用于辅助车辆感知周围环境的新型道路标记制造技术

技术编号:12480087 阅读:81 留言:0更新日期:2015-12-10 16:50
本发明专利技术包括用于标记道路,更特别是公路的新构思。在此,这些新型标记的可施加性和寿命与现有技术的标记相比是相当的。该标记还在夜间能见度、直至恢复通行能力的时间和表面质量方面具有与现有技术的标记相当的性质。但是,本发明专利技术的标记的额外贡献在于,它们可用于支持现代驾驶员辅助系统和自主驾驶。对此,本发明专利技术更特别涉及以既有体系为基础,具有对电磁辐射,更特别对微波和/或红外辐射的额外反射能力的道路标记。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术包括用于标记道路,更特别是公路的新构思。在此,这些新型标记的可施加 性和寿命与现有技术的标记相比是相当的。该标记还在夜间能见度、直至恢复通行能力的 时间和表面质量方面具有与现有技术的标记相当的性质。但是,本专利技术的标记的额外贡献 在于,它们可用于支持驾驶员辅助系统和自主车辆。为此,本专利技术更特别涉及以既有体系为 基础,具有对电磁辐射,更特别对微波和/或红外辐射的额外反射能力的路标。
技术介绍
驾驶员辅助系统(DAS)在汽车发展中已受到关注相当长时间。该系统提高驾驶舒 适性和交通安全水平。实际系统的实例包括自适应巡航控制、紧急制动辅助系统、停车辅助 系统和车道变换辅助系统。通常,雷达传感器、红外传感器、激光雷达传感器、相机传感器和 /或超声传感器用于感知环境。 许多驾驶员辅助系统,例如保持车道辅助系统,需要关于道路的可靠信息,例如车 道宽度、车道数和路程。此外,必须知道相对于道路的车辆位置。特别是考虑到"自主驾驶" 的未来愿景,这种数据的可靠采集尤其重要。 关于车辆的静态环境的信息可能呈现存储地图的形式。只需要在该地图内进行定 位。可以例如使用全球导航卫星系统(GNSS),如GPS或Galileo进行定位。此处的缺点在于 定位准确度不足以确保驾驶员辅助系统和自主车辆的可靠运行。可以使用沿道路的实地、 射频基或光学定位系统获得更精确的定位。但是,这种基础设施建设是复杂和成本高的。 就使用存储地图的方法而言,另一缺点在于该地图必须精确符合现实。考虑到对 道路路程的临时干扰或改变,例如施工工地,这无法保证。 由于给出的原因,对DAS和自主车辆而言,必要的是在行驶过程中可靠地确定关 于道路/车道和车辆自己相对于其的位置的精确信息。 目前,这一任务几乎仅仅使用常安装在挡风玻璃后方在后视镜上的摄像机实现。 在视频图像中借助数字图像处理检测车道。在此,主要由道路标记识别这些车道。 但是,该系统无法在每种情况下都可靠地识别车道。在施工工地,如果使用临时道 路标记,会出现问题。光学测量方法在不良气候条件,如雾、雨和雪中也有局限性。当阳光 处于平视并因此炫目时,也遇到困难。当道路标记与道路表面之间的对比度不足时以及如 果道路标记已被侵蚀或甚至说缺失,在一些情况下完全无法识别车道。此外,道路上的焦油 接头可能会造成车道识别中的误读。 由于给出的原因,需要能使驾驶员辅助系统和自主车辆更可靠地识别道路标记。 迄今在现有技术中尚未描述适应汽车系统对环境感知的要求的道路标记。 有各种类型的道路标记。 目前使用如溶剂基漆、水性漆、热塑性漆、基于反应性树脂或冷塑料的漆和预制胶 带之类的体系作为道路标记材料。后者的缺点在于它们的制备和施用昂贵且复杂。此外, 考虑到标记的所需长寿命,存在例如使用玻璃珠的标记的设计方面仅有限的自由度。 溶剂基漆是非常古老的现有技术,其特定缺点在于它们无法例如配备玻璃珠来改 进光反射。 例如在W0 99/04099和W0 99/04097中描述了标记薄膜,尤其是在表面上具有玻 璃珠以改进夜间能见度的标记薄膜。在这些文献中还公开了制备该标记薄膜和在这些薄膜 中提供玻璃珠的相应方法。例如在专利申请EP2 054 453、EP2 454 331、EP2 528 967、TO2012/100879 和TO2012/146438中可找到基于反应性树脂的道路标记。 例如在EP2 077 305、EP1 162 237和US4,487,964中描述了水性标记体系。
技术实现思路
目的 本专利技术的一个目的是提供有助于车辆对环境的感知并在此特别有效反射尤其是 微波和/或红外辐射的道路标记的新构思。 本专利技术的另一目的在于这种道路标记应该容易施加并应该具有长寿命。 -个特定目的在于可通过改进既有体系来提供这些新的道路标记,因此其可以用 现有方法铺设或施加,而不用额外转换相应的机器。 从下面的说明书、权利要求书和实施例的整体关联中容易看出没有明确陈述的其 它目的。 解决方案 通过包含各自具有特定尺寸的球形金属粒子和/或圆柱形金属粒子的新的辐射 反射性道路标记实现了这些目的。在此,根据本专利技术使用的球形金属粒子具有x*〇. 7*A/ 31 至x*l. 3*A/ 3i,优选x*〇. 9*A/ 3i至x*l. 1*A/ 3i的直径d。在此,A是要反射的辐射的 波长。x是在1至6之间,优选在1至4之间,特别优选为1的整数。根据入射的波长,这些 直径构成最大米氏(Mie)散射的区域。 根据本专利技术,"球形"是指,在理想情况下,所述粒子是几乎完美球体。但是,根据 本专利技术,"球形"也被理解为是指不完美而是仅大致完美的球形粒子。这样的粒子最多具有 1. 5,优选1. 3的所述粒子的待测最厚直径与其待测最薄直径之间的比率。在此,这些直径 始终穿过粒子的几何重心。 根据本专利技术,另选或额外地,可以使用第二类金属粒子,其是圆柱形金属粒子。考 虑到其散射和反射行为,这些圆柱形金属粒子也被称作偶极天线。这些金属粒子具有2至 100,优选4至50,特别优选5至20的长/宽比。此外,这些粒子具有y*A/I. 8至y*A/3, 优选y*VI. 9至y*A/2. 2的长度1。在此,y是在1至20之间,优选在1至4之间,特别 优选为1的整数。 在此,圆柱形金属粒子还包括由互相接合的两种或更多种所述圆柱形金属粒子构 成的金属粒子。 为了获得与电磁辐射的最佳共振,该道路标记中或其上的小偶极天线的取向应匹 配雷达波的偏振。这意味着这些粒子理想地与行驶方向垂直地定向置于道路标记上。但是, 因此无法再从所有方向检测到该标记。根据用途,这甚至可能是一个优点。 相反,在球形粒子的情况下,定向是不需要的。 在汽车驾驶员辅助系统中,在欧洲使用特别具有下列频带的雷达传感器:24至 24. 25GHz之间、21. 65至26. 65GHz之间、76至77GHz之间、77至81GHz之间,未来最可能在 大约122GHz。在76至77GHz之间和在77至81GHz之间的广泛使用的频带在此特别有意 义。 采用大约122GHz的频带实现更高的角分辨率,但在远场区中的衰减更强。因此这 一频带预计主要用于在汽车近场中检测。 在美国和日本,对于汽车雷达传感器也分别使用在46. 7至46. 9GHz之间和在60 至61GHz之间的频带。 特别地,对频率在20至130GHz之间,优选在76至81GHz之间的待反射电磁辐射 选择本专利技术的道路标记中的金属粒子。在此,根据上文所列数据,由波长计算粒度,所述波 长由所用电磁辐射的频率直接得出。在此,A=c/f,其中f?是频率,c是传播速度,其在电 磁辐射的情况下是光速。 因此,例如,对于系数x=1的球形金属粒子,得出下列示例性粒度:a)对于在24至24. 25GHz之间的频带和因此平均频率f= 24. 125GHz或入= 当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网
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【技术保护点】
辐射反射性道路标记,其特征在于所述道路标记包含具有x*0.7*λ/π至x*1.3*λ/π的直径d的球形金属粒子和/或具有2至100的长/宽比和y*λ/1.8至y*λ/3的长度l的圆柱形金属粒子,其中λ是要反射的辐射的波长,x是在1至6之间的整数,且y是在1至20之间的整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:G·普罗兹曼J·基维特D·基弗G·施米特M·考夫曼M·奥拉波尤
申请(专利权)人:赢创罗姆有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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