WO2019115662A1 - Method for determining a friction value for a contact between a tyre of a vehicle and a roadway, and method for controlling a vehicle function of a vehicle - Google Patents

Method for determining a friction value for a contact between a tyre of a vehicle and a roadway, and method for controlling a vehicle function of a vehicle Download PDF

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WO2019115662A1
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friction
coefficient
roadway
determining
vehicle
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Simon GEISLER
Christian Lellmann
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60W2556/45External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/55External transmission of data to or from the vehicle using telemetry

Definitions

  • the invention is based on a device or a method according to the preamble of the independent claims.
  • the subject of the present invention is also a computer program.
  • the coefficient of friction between the tires of a vehicle and the road surface may be important.
  • measuring vehicles with Reibwertmesstechnik can be used.
  • the Reibwertmesstechnik such measuring vehicles based on a force measurement in which the friction force using the known normal force, for example by means of the necessary braking force and the required braking torque is determined.
  • the current developments in the area of networked vehicles enable the exchange of sensor data, for example, on the current lane, the speed of the vehicles and the traffic situation.
  • the vehicle is provided with information about the environment, which it alone could not generate with its own sensors. In this context also plays the
  • the coefficient of friction can be used here, for example to automatically set vehicle speeds, for example, before bends, especially in difficult road conditions such as wet or snow.
  • the challenge lies in the development of suitable systems and algorithms that make it possible to estimate a good coefficient of friction from the sensor data.
  • the approach presented here describes such a method for interpolating a good coefficient of friction using the methods of geo-statistics for modeling the spatial relationships between coefficients of friction.
  • a coefficient of friction between a roadway and a vehicle can be determined in particular by a time-sequence-based statistical approach.
  • the friction value can be determined, for example, by using sensor data or sensor signals as an estimated value or a probability distribution of friction values, in particular using the processes from geo-statistics for modeling spatial relationships between coefficients of friction.
  • the coefficient of friction can be used to control a vehicle function of a vehicle, in particular an assistance function.
  • a server-based creation of a friction coefficient map can be realized using a geostatistical process.
  • the sensor data obtained from many different vehicles can be sent for example via mobile networks to a server backend and there, for example, under
  • an accurate and reliable assessment of a friction between the vehicle and the roadway can be made possible.
  • data from a plurality of sources can be used and thus swarming knowledge can be used.
  • effects of possible sensor errors can also be reduced, and results of statistical evaluation for the friction value determination can be improved.
  • a large group of users can be addressed.
  • a setup effort for the benefit of Reibwertbetician be kept low and cost, especially in comparison to dedicated friction coefficient sensor.
  • Friction value determination can be combined with other connectivity functions.
  • the friction coefficient determination results on road sections Also provide for vehicles that have not traveled such sections of the road itself.
  • a method for determining a coefficient of friction for a contact between a tire of a vehicle and a road comprising the following steps:
  • a processing rule for generating processed sensor signals the sensor signals representing friction coefficient correlatable state data read by at least one sensing device, the processed sensor signals representing at least a provisional friction coefficient with respect to at least one measured subsection of the roadway;
  • This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.
  • the coefficient of friction may be determined as an estimated value and additionally or alternatively as a probability distribution of a friction at a specific location or region of the roadway.
  • the coefficient of friction can also represent a range of values, the coefficient of friction
  • the coefficient of friction may be intended for use for triggering a vehicle function of a vehicle, in particular a vehicle
  • the status data can represent physical measured values obtained by the at least one detection device, for example weather data, geographical or topographical data or road data.
  • Detection device can be designed to detect the status data in the form of the sensor signals and to provide additionally or alternatively.
  • a provisional coefficient of friction may be one for a measured subsection of
  • Lane represent specific coefficient of friction.
  • a preliminary coefficient of friction can represent a valid coefficient of friction for a measured section of the roadway.
  • the method may also include a step of reading the sensor signals from an interface to the at least one
  • the method may include a step of providing a friction value in the form of a control signal for output to an interface to at least one vehicle.
  • a friction value in the form of a control signal for output to an interface to at least one vehicle.
  • a relationship between the coefficient of friction for the searched subsection of the roadway and the at least one provisional friction value with respect to at least one measured subsection of the roadway can be modeled using a weighting factor.
  • the weighting factor can be determined by kriging and / or co-kriging.
  • the so-called Kriging can also be called Krigen or Gaussian regression.
  • the Kriging can be designed as so-called Universal Kriging or universal Kriging or be and / or co-Kriging.
  • Such an embodiment offers the advantage that friction coefficients can also be determined precisely for gaps between measuring points.
  • a creation of a spatial map can be made possible by correlations between measuring locations are determined in order to predict coefficients of friction at desired points between measuring points optimal.
  • the coefficient of friction is calculated using a linear combination
  • Condition data may be, for example, environmental attributes and / or road attributes.
  • an attribute can be understood as meaning a value or information that qualitatively and / or quantitatively depicts or represents a state of the environment or of the road.
  • a spatial map advantageously also have other influencing variables in the form of state data, which allow an even more precise determination of the coefficient of friction.
  • the step of determining a spatial relationship between sections of the roadway using a Semivariogramms be modeled.
  • the above-mentioned weighting factor can be determined by means of the semivariogram.
  • Embodiment offers the advantage that a spatial variance of a geographical area can be safely and accurately taken into account.
  • the coefficient of friction may advantageously be determined as a weighted average with variance optimized to a minimum.
  • the step of determining the modeling of a spatial relationship can be extended by further influencing variables in the form of state data.
  • the state data can be modeled, for example, in the trend function, or the determination of the spatial relationship can be modeled using a semivariogram extended by a so-called cross-variogram.
  • Subsection of the road from provisional coefficients of friction with respect to measured sections of the roadway are interpolated using the geostatistical process. Additionally or alternatively, in the step of determining preliminary coefficients of friction with respect to a measured subsection of the roadway using the geostatistical process can be combined into a coefficient of friction. Additionally or alternatively, further influencing variables in the form of the state data, for example environmental attributes or road attributes for prediction of the coefficient of friction can also be used in the step of determining.
  • Such an embodiment offers the advantage that coefficients of friction for spaces between measuring points can be reliably and accurately determined or gaps in a friction coefficient map can be reliably and accurately closed.
  • the prediction of the coefficient of friction by the possibility of taking into account further influencing variables becomes more reliable and more accurate.
  • At least one parameter of the geostatistical process can be set for each measured subsection of the roadway.
  • the at least one parameter of the geostatistical process can be set depending on a type, property and additionally or alternatively origin of the status data.
  • Sensor signals or detection devices can be adapted to account for available in a deployment environment data sources for accurate determination of the coefficient of friction.
  • Soil texture and / or topology can be used.
  • environmental factors such as pollen or
  • At least one road attribute in particular the road surface and / or the road type and / or the traffic density and / or structural features and / or the wear of the road and / or a scattering Salt can be used.
  • Road surface whether the road is an asphalt road or a gravel road, for example, can have as much influence on the coefficient of friction as the road
  • Road type highway, main road, secondary road
  • the density of traffic or structural features such as a bridge, an underpass or a tunnel and the scattering with salt.
  • the wear of the road can also be modeled in the calculation of the coefficient of friction.
  • the coefficient of friction can be determined more accurately.
  • it is possible by means of the attributes to delimit an actually physically possible coefficient of friction for example by the road attributes "road surface” and "wear of the road”.
  • local-temporal modeling of the coefficient of friction can be better represented.
  • Vehicle the method comprising the following steps: Receiving a control signal generated using a coefficient of friction determined according to one embodiment of the above method; and
  • This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a device or a control device.
  • the vehicle function can be a
  • the vehicle may be a vehicle for highly automated driving.
  • the approach presented here also provides a device which is designed to implement the steps of a variant of a method presented here
  • the device may comprise at least one computing unit for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading sensor signals from the sensor or for outputting data or control signals to the sensor Actuator and / or at least one
  • the arithmetic unit may be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, wherein the memory unit may be a flash memory, an EEPROM or a magnetic memory unit.
  • the communication interface may be configured to read in or output data wirelessly and / or by line, wherein a communication interface that can input or output line-based data may, for example, electrically or optically send this data from a corresponding data transmission line or output to a corresponding data transmission line.
  • a device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon.
  • the device may have an interface, which may be formed in hardware and / or software.
  • the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device.
  • the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
  • a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the above
  • FIG. 1 is a schematic representation of a networked system according to an embodiment
  • Fig. 2 is a schematic representation of parts of the system of Fig. 1;
  • FIG. 3 is a flow chart of a method for determining according to an embodiment
  • FIG. 4 is a flowchart of a method for controlling according to an exemplary embodiment.
  • a vehicle may have information about a
  • Frictional value a contact between the road and the road and vehicle significant.
  • no dedicated friction sensors are usually installed.
  • it is by server-side processing of many sensor data from many different vehicles, eg. B. acceleration sensors, in combination with weather sensors and street-side sensors, z.
  • smoothness sensors according to embodiments possible to determine or estimate a coefficient of friction for road sections.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a networked system 100 according to one exemplary embodiment.
  • the system 100 is configured to determine a road friction coefficient and to make it usable.
  • the system has four vehicles 102 and vehicle sensors 104 in the form of travel data sensors and / or vehicle-mounted ones
  • a server device 130 a so-called server backend 130, a data cloud 130 or a so-called cloud 130 is associated and / or assigned to the system 100.
  • a signal-transmissive network within the system 100 may be realized, for example, by radio or other data transmission.
  • the first device 110 is realized as a part of the server device 130.
  • the second device 120 for illustrative purposes in FIG. 1, is merely exemplified in one of the vehicles 102, which may be referred to herein as a receiver vehicle 102.
  • the driving data sensors 104 are arranged merely by way of example in three of the vehicles 102, which may be referred to here as transmitter vehicles 102.
  • the receiver vehicle 102 may also include a vehicle sensor 104.
  • the transmitter vehicles 102 may each have a second device 120.
  • the first device 110 is configured to determine a coefficient of friction for contact between a tire of a vehicle 102 and a roadway.
  • the first device 110 is configured to read sensor signals 140 from the vehicle sensors 104, and state data of the environmental attributes 106 and the road attributes 108 and the data source 109.
  • the sensor signals 140 represent state data or physical measured values, for example environmental data for an environmental region of the environmental attributes 106, and / or infrastructure data and / or environmental data for the environment
  • the first device 110 is configured to determine the coefficient of friction using the sensor signals 140 and provide a friction signal representing or having the friction coefficient 150 issue.
  • the second device 120 is configured to control a vehicle function of the vehicle 102, here the receiver vehicle 102, using the control signal 150.
  • the system 100 is constructed such that many vehicles 102 transmit the sensor signals 140 or sensor data to the server via a mobile radio network, for example.
  • Send backend 130 and the first device 110 realized in the same.
  • infrastructure data such as road sensor data
  • environmental data such as weather data that can be queried.
  • the sensor signals 140 are processed according to an embodiment, for example by means of a Kringing method, such as ordinary kinging or co-kinking in time sequences to aggregate a location-dependent coefficient of friction, also referred to herein provisional coefficient of friction.
  • This aggregated coefficient of friction can be passed on in the form of the control signal 150 to other vehicles 102 in a location-specific manner so as to give participating vehicles 102 information about the current coefficient of friction in a respective region or a respective surrounding area.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of parts of the system from FIG. 1.
  • the vehicle function 260 is, for example, an assistance function of an assistance system of the receiver vehicle 102.
  • the first device 110 has a processing device 212 and a determination device 214.
  • the processing device 212 is configured to process the sensor signals 140 using a processing rule to produce processed sensor signals 245.
  • the sensor signals 140 represent state data read in by at least one detection device and correlatable with the coefficient of friction.
  • the processed sensor signals 245 represent at least one provisional coefficient of friction with respect to at least one measured subsection of the roadway, the friction value being defined using a linear combination of deterministic functions
  • Trend function and a random variable is determined, wherein the trend function represents a local trend of state data.
  • the at least one detection device is the vehicle sensors and / or the data source from FIG.
  • Detecting means 214 is configured to be detected using the
  • the first Device 110 is designed to output the determined friction value in the form of the control signal 150 or to provide it for output.
  • the second device 120 has a receiving device 222 and a drive device 224.
  • the receiving device 222 is designed to receive the control signal 150 from the first device 110.
  • the receiving device 222 is designed to output or provide a received control signal 255 to the driver 224.
  • the driver 224 is configured to forward the received control signal 255 to the vehicle function 260 to control the vehicle function 260 using the received control signal 255.
  • vehicle function 260 may be directly using the
  • Control signal 150 can be controlled.
  • the first device 110 may be configured to provide or output a suitable drive signal 150 for the vehicle function 260.
  • the second device may be omitted.
  • the method 300 is executable to include a
  • the method 300 for determining in conjunction with the system from FIG. 1 or FIG. 2 can be executed. Also, the method 300 for determining using the first device of FIG. 1 or FIG. 2 is executable.
  • a step 310 of processing in the method 300 for determining, sensor signals are processed using a processing rule to produce processed sensor signals.
  • the sensor signals represent state data read by at least one detection device and correlatable with the coefficient of friction.
  • the processed sensor signals represent at least one provisional coefficient of friction with respect to at least one measured subsection of the roadway.
  • the coefficient of friction for a searched subsection of the roadway is determined using the processed sensor signals and a geostatistical process.
  • the coefficient of friction for the sought-after section of the roadway is determined in step 320 of the determination using Kriging as a geostatistical process. A relationship between the coefficient of friction for the sought sectionabschnit the road and the at least one provisional coefficient of friction with respect to at least one measured
  • the weighting factor is determined by Kriging. Furthermore, in particular, a spatial relationship between sub-sections of the roadway is modeled using a semivariogram and / or a cross-variogram using environmental drivers 106 and / or roadriders 108. According to another
  • step 320 of the determination using the geostatistical process the coefficient of friction for the sought subsection of the road is interpolated from provisional coefficients of friction with respect to measured road sections and / or preliminary friction values relating to a measured subsection of the roadway are combined to form a coefficient of friction, and / or Further influencing variables are used in the form of the state data for prediction of the coefficient of friction, in particular environmental tripple 106 or road tram 108.
  • at least one parameter of the geostatistical process is set or adjusted in step 320 of the determination for each measured subsection of the roadway.
  • step 310 of processing the coefficient of friction for the sought subsection of the road is interpolated from provisional coefficients of friction with respect to measured road sections and / or preliminary friction values relating to a measured subsection of the roadway are combined to form a coefficient of friction, and / or Further influencing variables are used in the form of the state data for prediction of the coefficient of friction, in particular environmental tripple 106 or road tram 108.
  • at least one parameter of the geostatistical process is set or
  • the method 300 for determining also comprises a step 330 of reading in the sensor signals from a junction to the at least one detection device. Also, the determining method 300 optionally includes a step 340 of providing the coefficient of friction in the form of a control signal for output to an interface to at least one vehicle.
  • the method 400 is executable to perform a
  • Control vehicle function of a vehicle In this case, the method 400 for controlling in conjunction with the system from FIG. 1 or FIG. 2 can be executed. Also for example, the method 400 for controlling using the second device of FIGS. 1 and 2 is executable.
  • a step 410 of receiving the method 400 is entered
  • the vehicle function is activated using the control signal received in step 410 of receiving.
  • Road attributes etc. are obtained in step 310 of the processing or by means of the processing means 212 first provisional, spatially distributed coefficients of friction with the respective uncertainty of the measured value at the respective measurement time.
  • Estimation methods typically measure coefficients of friction for a specific location, ie. H. there are no or insufficient data for spaces, which is disadvantageous for generating a map, but according to embodiments it can be achieved that a continuous map is generated from these data. Also, in some areas measuring points can accumulate and these can according to a
  • Embodiment summarized which is also advantageous for the creation of a card.
  • correlations can be determined according to an exemplary embodiment in order to be able to optimally predict friction coefficients at points between measuring points for the map.
  • Weighting factor which models a relationship between p (s_i) and m " (SO) Thus, for m (5_0), the sum for N relevant measurement points multiplied by the weighting factor for the relationship is calculated here
  • Weighting factors are derived by spatial correlation.
  • the spatial relationship can be modeled by a semivariogram:
  • the final prediction of the coefficient of friction can be achieved for example by a method such as co-Kriging.
  • a method such as co-Kriging.
  • an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

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Abstract

The invention relates to a method for determining a friction value for a contact between a tyre of a vehicle (102) and a roadway. The method involves a step of processing sensor signals (140) using a processing rule in order to generate processed sensor signals. The sensor signals (140) represent status data input by at least one detection device (104, 109) and which can be correlated with the friction value. The processed sensor signals represent at least one provisional friction value relating to at least one measured sub-section of the roadway. The method also involves a step of determining the friction value for a sought partial section of the roadway using the processed sensor signals and a geostatistical process. The friction value is determined using a trend function defined as a linear combination of deterministic functions and a random variable. The trend function represents a local trend of status data. In addition, the process describes, for example, the processing of different provisional friction values from different sensors, which are used in a weighted combination for determining the friction value for a sought partial section of the roadway.

Description

Beschreibung  description
Titel title
Verfahren zum Bestimmen eines Reibwerts für einen Kontakt zwischen einem Method for determining a coefficient of friction for a contact between a
Reifen eines Fahrzeugs und einer Fahrbahn und Verfahren zum Steuern einerTire of a vehicle and a roadway and method for controlling a
Fahrzeugfunktion eines Fahrzeugs Vehicle function of a vehicle
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung geht von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm. The invention is based on a device or a method according to the preamble of the independent claims. The subject of the present invention is also a computer program.
Für Fahrzeugbewegungen kann unter anderem der Reibwert zwischen den Reifen eines Fahrzeugs und der Fahrbahn von Bedeutung sein. Für die direkte aktive Reibwertmessung in speziellen Situationen, wie beispielsweise einer Flugfeldreibwertbestimmung, können Messfahrzeuge mit Reibwertmesstechnik zum Einsatz kommen. Die Reibwertmesstechnik solcher Messfahrzeuge basiert auf einer Kraftmessung, bei der die Reibkraft mit Hilfe der bekannten Normalkraft beispielsweise mittels der nötigen Bremskraft und dem nötigen Bremsmoment bestimmt wird. For vehicle movements, inter alia, the coefficient of friction between the tires of a vehicle and the road surface may be important. For the direct active friction value measurement in special situations, such as an airfield frictional value determination, measuring vehicles with Reibwertmesstechnik can be used. The Reibwertmesstechnik such measuring vehicles based on a force measurement in which the friction force using the known normal force, for example by means of the necessary braking force and the required braking torque is determined.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren, weiterhin eine Vorrichtung, die /oder/ ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Against this background, with the approach presented here, a method, furthermore a device, / or / a control device, which uses this method, and finally a corresponding computer program according to the main claims are presented. The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim device are possible.
Die aktuellen Entwicklungen im Bereich vernetzter Fahrzeuge ermöglichen einen Austausch von Sensorik- Daten beispielsweise über die aktuelle Fahrbahn, die Geschwindigkeit der Fahrzeuge und die Verkehrssituation. Dem Fahrzeug werden Informationen über die Umgebung breitgestellt, die es allein mit eigener Sensorik nicht generieren könnte. In diesem Kontext spielt auch der The current developments in the area of networked vehicles enable the exchange of sensor data, for example, on the current lane, the speed of the vehicles and the traffic situation. The vehicle is provided with information about the environment, which it alone could not generate with its own sensors. In this context also plays the
Straßenreibwert eine große Rolle. Der Reibwert kann hier zum Beispiel genutzt werden, um automatisiert Fahrzeuggeschwindigkeiten zum Beispiel vor Kurven zu setzen, vor allem bei schwierigen Straßenverhältnissen wie Nässe oder Schnee. Die Herausforderung liegt in der Entwicklung geeigneter Systeme und Algorithmik, die es ermöglichen, einen guten Reibwert aus den Sensorikdaten zu schätzen. Der hier vorgestellte Ansatz beschreibt ein solches Verfahren zur Interpolation eines guten Reibwerts mit Hilfe der Methoden der Geo-Statistik zur Modellierung der räumlichen Zusammenhänge zwischen Reibwerten. Road fragrant a big role. The coefficient of friction can be used here, for example to automatically set vehicle speeds, for example, before bends, especially in difficult road conditions such as wet or snow. The challenge lies in the development of suitable systems and algorithms that make it possible to estimate a good coefficient of friction from the sensor data. The approach presented here describes such a method for interpolating a good coefficient of friction using the methods of geo-statistics for modeling the spatial relationships between coefficients of friction.
Gemäß Ausführungsformen kann ein Reibwert zwischen einer Fahrbahn und einem Fahrzeug insbesondere durch einen zeitfolgenbasierten statistischen Ansatz bestimmt werden. Hierbei kann der Reibwert beispielsweise unter Verwendung von Sensorikdaten bzw. Sensorsignalen als ein Schätzwert bzw. eine Wahrscheinlichkeitsverteilung von Reibwerten bestimmt werden, insbesondere unter Verwendung der Prozesse aus der Geo-Statistik zur Modellierung räumlicher Zusammenhänge zwischen Reibwerten. Der Reibwert kann zum Steuern einer Fahrzeugfunktion eines Fahrzeugs verwendet werden, insbesondere einer Assistenzfunktion. Insbesondere kann eine serverbasierte Erstellung einer Reibwertkarte unter Verwendung eines geostatistischen Prozesses realisiert werden. Die von vielen verschiedenen Fahrzeugen gewonnenen Sensorikdaten können beispielsweise via Mobilfunknetze an ein Server- Backend gesendet werden und dort beispielsweise unter According to embodiments, a coefficient of friction between a roadway and a vehicle can be determined in particular by a time-sequence-based statistical approach. In this case, the friction value can be determined, for example, by using sensor data or sensor signals as an estimated value or a probability distribution of friction values, in particular using the processes from geo-statistics for modeling spatial relationships between coefficients of friction. The coefficient of friction can be used to control a vehicle function of a vehicle, in particular an assistance function. In particular, a server-based creation of a friction coefficient map can be realized using a geostatistical process. The sensor data obtained from many different vehicles can be sent for example via mobile networks to a server backend and there, for example, under
Berücksichtigung weiterer Zustandsdaten verarbeitet werden, damit ein ortsabhängiger Reibwert aggregiert werden kann. Consideration of further state data are processed so that a location-dependent coefficient of friction can be aggregated.
Vorteilhafterweise kann gemäß Ausführungsformen insbesondere eine genaue und zuverlässige Einschätzung einer Reibung zwischen Fahrzeug und Fahrbahn ermöglicht werden. Hierbei können beispielsweise Daten aus einer Mehrzahl von Quellen verwendet werden und somit Schwarmwissen genutzt werden. So können insbesondere auch Auswirkungen etwaiger Sensorfehler verringert werden und Ergebnisse statistischer Auswertung für die Reibwertbestimmung verbessert werden. Des Weiteren kann beispielsweise ein großer Nutzerkreis angesprochen werden. Auch kann ein Einrichtungsaufwand zum Nutzen der Reibwertbestimmung gering und kostengünstig gehalten werden, insbesondere im Vergleich zu dedizierter Reibwert-Sensorik. Optional kann die Advantageously, according to embodiments, in particular an accurate and reliable assessment of a friction between the vehicle and the roadway can be made possible. In this case, for example, data from a plurality of sources can be used and thus swarming knowledge can be used. In particular, effects of possible sensor errors can also be reduced, and results of statistical evaluation for the friction value determination can be improved. Furthermore, for example, a large group of users can be addressed. Also, a setup effort for the benefit of Reibwertbestimmung be kept low and cost, especially in comparison to dedicated friction coefficient sensor. Optionally, the
Reibwertbestimmung mit anderen Connectivity- Funktionen kombiniert werden. Insbesondere kann die Reibwertbestimmung Ergebnisse über Straßenabschnitte auch für Fahrzeuge bereitstellen, die solche Straßenabschnitte noch nicht selbst befahren haben. Friction value determination can be combined with other connectivity functions. In particular, the friction coefficient determination results on road sections Also provide for vehicles that have not traveled such sections of the road itself.
Es wird ein Verfahren zum Bestimmen eines Reibwerts für einen Kontakt zwischen einem Reifen eines Fahrzeugs und einer Fahrbahn vorgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: A method is provided for determining a coefficient of friction for a contact between a tire of a vehicle and a road, the method comprising the following steps:
Das Verarbeiten von Sensorsignalen unter Verwendung einer The processing of sensor signals using a
Verarbeitungsvorschrift, um verarbeitete Sensorsignale zu erzeugen, wobei die Sensorsignale von zumindest einer Erfassungseinrichtung eingelesene, mit dem Reibwert korrelierbare Zustandsdaten repräsentieren, wobei die verarbeiteten Sensorsignale zumindest einen vorläufigen Reibwert bezüglich zumindest eines gemessenen Teilabschnitts der Fahrbahn repräsentieren; und A processing rule for generating processed sensor signals, the sensor signals representing friction coefficient correlatable state data read by at least one sensing device, the processed sensor signals representing at least a provisional friction coefficient with respect to at least one measured subsection of the roadway; and
Ermitteln des Reibwerts für einen gesuchten Teilabschnitt der Fahrbahn unter Verwendung der verarbeiteten Sensorsignale und eines geostatistischen Prozesses, wobei der Reibwert unter Verwendung einer als Linearkombination deterministischer Funktionen definierten Trendfunktion ermittelt wird, wobei die Trendfunktion einen lokalen Trend von Zustandsdaten repräsentiert. Determining the coefficient of friction for a sought subsection of the roadway using the processed sensor signals and a geostatistical process, wherein the friction value is determined using a trend function defined as a linear combination of deterministic functions, the trend function representing a local trend of state data.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein. Hierbei kann der Reibwert als ein Schätzwert und zusätzlich oder alternativ als eine Wahrscheinlichkeitsverteilung einer Reibung an einer bestimmten Stelle oder Region der Fahrbahn bestimmt werden. Der Reibwert kann auch einen Wertebereich repräsentieren, wobei der Reibwert This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit. Here, the coefficient of friction may be determined as an estimated value and additionally or alternatively as a probability distribution of a friction at a specific location or region of the roadway. The coefficient of friction can also represent a range of values, the coefficient of friction
beispielsweise einen Mittelwert und ein Konfidenzintervall oder dergleichen repräsentiert. Der Reibwert kann zur Verwendung für eine Ansteuerung einer Fahrzeugfunktion eines Fahrzeugs bestimmt sein, insbesondere eine For example, represents an average and a confidence interval or the like. The coefficient of friction may be intended for use for triggering a vehicle function of a vehicle, in particular a vehicle
Assistenzfunktion oder ein Assistenzsystem eines Fahrzeugs. Die Zustandsdaten können durch die zumindest eine Erfassungseinrichtung gewonnene, physikalische Messwerte repräsentieren, beispielsweise Wetterdaten, geografische oder topografische Daten oder Straßendaten. Eine Assistance function or an assistance system of a vehicle. The status data can represent physical measured values obtained by the at least one detection device, for example weather data, geographical or topographical data or road data. A
Erfassungseinrichtung kann ausgebildet sein, um die Zustandsdaten in Gestalt der Sensorsignale zu erfassen und zusätzlich oder alternativ bereitzustellen. Ein vorläufiger Reibwert kann einen für einen gemessenen Teilabschnitt der Detection device can be designed to detect the status data in the form of the sensor signals and to provide additionally or alternatively. A provisional coefficient of friction may be one for a measured subsection of
Fahrbahn bestimmten Reibwert repräsentieren. Ein vorläufiger Reibwert kann einen gültigen Reibwert für einen gemessenen Teilabschnitt der Fahrbahn repräsentieren. Das Verfahren kann auch einen Schritt des Einlesens der Sensorsignale von einer Schnittstelle zu der zumindest einen Lane represent specific coefficient of friction. A preliminary coefficient of friction can represent a valid coefficient of friction for a measured section of the roadway. The method may also include a step of reading the sensor signals from an interface to the at least one
Erfassungseinrichtung aufweisen. Auch kann das Verfahren einen Schritt des Bereitstellens eines Reibwerts in Gestalt eines Steuersignals zur Ausgabe an eine Schnittstelle zu mindestens einem Fahrzeug aufweisen. Um den Reibwert unter Verwendung einer als Linearkombination deterministischer Funktionen definierten Trendfunktion und einer Zufallsvariable zu ermitteln, kann der Reibwert als Summe der Trendfunktion und der Zufallsvariable modelliert werden. Zusätzlich kann ein Zusammenhang von verschiedenartigen Have detection device. Also, the method may include a step of providing a friction value in the form of a control signal for output to an interface to at least one vehicle. In order to determine the coefficient of friction using a trend function defined as a linear combination of deterministic functions and a random variable, the coefficient of friction can be modeled as the sum of the trend function and the random variable. In addition, a connection of diverse
Sensorsignalen modelliert werden. Sensor signals are modeled.
Gemäß einer Ausführungsform wird im Schritt des Ermittelns der Reibwert für den gesuchten Teilabschnitt der Fahrbahn unter Verwendung von Kriging und/oder Co- Kriging als geostatistischem Prozess ermittelt. Hierbei kann ein Zusammenhang zwischen dem Reibwert für den gesuchten Teilabschnitt der Fahrbahn und dem zumindest einen vorläufigen Reibwerts bezüglich zumindest eines gemessenen Teilabschnitts der Fahrbahn unter Verwendung eines Gewichtungsfaktors modelliert werden. Der Gewichtungsfaktor kann mittels Kriging und/oder Co-Kriging bestimmt werden. Das sogenannte Kriging kann auch als Krigen oder Gaußprozess-Regression bezeichnet werden. Das Kriging kann als sogenanntes Universal Kriging bzw. universelles Kriging ausgeführt sein oder werden und/oder als Co-Kriging. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass Reibwerte auch für Zwischenräume zwischen Messpunkten genau bestimmt werden können. So kann auch eine Erstellung einer räumlichen Karte ermöglicht werden, indem Zusammenhänge zwischen Messorten ermittelt werden, um auch Reibwerte an gewünschten Stellen zwischen Messpunkten optimal prädizieren zu können. Gemäß der hier vorgestellten Ausführungsform wird der Reibwert unter Verwendung einer als Linearkombination According to one embodiment, in the step of determining the coefficient of friction for the sought subsection of the roadway using Kriging and / or co-Kriging is determined as geostatistischem process. In this case, a relationship between the coefficient of friction for the searched subsection of the roadway and the at least one provisional friction value with respect to at least one measured subsection of the roadway can be modeled using a weighting factor. The weighting factor can be determined by kriging and / or co-kriging. The so-called Kriging can also be called Krigen or Gaussian regression. The Kriging can be designed as so-called Universal Kriging or universal Kriging or be and / or co-Kriging. Such an embodiment offers the advantage that friction coefficients can also be determined precisely for gaps between measuring points. Thus, a creation of a spatial map can be made possible by correlations between measuring locations are determined in order to predict coefficients of friction at desired points between measuring points optimal. According to the embodiment presented here, the coefficient of friction is calculated using a linear combination
deterministischer Funktionen definierten Trendfunktion ermittelt, wobei die Trendfunktion einen lokalen Trend von Zustandsdaten repräsentiert. Die deterministic functions, whereby the trend function represents a local trend of state data. The
Zustandsdaten können beispielsweise Umweltattribute und/oder Straßenattribute sein. Unter einem Attribut kann vorliegend ein Wert eine oder Information verstanden werden, die einen Zustand der Umwelt oder der Straße qualitativ und/oder quantitativ abbildet oder repräsentiert. So kann eine solche räumliche Karte vorteilhafterweise auch weitere Einflussgrößen in Form von Zustandsdaten aufweisen, die eine noch präzisere Ermittlung des Reibwerts ermöglichen. Auch kann im Schritt des Ermittelns ein räumlicher Zusammenhang zwischen Teilabschnitten der Fahrbahn unter Verwendung eines Semivariogramms modelliert werden. Insbesondere kann mittels des Semivariogramms der vorstehend genannte Gewichtungsfaktor bestimmt werden. Eine solche Condition data may be, for example, environmental attributes and / or road attributes. In the present case, an attribute can be understood as meaning a value or information that qualitatively and / or quantitatively depicts or represents a state of the environment or of the road. Thus, such a spatial map advantageously also have other influencing variables in the form of state data, which allow an even more precise determination of the coefficient of friction. Also, in the step of determining a spatial relationship between sections of the roadway using a Semivariogramms be modeled. In particular, the above-mentioned weighting factor can be determined by means of the semivariogram. Such
Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine räumliche Varianz eines geografischen Gebietes sicher und zutreffend berücksichtigt werden kann. Somit kann der Reibwert vorteilhaft als ein gewichteter Mittelwert mit auf ein Minimum optimierter Varianz ermittelt werden. Embodiment offers the advantage that a spatial variance of a geographical area can be safely and accurately taken into account. Thus, the coefficient of friction may advantageously be determined as a weighted average with variance optimized to a minimum.
Gemäß der hier vorgestellten Ausführungsform kann im Schritt des Ermittelns die Modellierung eines räumlichen Zusammenhangs um weitere Einflussgrößen in Form von Zustandsdaten erweitert werden. Die Zustandsdaten können beispielsweise in der Trendfunktion modelliert sein, oder das Ermitteln des räumlichen Zusammenhangs kann unter Verwendung eines um ein sogenanntes Cross-Variogram erweitertes Semivariogramm modelliert sein.  According to the embodiment presented here, in the step of determining the modeling of a spatial relationship can be extended by further influencing variables in the form of state data. The state data can be modeled, for example, in the trend function, or the determination of the spatial relationship can be modeled using a semivariogram extended by a so-called cross-variogram.
Ferner kann im Schritt des Ermittelns der Reibwert für den gesuchten Furthermore, in the step of determining the coefficient of friction for the desired
Teilabschnitt der Fahrbahn aus vorläufigen Reibwerten bezüglich gemessener Teilabschnitte der Fahrbahn unter Verwendung des geostatistischen Prozesses interpoliert werden. Zusätzlich oder alternativ können im Schritt des Ermittelns vorläufige Reibwerte bezüglich eines gemessenen Teilabschnitts der Fahrbahn unter Verwendung des geostatistischen Prozesses zu einem Reibwert zusammengefasst werden. Zusätzlich oder alternativ können außerdem im Schritt des Ermittelns weitere Einflussgrößen in Form der Zustandsdaten, beispielsweise Umweltattribute oder Straßenattribute zur Prädikation des Reibwertes verwendet werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass Reibwerte für Zwischenräume zwischen Messpunkten zuverlässig und genau bestimmt werden können bzw. Lücken in einer Reibwertkarte zuverlässig und genau geschlossen werden können. Darüber hinaus wird die Prädikation des Reibwertes durch die Möglichkeit, weitere Einflussgrößen zu berücksichtigen zuverlässiger und genauer. Subsection of the road from provisional coefficients of friction with respect to measured sections of the roadway are interpolated using the geostatistical process. Additionally or alternatively, in the step of determining preliminary coefficients of friction with respect to a measured subsection of the roadway using the geostatistical process can be combined into a coefficient of friction. Additionally or alternatively, further influencing variables in the form of the state data, for example environmental attributes or road attributes for prediction of the coefficient of friction can also be used in the step of determining. Such an embodiment offers the advantage that coefficients of friction for spaces between measuring points can be reliably and accurately determined or gaps in a friction coefficient map can be reliably and accurately closed. In addition, the prediction of the coefficient of friction by the possibility of taking into account further influencing variables becomes more reliable and more accurate.
Zudem kann im Schritt des Ermittelns für jeden gemessenen Teilabschnitt der Fahrbahn zumindest ein Parameter des geostatistischen Prozesses eingestellt werden. Insbesondere kann der zumindest eine Parameter des geostatistischen Prozesses abhängig von einer Art, Eigenschaft und zusätzlich oder alternativ Herkunft der Zustandsdaten eingestellt werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der geostatistische Prozess an die Art von In addition, in the step of determining, at least one parameter of the geostatistical process can be set for each measured subsection of the roadway. In particular, the at least one parameter of the geostatistical process can be set depending on a type, property and additionally or alternatively origin of the status data. Such an embodiment offers the advantage that the geostatistical process to the type of
Sensorsignalen bzw. Erfassungseinrichtungen angepasst werden kann, um in einer Einsatzumgebung verfügbare Datenquellen für eine genaue Bestimmung des Reibwerts berücksichtigen zu können. Sensor signals or detection devices can be adapted to account for available in a deployment environment data sources for accurate determination of the coefficient of friction.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Ermittelns als mit dem Reibwert korrelierbare Zustandsdaten zumindest ein Umweltattribut, According to one embodiment, in the step of determining as friction data correlatable state data at least one environmental attribute,
insbesondere die Pollenflugdichte und/oder der Laubfall und/oder die in particular the pollen density and / or the leaf fall and / or the
Erdbodenbeschaffenheit und/oder Topologie verwendet werden. Durch die Erweiterung des Modells durch Umweltgrößen wie Pollenflug oder Soil texture and / or topology can be used. By the expansion of the model by environmental factors such as pollen or
Laubbedeckung, beispielsweise in Waldgebieten in Verbindung mit der (Jahres-) Zeitabhängigkeit kann die Reibwertschätzung zusätzlich verbessert werden. Durch den Einfluss dieser Größen auf den verfügbaren Reibwert können somit genauere und besser der Umgebung und der Jahreszeit angepasste Reibwerte geschätzt werden. Foliage cover, for example in forest areas in conjunction with the (annual) time dependency, the friction coefficient estimation can be further improved. Due to the influence of these variables on the available coefficient of friction, it is thus possible to estimate more accurate friction coefficients which are better adapted to the environment and the season.
Außerdem kann gemäß einer Ausführungsform im Schritt des Ermittelns als mit dem Reibwert korrelierbare Zustandsdaten zumindest ein Straßenattribut, insbesondere die Straßenoberfläche und/oder die Straßenart und/oder die Verkehrsdichte und/oder bauliche Besonderheiten und/oder die Abnutzung der Straße und/oder eine Streuung mit Salz verwendet werden. Die Art der In addition, according to an embodiment, in the step of determining as friction-correlatable state data at least one road attribute, in particular the road surface and / or the road type and / or the traffic density and / or structural features and / or the wear of the road and / or a scattering Salt can be used. The nature of
Straßenoberfläche, ob die Straße beispielsweise eine Asphaltstraße oder ein Schotterweg ist, kann ebenso Einfluss auf den Reibwert haben wie die Road surface, whether the road is an asphalt road or a gravel road, for example, can have as much influence on the coefficient of friction as the road
Straßenart (Autobahn, Hauptstraße, Nebenstraße), die Verkehrsdichte oder bauliche Besonderheiten wie eine Brücke, eine Unterführung oder ein Tunnel und die Streuung mit Salz. Die Abnutzung der Straße kann auch zeitlich modelliert in die Ermittlung des Reibwerts aufgenommen werden. Road type (highway, main road, secondary road), the density of traffic or structural features such as a bridge, an underpass or a tunnel and the scattering with salt. The wear of the road can also be modeled in the calculation of the coefficient of friction.
Vorteilhafterweise kann durch die Berücksichtigung dieser Faktoren der Reibwert genauer bestimmt werden. Einerseits kann durch die Attribute ein überhaupt physikalisch möglicher Reibwert eingegrenzt werden, beispielsweise durch die Straßenattribute„Straßenoberfläche“ und„Abnutzung der Straße“. Andererseits können darüber auch örtlich-zeitliche Modellierungen des Reibwerts besser dargestellt werden. Advantageously, by taking into account these factors, the coefficient of friction can be determined more accurately. On the one hand, it is possible by means of the attributes to delimit an actually physically possible coefficient of friction, for example by the road attributes "road surface" and "wear of the road". On the other hand, local-temporal modeling of the coefficient of friction can be better represented.
Es wird auch ein Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugfunktion eines There is also a method of controlling a vehicle function of a vehicle
Fahrzeugs vorgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Empfangen eines Steuersignals, das unter Verwendung eines gemäß einer Ausführungsform des vorstehend genannten Verfahrens bestimmten Reibwertes erzeugt ist; und Vehicle, the method comprising the following steps: Receiving a control signal generated using a coefficient of friction determined according to one embodiment of the above method; and
Ansteuern der Fahrzeugfunktion unter Verwendung des empfangenen Driving the vehicle function using the received
Steuersignals. Control signal.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einer Vorrichtung oder einem Steuergerät implementiert sein. Die Fahrzeugfunktion kann eine This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a device or a control device. The vehicle function can be a
Assistenzfunktion eines Assistenzsystems des Fahrzeugs repräsentieren. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Fahrzeug für hochautomatisiertes Fahren handeln. Represent the assistance function of an assistance system of the vehicle. The vehicle may be a vehicle for highly automated driving.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in The approach presented here also provides a device which is designed to implement the steps of a variant of a method presented here
entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. to implement, control or implement appropriate facilities. Also by this embodiment of the invention in the form of a device, the object underlying the invention can be solved quickly and efficiently.
Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine For this purpose, the device may comprise at least one computing unit for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading sensor signals from the sensor or for outputting data or control signals to the sensor Actuator and / or at least one
Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einiesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einiesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann. Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Communication interface for reading or outputting data embedded in a communication protocol. The arithmetic unit may be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, wherein the memory unit may be a flash memory, an EEPROM or a magnetic memory unit. The communication interface may be configured to read in or output data wirelessly and / or by line, wherein a communication interface that can input or output line-based data may, for example, electrically or optically send this data from a corresponding data transmission line or output to a corresponding data transmission line. In the present case, a device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon. The device may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In the case of a hardware-based embodiment, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device. However, it is also possible that the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In a software training, the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend Also of advantage is a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the above
beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird. described embodiments, in particular when the program product or program is executed on a computer or a device.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt: Embodiments of the approach presented here are shown in the drawings and explained in more detail in the following description. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines vernetzten Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel; 1 is a schematic representation of a networked system according to an embodiment;
Fig. 2 eine schematische Darstellung von Teilen des Systems aus Fig. 1; Fig. 2 is a schematic representation of parts of the system of Fig. 1;
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen gemäß einem Ausführungsbeispiel; und 3 is a flow chart of a method for determining according to an embodiment; and
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bevor Ausführungsbeispiele nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren eingehender beschrieben sind, werden zunächst Hintergründe und Grundlagen von Ausführungsbeispielen kurz erläutert. 4 is a flowchart of a method for controlling according to an exemplary embodiment. Before embodiments are described in more detail below with reference to the figures, first background and principles of embodiments will be briefly explained.
Entwicklungen im Bereich vernetzter Fahrzeuge ermöglichen beispielsweise mittels sogenannter Connectivity- Einheiten einen Austausch von Sensorik- Daten, beispielsweise über den Verkehr oder den Zustand der Straße. Durch eine Verarbeitung solcher Daten und einen daraus resultierenden Informationsgewinn über Straßenabschnitte können beispielsweise hochautomatisiertes Fahren und prädiktive Fahrerassistenzsysteme mit einem Zugewinn an Sicherheit betrieben werden. Insbesondere können einem Fahrzeug Informationen über eine Developments in the area of networked vehicles make it possible, for example by means of so-called connectivity units, to exchange sensory data, for example via traffic or the condition of the road. By processing such data and resulting information gain over road sections, for example, highly automated driving and predictive driver assistance systems can be operated with a gain in safety. In particular, a vehicle may have information about a
Umgebung bereitgestellt werden, die seitens des Fahrzeugs allein mit eigener Sensorik nicht generiert werden könnten. In diesem Kontext ist auch der Be provided environment that could not be generated by the vehicle alone with its own sensors. In this context is also the
Reibwert einen Kontakt zwischen Straße bzw. Fahrbahn und Fahrzeug bedeutsam. In Personenkraftwagen und dergleichen sind üblicherweise keine dedizierten Reibwertsensoren verbaut. Insbesondere ist es durch serverseitige Verarbeitung vieler Sensorikdaten von vielen verschiedenen Fahrzeugen, z. B. Beschleunigungssensorik, in Kombination mit Wettersensorik und straßenseitiger Sensorik, z. B. Glättesensoren, gemäß Ausführungsformen möglich, einen Reibwert für Straßenabschnitte zu bestimmen bzw. zu schätzen. Solche Frictional value a contact between the road and the road and vehicle significant. In passenger cars and the like, no dedicated friction sensors are usually installed. In particular, it is by server-side processing of many sensor data from many different vehicles, eg. B. acceleration sensors, in combination with weather sensors and street-side sensors, z. As smoothness sensors, according to embodiments possible to determine or estimate a coefficient of friction for road sections. Such
Informationen über den Reibwert können dann zur weiteren Information about the coefficient of friction can then be used for further information
Funktionsentwicklung mit dem Ziel der Erhöhung von Sicherheit und Komfort verwendet werden. Functional development can be used with the aim of increasing safety and comfort.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren In the following description of favorable embodiments of the present invention are for the in the various figures
dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche represented and similar elements acting the same or similar
Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. Reference numeral used, wherein a repeated description of these elements is omitted.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines vernetzten Systems 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das System 100 ist ausgebildet, um einen Reibwert für Straßenverkehr zu bestimmen und verwendbar zu machen. 1 shows a schematic representation of a networked system 100 according to one exemplary embodiment. The system 100 is configured to determine a road friction coefficient and to make it usable.
Das System weist beispielhaft vier Fahrzeuge 102 sowie Fahrzeugsensoren 104 in Gestalt von Fahrdatensensoren und/oder fahrzeuggebundenen  By way of example, the system has four vehicles 102 and vehicle sensors 104 in the form of travel data sensors and / or vehicle-mounted ones
Umgebungssensoren auf. Beispielhaft sind außerdem Umweltattribute 106 und Straßenattribute 108 als weitere Einflussgrößen des Reibwertes in Form von Zugangsdaten gezeigt, sowie zumindest eine Datenquelle 109 im Internet. Zur Ermittlung des Reibwertes weist das System 100 mindestens eine erste Environmental sensors on. Also exemplary are environmental attributes 106 and road attributes 108 as further influencing variables of the coefficient of friction in the form of Access data shown, and at least one data source 109 on the Internet. To determine the coefficient of friction, the system 100 has at least a first one
Vorrichtung 110 und eine zweite Vorrichtung 120 auf. Ferner ist dem System 100 eine Server-Einrichtung 130, ein sogenanntes Server- Backend 130, eine Datenwolke 130 bzw. eine sogenannte Cloud 130. zugehörig und/oder zugeordnet. Eine signalübertragungsfähige Vernetzung innerhalb des Systems 100 kann beispielsweise über Funk oder eine andere Datenübertragungsart realisiert sein. Device 110 and a second device 120 on. Furthermore, a server device 130, a so-called server backend 130, a data cloud 130 or a so-called cloud 130 is associated and / or assigned to the system 100. A signal-transmissive network within the system 100 may be realized, for example, by radio or other data transmission.
Dabei ist die erste Vorrichtung 110 als ein Teil der Server- Einrichtung 130 realisiert. Die zweite Vorrichtung 120 ist aus Darstellungsgründen in Fig. 1 lediglich beispielhaft in einem der Fahrzeuge 102 angeordnet, das hier als ein Empfängerfahrzeug 102 bezeichnet werden kann. Die Fahrdatensensoren 104 sind lediglich beispielhaft in drei der Fahrzeuge 102 angeordnet, die hier als Senderfahrzeuge 102 bezeichnet werden können. Auch das Empfängerfahrzeug 102 kann einen Fahrzeugsensor 104 aufweisen. Auch die Senderfahrzeuge 102 können jeweils eine zweite Vorrichtung 120 aufweisen. In this case, the first device 110 is realized as a part of the server device 130. The second device 120, for illustrative purposes in FIG. 1, is merely exemplified in one of the vehicles 102, which may be referred to herein as a receiver vehicle 102. The driving data sensors 104 are arranged merely by way of example in three of the vehicles 102, which may be referred to here as transmitter vehicles 102. The receiver vehicle 102 may also include a vehicle sensor 104. The transmitter vehicles 102 may each have a second device 120.
Die erste Vorrichtung 110 ist ausgebildet, um einen Reibwert für einen Kontakt zwischen einem Reifen eines Fahrzeugs 102 und einer Fahrbahn zu bestimmen. Hierbei ist die erste Vorrichtung 110 ausgebildet, um Sensorsignale 140 von den Fahrzeugsensoren 104, und Zustandsdaten der Umweltattribute 106 und der Straßenattribute 108 und der Datenquelle 109 einzulesen. Die Sensorsignale 140 repräsentieren Zustandsdaten bzw. physikalische Messwerte, beispielsweise Umgebungsdaten für einen Umgebungsbereich der Umweltattribute 106, und/oder Infrastrukturdaten und/oder Umgebungsdaten für den The first device 110 is configured to determine a coefficient of friction for contact between a tire of a vehicle 102 and a roadway. Here, the first device 110 is configured to read sensor signals 140 from the vehicle sensors 104, and state data of the environmental attributes 106 and the road attributes 108 and the data source 109. The sensor signals 140 represent state data or physical measured values, for example environmental data for an environmental region of the environmental attributes 106, and / or infrastructure data and / or environmental data for the environment
Umgebungsbereich von den Straßenattributen 108 und/oder Fahrdaten und/oder Umgebungsdaten der Fahrzeuge 102 von den Fahrzeugsensoren 104. Ferner ist die erste Vorrichtung 110 ausgebildet, um unter Verwendung der Sensorsignale 140 den Reibwert zu bestimmen und ein den Reibwert repräsentierendes oder aufweisendes Steuersignal 150 bereitzustellen oder auszugeben. Die zweite Vorrichtung 120 ist ausgebildet, um unter Verwendung des Steuersignals 150 eine Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs 102, hier des Empfängerfahrzeugs 102, zu steuern. Surrounding area of the road attributes 108 and / or driving data and / or environmental data of the vehicles 102 from the vehicle sensors 104. Further, the first device 110 is configured to determine the coefficient of friction using the sensor signals 140 and provide a friction signal representing or having the friction coefficient 150 issue. The second device 120 is configured to control a vehicle function of the vehicle 102, here the receiver vehicle 102, using the control signal 150.
Das System 100 ist so aufgebaut, dass viele Fahrzeuge 102 beispielsweise über ein Mobilfunknetz die Sensorsignale 140 bzw. Sensorikdaten an das Server- Backend 130 bzw. die in demselben realisierte erste Vorrichtung 110 senden. Hinzu kommen Infrastrukturdaten, beispielsweise Straßensensorikdaten, sowie Umgebungsdaten, beispielsweise Wetterdaten, die abgefragt werden können. Mittels der ersten Vorrichtung 110 werden die Sensorsignale 140 gemäß einem Ausführungsbeispiel beispielsweise mittels eines Kringing-Verfahrens, beispielsweise Ordinary-Kinging oder Co-Kringing in Zeitfolgen verarbeitet, um einen ortsabhängigen Reibwert, hier auch vorläufiger Reibwert genannt, zu aggregieren. Dieser aggregierte Reibwert kann in Form des Steuersignals 150 an weitere Fahrzeuge 102 ortsgenau weitergegeben werden, um teilnehmenden Fahrzeugen 102 so eine Information über den derzeitigen Reibwert in einer jeweiligen Region bzw. einem jeweiligen Umgebungsbereich zu geben. The system 100 is constructed such that many vehicles 102 transmit the sensor signals 140 or sensor data to the server via a mobile radio network, for example. Send backend 130 and the first device 110 realized in the same. In addition, infrastructure data, such as road sensor data, as well as environmental data, such as weather data that can be queried. By means of the first device 110, the sensor signals 140 are processed according to an embodiment, for example by means of a Kringing method, such as ordinary kinging or co-kinking in time sequences to aggregate a location-dependent coefficient of friction, also referred to herein provisional coefficient of friction. This aggregated coefficient of friction can be passed on in the form of the control signal 150 to other vehicles 102 in a location-specific manner so as to give participating vehicles 102 information about the current coefficient of friction in a respective region or a respective surrounding area.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung von Teilen des Systems aus Fig. 1. Von dem System aus Fig. 1 sind hierbei in der Darstellung von Fig. 2 beispielhaft lediglich die erste Vorrichtung 110 und das Empfängerfahrzeug 102 mit der zweiten Vorrichtung 120 und einer Fahrzeugfunktion 260 gezeigt. Bei der Fahrzeugfunktion 260 handelt es sich beispielsweise um eine Assistenzfunktion eines Assistenzsystems des Empfängerfahrzeugs 102. FIG. 2 shows a schematic representation of parts of the system from FIG. 1. In the representation of FIG. 2, only the first device 110 and the receiver vehicle 102 with the second device 120 and a vehicle function are exemplary of the system of FIG 260 shown. The vehicle function 260 is, for example, an assistance function of an assistance system of the receiver vehicle 102.
Die erste Vorrichtung 110 weist eine Verarbeitungseinrichtung 212 und eine Ermittlungseinrichtung 214 auf. Die Verarbeitungseinrichtung 212 ist ausgebildet, um die Sensorsignale 140 unter Verwendung einer Verarbeitungsvorschrift zu verarbeiten, um verarbeitete Sensorsignale 245 zu erzeugen. Die Sensorsignale 140 repräsentieren von zumindest einer Erfassungseinrichtung eingelesene, mit dem Reibwert korrelierbare Zustandsdaten. Die verarbeiteten Sensorsignale 245 repräsentieren zumindest einen vorläufigen Reibwert bezüglich zumindest eines gemessenen Teilabschnitts der Fahrbahn, wobei der Reibwert unter Verwendung einer als Linearkombination deterministischer Funktionen definierten The first device 110 has a processing device 212 and a determination device 214. The processing device 212 is configured to process the sensor signals 140 using a processing rule to produce processed sensor signals 245. The sensor signals 140 represent state data read in by at least one detection device and correlatable with the coefficient of friction. The processed sensor signals 245 represent at least one provisional coefficient of friction with respect to at least one measured subsection of the roadway, the friction value being defined using a linear combination of deterministic functions
Trendfunktion und einer Zufallsvariable ermittelt wird, wobei die Trendfunktion einen lokalen Trend von Zustandsdaten repräsentiert. Trend function and a random variable is determined, wherein the trend function represents a local trend of state data.
Bei der zumindest einen Erfassungseinrichtung handelt es sich hierbei um die Fahrzeugsensoren und/oder die Datenquelle aus Fig. 1. Die The at least one detection device is the vehicle sensors and / or the data source from FIG
Ermittlungseinrichtung 214 ist ausgebildet, um unter Verwendung der Detecting means 214 is configured to be detected using the
verarbeiteten Sensorsignale 245 und eines geostatistischen Prozesses den Reibwert für einen gesuchten Teilabschnitt der Fahrbahn zu ermitteln. Die erste Vorrichtung 110 ist ausgebildet, um den ermittelten Reibwert in Gestalt des Steuersignals 150 auszugeben oder zur Ausgabe bereitzustellen. processed sensor signals 245 and a geostatistical process to determine the coefficient of friction for a sought section of the road. The first Device 110 is designed to output the determined friction value in the form of the control signal 150 or to provide it for output.
Die zweite Vorrichtung 120 weist eine Empfangseinrichtung 222 und eine Ansteuereinrichtung 224 auf. Dabei ist die Empfangseinrichtung 222 ausgebildet, um das Steuersignal 150 von der ersten Vorrichtung 110 zu empfangen. Ferner ist die Empfangseinrichtung 222 ausgebildet, um ein empfangenes Steuersignal 255 an die Ansteuereinrichtung 224 auszugeben oder bereitzustellen. Die Ansteuereinrichtung 224 ist ausgebildet, um das empfangene Steuersignal 255 an die Fahrzeugfunktion 260 weiterzuleiten, um die Fahrzeugfunktion 260 unter Verwendung des empfangenen Steuersignals 255 anzusteuern. The second device 120 has a receiving device 222 and a drive device 224. In this case, the receiving device 222 is designed to receive the control signal 150 from the first device 110. Furthermore, the receiving device 222 is designed to output or provide a received control signal 255 to the driver 224. The driver 224 is configured to forward the received control signal 255 to the vehicle function 260 to control the vehicle function 260 using the received control signal 255.
Alternativ kann die Fahrzeugfunktion 260 direkt unter Verwendung des Alternatively, the vehicle function 260 may be directly using the
Steuersignals 150 ansteuerbar sein. Hierbei kann die erste Vorrichtung 110 ausgebildet sein, um ein geeignetes Ansteuersignal 150 für die Fahrzeugfunktion 260 bereitzustellen oder auszugeben. Dabei kann die zweite Vorrichtung weggelassen sein. Control signal 150 can be controlled. Here, the first device 110 may be configured to provide or output a suitable drive signal 150 for the vehicle function 260. In this case, the second device may be omitted.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Bestimmen gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 300 ist ausführbar, um einen 3 shows a flow chart of a method 300 for determining according to an exemplary embodiment. The method 300 is executable to include a
Reibwert für einen Kontakt zwischen einem Reifen eines Fahrzeugs und einer Fahrbahn zu bestimmen. Dabei ist das Verfahren 300 zum Bestimmen in Verbindung mit dem System aus Fig. 1 bzw. Fig. 2 ausführbar. Auch ist das Verfahren 300 zum Bestimmen unter Verwendung bzw. mittels der ersten Vorrichtung aus Fig. 1 bzw. Fig. 2 ausführbar. To determine coefficient of friction for a contact between a tire of a vehicle and a roadway. In this case, the method 300 for determining in conjunction with the system from FIG. 1 or FIG. 2 can be executed. Also, the method 300 for determining using the first device of FIG. 1 or FIG. 2 is executable.
In einem Schritt 310 des Verarbeitens werden bei dem Verfahren 300 zum Bestimmen Sensorsignale unter Verwendung einer Verarbeitungsvorschrift verarbeitet, um verarbeitete Sensorsignale zu erzeugen. Die Sensorsignale repräsentieren von zumindest einer Erfassungseinrichtung eingelesene, mit dem Reibwert korrelierbare Zustandsdaten. Die verarbeiteten Sensorsignale repräsentieren zumindest einen vorläufigen Reibwert bezüglich zumindest eines gemessenen Teilabschnitts der Fahrbahn. Nachfolgend wird in einem Schritt 320 des Ermittelns der Reibwert für einen gesuchten Teilabschnitt der Fahrbahn unter Verwendung der verarbeiteten Sensorsignale und eines geostatistischen Prozesses ermittelt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird im Schrit 320 des Ermitelns der Reibwert für den gesuchten Teilabschnit der Fahrbahn unter Verwendung von Kriging als geostatistischem Prozess ermitelt. Ein Zusammenhang zwischen dem Reibwert für den gesuchten Teilabschnit der Fahrbahn und dem zumindest einen vorläufigen Reibwerts bezüglich zumindest eines gemessenen In a step 310 of processing, in the method 300 for determining, sensor signals are processed using a processing rule to produce processed sensor signals. The sensor signals represent state data read by at least one detection device and correlatable with the coefficient of friction. The processed sensor signals represent at least one provisional coefficient of friction with respect to at least one measured subsection of the roadway. Subsequently, in a step 320 of the determination, the coefficient of friction for a searched subsection of the roadway is determined using the processed sensor signals and a geostatistical process. According to one exemplary embodiment, the coefficient of friction for the sought-after section of the roadway is determined in step 320 of the determination using Kriging as a geostatistical process. A relationship between the coefficient of friction for the sought Teilabschnit the road and the at least one provisional coefficient of friction with respect to at least one measured
Teilabschnits der Fahrbahn wird dabei unter Verwendung eines Teilabschnits the roadway is doing using a
Gewichtungsfaktors modelliert. Der Gewichtungsfaktor wird mitels Kriging bestimmt. Ferner wird insbesondere ein räumlicher Zusammenhang zwischen Teilabschniten der Fahrbahn unter Verwendung eines Semivariogramms und/oder eines Cross-Variograms unter Verwendung von Umweltatributen 106 und/oder Straßenatributen 108 modelliert. Gemäß einem weiteren Weighting factor modeled. The weighting factor is determined by Kriging. Furthermore, in particular, a spatial relationship between sub-sections of the roadway is modeled using a semivariogram and / or a cross-variogram using environmental drivers 106 and / or roadriders 108. According to another
Ausführungsbeispiel wird im Schrit 320 des Ermitelns unter Verwendung des geostatistischen Prozesses der Reibwert für den gesuchten Teilabschnit der Fahrbahn aus vorläufigen Reibwerten bezüglich gemessener Teilabschnite der Fahrbahn interpoliert und/oder werden vorläufige Reibwerte bezüglich eines gemessenen Teilabschnits der Fahrbahn zu einem Reibwert zusammengefasst, und/oder es werden weitere Einflussgrößen in Form der Zustandsdaten zur Prädikation des Reibwertes verwendet, insbesondre Umweltatribute 106 oder Straßenatribute 108. Optional wird im Schrit 320 des Ermitelns für jeden gemessenen Teilabschnit der Fahrbahn zumindest ein Parameter des geostatistischen Prozesses eingestellt bzw. angepasst bzw. verändert. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden im Schrit 310 des Verarbeitens die In the exemplary embodiment, in step 320 of the determination using the geostatistical process, the coefficient of friction for the sought subsection of the road is interpolated from provisional coefficients of friction with respect to measured road sections and / or preliminary friction values relating to a measured subsection of the roadway are combined to form a coefficient of friction, and / or Further influencing variables are used in the form of the state data for prediction of the coefficient of friction, in particular environmental tripple 106 or road tram 108. Optionally, at least one parameter of the geostatistical process is set or adjusted in step 320 of the determination for each measured subsection of the roadway. In one embodiment, in step 310 of processing, the
Sensorsignale unter Verwendung eines geeigneten Sensor signals using a suitable
Signalverarbeitungsverfahrens verarbeitet. Processed signal processing.
Das Verfahren 300 zum Bestimmen weist gemäß einem Ausführungsbeispiel auch einen Schrit 330 des Einlesens der Sensorsignale von einer Schnitstelle zu der zumindest einen Erfassungseinrichtung auf. Auch weist das Verfahren 300 zum Bestimmen optional einen Schrit 340 des Bereitstellens des Reibwerts in Gestalt eines Steuersignals zur Ausgabe an eine Schnitstelle zu mindestens einem Fahrzeug auf. The method 300 for determining, according to one embodiment, also comprises a step 330 of reading in the sensor signals from a junction to the at least one detection device. Also, the determining method 300 optionally includes a step 340 of providing the coefficient of friction in the form of a control signal for output to an interface to at least one vehicle.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 zum Steuern gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 400 ist ausführbar, um eine 4 shows a flowchart of a method 400 for controlling according to an exemplary embodiment. The method 400 is executable to perform a
Fahrzeugfunktion eines Fahrzeugs zu steuern. Dabei ist das Verfahren 400 zum Steuern in Verbindung mit dem System aus Fig. 1 bzw. Fig. 2 ausführbar. Auch ist das Verfahren 400 zum Steuern unter Verwendung bzw. mittels der zweiten Vorrichtung aus Fig. 1 bzw. Fig. 2 ausführbar. Control vehicle function of a vehicle. In this case, the method 400 for controlling in conjunction with the system from FIG. 1 or FIG. 2 can be executed. Also For example, the method 400 for controlling using the second device of FIGS. 1 and 2 is executable.
In einem Schritt 410 des Empfangens wird bei dem Verfahren 400 ein In a step 410 of receiving, the method 400 is entered
Steuersignal empfangen, das unter Verwendung eines Reibwertes erzeugt ist, der durch Ausführen des Verfahrens zum Bestimmen aus Fig. 3 oder eines ähnlichen Verfahrens bestimmt ist. In einem nachfolgenden Schritt 420 des Ansteuerns wird unter Verwendung des im Schritt 410 des Empfangens empfangenen Steuersignals die Fahrzeugfunktion angesteuert. Receive control signal generated using a coefficient of friction determined by carrying out the method of determining of FIG. 3 or a similar method. In a subsequent step 420 of the drive, the vehicle function is activated using the control signal received in step 410 of receiving.
Unter Bezugnahme auf die vorstehend beschriebenen Figuren werden With reference to the figures described above
Ausführungsbeispiele nachfolgend zusammenfassend nochmals mit anderen Worten beschrieben und/oder kurz vorgestellt. Exemplary embodiments are described in summary again in other words and / or presented briefly.
Durch verschiedene Schätzverfahren, beispielsweise unter Verwendung von Sensorsignalen 140 hinsichtlich Fahrzeugdaten, Umweltattributen, By various estimation methods, for example using sensor signals 140 with regard to vehicle data, environmental attributes,
Straßenattributen etc., werden im Schritt 310 des Verarbeitens bzw. mittels der Verarbeitungseinrichtung 212 zunächst vorläufige, räumlich verteilte Reibwerte mit der jeweiligen Unsicherheit des Messwertes zum jeweiligen Messzeitpunkt erhalten. Bei Schätzverfahren werden in der Regel Reibwerte für einen ganz bestimmten Ort gemessen, d. h. es existieren keine oder unzureichende Daten für Zwischenräume, was allerdings für eine Generierung einer Karte nachteilig ist, aber gemäß Ausführungsbeispielen kann erreicht werden, dass aus diesen Daten eine kontinuierliche Karte erzeugt wird. Auch können sich in manchen Bereichen Messpunkte häufen und diese können gemäß einem Road attributes etc., are obtained in step 310 of the processing or by means of the processing means 212 first provisional, spatially distributed coefficients of friction with the respective uncertainty of the measured value at the respective measurement time. Estimation methods typically measure coefficients of friction for a specific location, ie. H. there are no or insufficient data for spaces, which is disadvantageous for generating a map, but according to embodiments it can be achieved that a continuous map is generated from these data. Also, in some areas measuring points can accumulate and these can according to a
Ausführungsbeispiel zusammengefasst werden, was ebenfalls für die Erstellung einer Karte vorteilhaft ist. Embodiment summarized, which is also advantageous for the creation of a card.
Zur Erstellung einer räumlichen Karte können gemäß einem Ausführungsbeispiel Zusammenhänge ermittelt werden, um für die Karte auch Reibwerte an Stellen zwischen Messpunkten optimal prädizieren zu können. Insbesondere ist es gemäß diesem Ausführungsbeispiel möglich, zur optimalen Interpolation des Reibwertes an Stellen zwischen Messpunkten weitere Einflussgrößen in Form der Zustandsdaten, insbesondere Umweltattribute und Straßenattribute, zu berücksichtigen. Des Weiteren ist es für die Nutzer der Reibwertkarte gemäß eine Ausführungsbeispiel möglich, eine Genauigkeit der Reibwerte aus einer solchen Reibwertkarte zu erkennen, um ggf. Aktionen für weiterführende Funktionen, wie beispielsweise eine Regelung einer Fahrzeuggeschwindigkeit in Kurven aufgrund dieser Daten, herzuleiten. In order to create a spatial map, correlations can be determined according to an exemplary embodiment in order to be able to optimally predict friction coefficients at points between measuring points for the map. In particular, according to this exemplary embodiment, it is possible to take into account further influencing variables in the form of the state data, in particular environmental attributes and road attributes, for optimal interpolation of the coefficient of friction at points between measuring points. Furthermore, according to an exemplary embodiment, it is possible for the users of the coefficient of friction map to recognize an accuracy of the coefficients of friction from such a friction value map in order, if necessary, to carry out further actions Functions such as controlling a vehicle speed in curves based on these data derived.
Um den Reibwert unter Verwendung einer als Linearkombination To the coefficient of friction using a linear combination
deterministischer Funktionen definierten Trendfunktion und einer Zufallsvariable zu ermitteln, wobei die Trendfunktion einen lokalen Trend von Zustandsdaten repräsentiert, wird der Reibwert als Zufallsvariable modelliert und besteht aus zwei Komponenten, einer Funktion g(s, t, ... ), die den lokalen Trend modelliert und einer Zufallsvariable e(s, t) und kann wie folgt geschrieben werden: ß(s) = g(s, ... ) + e(s) deterministic functions defined trend function and a random variable, where the trend function represents a local trend of state data, the coefficient of friction is modeled as a random variable and consists of two components, a function g (s, t, ...), which models the local trend and a random variable e (s, t) and can be written as follows: β (s) = g (s, ...) + e (s)
Des Weiteren wird im Folgenden g(s, ... ) als Linearkombination  Furthermore, in the following, g (s,...) Is used as a linear combination
Figure imgf000017_0001
der deterministischen Funktionen f0 ,f , ..., fL, den Koeffizienten at€ R{0} und der Konvention /0(s, ) = 1, dargestellt werden.
Figure imgf000017_0001
of the deterministic functions f 0 , f, ..., f L , the coefficients a t € R {0} and the convention / 0 (s,) = 1.
Um einen Reibwert an einer beliebigen Stelle s0 bzw. einem beliebigen To a friction value at any point s 0 or any
Teilabschnitt der Fahrbahn prädizieren zu können, kann beispielsweise nachfolgender gewichteter Mittelwert verwendet werden:
Figure imgf000017_0002
c0 = [Ui,o (si - s0) ... YN,0 (SN - s0)f fo— [1 /i (so) /w (so)]T 1 = [1 ... 1]T , mit N Elementen
Figure imgf000017_0003
7i,i( 7I,2 0I - 52) ·
For example, to be able to predict a subsection of the roadway, the following weighted average can be used:
Figure imgf000017_0002
c 0 = [Ui, o ( s i -s 0 ) ... YN, 0 (S N -s 0 ) f fo- [1 / i ( s 0 ) / w ( s 0 )] T 1 = [1 ... 1] T , with N elements
Figure imgf000017_0003
7i, i (7I, 2 0I - 5 2 ) ·
G = 72,1 (s2
Figure imgf000017_0004
72,2 (0) ·
G = 7 2.1 (s 2
Figure imgf000017_0004
72.2 (0) ·
-7/v,i ( — si ) YN,I (SN — S2)
Figure imgf000017_0005
Figure imgf000018_0001
-7 / v, i (- s i) YN, I (S N - S 2)
Figure imgf000017_0005
Figure imgf000018_0001
Mit m (s_0 ) als prädizierter bzw. zu ermittelnder Reibwert an der Stelle s_0, p(s_i ) als gemessener/geschätzter, insbesondere vorläufiger, Reibwert an der Stelle sj und wj beispielsweise als Faktor (Summe = 1) bzw. With m (s_0) as a predicted or to be determined coefficient of friction at the point s_0, p (s_i) as measured / estimated, in particular provisional, coefficient of friction at the point sj and wj, for example as a factor (sum = 1) or
Gewichtungsfaktor, welcher einen Zusammenhang zwischen p(s_i ) und m " (S-O ) modelliert. Somit wird hier für m (5_0 ) die Summe für N relevante Messpunkte multipliziert mit dem Gewichtungsfaktor für den Zusammenhang berechnet. DieWeighting factor which models a relationship between p (s_i) and m " (SO) Thus, for m (5_0), the sum for N relevant measurement points multiplied by the weighting factor for the relationship is calculated here
Gewichtungsfaktoren werden über die räumliche Korrelation hergeleitet. Weighting factors are derived by spatial correlation.
Der räumliche Zusammenhang kann durch ein Semivariogramm modelliert werden:
Figure imgf000018_0002
The spatial relationship can be modeled by a semivariogram:
Figure imgf000018_0002
Allerdings kann für die Modellierung weiterer Einflussgrößen dieses noch um die oben genannten Einflussgrößen erweitert werden und ein sogenanntes„Cross- Variogram“ zwischen erstellt werden. Für den Fall, dass das Cross-Variogram zwischen zwei Größen mq) ZA(s) = g(s) + e(s) However, this can be extended to the modeling of other influencing factors to the above-mentioned factors and a so-called "cross-Variogram" between created. In the case where the cross-variogram is between two quantities mq) Z A (s) = g (s) + e (s)
ZB(s)— g(s) + e(s) erstellt werden soll, ergibt sich somit beispielsweise nachfolgende Formel, wobei hier auch noch andere Größen wie beispielsweise ein Trend modelliert werden können. Z B (s) - g (s) + e (s) The result is, for example, the following formula, whereby other variables such as a trend can also be modeled here.
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0001
Die letztendliche Prädiktion des Reibwertes kann beispielsweise durch ein Verfahren wie Co-Kriging gelöst werden. Es wäre allerdings auch denkbar diese Größen in der Trendfunktion zu berücksichtigen und beispielsweise„Universal Kriging“ zu verwenden. The final prediction of the coefficient of friction can be achieved for example by a method such as co-Kriging. However, it would also be conceivable to consider these variables in the trend function and to use, for example, "Universal Kriging".
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist. If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren (300) zum Bestimmen eines Reibwerts für einen Kontakt zwischen einem Reifen eines Fahrzeugs (102) und einer Fahrbahn, wobei das Verfahren (300) folgende Schritte aufweist:  A method (300) for determining a coefficient of friction for contact between a tire of a vehicle (102) and a roadway, the method (300) comprising the steps of:
Verarbeiten (310) von Sensorsignalen (140) unter Verwendung einer Verarbeitungsvorschrift, um verarbeitete Sensorsignale (245) zu erzeugen, wobei die Sensorsignale (140) von zumindest einer Processing (310) sensor signals (140) using processing instructions to produce processed sensor signals (245), wherein the sensor signals (140) of at least one of
Erfassungseinrichtung (104, 109) eingelesene, mit dem Reibwert korrelierbare Zustandsdaten repräsentieren, wobei die verarbeiteten Sensorsignale (245) zumindest einen vorläufigen Reibwert bezüglich zumindest eines gemessenen Teilabschnitts der Fahrbahn  Detection device (104, 109) read represent, correlated with the coefficient of friction condition data, wherein the processed sensor signals (245) at least a provisional coefficient of friction with respect to at least one measured portion of the road
repräsentieren; und  represent; and
Ermitteln (320) des Reibwerts für einen gesuchten Teilabschnitt der Fahrbahn unter Verwendung der verarbeiteten Sensorsignale (245) und eines geostatistischen Prozesses, wobei der Reibwert unter Determining (320) the coefficient of friction for a sought subsection of the roadway using the processed sensor signals (245) and a geostatistical process, wherein the coefficient of friction under
Verwendung einer als Linearkombination deterministischer Funktionen definierten Trendfunktion und einer Zufallsvariable ermittelt wird, wobei die Trendfunktion einen lokalen Trend von Zustandsdaten repräsentiert.  Using a defined as a linear combination of deterministic functions trend function and a random variable is determined, the trend function represents a local trend of state data.
2. Verfahren (300) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ermittelns (320) der Reibwert für den gesuchten Teilabschnitt der Fahrbahn unter Verwendung von Kriging und/oder Co-Kriging als geostatistischem Prozess ermittelt wird, wobei ein Zusammenhang zwischen dem Reibwert für den gesuchten Teilabschnitt der Fahrbahn und zumindest eines vorläufigen Reibwerts und/oder einer Kombination von verschiedenen vorläufigen Reibwerten unterschiedlicher 2. Method (300) according to claim 1, characterized in that in the step of determining (320) the coefficient of friction for the searched section of the carriageway using Kriging and / or co-Kriging is determined as geostatistischem process, wherein a relationship between the Coefficient of friction for the sought subsection of the road and at least one provisional coefficient of friction and / or a combination of different provisional coefficients of friction different
Messquellen bezüglich zumindest eines gemessenen Teilabschnitts der Fahrbahn unter Verwendung eines Gewichtungsfaktors modelliert wird, wobei der Gewichtungsfaktor mittels Kriging und/oder Co-Kriging bestimmt wird. Measuring sources with respect to at least one measured subsection of the roadway using a weighting factor is modeled, wherein the weighting factor is determined by Kriging and / or co-Kriging.
3. Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ermittelns (320) ein räumlicher Zusammenhang zwischen Reibwerten von Teilabschnitten der Fahrbahn aus verschiedenen Datenquellen unter Verwendung eines Semivariogramms und/oder einer mit dem Semivariogramm 3. Method (300) according to one of the preceding claims, characterized in that in the step of determining (320) a spatial relationship between coefficients of friction of sub-sections of the roadway from different data sources using a semivariogram and / or one with the semivariogram
korrelierenden Größe und/oder einem Cross-Variogram modelliert wird.  correlated size and / or a cross-variogram is modeled.
4. Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, 4. Method (300) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ermittelns (320) der Reibwert für den gesuchten Teilabschnitt der Fahrbahn aus vorläufigen Reibwerten bezüglich gemessener Teilabschnitte der Fahrbahn und/oder aus mit dem Reibwert korrelierbaren Zustandsdaten unter Verwendung des geostatistischen Prozesses interpoliert wird, und/oder wobei im Schritt des Ermittelns (320) vorläufige Reibwerte bezüglich eines gemessenen Teilabschnitts der Fahrbahn unter Verwendung des geostatistischen Prozesses zu einem Reibwert kombiniert werden.  characterized in that, in the step of determining (320), the coefficient of friction for the searched subsection of the roadway is interpolated from provisional friction coefficients with respect to measured subsections of the roadway and / or friction coefficient correlatable state data using the geostatistical process, and / or wherein in step determining (320) preliminary coefficients of friction with respect to a measured portion of the roadway using the geostatistical process are combined into a coefficient of friction.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ermittelns (320) als mit dem Reibwert korrelierbare Zustandsdaten zumindest ein Umweltattribut (106), insbesondere die Pollenflugdichte und/oder der Laubfall und/oder die Erdbodenbeschaffenheit und/oder die Topologie verwendet wird. 5. The method according to claim 4, characterized in that in the step of determining (320) as at least one environmental attribute (106), in particular the pollen aviation density and / or the leaf fall and / or the soil condition and / or the topology used as correlated with the coefficient of friction condition data becomes.
6. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ermittelns (320) als mit dem Reibwert korrelierbare 6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that in the step of determining (320) as correlated with the coefficient of friction
Zustandsdaten zumindest ein Straßenattribut (108), insbesondere die Straßenoberfläche und/oder die Straßenart und/oder die Verkehrsdichte und/oder bauliche Besonderheiten und/oder die Abnutzung der Straße und/oder eine Streuung mit Salz verwendet wird.  Condition data at least one road attribute (108), in particular the road surface and / or the road type and / or the traffic density and / or structural features and / or the wear of the road and / or a scattering with salt is used.
7. Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, 7. Method (300) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ermittelns (320) für jeden gemessenen Teilabschnitt der Fahrbahn zumindest ein Parameter des geostatistischen Prozesses eingestellt wird.  characterized in that, in the step of determining (320), at least one parameter of the geostatistical process is set for each measured subsection of the roadway.
8. Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, 8. Method (300) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (310) des Verarbeitens die Sensorsignale (140) unter Verwendung eines geeigneten characterized in that in step (310) of processing the Sensor signals (140) using a suitable
Signalverarbeitungsverfahrens verarbeitet werden.  Signal processing method are processed.
9. Verfahren (400) zum Steuern einer Fahrzeugfunktion (260) eines 9. A method (400) for controlling a vehicle function (260) of a
Fahrzeugs (102), wobei das Verfahren (400) folgende Schritte aufweist:  Vehicle (102), the method (400) comprising the steps of:
Empfangen (410) eines Steuersignals (150), das unter Verwendung eines nach einem Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche bestimmten Reibwertes erzeugt ist; und Receiving (410) a control signal (150) generated using a coefficient of friction determined by a method (300) according to any one of the preceding claims; and
Ansteuern (420) der Fahrzeugfunktion (260) unter Verwendung des empfangenen Steuersignals (255). Driving (420) the vehicle function (260) using the received control signal (255).
10. Vorrichtung (110; 120), die eingerichtet ist, um Schritte eines Verfahrens (300; 400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche in entsprechenden Einheiten auszuführen und/oder anzusteuern. Apparatus (110; 120) arranged to execute and / or drive steps of a method (300; 400) according to any one of the preceding claims in respective units.
11. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, ein Verfahren (300; 400) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen und/oder anzusteuern. A computer program adapted to execute and / or control a method (300; 400) according to any one of the preceding claims.
12. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist. 12. A machine-readable storage medium on which the computer program according to claim 9 is stored.
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