預測性地獲取車輛可行駛的表面的參數值的方法和設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種根據權利要求1前序部分所述的用于預測性地獲取參數值的方法。此外本發明還涉及一種用于實施該方法的控制設備。
【背景技術】
[0002]在用于車輛的駕駛輔助和安全系統的領域內，追求能夠記錄并分析處理關于環境或周圍環境的盡可能全面而詳細的信息，以便優化針對周圍環境的車輛控制。重要的是關于道路特性、特別是表面和其摩擦值的信息，例如用以避免駕駛輔助和安全系統過于突然地或過晚地改變行駛狀態、例如引入劇烈制動或者根本不警告危險狀況。如果已知道路表面的摩擦值或道路表面的一個區域內的摩擦值變化，則例如可以估計能期待的制動路徑和及早地并以正確的量引入制動。因此摩擦值是重要的參量，如果可以足夠精確地估計或確定摩擦值，則借助該參量可以通過駕駛輔助和安全系統控制對車輛行駛動力學的干預。
[0003]雖然現今已經提供了可以從在前方行駛的車輛得到關于摩擦值的信息的方案，但是追求能夠由車輛各自獨立地、盡可能精確地確定前方道路表面的摩擦值。從在前方行駛的車輛傳輸信息特別是摩擦值時的缺陷也在于:所述信息可能不再具有最新性:狀況可能例如由于下雨、油跡或任何一個障礙物而突然發生了變化。如果可能的話在下述情況下應可以實現獨立確定或至少估計摩擦值:車輛在沒有轉向、制動或加速行為的條件下在道路表面上行駛，即以獨立于車輛的行駛狀態、特別是獨立于作用在車輛上的摩擦力的方式進行行駛。
[0004]專利文獻DE 10 2004 023 323 B4示出了一種用于借助分辨光譜的輻射接收器例如具有熱輻射檢測裝置(高溫計)的夜視攝像機來檢測用于車輛的道路表面的狀態的設備和方法，其中，道路表面通過摩擦值來表征，該摩擦值由檢測到的熱圖像中的溫度分布獲取，并且其中，通過連接在所述輻射接收器上游的成像放大裝置可以定義道路表面的被檢測區域、特別是車輛前方例如50至100米的由絕對長度預先給定的區域。道路表面的狀態可以在沒有自有輻射發射器的情況下，即僅通過分析處理本來就會入射到車輛上的(光)輻射來檢測。此外還可以將所述成像放大裝置改進為用于跟蹤道路走勢的裝置，從而被檢測區域也可以關于彎道或者下坡路段被定義。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于，提供一種方法或一種設備，借助該方法或該設備可以通過分析處理由車輛檢測到的測量數據來表征道路表面特性并且可以以盡可能適宜的方式為車輛提供通過所述分析處理而得到的信息。
[0006]該目的通過具有權利要求1的特征的方法以及通過具有并列獨立權利要求的特征的控制設備得以實現。本發明的具有合宜改進方案的有利設計方案在從屬權利要求中給出。
[0007]本發明的出發點是一種用于通過檢測被設置用于供車輛行駛的總表面、特別是通過檢測從總表面發出的輻射而預測性地獲取可由車輛行駛的表面的參數值并將所述參數值提供給該車輛的至少一個駕駛員輔助系統的方法。
[0008]根據本發明，在此執行下列步驟:
[0009]-確定總表面內的、所述車輛實際可行駛的子區域，和
[0010]-獲取僅用于所述子區域的參數值。
[0011]通過隱沒/遮住不可行駛的路段或子區域，一方面可以減少待分析處理的數據量，另一方面可以避免錯誤分析，特別是因為例如可以排除在其上停駐有具有輻射熱的底部的車輛的路段。在該路段或區域內，參數值特別是摩擦值發生變化，但是車輛不使用該區域，因此處理該信息并轉達給駕駛員輔助系統是不合適的。
[0012]在大多數情況下，所述表面能由具有特定道路走勢的道路(預先)給出，即例如由道路數據庫已知，但所述方法同樣也可以在沒有可定義的走勢的表面、例如停車場的情況下實施。總表面一方面可以限制在車輛可用表面(特別是道路走勢或車行道走勢)的可預先給定的子區域上，另一方面也可以限制在可行駛的子區域、即其中未設有對車輛而言不可逾越的障礙物(物體或對象)的區域上。因此障礙物也可以是活動的，而不必是固定的。障礙物例如也可以由相向而來的車輛構成，或者可以是例如橫向于行駛方向放置的障礙物。
[0013]在此本發明也涉及下述認識，即:不一定非得獲取和分析處理道路走勢或車輛的絕對位置，而是由下述方式便已可以提供改善的(數據)基礎，即:在所述(道路)表面本身上進行如下分析:在進一步獲取參數值時哪些子區域是不重要的并且可以排除。在一個簡單的方法階段中，即還在分析處理表征所述表面或道路的周圍環境數據時，這已導致被過濾的和去除了誤差的數據基礎。尤其基于溫度變化而大多也對參數值特別是摩擦值具有影響的不可駛越的障礙物因此是可用于隱沒表面子區域的指示器。換言之，可以通過所述方法在相關數據的基礎上實現不出錯的分析而無需參考絕對地理位置或道路走勢。
[0014]在此，“預測性地獲取”理解為前瞻性地獲取，其中不是通過車輛確定在所述車輛上測得的物理參量、如在實際行駛的路段中輪胎與車行道表面之間的摩擦，而是檢查待行駛的路段，特別是通過分析處理由待行駛的路段發射出的輻射來進行檢查。
[0015]根據一種有利的實施例，通過在總表面上獲取車輛不能駛越的障礙物，確定所述子區域。障礙物的檢測例如可以由下述方式實現，即:將檢測到的圖像區域或圖像點與所存儲的標準幾何形狀、例如車輛尾部或人的輪廓進行比較，或者檢查所檢測到的圖像在特定的坐標方向上是否具有可預先給定的輪廓或幾何形狀。選擇性地，除了與所存儲的標準幾何形狀進行比較以外還可以檢查(道路)表面上方的區域是否具有在豎直取向上與所述道路表面呈角度延伸的輪廓，或者可以僅檢查(道路)表面上方的區域是否具有在豎直取向上與所述道路表面呈角度延伸的輪廓。
[0016]障礙物的檢測例如可以通過設置在車輛上的環境檢測裝置、例如雷達設備來實現，但是也可以基于通過檢測總表面而生成的數據基礎來進行。
[0017]根據一種有利的實施例，通過分析處理入射到車輛上的輻射來檢測總表面。所入射的輻射可以選擇性地由車輛本身發射出，即是自身反射的輻射，或者也可以是在沒有輻射發射器的情況下入射到車輛上的輻射、例如日光或被照明的隧道中的人造光。
[0018]根據一種有利的實施例，使用對車輛的輪胎與所述子區域中的表面之間的摩擦進行表征的摩擦值作為參數值。摩擦值是對于車輛控制而言重要的參數值，因為其預先給定了在所述表面上在不離開安全行駛狀態的條件下能夠進行哪些操縱/機動動作。摩擦值例如可以從由熱圖像攝像機檢測到的熱圖像中確定。但是參數值也可以(選擇性地附加地)涉及車行道表面的材料，車行道表面的材料可以是瀝青路面、混凝土或石塊路面。
[0019]根據一種有利的實施例，通過檢測熱輻射來檢測總表面，特別是借助環境檢測單元。在此從由熱輻射獲得的熱圖像中提取表征參數的道路表面數據，其方式為:分析熱圖像中的溫度分布并從熱圖像獲取參數值變化，特別是借助所述環境檢測單元或一獨立于環境檢測單元的控制設備。換言之，道路表面數據已經包括障礙物或關于參數值以何種方式變化、特別是位置相關地變化的信息，并且道路表面數據可以在本方法的一種變型方案中與環境數據相關聯，以便可以關于特定的道路走勢執行所述檢測和分析處理。因此并不直接檢測參數值本身，而是首先創建數據基礎，然后可以對于該數據基礎確定出一個或多個特定的參數、特別是摩擦值或表