WO2015158440A1 - Verfahren, vorrichtung und system zur erfassung von strassenschäden - Google Patents

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WO2015158440A1
WO2015158440A1 PCT/EP2015/050479 EP2015050479W WO2015158440A1 WO 2015158440 A1 WO2015158440 A1 WO 2015158440A1 EP 2015050479 W EP2015050479 W EP 2015050479W WO 2015158440 A1 WO2015158440 A1 WO 2015158440A1
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acceleration
damage
road
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profile
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PCT/EP2015/050479
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Uwe Hohenstein
Michael Jäger
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04W4/025—Services making use of location information using location based information parameters
    • H04W4/027—Services making use of location information using location based information parameters using movement velocity, acceleration information

Definitions

  • the present invention relates to a novel method as well as a novel device and a novel system for detecting road damage.
  • Road damage is a ubiquitous problem on public and private roads. They arise due to the burden of traffic and weather conditions and material aging, sometimes due to poor construction. Road damage can occur in any season and under a wide range of climatic conditions; As is well known, heat (especially, but not limited to heavy traffic) causes damage as well as cold and / or exposure to water (such as under-flushing).
  • This object is achieved by a method for detecting road damage, in which first the road section to be examined is traveled by a vehicle which has a vehicle-mounted device with at least one acceleration sensor and means for location determination.
  • an acceleration profile is detected in that time or event-controlled respectively the respective acceleration value (e) output by the acceleration sensor (s) and the current location information are locally stored.
  • this information is transmitted in real time, for example via a mobile data connection to a central server and stored there.
  • the acceleration profile is analyzed either at the end of the journey or already while driving and the locations of road damage are determined by continuously selecting sections from the acceleration profile and comparing the sequence of acceleration values of these sections with at least one damage-specific acceleration profile. If there is an approximate match, the location information associated with the sequence is output as the location of a road damage.
  • the road damage type is additionally determined by assigning a damage-specific acceleration profile to each type of road damage and, if the sequence of acceleration values of the respective section matches the acceleration profile with a specific damage-specific acceleration profile, the associated road damage type is output.
  • a plurality of the same road section to be examined are first of all appropriate acceleration profiles are detected and combined with each other and then the combined acceleration profile is evaluated.
  • low-cost standard hardware is used as the vehicle-mounted device, for example a
  • the advantage of the present invention is that the detection of road damage is automatic while driving and does not require manual intervention or manual inspection of damage.
  • the type of damage lowering, buckling, hole
  • the extent of the damage (height / depth)
  • the location of the damage can be precisely determined from the course of the acceleration without requiring the driver of the vehicle concerned or having special knowledge .
  • the present invention is particularly suitable for use on vehicles which are always in use on behalf of the road owner (in the case of public roads, for example, police patrol cars, municipal disposal or street cleaning vehicles).
  • the invention further relates to a system, a preferably vehicle-mounted device and a computer program product for detecting road damage.
  • vehicles are equipped with standard smartphones, which have acceleration sensors and GPS receiver.
  • smartphones which have acceleration sensors and GPS receiver.
  • Smartphones are by means of commercially available mountings with little effort in a vehicle so mountable (for example, vertical) that reliable measurements can be performed.
  • road damage such as potholes can be detected while driving and can also be easily located with the aid of the permanently determined GPS position. Also, the nature and severity of the damage can be assessed by the course and severity of the shock.
  • the entire evaluation of the collected data can be done locally by an app programmed in accordance with the present invention that runs on the smartphone either in real time or after the ride is over.
  • the determined damage is reported by the app to a central server.
  • the app only collects the data and transmits it either in real time via a mobile data connection or after completion of the journey wirelessly or wired to a central server.
  • the evaluation of the recorded data (determination and localization of road damage) then takes place centrally, eg by means of a corresponding application program running on the central server.
  • this application program can be programmed such that further acceleration profiles of the same road section are combined or compared with one another before the evaluation is carried out, in order to eliminate errors in the data acquisition occurring during a certain journey before the processing.
  • the acceleration profile generated with a specific vehicle can first be normalized by combining specific characteristics of the vehicle such as mass, spring characteristics, location of the detection device, etc. into a normalization profile and linking it to the acceleration profile before the evaluation is carried out. This normalization has the advantage that acceleration profiles of a wide variety of vehicle types can be combined and / or compared before the evaluation and the quality of the evaluation is improved.
  • a road status atlas is generated automatically from the damage location data sets and without manual intervention, which can be used for the planning and implementation of road rehabilitation measures.
  • the acceleration sensor of the smartphone is queried and (almost) simultaneously the GPS position is determined.
  • the current acceleration value and the current GPS position are stored as a data record locally or centrally.
  • a plurality or additional acceleration sensors are mounted in or on the vehicle in order to improve the quality of the acceleration measurement.
  • the acceleration values are only recorded during the journey, so that vibrations caused by the loading or unloading of the vehicle or the slamming of doors do not distort the result.
  • the acquisition of acceleration values and associated GPS coordinates can be time-controlled, eg by generating data records at fixed time intervals. This time- Distances may be selected as a function of the speed (eg shorter time intervals at higher speeds), so that the spatial resolution of the measuring method does not deteriorate with increasing speed.
  • the data acquisition can also be event-controlled, for example by using only acceleration values that exceed a specific threshold value for generating and storing a data record.
  • the ascertained acceleration profile is advantageously evaluated by continuously selecting suitable sections (for example by means of a window function) and comparing the sequence of acceleration values of these sections with damage-specific acceleration profiles.
  • Various damage to be detected are assigned specific acceleration profiles for this damage. For example, a roadway buckling has a different damage-specific acceleration profile (for example, a different acceleration-time process) than a roadway buckling
  • the assigned location information is output as the location of a road damage.
  • the type of road damage and the strength are determined simultaneously.
  • One way of determining an approximate match of the measured value profile with one of the damage - specific acceleration profiles is to normalize the measured value profile and then compare it with the damage - specific acceleration profile, wherein a deviation between measured value profile and profile which does not exceed a threshold value on the average Determination of a match is not prevented. This will determine the nature of the damage. The severity of the damage can be deduced, for example, from the highest occurring acceleration value. Of course, it is possible to operate with a simple damage-specific acceleration profile - this then has, for example, only an absolute value of the vertical acceleration, whose exceeding is considered damage.
  • acceleration sensors have a sampling rate of more than 1000 Hz. This sample rate is sufficient for the detection of road damage described here, as the following exemplary calculation shows: during a test drive with a maximum speed of 100 km / h (this corresponds to 27 m / s) becomes a pothole with a length of 10 cm from a wheel happened in 1/270 s. The sampling then has to be done (because of the Nyquist-Shannon sampling theorem) at a sampling rate of at least 540 Hz, which is far below the sampling rate of the commercially available sensors.
  • commercially available acceleration sensors such as are regularly installed in smartphones, are readily suitable for use in connection with the present invention.
  • the solution is well scalable and no staff is required, whose task is the detection of road damage alone. Rather, the detection of road damage is effectively done as a by-product of already taking place journeys and is therefore also beneficial from an ecological point of view.
  • All the above-described embodiments and variants of the device according to the invention for detecting road damage can alternatively also be implemented as comparatively small, special hardware.
  • the decor of the Device and reading the collected data can then be made advantageously by means of a PC, with which the device is coupled (wirelessly eg via Bluetooth or wired, eg via USB) for the purpose of setting up and data transmission.
  • the device does not necessarily require dispensing means because no user interaction is required during the measuring runs.
  • Smartphones or tablets are widespread devices that have all the necessary sensors (acceleration sensor, GPS receiver) and wireless communication media such as WLAN, Bluetooth and mobile radio interfaces as well as sufficient memory and processor performance and are freely programmable via the app.
  • sensors acceleration sensor, GPS receiver
  • wireless communication media such as WLAN, Bluetooth and mobile radio interfaces as well as sufficient memory and processor performance and are freely programmable via the app.
  • Computer-readable memories are, for example, volatile memories such as caches, buffers or RAM as well as non-volatile memories such as removable media, hard disks, etc.
  • the described functions or steps may be in the form of at least one instruction set in / on a computer-readable memory.
  • the functions or steps are not tied to a particular set of instructions or to a particular form of instruction set or to a particular storage medium or processor, or to particular execution schemes, and may include software, firmware, microcode, hardware, processors, integrated circuits, etc. be carried out alone or in any combination. It can be used a variety of processing strategies, such as serial processing by a single processor or multiprocessing or multitasking or parallel processing, etc.
  • the instructions may be stored on local storage, but it is also possible to store the instructions on a remote system and access them via network.
  • processor includes processing units in the broadest sense, such as servers, general purpose processors, graphics processors, digital
  • processors can consist of one or more devices. If a processor consists of several devices, these can be configured for parallel or sequential processing of instructions.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung von Straßenschäden, bei dem zunächst die zu untersuchenden Straßenabschnittes mit einem Fahrzeug abgefahren werden, das eine fahrzeugmontierbare Vorrichtung mit zumindest einem Beschleunigungssensor sowie Mitteln zur Ortsbestimmung aufweist. Während der Fahrt wird ein Beschleunigungsprofil erfasst, indem zeit- oder ereignisgesteuert jeweils der/die von dem oder den Beschleunigungssensor(en) ausgegebenen aktuellen Beschleunigungswert(e) und die aktuellen Ortsinformationen einander zuordenbar lokal gespeichert werden. Alternativ kann vorgesehen werden, dass diese Informationen in Echtzeit z.B. über eine mobile Datenverbindung an einen zentralen Server übertragen und dort gespeichert werden. Das Beschleunigungsprofil wird entweder nach Abschluss der Fahrt oder bereits während der Fahrt analysiert und die Orte von Straßenschäden werden ermittelt, indem aus dem Beschleunigungsprofil fortlaufend Ausschnitte ausgewählt werden und die die Abfolge von Beschleunigungswerten dieser Ausschnitte mit zumindest einem schadensspezifischen Beschleunigungsprofil verglichen werden. Kommt es zu einer annähernden Übereinstimmung, werden die der Abfolge zugeordneten Ortsinformationen als Ort eines Straßenschadens ausgegeben. Die Erfindung betrifft ferner ein System, eine vorzugsweise fahrzeugmontierbare Vorrichtung und ein Computerprogrammprodukt zur Erfassung von Straßenschäden.

Description

Beschreibung
Verfahren, Vorrichtung und System zur Erfassung von Straßenschäden
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren sowie eine neuartige Vorrichtung und ein neuartiges System zur Erfassung von Straßenschäden. Straßenschäden sind ein allgegenwärtiges Problem öffentlicher und privater Straßen. Sie entstehen aufgrund der Belastung durch Verkehr und Witterungseinflüsse sowie durch Materialalterung, mitunter auch aufgrund mangelhafter Bauausführung. Straßenschäden können zu jeder Jahreszeit und unter verschie- densten klimatischen Bedingungen auftreten; wie wohlbekannt ist verursacht Hitze (insbesondere, aber nicht nur im Zusammenhang mit der Belastung durch Schwerverkehr) ebenso Schäden wie Kälte und/oder die Einwirkung von Wasser (z.B. durch Unterspülung) .
Eigentümer von Straßen sind daran interessiert, die Straßen in einem guten Zustand zu erhalten, um deren Benutzbarkeit sicherzustellen und durch Sanierung kleinerer Schäden die Entstehung größerer Schäden zu vermeiden. Die Ermittlung des Straßenzustands ist daher ein zentrales Problem für Eigentümer von Straßen, das bislang manuell gelöst wird: ein Beschäftigter befährt oder begeht die zu untersuchende Straße und erfasst eine Beschädigung nach Ort, Art und Schwere. Moderne Systeme erleichtern diese Aufgabe, indem die Beschädi- gung in einem mobilen Datenverarbeitungsgerät erfolgt, das mit einem Geolokalisationssystem wie z.B. GPS ausgestattet ist und bei der Erfassung eines Schadens den Ort automatisch ermittelt und zur Verfügung stellt. Dieses bekannte Verfahren ist jedoch mit hohem Personalaufwand verbunden und entsprechend teuer. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung und ein System zur automatischen Erfassung von Straßenschäden anzugeben. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Erfassung von Straßenschäden, bei dem zunächst die zu untersuchenden Straßenabschnittes mit einem Fahrzeug abgefahren werden, das eine fahrzeugmontierbare Vorrichtung mit zumindest einem Beschleunigungssensor sowie Mitteln zur Ortsbestimmung auf- weist. Während der Fahrt wird ein Beschleunigungsprofil er- fasst, indem zeit- oder ereignisgesteuert jeweils der/die von dem oder den Beschleunigungssensor (en) ausgegebenen aktuellen Beschleunigungswert (e) und die aktuellen Ortsinformationen einander zuordenbar lokal gespeichert werden. Alternativ kann vorgesehen werden, dass diese Informationen in Echtzeit z.B. über eine mobile Datenverbindung an einen zentralen Server übertragen und dort gespeichert werden. Das Beschleunigungs- profil wird entweder nach Abschluss der Fahrt oder bereits während der Fahrt analysiert und die Orte von Straßenschäden werden ermittelt, indem aus dem Beschleunigungsprofil fortlaufend Ausschnitte ausgewählt werden und die die Abfolge von Beschleunigungswerten dieser Ausschnitte mit zumindest einem schadensspezifischen Beschleunigungsprofil verglichen werden. Kommt es zu einer annähernden Übereinstimmung, werden die der Abfolge zugeordneten Ortsinformationen als Ort eines Straßenschadens ausgegeben.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird zusätzlich die Straßenschadensart ermittelt wird, indem jeder Straßenscha- densart ein schadensspezifisches Beschleunigungsprofil zugeordnet ist und bei Übereinstimmung der Abfolge von Beschleunigungswerten des jeweiligen Ausschnitts aus dem Beschleunigungsprofil mit einem bestimmten schadensspezifischen Beschleunigungsprofil die zugeordnete Straßenschadensart ausge- geben wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden zunächst mehrere den gleichen zu untersuchenden Straßenabschnitt be- treffende Beschleunigungsprofile erfasst und miteinander kombiniert werden und anschließend das kombinierte Beschleunigungsprofil ausgewertet wird. Vorteilhaft wird als fahrzeugmontierbare Vorrichtung preiswerte Standardhardware verwendet, beispielsweise ein
Smartphone mit integriertem Beschleunigungssensor und GPS- Empfänger . Der Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass die Erfassung von Straßenschäden automatisch während der Fahrt erfolgt und keinen manuellen Eingriff oder die manuelle Begutachtung von Schäden erfordert . Vielmehr kann anhand des Beschleunigungsverlaufs die Art eines Schadens (Absenkung, Aufwölbung, Loch) , das Ausmaß des Schadens (Höhe/Tiefe) und der Ort des Schadens präzise ermittelt werden, ohne dass der Fahrer des jeweiligen Fahrzeugs tätig werden oder über besondere Kenntnisse verfügen muss. Damit eignet sich die vorliegende Erfindung insbesondere für den Einsatz auf Fahrzeugen, die im Auftrag des Straßeneigentümers ohnehin ständig im Einsatz sind (im Fall öffentlicher Straßen z.B. Polizeistreifenwagen, kommunale Entsorgungs- oder Straßenreinigungsfahrzeuge) . Die Erfindung betrifft ferner ein System, eine vorzugsweise fahrzeugmontierbare Vorrichtung und ein Computerprogrammprodukt zur Erfassung von Straßenschäden.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Er- findung detailliert beschrieben.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden Fahrzeuge mit handelsüblichen Smartphones ausgerüstet, die über Beschleunigungssensoren und GPS-Empfänger verfügen. Da- bei werden bevorzugt Fahrzeuge ausgewählt, die ohnehin auf dem gesamten zu untersuchenden Straßennetz verkehren, also beispielsweise Streifenwagen der Polizei oder kommunale Entsorgungs- oder Straßenreinigungsfahrzeuge. Smartphones sind mittels handelsüblicher Halterungen mit wenig Aufwand in einem Fahrzeug so montierbar (beispielsweise senkrecht) , dass verlässliche Messungen durchgeführt werden können. Mit Hilfe der Beschleunigungssensoren lassen sich während der Fahrt Fahrbahnschäden wie z.B. Schlaglöcher erfassen und mit Hilfe der permanent ermittelten GPS-Position auch ohne weiteres verorten. Auch die Art und die Schwere der Beschädigung können durch Verlauf und Stärke der Erschütterung beurteilt werden.
Da sowohl Speicherkapazität als auch Rechenleistung bei modernen Smartphones in ausreichendem Maße zur Verfügung stehen, kann in einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung die gesamte Auswertung der erfassten Daten lokal durch eine im Einklang mit der vorliegenden Erfindung programmierte App, die auf dem Smartphone abläuft, erfolgen, und zwar entweder in Echtzeit oder nach Beendigung der Fahrt. In diesem Ausführungsbeispiel werden durch die App nur die ermittelten Schä- den (Art, Stärke, Ort) an einen zentralen Server gemeldet.
Alternativ kann vorgesehen werden, dass die App nur die Daten erfasst und entweder in Echtzeit über eine mobile Datenverbindung oder nach Abschluss der Fahrt drahtlos oder drahtge- bunden an einen zentralen Server übermittelt. Die Auswertung der erfassten Daten (Ermittlung und Verortung von Straßenschäden) übernimmt dann zentral, z.B. durch ein entsprechendes Anwendungsprogramm, das auf dem zentralen Server läuft. Dieses Anwendungsprogramm kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung so programmiert sein, dass weitere Beschleunigungsprofile des gleichen Straßenabschnitts vor der Durchführung der Auswertung miteinander kombiniert oder miteinander verglichen werden, um während einer bestimmten Fahrt aufgetretene Fehler in der Datenerfassung vor der Verarbeitung zu eliminieren. In einer weiteren Ausgestaltung kann das mit einem bestimmten Fahrzeug erzeugte Beschleunigungsprofil zunächst normalisiert werden, indem spezifische Eigenschaften des Fahrzeugs wie Masse, Federeigenschaften, Anbringungsort der Erfassungsvor- richtung usw. zu einem Normalisierungsprofil zusammengefasst und mit dem Beschleunigungsprofil verknüpft werden, bevor die Auswertung durchgeführt wird. Diese Normalisierung hat den Vorteil, dass Beschleunigungsprofile verschiedenster Fahrzeuggattungen vor der Auswertung miteinander kombiniert und/oder verglichen werden können und die Qualität der Auswertung verbessert wird.
Durch Zusammenfassung der Daten aller teilnehmenden Fahrzeuge entsteht so aus den Schadens-Ort-Datensätzen automatisch und ohne manuellen Eingriff ein Straßenzustandsatlas, der für die Planung und Durchführung von Straßensanierungsmaßnahmen verwendet werden kann.
Um das Beschleunigungsprofil zu erstellen, wird der Beschleu- nigungssensor des Smartphones abgefragt und (nahezu) zeitgleich die GPS-Position ermittelt. Der aktuelle Beschleunigungswert und die aktuelle GPS-Position werden als ein Datensatz lokal oder zentral gespeichert. Natürlich kann vorgesehen sein, dass mehrere bzw. zusätzliche Beschleunigungssensoren im oder am Fahrzeug angebracht werden, um die Qualität der Beschleunigungsmessung zu verbessern . Ferner kann vorgesehen sein, dass die Beschleunigungswerte nur während der Fahrt aufgezeichnet werden, damit Erschütterungen, die durch das Be- oder Entladen des Fahrzeugs oder das Zuschlagen von Türen verursacht werden, das Ergebnis nicht verfälschen.
Die Erfassung von Beschleunigungswerten und zugeordneten GPS- Koordinaten kann dabei zeitgesteuert erfolgen, z.B. indem Datensätze in festen Zeitabständen erzeugt werden. Diese Zeit- abstände können geschwindigkeitsabhängig gewählt werden (z.B. kürzere Zeitabstände bei höheren Geschwindigkeiten) , damit sich die Ortsauflösung des Messverfahrens nicht mit steigender Geschwindigkeit verschlechtert. Die Datenerfassung kann aber auch ereignisgesteuert erfolgen, beispielsweise indem nur Beschleunigungswerte, die einen bestimmten Schwellwert übersteigen, zur Erzeugung und Speicherung eines Datensatzes genutzt werden. Das ermittelte Beschleunigungsprofil wird vorteilhaft ausgewertet, indem (z.B. mittels einer Fensterfunktion) fortlaufend geeignete Ausschnitte ausgewählt werden und die die Abfolge von Beschleunigungswerten dieser Ausschnitte mit schadensspezifischen Beschleunigungsprofilen verglichen werden. Verschiedenen zu erfassenden Schäden sind dabei jeweils für diesen Schaden spezifische Beschleunigungsprofile zugeordnet. Eine Fahrbahnaufwölbung beispielsweise weist ein anderes schadensspezifisches Beschleunigungsprofil (beispielsweise einen anderen Beschleunigungs-Zeit-Ablauf) auf als ein
Schlagloch. Kommt es zu einer annähernden Übereinstimmung des Ausschnittes der Beschleunigungswerte mit einem der Profile, werden die zugeordneten Ortsinformationen als Ort eines Straßenschadens ausgegeben. Vorteilhaft werden gleichzeitig die Art des Straßenschadens sowie die Stärke ermittelt.
Eine Möglichkeit, eine annähernde Übereinstimmung des Messwertverlaufes mit einem der schadensspezifischen Beschleunigungsprofile festzustellen, besteht darin, den Messwertverlauf zu normieren und anschließend mit dem schadensspezifi - sehen Beschleunigungsprofil zu vergleichen, wobei eine Abweichung zwischen Messwertverlauf und Profil, die im Mittel einen Schwellwert nicht übersteigt, die Feststellung einer Übereinstimmung nicht verhindert. Hiermit lässt sich die Art des Schadens feststellen. Die Schwere des Schadens kann bei- spielsweise aus dem höchsten auftretenden Beschleunigungswert abgeleitet werden. Natürlich ist es möglich, mit einem einfachen schadensspezifischen Beschleunigungsprofil zu operieren - dieses weist dann beispielsweise nur einen Absolutwert der vertikalen Beschleunigung auf, dessen Überschreitung als Schaden gewertet wird.
Handelsübliche Beschleunigungssensoren weisen eine Abtastrate von mehr als 1000 Hz auf. Diese Abtastrate ist für die hier beschriebene Erfassung von Straßenschäden ausreichend, wie folgende beispielhafte Rechnung zeigt: bei einer Messfahrt mit einer maximalen Geschwindigkeit von 100 km/h (dies entspricht 27 m/s) wird ein Schlagloch mit einer Länge von 10 cm von einem Rad in 1/270 s passiert. Die Abtastung muss dann (wegen des Nyquist-Shannon-Abtasttheorems) mit einer Abtast- rate von mindestens 540 Hz erfolgen, was weit unter der Abtastrate der handelsüblichen Sensoren liegt. Mit anderen Worten sind handelsübliche Beschleunigungssensoren, wie sie in Smartphones regelmäßig verbaut werden, für die Anwendung im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ohne weiteres ge- eignet.
Dies führt vorteilhaft dazu, dass handelsübliche und (im Vergleich zu spezieller Hardware) preiswerte Smartphones mit einer gemäß der vorliegenden Erfindung programmierten App ein- gesetzt werden können, um den Straßenzustand zu vermessen und Straßenschäden zu erfassen.
Damit ist die Lösung gut skalierbar und es wird kein Personal benötigt, dessen Aufgabe allein die Erfassung von Straßen- Schäden ist. Vielmehr erfolgt die Erfassung der Straßenschäden gewissermaßen als Beiprodukt ohnehin stattfindender Fahrten und ist daher auch unter ökologischen Gesichtspunkten von Vorteil . Alle vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen und Varianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung von Straßenschäden lassen sich alternativ auch als vergleichsweise kleine, spezielle Hardware implementieren. Die Einrichtung der Vorrichtung und das Auslesen der gesammelten Daten kann dann vorteilhaft mittels eines PCs vorgenommen werden, mit dem die Vorrichtung (drahtlos z.B. per Bluetooth oder drahtgebunden z.B. per USB) zwecks Einrichtung und Datenübertragung gekop- pelt wird. Die Vorrichtung benötigt nicht notwendigerweise Ausgabemittel, da während der Messfahrten keine Nutzerinteraktionen erforderlich sind.
Die bevorzugte Ausgestaltung ist allerdings die bereits er- wähnte Realisierung als Software-Applikation ("App") für
Smartphones oder Tablets: Smartphones und Tablets sind weitverbreitete Geräte, die über alle notwendigen Sensoren (Beschleunigungssensor, GPS-Empfänger) und über Drahtloskommuni - kationsmittel wie WLAN, Bluetooth und Mobilfunkschnittstellen sowie ausreichend Speicher und Prozessorleistung verfügen und per App frei programmierbar sind.
Die Implementierung der vorstehend beschriebenen Prozesse oder Verfahrensabläufe kann anhand von Instruktionen erfol- gen, die auf computerlesbaren Speichermedien oder in flüchtigen Computerspeichern (im Folgenden zusammenfassend als computerlesbare Speicher bezeichnet) vorliegen. Computerlesbare Speicher sind beispielsweise flüchtige Speicher wie Caches, Puffer oder RAM sowie nichtflüchtige Speicher wie Wechselda- tenträger, Festplatten, usw.
Die beschriebenen Funktionen oder Schritte können dabei in Form zumindest eines Instruktionssatzes in/auf einem computerlesbaren Speicher vorliegen. Die Funktionen oder Schritte sind dabei nicht an einen bestimmten Instruktionssatz oder an eine bestimmte Form von Instruktionssätzen oder an ein bestimmtes Speichermedium oder an einen bestimmten Prozessor oder an bestimmte Ausführungsschemata gebunden und können durch Software, Firmware, Microcode, Hardware, Prozessoren, integrierte Schaltungen usw. im Alleinbetrieb oder in beliebiger Kombination ausgeführt werden. Dabei können verschiedenste Verarbeitungsstrategien zum Einsatz kommen, beispielsweise serielle Verarbeitung durch einen einzelnen Prozessor oder Multiprocessing oder Multitasking oder Parallelverarbeitung usw.
Die Instruktionen können auf lokalen Speichern abgelegt sein, es ist aber auch möglich, die Instruktionen auf einem entfernten System abzulegen und darauf via Netzwerk zuzugreifen.
Der Begriff "Prozessor", wie hier verwendet, umfasst Verarbeitungseinheiten im weitesten Sinne, also beispielsweise Server, Universalprozessoren, Grafikprozessoren, digitale
Signalprozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) , programmierbare Logikschaltungen wie FPGAs, diskrete analoge oder digitale Schaltungen und beliebige Kombinationen davon, einschließlich aller anderen dem Fachmann bekannten oder in Zukunft entwickelten Verarbeitungseinheiten. Prozessoren können dabei aus einer oder mehreren Vorrichtungen bestehen. Besteht ein Prozessor aus mehreren Vorrichtungen, können diese zur parallelen oder sequentiellen Verarbeitung von Instruktionen konfiguriert sein.
Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erfassung von Straßenschäden, mit folgenden Schritten :
- Abfahren eines zu untersuchenden Straßenabschnittes mit einem Fahrzeug, das eine fahrzeugmontierbare Vorrichtung mit zumindest einem Beschleunigungssensor sowie Mitteln zur Ortsbestimmung aufweist;
- während der Fahrt, Erfassen eines Beschleunigungsprofils, indem zeit- oder ereignisgesteuert jeweils ein vom Beschleunigungssensor ausgegebener aktueller Beschleunigungswert und die aktuellen Ortsinformationen einander zuordenbar lokal gespeichert oder an einen zentralen Server übertragen und dort gespeichert werden; und
- Auswerten des Beschleunigungsprofils und Ermittlung der Orte von Straßenschäden, indem
- aus dem Beschleunigungsprofil fortlaufend Ausschnitte ausgewählt werden;
- die Abfolge von Beschleunigungswerten dieser Aus- schnitte mit zumindest einem schadensspezifischen Beschleunigungsprofil verglichen werden; und
- bei zumindest annähernder Übereinstimmung die der Abfolge zugeordneten Ortsinformationen als Ort eines Straßenschadens ausgegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zusätzlich die Straßenschadensart ermittelt wird, indem jeder Straßenschadensart ein schadensspezifischen Beschleunigungsprofil zugeordnet ist und bei Übereinstimmung der Abfolge von Beschleunigungswerten des jeweiligen Ausschnitts aus dem Beschleunigungsprofil mit einem bestimmten schadensspezifischen Beschleunigungsprofil die zugeordnete Straßenschadensart ausgegeben wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem zu- nächst mehrere den gleichen zu untersuchenden Straßenabschnitt betreffende Beschleunigungsprofile erfasst und miteinander kombiniert werden und anschließend das kombinierte Beschleunigungsprofil ausgewertet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als fahrzeugmontierte Vorrichtung ein Smartphone mit Beschleunigungssensor und GPS-Empfänger eingesetzt wird.
5. System zur Erfassung von Straßenschäden, das Folgendes aufweist :
- zumindest ein Fahrzeug zum Abfahren eines zu untersuchenden Straßenabschnittes, das eine fahrzeugmontierbare Vorrichtung mit zumindest einem Beschleunigungssensor sowie Mitteln zur Ortsbestimmung aufweist;
- Mittel zum Erfassen eines Beschleunigungsprofils während der Fahrt, die zeit- oder ereignisgesteuert jeweils einen vom Beschleunigungssensor ausgegebenen aktuellen Beschleunigungs- wert und die aktuellen Ortsinformationen einander zuordenbar lokal speichern oder an einen zentralen Server übertragen, wo sie gespeichert werden; und
- Mittel zum Auswerten des Beschleunigungsprofils und Ermittlung der Orte von Straßenschäden, die
- aus dem Beschleunigungsprofil fortlaufend Ausschnitte auswählen;
- die Abfolge von Beschleunigungswerten dieser Ausschnitte mit zumindest einem schadensspezifischen Beschleunigungsprofil vergleichen; und
- bei zumindest annähernder Übereinstimmung die der Abfolge zugeordneten Ortsinformationen als Ort eines Straßenschadens ausgeben.
6. System nach Anspruch 5, das zusätzlich die Straßenscha- densart ermittelt, indem jeder Straßenschadensart ein schadensspezifisches Beschleunigungsprofil zugeordnet ist und bei Übereinstimmung der Abfolge von Beschleunigungswerten des jeweiligen Ausschnitts aus dem Beschleunigungsprofil mit einem bestimmten schadensspezifischen Beschleunigungsprofil die zu- geordnete Straßenschadensart ausgegeben wird.
7. System nach einem der Ansprüche 5 oder 6, das zunächst mehrere den gleichen zu untersuchenden Straßenabschnitt be- treffende Beschleunigungsprofile erfasst und miteinander kombiniert und anschließend das kombinierte Beschleunigungsprofil auswertet.
8. System nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dessen fahrzeugmontierte Vorrichtung ein Smartphone mit Beschleunigungssensor und GPS-Empfänger ist.
9. Vorrichtung, insbesondere fahrzeugmontierte Vorrichtung, zur Erfassung von Straßenschäden, die folgendes aufweist:
- zumindest einen Beschleunigungssensor;
- Mittel zur Ortsbestimmung;
- Mittel zum Erfassen eines Beschleunigungsprofils während einer Bewegung der Vorrichtung, die zeit- oder ereignisge- steuert jeweils einen vom Beschleunigungssensor ausgegebenen aktuellen Beschleunigungswert und die aktuellen Ortsinformationen einander zuordenbar lokal speichern; und
- Mittel zum Auswerten des Beschleunigungsprofils und Ermittlung der Orte von Straßenschäden, die
- aus dem Beschleunigungsprofil fortlaufend Ausschnitte auswählen;
- die Abfolge von Beschleunigungswerten dieser Ausschnitte mit zumindest einem schadensspezifischen Beschleunigungsprofil vergleichen; und
- bei zumindest annähernder Übereinstimmung die der Abfolge zugeordneten Ortsinformationen als Ort eines Straßenschadens ausgeben oder speichern.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, die zusätzlich die Straßen- schadensart ermittelt, indem jeder Straßenschadensart ein schadensspezifisches Beschleunigungsprofil zugeordnet ist und bei Übereinstimmung der Abfolge von Beschleunigungswerten des jeweiligen Ausschnitts aus dem Beschleunigungsprofil mit einem bestimmten schadensspezifischen Beschleunigungsprofil die zugeordnete Straßenschadensart ausgegeben wird.
11. Computerprogrammprodukt, insbesondere Applikation für Smartphones und/oder Tablet Computer, umfassend computeraus- führbare Anweisungen, welche, wenn geladen in einem Computer, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgelegt sind.
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