DE102022201529A1

DE102022201529A1 - Acquisition, evaluation and consideration of information on wet surfaces in vehicle operating processes

Info

Publication number: DE102022201529A1
Application number: DE102022201529.0A
Authority: DE
Inventors: Gabriela Jager; Markus Birk
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2022-02-15
Filing date: 2022-02-15
Publication date: 2023-08-17

Abstract

Verfahren zum Erfassen, Bewerten und Berücksichtigen von Informationen nasser Oberflächen in Betriebsabläufen eines Fahrzeugs, wobei die Informationen in einem ersten Schritt durch wenigstens einen Sensor erfasst, in einem zweiten Schritt einer Recheneinheit zugeführt und verarbeitet werden, wobei ein Abgleich mit hinterlegten Referenzwerten erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dritten Schritt anhand der vorliegenden Informationen ein Abgleich mit einem bevorstehenden oder beabsichtigten Betriebsablauf dahingehend erfolgt, ob dieser Betriebsablauf mit den vorliegenden Informationen durchgeführt werden kann und in einem vierten Schritt basierend auf einem Ergebnis des Abgleichs ein Steuersignal ausgelöst wird.A method for detecting, evaluating and taking into account information on wet surfaces in the operating processes of a vehicle, the information being recorded by at least one sensor in a first step, fed to a computing unit in a second step and processed, with a comparison being made with stored reference values, characterized in that that in a third step, based on the available information, a comparison is made with an upcoming or intended operational sequence to determine whether this operational sequence can be carried out with the available information, and in a fourth step, based on a result of the comparison, a control signal is triggered.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Erfassung und Bewertung von nassen Oberflächen eines Untergrunds und die Berücksichtigung der ermittelten Information in Betriebsabläufen eines Fahrzeugs.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a system and a method for detecting and evaluating wet surfaces of a subsurface and taking into account the information determined in the operational processes of a vehicle.

DE 10 2019 101 129 A1 beschreibt ein Verfahren zum Ermitteln der Oberflächenbeschaffenheit eines von einem Kraftfahrzeug befahrenen Oberflächenbelags. Dabei ist es möglich, mittels eines Ultraschallsensors ein Ultraschallsignal auszusenden und reflektierte Anteile des ausgesandten Ultraschallsignals wieder zu empfangen. Bevorzugt gilt in diesem Zusammenhang, dass das Ultraschallsignal mit einem Einfallswinkel auf die Oberfläche trifft, der größer als 30° bzw. 50° ist. Dabei sinkt zwar die Reflexionsrate, jedoch hat sich gezeigt, dass derartige Reflexionen mit dem Ultraschallsensor erfassbar sind, die die Ermittlung der Oberflächenbeschaffenheit des von dem Kraftfahrzeug befahrenen Oberflächenbelags mithilfe des künstlichen neuronalen Netzwerks ermöglichen. Das akustische Spektrum beim Fahren auf Asphalt ist dabei anders als beim Fahren auf Schotter oder auf einer Wiese. Im Übrigen verändert auch der Feuchtegrad der befahrenen Oberfläche das akustische Spektrum. Eine nasse Straße liefert ein anderes Frequenzspektrum als eine trockene Straße. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung beschreibt der den Oberflächenbelag charakterisierende Wert die Art des Oberflächenbelags und/oder den Feuchtegrad des Oberflächenbelags. Hinsichtlich des Feuchtegrads kann z. B. zwischen den Zuständen „trocken“, „feucht“, „nass“, „Schneematsch“, „Schnee“, „Eis“ usw. unterschieden werden. DE 10 2019 101 129 A1 describes a method for determining the surface quality of a surface covering driven over by a motor vehicle. In this case, it is possible to emit an ultrasonic signal by means of an ultrasonic sensor and to receive reflected portions of the emitted ultrasonic signal again. In this context, it is preferable for the ultrasonic signal to strike the surface at an angle of incidence that is greater than 30° or 50°. Although the reflection rate drops, it has been shown that such reflections can be detected with the ultrasonic sensor, which enable the surface quality of the surface covering traveled by the motor vehicle to be determined using the artificial neural network. The acoustic spectrum when driving on asphalt is different than when driving on gravel or on a meadow. The level of moisture on the surface being driven on also changes the acoustic spectrum. A wet road delivers a different frequency spectrum than a dry road. According to a preferred development of the invention, the value characterizing the surface covering describes the type of surface covering and/or the degree of moisture of the surface covering. With regard to the degree of moisture, e.g. B. between the states "dry", "damp", "wet", "slush", "snow", "ice" etc. can be distinguished.

DE 10 2016 210 545 A1 bezieht sich auf das Gebiet der Information von Fahrzeugführern über potenzielle Gefahrstellen und der Führung autonom oder automatisiert fahrender Fahrzeuge. Dabei können zur Erkennung des Wasserfilms auf einem zu befahrenden Gebiet und der Ermittlung seiner Dicke Ultraschall-Sensoren verwendet werden, die unter anderem einen Bereich unterhalb bzw. schräg vor und unterhalb einer Stoßstange eines Fahrzeugs erfassen. Im Bereich vor der Wasseransammlung wird mittels der Ultraschall-Sensoren der Abstand zum festen Untergrund ermittelt, und nach dem Einfahren in die Wasseransammlung wird der Abstand zur Wasseroberfläche ermittelt. Weiterhin können senkrecht nach unten gerichtete Ultraschall-Sensoren unter Umständen Reflexionen an der Wasseroberfläche und am Untergrund empfangen und daraus eine Wassertiefe bestimmen, ohne eine Differenz zu einem Wert bei trockener Fahrbahn bilden zu müssen. Dadurch können mit Wasser bedeckte Gefahrenbereiche wie bspw. tiefe Spurrinnen erkannt werden. Das autonom fahrende Fahrzeug kann als Reaktion Gegenmaßnahmen wie das Wählen eines größeren Abstands zur Gefahrenquelle ausführen. DE 10 2016 210 545 A1 refers to the field of informing vehicle drivers about potential danger spots and driving autonomous or automated vehicles. In this case, ultrasonic sensors can be used to detect the water film on an area to be driven on and to determine its thickness, which, among other things, detect an area below or diagonally in front of and below a bumper of a vehicle. In the area in front of the water accumulation, the distance to the solid ground is determined by means of the ultrasonic sensors, and after driving into the water accumulation, the distance to the water surface is determined. Furthermore, ultrasonic sensors pointing vertically downwards can, under certain circumstances, receive reflections on the water surface and on the subsoil and use them to determine a water depth without having to calculate a difference from a value when the road surface is dry. This allows dangerous areas covered with water, such as deep ruts, to be detected. In response, the autonomously driving vehicle can take countermeasures such as choosing a greater distance from the source of the danger.

EP3183153 A1 beschreibt eine Geschwindigkeitsregelung von Fahrzeugen, insbesondere eine automatische Regelung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, wenn es ein Wasserhindernis durchfährt. Dabei ist ein System des Fahrzeugs, z. B. das Geschwindigkeitsregelungssystem so konfiguriert, dass es die Tiefe eines Wasserhindernisses in der Nähe eines oder mehrerer Bereiche um das Fahrzeug bestimmt. Dies kann unter anderem mit ultraschallbasierten Wattsensoren erfolgen, welche den Abstand zwischen den Sensoren und der Wasseroberfläche zu messen. Die gemessene Entfernung wird von der bekannten Höhe der Wattsensoren relativ zum Boden subtrahiert, um die Wassertiefe zu bestimmen. Sollte dabei die bestimmte Wassertiefe einen Grenzwert überschreiten, kann das Fahrzeug zum Stillstand gebracht und/oder eine Warnung über eine Benutzerschnittstelle in der Fahrzeugkabine ausgegeben werden. EP3183153 A1 describes a speed control of vehicles, in particular an automatic control of the speed of a vehicle when it drives through a water obstacle. A system of the vehicle, e.g. For example, the cruise control system is configured to determine the depth of a water hazard in the vicinity of one or more areas around the vehicle. This can be done, among other things, with ultrasonic-based watt sensors, which measure the distance between the sensors and the water surface. The measured distance is subtracted from the known height of the wattage sensors relative to the bottom to determine the water depth. If the determined water depth exceeds a limit value, the vehicle can be brought to a standstill and/or a warning can be issued via a user interface in the vehicle cabin.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes und gleichzeitig vereinfachtes Verfahren sowie ein System bereitzustellen, welches mit einfachen Mitteln eine Erfassung und Bewertung von nassen Oberflächen vornimmt und die so ermittelten Informationen bereitstellt, um diese in Betriebsabläufen von Fahrzeugen zu berücksichtigen. Dabei soll auch sichergestellt werden, dass ein Nachrüsten (retrofit) des Systems bzw. der Anordnung an vorhandenen Fahrzeugen möglich ist.The present invention is based on the object of providing an improved and at the same time simplified method and a system which uses simple means to record and evaluate wet surfaces and provides the information thus determined in order to take them into account in the operational processes of vehicles. It should also be ensured that the system or the arrangement on existing vehicles can be retrofitted.

Die Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelöst. Dabei werden in einem ersten Schritt Informationen nasser Oberflächen (beispielsweise ein Fahrweg, eine Fahrbahn oder eine Arbeits- und/oder Baustellenfläche) durch wenigstens einen Sensor erfasst. Insbesondere handelt es sich bei dem einen Sensor um einen Ultraschallsensor, gleichwertige oder gleichwirkende Sensoren können jedoch alternativ oder ergänzend verwendet werden. Bei der Verwendung von Ultraschall-Sensoren wird vorliegend ein Effekt zu Eigen gemacht, wonach feuchte oder nasse Oberflächen das ausgesendete (Ultraschall-) Signal anders reflektieren als trockene Oberflächen. Insbesondere reflektieren trockene Oberflächen wie freie Böden, Gras etc. unregelmäßig und streuen das Signal, sodass das ausgesendete Signal diffus und/oder abgeschwächt reflektiert wird. Hingegen weisen nasse Oberflächen eine glattere und somit gleichmäßigere Beschaffenheit auf, was eine bessere, homogenere und gebundene Reflektion zur Folge hat. In einer möglichen weiteren Ausgestaltung kann auch eine Erfassung dahingehend erfolgen, ob in einem von Wasser bedeckten Bereich unterhalb der (Wasser-) Oberfläche ein ausreichend fester Untergrund zum Durchführen des geplanten Betriebsablaufs gegeben ist bzw. ob eine zulässige Wattiefe überschritten wird. Hierfür können die Sensoren beispielsweise auch unterhalb der Wasseroberfläche agieren, also in das Wasser eingetaucht sein. Zur Verbesserung der Genauigkeit der Erfassung kann eine automatisierte Erkennung oder eine manuelle Eingabe einer Untergrundart (Pflaster/Asphalt, Schotter, Wiese, Erdreich, ...) vorgesehen werden, sodass je nach Untergrundart verschiedene Referenzwerte für die Berücksichtigung der nassen Oberfläche einfließen. Hierzu können auch weitere Sensoren vorgesehen werden, welche die Untergrundart detektieren.The object is achieved with the method according to the invention. In a first step, information on wet surfaces (for example a roadway, a roadway or a work and/or construction site area) is recorded by at least one sensor. In particular, one of the sensors is an ultrasonic sensor, but sensors that are equivalent or have the same effect can be used as an alternative or in addition. When using ultrasonic sensors, an effect is adopted here, according to which moist or wet surfaces reflect the transmitted (ultrasonic) signal differently than dry surfaces. In particular, dry surfaces such as open ground, grass, etc. reflect irregularly and scatter the signal, so that the transmitted signal is reflected diffusely and/or weakly. On the other hand, wet surfaces have a smoother and therefore more even texture, which results in a better, more homogeneous and bound reflection. In a possible further embodiment, a detection can also be made as to whether on off in a water-covered area below the (water) surface there is sufficient firm ground to carry out the planned operation or whether a permissible fording depth is exceeded. For this purpose, the sensors can also act below the water surface, for example, i.e. be immersed in the water. To improve the accuracy of the recording, an automated detection or a manual input of a type of subsoil (pavement/asphalt, gravel, meadow, soil, ...) can be provided, so that different reference values for the consideration of the wet surface are included depending on the type of subsoil. Additional sensors can also be provided for this purpose, which detect the type of subsoil.

Der wenigstens eine Sensor ist dabei an einem Fahrzeug und/oder einem Anbaugerät an dem Fahrzeug angebracht und nach unten gerichtet, also im Wesentlichen vertikal in Bezug auf einen Erfassungsbereich ausgerichtet. In Weiterbildungen können mehrere Sensoren verwendet werden, entsprechende Erweiterungen des Sensorumfangs sind weitestgehend beliebig skalierbar. Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um einen Personenkraftwagen, ein Nutzfahrzeug und/oder eine Arbeitsmaschine in Form einer Land-, Forst- und/oder Baumaschine. Dabei zeichnen sich vor allen Dingen Nutzfahrzeuge und Arbeitsmaschinen dadurch aus, dass diese über Anbaugeräte oder Geräteträger verfügen, welche zur Verrichtung von Arbeiten vorgesehen sind. Exemplarisch ist hier ein Kranausleger, ein Hubgerüst und/oder eine Schaufel/ein Schaufelausleger zu verstehen.The at least one sensor is attached to a vehicle and/or an attachment on the vehicle and is directed downwards, that is to say aligned essentially vertically in relation to a detection area. In further developments, several sensors can be used, corresponding expansions of the sensor scope are largely arbitrarily scalable. The vehicle is, for example, a passenger car, a commercial vehicle and/or a working machine in the form of an agricultural, forestry and/or construction machine. Above all, utility vehicles and work machines are distinguished by the fact that they have attachments or implement carriers that are intended for carrying out work. A crane boom, a lifting frame and/or a shovel/a shovel boom is to be understood here as an example.

In einem zweiten Schritt werden die erhaltenen Informationen einer Recheneinheit zugeführt und von dieser entsprechend einer vordefinierten Logik verarbeitet und ausgewertet. Dabei erfolgt insbesondere ein Abgleich mit in einem Speicherelement hinterlegten Referenzwerten für verschiedene Oberflächen und unterschiedliche Befeuchtungszustände bzw. verschiedene Ausprägungen eines Nässeauftrags auf der betrachteten Oberfläche.In a second step, the information received is fed to a computing unit, which processes and evaluates it according to a predefined logic. In this case, in particular, a comparison is made with reference values stored in a storage element for different surfaces and different states of moisture or different characteristics of a wet application on the surface under consideration.

In einem dritten Schritt erfolgt anhand der vorliegenden Informationen ein Abgleich mit einem bevorstehenden oder beabsichtigten Betriebsablauf dahingehend, ob dieser Betriebsablauf mit den vorliegenden Informationen durchgeführt werden kann, bevor in einem vierten Schritt basierend auf einem Ergebnis dieses Abgleichs ein Steuersignal ausgelöst wird. Dabei ist unter einem Betriebsablauf beispielsweise ein Fahrbetrieb (manuell durch einen Bediener, assistiert und/oder teil-/automatisiert, autonom) und/oder eine Arbeitsfunktion durch ein Anbau- und/oder Arbeitsgerät zu verstehen. Folglich ist unter einem beabsichtigten Betriebsablauf eine Fahranforderung/geplante Route oder eine Anforderung einer Arbeitsfunktion (Aufnehmen/Ablassen/Verladen einer Last, Aushub aus einer Baugrube, ...) zu verstehen. Wenn nun der Abgleich basierend auf den vorliegenden Informationen ergibt, dass die Oberfläche für den bevorstehenden Betriebsablauf zu nass ist, also einen hinterlegten (zulässigen) Referenzwert überschreitet, wird durch die Recheneinheit ein entsprechendes Steuersignal erzeugt und ausgesendet. Dabei können verschiedene Referenzwerte hinterlegt sein, welche verschiedene Oberflächenzustände (Feuchtigkeit/Nässe) repräsentieren und somit ein darauf zugeschnittenes Steuersignal zur Folge haben. Mit anderen Worten kann somit eine Klassierung unterschiedlicher Oberflächenzustände vorgenommen werden, und somit eine Auslösung eines geeigneten Steuersignals erfolgen.In a third step, based on the available information, a comparison is made with an imminent or intended operational sequence to determine whether this operational sequence can be carried out with the available information, before a control signal is triggered in a fourth step based on a result of this comparison. In this case, an operating sequence is to be understood, for example, as a driving operation (manually by an operator, assisted and/or partially/automated, autonomous) and/or a work function by an attachment and/or work device. Consequently, an intended operation is to be understood as a travel request/planned route or a request for a work function (picking up/lowering/loading a load, excavation from an excavation pit, ...). If the comparison based on the available information shows that the surface is too wet for the forthcoming operation, ie exceeds a stored (permissible) reference value, the computing unit generates and transmits a corresponding control signal. Different reference values can be stored, which represent different surface conditions (humidity/wetness) and thus result in a control signal tailored to them. In other words, different surface states can be classified and a suitable control signal can be triggered.

In einer einfachen Ausgestaltung kann durch das Steuersignal ein Hinweissignal ausgelöst werden, welches einem Bediener auf einer Anzeigevorrichtung einen akustischen (bspw. ein Signalton), haptischen (bspw. Vibration) und/oder optischen (bspw. Lichtsignal, Text-/Bildnachricht auf einem Display) Hinweis ausgibt. Dabei kann die Anzeigevorrichtung als Lautsprecher, Schwingungserzeuger, Signalleuchte und/oder Display (im/am Fahrzeug oder Anbaugerät verbaut oder auf einem mobilen Endgerät) ausgeführt sein. Insbesondere kann die Ausgabe des Hinweises in dem Fahrzeug, bspw. in der Kabine des Bedieners, oder auch außerhalb des Fahrzeugs, bspw. an/benachbart zu einem Steuerstand des Anbaugeräts oder benachbart/an Stützvorrichtungen oder dergleichen. Demnach wird dem Bediener ein Hinweis oder eine Handlungsempfehlung angezeigt, insbesondere mit einer Aufforderung, einen Bereich nicht zu befahren oder eine Arbeitsfunktion nicht auszuführen. Beispielsweise könnte bei einem Kranfahrzeug oder einer Arbeitsmaschine mit einem Kranausleger ein Hinweis ergehen, dass die beabsichtigte Aufnahme einer Last eine zu hohe Masse aufweist, welche aufgrund der nassen Oberfläche durch Stützvorrichtungen nicht abgestützt werden kann, sodass ein Einsinken und im schlimmsten Fall ein Kippen des Fahrzeugs zu befürchten ist. Alternativ kann das Hinweissignal auch dahingehend ausgestaltet sein, dass ein Hinweis dahingehend ergeht, einen Bereich der Fahrbahn nicht (weiter) zu befahren, da ein Einsinken oder Festfahren des Fahrzeugs zu befürchten ist. Auch kann ein Hinweis zum Aktivieren von zusätzlichen Funktionsumfängen des Antriebsstrangs ergehen, beispielsweise das Zuschalten weiterer angetriebener Achsen oder das Sperren von Differenzialgetrieben.In a simple embodiment, the control signal can trigger a notification signal, which gives an operator an acoustic (e.g. a signal tone), haptic (e.g. vibration) and/or visual (e.g. light signal, text/image message on a display) on a display device ) issues a note. The display device can be designed as a loudspeaker, vibration generator, signal light and/or display (installed in/on the vehicle or attachment or on a mobile terminal device). In particular, the message can be output in the vehicle, e.g. in the operator's cabin, or also outside the vehicle, e.g. at/nearby a control station of the attachment or adjacent/on supporting devices or the like. Accordingly, a note or a recommendation for action is displayed to the operator, in particular with a request not to drive into an area or not to carry out a work function. For example, in the case of a crane vehicle or a work machine with a crane jib, an indication could be given that the intended lifting of a load has too high a mass, which cannot be supported by support devices due to the wet surface, so that the vehicle sinks and, in the worst case, tips over is to be feared. Alternatively, the information signal can also be designed such that an information is given to the effect that an area of the roadway should not be driven on (further) because there is a risk that the vehicle will sink in or get stuck. There can also be a message to activate additional functions of the drive train, for example the activation of further driven axles or the locking of differential gears.

In einer alternativen und/oder ergänzenden Ausgestaltung wird durch das ausgelöste Steuersignal eine Fahrfunktion beeinflusst. Hierunter ist zu verstehen, dass sowohl eine Fahrvorgabe angepasst oder gestoppt werden kann. Dies kann sich mitunter in einer Reduzierung einer Fahrgeschwindigkeit (Bremseingriff, Eingriff Getriebe-/Motorsteuerung), einem Lenkeingriff, einem Bremsvorgang bis zum Stillstand oder einer Anfahrverhinderung zeigen. Dies greift sowohl bei manuell durch einen Bediener, assistiert, automatisiert oder autonom betriebenen Fahrzeugen. Auch können auf einer Anzeigevorrichtung Bereiche im Umfeld des Fahrzeugs markiert oder angezeigt werden, welche als Risikobereiche klassiert sind und in welchen mit einer Beeinflussung der Fahrfunktion in der zuvor genannten Art und Weise zu rechnen ist. Ferner kann eine Abstufung der Risikoschwere bzw. der zu erwartenden Beeinflussung dargestellt werden, bspw. durch eine farbliche Codierung der betreffenden Bereiche.In an alternative and/or supplementary embodiment, a driving function is influenced by the triggered control signal. This means that a driving specification can be adjusted or stopped. This can sometimes manifest itself in a reduction in driving speed (brake intervention, intervention in transmission/engine control), a steering intervention, a braking process to a standstill or a start-up prevention. This applies to vehicles operated manually by an operator, assisted, automated or autonomously. Areas in the area surrounding the vehicle can also be marked or displayed on a display device, which are classified as risk areas and in which an influence on the driving function in the aforementioned manner is to be expected. Furthermore, a gradation of the risk severity or the influence to be expected can be displayed, for example by color coding the relevant areas.

Weiter kann vorgesehen sein, dass durch das Steuersignal eine Arbeitsfunktion des Fahrzeugs beeinflusst wird. Dies bedeutet, dass beispielsweise eine angeforderte Arbeitsfunktion verhindert oder blockiert wird, oder eine Umsetzung eingeschränkt wird. Furthermore, it can be provided that a working function of the vehicle is influenced by the control signal. This means that, for example, a requested work function is prevented or blocked, or an implementation is restricted.

Beispielsweise kann eine Hubhöhe eines Anbaugeräts, eine Länge eines Auslegers, eine zulässige aufnehmbare Last etc. reduziert oder limitiert werden. Auch kann vorgesehen werden, dass Bereiche des Umfelds des Fahrzeugs gesperrt werden, sodass beispielsweise eine Last eines Kranauslegers nur in Bereichen aufgenommen, befördert und abgelassen werden kann, in welchen eine ausreichende Abstützung aufgrund der Oberflächenbeschaffenheit gewährleistet ist. Außerdem kann das Aufstellen eines Krans bzw. die Benutzung blockiert werden, wenn aufgrund der ermittelten Informationen auf eine nicht ausreichende Standfestigkeit der Abstützung geschlossen wird. Ferner kann durch die Sensoren auch eine Umfeldüberwachung dahingehend erfolgen, dass eine Personenerkennung erfolgt. Somit kann eine Arbeitsfunktion oder auch eine Fahrfunktion gestoppt werden, wenn das Betreten eines Gefahren-/Risikobereichs durch eine Person erkannt wurde.For example, a lifting height of an attachment, a length of a boom, a permissible load that can be accommodated, etc. can be reduced or limited. It can also be provided that areas of the surroundings of the vehicle are blocked, so that, for example, a load from a crane boom can only be picked up, transported and lowered in areas in which sufficient support is ensured due to the surface condition. In addition, the erection of a crane or its use can be blocked if, based on the information obtained, it is concluded that the stability of the support is insufficient. Furthermore, the sensors can also monitor the surroundings to the effect that a person is recognized. In this way, a work function or a driving function can be stopped if it is recognized that a person has entered a danger/risk area.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass den vorliegenden Informationen nasser Oberflächen Positionsdaten zugeordnet und einem Speicherelement zugeführt werden. Dabei kann das Speicherelement in der Recheneinheit angeordnet sein oder als separates Speichermedium vorgesehen werden. Für die Ermittlung der Positionsdaten können beispielsweise geeignete Sensoren (bspw. GPS) an dem Fahrzeug, dem Anbaugerät, in der Recheneinheit oder einem sonstigen Steuergerät vorgesehen sein. Alternativ können die Positionsdaten durch Marker und entsprechende Erfassungsmittel zugeführt werden oder über eine Fahrwegermittlung (Raddrehzahlsensoren, Lenkwinkelsensor) in Relation zu dem Fahrzeug bestimmt werden. Durch die Zuordnung der Positionsdaten können insbesondere die (Risiko-) Bereiche genauer definiert und abgespeichert werden. Auch können Informationen zu der Beschaffenheit der Oberfläche neben Positionsdaten darüber hinaus mit einem Zeitstempel versehen werden, sodass sich ändernde Bedingungen erfasst und protokolliert werden können. Hierdurch können auch Informationen zu gespeicherten (Risiko-) Bereichen im Umfeld des Fahrzeugs aktualisiert und dementsprechend angepasst werden.In a further development of the method according to the invention, it is provided that position data is assigned to the available information on wet surfaces and fed to a storage element. In this case, the storage element can be arranged in the computing unit or can be provided as a separate storage medium. Suitable sensors (e.g. GPS) can be provided on the vehicle, the attachment, in the computing unit or in another control device for determining the position data. Alternatively, the position data can be supplied by markers and corresponding detection means or can be determined by determining the route (wheel speed sensors, steering angle sensor) in relation to the vehicle. By assigning the position data, the (risk) areas in particular can be more precisely defined and saved. In addition to position data, information on the condition of the surface can also be provided with a time stamp so that changing conditions can be recorded and logged. In this way, information on stored (risk) areas in the area surrounding the vehicle can also be updated and adjusted accordingly.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere des ersten bis vierten Schritts, kann dabei einmalig initial mit der Anforderung einer Fahr-/Arbeitsfunktion oder zyklisch bzw. fortlaufend erfolgen. Hierdurch können besonders gut sich ändernde Bedingungen erkannt werden, beispielsweise aufgrund starken Niederschlags während der Ausführung einer Fahr-/Arbeitsfunktion. Auch kann so beispielsweise ein Einsinken des Fahrzeugs detektiert werden, wenn sich das Fahrzeug über einen Zeitraum an dem gleichen Ort aufhält.The method according to the invention, in particular the first to fourth steps, can be carried out once initially with the request for a driving/work function or cyclically or continuously. As a result, changing conditions can be recognized particularly well, for example due to heavy precipitation while a driving/working function is being carried out. In this way, sinking of the vehicle can also be detected, for example, if the vehicle is in the same place for a period of time.

Weiter umfasst die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird. Bei dem Computer kann es sich beispielsweise um die Recheneinheit handeln. Alternativ ist es auch denkbar, dass der Computer durch ein Steuergerät des Fahrzeugs, beispielsweise ein Motorsteuergerät, einen Fahrzeugführungsrechner, ein sonstiges Steuergerät, oder dezentral zu dem Fahrzeug angeordnet ist. Unter dem zuletzt genannten dezentralen Steuergerät wäre beispielsweise ein mobiles Endgerät in Form eines Tablet-PCs oder eines Smartphones zu verstehen, auf welchem der Programmcode ausgeführt wird. Hierzu wäre eine signalübertragende Verbindung zwischen dem Fahrzeug und dem Computer vorzusehen, beispielsweise über eine drahtlose Verbindung zum Austausch von Daten. Dementsprechend könnten die Signalinformationen zum Auslösen eines Steuersignals bzw. des Steuersignals selbst.The present invention also includes a computer program product with a program code for carrying out the method according to the invention when the program code is executed on a computer. The computer can be the processing unit, for example. Alternatively, it is also conceivable for the computer to be arranged by a control unit of the vehicle, for example an engine control unit, a vehicle management computer, another control unit, or decentrally with respect to the vehicle. The last-mentioned decentralized control device would be understood to mean, for example, a mobile terminal device in the form of a tablet PC or a smartphone, on which the program code is executed. For this purpose, a signal-transmitting connection between the vehicle and the computer would have to be provided, for example via a wireless connection for exchanging data. Accordingly, the signal information for triggering a control signal or the control signal itself.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1: die Anwendung des Verfahrens in einem als Mobilkran ausgeführten Fahrzeug;
2: die Anwendung des Verfahrens in einem als Mobilbagger ausgeführten Fahrzeug.

The present invention is explained in more detail with reference to the following figures. Show it:

1 : the application of the method in a vehicle designed as a mobile crane;
2 : the application of the method in a vehicle designed as a wheeled excavator.

1 zeigt in einer stark vereinfachten Darstellung ein als Mobilkran ausgeführtes Fahrzeug 1. An dem Fahrzeug 1 sind mehrere Sensoren2 angebracht, vorliegend zwei an einer Kabine 5 nahe den Vorderrädern des Fahrzeugs 1 und jeweils ein Sensor 2 an einer vorderen und einer hinteren Stütze 4, welche seitlich aus dem Fahrzeug 1 herausragen. Nicht gezeigt sind Stützen 4 auf der gegenüberliegenden Seite des Fahrzeugs 1, welche jedoch in gleicher Ausgestaltung vorgesehen sind und ebenfalls je einen Sensor 2 aufweisen. Die Stützen 4 können motorisch, hydraulisch oder pneumatisch ein- und ausgefahren werden. In einem Arbeitsbetrieb bzw. zur Ausführung einer Arbeitsfunktion des Mobilkrans sind diese typischerweise ausgefahren und verhindern durch die Abstützung ein Kippen des Fahrzeugs 1, während die Stützen 4 in einem Fahrbetrieb bzw. während der Ausführung einer Fahrfunktion des Fahrzeugs 1 eingefahren sind. 1 shows a highly simplified representation of a vehicle 1 designed as a mobile crane. Several sensors 2 are attached to the vehicle 1, in this case two to a cabin 5 near the front wheels of the vehicle 1 and one sensor 2 each to a front and a rear support 4, which are laterally protrude from the vehicle 1. Not shown are supports 4 on the opposite side Lowing side of the vehicle 1, which are provided in the same configuration and also each have a sensor 2. The supports 4 can be retracted and extended by a motor, hydraulically or pneumatically. In a working operation or to carry out a work function of the mobile crane, these are typically extended and prevent the vehicle 1 from tipping over by the supports, while the supports 4 are retracted in a driving operation or while the vehicle 1 is carrying out a driving function.

Die Sensoren 2 verfügen über einen Erfassungsbereich 3, welcher mittels Strichlinien als Kegelausschnitte dargestellt sind. Der Erfassungsbereich 3 ist jedoch nicht auf die dargestellte Form (Kegelausschnitt) beschränkt. Ferner kann durch eine entsprechende Ausgestaltung der Sensoren 2 und Erfassungsbereiche 3 (Größe des jeweiligen Erfassungsbereichs 3 oder Vorsehen einer entsprechenden Anzahl an Sensoren 2) erreicht werden, dass sich die Erfassungsbereiche 3 der Sensoren 2 überschneiden, sodass eine lückenlose Erfassung des Umfelds/Untergrunds erfolgen kann. Alternativ sind an neuralgischen Punkten (im Bereich der Räder und/oder Stützen 4) ausreichende Sensoren 2 vorzusehen.The sensors 2 have a detection range 3, which is represented by dashed lines as cone sections. However, the detection area 3 is not limited to the shape shown (cone section). Furthermore, by designing the sensors 2 and detection areas 3 appropriately (size of the respective detection area 3 or providing a corresponding number of sensors 2), it can be achieved that the detection areas 3 of the sensors 2 overlap, so that the surroundings/underground can be recorded without gaps . Alternatively, adequate sensors 2 should be provided at critical points (in the area of the wheels and/or supports 4).

In der hier gezeigten Darstellung ist im Bereich der vorderen Stütze 4 eine nasse Oberfläche dargestellt, was mittels der Wellenlinien veranschaulicht wird. Dementsprechend kann mit der erhaltenen Information über die nasse Oberfläche ein Risikobereich 6 definiert werden, welcher in der Ausführung des Verfahrens zum Auslösen eines Steuersignals führt. Je nach Ausprägung der nassen Oberfläche kann somit ein Verschwenken eines als Teleskopkranauslegers ausgeführten Anbaugeräts 9 in den Risikobereich verhindert werden, oder eine zulässige Auslegerlänge bzw. aufzunehmende Last wird in dem Risikobereich begrenzt bzw. limitiert. Auch ein Befahren des Risikobereichs oder ein Aufstellen des Mobilkrans könnte in diesem Bereich verhindert werden oder zumindest ein Hinweis auf den Risikobereich 6 ergehen.In the illustration shown here, a wet surface is shown in the area of the front support 4, which is illustrated by the wavy lines. Accordingly, with the information obtained about the wet surface, a risk area 6 can be defined, which leads to the triggering of a control signal when the method is carried out. Depending on the extent of the wet surface, pivoting of an attachment 9 designed as a telescopic crane boom into the risk area can be prevented, or a permissible boom length or load to be carried is restricted or limited in the risk area. Driving into the risk area or erecting the mobile crane in this area could also be prevented or at least an indication of risk area 6 could be given.

2 zeigt die Anwendung des Verfahrens in einem als Mobilbagger ausgeführten Fahrzeugs 1. Dieses weist einen um eine Hochachse gegenüber einem Unterwagen 8 drehbar angeordneten Oberwagen 7. Der Oberwagen 7 weist beispielsweise die Kabine 5 für einen Bediener und dahinter Powerpacks bzw. Antriebselemente auf. Ferner ist an dem Oberwagen 7 ein als Ausleger mit einer Schaufel ausgeführtes Anbaugerät 9 angeracht. An dem Unterwagen 8 sind die Räder und ggf. weitere Anbaugeräte installiert, bspw. ein Räumschild oder hier nicht gezeigte Stützen. 2 shows the application of the method in a vehicle 1 designed as a mobile excavator. This has an upper carriage 7 that can rotate about a vertical axis relative to an undercarriage 8. The upper carriage 7 has, for example, the cabin 5 for an operator and behind it power packs or drive elements. Furthermore, an attachment 9 designed as a boom with a shovel is attached to the superstructure 7 . The wheels and possibly other attachments are installed on the undercarriage 8 , for example a clearing blade or supports (not shown here).

Gezeigt werden Sensoren 2 an dem Räumschild, an dem Unterwagen 8 und an dem Oberwagen 7. Diese jeweilige Anordnung der Sensoren 2 kann exemplarisch für sich oder in der gezeigten Kombination vorgesehen werden. Wie zuvor in 1 sind auch hier der Erfassungsbereich 3 der Sensoren 2 mittels Strichlinien und ein Risikobereich 6 mittels Wellenlinien dargestellt. Der Risikobereich 6 befindet sich in Bezug auf den Mobilbagger hinter bzw. auf der Rückseite des Fahrzeugs 1. Dementsprechend kann bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Steuersignal ausgelöst werden, sobald eine Fahrfunktion in Richtung des Risikobereichs 6 ausgeführt werden soll. Neben einer Beeinflussung einer Fahr- und/oder Arbeitsfunktion kann die Anzeige erfasster Risikobereiche 6 erfolgen, beispielsweise auf einer Anzeigevorrichtung in der Kabine 5 des Fahrzeugs 1.Sensors 2 are shown on the clearing blade, on the undercarriage 8 and on the superstructure 7. This respective arrangement of the sensors 2 can be provided as an example on its own or in the combination shown. As before in 1 here, too, the detection area 3 of the sensors 2 is shown by dashed lines and a risk area 6 by wavy lines. Risk area 6 is located behind or on the rear of vehicle 1 in relation to the mobile excavator. Accordingly, when using the method according to the invention, a control signal can be triggered as soon as a driving function in the direction of risk area 6 is to be performed. In addition to influencing a driving and/or work function, detected risk areas 6 can be displayed, for example on a display device in the cabin 5 of the vehicle 1.

Es kann vorgesehen werden, dass initial mit Beginn einer Arbeitsfunktion oder fortlaufend während der Durchführung einer Arbeitsfunktion mit dem an dem Oberwagen 7 angebrachten Sensor 2 eine Erfassung von Informationen erfolgt. Insbesondere kann hierdurch das gesamte Umfeld des Fahrzeugs erfasst werden. Hierzu kann auch vorgesehen werden, dass der Oberwagen 7 zumindest initial, also einmalig, eine Drehung um 360° vollzieht. Hierdurch kann das gesamte Umfeld erfasst werden bzw. Informationen nasser Oberflächen um den Mobilbagger.Provision can be made for information to be recorded initially at the start of a work function or continuously while a work function is being carried out with the sensor 2 attached to the superstructure 7 . In particular, the entire area around the vehicle can be recorded in this way. For this purpose, it can also be provided that the superstructure 7 rotates through 360° at least initially, that is to say once. This allows the entire environment to be recorded or information about wet surfaces around the mobile excavator.

In den 1 und 2 sind die Recheneinheit oder Anzeigevorrichtung nicht gezeigt, ebenso nicht ein Sensor zur Positionsbestimmung. Auch die signalübertragende Anbindung der Sensoren 2 an die Recheneinheit ist nicht dargestellt. Dies steht jedoch nicht im Widerspruch zum Vorhandensein ebendieser Merkmale.In the 1 and 2 the computing unit or display device is not shown, nor is a sensor for position determination. The signal-transmitting connection of the sensors 2 to the computing unit is also not shown. However, this does not contradict the presence of those same characteristics.

BezugszeichenlisteReference List

11: Fahrzeugvehicle
22: Sensorsensor
33: Erfassungsbereichdetection range
44: Stützesupport
55: Kabinecabin
66: Risikobereichrisk area
77: Oberwagensuperstructure
88th: Unterwagenundercarriage
99: Anbaugerätattachment

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102019101129 A1 [0002]
DE 102016210545 A1 [0003]
EP 3183153 A1 [0004]

Claims

A method for detecting, evaluating and taking into account information on wet surfaces in the operating processes of a vehicle (1), the information being recorded by at least one sensor (2) in a first step, fed to a computing unit in a second step and processed, with a comparison being made with stored reference values, characterized in that - in a third step, based on the information available, a comparison is made with an impending or intended operational process to determine whether this operational process can be carried out with the information available, and - in a fourth step, based on a result of the comparison a control signal is triggered.

procedure after claim 1 , characterized in that the control signal triggers a notification signal.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control signal influences a driving function of the vehicle (1).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control signal influences a working function of the vehicle (1).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that position data are assigned to the information present and fed to a memory element.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first to fourth steps are repeated cyclically.

Computer program product with a program code for performing the method according to one of the preceding claims when the program code is executed on a computer.