DE19956928A1 - Determining state of road surface, involves operating light source in clocked manner using predefined clocking frequency and depending on at least one operating parameter - Google Patents

Determining state of road surface, involves operating light source in clocked manner using predefined clocking frequency and depending on at least one operating parameter

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Abstract

The method involves transmitting light onto the road surface from a light source and detecting and evaluating reflected light using an optoelectronic sensor. The light source is operated in a clocked manner using a predefined clocking frequency and depending on at least one operating parameter, e.g. the driving speed, ambient temperature or navigation system information. An Independent claims are also included for an arrangement for determining the state of a road surface.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Be­ stimmung des Zustands einer Fahrbahnoberfläche nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 9.The invention relates to a method and an apparatus for loading tuning the condition of a road surface according to the generic terms of claims 1 and 9.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen, insbesondere zur Ermittlung von Eis oder Nässe auf der Fahrbahn, sind beispielsweise aus der DE 41 33 359 C2 und der EP 0 898 148 A2 bekannt. Die bei den bekannten Systemen ver­ wendeten optoelektronischen Sensoren weisen eine Lichtquelle auf, die grundsätzlich im Dauerbetrieb arbeitet. Lediglich bei Stillstand des Fahrzeu­ ges wird die Lichtquelle abgeschaltet.Such methods and devices, in particular for determining ice or wetness on the road are for example from DE 41 33 359 C2 and EP 0 898 148 A2. The ver in the known systems optoelectronic sensors used have a light source which basically works in continuous operation. Only when the vehicle is at a standstill The light source is switched off.

Derartige Sensoren arbeitet mit einer Lichtquelle, die erfahrungsgemäß eine durchschnittliche Leistung von ca. 10 Watt benötigt. Werden für spezielle Fahrwerksregelsysteme zwei Sensoren benötigt, verdoppelt sich die benö­ tigte Leistung, obwohl im Sommer auf trockener Fahrbahn kaum mit Eis- oder Aquaplaning-Gefahr gerechnet werden muß. Der Leistungsbedarf der Auswertung ist dagegen vernachlässigbar gering. Ein dauerhafter Lei­ stungsbedarf von ca. 10-20 Watt wirkt sich negativ auf die Energiebilanz der Batterie und den Kraftstoffverbrauch aus. Darüber hinaus sinkt die Lebens­ erwartung der Lichtquelle mit der Betriebszeit.Such sensors work with a light source, which experience has shown average power of approx. 10 watts required. Be for special Chassis control systems required two sensors, the required doubled performance, although in the summer on dry roads with hardly any ice or risk of aquaplaning. The power requirement of the  In contrast, evaluation is negligible. A permanent lei Power consumption of approx. 10-20 watts has a negative effect on the energy balance of the Battery and fuel consumption. In addition, life drops Expectation of the light source with the operating time.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrich­ tung eingangs genannter Art derart zu verbessern, daß die vorgenannten Nachteile vermieden werden.The invention has for its object a method and a Vorrich tion to improve the type mentioned in such a way that the aforementioned Disadvantages are avoided.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 9 ver­ fahrens- und vorrichtungsmäßig gelöst.This object is verified by the features of claims 1 and 9 solved in terms of driving and equipment.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.The objects are further advantageous refinements of the invention of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird die Lichtquelle, wenn nicht die volle Lichtleistung bzw. wenn nicht eine Dauerlichtleistung benötigt wird, getaktet angesteuert. Erfah­ rungsgemäß ist bereits nach einigen Millisekunden die für die spektrale Mes­ sung notwendige Farbtemperatur erreicht, so daß der getaktete Betrieb die Meßdynamik kaum beeinträchtigt. Ebenso hat sich herausgestellt, daß der getaktete Betrieb die Lebenserwartung der Lichtquelle nicht negativ beein­ flußt. Für eine Messung zur Bestimmung des Zustands der Fahrbahnoberflä­ che reicht erfahrungsgemäß ein Aufleuchten der Lichtquelle für ca. 10-100 ms bereits aus.According to the invention, the light source, if not the full light output or if a continuous light output is not required, controlled clocked. Experience According to the invention, the spectral measurement is already after a few milliseconds Solution necessary color temperature reached, so that the clocked operation Measuring dynamics hardly affected. It has also been found that the clocked operation does not adversely affect the life expectancy of the light source flows. For a measurement to determine the condition of the road surface Experience has shown that lighting up the light source is sufficient for approx. 10-100 ms already out.

Die jeweils vorzugebende Taktfrequenz kann abhängig von mindestens ei­ nem Betriebsparameter variabel vorgegeben werden. Hierzu weist der Sen­ sor entweder eine einfache Logikschaltung oder eine Intelligenz auf. Ebenso erhält der Sensor Eingangssignale, die bestimmte Betriebsparameter wie­ dergeben, wie z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Außentempe­ ratur. Hierzu kann der Sensor beispielsweise an einem im Fahrzeug ohnehin vorhandenen digitalen Informationsbus angeschlossen sein. Der Sensor paßt die Taktfrequenz der Lichtquelle an die erforderliche Meßfrequenz des Sensors an.The clock frequency to be specified can depend on at least one operating parameters can be variably specified. The Sen either a simple logic circuit or an intelligence. As well the sensor receives input signals that like certain operating parameters dergeb, such as. B. the vehicle speed and / or the outside temperature  maturity. For this purpose, the sensor can, for example, on a vehicle anyway existing digital information bus. The sensor fits the clock frequency of the light source to the required measuring frequency of the Sensor.

Allgemein sollen einerseits die Taktfrequenz der Lichtquelle und damit die Meßfrequenz des Sensors zur Erhöhung der Sicherheit mit kritischer wer­ dender Fahrsituation erhöht werden, andererseits soll bei unkritischen Fahr­ situationen zur Energieeinsparung die Frequenz reduziert werden.In general, the clock frequency of the light source and thus the Measuring frequency of the sensor to increase security with critical who The driving situation should be increased, on the other hand, should the driving be uncritical situations to save energy the frequency can be reduced.

Besonders vorteilhaft ist die Vorgabe der Taktfrequenz proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit, ggf. auch in Verbindung mit weiteren Parametern. Die Taktfrequenz der Lichtquelle und damit auch die Meßfrequenz des Sen­ sors steigen beispielsweise mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit bei gleichbleibender Nässe, da das Kraftschlußpotential der Reifen sinkt.Specifying the clock frequency is particularly advantageous proportional to Vehicle speed, possibly also in conjunction with other parameters. The clock frequency of the light source and thus also the measuring frequency of the Sen For example, sensors increase with increasing vehicle speed constant wetness, as the grip potential of the tires decreases.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Taktfre­ quenz abhängig von der Außentemperatur vorgegeben. Beispielsweise wird die Taktfrequenz erhöht, wenn die Außentemperatur unterhalb einer ersten Schwelle (z. B. 3°C) liegt. Ebenso kann die Taktfrequenz erhöht werden, wenn ein schnelles Abfallen der Außentemperatur erkannt wird und die Au­ ßentemperatur unterhalb eine zweite vorgegebene Schwelle fällt. Die zweite vorgegebene Schwelle kann dabei höher als die erste vorgegebene Schwelle sein.In a further advantageous embodiment of the invention, the clock frequency frequency depending on the outside temperature. For example the clock frequency increases when the outside temperature is below a first Threshold (e.g. 3 ° C). The clock frequency can also be increased, when a rapid drop in outside temperature is detected and the Au outside temperature falls below a second predetermined threshold. The second The predetermined threshold can be higher than the first predetermined one Be threshold.

Weiterhin kann die Taktfrequenz abhängig von einer im Fahrzeug empfan­ genen Verkehrsinformation in Verbindung mit einem Navigationssystem vor­ gegeben werden. Die Verarbeitung von Verkehrsinformationen in Verbin­ dung mit im Fahrzeug verbauten Navigationssystemen ist bereits bekannt. Ein entsprechendes Informationssignal kann an den Sensor zur Bestimmung des Zustands der Fahrbahnoberfläche übermittelt werden. Wird durch diese externe Verkehrsinformation in Verbindung mit der Standortbestimmung über das Navigationssystem in der Nähe Eis, Schnee oder Regen gemeldet, wird beispielsweise die Taktfrequenz erhöht.Furthermore, the clock frequency can be received depending on one in the vehicle available traffic information in connection with a navigation system are given. The processing of traffic information in verbin tion with navigation systems installed in the vehicle is already known. A corresponding information signal can be sent to the sensor for determination  of the condition of the road surface. Will through this external traffic information in connection with the location determination via the navigation system near ice, snow or rain is reported for example, the clock frequency is increased.

Vorzugsweise wird die Taktfrequenz auch abhängig von einem Regensen­ sorsignal und/oder von einem Scheibenwischersteuersignal vorgegeben. Beispielsweise wird die Taktfrequenz erhöht, wenn der Regensensor eine Regenintensität über einem bestimmten Schwellenwert erfaßt und/oder wenn der Scheibenwischer mit einer besonders hohen Wischfrequenz betä­ tigt wird.The clock frequency is preferably also dependent on a rain Sorsignal and / or predetermined by a wiper control signal. For example, the clock frequency is increased when the rain sensor has a Rain intensity recorded above a certain threshold and / or if the wiper operates with a particularly high wiping frequency is done.

Die Taktfrequenz wird vorzugsweise auch abhängig von Schlupfregelein­ griffen vorgegeben. Treten beispielsweise ABS- oder ASC-Eingriffe auf, wird die Taktfrequenz erhöht. Treten dagegen innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne keine Schlupfregelsystemeingriffe auf, wird die Taktfrequenz re­ duziert. In vergleichbarer Weise wird die Taktfrequenz auch abhängig von Fahrdynamikregelsystemeingriffen vorgegeben. Die Taktfrequenz kann je­ doch beispielsweise auch unabhängig von Fahrdynamikregelsystemeingrif­ fen erhöht werden, wenn grundsätzlich eine höhere Fahrdynamik erkannt wird.The clock frequency is preferably also dependent on the slip rule handles given. If ABS or ASC interventions occur, for example the clock frequency increases. However, occur within a predetermined Time period no slip control system interventions, the clock frequency is right induced. In a comparable way, the clock frequency also depends on Vehicle dynamics control system interventions specified. The clock frequency can ever but also independent of vehicle dynamics control system intervention, for example fen can be increased if generally higher driving dynamics are recognized becomes.

Die Logik speichert das Verhalten über eine gewisse Zeit, so daß die "Verringerung der Sensoraufmerksamkeit" abhängig ist von Ereignissen der Vergangenheit. Nach Erkennen eines sehr kritischen Zustandes wird die Taktfrequenz nur sehr langsam reduziert.The logic stores the behavior over a period of time so that the "Reduction of sensor attention" is dependent on events of the Past. After recognizing a very critical condition, the Clock frequency reduced very slowly.

Weiterhin kann die Taktfrequenz abhängig von der Ladebilanz im Fahrzeug vorgegeben werden, wobei die Taktfrequenz reduziert wird, wenn eine schlechte Ladebilanz vorliegt, vorausgesetzt, die Sicherheit ist gewährleistet. Furthermore, the clock frequency can depend on the charge balance in the vehicle be specified, the clock frequency being reduced if a there is a poor charge balance, provided that safety is guaranteed.  

Die ladebilanzabhängige Taktfrequenzvorgabe erhält vorzugsweise eine niedrigere Priorität im Vergleich mit der Priorität für sicherheitsrelevante Funktionen. Hierbei kann bei Verwendung von zwei Sensoren ein Sensor in den Energiesparmodus geschaltet werden, während derjenige mit der kriti­ scheren aktuellen Information noch langsam weiterarbeitet.The charge balance-dependent clock frequency specification preferably receives one lower priority compared to the priority for safety-related Functions. If two sensors are used, one sensor in the energy saving mode can be switched while the one with the kriti current information is still slowly working.

Sollten zwei Sensoren, z. B. je ein Sensor pro Fahrspur, vorgesehen sein, kann die Taktfrequenz der Lichtquelle des einen Sensors abhängig von der Taktfrequenz der Lichtquelle des anderen Sensors vorgegeben werden. Ins­ besondere kann die Taktfrequenz des ersten Sensors erhöht werden, wenn der zweite Sensor bereits mit höherer Taktfrequenz arbeitet. Hierbei wird davon ausgegangen, daß eine Kommunikationsmöglichkeit zwischen bei­ den Sensoren, z. B. über Busverbindung, vorgesehen ist. (Synchronisation bei Doppelsensorik für Überwachung beider Fahrspuren)Should two sensors, e.g. B. one sensor per lane may be provided, can the clock frequency of the light source of a sensor depending on the Clock frequency of the light source of the other sensor can be specified. Ins in particular, the clock frequency of the first sensor can be increased if the second sensor is already operating at a higher clock frequency. Here will assumed that a communication option between at the sensors, e.g. B. via bus connection is provided. (Synchronization with double sensors for monitoring both lanes)

Ergänzend wird darauf hingewiesen, daß der Sensor bzw. die Lichtquelle vorzugsweise grundsätzlich eingeschaltet wird, nachdem der Motor gestartet wurde und eine Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb einer vorgegebenen Schwelle (ca. Schrittgeschwindigkeit) vorliegt. Ein Ein- und Abschalten des Sensors ist vorzugsweise jedoch auch manuell möglich. Durch die Erfindung wird ein optimaler Kompromiß zwischen energiesparenden Maßnahmen und der Sicherstellung von kundenrelevanten Funktionen erreicht.In addition, it is pointed out that the sensor or the light source is preferably always switched on after the engine is started was and a vehicle speed above a predetermined Threshold (approx. Walking speed). Switching the on and off However, the sensor is preferably also possible manually. By the invention is an optimal compromise between energy saving measures and ensuring customer-relevant functions.

Claims (16)

1. Verfahren zur Bestimmung des Zustands einer Fahrbahnoberfläche, bei dem mittels einer Lichtquelle Licht auf die Fahrbahnoberfläche aus­ gesandt wird und bei dem das reflektierte Licht mittels eines optoelek­ tronischen Sensors erfaßt und ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle abhängig von mindestens einem Betriebsparameter mit vorgegebener Taktfrequenz getaktet an­ gesteuert wird.1. A method for determining the state of a road surface, in which light is emitted from the road surface by means of a light source and in which the reflected light is detected and evaluated by means of an optoelectronic sensor, characterized in that the light source is dependent on at least one operating parameter predefined clock frequency is controlled clocked. 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz abhängig von der Fahr­ zeuggeschwindigkeit vorgegeben wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the clock frequency depends on the driving tool speed is specified. 3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz abhängig von der Außentemperatur vorgegeben wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the clock frequency depending on the Outside temperature is specified. 4. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz abhängig von einer im Fahrzeug empfangenen Verkehrsinformation in Verbindung mit einem Navigationssystem vorgegeben wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the clock frequency depending on one in Traffic information received in connection with a vehicle Navigation system is specified.   5. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz abhängig von einem Regensensorsignal und/oder von einem Scheibenwischersteuersignal vorgegeben wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the clock frequency is dependent on one Rain sensor signal and / or from a wiper control signal is specified. 6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz abhängig von Schlupf­ regelsystemeingriffen und/oder von Fahrdynamikregelsystemeingriffen vorgegeben wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the clock frequency is dependent on slip control system interventions and / or vehicle dynamics control system interventions is specified. 7. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz abhängig von der La­ debilanz im Fahrzeug vorgegeben wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the clock frequency depending on the La debilance is specified in the vehicle. 8. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein von zwei Sensoren die Taktfrequenz der Lichtquelle des einen Sensors abhängig von der Taktfrequenz der Lichtquelle des anderen Sensors vorgegeben wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that in the presence of two sensors the clock frequency of the light source of one sensor depending on the Clock frequency of the light source of the other sensor is specified. 9. Vorrichtung zur Bestimmung des Zustands einer Fahrbahnoberfläche mit einer Lichtquelle, durch die Licht auf die Fahrbahnoberfläche aus­ gesandt wird, und mit einem optoelektronischen Sensor, durch den das reflektierte Licht erfaßt und ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch die die Lichtquelle abhängig von mindestens einem Betriebsparameter mit vorgegebener Taktfrequenz getaktet angesteuert wird. 9. Device for determining the state of a road surface with a light source through which light hits the road surface is sent, and with an optoelectronic sensor through which the reflected light is recorded and evaluated, characterized in that means are provided by which the Light source depending on at least one operating parameter predetermined clock frequency is controlled clocked.   10. Vorrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Mittei vorgesehen sind, durch die die Taktfrequenz abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit vorgegeben wird.10. The device according to claim 9, characterized in that means are provided by which the Cycle frequency specified depending on the vehicle speed becomes. 11. Vorrichtung nach Patentanspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch die die Taktfrequenz abhängig von der Außentemperatur vorgegeben wird.11. The device according to claim 9 or 10, characterized in that means are provided by which the Cycle frequency is specified depending on the outside temperature. 12. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch die die Taktfrequenz abhängig von einer im Fahrzeug empfangenen Ver­ kehrsinformation in Verbindung mit einem Navigationssystem vorgege­ ben wird.12. Device according to one of the claims 9 to 11, characterized in that means are provided by which the Clock frequency depending on a Ver received in the vehicle Traffic information provided in connection with a navigation system will. 13. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Mittei vorgesehen sind, durch die die Taktfrequenz abhängig von einem Regensensorsignal und/oder von ei­ nem Scheibenwischersteuersignal vorgegeben wird.13. Device according to one of the claims 9 to 12, characterized in that means are provided by which the Clock frequency depending on a rain sensor signal and / or egg nem wiper control signal is specified. 14. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch die die Taktfrequenz abhängig von Schlupfregelsystemeingriffen und/oder von Fahrdynamikregelsystemeingriffen vorgegeben wird.14. Device according to one of the claims 9 to 13, characterized in that means are provided by which the Cycle frequency depending on slip control system interventions and / or on Vehicle dynamics control system interventions is specified. 15. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch die die Taktfrequenz abhängig von der Ladebilanz im Fahrzeug vorgegeben wird. 15. Device according to one of the claims 9 to 14, characterized in that means are provided by which the Cycle frequency specified depending on the charge balance in the vehicle becomes.   16. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sensoren vorgesehen sind, und daß Mittel vorgesehen sind, durch die die Taktfrequenz der Lichtquelle des einen Sensors abhängig von der Taktfrequenz der Lichtquelle des anderen Sensors vorgegeben wird.16. Device according to one of the claims 9 to 15, characterized in that two sensors are provided, and that means are provided by which the clock frequency of the light source of one sensor depending on the clock frequency of the light source other sensor is specified.
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