DE10011219A1 - Verfahren zur Erkennung der Fahrbahnbeschaffenheit - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur vorausschauenden Erkennung der Fahrbahnbeschaffenheit in Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeugs (1) vorgeschlagen, bei dem eine Sensoranordnung (2) über einen Winkelbereich (alpha) von etwa 80 DEG die Fahrbahnoberfläche (3) mit einem Laserstrahl (4) abtastet. Anhand der Intensität und der Amplitudenverteilung der Rückstrahlen wird die Beschaffenheit der Fahrbahnoberfläche (3) ermittelt, und zwar durch Vergleich mit charakteristischen Referenzwerten.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung der Fahrbahnbeschaffenheit in
Fahrtrichtung vor einem Kraftfahrzeug mittels einer Sensoranordnung gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Es sind Sensoranordnungen bekannt, die mittels eines Laserstrahls die
Fahrbahnoberfläche vor oder unter einem Kraftfahrzeug abtasten. Das von der
Sensoranordnung abgestrahlte Licht wird von der Fahrbahnoberfläche reflektiert, wobei
in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Fahrbahnoberfläche Parameter der
reflektierten Rückstrahlung beeinflußt werden. In der Sensoranordnung wird die
empfangene Rückstrahlung zur Ermittlung der Fahrbahnbeschaffenheit ausgewertet, um
insbesondere Festzustellen, ob Glatteis die Fahrbahnoberfläche bedeckt. Eine
Sensoranordnung und ein Verfahren zum Feststellen des Zustandes einer
Fahrbahnoberfläche ist aus der internationalen Patentanmeldung WO 96/26430 bekannt.
In der US 5,790,243 ist ein Meßverfahren zur Bestimmung der Fahrbahnoberfläche
beschrieben, bei dem mittels eines Laserstrahls die Fahrbahnoberfläche über einen
vorgegebenen Winkelbereich abgetastet wird. Zur Bestimmung der Beschaffenheit der
Fahrbahnoberfläche wird die Phasenverschiebung im reflektierten Rückstrahl
ausgewertet.
Schließlich ist aus der DE 197 30 414 A1 ein Verfahren zur vorausschauenden
Beurteilung der Fahrbahnoberfläche für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem ein Laser-
Lichtmuster im Triangulationsverfahren ausgewertet wird. Zur Bestimmung der
Beschaffenheit der Fahrbahnoberfläche und des Reibwertes zwischen
Fahrbahnoberfläche und den Fahrzeugrädern wird die Lichtintensität des reflektierten
Laserlichts im Verhältnis zur Lichtintensität des ausgesendeten Laserlichts ausgewertet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erkennung der
Fahrbahnbeschaffenheit zu schaffen, das auf möglichst einfache Weise ausführbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale
erhalten. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, dass eine Sensoranordnung einen oder
mehrere Laserstrahlen auf die Fahrbahnoberfläche aussendet, wobei die Verteilung der
Amplituden der Rückstrahlen über den Abtastbereich und die Intensität der Rückstrahlen
in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel der Laserstrahlen mit charakteristischen
Referenzwerten zur Ermittlung der Fahrbahnbeschaffenheit verglichen werden. Die
charakteristischen Referenzwerte für unterschiedliche Fahrbahnbeschaffenheiten können
empirisch ermittelt und in einem Wertespeicher abgelegt sein. Die Messung der
Intensität der Rückstrahlen in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel und die sich daraus
ergebende charakteristische Amplitudenverteilung lässt sich mit einfachen Lichtsensoren
realisieren. Dabei kann die Abtastung der Fahrbahnoberfläche mit einem Laserstrahl in
ansich bekannter Weise mittels eines Laser-Scanners erfolgen.
Besonders vorteilhaft ist es, die Abstrahlung der Laserstrahlen mit veränderlicher
Abstrahlleistung durchzuführen, so dass die Intensität der Rückstrahlen in Abhängigkeit
vom Abstrahlwinkel für unterschiedliche Abstrahlleistungen mit Referenzwerten
verglichen werden kann. Durch das Abstahlen mit veränderlicher Abstrahlleistung erhält
man zusätzliche Messwerte, die eine genauere Bestimmung der Fahrbahnbeschaffenheit
zulassen.
Die Amplitudenverteilung der Rückstrahlen kann ebenfalls für unterschiedliche
Abstrahlleistungen ermittelt und mit zu unterschiedlichen Fahrbahnbeschaffenheiten
gehörenden charakteristischen Amplitudenverteilungen verglichen werden.
Durch den Vergleich mit charakteristischen Referenzwerten kann nicht nur auf den
Reibungskoeffizienten der Fahrbahnoberfläche geschlossen werden, sondern es kann
auch eine Aussage über die Art des Fahrbahnbelages gemacht werden. Asphalt, Beton
oder Kopfsteinpflaster haben andere charakteristische Reflexionseigenschaften, wodurch
sich entsprechend unterschiedliche Amplitudenverteilungen bzw. unterschiedliche
Intensitäten für die reflektierten Rückstrahlen in Abhängigkeit vom Abtastwinkel ergeben.
Anhand der Zeichnung, die ein Kraftfahrzeug auf einer Fahrbahn zeigt, wird das
erfindungsgemäße Verfahren nachfolgend näher erläutert.
Das Kraftfahrzeug 1 hat im vorderen Bereich eine Sensoranordnung 2, die die
Fahrbahnoberfläche 3 mit einem Laserstrahl 4 abtastet. Die Abstrahlung des
Laserstrahls 4 erfolgt über einen Winkelbereich α von 80°, wobei ein Abstrahlwinkel von
0° eine vertikale Abstrahlung senkrecht auf die Fahrbahnoberfläche 3 bedeutet. Ein
Abstrahlwinkel von 80° liegt dagegen dann vor, wenn der Laserstrahl 4 in dem
dargestellten spitzen Winkel zur Fahrbahnoberfläche 3 ausgerichtet ist.
Je nach gewähltem Abstrahlwinkel ergeben sich unterschiedliche Reflexionsfaktoren, die
außerdem von der Beschaffenheit der Fahrbahnoberfläche 3 abhängig sind. Dadurch
erhält man beispielsweise bei einer mit Glatteis überzogenen Fahrbahnoberfläche eine
hierfür charakteristische Amplitudenverteilung in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel. Wird
also mit der Sensoranordnung 2 beim Abtastvorgang eine derartige charakteristische
Amplitudenverteilung festgestellt, so kann daraus auf das Vorhandensein von Glatteis
geschlossen werden.
Für unterschiedliche Fahrbahnarten, wie Kopfsteinpflaster oder Asphalt, ergeben sich bei
Glatteis unterschiedliche charakteristische Amplitudenverteilungen, so dass mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur die Erkennung von Glatteis möglich ist, sondern
zusätzlich auch die Fahrbahnart erkannt werden kann.
1
Kraftfahrzeug
2
Sensoranordnung
3
Fahrbahnoberfläche
4
Laserstrahl
α Winkelbereich
α Winkelbereich
Claims (6)
1. Verfahren zur vorausschauenden Erkennung der Fahrbahnbeschaffenheit in
Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeugs (1) mittels einer Sensoranordnung (2), die
wenigstens einen Laserstrahl (4) auf die in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug (1)
befindliche Fahrbahnoberfläche (3) aussendet und anhand der Charakteristika der
von der Fahrbahnoberfläche (3) reflektierten Rückstahlen die
Fahrbahnbeschaffenheit ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität der
Rückstrahlen in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel und die Verteilung der Amplituden
der Rückstrahlen über den Abtastbereich mit charakteristischen Referenzwerten für
unterschiedliche Fahrbahnbeschaffenheiten verglichen werden, und dass aus
diesem Vergleich auf die aktuell vorliegende Fahrbahnbeschaffenheit geschlossen
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstrahlung der
Laserstrahlen (4) mit veränderliche Abstrahlleistung erfolgt, und dass die Intensität
der Rückstrahlen in Abhängigkeit vom Abstrahlwinkel für unterschiedliche
Abstrahlleistungen mit zu unterschiedlichen Fahrbahnbeschaffenheiten gehörenden
charakteristischen Referenzwerten verglichen wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Verteilung der Amplitude der Rückstrahlen bei verschiedenen Abstrahlleistungen mit
zu unterschiedlichen Fahrbahnbeschaffenheiten gehörenden charakteristischen
Amplitudenverteilungen verglichen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet,
dass anhand des Vergleichs der gemessenen Werte mit charakteristischen
Referenzwerten dar Reibungswert und/oder die Art der Fahrbahnoberfläche (3)
ermittelt und angezeigt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die für
unterschiedliche Fahrbahnbeschaffenheiten charakteristischen Referenzwerte für die
Amplitudenverteilung und die Intensität der Rückstrahlen für unterschiedliche
Abstrahlwinkel und/oder Abstrahlleistungen empirisch ermittelt und in einem
Wertespeicher abgelegt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Abstrahlung der Laserstrahlen über einen Winkelbereich (α) von 80°
erfolgt, wobei ein Abstrahlwinkel von 0° eine vertikale Abstrahlung nach unten und
ein Abstrahlwinkel von 80° eine in spitzem Winkel zur Fahrbahnoberfläche (3) in
Fahrtrichtung ausgerichtete Abstrahlung darstellen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10011219A DE10011219A1 (de) | 2000-03-08 | 2000-03-08 | Verfahren zur Erkennung der Fahrbahnbeschaffenheit |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE10011219A DE10011219A1 (de) | 2000-03-08 | 2000-03-08 | Verfahren zur Erkennung der Fahrbahnbeschaffenheit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10011219A1 true DE10011219A1 (de) | 2001-09-13 |
Family
ID=7633928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10011219A Withdrawn DE10011219A1 (de) | 2000-03-08 | 2000-03-08 | Verfahren zur Erkennung der Fahrbahnbeschaffenheit |
Country Status (1)
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