaufnehmer, zwei Schwingungsaufnehmer oder mehr Schwingungsaufnehmer vorhanden sind. Die in den Patentansprüchen angeführten Merkmale können durch weitere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, die der Gegenstand des jeweiligen Patentanspruchs aufweist.
  • Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
    • 1 zeigt ein auf einer Fahrbahn stehendes erfindungsgemäßes Fahrzeug in einer Ansicht von vorne.
    • 2 zeigt eine Andrückeinrichtung mit Schwingungsaufnehmern des Fahrzeugs gemäß 1 aus derselben Blickrichtung wie 1.
    • 3 zeigt die Schwingungsaufnehmer in einer Ansicht von unten auf die Andrückeinrichtung.
    • 4 zeigt das Fahrzeug gemäß 1 vor dem Auffahren auf eine schlecht einsehbare Straße, auf der ein weiteres Fahrzeug fährt, in Ansicht von oben.
    • 5 zeigt eine Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs gemäß 1 bei Betätigung der Andrückeinrichtung.
    • 6 zeigt die Anzeigeeinrichtung gemäß 5 beim Anzeigen einer Richtung, aus der eine Kollision mit dem weiteren Fahrzeug gemäß 4 droht.
    • 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Andrückeinrichtung mit zusätzlichem Kraftsensor.
  • FIGURENBESCHREIBUNG
  • Ein in 1 gezeigtes Fahrzeug 1 steht mit seinen Rädern 2 auf einer Fahrbahn 3 auf. Zusätzlich zu Laufflächen 4 von Reifen 5 der Räder 2 werden mit einer Andrückeinrichtung 6 von dem Fahrzeug 1 aus Schwingungsaufnehmer an die Fahrbahn 3 angedrückt. Die Andrückeinrichtung 6 ist zu der Fahrbahn 3 hin ausfahrbar und von der Fahrbahn 3 weg wieder einfahrbar, was durch einen Doppelpfeil 7 visualisiert ist.
  • 2 zeigt die Andrückeinrichtung 6 separat und in vergrößerter Darstellung. Die Andrückeinrichtung 6 weist eine Basis 8 auf, die mit Hilfe eines hier nicht dargestellten Motors gegenüber dem Rest des Fahrzeugs 1 absenkbar und wieder anhebbar ist. Eine Feder 9 der Andrückeinrichtung ist dazu vorgesehen, die Schwingungsaufnehmer 10 mit definierten Normalkräften an die Fahrbahn 3 anzudrücken und um einen Träger 11, an dem sich die Schwingungsaufnehmer 10 über mechanisch-elektrische Wandler 12 abstützen, von Schwingungen des restlichen Fahrzeugs 1 zu entkoppeln. Die mechanisch-elektrischen Wandler 12 wandeln die Schwingungen der Schwingungsaufnehmer 10 in elektrische Signale, die drahtgebunden oder drahtlos an eine hier nicht separat dargestellte Auswerteeinrichtung des Fahrzeugs 1 übertragen werden. Da die Andrückeinrichtung 6 die Schwingungsaufnehmer 10 hart an die Fahrbahn 3 ankoppelt, zeigen die elektrischen Signale der mechanisch-elektrischen Wandler 12 die Schwingungen der Fahrbahn 3 an den Punkten an, an denen die Schwingungsaufnehmer 10 auf der Fahrbahn 3 aufliegen.
  • 3 zeigt den Träger 11 mit den mechanischen Schwingungsaufnehmern 10 und den mechanisch-elektrischen Wandlern 12 von unten. Es sind vier mechanische Schwingungsaufnehmer 10 mit zugehörigen mechanisch-elektrischen Wandlern 12 vorgesehen, die sowohl in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 als auch quer dazu verteilt sind. So ist es möglich, eine Richtung zu erfassen, in der sich Schwingungen der Fahrbahn 3 ausbreiten, und damit auf den Ort zu schließen, von dem diese Schwingungen ausgehen.
  • 4 zeigt das Fahrzeug 1 vor der Auffahrt auf eine schlecht einsehbare Straße 13. Die Straße 13 und eine Seitenstraße 14, auf der das Fahrzeug 1 steht, weisen zusammenhängende Fahrbahnen 3 auf. Auf der Straße 13 fährt ein weiteres Fahrzeug 15. Bei seiner Fahrt auf der Straße 13 längs seiner Fahrtrichtung 16 regt das Fahrzeug 15 mit seinen auf der Fahrbahn 3 rollenden Rädern Schwingungen 17 der Fahrbahn 3 an, die dem Fahrzeug 15 vorauseilen und die über die Fahrbahnen 3 auch das Fahrzeug 1 auf der Seitenstraße 14 erreichen. Dort werden die Schwingungen 17 von den Schwingungsaufnehmern 10 und den zugehörigen mechanisch-elektrischen Wandlern 12 registriert. So kann von dem Fahrzeug 1 aus das sich nähernde Fahrzeug 15 erkannt werden, ohne dass eine Sichtverbindung zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Fahrzeug 15 besteht.
  • Die in 5 dargestellte Anzeigeeinrichtung 18 des Fahrzeugs 1 weist neben üblichen Anzeigeinstrumenten 19 und 20, beispielsweise für eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs und eine Drehzahl seines Motors, ein weiteres Anzeigeinstrument 21 auf. Durch Betätigen eines Schalters 22, der hier in das Anzeigeinstrument 21 integriert ist, wird bei stehendem Fahrzeug 1 die Andrückeinrichtung 6 aktiviert, so dass sie die Schwingungswandler 10 an die Fahrbahn 3 andrückt. Beim Anfahren des Fahrzeugs 1 wird die Andrückeinrichtung automatisch wieder deaktiviert, ohne dass es dafür einer Aktion des Fahrers des Fahrzeugs bedarf.
  • 6 zeigt die Anzeigeeinrichtung 18 mit dem Anzeigeinstrument 21 bei aktivierter Andrückeinrichtung 6 in der in 4 dargestellten Verkehrssituation. Mit einem leuchtenden Pfeil 23 zeigt das Anzeigeinstrument 21 dem Fahrer des Fahrzeugs 1 die Richtung an, aus der sich die Quelle der Schwingungen 17 der Fahrbahn 3, d. h. das andere Fahrzeug 15, nähert und aus der deshalb eine Kollision beim Auffahren auf die Straße 13 droht.
  • Die in 7 dargestellte, zu 2 alternativ Ausführungsform der Andrückeinrichtung 6 weist einen zusätzlichen Kraftsensor 24 auf, dessen Signal genutzt wird, um den Träger 11 und damit die daran abgestützten Schwingungsaufnehmer 10 immer mit derselben Normalkraft an die Fahrbahn 3 anzudrücken.
  • BEZUGSZEICHENLISTE
  • 1
    Fahrzeug
    2
    Rad
    3
    Fahrbahn
    4
    Lauffläche
    5
    Reifen
    6
    Andrückeinrichtung
    7
    Doppelpfeil
    8
    Basis
    9
    Feder
    10
    mechanischer Schwingungsaufnehmer
    11
    Träger
    12
    mechanisch-elektrischer Wandler
    13
    Straße
    14
    Seitenstraße
    15
    weiteres Fahrzeug
    16
    Fahrtrichtung
    17
    Schwingung
    18
    Anzeigeeinrichtung
    19
    Anzeigeinstrument
    20
    Anzeigeinstrument
    21
    Anzeigeinstrument
    22
    Einschaltknopf
    23
    beleuchteter Pfeil
    24
    Kraftsensor

Claims (16)

  1. Verfahren zum Erfassen von Schwingungen (17) einer Fahrbahn (3) an mindestens einem Punkt der Fahrbahn (3) von einem Fahrzeug (1) aus, um Verkehrsaktivitäten im Umfeld des Fahrzeugs (1) zu erkennen, wobei an jedem Punkt Schwingungen eines von dem Fahrzeug (1) aus an die Fahrbahn (3) angedrückten mechanischen Schwingungsaufnehmers (10) mit einem mechanisch-elektrischen Wandler (12) erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Punkt der Schwingungsaufnehmer (10) nur bei stehendem Fahrzeug (1) von dem Fahrzeug (1) aus an die Fahrbahn (3) angedrückt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Punkt der Schwingungsaufnehmer (10) nur auf Anforderung eines Fahrers oder eines autonomen Steuersystems des Fahrzeugs (1) an die Fahrbahn (3) angedrückt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsaufnehmer (10) und der mechanisch-elektrische Wandler (12) von Schwingungen des restlichen Fahrzeugs (1) entkoppelt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsaufnehmer (10) mit einer Normalkraft an die Fahrbahn (3) angedrückt wird, die auf einen vorgegebenen Sollwert eingestellt und/oder gemessen wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Punkte, in denen die Schwingungen (17) der Fahrbahn (3) von dem Fahrzeug (1) aus erfasst werden, in mindestens einer Richtung über die Fahrbahn (3) verteilt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Punkte, in denen die Schwingungen (17) der Fahrbahn (3) von dem Fahrzeug (1) aus erfasst werden, in mindestens zwei Richtungen über die Fahrbahn (3) verteilt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen (17) der Fahrbahn (3) an den mehreren Punkten gleichzeitig erfasst werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zeitliche und/oder räumliche Entwicklung der erfassten Schwingungen (17) der Fahrbahn (3) bestimmt wird und dass ein Warnsignal an den Fahrer oder ein autonomes Steuersystem des Fahrzeugs (1) ausgegeben wird, wenn die bestimmte zeitliche und/oder räumliche Entwicklung der erfassten Schwingungen (17) der Fahrbahn (3) auf eine drohende Kollision des Fahrzeugs (1) mit einem anderen Fahrzeug (15) hinweist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erkennen der Verkehrsaktivitäten im Umfeld des Fahrzeugs (1), die Schwingungen (17) der Fahrbahn (3) mit einer durch Satellitennavigation ermittelten Position des Fahrzeugs (1) auf einem Straßennetz und/oder mit Signalen anderer Verfahren zum Erkennen der Verkehrsaktivitäten von dem Fahrzeug (1) aus korreliert werden.
  10. Fahrzeug (1) mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Erfassen von Schwingungen (17) einer Fahrbahn (3) an mindestens einem Punkt der Fahrbahn (3) von dem Fahrzeug (1) aus, um Verkehrsaktivitäten im Umfeld des Fahrzeugs (1) zu erkennen, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für jeden Punkt der Fahrbahn (3), an dem die Schwingungen (17) der Fahrbahn (3) zu erfassen sind, ein Schwingungsaufnehmer (10) mit einem Schwingungen des von dem Fahrzeug (1) aus an die Fahrbahn (3) angedrückten Schwingungsaufnehmers (10) erfassenden mechanisch-elektrischen Wandler (12) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsaufnehmer (10) von dem Fahrzeug (1) aus mit einer zu der Fahrbahn (3) hin ausfahrbaren und von der Fahrbahn (3) weg wieder einfahrbaren Andrückeinrichtung (6) des Fahrzeugs (1) an die Fahrbahn (3) andrückbar ist.
  11. Fahrzeug (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schwingungsaufnehmer (10) mit zugehörigen mechanisch-elektrischen Wandlern (12) des Fahrzeugs (1) an einer gemeinsamen zu der Fahrbahn (3) hin ausfahrbaren und von der Fahrbahn (3) weg wieder einfahrbaren Andrückeinrichtung (6) des Fahrzeugs (1) angeordnet sind.
  12. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungsaufnehmer (10) und der mechanisch-elektrische Wandler (12) durch eine aktive und/oder passive Schwingungsisolierungseinrichtung des Fahrzeugs (1) von Schwingungen des restlichen Fahrzeugs (1) entkoppelt sind.
  13. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Punkte, an denen mehrere Schwingungsaufnehmer (10) mit zugehörigen mechanisch-elektrischen Wandlern (12) des Fahrzeugs (1) die Schwingungen (17) der Fahrbahn (3) erfassen, in mindestens einer Richtung über die Fahrbahn (3) verteilt angeordnet sind.
  14. Fahrzeug (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Punkte, an denen mehrere Schwingungsaufnehmer (10) mit zugehörigen mechanisch-elektrischen Wandlern (12) des Fahrzeugs (1) die Schwingungen (17) der Fahrbahn (3) erfassen, in mindestens zwei Richtungen über die Fahrbahn (3) verteilt angeordnet sind.
  15. Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinrichtung des Fahrzeugs (1) dazu ausgebildet ist, eine zeitliche und/oder räumliche Entwicklung der erfassten Schwingungen (17) der Fahrbahn (3) zu bestimmen und ein Warnsignal an den Fahrer oder ein autonomes Steuersystem des Fahrzeugs (1) auszugeben, wenn die bestimmte zeitliche und/oder räumliche Entwicklung der erfassten Schwingungen (17) der Fahrbahn (3) auf eine drohende Kollision des Fahrzeugs (1) mit einem anderen Fahrzeug (15) hinweist.
  16. Fahrzeug (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigeeinrichtung (18) des Fahrzeugs (1) dazu ausgebildet ist, eine Richtung aus der die Kollision droht und/oder eine Geschwindigkeit, mit der die Kollision droht, anzuzeigen.
DE102022102006.1A 2022-01-28 2022-01-28 Erfassen von Verkehrsaktivitäten mit Schwingungssensoren von einem Fahrzeug aus Active DE102022102006B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022102006.1A DE102022102006B4 (de) 2022-01-28 2022-01-28 Erfassen von Verkehrsaktivitäten mit Schwingungssensoren von einem Fahrzeug aus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022102006.1A DE102022102006B4 (de) 2022-01-28 2022-01-28 Erfassen von Verkehrsaktivitäten mit Schwingungssensoren von einem Fahrzeug aus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102022102006A1 DE102022102006A1 (de) 2023-08-03
DE102022102006B4 true DE102022102006B4 (de) 2023-11-02

Family

ID=87160589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022102006.1A Active DE102022102006B4 (de) 2022-01-28 2022-01-28 Erfassen von Verkehrsaktivitäten mit Schwingungssensoren von einem Fahrzeug aus

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022102006B4 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1480182A2 (de) 2003-05-20 2004-11-24 JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH Berührungsloses Achszählsystem für den Strassenverkehr
US20050085987A1 (en) 2001-12-21 2005-04-21 Hidetoshi Yokota Method and apparatus for estimating road surface state and tire running state, abs and vehicle control using the same
US20210074091A1 (en) 2018-10-26 2021-03-11 SZ DJI Technology Co., Ltd. Automated vehicle actions, and associated systems and methods
DE102020124526A1 (de) 2020-09-21 2022-03-24 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren und Vorrichtung zur Verkehrsüberwachung mittels Fahrbahnschwingungen und Laservibrometrie

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050085987A1 (en) 2001-12-21 2005-04-21 Hidetoshi Yokota Method and apparatus for estimating road surface state and tire running state, abs and vehicle control using the same
EP1480182A2 (de) 2003-05-20 2004-11-24 JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH Berührungsloses Achszählsystem für den Strassenverkehr
US20210074091A1 (en) 2018-10-26 2021-03-11 SZ DJI Technology Co., Ltd. Automated vehicle actions, and associated systems and methods
DE102020124526A1 (de) 2020-09-21 2022-03-24 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren und Vorrichtung zur Verkehrsüberwachung mittels Fahrbahnschwingungen und Laservibrometrie

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RIVAS, Javier; WUNDERLICH, Ralf; HEINEN, Stefan J.: Road Vibrations as a Source to Detect the Presence and Speed of Vehicles. In: IEEE Sensors Journal, Vol. 17, 2017, No. 2, S. 377-385. - ISSN 1558-1748

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022102006A1 (de) 2023-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2936389B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum prädikativen ermitteln eines parameterwertes einer von einem fahrzeug befahrbaren oberfläche
DE102016107722A1 (de) Spurwechselunterstützungsapparat
DE102012215173A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugsicherheitssystems
WO2015172770A1 (de) System zur fahrerunterstützung
DE102007002738A1 (de) Verfahren zur Unterstützung eines Einparkvorgangs eines Fahrzeugs
DE102006028625A1 (de) Verfahren zum Vermessen von Fahrzeugen
DE102011014855A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen und Klassifizieren von fahrenden Fahrzeugen
EP3167307A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur akustischen untersuchung von umgebungsobjekten eines fortbewegungsmittels
DE102011014699A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems zum Schutz eines Kraftfahrzeuges vor Beschädigungen und Kraftfahrzeug
DE102015206335A1 (de) Verfahren zum Warnen eines Verkehrsteilnehmers
DE102007030731A1 (de) System und Verfahren zur Stützung einer Längsführung eines Fahrzeugs
EP2110798A1 (de) Verfahren zur Überwachung eines Verkehrswegs für ein Verkehrsmittel einer vorbestimmten Art
EP3259614B1 (de) Verfahren zur ermittlung einer ortsinformation eines kraftfahrzeugs bezüglich eines fahrkorridors und kraftfahrzeug
DE202014003224U1 (de) Fahrerassistenzsystem zur Warnung eines Fahrers vor eineKollision mit einem anderen Verkehrsteilnehmer
DE102005020429A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrers beim Überqueren von Verkehrskreuzungen
DE102014212216A1 (de) Verfahren und Fahrerassistenzsystem zur Erfassung eines Fahrzeugumfel-des
DE102016011414A1 (de) Verfahren zum Warnen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs unter Berücksichtigung eines aktuellen Sichtbereichs des Fahrers, Recheneinrichtung sowie Erfassungsfahrzeug
DE102018217891A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems und Kraftfahrzeug
DE102012208302B4 (de) Verfahren zur Bereitstellung von Informationen über eine Umgebung eines Fahrzeugs
DE102009028029A1 (de) Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit eines Fahrzeugs und zentrale Verarbeitungseinheit für ein Fahrerassistenzsystem
DE102013224824A1 (de) Steuer- und Erfassungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Erkennung eines Bild-Codes mittels einer in einem Kraftfahrzeug verbauten Erkennungseinheit
DE102013011171A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum automatisierten Warnblinken
WO2019219373A1 (de) Kollisionsvermeidungssystem für ein fahrzeug und verfahren hierzu
DE102017211387A1 (de) System und Verfahren zum automatisierten Manövrieren eines Ego-Fahrzeugs
DE102022102006B4 (de) Erfassen von Verkehrsaktivitäten mit Schwingungssensoren von einem Fahrzeug aus

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division