用于确定车辆的行车道状态的方法和设备、计算机程序技术

本发明专利技术涉及一种用于确定车辆的行车道的状态的方法。求取测量坐标(300)至分配给该行车道的第一状态的第一轮胎特性曲线(100)的距离，以便产生第一距离值(302)。此外，求取测量坐标至分配给行车道的第二状态的第二轮胎特性曲线(102)的距离，以产生第二距离值(304)。该测量坐标代表在使用至少一个车辆传感器的情况下所执行的测量的结果，该测量是对车辆的车轮与行车道之间的当前充分利用的附着以及车轮的车轮打滑的测量，而第一轮胎特性曲线和第二轮胎特性曲线基于用于模型化地根据车轮打滑示出附着的模型函数。在另一步骤中，在使用第一距离值和第二距离值的情况下输出代表行车道的状态的输出信号。

Method, equipment and computer program for determining Lane state of a vehicle

The present invention relates to a method for determining the state of a vehicle's lane. The distance from the measured coordinates (300) to the first tire characteristic curve (100) assigned to the first state of the lane is calculated to generate the first distance value (302). In addition, the distance from the measured coordinates to the second tire characteristic curve (102) assigned to the second state of the lane is calculated to generate the second distance value (304). The measurement coordinates represent the results of measurements performed with at least one vehicle sensor. The measurements are measurements of the currently fully utilized adhesion between the wheel and the lane of the vehicle and the wheel skidding of the wheel. The first tire characteristic curve and the second tire characteristic curve are based on the model functions used to model the adhesion according to the wheel skidding. In another step, when the first distance value and the second distance value are used, the output signal representing the state of the lane is output.

【技术实现步骤摘要】
用于确定车辆的行车道状态的方法和设备、计算机程序
本专利技术从用于确定车辆的行车道的状态的一种方法或一种设备出发。本专利技术的主题也是一种计算机程序。
技术介绍
对于未来更高度自动化的功能，即使在没有驾驶员的协助的情况下，车辆也应该能够独立地处理危急情况。因此理想地，车辆应该预防性地避免危急情况。在此，主题“车联网”起着重要作用。即使在今天，联网车辆就已经可以通过预防和预测事件和状态来显著改善行驶舒适性和行驶安全性。在机动车中，可以借助现有的传感装置以及由ESP系统和转向系统构成的现有模型来估算当前可用的附着潜力(Kraftschlusspotential)。在加速或减速的情况下，可以通过摩擦系数估算器来求取充分利用的(ausgenutzt)摩擦系数。在确定的安全系统(如ABS、TCS、ESP或EPS)的主动调节干预的情况下，可以准确地求取现有的摩擦系数。反之，在自由滚动的情况下(即没有加速或减速)，则无法估算出道路摩擦系数。
技术实现思路
在所述背景下，借助在此提出的方案提供一种用于确定轮胎/行车道接触的状态的方法、一种使用该方法的设备以及一种相应的计算机程序。通过说明书中列举的措施能够实现根据本专利技术的设备的有利的扩展方案和改善方案。提出一种用于确定车辆的行车道状态的方法，其中，该方法包括以下步骤：求取测量坐标至分配给行车道的第一状态的第一轮胎特性曲线的距离，以便产生第一距离值，求取测量坐标至分配给行车道的第二状态的第二轮胎特性曲线的距离，以便产生第二距离值，其中，该测量坐标代表在使用至少一个车辆传感器的情况下所执行的测量的结果，所述测量是对车辆的车轮与行车道之间的当前充分利用的附着以及车轮的车轮打滑的测量，并且第一轮胎特性曲线和第二轮胎特性曲线基于如下模型函数：该模型函数用于模型化地根据车轮打滑示出附着；在使用第一距离值和第二距离值的情况下输出代表行车道状态的输出信号。“行车道状态”例如可以理解为道路覆盖物的类型(例如鹅卵石或沥青)或者湿的行车道或干的行车道或者通常用于评估行车道的附着潜力的类别(如低、中、高的附着潜力)。“测量坐标”可以理解为如下数值对：该数值对由附着和车轮打滑的所测量的值构成，或者，该数值对由通过附着和车轮打滑的所测量的值推导出的值构成。有利地，测量坐标可以涉及在使用测量值的情况下形成的平均值。“附着”可以理解为摩擦系数μ。“车轮打滑”可以理解为车轮速度与车辆速度的关于车辆速度的差。“车轮打滑”尤其可以理解为车轮纵向打滑。第一距离值或第二距离值例如可以代表测量坐标至第一轮胎特性曲线或第二轮胎特性曲线的垂直距离(即最小距离)。“轮胎特性曲线”例如可以理解为基于轮胎制造商预给定的轮胎模型求取的曲线，该曲线用于示出行车道的确定状态情况下的附着与车轮打滑的相关性。“模型函数”例如可以理解为基于所谓的布克哈特模型(Burckhardt-Modell)的函数。模型函数尤其可以涉及线性参数化的函数。“由车辆传感器提供的信号”例如可以理解为由车辆的加速度传感器、压力传感器、转向角传感器或环境传感器提供的信号。输出信号例如可以代表第一距离值或第二距离值或行车道的某个状态的概率。在此提出的方案基于以下认知：道路状态分类可以通过确定所测量的附着与所测量的车轮打滑的数值对到至少两个预给定的且分别代表不同道路状态的轮胎特性曲线的距离来执行。在此，轮胎特性曲线代表如下轮胎模型，所述轮胎模型模型化地描述附着与车轮打滑之间的相关性。此外，在此提出的方案能够实现：借助车辆的现有的ESP传感装置，根据对当前的附着μ以及处于0至15％的打滑范围内的当前车轮打滑λ的估计来对道路状态进行分类。这种方法具有以下优点：可以以相对较低的计算开销和尽管如此很高的可靠性来实现道路状态分类。根据一种实施方式，在求取的步骤中，可以使用以下坐标作为测量坐标：该坐标代表由所述测量的测量值构成的平均值或者附加地或替代地代表至多15％的车轮打滑。由此，可以提高该方法的准确性。此外，因此可以执行基于打滑的道路状态分类。根据另一实施方式，在求取的步骤中，可以求取测量坐标至第一轮胎特性曲线的最小距离，以便产生第一距离值。附加地或替代地，可以求取测量坐标至第二轮胎特性曲线的最小距离，以便产生第二距离值。由此，可以以低的计算开销求取测量坐标的距离。有利的是，如果第一距离值小于第二距离值，则在输出的步骤中输出代表行车道的第一状态的信号作为输出信号。由此，可以通过简单的距离比较来确定行车道状态相应于第一状态或第二状态的概率。根据另一实施方式，在确定的步骤中，可以在使用输出信号的情况下结合第一轮胎特性曲线或第二轮胎特性曲线来确定代表最大附着的最大值。视地面情况而定，最大附着潜力的大小不同。湿鹅卵石上的轮胎例如具有约0.4的最大潜力，干沥青上的轮胎例如具有1.0的最大附着潜力。此外有利的是：在可信度检验的步骤中，在使用对于行车道状态的确定重要相关的至少一个附加信息的情况下对输出信号进行可信度检验。在此，在改变的步骤中，可以根据可信度检验的结果将第一轮胎特性曲线改变成经改变的第一轮胎特性曲线。类似地，在改变的步骤中，可以附加地或替代地将第二轮胎特性曲线改变成经改变的第二轮胎特性曲线。附加信息例如可以涉及天气信息、关于车辆轮胎的老化过程或磨损过程的信息、车辆的雨刮器的速度或适用于确定行车道状态的其他测量参量的值。通过这种实施方式可以持续地更新用于确定行车道状态的轮胎模型参数。由此，可以显著提高所述方法的准确性。根据另一实施方式，可以重新实施求取的步骤，以便通过求取测量坐标至经改变的第一轮胎特性曲线的距离来产生第一距离值，或者替代地或附加地，通过求取测量坐标至经改变的第二轮胎特性曲线的距离来产生第二距离值。由此，可以在使用持续更新的轮胎模型参数的情况下并且因此特别可靠地确定行车道状态。此外，在求取的步骤中，可以使用基于如下模型函数的特性曲线作为第一轮胎特性曲线和/或第二轮胎特性曲线：该模型函数用于模型化地根据轮胎模型参数和/或根据车轮的线性参数化的模型函数的轮胎模型参数示出所述附着。由此，可以确保尽可能接近实际地描绘附着。特别有利的是，在求取的步骤中使用代表以下模型函数的线性参数化的特性曲线作为第一轮胎特性曲线和/或第二轮胎特性曲线：其中，μ表示附着，λ表示车轮打滑，c1、c2、c3表示轮胎模型参数。由此，能够实现可靠地实时评估行车道状态。在求取的步骤中，尤其可以使用代表在使用以下模型函数的情况下被线性参数化的特性曲线作为第一轮胎特性曲线和/或第二轮胎特性曲线：μ(λ,ω)＝ω1(1-e-8.105λ)+ω2(1-e-27.547λ)+ω3(1-e-75.012λ)-ω4λ其中，μ表示附着，λ表示车轮打滑，ω1、ω2、ω3、ω4表示线性参数化的模型函数的轮胎模型参数。通过这种实施方式，可以确保一种在道路状态分类方面特别合适的实时估算。根据另一实施方式，在求取的步骤中，可以求取测量坐标至分配给行车道的一个其他的状态的并且基于模型函数的至少一个其他的轮胎特性曲线的距离，以便产生至少一个其他的距离值。在此，在输出的步骤中，可以在使用所述其他距离值的情况下输出输出信号。由此，可以在使用多个轮胎特性曲线的情况下确定行车道状态。因此，可以可靠地识别行车道的多个不同的状态。这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定车辆(700)的行车道(706)的状态的方法(800)，其中，所述方法(800)包括以下步骤：求取(810)测量坐标(300)至分配给所述行车道(706)的第一状态的第一轮胎特性曲线(100)的距离，以便产生第一距离值(302)，并且求取测量坐标至分配给所述行车道(706)的第二状态的第二轮胎特性曲线(102)的距离，以便产生第二距离值(304)，其中，所述测量坐标(300)代表在使用至少一个车辆传感器(702)的情况下所执行的测量的结果，所述测量是对所述车辆(700)的车轮(704)与所述行车道(706)之间的当前充分利用的附着以及所述车轮(704)的车轮打滑的测量，并且所述第一轮胎特性曲线(100)和所述第二轮胎特性曲线(102)基于如下模型函数：所述模型函数用于模型化地根据车轮打滑示出附着；在使用所述第一距离值(302)和所述第二距离值(304)的情况下输出(820)代表所述行车道(706)的状态的输出信号(408)。

【技术特征摘要】
2017.10.25 DE 102017219048.51.一种用于确定车辆(700)的行车道(706)的状态的方法(800)，其中，所述方法(800)包括以下步骤：求取(810)测量坐标(300)至分配给所述行车道(706)的第一状态的第一轮胎特性曲线(100)的距离，以便产生第一距离值(302)，并且求取测量坐标至分配给所述行车道(706)的第二状态的第二轮胎特性曲线(102)的距离，以便产生第二距离值(304)，其中，所述测量坐标(300)代表在使用至少一个车辆传感器(702)的情况下所执行的测量的结果，所述测量是对所述车辆(700)的车轮(704)与所述行车道(706)之间的当前充分利用的附着以及所述车轮(704)的车轮打滑的测量，并且所述第一轮胎特性曲线(100)和所述第二轮胎特性曲线(102)基于如下模型函数：所述模型函数用于模型化地根据车轮打滑示出附着；在使用所述第一距离值(302)和所述第二距离值(304)的情况下输出(820)代表所述行车道(706)的状态的输出信号(408)。2.根据权利要求1所述的方法(800)，其中，在所述求取(810)的步骤中，使用以下坐标作为所述测量坐标(300)：所述坐标代表由所述测量的测量值构成的平均值和/或至多15％的车轮打滑。3.根据以上权利要求中任一项所述的方法(800)，其中，在所述求取(810)的步骤中，求取所述测量坐标(300)至所述第一轮胎特性曲线(100)的最小距离，以便产生所述第一距离值(302)，和/或，求取所述测量坐标(300)至所述第二轮胎特性曲线(102)的最小距离，以便产生所述第二距离值(304)。4.根据以上权利要求中任一项所述的方法(800)，其中，如果所述第一距离值(302)小于所述第二距离值(304)，则在所述输出(820)的步骤中输出代表所述行车道(706)的第一状态的信号作为所述输出信号(408)。5.根据以上权利要求中任一项所述的方法(800)，其中，在所述确定的步骤中，在使用所述输出信号(408)的情况下结合所述第一轮胎特性曲线(100)和/或所述第二轮胎特性曲线(102)来确定代表最大附着的最大值。6.根据以上权利要求中任一项所述的方法(800)，所述方法具有以下步骤：在使用对于所述行车道(706)的状态的确定重要相关的至少一个附加信息(412)的情况下对所述输出信号(408)进行可信度检验，其中，在改变的...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·哈根洛赫，T·奥伯哈特，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE