• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung in einem Fahrzeug zur Erkennung des Zustandes der Straßenoberfläche, umfassend einen Strahlungsempfänger zur Messung der von einem Bereich der Straßenoberfläche ausgehenden Strahlung, sowie Verarbeitungsmittel zur Weiterverarbeitung gemessener Strahlungswerte zu mindestens einer die Straßenoberfläche kennzeichnenden und zur Ansteuerung eines Fahrtzustandsreglers geeigneten Größe. DOLLAR A Erfindungsgemäß sind dem oder jedem Strahlungsempfänger Abbildungs-Vergrößerungsmittel vorgeschaltet, zur Abbildung eines räumlich begrenzten, im Abstand wenigstens einiger Fahrzeuglängen vor dem Fahrzeug lokalisierten Bereiches der Straßenoberfläche auf den Strahlungsempfänger.
    公开号:DE102004023323A1
    申请号:DE200410023323
    申请日:2004-05-07
    公开日:2005-12-15
    发明作者:
    申请人:DaimlerChrysler AG；
    IPC主号:G01J1-04
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Sensorvorrichtung in einem Fahrzeug zurErkennung des Zustandes der Straßenoberfläche, beispielsweise der Fahrbahntemperaturoder des Vorhandenseins von Eis bzw. Wasser auf der Straße. Insbesonderebetrifft die Erfindung eine Sensorvorrichtung zur Bestimmung einerdie Straßenoberfläche kennzeichnendeund zur Ansteuerung eines Fahrtzustandsreglers geeignete Größe. Weiterhinbetrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren.
    [0002] Ausder EP 0898147 A2 sowieder EP 0898148 A2 sindjeweils Systeme zur Erkennung des Zustandes der Straßenoberfläche bekannt.Bei diesen Systemen wird eine spezielle Strahlung auf die Fahrbahnoberfläche eingestrahltund die rückgestreuteStrahlung erfasst und ausgewertet.
    [0003] Ausder JP 03078608 istbekannt, Infrarotstrahlen auf die Fahrbahnoberfläche zu strahlen und den rückgestrahltenAnteil auszuwerten, um so die Oberflächenstruktur der Fahrbahn zubestimmen.
    [0004] Nachteiligan den beschriebenen "aktiven" Vorrichtungen istderen komplizierter Aufbau. Es ist jeweils ein spezieller Strahlungsgebernotwendig, um Licht im sichtbaren bzw. infraroten Bereich auf die Fahrbahneinzustrahlen. Auch müssenStrahlungsgeber und Strahlungsempfänger genau ausgerichtet sein,damit das rückgestreuteLicht des Strahlungsgebers empfangen und ausgewertet werden kann.
    [0005] Als "passive" Sensorvorrichtungsei beispielhaft die DE198 52631 A1 genannt, betreffend eine Vorrichtung zur Verkehrszeichenerkennung.Durch einen digitalen Bildsensor werden Bilder aufgenommen, diepotentiell Verkehrszeichen enthalten, und einer Weiterverarbeitungzugeführt.Zur Analyse der Bilder ist dabei eine komplexe Informationsverarbeitungseinheiterforderlich. Eine spezielle Betrachtung der Straßenoberfläche istebenso wenig vorgesehen wie die Bestimmung von zur Ansteuerung eines Fahrtzustandsreglersgeeigneten Größen.
    [0006] AlsnächstliegenderStand der Technik beschreibt die EP 1394755 A1 einen Straßenzustandssensor zur Detektierungder Fahrbahntemperatur. Hierbei wird die von der Fahrbahndecke emittierte Wärmestrahlungempfangen und die entsprechende Fahrbahntemperatur aus den gemessenenWärmestrahlenbestimmt. Diese Vorrichtung wird in Streufahrzeugen eingesetzt zurErkennung der Fahrbahntemperatur unter dem Streufahrzeug, um eine zumAuftauen der Straßegeeignete Salzmenge aufzubringen.
    [0007] DieAufgabe der Erfindung besteht darin, in einem Fahrzeug eine einfachaufgebaute Sensorvorrichtung zur Erkennung des Zustandes der Straßenoberfläche anzugeben,wobei die Sensorvorrichtung eine die Straßenoberfläche kennzeichnende und zur Ansteuerungeines Fahrzustandsreglers geeignete Größe bestimmt.
    [0008] Erfindungsgemäß gelöst wirddiese Aufgabe dadurch, dass dem oder jedem Strahlungsempfänger Abbildungs-Vergrößerungsmittelvorgeschaltet sind, zur Abbildung eines räumlich begrenzten, im Abstandwenigstens einiger Fahrzeuglängenvor dem Fahrzeug lokalisierten Bereiches der Straßenoberfläche aufden Strahlungsempfänger.
    [0009] DergroßeVorteil der Erfindung besteht darin, dass sie erstmals die Möglichkeitbereitstellt, den Zustand der Straßenoberfläche weit vor dem Fahrzeug zuerkennen. Bei "aktiven" Sensorvorrichtung, beispielsweiseden aus der EP 0898147A2 , der EP 0898148A2 oder der JP 03078608 bekannten,muss die Intensitätdes vom Strahlungsgeber auf die Fahrbahn einzustrahlen Lichtes wesentlichhöher seinals die Intensitätdes Umgebungslichtes (Signal-zu-Hintergrund-Verhältnis).Im Sommer sind dies tagsüber ca.1000 W/m2. Daher ist eine Messung nur imSchatten, also unter dem Fahrzeug, keinesfalls jedoch im Abstandwenigstens einiger Fahrzeuglängenvor dem Fahrzeug, möglich. "Passive" Sensorvorrichtungensind dem Fachmann entweder nur ohne vorgeschaltetes Abbildungs-Vergrößerungsmittel,wie aus der EP 1394755A1 , bekannt. Andere bekannte "passive" Sensorvorrichtungen erlauben keineAbbildung eines räumlichbegrenzten, im Abstand wenigstens einiger Fahrzeuglängen vordem Fahrzeug lokalisierten Bereiches der Straßenoberfläche, da der digitale Bildsensorder DE 198 52631 A1 Bildereines großen Bereichsvor dem Fahrzeug aufnehmen muss, um alle potentiell existierendenVerkehrszeichen zu erfassen. Weiterhin bestimmen derartige bekannte Sensorvorrichtungenkeine die Straßenoberfläche kennzeichnendenund zur Ansteuerung eines Fahrzustandsreglers geeigneten Größen.
    [0010] Andersausgedrücktbesteht die grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung im synergistischenZusammenwirken einer "passiven" Sensorvorrichtung,d.h. ohne eigenen Strahlungsgeber, mit vorgeschalteten Abbildungs-Vergrößerungsmitteln.Das oder die Abbildungs-Vergrößerungsmittelbilden einen räumlichbegrenzten, im Abstand wenigstens einiger Fahrzeuglängen vordem Fahrzeug lokalisierten Bereich der Straßenoberfläche auf einen oder mehrereStrahlungsempfängerab. Dieser Bereich hat speziell gewählte Abmessungen und Entfernung zumFahrzeug, um die Straßenoberfläche kennzeichnendeund zur Ansteuerung eines Fahrzustandsreglers geeignete Größen zu bestimmen.Der oder die Strahlungsempfängermessen die von diesem Bereich ausgehende und vom Abbildungs-Vergrößerungsmittelabgebildete Strahlung. Dadurch wird die Erkennung des Zustandesder Straßenoberfläche in ausreichenderEntfernung vor einem Fahrzeug möglich,um dem Fahrzeugführerrechtzeitig eine Warnung auszugeben, z.B. bei Glätte oder Aquaplaning-Gefahr,und zusätzlichoder alternativ einen Fahrzustandsregler anzusteuern, z.B. einenautomatischen Eingriff in die Fahrdynamik. Solche Fahrzustandsreglerbenötigenzur sicheren und komfortablen Erfüllung ihrer Regleraufgabe dieStraßenoberfläche kennzeichnendeGrößen, dieim Abstand einiger Fahrzeuglängenvor der derzeitigen Position des Fahrzeuges, insbesondere im Bremsabstandvor dem Fahrzeug, lokalisiert sind. Beispielsweise ist die Kenntnisder Fahrbahnrauhigkeit von großerBedeutung zur Bestimmung des Anhalteweges in einer Notbremssituation.
    [0011] DieErfindung ist besonders einfach aufgebaut, da kein spezieller Strahlungsgeberzur Einstrahlung auf die Fahrbahnoberfläche benötigt wird. Vielmehr wird bereitsvorhandene Strahlung genutzt, deren reflektierter Anteil von dererfindungsgemäßen Sensorvorrichtungerfasst wird. Dies ist beispielsweise tagsüber das Sonnenlicht, nachtsdie Strahlung der Fahrzeugscheinwerfer und/oder von Nachtsicht- Infrarotstrahlern.Somit ergibt sich eine einfach aufgebaute Sensorvorrichtung, diebereits vorhandene Strahlungsquellen nutzt, um deren reflektierten Anteilzur Erkennung des Zustandes der Straßenoberfläche auszuwerten. Natürlich kannerfindungsgemäß beliebigeStrahlung, beispielsweise auch Mikrowellenstrahlung, erfasst werden.
    [0012] Vorzugsweiseist wenigstens ein Abbildungs-Vergrößerungsmittelals Linse ausgebildet. Dies ermöglichteine kostengünstigeVerwendung standardisierter Bauelemente, wie beispielsweise einereinfachen Plastiklinse. Es sind jedoch auch höherwertige Anordnungen wiez.B. Linsensysteme möglich.Linsen bzw. Linsensysteme sind je nach Ausführung für eine Vielzahl von Strahlungsartengeeignet, beispielsweise Licht im sichtbaren Bereich, Infrarotstrahlungoder Mikrowellenstrahlung. Linsen bzw. Linsensysteme stellen einfache,robuste Möglichkeiteneiner Abbildungsvergrößerung darund machen die erfindungsgemäße Vorrichtungfür eineVielzahl von Strahlungsquellen einsetzbar.
    [0013] Ineiner besonders bevorzugten Ausführungsformist ein spektral auflösenderStrahlungsempfängervorgesehen. Dabei bedeutet "spektral auflösend" das Strahlung unterschiedlicherSpektralbereiche (Wellenlängenbereiche)als Spektraldaten auch unterschiedlich erfasst und bewertet werden kann.Solche Strahlungsempfängersind beispielsweise ein Spektrometer oder ein Pyrometer. Sie ermöglichenin einem Auswertungsschritt die Bestimmung des Zustandes der Fahrbahnoberfläche über einenVergleich bzw. Korrelation gemessener Spektraldaten mit entsprechendenStrahlungsreferenzkurven. Solche Strahlungsreferenzkurven sind für verschiedeneSituationen, beispielsweise fürklaren oder bedeckten Himmel, fürAbendrot, Straßenbeleuchtungoder verschiedene Fahrzeugscheinwerfer, gut bekannt. Sie können beispielsweise ineinem fahrzeugseitigen Speichermittel vorgehalten werden. Natürlich kanndie spektrale Zusammensetzung der Strahlung auch separat bestimmtwerden, z.B. durch fortlaufende Messung der Strahlungsreferenzkurve einmalpro Minute.
    [0014] Ameinfachsten ist der Einsatz eines einzigen, breitbandigen Spektrometers.Aus Kostengründenwird jedoch meist ein Spektrometer für den Bereich sichtbaren Lichtsund/oder ein Pyrometer für denInfrarotbereich (Wärmestrahlung)gewählt,ggf. mit einer entsprechender Umschaltung bzw. Filterung der empfangenenStrahlung. Durch Vergleich bzw. Korrelation der vom Spektrometergemessenen Spektraldaten mit entsprechenden gespeicherten bzw. separatbestimmten Strahlungsreferenzkurven sind bei der Weiterverarbeitungdann Informationen überArt, Zustand und/oder Nässedes Straßenoberfläche zu gewinnenwie z.B. Asphalt, Beton, unbefestigt, Pflastersteine u.a.. DurchVergleich bzw. Korrelation der vom Pyrometer gemessenen Spektraldaten mitentsprechenden gespeicherten bzw. separat bestimmten Strahlungsreferenzkurvensind bei der Weiterverarbeitung dann Informationen über dieTemperatur der Straßenoberfläche zu gewinnen,als Hinweise z.B. auf Reifglätteoder Eis.
    [0015] Vorzugsweiseist die Sensorvorrichtung zumindest teilweise im oberen Bereichdes Fahrzeuges, insbesondere im Bereich des Innenspiegels, angeordnet.Dies ermöglichteine einfache Realisierung der Abbildung des räumlich begrenzten, im Abstand wenigstenseiniger Fahrzeuglängenvor dem Fahrzeug lokalisierten Bereiches der Straßenoberfläche aufden Strahlungsempfängerdurch die Abbildungs-Vergrößerungsmittel.
    [0016] Beieiner besonders bevorzugte Ausführungsformist die Sensorvorrichtung zumindest teilweise im Gehäuse einesfahrzeugseitig bereits vorhandenen Regen- und/oder Lichtsensorsvorgesehen. Ein solcher Regen- und/oder Lichtsensor umfasst bereitseine Photodiode zur Messung der Lichtverhältnisse im Bereich des Fahrzeuges.Es ergibt sich eine besonders einfache Realisierung der Erfindung,da in diesem Fall ein fahrzeugseitig bereits vorhandener Strahlungsempfänger inForm der Photodiode lediglich mit einer geeigneten Linse als Abbildungs-Vergrößerungsmittelzur Abbildung eines räumlichbegrenzten, im Abstand wenigstens einiger Fahrzeuglängen vordem Fahrzeug lokalisierten Bereiches der Straßenoberfläche auf die Photodiode versehenwerden muss. Zusätzlichsind noch entsprechende Verarbeitungsmittel vorzusehen, beispielsweisein Form eines entsprechenden Steuergerätes, zur Weiterverarbeitungder von der Photodiode gemessenen Strahlungswerte zu mindestenseiner die Straßenoberfläche kennzeichnendenund zur Ansteuerung eines Fahrtzustandsreglers geeigneten Größe.
    [0017] Essei nochmals darauf hingewiesen, das die Erfindung sowohl durchspektral integrierende Strahlungsempfänger, z.B. unter Verwendungder gerade genannten Photodiode im Regen- und/oder Lichtsensor,als auch durch spektral auflösendeStrahlungsempfängerrealisierbar ist. Die besonders bevorzugte Ausführungsform, bei der die Sensorvorrichtungzumindest teilweise im Gehäusedes Regen- und/oder Lichtsensors vorgesehen ist, kann alleine oderin Kombination als jeder der beiden Fälle ausgeprägt sein. Im Fall eines spektralauflösendenStrahlungsempfängerswird die im Regenund/oder Lichtsensor bereits vorhandene Photodiodezusätzlichdurch ein Spektrometer und/oder Pyrometer ersetzt bzw. ergänzt. Indiesem Fall sind weiterhin fahrzeugseitige Speichermittel für die Strahlungsreferenzkurvenvorgesehen. Es ist darauf zu achten, dass der Strahlungsempfänger für die zumessende Strahlung ungehindert erreichbar ist. Beispielsweise mussbei einem als Pyrometer ausgebildeten Strahlungsempfänger imGehäusedes Regen- und/oder Lichtsensor die Frontscheibe zumindest partiellfür denWellenlängenbereichtransparent ausgebildet sein. Alternativ kann der Strahlungsempfänger aneiner anderen geeigneten Stelle vorgesehen sein, z.B. an Scheinwerfer,Kühlergrill,Außenspiegeloder Stoßfänger.
    [0018] Alternativoder zusätzlichkann ein Strahlungsempfängereine hochauflösendeKamera umfassen. Beispielsweise kann eine bereits im Fahrzeug vorhandeneKamera, z.B. fürNachtsicht oder Fahrspurerkennung, erfindungsgemäß weitergebildet werden. Dazusind zum einen entsprechende Änderungenbeim Objektiv der Kamera nötig,zur erfindungsgemäßen Abbildungeines räumlichbegrenzten, im Abstand wenigstens einiger Fahrzeuglängen vordem Fahrzeug lokalisierten Bereiches der Straßenoberfläche. Zusätzlich sind noch entsprechende Bildverarbeitungsmittelvorzusehen, beispielsweise in Form eines entsprechenden Steuergerätes, zur Auswertungund Weiterverarbeitung der von der Kamera aufgenommenen Bilder zumindestens einer die Straßenoberfläche kennzeichnendenund zur Ansteuerung eines Fahrtzustandsreglers geeigneten Größe. DieseBildverarbeitungsmittel werten beispielsweise automatisiert dieReflexionseigenschaften der Straße aus und bestimmen so dieStraßenoberfläche kennzeichnendeGrößen wieOberflächenrauhigkeitund Nässe.Beispielsweise blendet auf nasser Straße nachts das gespiegelte Scheinwerferlichtentgegenkommender Fahrzeuge stärkerals das direkte, zur Realisierung einer Erkennung von Nässe beiNacht. Auch bei trockener Straßeentstehen Spiegelungen, was auf die sehr flachen Einfallswinkelzurückzuführen ist.Bei derartigen Einfallswinkeln spiegeln auch raue Materialien, wiez.B. Straßenoberflächen. DerGrad der Spiegelung hängtdabei von der Rauhigkeit ab ist damit ein gutes Maß für die Beschaffenheitder Fahrbahnoberfläche.Je glatter der Fahrbahnbelag ist, desto weniger Licht der eigenen Scheinwerferwird zurückgestreut.Der rückgestreute Anteilkann z.B. auch mit dem Lichtsensor gemessen werden. Mit etwas Aufwand,beispielsweise unter Verwendung spezieller Filter, kann die spektralintegrierende Kamera sogar zu einer spektral auflösenden Kameraweitergebildet werden, was jedoch auch den für die Bildverarbeitungsmittelerforderlichen Aufwand weiter erhöht.
    [0019] Vorteilhaftist die Abbildung eines im Abstand von ungefähr 50 bis 100 Meter vor demFahrzeug lokalisierten Bereiches der Straßenoberfläche auf den Strahlungsempfänger. Hiermitist der möglicheAnhalteweg des Fahrzeuges abgedeckt. Es wird bevorzugt ein ungefähr 5 mal15 Meter großer,begrenzter Bereich der Straßenoberfläche aufden Strahlungsempfängerabgebildet. Dieser Wert beschränktdie Messung lediglich auf den Bereich der Straßenoberfläche und spart angrenzende Gebietewie etwa Randstreifen o.ä.aus welche die Messung verfälschenkönnten.In einer Weiterbildung sind Abstand und Größe des Bereichs variierbar.Wenn zumindest der Abstand des Bereichs mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeitzunimmt wird dem sich vergrößerndenAnhalteweg des Fahrzeuges bei steigender FahrzeuggeschwindigkeitRechnung getragen.
    [0020] WeitereVerbesserungen ergeben sich beim Berücksichtigen des Sonnenstandestagsüber,da dieser direkte Auswirkungen auf Strahlungsreferenzkurven undReflektivitätder Straßenoberfläche hat, sowieeiner Verwendung von örtlichzugeordneten Daten einer fahrzeugseitigen digitalen Karte, insbesondereDaten betreffend die Art der Straßenoberfläche.
    [0021] Ineiner Weiterbildung der Erfindung ist für die Abbildungs-Vergrößerungsmittelein Mittel zum Nachführendes Straßenverlaufsvorgesehen. Dies ergibt eine weitere Verbesserung insbesondere bei kurvigen,ansteigenden und abfallenden Strecken. Entsprechende Daten über Kurvensind z.B. aus einer digitalen Karte oder einem Lenkwinkeleinschlag ableitbar.
    [0022] DieErfindung kann auf verschiedene Weisen realisiert werden. Die ausdem Abbildungs-Vergrößerungsmittelaustretende Strahlung kann beispielsweise mittels Lichtleitern demoder den Strahlungsempfängernzugeleitet werden. Diese könnenan geeigneter Stelle im Fahrzeug vorgesehen werden. Auch kann vorgesehensein dass den Abbildungs-Vergrößerungsmittelnmehr als ein Strahlungsempfänger nachgeschaltetist. Hierzu ist beispielsweise ein Prisma zur Teilung der vom Abbildungsvergrößerungsmittelsausgehenden Strahlung vorgesehen, zur Ansteuerung zweier oder mehrererStrahlungsempfänger.So ist eine einfache Messung verschiedener die Fahrbahnoberfläche kennzeichnenderGrößen, z.B. Temperaturund Rauhigkeit, möglich.
    [0023] Alternativoder zusätzlichzur Ansteuerung eines Fahrzustandsreglers ist vorgesehen, dem Fahrzeugführer Information über eineentsprechende, die Straßenoberfläche kennzeichnendeGröße wahrnehmbarauszugeben. Dies kann beispielsweise auf einem Display oder durcheine Sprachausgabe vorgenommen werden. Hierdurch kann der Fahrer wirksamin seiner Fahraufgabe unterstütztwerden.
    [0024] Durchdie Erfindung sind potentiell gefährliche Situationen beispielsweiseauf Brücken,mit einer Temperatur der Straßenoberfläche unterdem Gefrierpunkt bei einer Lufttemperatur über dem Gefrierpunkt, frühzeitigerkennbar. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit Abbildungsvergrößerungsmittelnist diese Situation bereits im Abstand mehrerer Fahrzeuglängen vordem Fahrzeug detektierbar und ein Fahrzustandsregler kann entsprechendangesteuert werden, um eine sichere und komfortable Führung desFahrzeuges zu ermöglichen.Durch Vergleich bzw. Korrelation mit fahrzeugseitig gespeichertenStrahlungsreferenzkurven sowie die zeitliche Variation ist es möglich, Aussagen über Artdes Fahrbahnbelages, wie z.B. Wasser, Eis und Reif zu gewinnen sowieevtl. sogar Salzgehalt.
    [0025] DieErfindung ermöglichtdie Erfindung eine vorausschauende Bestimmung des Straßenzustandesbzw. Reibwertes, um so einen minimalen Anhalteweg zu bestimmen.Auch wird die Realisierung eines Glatteiswarners ermöglicht,der auftretende Glättebzw. Eis schon 50 bis 100 Meter vor einem Fahrzeug detektieren kannund nicht erst unter bzw. vor einem Fahrzeug. Dies ermöglicht einebesonders vorteilhafte Ansteuerung von Fahrzustandsreglern. Dennsolche Fahrzustandsregler verfügennun über dienötigenDaten, insbesondere im Bereich eines voraussichtlichen Anhalteweges.Dies stellt einen großenVorteil gegenüberden bekannten Systemen dar, welche lediglich im Bereich des FahrzeugesMessungen vornehmen. Genannt seien hier bekannte Regen- bzw. Lichtsensorenmit Photodioden zur Erfassung der Lichtverhältnisse im Bereich des Fahrzeugesoder ein Außenthermometerim Fahrzeug. Mithin liefert derart bekannte 'passive' Sensorik lediglich Meßwerte imBereich des Fahrzeuges bekannt. 'Aktive' Systeme, wie beispielsweiseein Laserscanner zur Erfassung des Straßenverlaufs oder die Vorrichtunggemäß EP 0898147 A2 zurBestimmung des Zustandes der Fahrbahnoberfläche, sind demgegenüber wesentlichkomplizierter aufgebaut, da sie eine eigene Strahlungsquelle verwenden.Hier bietet die Erfindung eine große konstruktive Vereinfachung.
    [0026] DieErfindung wird nun anhand einer Zeichnung beschrieben. Dabei zeigen:
    [0027] 1 Einebevorzugte Ausführungsformder Erfindung beim Einsatz tagsüber,
    [0028] 2 diebevorzugte Ausführungsformder Erfindung beim Einsatz nachts,
    [0029] 3 schematischeine Übersicht über verschiedeneRealisierungsformen der Erfindung.
    [0030] In 1 und 2 istjeweils im unteren Teil schematisch eine Frontscheibe mit fahrzeuginnenseitigaufgebrachten Gehäuseeines Lichtsensors dargestellt. Der Lichtsensor selbst ist durchein Spektrometer ersetzt. Dem Spektrometer sind Abbildungs-Vergrößerungsmittelvorgeschaltet, zur Abbildung eines räumlich begrenzten, im Abstandwenigstens einiger Fahrzeuglängenvor dem Fahrzeug lokalisierten Bereiches der Straßenoberfläche aufdas Spektrometer. Die vom Spektrometer empfangene Strahlung diesesBereiches ist durch entsprechende Pfeile angedeutet. Im oberen rechtenTeil von 1 und 2 sind jeweilsschematisch zwei verschiedene Spektren von Streulicht für zwei verschiedeneArten von Straßenoberflächen dargestellt.Diese ergeben sich durch entsprechende Reflexion und Absorption,beispielsweise von Sonnenlicht oder von den Fahrzeugscheinwerfern,an der Straßenoberfläche vordem Fahrzeug. Fürdie fahrzeugseitige Messung des Umgebungslichts reichen nur wenigeWellenlängenbereiche,z.B. 2 bis 5, um die theoretisch sehr gut bekannten Werte für Tageslicht(klarer oder bedeckter Himmel, siehe 1 oben links)sowie verschiedene Fahrzeugscheinwerfer (Halogen oder Xenon, siehe 2 obenlinks) richtig aus einem Speicher abzurufen.
    [0031] In 3 sindschematisch verschiedene Realisierungsmöglichkeiten der Erfindung dargestellt. Diesekönnenjeweils einzeln oder in Kombination verwendet werden, abhängig vonEinsatzzweck, Grad der gewünschtenGenauigkeit und Kostenaufwand.
    权利要求:
    Claims (21)
    [1] Sensorvorrichtung in einem Fahrzeug zur Erkennungdes Zustandes der Straßenoberfläche, umfassendeinen Strahlungsempfängerzur Messung der von einem Bereich der Straßenoberfläche ausgehenden Strahlung,sowie Verarbeitungsmittel zur Weiterverarbeitung gemessener Strahlungswertezu mindestens einer die Straßenoberfläche kennzeichnendenund zur Ansteuerung eines Fahrtzustandsreglers geeigneten Größe, dadurchgekennzeichnet, dass dem oder jedem Strahlungsempfänger Abbildungs-Vergrößerungsmittelvorgeschaltet sind, zur Abbildung eines räumlich begrenzten, im Abstand wenigstenseiniger Fahrzeuglängenvor dem Fahrzeug lokalisierten Bereiches der Straßenoberfläche aufden Strahlungsempfänger.
    [2] Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass ein Abbildungs-Vergrößerungsmittelals Linse oder Linsensystem ausgebildet ist.
    [3] Sensorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, dass ein spektral auflösender Strahlungsempfänger vorgesehenist.
    [4] Sensorvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass der Strahlungsempfängerals Spektrometer und/oder als Pyrometer ausgebildet ist.
    [5] Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung zumindestteilweise im oberen Bereich des Fahrzeuges, insbesondere im Bereichdes Innenspiegels, angeordnet ist.
    [6] Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung zumindestteilweise im Gehäuseeines Regen- und/oder Lichtsensors vorgesehen ist.
    [7] Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis6, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsempfänger einehochauflösendeKamera umfasst.
    [8] Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis7, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Abstand von ungefähr 50 bis100 Meter vor dem Fahrzeug lokalisierter Bereich der Straßenoberfläche auf denStrahlungsempfängerabgebildet wird.
    [9] Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis8, dadurch gekennzeichnet, dass ein ungefähr 5 mal 15 Meter großer, begrenzterBereich der Straßenoberfläche aufden Strahlungsempfängerabgebildet wird.
    [10] Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis9, dadurch gekennzeichnet, dass Größe und/oder Abstand des Bereichesinsbesondere geschwindigkeitsabhängigvariierbar sind.
    [11] Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis10, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsempfänger zurMessung von Licht im sichtbaren Bereich und/oder Infrarotstrahlungausgelegt ist.
    [12] Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis11, dadurch gekennzeichnet, dass für die Abbildungs-Vergrößerungsmittelein Mittel zum Nachführendes Straßenverlaufsvorgesehen ist.
    [13] System zur Ansteuerung eines Fahrzustandsreglersin einem Fahrzeug, umfassend einen Strahlungsempfänger zurMessung der von einem Bereich der Straßenoberfläche ausgehenden Strahlung,Verarbeitungsmittel zur Weiterverarbeitung gemessener Strahlungswertezu mindestens einer die Straßenoberfläche kennzeichnendenund zur Ansteuerung eines Fahrzustandsreglers geeigneten Größe, undAnsteuerungsmittel fürden Fahrzustandsregler in Abhängigkeitvon der oder den die Straßenoberfläche kennzeichnendenGrößen, wobei demStrahlungsempfängerAbbildungs-Vergrößerungsmittelvorgeschaltet sind, zur Abbildung eines im Abstand wenigstens einigerFahrzeuglängenvor dem Fahrzeug lokalisierten, räumlich begrenzten Bereichesder Straßenoberfläche aufden Strahlungsempfänger.
    [14] Verfahren zur fahrzeugseitigen Erkennung des Zustandsder Straßenoberfläche, umfassenddie Schritte – messender von einem Bereich der Straßenoberfläche ausgehendenStrahlung, – weiterverarbeitengemessener Strahlungswerte zu mindestens einer die Straßenoberfläche kennzeichnendenund zur Ansteuerung eines Fahrtzustandsreglers geeigneten Größe, dadurchgekennzeichnet, dass vor dem Messen der von einem Bereich der Straßenoberfläche ausgehendenStrahlung ein abbildungsvergrößernderSchritt vorgesehen ist, zum messen der von einem im Abstand wenigstenseiniger Fahrzeuglängenvor dem Fahrzeug lokalisierten, räumlich begrenzten Bereichesder Straßenoberfläche ausgehendenStrahlung.
    [15] Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,dass spektral aufgelöstgemessen wird.
    [16] Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,dass die gemessenen Strahlungswerte unter Verwendung fahrzeugseitiggespeicherter Referenz-Strahlungsspektren weiterverarbeitet werden.
    [17] Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet,dass unter Verwendung der mindestens einen die Straßenoberfläche kennzeichnendenGröße ein Fahrzustandsreglerim Fahrzeug angesteuert wird.
    [18] Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet,dass die mindestens eine die Straßenoberfläche kennzeichnende Größe für den Fahrzeugführer wahrnehmbarausgegeben wird.
    [19] Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet,dass Information über denSonnenstand beim Weiterverarbeiten berücksichtigt wird.
    [20] Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,dass die Information überden Sonnenstand unter Verwendung eines GPS-Signals gewonnenen wird.
    [21] Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet,dass aus einer digitalen Karte gewonnene Information, insbesondereInformation überden Fahrbahnbelag, beim Weiterverarbeiten berücksichtigt wird.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004023323B4|2006-10-19|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-12-15| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2006-08-03| 8181| Inventor (new situation)|Inventor name: MOISEL, JöRG, DR. RER. NAT., 89233 NEU-ULM, DE |
    2007-04-19| 8364| No opposition during term of opposition|
    2007-05-03| 8327| Change in the person/name/address of the patent owner|Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
    2008-01-17| 8327| Change in the person/name/address of the patent owner|Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
    2008-12-11| 8320| Willingness to grant licenses declared (paragraph 23)|
    2011-03-24| 8339| Ceased/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE200410023323|DE102004023323B4|2004-05-07|2004-05-07|Sensorvorrichtung und Verfahren in einem Fahrzeug zur Erkennung des Zustands der Straßenoberfläche|DE200410023323| DE102004023323B4|2004-05-07|2004-05-07|Sensorvorrichtung und Verfahren in einem Fahrzeug zur Erkennung des Zustands der Straßenoberfläche|
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