DE10256726A1 - Method for signal generation in a motor vehicle depending on the road surface - Google Patents

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DE10256726A1 DE2002156726 DE10256726A DE10256726A1 DE 10256726 A1 DE10256726 A1 DE 10256726A1 DE 2002156726 DE2002156726 DE 2002156726 DE 10256726 A DE10256726 A DE 10256726A DE 10256726 A1 DE10256726 A1 DE 10256726A1
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Helmut Dr. Riedel
Günter Dipl.-Ing. Fendt (FH)
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Abstract

In einem Kraftfahrzeug ist eine Signalgenerierung in Abhängigkeit von der Fahrbahnbeschaffenheit vorgesehen, wobei DOLLAR A - ein von der Fahrbahn ausgehendes Reflexionssignal (FS) von einem Sensor (1) aufgenomen wird, DOLLAR A - der Sensor (1) einer Auswerteeinheit (2) ein Eingangssignal (ES), betreffend den Fahrbahnzustand, zuleitet, DOLLAR A - in der Auswerteeinheit (2) das Eingangssignal (ES) mit einem Referenzsignal (RS) verglichen wird, DOLLAR A - ein Signalgenerator (3) ein Ausgangssignal (AS1, AS2) generiert, sofern die Abweichung zwischen dem Eingangssignal (ES) und dem Referenzsignal (RS) über einer Schwelle (S, S¶1¶, S¶2¶, S¶3¶) liegt, DOLLAR A - die Höhe der Schwelle (S, S¶1¶, S¶2¶, S¶3¶) abhängig vom Grad der Abweichung zwischen einer Mehrzahl an Eingangssignalen (ES) innerhalb eines Zeitintervalls (I¶1¶, ..., I¶6¶) und dem Referenzsignal (RS) variiert wird. DOLLAR A Das Ausgangssignal (AS1, AS2) ist beispielsweise ein Warnsignal (AS1) oder ein Fahrwerksstellsignal (AS2).In a motor vehicle, signal generation is provided as a function of the road surface, DOLLAR A - a reflection signal (FS) emanating from the road is received by a sensor (1), DOLLAR A - the sensor (1) of an evaluation unit (2) receives an input signal (ES), relating to the roadway condition, DOLLAR A - in the evaluation unit (2) the input signal (ES) is compared with a reference signal (RS), DOLLAR A - a signal generator (3) generates an output signal (AS1, AS2), if the difference between the input signal (ES) and the reference signal (RS) is above a threshold (S, S¶1¶, S¶2¶, S¶3¶), DOLLAR A - the level of the threshold (S, S¶ 1¶, S¶2¶, S¶3¶) depending on the degree of deviation between a plurality of input signals (ES) within a time interval (I¶1¶, ..., I¶6¶) and the reference signal (RS) is varied. DOLLAR A The output signal (AS1, AS2) is, for example, a warning signal (AS1) or a chassis control signal (AS2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Signalgenerierung in einem Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der Fahrbahnbeschaffenheit.The invention relates to a method and a device for signal generation in a motor vehicle dependent on From the road conditions.

Eine Vorrichtung zum Erfassen des Zustands einer Straßenoberfläche im Bereich eines Straßenfahrzeugs ist beispielsweise aus der DE 43 47 015 C2 bekannt. Mit Hilfe dieser Vorrichtung soll es möglich sein, den unebenen Zustand einer Straßenoberfläche mit eventuellen eingebuchteten oder ausgebuchteten Oberflächenbereichen vor dem fahrenden Fahrzeug vorherzusagen, um damit die Steuerung einer Aufhängung oder eines anderen Mechanismus im Fahrzeug zu beeinflussen.A device for detecting the state of a road surface in the area of a road vehicle is, for example, from US Pat DE 43 47 015 C2 known. With the help of this device, it should be possible to predict the uneven condition of a road surface with any indented or bulged surface areas in front of the moving vehicle in order to influence the control of a suspension or another mechanism in the vehicle.

Ein Verfahren und eine Einrichtung zum Verhindern von Zusammenstößen, insbesondere für Kraftfahrzeuge im Straßenverkehr, ist beispielsweise aus der DE 36 37 165 A1 bekannt. Hierbei ist sowohl eine Detektion bewegter oder unbewegter Objekte im Bereich der Fahrbahn als auch eine Erkennung des Zustands der Straßendecke vorgesehen. Ein Sensor, welcher den Fahrbahnzustand signalisiert, ist hierbei seitlich am Fahrzeug angebracht und ermöglicht keine vorausschauende Fahrzeugbeeinflussung.A method and a device for preventing collisions, in particular for motor vehicles in road traffic, is for example known from US Pat DE 36 37 165 A1 known. Detection of moving or unmoving objects in the area of the roadway and detection of the condition of the road surface are provided. A sensor, which signals the condition of the road, is attached to the side of the vehicle and does not allow predictive vehicle interference.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur vorausschauenden Erfassung des Fahrbahnzustands in einem Kraftfahrzeug weiter zu entwickeln.The invention is based on the object System for predictive recording of the road condition in one Motor vehicle to develop further.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Signalgenerierung in einem Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der Fahrbahnbeschaffenheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs B. Hierbei ist in einem Kraftfahrzeug ein Sensor zur Aufnahme eines von der Fahrbahn ausgehenden Reflexionssignals vorgesehen. Das Reflexionssignal kann beispielsweise ein Radarsignal oder ein optisches Signal sein, wobei ein der Erzeugung des Reflexionssignals dienender Sender, insbesondere Radarsender oder optischer Sender, vorzugsweise an Bord des Fahrzeugs angeordnet ist. Der Sensor leitet an eine ebenfalls im Fahrzeug angeordnete Auswerteeinheit ein Eingangssignal betreffend den Fahrbahnzustand weiter. In der Auswerteeinheit wird das Eingangssignal mit einem Referenzsignal, im einfachsten Fall einem Vergleichswert, verglichen. Sofern die Abweichung zwischen dem Eingangssignal und dem Referenzsignal über einer Schwelle liegt, wird durch einen Signalgenerator an Bord des Kraftfahrzeugs ein Ausgangssignal generiert. Die Höhe der Schwelle ist variabel in Abhängigkeit vom Grad der Abweichung zwischen einer Mehrzahl innerhalb eines Zeitintervalls aufgenommener Eingangssignale einerseits und dem Referenzsignal andererseits. Hierdurch ist das Ansprechverhalten des Signalgenerators von der Beschaffenheit bereits zurückgelegter Streckenabschnitte abhängig.According to the invention, this object is achieved by a method for signal generation in a motor vehicle depending of the road surface with the features of claim 1 and by a device with the features of claim B. Here is a sensor for recording a motor vehicle provided from the road reflection signal. The reflection signal can be, for example, a radar signal or an optical signal, a transmitter serving to generate the reflection signal, in particular radar or optical transmitter, preferably on Is arranged on board the vehicle. The sensor also leads to one Evaluation unit arranged in the vehicle relating to an input signal the road condition further. The input signal is in the evaluation unit with a reference signal, in the simplest case a comparison value. If the deviation between the input signal and the reference signal is above a threshold lies by a signal generator on board the motor vehicle generates an output signal. The height of the threshold is variable dependent on on the degree of deviation between a plurality within one Time interval of recorded input signals on the one hand and the Reference signal on the other hand. This is the response of the Signal generator of the nature already covered Route sections dependent.

Als Ausgangssignal gibt der Signalgenerator beispielsweise ein im Fahrzeug wahrnehmbares Warnsignal und/oder ein Fahrwerksstellsignal aus. Vorzugsweise ist die Höhe der Schwelle auch von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig.The signal generator gives, for example, the output signal a warning signal perceptible in the vehicle and / or a chassis control signal out. Preferably the height the threshold also depends on the vehicle speed.

Durch den Signalgenerator ist die Möglichkeit gegeben, vorausschauend auf eine Änderung der Fahrbahnbeschaffenheit zu reagieren. Eine solche mittels des Sensors erkann te Änderung der Fahrbahnbeschaffenheit ist beispielsweise der Übergang von trockener zu feuchter Fahrbahn oder von einem glatten Fahrbahnbelag zu einem relativ rauhen Fahrbahnbelag, zum Beispiel Pflaster. Mit Hilfe des Sensors werden in einem Zeitintervall, beispielsweise einigen Sekunden oder lediglich einem Sekundenbruchteil, mehrere Einzelmessungen durchgeführt, welche Aufschluss über den Fahrbahnzustand geben. Das mit Hilfe des Sensors erzeugte Eingangssignal für die Auswerteeinheit kann beispielsweise ein einziger Skalar, welcher zum Beispiel einen Anhaltswert für die Rauhigkeit der Fahrbahnoberfläche bietet, sein. Ebenso kann das Eingangssignal jedoch auch ein mehrdimensionales Datenfeld, beispielsweise durch die Aufnahme optischer Reflexionsignale erzeugt, sein. Analog kann auch das Referenzsignal aus einem einzigen Wert oder einer beliebigen Vielzahl einzelner Werte gebildet sein.The signal generator is the possibility given, looking ahead to a change in road conditions to react. Such a change detected by the sensor the road surface is, for example, the transition from dry to damp road or from a smooth road surface to a relatively rough road surface, for example pavement. With Help the sensor be in a time interval, for example a few seconds or just a split second, several Individual measurements carried out, what information about give the road condition. The input signal generated using the sensor for the Evaluation unit can, for example, a single scalar, which for example a reference value for offers the roughness of the road surface. Likewise can however, the input signal is also a multi-dimensional data field, generated, for example, by recording optical reflection signals, his. Analogously, the reference signal can also consist of a single value or any number of individual values.

Beim Ansprechen des Signalgenerators, d. h. sobald die Differenz zwischen dem Eingangssignal und dem Referenzsignal über der Schwelle liegt, wird beispielsweise im Fall einer Überwachung der Fahrbahnrauhigkeit die Stoßdämpfereinstellung im Fahrzeug geändert. Die Empfindlichkeit des Signalgenerators, d. h. die Schwelle, sollte derart eingestellt sein, dass ein unnötig häufiges Ansprechen vermieden wird. Dies ist dadurch sicher gestellt, dass eine Mehrzahl an Eingangssignalen innerhalb eines Zeitintervalls, vorzugsweise eine Mehrzahl unmittelbar aufeinander folgender Eingangssignale, mit dem Referenzsignal verglichen wird. Der Vergleich kann sich dabei beispielsweise auf die Summe der Abweichungen der Eingangssignale vom Referenzsignal innerhalb des Zeitintervalls beziehen. Ebenso können beispielsweise festgestellte Maximalabweichungen einzelner Eingangssignale innerhalb des Zeitintervalls berücksichtigt werden. In jedem Fall ist sichergestellt, dass erst nach Ablauf eines Zeitintervalls, in welchem mehrere Eingangssignale erfasst wurden, eine Veränderung der Schwelle erfolgt. Die Einstellung der die Empfindlichkeit des Signalgenerators bestimmenden Schwelle ist somit mit einer zumindest geringfügigen Trägheit behaftet.When the signal generator responds, d. H. as soon as the difference between the input signal and the reference signal is above the Threshold lies, for example, in the case of monitoring the shock absorber setting of the road roughness changed in the vehicle. The sensitivity of the signal generator, i. H. the threshold, should be set so that an unnecessarily frequent response is avoided becomes. This is ensured by the fact that a plurality of input signals within a time interval, preferably a plurality of one another directly following input signals, is compared with the reference signal. The comparison can, for example, relate to the sum of the deviations of the input signals from the reference signal within the time interval Respectively. You can also for example, determined maximum deviations of individual input signals taken into account within the time interval become. In any case, it is ensured that only after expiration a time interval in which several input signals are recorded were a change the threshold occurs. The setting of the sensitivity of the Threshold determining signal generator is thus at least minor inertia afflicted.

Sofern das Kraftfahrzeug mit einem Fahrwerksregelsystem, beispielsweise einem System zur Einstellung der Dämpferkennung ausgerüstet ist, ist dieses System vorzugsweise mit der Signalgenerierung in Abhängigkeit von der Fahrbahnbeschaffenheit gekoppelt. Mit Hilfe einer solchen Kopplung kann beispielsweise die Sensibilität der Signalerzeugung, d. h. die Schwelle des Signalgenerators, herabgesetzt sein, wenn die Stoßdämpfer des Fahrzeugs auf eine starke Dämpfung eingestellt sind. Weiterhin kann die Stärke des vom Signalgenerator auszugebenden Stellsignals, beispielsweise Fahrwerksstellsignals, von der Fahrwerkseinstellung abhängig sein. Mit Hilfe einer solchen Anpassung des Stellsignals an die jeweilige Fahrwerkseinstellung ist eine besonders gezielte automatische Reaktion auf im Straßenverlauf vor dem Fahrzeug detektierte Fahrbahnänderungen oder Diskontinuitäten der Fahrbahnbeschaffenheit ermöglicht.If the motor vehicle is equipped with a chassis control system, for example a system for adjusting the damper detection this system is preferably coupled with the signal generation depending on the condition of the road. With the aid of such a coupling, the sensitivity of the signal generation, ie the threshold of the signal generator, can be reduced, for example, if the shock absorbers of the vehicle are set to strong damping. Furthermore, the strength of the control signal to be output by the signal generator, for example chassis control signal, can be dependent on the chassis setting. With the help of such an adjustment of the control signal to the respective chassis setting, a particularly targeted automatic reaction to roadway changes or discontinuities in the roadway condition detected in front of the vehicle is made possible.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist die Höhe der Schwelle des Signalgenerators und/oder die Höhe der vom Signalgenerator erzeugten Ausgangssignale abhängig von während einer Mehrzahl an Zeitintervallen aufgenommen Daten des Fahrwerksregelsystems. Auf diese Weise ist ein auf – im Vergleich zu einem einzelnen Zeitintervall – längerfristiger Datenaufnahme beruhender Abgleich zwischen dem Fahrwerksregelsystem und dem mit dem die Fahrbahn vorausschauend überwachenden Sensor ausgestatteten System zur Signalgenerierung ermöglicht. Insbesondere ist das Verfah ren zu Signalgenerierung mit Hilfe des Fahrwerksregelsystems kalibrierbar, insbesondere langzeitkalibrierbar, und weist eine Lernfähigkeit auf. Dies bedeutet, dass beim Erkennen eines Wechsels des Fahrbahnbelags durch den Sensor bereits vor dem Erreichen des sich ändernden Fahrbahnbelags das Fahrwerksregelsystem des Kraftfahrzeugs entsprechend der neuen Fahrbahnbeschaffenheit verstellt wird, wobei die Genauigkeit der vorausschauenden Fahrwerksverstellung im Laufe der Fahrstrecke zunimmt.After a preferred training is the height the threshold of the signal generator and / or the level of the signal generator generated output signals dependent from while a plurality of time intervals recorded data of the chassis control system. That way, one is up - in comparison at a single time interval - long-term data acquisition based comparison between the chassis control system and the the one who watches the road ahead Sensor-equipped system for signal generation enables. In particular, the procedure for signal generation using the Chassis control system can be calibrated, especially long-term calibrated, and has a learning ability on. This means that when a change in the road surface is detected by the sensor even before it reaches the changing road surface Chassis control system of the motor vehicle according to the new road surface is adjusted, the accuracy of the predictive chassis adjustment increases over the course of the route.

Die im Zusammenhang mit dem Verfahren genannten Vorteile und Weiterbildungen gelten analog auch für die Vorrichtung zur Signalgenerierung in einem Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der Fahrbahnbeschaffenheit.The ones mentioned in connection with the procedure Advantages and further developments apply analogously to the device for signal generation in a motor vehicle depending From the road conditions.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:An embodiment of the Invention explained in more detail with reference to a drawing. Show here:

1 schematisch in einem Diagramm die Datenaufnahme mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in mehreren aufeinanderfolgenden Zeitintervallen, 1 schematically in a diagram the data acquisition with a device according to the invention in several successive time intervals,

2 schematisch in einem Blockdiagramm das erfindungsgemäße Verfahren, 2 schematically the method according to the invention in a block diagram,

3 in einem Diagramm verschiedene Varianten der Anpassung der Empfindlichkeit eines Signalgenerators im Verfahren nach 2, und 3 in a diagram different variants of the adjustment of the sensitivity of a signal generator in the process 2 , and

4 in einem Diagramm das Zusammenwirken eines Fahrwerksregelsystems mit dem Verfahren nach 2. 4 the interaction of a chassis control system with the method according to a diagram 2 ,

Einander entsprechende Teile bzw. Parameter sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts or Parameters are given the same reference numerals.

Die 1 und 2 veranschaulichen ein Verfahren zur Signalgenerierung in einem Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der Fahrbahnbeschaffenheit. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist vollständig an Bord des Kraftfahrzeugs installiert. Ein Sensor 1 nimmt ein Reflexionssignal FS von einem Fahrbahnabschnitt vor dem fahrenden Kraftfahrzeug auf. Das Reflexionssignal FS ist beispielsweise eine Radarsignal oder ein optisches Signal. Eine entsprechende Strahlungsquelle, beispielsweise ein Radarsender oder ein Laser, ist gegebenenfalls auch an Bord des Kraftfahrzeugs. Der Sensor 1 leitet ein Eingangssignal ES an eine Auswerteeinheit 2 weiter, in welcher das Eingangssignal ES mit einem Referenzsignal RS verglichen wird. Sofern die im Weiteren noch näher erläuterten Bedingungen einer Signalgenerierung erfüllt sind, erzeugt ein an die Auswerteinheit 2 angeschlossener Signalgenerator 3 ein Ausgangssignal AS 1, AS 2. Im Ausführungsbeispiel ist das Ausgangssignal AS 1 ein im Fahrzeug wahrnehmbares akustisches Warnsignal, während das Ausgangssignal AS 2 ein Fahrwerksstellsignal zur Beeinflussung der Stoßdämpferkennung des Kraftfahrzeugs ist. Das akustische Ausgangssignal AS 1 wird weitergeleitet an eine Warneinrichtung 4; das Fahrwerksstellsignal AS 2 wird in ein Fahrwerksregelsystem 5 eingespeist. Dieses wiederum ist über eine Datenverbindung 6, die Daten D überträgt, mit der Auswerteeinheit 2 gekoppelt. Mehrere oder sämtliche der Komponenten Sensor 1, Auswerteeinheit 2, Signalgenerator 3, Warneinrichtung 4 und Fahrwerksregelsystem 5 können in einer baulichen Einheit zusammengefasst sein.The 1 and 2 illustrate a method for signal generation in a motor vehicle depending on the condition of the road. The device for carrying out the method is completely installed on board the motor vehicle. A sensor 1 receives a reflection signal FS from a road section in front of the moving motor vehicle. The reflection signal FS is, for example, a radar signal or an optical signal. A corresponding radiation source, for example a radar transmitter or a laser, may also be on board the motor vehicle. The sensor 1 passes an input signal ES to an evaluation unit 2 further, in which the input signal ES is compared with a reference signal RS. If the conditions of signal generation which are explained in more detail below are met, an is generated to the evaluation unit 2 connected signal generator 3 an output signal AS 1, AS 2. In the exemplary embodiment, the output signal AS 1 is an audible warning signal perceptible in the vehicle, while the output signal AS 2 is a chassis control signal for influencing the shock absorber identification of the motor vehicle. The acoustic output signal AS 1 is forwarded to a warning device 4 ; the chassis control signal AS 2 is used in a chassis control system 5 fed. This in turn is via a data connection 6 , which transmits data D, with the evaluation unit 2 coupled. Several or all of the sensor components 1 , Evaluation unit 2 , Signal generator 3 , Warning device 4 and chassis control system 5 can be combined in one structural unit.

Das Diagramm nach 1 veranschaulicht das Zurücklegen einer Strecke mit verschiedenen Fahrbahnbelägen. Aufgezeichnet ist eine Amplitude A, die mit Hilfe des Sensors 1 gemessen wird und ein Maß für die Rauhigkeit des Fahrbahnbelags darstellt. In jedem Zeitintervall I wird eine bestimmte Anzahl, in der Darstellung vier, an Messungen der Fahrbahnbeschaffenheit, jeweils vor dem Fahrzeug, durchgeführt. In einem ersten Zeitintervall I1 bewegt sich das Kraftfahrzeug auf asphaltierter Straße mit sehr guter Fahrbahnqualität. Die mit Hilfe des Sensors 1 gemessenen Amplituden A liegen durchweg unterhalb einer ersten Schwelle S1, welche die Empfindlichkeit des Signalgenerators 3 bestimmt. Dies bedeutet, dass bereits bei relativ geringen detektierten Oberflächenunebenheiten ein Ausgangssignal AS vom Signalgenerator 3 erzeugt werden würde. Ein solches Ausgangssignal AS könnte den Fahrer beispielsweise vor Steinen auf der Fahrbahn, vor Schlaglöchern, vor einer Schotterstrecke oder vor einem Bahnübergang warnen. Ebenso könnte der Fahrer des Kraftfahrzeugs beispielsweise akustisch und/oder optisch vor Bodenwellen, Fahrbahnunebenheiten im Bereich einer Baustelle oder auch einem Zebrastreifen gewarnt werden. Alternativ oder zusätzlich könnte bei Überschreitung der Schwelle S1 die Fahrwerkseinstellung geändert werden oder im Extremfall auch ein Bremseingriff ausgelöst werden.The diagram after 1 illustrates the covering of a route with different road surfaces. An amplitude A is recorded using the sensor 1 is measured and represents a measure of the roughness of the road surface. In each time interval I, a certain number, in the illustration four, of measurements of the road surface, in each case in front of the vehicle, is carried out. In a first time interval I 1 , the motor vehicle is moving on an asphalt road with very good road quality. With the help of the sensor 1 The measured amplitudes A are all below a first threshold S 1 , which is the sensitivity of the signal generator 3 certainly. This means that an output signal AS from the signal generator is already present when the surface unevenness is detected relatively small 3 would be generated. Such an output signal AS could warn the driver, for example, of stones on the road, potholes, a gravel road or a level crossing. Likewise, the driver of the motor vehicle could, for example, acoustically and / or optically before bumps, bumps in the area a construction site or a zebra crossing. Alternatively or additionally, if the threshold S 1 is exceeded, the chassis setting could be changed or, in extreme cases, a brake intervention could also be triggered.

Zu Beginn des zweiten Zeitintervalls I2 wird ein Eingangssignal ES aufgenommen, welches die Schwelle S1 deutlich überschreitet. Im Ausführungsbeispiel ist hierdurch der Beginn einer gepflasterten Straße symbolisiert. Der Fahrer des Kraftfahrzeugs wird rechtzeitig vor Erreichen dieses Streckenabschnitts, welcher eine reduzierte Griffigkeit aufweist, gewarnt. Im weiteren Verlauf der mit Kopfsteinpflaster gepflasterten Straße wird die Schwelle S1 praktisch permanent überschritten. Ein ständige weitere Warnung des Fahrers wäre nicht situationsgerecht. Entsprechendes gilt für die Fahrwerkseinstellung. Eine ggf. ein malig durchgeführte Änderung der Fahrwerkseinstellung ist ausreichend. Weitere Eingriffe in das Fahrwerk während dem Zurücklegen der gepflasterten Strecke sind nicht erforderlich. Aus diesem Grund ist ein Heraufsetzen der Schwelle S sinnvoll. Jedoch soll nicht bereits bei einer einzigen detektierten Bodenunebenheit die Schwelle S verstellt werden. Daher werden zunächst während des zweiten Zeitintervalls I2 die vom Sensor 1 gelieferten Eingangssignale ES aufgenommen und insgesamt mit dem Referenzsignal RS verglichen. Da im vorliegenden Fall innerhalb des zweiten Zeitintervalls I2 die Eingangssignale ES permanent signifikant über der ersten Schwelle S1 liegen, wird die Schwelle S ab dem dritten Zeitintervall I3 auf den Wert S3 angehoben. Das Fahrzeug fährt während des dritten und vierten Zeitintervalls I3, I4 weiter auf gepflasterter Straße. Ab dem fünften Zeitintervall I5 weist die Fahrbahn wieder einen Asphaltbelag auf, jedoch mit minderer Qualität im Vergleich zum Fahrbahnabschnitt, welchen das Fahrzeug im ersten Zeitintervall I1 zurücklegte. In der Auswerteeinheit 2 wird die Änderung der Fahrbahnbeschaffenheit erkannt, so dass die Schwelle S ab dem Zeitintervall I6 auf den Wert S2, welcher etwas oberhalb der in den zwei ersten Zeitintervallen I1, I2 eingestellten Schwelle S1 liegt, zurückgesetzt wird.At the beginning of the second time interval I 2 , an input signal ES is recorded which clearly exceeds the threshold S1. In the exemplary embodiment, this symbolizes the start of a cobbled street. The driver of the motor vehicle is warned in good time before reaching this section of the route which has reduced grip. In the further course of the cobblestone street the threshold S 1 is practically permanently exceeded. A constant further warning of the driver would not be appropriate to the situation. The same applies to the chassis setting. A single change of the suspension setting is sufficient. Further interventions in the chassis while covering the paved route are not necessary. For this reason, raising the threshold S makes sense. However, the threshold S should not already be adjusted with a single detected unevenness in the floor. Therefore, during the second time interval I 2, those from the sensor 1 supplied input signals ES recorded and compared overall with the reference signal RS. Since in the present case the input signals ES are permanently significantly above the first threshold S 1 within the second time interval I 2 , the threshold S is raised to the value S 3 from the third time interval I 3 . The vehicle continues on the paved road during the third and fourth time intervals I 3 , I 4 . From the fifth time interval I 5 , the roadway again has an asphalt surface, but with a lower quality than the road section that the vehicle traveled in the first time interval I 1 . In the evaluation unit 2 the change in the condition of the road is recognized, so that the threshold S is reset from the time interval I 6 to the value S 2 , which is somewhat above the threshold S 1 set in the two first time intervals I 1 , I 2 .

3 zeigt verschiedene Möglichkeiten der Veränderung der Schwelle S in Abhängigkeit von der detektierten Abweichung zwischen den Eingangssignalen ES und dem Referenzsignal RS. Die Einstellung der Schwelle S hängt ab von der Anzahl z der Merkmalsänderungen der Reflexionssignale FS innerhalb des letzten auszuwertenden Zeitabschnitts I. Dargestellt sind vier Einstellkurven k1–k4. Wie aus der Darstellung ersichtlich ist, kann die Variation der Schwelle S sowohl in diskreten Schritten (k3) als auch kontinuierlich (k1, k2, k4) erfolgen. Bei kontinuierlicher Anpassung der Schwelle S sind verschiedene lineare (k2) sowie progressive (k4) beziehungsweise degressive (k1) Einstellkurven wählbar. Die Wahl der Einstellkurve k1–k4 ist von an die Auswerteeinheit 2 übermittelten Daten D des Fahrwerksregelsystems 5 abhängig. 3 shows different possibilities of changing the threshold S depending on the detected deviation between the input signals ES and the reference signal RS. The setting of the threshold S depends on the number z of changes in the characteristics of the reflection signals FS within the last time period I to be evaluated. Four setting curves k1-k4 are shown. As can be seen from the illustration, the threshold S can be varied both in discrete steps (k3) and continuously (k1, k2, k4). With continuous adaptation of the threshold S, various linear (k2) as well as progressive (k4) or degressive (k1) setting curves can be selected. The selection of the setting curve k1-k4 is from the evaluation unit 2 transmitted data D of the chassis control system 5 dependent.

4 veranschaulicht das Zusammenwirken des Verfahrens zur Signalgenerierung mit dem Fahrwerksregelsystem 5. In Abhängigkeit von der Zeit t ist die relative Stoßdämpfereinstellung DE dargestellt, welche eine Aussage über die tatsächliche Stoßdämpfereinstellung des Kraftfahrzeugs im Vergleich zur den Straßenverhältnissen entsprechenden optimalen Stoßdämpfereinstellung zulässt. Das Kraftfahrzeug ist mit einem adaptiven Dämpfungsregelungssystem ausgestattet, wobei für jeden Fahrbahnbelag ein Dämpfer-Soll-Einstellung DS existiert, die im Beispiel den Wert 3 hat. Dargestellt sind zu drei verschiedenen Zeiten t die vorgenommenen Dämpfereinstellungen jeweils beim Wechsel des Fahrbahnbelags. Es wird in jedem Fall davon ausgegangen, dass zunächst die Vorrichtung zur Signalgenerierung mit Hilfe des vorausschauend die Fahrbahn abtastenden Sensors 1 den Fahrbahnwechsel detektiert. Im ersten Fall, zur Zeit t = 1, wird bei der Detektion der sich ändernden Fahrbahnrauhigkeit eine zu harte Dämpferkennung D1 des Fahrwerksregelsystems 5 eingestellt. Sobald das Kraftfahrzeug tatsächlich den geänderten Fahrbahnbelag erreicht wird daher die Dämpfung auf die Dämpfer-Soll-Einstellung DS reduziert. Hierbei wird von einer korrekten Dämpfereinstellung durch das Fahrwerksregelsystem 5 ausgegangen. 4 illustrates the interaction of the method for signal generation with the chassis control system 5 , Depending on the time t, the relative shock absorber setting DE is shown, which allows a statement about the actual shock absorber setting of the motor vehicle in comparison to the optimal shock absorber setting corresponding to the road conditions. The motor vehicle is equipped with an adaptive damping control system, with a target damper setting D S for each road surface, which has the value 3 in the example. The damper settings made are shown at three different times t each time the road surface changes. In any case, it is assumed that the device for signal generation with the aid of the sensor that senses the road ahead in advance 1 the lane change is detected. In the first case, at time t = 1, when the changing road surface roughness is detected, damper detection D 1 of the chassis control system becomes too hard 5 set. As soon as the motor vehicle actually reaches the changed road surface, the damping is therefore reduced to the damper target setting D S. This is based on a correct damper setting by the chassis control system 5 went out.

Im zweiten Fall, zum Zeitpunkt t = n + 1 wird aufgrund vom Sensor 1 aufgenommenen Eingangssignale ES zunächst eine zu geringe Dämpferkennung D2 im Vergleich zur Dämpfer-Soll- Einstellung D5 gewählt. Die Dämpfung muss daher, wenn das Kraftfahrzeug den neuen Fahrbahnbelag erreicht, erhöht werden.In the second case, at time t = n + 1 is due to the sensor 1 input signals ES initially selected an insufficient damper detection D 2 compared to the damper target setting D 5 . The damping must therefore be increased when the motor vehicle reaches the new road surface.

Sowohl die Daten D des Fahrwerksregelsystems 5 als auch die Daten der Auswerteeinheit 2 werden für eine langfristige Kalibrierung des vorausschauend arbeiteten Verfahrens zur Signalgenerierung genutzt. Zum Zeitpunkt t = m + 1 nimmt der Signalgenerator 3 sofort, d. h. bereits bevor das Fahrzeug den geänderten Fahrbahnbelag erreicht, mit der Dämpferkennung D3, die der Dämpfer-Soll-Einstellung DS entspricht, die optimale Einstellung des Fahrwerksegelsystems 5 vor. Insgesamt ist hierdurch ein lernendes System zur vorausschauenden Signalgenerierung in einem Kraftfahrzeug gegeben.Both the data D of the chassis control system 5 as well as the data of the evaluation unit 2 are used for long-term calibration of the anticipatory method for signal generation. At time t = m + 1 the signal generator takes 3 Immediately, ie even before the vehicle reaches the changed road surface, with damper recognition D 3 , which corresponds to the damper target setting D S , the optimal setting of the chassis control system 5 in front. Overall, this provides a learning system for predictive signal generation in a motor vehicle.

11
Sensorsensor
22
Auswerteeinheitevaluation
33
Signalgeneratorsignal generator
44
Warneinrichtungwarning device
55
FahrwerksregelsystemChassis control system
66
DatenverbindungData Connection
AA
Amplitudeamplitude
AS1,AS2AS1, AS2
Ausgangssignaloutput
DD
DatenData
DEDE
relative Dämpfereinstellungrelative damper setting
D1, D2, D3 D 1 , D 2 , D 3
Dämpfereinstellungdamper setting
D5 D 5
Dämpfer-Soll-EinstellungDamper target setting
ESIT
Eingangssignalinput
FSFS
Reflexionssignalreflection signal
I, I1 ... I6 I, I 1 ... I 6
Zeitintervalltime interval
k1,k2,k3,k4k1, k2, k3, k4
Einstellkurveadjustment curve
RSRS
Referenzsignalreference signal
S, S1, S2, S3 S, S 1 , S 2 , S 3
Schwellethreshold
tt
Zeittime
zz
Anzahlnumber

Claims (8)

Verfahren zur Signalgenerierung in einem Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der Fahrbahnbeschaffenheit, wobei – ein von der Fahrbahn ausgehendes Reflexionssignal (FS) von einem Sensor (1) aufgenommen wird, – der Sensor (1) einer Auswerteeinheit (2) ein Eingangssignal (ES) betreffend den Fahrbahnzustand zuleitet, – in der Auswerteeinheit (2) das Eingangssignal (ES) mit einem Referenzsignal (RS) verglichen wird, – ein Signalgenerator (3) ein Ausgangssignal (AS1,AS2) generiert, sofern die Abweichung zwischen dem Eingangssignal (ES) und dem Referenzsignal (RS) über einer Schwelle (S, S1, S2, S3) liegt, – die Höhe der Schwelle (S, S1, S2, S3) abhängig vom Grad der Abweichung zwischen einer Mehrzahl an Eingangssignalen (ES) innerhalb eines Zeitintervalls (I1, ..., I6) und dem Referenzsignal (RS) variiert wird.Method for signal generation in a motor vehicle depending on the condition of the road, whereby - a reflection signal (FS) originating from the road from a sensor ( 1 ) is recorded, - the sensor ( 1 ) an evaluation unit ( 2 ) supplies an input signal (ES) regarding the condition of the road, - in the evaluation unit ( 2 ) the input signal (ES) is compared with a reference signal (RS), - a signal generator ( 3 ) an output signal (AS1, AS2) is generated if the deviation between the input signal (ES) and the reference signal (RS) is above a threshold (S, S 1 , S 2 , S 3 ), - the level of the threshold (S, S 1 , S 2 , S 3 ) is varied depending on the degree of deviation between a plurality of input signals (ES) within a time interval (I 1 , ..., I 6 ) and the reference signal (RS). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vom Signalgenerator (3) ein Warnsignal als Ausgangssignal (AS1) generiert wird.A method according to claim 1, characterized in that the signal generator ( 3 ) a warning signal is generated as an output signal (AS1). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vom Signalgenerator (3) ein Fahrwerksstellsignal als Ausgangssignal (AS2) generiert wird.Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the signal generator ( 3 ) a chassis control signal is generated as an output signal (AS2). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Schwelle (S, S1, S2, S3) von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängig ist.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the height of the threshold (S, S 1 , S 2 , S 3 ) is dependent on the speed of the motor vehicle. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Schwelle (S, S1, S2, S3) von der Einstellung eines Fahrwerksregelsystems (5) des Kraftfahrzeugs abhängig ist.Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the height of the threshold (S, S 1 , S 2 , S 3 ) depends on the setting of a chassis control system ( 5 ) depends on the motor vehicle. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Schwelle (S, S1, S2, S3) abhängig ist von während einer Mehrzahl an Zeitintervallen (I1, ..., I6) aufgenommenen Daten (D) des Fahrwerksregelsystems (5).A method according to claim 5, characterized in that the height of the threshold (S, S 1 , S 2 , S 3 ) is dependent on data (D) recorded during a plurality of time intervals (I 1 , ..., I 6 ) Chassis control system ( 5 ). Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Ausgangssignals (AS1,AS2) abhängig ist von während einer Mehrzahl an Zeitintervallen (I1, ..., I6) aufgenommenen Daten (D) des Fahrwerksregelsystems (5).Method according to claim 5 or 6, characterized in that the level of the output signal (AS1, AS2) is dependent on data (D) of the chassis control system (D) recorded during a plurality of time intervals (I 1 , ..., I 6 ). 5 ). Vorrichtung zur Signalgenerierung in einem Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der Fahrbahnbeschaffenheit, – mit einem ein von der Fahrbahn ausgehendes Reflexionssignal (FS) aufnehmenden Sensor (1), welcher zur Bereitstellung eines Eingangssignals (ES) betreffend den Fahrbahnzustand vorgesehen ist, – mit einer Auswerteeinheit (2) zum Vergleich des Eingangssignals (ES) mit einem Referenzsignal (RS), – mit einem Signalgenerator (3), welcher zur Generierung eines Ausgangssignals (AS1,AS2) vorgesehen ist, sofern die Abweichung zwischen dem Eingangssignal (ES) und dem Referenzsignal (RS) über einer Schwelle (S, S1, S2, S3) liegt, – wobei die Höhe der Schwelle (S, S1, S2, S3) abhängig ist vom Grad der Abweichung zwischen einer Mehrzahl an Eingangssignalen (ES) innerhalb eines Zeitintervalls (I1, ..., I6) und dem Referenzsignal (RS).Device for signal generation in a motor vehicle depending on the condition of the road, - with a sensor (a reflection signal (FS) originating from the road) ( 1 ), which is provided for providing an input signal (ES) relating to the condition of the road, - with an evaluation unit ( 2 ) to compare the input signal (ES) with a reference signal (RS), - with a signal generator ( 3 ), which is provided for generating an output signal (AS1, AS2), provided the deviation between the input signal (ES) and the reference signal (RS) is above a threshold (S, S 1 , S 2 , S 3 ), - the The height of the threshold (S, S 1 , S 2 , S 3 ) depends on the degree of deviation between a plurality of input signals (ES) within a time interval (I 1 , ..., I 6 ) and the reference signal (RS).
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