【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定和表征路面不平坦的方法和设备。
技术介绍
1、坑洼等形式的路面不平坦经常出现，这给机动车带来安全风险。安全风险的大小主要取决于路面不平坦的形状和尺寸。两轮车骑行者尤其是被视为易受危害群体。此外，路面不平坦也给机动车中的驾驶员和乘客带来不便。然而，缺乏关于此类路面不平坦的存在性和类型的可靠且特定于地区的数据。在de 10 2010 055370a1中说明了危险地图的创建。
2、为了路面不平坦的识别、估计和绘图，可使用激光雷达传感器、雷达传感器或摄像头传感器的传感器数据。借助于识别和估计方法可识别道路损坏，其中该方法可包括获取图像和视频数据作为输入的机器学习算法。
3、然而，在此所使用的传感器通常不符合asil-d标准(汽车安全完整性等级-d)。此外，配备此类传感器的机动车的比例也相当小。
4、此外，用于识别和评价坑洼的机器学习算法很容易出现误报和漏报的结果。此外，这些算法消耗大量的运算时间资源。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种具有独立权利要求特征的用于确定和表征路面不平坦的方法和装置。优选实施方式是从属权利要求的主题。
2、因此，根据第一方面，本专利技术涉及一种用于求取和表征道路的路面不平坦的方法。为此，通过在道路上行驶的机动车的至少一个轮速传感器和/或至少一个加速度传感器生成传感器数据。计算装置通过使用所产生的传感器数据来求取和表征路面不平坦。路面不平坦的表征包括对路面不平坦的长度、宽度和深度中的至少
3、根据第二方面，本专利技术涉及一种用于求取和表征道路的路面不平坦的设备，所述设备具有接口和计算装置。接口被设计为从在道路上行驶的机动车的至少一个轮速传感器和/或至少一个加速度传感器接收所产生的传感器数据。计算装置被设计为通过使用所产生的传感器数据来求取路面不平坦。路面不平坦的表征包括对路面不平坦的长度、宽度和深度中的至少一者的求取。
4、本专利技术使得可识别和分析路面不平坦的频率以及可选地也识别和分析路面不平坦的严重性或程度(例如坑洼的相对深度和长度)，并且可有助于创建路面不平坦的综合数据库。
5、现代机动车辆具有多个传感器，出于安全和便利的原因，嵌入式系统或机动车辆计算机使用来自传感器的数据。轮速传感器是最常用的传感器之一。
6、现代机动车具有多个传感器，出于安全和舒适的原因，嵌入式系统或机动车计算机使用来自这些传感器的数据。轮速传感器是最常用的传感器之一。
7、高频轮速传感器提供关于车轮精确状态的信息。该传感器也是少数符合asil-d标准的传感器之一，因此其与其他传感器相比非常可靠。
8、此外，轮速传感器非常普遍。另外，轮速传感器是最靠近路面的传感器，因为其直接安装在车轮处。由于传感器靠近道路表面，因此获得较高的可靠性。尤其是车轮处的轮速传感器和加速度传感器的组合在此是有利的。
9、机动车可为两轮车、三轮车、乘用车、载重汽车、摩托车等。机动车例如还可为飞机，例如用于识别起飞和降落跑道的损坏。
10、路面不平坦的确定尤其是可被理解为识别路面不平坦的存在性。此外，表征可被理解为确定附加属性(超出单纯的存在性)。
11、在本专利技术的范畴中，路面不平坦可包括道路损坏，例如坑洼、凹陷或隆起、车辙，而且还包括有意的路面不平坦，例如减速带、坡道等。
12、加速度传感器可为车载惯性传感器，因此其不是布置在移动部件上。然而，加速度传感器也可为车轮专用加速度传感器，其安装在车轮处并随之一起移动。可为每个车轮都设置相应的车轮专用加速度传感器。
13、计算装置优选地位于数据源或传感器系统附近，例如集成在制动控制系统的控制单元中，以便能够尽可能不滤波地处理传感器值。
14、根据用于确定和表征路面不平坦的方法的另一实施方式，轮速传感器根据布置在机动车的车轮处的脉冲轮的运动例如借助于霍尔传感器来检测脉冲。计算装置基于所检测的脉冲随时间的变化、即基于从脉冲轮发出的交变磁场(北/南)的原始信号来确定高频轮速的角度变化曲线。在此，轮速的角度变化曲线可被理解为轮速随角度的变化。这可通过确定各个脉冲之间的时间差来进行。计算装置基于所确定的轮速的角度变化曲线来识别路面不平坦。因此，路面不平坦通常会导致轮速的短期变化，因为机动车的车轮在驶入不平路面时会加速或减速。这同样适用于离开不平路面时。通过识别轮速的这种变化，计算装置可确定路面不平坦。与轮速的时间曲线相比，由脉冲随时间变化而得到的角度变化曲线在路面状态微小变化的精度方面具有明显的优势。例如可规定，确定在预定持续时间(例如小于或等于1ms)的周期内的脉冲数量。在计算装置中对传感器原始信号的处理使得可识别和精确测量路面状态的微小变化。
15、根据用于求取和表征路面不平坦的方法的另一实施方式，如果轮速的角度变化量超过阈值，则计算装置确定路面不平坦。在此，阈值可取决于机动车速度。
16、根据用于确定和表征路面不平坦的方法的另一实施方式，计算装置根据由轮速传感器产生的传感器数据来计算轮速的频率特性，其中计算装置根据所计算的轮速的频率特性来求取路面不平坦。由此，如果频率特性中出现至少一个预定频率，则可以求取路面不平坦。还可将频率特性与预定的频率模式进行比较，以求取路面不平坦。
17、此外，根据用于求取和表征路面不平坦的方法的另一实施方式，计算装置根据传感器数据还确定路面不平坦的类型和/或属性，以表征所述路面不平坦。路面不平坦的类型例如可为坑洼、凹陷、隆起、减速带、坡道等。路面不平坦的属性可被理解为空间范围，例如坑洼的深度、宽度和长度。
18、根据用于求取和表征路面不平坦的方法的另一实施方式，路面不平坦的表征包括根据轮速变化的幅度来求取路面不平坦的深度和/或高度(例如以厘米为单位)。高频轮速在该时刻变化的幅度相应于路面不平坦的深度或高度。
19、根据用于求取和表征路面不平坦的方法的另一实施方式，轮速传感器根据布置在机动车的车轮处的脉冲轮的运动来检测脉冲，其中路面不平坦的表征包括根据在驶入和离开路面不平坦之间的时间段内的脉冲变化数量来求取路面不平坦的长度。
20、根据用于确定和表征路面不平坦的方法的另一实施方式，车载惯性传感器和/或车轮专用加速度传感器检测垂直加速度，其中路面不平坦的表征包括根据所求取的垂直加速度来求取路面不平坦的深度或高度。尤其是可测量垂直加速度的变化，并且基于由至少一个加速度传感器测量的垂直加速度的变化幅度来求取路面不平坦的深度和/或高度。垂直加速度的变化幅度相应于路面不平坦的深度或高度。通过将垂直加速度的变化幅度与一个或多个阈值进行比较，可区分不同的深度或高度。
21、根据用于求取和表征路面不平坦的方法的另一实施方式，根据至少一个轮速传感器的传感器数据进行路面不平坦的表征。根据至少一个加速度传感器的传感器数据对路面不平坦的表征结果进行可信性检验。轮速传感器的结果通常非常精确。尤其是通过求取在驶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于求取和表征道路的路面不平坦的方法，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述轮速传感器(103)根据布置在所述机动车(101)的车轮处的脉冲轮的运动来检测脉冲，其中所述计算装置(3)根据所检测的脉冲随时间的变化来求取轮速的角度变化曲线，并且其中所述计算装置(3)根据所述轮速的所求取的角度变化曲线来识别所述路面不平坦。
3.根据权利要求2所述的方法，其中如果所述轮速的角度变化的量值超过阈值，则所述计算装置(3)求取路面不平坦。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述计算装置(3)根据由所述轮速传感器(103)产生的传感器数据来计算轮速的频率特性，并且其中所述计算装置(3)根据所述轮速的所计算的频率特性来求取所述路面不平坦。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述计算装置(3)根据所述传感器数据还确定所述路面不平坦的类型和/或属性，以表征所述路面不平坦。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述路面不平坦的表征包括根据轮速的变化的幅度和/或根据由所述至少一个加速度传
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中根据所述至少一个轮速传感器(103)的传感器数据进行所述路面不平坦的所述表征，并且其中根据所述至少一个加速度传感器的传感器数据对所述路面不平坦的所述表征的结果进行可信性检验。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述轮速传感器(103)根据布置在所述机动车(101)的车轮处的脉冲轮的运动来检测脉冲，并且其中所述路面不平坦的表征包括根据在驶入所述路面不平坦与离开所述路面不平坦之间的时间段内的脉冲变化数量来求取所述路面不平坦的长度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述路面不平坦的所述求取包括根据所求取的转弯行驶和/或单个车轮评价求取所述路面不平坦相对于所述机动车(101)的参考点的位置。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述计算装置(3)进一步通过考虑驾驶情况或驾驶事件来求取和/或表征所述路面不平坦，尤其是考虑所述机动车(101)的制动事件、加速事件、转向事件和速度。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述计算装置(3)通过使用机器学习模型和/或统计模型来求取和/或表征所述路面不平坦，所述机器学习模型和/或统计模型接收与所述传感器数据有关的输入数据。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述计算装置(3)是所述机动车(101)外部的计算装置(3)；并且
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述计算装置(3)是所述机动车(101)的防抱死制动系统的控制装置。
14.一种用于求取和表征道路的路面不平坦的设备(1)，所述设备具有：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于求取和表征道路的路面不平坦的方法，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述轮速传感器(103)根据布置在所述机动车(101)的车轮处的脉冲轮的运动来检测脉冲，其中所述计算装置(3)根据所检测的脉冲随时间的变化来求取轮速的角度变化曲线，并且其中所述计算装置(3)根据所述轮速的所求取的角度变化曲线来识别所述路面不平坦。
3.根据权利要求2所述的方法，其中如果所述轮速的角度变化的量值超过阈值，则所述计算装置(3)求取路面不平坦。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述计算装置(3)根据由所述轮速传感器(103)产生的传感器数据来计算轮速的频率特性，并且其中所述计算装置(3)根据所述轮速的所计算的频率特性来求取所述路面不平坦。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述计算装置(3)根据所述传感器数据还确定所述路面不平坦的类型和/或属性，以表征所述路面不平坦。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述路面不平坦的表征包括根据轮速的变化的幅度和/或根据由所述至少一个加速度传感器测量的垂直加速度的变化的幅度求取所述路面不平坦的深度和/或高度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中根据所述至少一个轮速传感器(103)的传感器数据进行所述路面不平坦的所述表征，并且其中根据所述至少一个加速度传感器的传感器数据对所述路面...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·霍夫曼，D·R·孙卡拉，J·朔因，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
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