WO2016120092A1 - Verfahren zum betrieb einer reibwertdatenbank und reibwertdatenbank - Google Patents

Verfahren zum betrieb einer reibwertdatenbank und reibwertdatenbank Download PDF

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Nils Hagenlocher
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    • B60W2556/00—Input parameters relating to data
    • B60W2556/45—External transmission of data to or from the vehicle

Definitions

  • Sensor signal is known, which is suitable for detecting an object in an environment of a vehicle.
  • Object information may be provided as a transmission signal to a communication interface to facilitate transmission of the object information, e.g. to enable a road maintenance. This allows road maintenance workers and other authorities responsible for roads to easily determine the condition of traffic signs and roads.
  • the invention relates to a method for operating a coefficient of friction database or
  • Method for exchanging information with a coefficient of friction database in which information sent by sending vehicles is received and stored in the database or coefficient of friction database, the information being at least the determined coefficient of friction potential of a
  • Determining time of the friction coefficient data or the friction coefficient potential descriptive time data include and
  • Vehicles can be retrieved
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that a plausibility check of the received friction coefficient data takes place in the coefficient of friction database.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the plausibility check is carried out by comparing the received friction coefficient data with current weather information.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the plausibility check is carried out by comparing the received friction coefficient data with friction coefficient data received from another transmitting vehicle whose location data and possibly also the time data substantially coincide.
  • substantially coinciding means that the deviations between the received friction coefficient data and the friction coefficient data received from another transmitting vehicle do not exceed a specified threshold value.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that a feedback to a transmitting vehicle takes place, if the friction coefficient data are not plausible.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that a transmitting vehicle then sends friction value data to the database, if they were obtained during a control intervention of a vehicle dynamics control system, an antilock braking system or a traction control system. In this case, it can be assumed that the utilized coefficient of friction is very close to the friction coefficient potential.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that a sending vehicle then sends friction data to the database, if they were obtained by evaluating steering interventions.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that a transmitting vehicle then sends friction coefficient data to the database, if they were obtained by an optical vehicle sensor system.
  • An optical sensor allows detection of road conditions and their
  • the invention comprises a control unit in a motor vehicle, transmitting or receiving friction coefficient data, time data and location data to or from a friction coefficient database operated with one of the methods according to the invention.
  • the invention comprises a coefficient database (101), in which
  • received information is received and stored by transmitting vehicles (100), the information describing at least the determined coefficient of friction potential of a road segment or the determined coefficient of friction potential of a road segment descriptive friction value data, the geometric position of this road segment
  • Location data and the determination time of the friction coefficient data or the coefficient of friction potential descriptive time data include and
  • the stored data can be retrieved from receiving vehicles (102).
  • the drawing comprises FIG. 1.
  • Fig. 1 shows the structure of a centralized Reibwertre on the
  • the gist of the invention includes the construction of a coefficient map by having multiple vehicles transfer their geocoded road friction coefficient information to a vehicle
  • Friction coefficient information is present. In the cloud, this information is aggregated based on its geopositions and supplemented with other data, e.g.
  • Friction value determination via the vehicle sensor system is shown in FIG. 1.
  • the system uses the vehicle 100 as a sensor to determine road friction values. This is designated in FIG. 1 by S ENS.
  • S ENS the friction coefficient estimators already present in a vehicle dynamics control system can be used or the friction coefficients determined by means of optical vehicle sensors can be used. Friction value information can also be obtained by evaluating steering maneuvers of the vehicle and estimation algorithms within or outside a vehicle dynamics control system.
  • the determined actual coefficients of friction are transmitted together with the current GPS position to a central server system 101.
  • the GPS position is determined by means of the satellites designated GPS.
  • Algorithms always the exploited coefficient of friction is determined. This can differ significantly from the actually existing friction potential. This is the case in particular when the vehicle is not moving in a dynamic driving limit range and an even greater acceleration or deceleration of the vehicle would be possible.
  • Another aspect of the system according to the invention is to detect the coefficient of friction potential. For this purpose, it is necessary that the information packets sent to the server 101 are always sent only at the times at which the estimated coefficient of friction close to the maximum
  • Reibwertpotential is. This is z. B. in the presence of control intervention of a traction control or anti-lock braking system the case. At low friction values such. B. ice or snow-covered roadway, these events occur very frequently and thus the stored in the server system 101 Reibwerti be very current. At high friction hardly occur
  • the server 101 receives coefficients of friction with position indication of different vehicles and plausibilizes them with the aid of external sources.
  • the external sources may be e.g. for weather information, older
  • Friction data road maps or data from road operators act.
  • the server 101 provides the aggregated friction coefficient information to other vehicles 102.
  • An indication of the presence of worn tires on the vehicle 100 may be e.g. then present, if a plurality of vehicles have transmitted a significantly higher coefficient of friction potential at the same point in time immediately before the transmission of the coefficient of friction potential of the vehicle 100.
  • the vehicle 102 labeled ACT receives from the server 101 the aggregated coefficient of friction potential and then adjusts accordingly
  • the parameters e.g. for a vehicle dynamics control, a vehicle motion control, an ABS system, an ASR system or a trajectory planning. This can lead to an adaptation of the parameters
  • the vehicle speed can be reduced so that the accelerations occurring when cornering in the longitudinal or transverse direction are smaller than that maximum possible accelerations based on the aggregated coefficients of friction potential.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Reibwertdatenbank, bei dem - von sendenden Fahrzeugen ausgesandte Informationen empfangen und in der Datenbank gespeichert werden, wobei die Informationen zumindest das ermittelte Reibwertpotential eines Straßensegments beschreibende Reibwertdaten, die geometrische Lage dieses Straßensegments beschreibende Ortsdaten sowie den Ermittlungszeitpunkt der Reibwertdaten beschreibende Zeitdaten umfassen und - die in der Datenbank gespeicherten Daten von empfangenden Fahrzeugen abgerufen werden können

Description

Beschreibung Titel
Verfahren zum Betrieb einer Reibwertdatenbank und Reibwertdatenbank Stand der Technik
Aus der DE 10 2008 043 743 AI ist ein Verfahren zur Auswertung eines
Sensorsignals bekannt, das zur Erkennung eines Objekts in einer Umgebung eines Fahrzeugs geeignet ist. Eine Objektinformation kann als Sendesignal an eine Kommunikationsschnittstelle bereitgestellt werden, um eine Übertragung der Objektinformation z.B. an eine Straßenmeisterei zu ermöglichen. Dies ermöglicht es Straßenbaumeistereien und anderen Stellen, die für Straßen verantwortlich sind, auf einfache Weise den Zustand von Verkehrszeichen und Straßen zu ermitteln.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Reibwertdatenbank bzw.
Verfahren zum Informationsaustausch mit einer Reibwertdatenbank, bei dem von sendenden Fahrzeugen ausgesandte Informationen empfangen und in der Datenbank bzw. Reibwertdatenbank gespeichert werden, wobei die Informationen zumindest das ermittelte Reibwertpotential eines
Straßensegments bzw. das ermittelte Reibwertpotential eines
Straßensegments beschreibende Reibwertdaten, die geometrische Lage dieses Straßensegments beschreibende Ortsdaten sowie den
Ermittlungszeitpunkt der Reibwertdaten bzw. des Reibwertpotentials beschreibende Zeitdaten umfassen und
die in der Datenbank gespeicherten Daten von empfangenden
Fahrzeugen abgerufen werden können
Damit wird es dem empfangenden Fahrzeug möglich, Fahrsicherheitssysteme an die aktuellen Reibwertverhältnisse des aktuellen Straßenabschnitts anzupassen und damit eine Unfallgefahr zu vermindern. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Reibwertdatenbank eine Plausibilisierung der empfangenen Reibwertdaten erfolgt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Plausibilisierung durch einen Vergleich der empfangenen Reibwertdaten mit aktuellen Wetterinformationen erfolgt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Plausibilisierung durch einen Vergleich der empfangenen Reibwertdaten mit von einem weiteren sendenden Fahrzeug empfangenen Reibwertdaten erfolgt, deren Ortsdaten und ggf. auch die Zeitdaten im wesentlichen übereinstimmen. Unter dem Begriff„im wesentlichen übereinstimmen" ist dabei zu verstehen, dass die Abweichungen zwischen den empfangenen Reibwertdaten und den von einem weiteren sendenden Fahrzeug empfangenen Reibwertdaten einen festgelegten Schwellenwert nicht überschreiten. Analoges gilt für die Ortsdaten und die Zeitdaten.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückmeldung an ein sendendes Fahrzeug erfolgt, sofern die Reibwertdaten nicht plausibel sind. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein sendendes Fahrzeug dann Reibwertdaten an die Datenbank sendet, wenn diese während eines Regelungseingriffs eines Fahrdynamikregelungssystems, eines Antiblockiersystems oder eines Antriebsschlupfregelungssystems gewonnen wurden. In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass der ausgenutzte Reibwert sehr nahe am Reibwertpotential liegt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein sendendes Fahrzeug dann Reibwertdaten an die Datenbank sendet, wenn diese durch Auswertung von Lenkeingriffen gewonnen wurden. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein sendendes Fahrzeug dann Reibwertdaten an die Datenbank sendet, wenn diese durch eine optische Fahrzeugsensorik gewonnen wurden. Eine optische Sensorik erlaubt eine Detektion der Fahrbahnbeschaffenheit und deren
Reibwertpotentials.
Weiter umfasst die Erfindung ein Steuergerät in einem Kraftfahrzeug, sendend oder empfangend Reibwertdaten, Zeitdaten und Ortsdaten zu oder von einer mit einem der erfindungsgemäßen Verfahren betriebenen Reibwertdatenbank.
Weiter umfasst die Erfindung eine Reibwertdatenbank (101), in der
von sendenden Fahrzeugen (100) ausgesandte Informationen empfangen und gespeichert werden, wobei die Informationen zumindest das ermittelte Reibwertpotential eines Straßensegments bzw. das ermittelte Reibwertpotential eines Straßensegments beschreibende Reibwertdaten, die geometrische Lage dieses Straßensegments beschreibende
Ortsdaten sowie den Ermittlungszeitpunkt der Reibwertdaten bzw. des Reibwertpotentials beschreibende Zeitdaten umfassen und
die gespeicherten Daten von empfangenden Fahrzeugen (102) abgerufen werden können.
Die Zeichnung umfasst Fig. 1.
Fig. 1 zeigt die Struktur einer zentralisierten Reibwertermittlung über die
Fahrzeugsensorik.
Der Kern der Erfindung umfasst den Aufbau einer Reibwertkarte, indem mehrere Fahrzeuge ihre geocodierten Straßenreibwertinformationen an eine
fahrzeugexterne Recheneinheit bzw. Cloud übermitteln. Dieses Übersenden der Informationen geschieht nur zu Zeitpunkten, zu denen eine verlässliche
Reibwertinformation vorliegt. In der Cloud werden diese Informationen basierend auf ihren Geopositionen aggregiert und mit weiteren Daten wie z.B.
Wetterinformationen plausibilisiert. Die so gewonnene neue Information kann nun allen Teilnehmern zur Verfügung gestellt werden. Mit genügend großer Skalierung des Systems lässt sich somit eine hochdynamische Reibwertkarte aller Straßen erstellen. Die Systemtopologie der zentralisierten
Reibwertermittlung über die Fahrzeugsensorik ist in Fig. 1 dargestellt.
Das System verwendet das Fahrzeug 100 als Sensor, um Straßenreibwerte zu ermitteln. Dies ist in Fig. 1 mit S ENS bezeichnet. Hierbei können entweder die bereits in einer Fahrdynamikregelung vorhandenen Reibwertschätzer verwendet werden oder die mittels optischer Fahrzeugsensoren ermittelten Reibwerte verwendet werden. Reibwertinformationen können auch durch Auswertung von Lenkmanövern des Fahrzeugs sowie Schätzalgorithmen innerhalb oder außerhalb eines Fahrdynamikregelungssystems erhalten werden. Die ermittelten aktuellen Reibwerte werden zusammen mit der aktuellen GPS-Position an ein zentrales Serversystem 101 übertragen. Die GPS-Position wird mittels der mit GPS bezeichneten Satelliten ermittelt.
Es ist zu beachten, dass bei einer Reibwertschätzung mittels in einer
Fahrdynamikregelung oder einem ABS- oder AS R-System hinterlegter
Algorithmen stets der ausgenutzte Reibwert ermittelt wird. Dieser kann sich signifikant von dem tatsächlich vorhandenen Reibwertpotential unterscheiden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn sich das Fahrzeug nicht in einem fahrdynamischen Grenzbereich bewegt und eine noch stärkere Beschleunigung bzw. Verzögerung des Fahrzeugs möglich wäre.
Ein weiterer Aspekt des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, das Reibwertpotential zu erfassen. Dazu ist es notwendig, dass die an den Server 101 gesendeten Informationspakete immer nur zu den Zeitpunkten verschickt werden, an denen der geschätzte Reibwert nahe am maximalen
Reibwertpotential liegt. Dies ist z. B. bei Vorliegen von Regeleingriffen einer Antriebsschlupfregelung oder eines Antiblockiersystems der Fall. Bei niedrigen Reibwerten wie z. B. eis- oder schneebedeckter Fahrbahn treten diese Ereignisse sehr häufig auf und damit werden die im Serversystem 101 abgespeicherten Reibwertinformationen sehr aktuell sein. Bei hohen Reibwerten treten kaum
Regeleingriffe der Fahrsicherheitssysteme auf, was dazu führen würde, dass keine Sensorinformationen zur Verfügung stehen. Deshalb ist es sinnvoll, auch bei NichtVorliegen von Regeleingriffen dem Serversystem 101 eine
Reibwertinformation zur Verfügung zu stellen. Das kann z. B. bei Vorliegen von sehr hohen Beschleunigungen in Längs- oder Querrichtung geschehen. Eine hohe Beschleunigung bedeutet stets, dass ein sehr hoher Reibwert ausgenutzt wurde und zur Verfügung steht. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass direkt das Reibwertpotential der Straße mittels optischer Methoden ermittelt wird. Dieses kann dann jederzeit an den Server 101 übertragen werden.
Der Server 101 empfängt Reibwerte mit Positionsangabe von verschiedenen Fahrzeugen und plausibilisiert diese unter Zuhilfenahme externer Quellen. Bei den externen Quellen kann es sich z.B. um Wetterinformationen, ältere
Reibwertdaten, Straßenkarten oder Daten von Straßenbetreibern handeln.
Anschließend stellt der Server 101 die aggregierten Reibwertinformationen anderen Fahrzeugen 102 zur Verfügung.
Die von den Fahrzeugen 100 und 102 gelieferten bzw. empfangenen
Informationspakete müssen richtig interpretiert werden. Da das Reibwertpotential stets sowohl vom Straßenzustand und auch der Bereifung des Fahrzeugs abhängt, ist es möglich, dass unterschiedliche Fahrzeuge 100 an derselben Stelle unterschiedliche Reibwertpotentiale an den Server 101 melden. Dies kann im Server beispielsweise durch Mittelwertbildungen der gelieferten Daten berücksichtigt werden. Solche Mittelwertbildungen ermöglichen es dem Server sogar, dem sendenden Fahrzeug 100 Informationen über dessen
Bereifungszustand rückzumelden. Ein Indiz für das Vorliegen abgefahrener Reifen beim Fahrzeug 100 kann z.B. dann vorliegen, wenn zeitlich unmittelbar vor der Übermittlung des Reibwertpotentials des Fahrzeugs 100 mehrere Fahrzeuge ein nennenswert höheres Reibwertpotential an derselben Stelle übermittelt haben.
Das mit ACT bezeichnete Fahrzeug 102 empfängt vom Server 101 das aggregierte Reibwertpotential und passt daraufhin entsprechend den
empfangenen Informationen die Parameter z.B. für eine Fahrdynamikregelung, eine Fahrzeugbewegungsregelung, eine ABS-System, ein ASR-System oder eine Trajektorienplanung an. Dies kann zu einer Anpassung der
Fahrzeuggeschwindigkeit oder der maximal zulässigen Antriebs- oder
Bremskräfte führen. Auch kann bereits vor Insichtkommen einer Kurve die Fahrzeuggeschwindigkeit so reduziert werden, dass die bei Kurvenfahrt auftretenden Beschleunigungen in Längs- oder Querrichtung kleiner sind als die maximal möglichen Beschleunigungen auf Basis der aggregierten Reibwertpotentiale.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betrieb einer Reibwertdatenbank (101), bei dem
von sendenden Fahrzeugen (100) ausgesandte Informationen empfangen und in der Datenbank gespeichert werden, wobei die Informationen zumindest das ermittelte Reibwertpotential eines Straßensegments beschreibende Reibwertdaten, die geometrische Lage dieses
Straßensegments beschreibende Ortsdaten sowie den
Ermittlungszeitpunkt der Reibwertdaten beschreibende Zeitdaten umfassen und
die in der Datenbank (101) gespeicherten Daten von empfangenden Fahrzeugen (102) abgerufen werden können
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der
Reibwertdatenbank (101) eine Plausibilisierung der empfangenen
Reibwertdaten erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Plausibilisierung durch einen Vergleich der empfangenen Reibwertdaten mit aktuellen Wetterinformationen erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Plausibilisierung durch einen Vergleich der empfangenen Reibwertdaten mit von wenigstens einem weiteren sendenden Fahrzeug (100) empfangenen Reibwertdaten erfolgt, deren Ortsdaten im wesentlichen übereinstimmen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Plausibilisierung zusätzlich umfasst, dass neben den Ortsdaten zusätzlich auch die die Zeitdaten der empfangenen Reibwertdaten mit von wenigstens einem weiteren sendenden Fahrzeug (100) empfangenen Reibwertdaten im wesentlichen übereinstimmen müssen.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Rückmeldung an ein sendendes Fahrzeug (100) erfolgt, sofern die
Reibwertdaten nicht plausibel sind.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein sendendes Fahrzeug (100) dann Reibwertdaten an die Datenbank (101) sendet, wenn diese während eines Regelungseingriffs eines
Fahrdynamikregelungssystems, eines Antiblockiersystems oder eines Antriebsschlupfregelungssystems gewonnen wurden.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein sendendes Fahrzeug (100) dann Reibwertdaten an die Datenbank (101) sendet, wenn diese durch Auswertung von Lenkeingriffen gewonnen wurden.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein sendendes Fahrzeug (100) dann Reibwertdaten an die Datenbank (101) sendet, wenn diese durch eine optische Fahrzeugsensorik gewonnen wurden.
10. Steuergerät in einem Kraftfahrzeug, sendend oder empfangend
Reibwertdaten, Zeitdaten und Ortsdaten zu oder von einer mit einem der erfindungsgemäßen Verfahren betriebenen Reibwertdatenbank.
11. Reibwertdatenbank (101), in der
von sendenden Fahrzeugen (100) ausgesandte Informationen empfangi und gespeichert werden, wobei die Informationen zumindest das ermittelte Reibwertpotential eines Straßensegments beschreibende Reibwertdaten, die geometrische Lage dieses Straßensegments beschreibende Ortsdaten sowie den Ermittlungszeitpunkt der
Reibwertdaten beschreibende Zeitdaten umfassen und
die in der Datenbank (101) gespeicherten Daten von empfangenden Fahrzeugen (102) abgerufen werden können.
PCT/EP2016/050736 2015-01-29 2016-01-15 Verfahren zum betrieb einer reibwertdatenbank und reibwertdatenbank WO2016120092A1 (de)

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