DE102018206703A1

DE102018206703A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Straßenzustands

Info

Publication number: DE102018206703A1
Application number: DE102018206703.1A
Authority: DE
Inventors: Christian Beer; Timo Koenig; Philipp Sauer; Simon Weissenmayer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-05-02
Filing date: 2018-05-02
Publication date: 2019-11-07
Also published as: EP3788399A1; US11487005B2; US20210018618A1; WO2019211167A1; CN112074758A

Abstract

Die vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erkennen eines Straßenzustands einer Straße (104), das dadurch gekennzeichnet ist, dass eine den Straßenzustand repräsentierende Straßenzustandsinformation (134) unter Verwendung eines von zumindest einem Ultraschallsensor (106) eines Fahrzeugs (100) erfassten Rauschpegels (128) und eines im Bereich des Fahrzeugs (100) von einer Fahrbahnoberfläche erfassten Bodenechos (116) bestimmt wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen eines Straßenzustands.
Stand der Technik
Ein Straßenzustand beeinflusst maßgeblich eine Bodenhaftung eines Fahrzeugs. Der Straßenzustand wird unter anderem durch eine Gestalt einer Straßenoberfläche und einen Zustand der Straßenoberfläche bestimmt. Beispielsweise kann die Straßenoberfläche glatt oder rau, trocken, nass oder flüssigkeitsbedeckt sein. Der Straßenzustand kann beispielsweise optisch unter Verwendung eines Kamerasystems des Fahrzeugs erfasst werden.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Erkennen eines Straßenzustands einer Straße und eine Vorrichtung zum Erkennen eines Straßenzustands einer Straße, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt und ein maschinenlesbares Speichermedium gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des hier vorgestellten Ansatzes ergeben sich aus der Beschreibung und sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Vorteile der Erfindung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ermöglichen, eine Erkennung des Straßenzustands basierend auf einem von einem Ultraschallsensor eines Fahrzeugs bereitgestellten Rauschpegel durch ein von einem Sensor des Fahrzeugs bereitgestelltes Bodenecho abzusichern.
Es wird ein Verfahren zum Erkennen eines Straßenzustands einer Straße vorgestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass eine den Straßenzustand repräsentierende Straßenzustandsinformation unter Verwendung eines von zumindest einem Ultraschallsensor eines Fahrzeugs erfassten Rauschpegels und eines im Bereich des Fahrzeugs von einer Fahrbahnoberfläche erfassten Bodenechos bestimmt wird.
Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
Unter einem Straßenzustand einer Straße kann eine Oberflächenstruktur einer Oberfläche der Straße und/oder ein Oberflächenzustand der Oberfläche verstanden werden. Die Oberflächenstruktur kann durch einen Straßenbelag der Straße bestimmt sein. Der Straßenbelag kann glatt, rau und/oder uneben sein. Beispielsweise kann der Straßenbelag aus Beton oder Asphalt sein. Dann kann die Oberflächenstruktur glatt oder rau sein. Wenn der Straßenbelag beispielsweise aus Kopfsteinpflaster ist, kann die Oberflächenstruktur uneben aber glatt oder rau sein. Der Oberflächenzustand kann beispielsweise nass, trocken, feucht, matschig, schneebedeckt oder überschwemmt sein. Der Oberflächenzustand kann durch eine Verschmutzung der Straße beeinflusst sein.
Ein Rauschpegel bildet zumindest eine Lautstärke von Umgebungsgeräuschen an einem Ultraschallsensor ab. Die Umgebungsgeräusche können Windgeräusche umfassen, die am eigenen Fahrzeug entstehen. Ebenso können die Umgebungsgeräusche Rollgeräusche umfassen, die durch das Abrollen zumindest eines Reifens des Fahrzeugs auf der Straße entstehen. Die Rollgeräusche werden sowohl durch die Oberflächenstruktur der Straße, als auch durch den Oberflächenzustand der Straße maßgeblich beeinflusst. Die Umgebungsgeräusche können auch durch andere Fahrzeuge entstehen, wobei dabei Windgeräusche und Rollgeräusche des anderen Fahrzeugs erfasst werden können.
Ein Bodenecho bildet die Oberflächenstruktur der Straße ab, solange sie nicht durch den Oberflächenzustand verdeckt wird. Das Bodenecho kann als Clutter bezeichnet werden. Das Bodenecho setzt sich aus vielen überlagerten Reflexionen eines aktiv ausgesandten Signals zusammen. Die Reflexionen entstehen an kleinen Flächen, die Teil der Oberflächenstruktur sind. Das Bodenecho ist im Allgemeinen umso ausgeprägter, je rauer die Oberfläche ist. Das Bodenecho kann durch einen Zahlenwert repräsentiert sein. Der Zahlenwert kann als Clutterwert bezeichnet werden.
Die Straßenzustandsinformation kann unter Verwendung einer Rauschpegeländerung des Rauschpegels und/oder einer Bodenechoänderung des Bodenechos bestimmt werden. Der Straßenzustand kann durch ein Beobachten eines Rauschpegelverlaufs und/oder eines Bodenechoverlaufs erkannt werden. Der Straßenzustand kann durch ein Verhältnis beziehungsweise relative Änderungen des Rauschpegels und/oder Bodenechos erkannt werden.
Eine Änderung einer Oberfläche der Straße beziehungsweise der Fahrbahnoberfläche kann durch die Bodenechoänderung erkannt werden. Eine wetterbedingte Änderung des Straßenzustands kann durch die Rauschpegeländerung in Verbindung mit der Bodenechoänderung erkannt werden. Eine Geräuschquelle für Fremdgeräusche kann durch die Rauschpegeländerung erkannt werden. Bei trockener Straße verändert sich der Rauschpegel bei einem Wechsel von einem Straßenbelag zu einem anderen Straßenbelag wenig, während sich das Bodenecho wesentlich ändern kann. Ein Wechsel von trockener Straße zu feuchter Straße beeinflusst den Rauschpegel wesentlich, während das Bodenecho wenig Veränderung zeigt. Bei einem Wechsel zu einer überschwemmten Straße ändern sich der Rauschpegel und das Bodenecho wesentlich. Ein Fremdgeräusch ändert das Bodenecho nicht, während es im Rauschpegel abgebildet wird.
Ein Verlauf der Rauschpegeländerung und/oder ein Verlauf der Bodenechoänderung kann über einen Beobachtungszeitraum beobachtet werden, um die Straßenzustandsinformation zu erhalten. Die Änderungen können mit einem geringen Zeitversatz erfasst werden. Durch einen Beobachtungszeitraum kann die Abfolge der Änderungen richtig zugeordnet werden. In dem Beobachtungszeitraum können der Verlauf der Rauschpegeländerung und/oder der Verlauf der Bodenechoänderung beispielsweise aufintegriert werden.
Das Bodenecho kann unter Verwendung des Ultraschallsensors und/oder unter Verwendung eines Radarsensors des Fahrzeugs erfasst werden. Das Bodenecho kann durch Reflexionen von Schallwellen und/oder Radarwellen an der Straßenoberfläche entstehen. Das Bodenecho kann auch parallel mit beiden Sensoren erfasst werden.
Das Bodenecho kann bis zu einer Geschwindigkeitsobergrenze unter Verwendung des Ultraschallsensors erfasst werden. Mit zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs erhöht sich eine Lautstärke am Ultraschallsensor. Das Bodenecho kann bei steigender Geschwindigkeit im Umgebungsgeräusch untergehen und durch den Dopplereffekt außerhalb des erfassbaren Frequenzbereichs verschoben werden. Bei geringen Geschwindigkeiten weist das Bodenecho am Ultraschallsensor eine hohe Auflösung auf. Das Bodenecho am Radarsensor wird durch die Geschwindigkeit wenig oder nicht beeinflusst.
Eine Änderung einer Oberfläche der Straße beziehungsweise der Fahrbahnoberfläche kann auch mit Hilfe eines bildgebenden Verfahrens wie z.B. dem Einsatz einer Kamera oder eines Lidar-Sensors erfasst werden. Misst die Kamera eine Änderung der Reflexionsstärke einer Fremdlichtquelle wie z.B. von Straßenbeleuchtung oder der Beleuchtung anderer Fahrzeuge, dann kann das auf eine Änderung der Straßenoberfläche zurückgeführt werden. Misst der Lidar Sensor eine Änderung der Reflexionsstärke der Reflexionsstärke des eigenen ausgesendeten Lichts, dann kann das ebenso auf eine Änderung der Straßenoberfläche zurückgeführt werden. Die erkannte Änderung der Straßenoberfläche kann das Bodenecho substituieren.
Das Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die dazu ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante des hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen.
Die Vorrichtung kann ein elektrisches Gerät mit zumindest einer Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest einer Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, und zumindest einer Schnittstelle und/oder einer Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind, sein. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein sogenannter System-ASIC oder ein Mikrocontroller zum Verarbeiten von Sensorsignalen und Ausgeben von Datensignalen in Abhängigkeit von den Sensorsignalen sein. Die Speichereinheit kann beispielsweise ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein. Die Schnittstelle kann als Sensorschnittstelle zum Einlesen der Sensorsignale von einem Sensor und/oder als Aktorschnittstelle zum Ausgeben der Datensignale und/oder Steuersignale an einen Aktor ausgebildet sein. Die Kommunikationsschnittstelle kann dazu ausgebildet sein, die Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben. Die Schnittstellen können auch Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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 beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale des Verfahrens und der Vorrichtung in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.
Figurenliste
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, wobei weder die Zeichnung noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.

1 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 102 ist dazu ausgebildet, ein Verfahren gemäß dem hier vorgestellten Ansatz zum Erkennen eines Straßenzustands einer Straße 104 auszuführen. Das Fahrzeug 100 weist dazu zumindest einen Ultraschallsensor 106 auf. Der Ultraschallsensor 106 emittiert Ultraschall 108 und bildet am Ultraschallsensor 106 ankommende Schallwellen 110 in einem Empfangssignal 112 ab.
Die Schallwellen 110 umfassen dabei Echos 114 des Ultraschalls 108 an Flächen, die im Wesentlichen quer zu einer Ausbreitungsrichtung des Ultraschalls 108 ausgerichtet sind. Da die Straße 104 im Wesentlichen in der Ausbreitungsrichtung ausgerichtet ist, wird die Straße 104 in den Schallwellen 110 als Bodenecho 116 abgebildet. Das Bodenecho 116 entsteht an vielen kleinen quer zur Ausbreitungsrichtung ausgerichteten Flächen einer Oberflächenstruktur der Straße 104. Je rauer die Straße 104 ist, umso ausgeprägter ist das Bodenecho 116. Das Bodenecho 116 wird im Ultraschallsensor 106 als Zahlenwert abgebildet. Der Zahlenwert repräsentiert damit die Oberflächenstruktur.
Weiterhin werden im Empfangssignal 112 Fremdgeräusche 118 abgebildet. Die Fremdgeräusche 118 sind beispielsweise Windgeräusche 120, Rollgeräusche 122 und Geräusche 124 von anderen Geräuschquellen 126. Der Ultraschallsensor 106 bildet eine Intensität der Fremdgeräusche 118 als weiteren Zahlenwert in einem Rauschpegel 128 ab. Ein Oberflächenzustand der Straße 104 beeinflusst maßgeblich das Rollgeräusch 122. Wenn die Straße 104 nass ist, ist das Rollgeräusch 122 lauter als wenn die Straße 104 trocken ist. Damit ist auch der Rauschpegel 128 bei nasser Straße 104 höher, als bei trockener Straße 104.
In einem Ausführungsbeispiel weist das Fahrzeug 100 ferner einen Radarsensor 130 auf. Radarwellen des Radarsensors 130 werden ebenfalls an den Flächen zurückgeworfen, die im Wesentlichen quer zu einer Ausbreitungsrichtung der Radarwellen ausgerichtet sind. Die Radarwellen werden ebenfalls an den vielen kleinen quer zur Ausbreitungsrichtung ausgerichteten Flächen der Oberflächenstruktur der Straße 104 reflektiert und in einem Radarsignal 132 des Radarsenders 130 als Bodenecho 116 abgebildet. Die Fremdgeräusche 118 beeinflussen den Radarsensor 130 nicht.
Die Vorrichtung 102 liest den Rauschpegel 128 von dem Ultraschallsensor 106 und das Bodenecho 116 von dem Ultraschallsensor 106 und/oder von dem Radarsensor 130 ein und bestimmt unter Verwendung des Rauschpegels 128 und des Bodenechos 116 eine Straßenzustandsinformation 134. Die Straßenzustandsinformation 134 repräsentiert den Straßenzustand der Straße 104.
In einem Ausführungsbeispiel wird eine relative Änderung des Straßenzustands anhand eines Verlaufs des Rauschpegels 128 und/oder des Bodenechos 116 erkannt. Beispielsweise kann das Bodenecho 116 schwächer werden, wenn Wasser die Unebenheiten der Straße 104 auffüllt. Gleichzeitig nimmt aber auch das Rollgeräusch 122 der Reifen auf der nasser werdenden Straße 104 zu. Anhand des abnehmenden Bodenechos 116 bei ansteigendem Rauschpegel 128 kann der Straßenzustand als nass erkannt werden. Ebenso kann sich das Bodenecho 116 durch einen glatten Bodenbelag ändern. Das Rollgeräusch 122 verändert sich dabei jedoch nur wenig. Daher kann der geänderte Bodenbelag erkannt werden.
Eine Windgeschwindigkeit am Ultraschallsensor 106 kann verwendet werden, um eine Sendefrequenz des Ultraschallsensors 106 anzuheben oder abzusenken. Durch das Anheben oder Absenken kann eine Dopplerverschiebung des Bodenechos 116 und/oder anderer Echos 114 zumindest teilweise kompensiert werden und eine Empfangsfrequenz des Bodenechos 116 innerhalb eines Empfangsfrequenzbereichs des Ultraschallsensors 106 gehalten werden.
Mit anderen Worten wird eine Verbesserung der Straßenzustandserkennung durch Plausibilisierung der Clutter- und Rauschpegeländerungen vorgestellt.
Anhand der Rauschpegel von Ultraschallsensorik kann auf den Straßenzustand geschlossen werden. Allerdings kann diese Art der Messung stark durch Umgebungsgeräusche (z.B. verursacht von anderen Fahrzeugen) gestört werden. Mit Hilfe eines Tiefpassfilters können kurzfristige Störungen herausgefiltert werden. Dabei können kurzfristige Änderungen des Rauschpegels nur schwer erkannt werden.
Durch den hier vorgestellten Ansatz wird die Straßenzustandserkennung robust gegenüber Störungen. Dabei können auch schnelle Straßenzustandsänderungen genau erkannt werden.
Zunächst werden die zeitlichen Änderungen der Rauschpegel und der Fahrbahnoberfläche berechnet. Wenn sich nur der Rauschpegel ändert, die Fahrbahnoberfläche aber gleich bleibt, kann davon ausgegangen werden, dass eine Ultraschallstörquelle (z.B. vom Fahrzeug auf der Gegenspur) Ursache für die Änderung ist und nicht eine Änderung des Fahrbahnzustands. Wenn sich die Fahrbahnoberfläche ändert, der Rauschpegel aber gleich bleibt, dann kann davon ausgegangen werden, dass eine Änderung des Fahrbahnbeschaffenheit (z.B. Beton anstatt Asphalt) Ursache dafür ist, nicht aber eine Änderung des Fahrbahnzustands (Wasser, Schnee, etc. auf der Fahrbahn). Wenn sich die Fahrbahnoberfläche und der Rauschpegel allerdings gemeinsam zur gleichen Zeit in einem dafür charakteristischen Verhältnis ändern, dann können diese Änderungen einer Änderung des Fahrbahnzustands zugeordnet werden.
Die Fahrbahnoberfläche lässt sich aus dem Bodenecho des Ultraschallsignals bestimmen. Das Bodenecho kann in einem Clutterwert quantifiziert werden. Der Clutterwert bildet ein diffuses Echo des Fahrbahnbelags ab. Dieses diffuse Echo wird allerdings stark durch das Rauschen von Wind und Wasser des eigenen Fahrzeugs und der anderen Fahrzeuge überlagert. Darum wird der Clutterwert mit Hilfe des Rauschlevels korrigiert, sodass der Rauschpegel keinen Einfluss auf den Clutterwert hat. Da das diffuse Echo nur sehr schwach ist, kann bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten und damit großen Dopplerverschiebungen das diffuse Echo nur noch sehr schwer gemessen werden, wenn das diffuse Echo weit von der Eigenfrequenz des Sensors empfangen wird. Bei sehr hohen Geschwindigkeiten kann die Frequenz komplett aus dem Messbereich des Sensors geschoben werden. Aus diesem Grund wird beim Senden des Signals die Frequenz soweit angehoben bzw. abgesenkt, dass die Frequenz des Echos den Messbereich des Sensors nicht verlässt. Ebenso kann es nicht so stark ausgesendet werden, wenn es weit von der Eigenfrequenz entfernt gesendet wird. Die Dämpfung des diffusen Echos der Fahrbahnoberfläche bzw. des Clutterwerts in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit wird ebenso kompensiert, so dass eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit bei gleichbleibender Fahrbahnoberfläche und gleichbleibendem Fahrbahnzustand keinen Einfluss auf den Clutterwert hat.
Die Clutterwerte können mit Hilfe der Ultraschallsensorik bei großen Rauschpegeln (z.B. verursacht durch Wasser auf der Straße und hohen Geschwindigkeiten) nicht oder nur unzureichend gemessen werden. Darum kann auch alternativ oder zusätzlich auf die Clutterwerte von Radarsensoren zurückgegriffen werden. Die Clutterwerte der Radarsensoren werden in ähnlicher Weise von der Fahrbahnoberfläche beeinflusst, da die Wellenlängen von Radar und Ultraschall sich nur um einstellige Vielfache unterscheiden. Allerdings kann der Clutterwert des Radars die Struktur der Fahrbahnoberfläche besser wiedergeben, da dieser nicht vom Rauschen durch Fahrtwind und Nasszischen beeinflusst ist.
Da in der Regel nicht die Änderung sondern der Absolutwert eines Fahrbahnzustands von Interesse ist, werden die Änderungen des Fahrbahnzustands über die Zeit integriert um den Absolutwert zu berechnen. Dieser Absolutwert hat allerdings eine Abweichung zur Realität, da zu Beginn der Integration der Startwert unklar ist und sich über längere Zeit große Integrationsfehler ergeben.
Um die Fehler durch den fehlenden Startwert und die Integration zu beheben, wird zunächst ein Absolutwert des Fahrbahnzustands berechnet. Im weiteren Verlauf der Berechnung wird der Fahrbahnzustand über eine längere Zeit gemittelt und dadurch kurzfristige Änderungen bzw. Fehler herausgefiltert, z.B. mit Hilfe eines PT1-Gliedes. Ausgehend von diesem Absolutwert werden wie oben beschrieben die kurzfristig berechneten Unterschiede aus den integrierten Änderungsberechnungen hinzuaddiert. Damit die integrierten Änderungsberechnungen nicht für dauerhafte Abweichungen sorgen, werden diese DT1 gefiltert. $S = P T 1 (f_{1} (ν, μ_{R, i}, μ_{C})) + D t 1 (f_{2} (ν, {\dot{μ}}_{R, i}, {\dot{μ}}_{C}))$
Bei der Berechnung des Straßenzustand S wird auch immer die Fahrtwindgeschwindigkeit v berücksichtigt, da diese maßgeblichen Einfluss auf den Rauschpegel und den Clutterwert hat.
Die Fahrtwindgeschwindigkeit können aus jedem der Sensorwerte und unter Annahme aller möglichen Fahrbahnzustände berechnet werden. $μ_{Z, i} = f_{Z} (μ_{R, i})$
Aus mehreren Fahrtwindgeschwindigkeiten gemeinsam wird auf den Straßenzustand geschlossen, was eine große Zahl an Vorteilen mit sich bringt. Beide Verfahren lassen sich kombinieren, indem aus den Rauschpegeln µ_R,i und Clutterwerten µ_C sowie deren Änderungen µ̇_R,i, µ̇_C nicht die Änderung des Straßenzustands direkt berechnet wird, sondern zunächst indirekt die Änderungen der Fahrtwindgeschwindigkeiten für jeden einzelnen Sensor berechnet werden und daraus dann mit Hilfe der PT1- und DT1-Filter die absoluten Fahrtwindgeschwindigkeiten berechnet werden. $μ_{Z, i} = P T 1 (f_{1, Z, i} (μ_{R, i}, μ_{C})) + D t 1 (f_{2, Z, i} (μ_{R, i}, {\dot{μ}}_{R, i}, μ_{C}, {\dot{μ}}_{C}))$
Die auf diese Art berechneten plausibilisierten Fahrtwindgeschwindigkeiten sind robuster gegenüber Störungen und haben dadurch von vornherein eine geringere Standardabweichung. Die auf diese Art berechneten plausibilisierten Fahrtwindgeschwindigkeiten werden einfach zusätzlich zu den direkt berechneten Fahrtwindgeschwindigkeiten hinzugezogen. Durch die höhere Qualität der plausibilisierten Fahrtwindgeschwindigkeitswerte und insgesamt durch die größere Anzahl an Fahrtwindgeschwindigkeitswerten lassen sich auch der Straßenzustand und die Windgeschwindigkeiten besser berechnen.
Um das Ergebnis noch weiter zu verbessern, werden auch die zugehörigen Standardabweichungen $σ_{Z, i}^{2} = g_{Z} (σ_{R, i}^{2}, μ_{R, i}, {\dot{μ}}_{R, i}, σ_{C, i}^{2}, μ_{C, i}, {\dot{μ}}_{C, i})$
der plausibilisierten Fahrtwindgeschwindigkeiten berechnet und bei der Fusion mit den direkt berechneten Fahrtwindgeschwindigkeiten berücksichtigt. Immer wenn die Änderung des Clutterwerts nicht plausibel zur Änderung des Rauschpegels ist, dann wird die Standardabweichung für die berechnete Fahrtwindgeschwindigkeit höher berechnet als wenn Clutterwertänderungen und Rauschpegeländerungen plausibel zueinander sind.
Die Messung des Straßenzustands wird robuster, genauer und dynamischer. Die Straßenzustände, Witterungseinflüsse und Störquellen lassen sich besser voneinander unterscheiden. Kurze feuchte, nasse oder überschwemmte Straßenabschnitte können zuverlässiger erkannt werden. Der Reifenzustand bzw. die Profiltiefe kann besser bestimmt werden. Wind und Windrichtung können besser bestimmt werden.
Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

Verfahren zum Erkennen eines Straßenzustands einer Straße (104), dadurch gekennzeichnet, dass eine den Straßenzustand repräsentierende Straßenzustandsinformation (134) unter Verwendung eines von zumindest einem Ultraschallsensor (106) eines Fahrzeugs (100) erfassten Rauschpegels (128) und eines im Bereich des Fahrzeugs (100) von einer Fahrbahnoberfläche erfassten Bodenechos (116) bestimmt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Straßenzustandsinformation (134) unter Verwendung einer Rauschpegeländerung des Rauschpegels (128) und/oder einer Bodenechoänderung des Bodenechos (116) bestimmt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem eine Änderung der Fahrbahnoberfläche durch die Bodenechoänderung erkannt wird, eine wetterbedingte Änderung des Straßenzustands durch die Rauschpegeländerung in Verbindung mit der Bodenechoänderung erkannt wird, und eine Geräuschquelle (126) für Fremdgeräusche (124) durch die Rauschpegeländerung erkannt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 3, bei dem ein Verlauf der Rauschpegeländerung und/oder ein Verlauf der Bodenechoänderung über einen Beobachtungszeitraum beobachtet werden, um die Straßenzustandsinformation (134) zu erhalten.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bodenecho (116) unter Verwendung des Ultraschallsensors (106) und/oder unter Verwendung eines Radarsensors (130) des Fahrzeugs (100) erfasst wird.
Verfahren gemäß Anspruch 5, bei dem das Bodenecho (116) bis zu einer Geschwindigkeitsobergrenze unter Verwendung des Ultraschallsensors (106) erfasst wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine das Bodenecho (116) substituierende Änderung der Fahrbahnoberfläche unter Verwendung einer Kamera und/oder eines Lidar-Sensors (130) erfasst wird.
Vorrichtung (102), wobei die Vorrichtung (102) dazu ausgebildet ist, das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche in entsprechenden Einrichtungen auszuführen, umzusetzen und/oder anzusteuern.
Computerprogrammprodukt, das dazu eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen, umzusetzen und/oder anzusteuern.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 9 gespeichert ist.