LELLMANN CHRISTIAN (DE)
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WO2016120092A1 | 2016-08-04 |
DE102013222634A1 | 2015-05-07 | |||
US20040138831A1 | 2004-07-15 | |||
EP3206411A1 | 2017-08-16 | |||
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Ansprüche 1. Verfahren zum Bereitstellen eines Reibwerts (m) für einen Verkehrsflächenabschnitt (RS) an ein Fahrzeug (V), mit den Schritten: - Erfassen von ersten Daten, die fahrzeugseitig bestimmte Reibwertdaten des Verkehrsflächenabschnitts (RS) umfassen, - Erfassen von zweiten Daten, die Umgebungsbedingungsdaten des Verkehrsflächenabschnitts (RS) umfassen, - Erhalten von Wetterdaten, die dem Verkehrsflächenabschnitt zu einer Bestimmungszeit zuordbar sind, und - Bestimmen des Reibwerts (m) für die Bestimmungszeit auf Basis der ersten Daten und der zweiten Daten, wobei die Bedingung erfüllt ist, dass der Reibwert (m) aus den ersten Daten bei Umgebungsbedingungsdaten aus den zweiten Daten, die mit den erhaltenen Wetterdaten korrelieren, bezogen auf einen bestimmten Zeitparameter innerhalb eines Wertebereichs liegt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen des Reibwerts eine Nächste- Nachbarn- Klassifikation auf Basis der ersten und/oder zweiten Daten umfasst. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen des Reibwerts (m) ein Bestimmen einer Zwischenschicht des Verkehrsflächenabschnitts (RS) aus den ersten und/oder zweiten Daten umfasst. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen des Reibwerts (p)eine Bestimmung eines mittleren Fehlers (Aperr) des Reibwerts (m) aus den ersten und/oder zweiten Daten umfasst. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen des Reibwerts (m) eine Gewichtung möglicher Reibwerte umfasst, wobei die in den ersten Daten umfassten Reibwertendaten stärker gewichtet werden, wenn diese eine geringere zeitliche Distanz zur Bestimmungszeit aufweisen. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Gewichtung ein gewichteter Mittelwert des Reibwerts (m) bestimmt wird. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitparameter durch ein Optimierungsverfahren bestimmt wird. 8. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Optimierungsverfahren ausgewählt wird aus: Grid Search, Random Search, Bayessche Optimierung und dergleichen. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Bereitstellen des Reibwerts (m) ein Hypothesen-Test des bestimmten Reibwerts durchgeführt wird. 10. System zum Bereitstellen eines Reibwerts (m) für einen Verkehrsflächenabschnitt (RS) an ein Fahrzeug, mit einer Datenschnittstelle und einer Datenverarbeitungseinrichtung (110), die dazu eingerichtet ist, - erste Daten zu erfassen, die fahrzeugseitig bestimmte Reibwertdaten des Verkehrsflächenabschnitts (RS) umfassen, - zweite Daten zu erfassen, die Umgebungsbedingungsdaten des Verkehrsflächenabschnitts (RS) umfassen, - Wetterdaten zu erhalten, die dem Verkehrsflächenabschnitt zu einer Bestimmungszeit zuordbar sind, und - den bereitzustellenden Reibwert (m) für die Bestimmungszeit auf Basis der ersten Daten und der zweiten Daten zu bestimmen, wobei die Bedingung erfüllt ist, dass der Reibwert aus den ersten Daten bei Umgebungsbedingungsdaten aus den zweiten Daten, die mit den erhaltenen Wetterdaten korrelieren, bezogen auf einen bestimmten Zeitparameter innerhalb eines Wertebereichs liegt. |
Titel
Verfahren und System zum Bereitstellen eines Reibwerts an ein Fahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen eines
Reibwerts an ein Fahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung ein System zum
Bereitstellen eines Reibwerts an ein Fahrzeug.
Stand der Technik
Der Reibwert zwischen einem Fahrzeug, insbesondere dessen Reifen, und einem Verkehrsflächenabschnitt, wie beispielsweise einer Fahrbahn, beeinflusst die fahrdynamischen Grenzen eines Fahrzeugs hinsichtlich der Längs- und Querführung. Bei einem herkömmlichen Fahrzeug, das von einem menschlichen Fahrzeugführer gelenkt wird, kann dieser z.B. durch Erfahrungswerte, durch kurzes Anbremsen, durch optische Wahrnehmung oder ähnliches zumindest ansatzweise ermitteln, ob der aktuelle Reibwert eher hoch oder eher niedrig ist. So kann der aktuelle Reibwert bei gut ausgebauter und sauberer Fahrbahn sowie bei Trockenheit eher hoch sein und damit eine gute Haftreibung zwischen Fahrzeug und Fahrbahn begünstigen, wohingegen Nässe, Glatteis,
Verschmutzung der Fahrbahn oder ähnliches den Reibwert ungünstige beeinflussen können.
Bei einem teil- oder vollautonomen Fährbetrieb eines Fahrzeugs ist die
Einschätzung des aktuellen Reibwerts eines Verkehrsflächenabschnitts schwieriger, da die Informationen des menschlichen Fahrzeugführers zumindest teilweise wegfallen. Um diesem Problem zu begegnen, schlägt z.B. die WO 2016/120092 Al eine datenbankgestützte Reibwertkarte vor, bei der von sendenden Fahrzeugen ausgesandte Informationen empfangen und in der Datenbank gespeichert werden, wobei die Informationen zumindest das bestimmte Reibwertpotential eines Straßensegments beschreibende Reibwertdaten, die geometrische Lage dieses Straßensegments beschreibende Ortsdaten sowie den Ermittlungszeitpunkt der Reibwertdaten beschreibende Zeitdaten umfassen und die in der Datenbank gespeicherten Daten von empfangenden Fahrzeugen abgerufen werden können. Obwohl dem Fahrzeug damit hilfreiche Informationen zum aktuellen Reibwert eines
Verkehrsflächenabschnitts zur Verfügung gestellt werden können, besteht der Wunsch, einem Fahrzeug noch genauere Reibwertdaten zur Verfügung stellen zu können.
Offenbarung der Erfindung
Ausführungsformen der Erfindung stellen eine verbesserte Möglichkeit zum Bereitstellen von Reibwertdaten an ein Fahrzeug gemäß den unabhängigen Ansprüchen zur Verfügung. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den begleitenden Figuren.
Ein vorgeschlagenes Verfahren zum Bereitstellen eines, z.B. prädizierten, Reibwerts für einen Verkehrsflächenabschnitt an ein Fahrzeug kann
insbesondere mit einer Datenverarbeitungseinrichtung durchgeführt werden, die z.B. ein Bestimmungsmodul, insbesondere ein Künstliches-Intelligenz-Modul, Kl- Modul, aufweisen kann, das durch Software, ggf. auch durch Hardware, implementiert sein kann. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann einen Speicher zum Speichern von erfassen und/oder erhaltenen Daten und einen Prozessor usw. aufweisen. Zum Erfassen und/oder Erhalten von Daten sowie zum
Datenaustausch mit dem Fahrzeug kann eine Datenschnittstelle vorgesehen sein. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann ein Serversystem oder ein Teil davon sein und einer Vielzahl von Fahrzeugen einen Zugriff auf den Reibwert erlauben. Der Verkehrsflächenabschnitt kann im Prinzip jede geografisch bestimmbare, z.B. kartierte, Fahrbahn, insbesondere aber eine Straße, sein. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein zumindest teilweise automatisiertes
Fahrzeug handeln, das den bereitgestellten Reibwert beispielsweise für seine Routenplanung, Trajektorienplanung usw. nutzen kann.
Das Verfahren sieht die folgenden Schritte vor: - Es werden erste Daten erfasst, die fahrzeugseitig bestimmte
Reibwertdaten des Verkehrsflächenabschnitts umfassen.
Die Reibwertdaten können von einer Fahrdynamikregelung des
Fahrzeugs und anderen Sensordaten, wie einem Regensensor, einer Kamera und ähnlichem, erhalten werden und können entweder fahrzeugseitig oder serverseitig durch z.B. die
Datenverarbeitungseinrichtung erfolgen. Funktional betrachtet, können ein oder mehrere Fahrzeuge den Verkehrsflächenabschnitt befahren und dabei die ersten Daten erfassen und z.B. der
Datenverarbeitungseinrichtung zur Verfügung stellen. Die Reibwertdaten können beispielsweise als Merkmalsvektor oder ähnlichem vorliegen.
- Es werden zweite Daten erfasst, die Umgebungsbedingungsdaten des Verkehrsflächenabschnitts umfassen.
Die Umgebungsbedingungsdaten können beispielsweise Wetterdaten umfassen, die den Reibwertdaten der ersten Daten zuordbar sind, beispielsweise zu einer ähnlichen oder gleichen Zeit erfasst worden sind. Die Umgebungsdaten können z.B. eine Umgebungstemperatur, eine Niederschlagsmenge, eine Windstärke, eine Windrichtung, eine
Sonnenintensität, Straßentemperatur, Verkehrsaufkommen und ähnliches umfassen. Die Umgebungsbedingungsdaten können beispielsweise wenigstens zum Teil von den Fahrzeugen erhalten werden, die auch die Reibwertdaten der ersten Daten erfassen. Alternativ oder zusätzlich dazu, können die Umgebungsbedingungsdaten auch von einem Wetterdienst, einer lokalen Wetterstation, Straßensensoren usw. erfasst bzw. erhalten werden.
- Es werden Wetterdaten erhalten, die dem Verkehrsflächenabschnitt zu einer Bestimmungszeit zuordbar sind.
Die Wetterdaten können z.B. eine Umgebungstemperatur, eine
Niederschlagsmenge, eine Windstärke, eine Windrichtung, eine Sonnenintensität, Straßentemperatur, Verkehrsaufkommen und ähnliches umfassen. Die Wetterdaten können von einem Wetterdienst, einer lokalen Wetterstation, Straßensensoren usw. erfasst bzw. erhalten werden.
- Es wird der bereitzustellende Reibwert für die Bestimmungszeit auf Basis der ersten Daten und der zweiten Daten bestimmt, wobei zumindest die Bedingung erfüllt ist, dass der Reibwert aus den ersten Daten bei Umgebungsbedingungsdaten aus den zweiten Daten, und optional auch ersten Daten, die mit den erhaltenen Wetterdaten korrelieren, bezogen auf einen bestimmten Zeitparameter innerhalb eines Wertebereichs liegt.
In diesem Zusammenhang kann unter korrelierenden Daten verstanden werden, dass in den ersten und/oder zweiten Daten, die beispielsweise in einer Historientabelle oder anderweitig gespeichert sind, ähnliche, annähernd gleiche oder identische Umgebungsbedingungsdaten erfasst worden sind, die einen Zusammenhang zwischen dem diesen zuordbaren Reibwert und den erhaltenen Wetterdaten zur Bestimmungszeit erlauben. Dem liegt der Gedanke zugrunde, dass der Verkehrsflächenabschnitt bei zumindest annähernd gleichen Umgebungsbedingungen, die einerseits aus den ersten und/oder zweiten Daten und andererseits aus den erhaltenen Wetterdaten bestimmt werden, zumindest annähernd gleiche Reibwerte aufweist und sich dies über einen beschränkten Zeitraum nicht ändert. Anschaulich ausgedrückt, können zu der Bestimmungszeit, die einen Zeitpunkt, einen Zeitabschnitt oder ähnliches umfassen kann, zuordbare Messpunkte der ersten und/oder zweiten Daten gefiltert werden, wobei sich der betrachtete Verkehrsflächenabschnitt hierbei räumlich und zeitlich begrenzen lässt.
Mit diesem Verfahren kann eine statische Straßenreibwert- Klassifikation für verschiedene Zwischenschichten durchgeführt werden, wobei der
bereitzustellende Reibwert auf Basis der Wetterdaten, die die ausschließliche Eingangsgröße für die Bestimmungszeit bilden, aus den ersten und/oder zweiten Daten, die eine Art Datenbasis darstellen, bestimmt werden. D.h., dass nur über bekannte Wetterdaten der Reibwert des Verkehrsflächenabschnitts bestimmt werden kann, ohne dass weitere Echtzeit- Messdaten von z.B. Fahrzeugen benötigt werden. Damit lässt sich mit einfachen Mitteln ein genauer Reibwert bestimmen bzw. prädizieren und dem Fahrzeug bereitstellen.
In einer Weiterbildung können die erhaltenen Wetterdaten durch Merkmale definiert werden, aus denen ein Klassifikator den Reibwert bestimmt aus den ersten und/oder zweiten Daten. Die Merkmale können z.B. als Merkmalsvektor vorliegen. Es kann also zur Bestimmungszeit ein Klassifikator, der zuvor mit Trainingsdaten trainiert worden sein kann, verwendet werden, um aus den Wetterdaten als einzige Eingangsgröße den Reibwert zu bestimmen.
Gemäß einer Weiterbildung kann das Bestimmen des Reibwerts eine Nächste- Nachbarn- Klassifikation, die insbesondere einen k-Nearest-Neighbor- Algorithmus umfassen kann, auf Basis der ersten und/oder zweiten Daten umfassen.
In einer anderen Weiterbildung kann das Bestimmen des Reibwerts ein
Bestimmen einer Zwischenschicht des Verkehrsflächenabschnitts aus den ersten und/oder zweiten Daten umfassen. Die Zwischenschicht kann auf einer
Fahrbahnoberfläche des Verkehrsflächenabschnitts vorhanden sein, wobei diese trocken, feucht, nass, beschneit, vereist, mit Rollsplitt bedeckt usw. sein kann.
Die Zwischenschicht kann durch ein Modell, einen Klassifikator oder ähnliches bestimmt werden, die in dem Kl-Modul implementiert sein können.
Gemäß einer Weiterbildung kann das Bestimmen des Reibwerts eine
Bestimmung eines mittleren Fehlers des Reibwerts, oder ggf. mehrerer möglicher Reibwerte, aus den ersten und/oder zweiten Daten umfassen. Beispielsweise kann für, insbesondere gefilterte, Messpunkte der ersten und/oder zweiten Daten ein Mittelwert bestimmt, insbesondere berechnet, werden. Hierzu kann dann ein Fehler des Mittelwerts bestimmt werden. Dieser kann beispielsweise bestimmt werden nach , wobei n die Anzahl der Messungen in den ersten und/oder zweiten Daten und m, einzelne Messwerte darstellen. Dadurch kann der bereitzustellende Reibwert noch genauer bestimmt werden.
In einer anderen Weiterbildung kann das Bestimmen des Reibwerts eine
Gewichtung möglicher Reibwerte umfassen, wobei die in den ersten Daten umfassten Reibwertendaten stärker gewichtet werden, wenn diese eine geringere zeitliche Distanz zur Bestimmungszeit aufweisen. In anderen Worten, kann für, insbesondere gefilterte, Messpunkte der ersten und/oder zweiten Daten eine zeitliche Distanz zur Bestimmungszeit bestimmt werden. Anhand der Distanz kann dann jedem Messpunkt ein Gewicht w, zugeordnet werden. Eine Summe der Gewichte kann dabei gleich 1 sein. Aktuellere bzw. jüngere
Reibwerte der ersten und/oder zweiten Daten können gegenüber älteren höher gewichtet werden. Es kann auch eine zeitliche Korrelation abgebildet werden, um diese Gewichte herzuleiten. Das Gewicht kann beispielsweise bestimmt werden nach
In einer anderen Weiterbildung kann aus der Gewichtung ein gewichteter Mittelwert des Reibwerts bestimmt werden. Dieser kann beispielsweise den Reibwert des Verkehrsflächenabschnitts für eine Zwischenschicht wiedergeben. Dieser Reibwert kann beispielsweise bestimmt werden nach
Gemäß einer Weiterbildung kann über einen Ein-Sigma Konfidenz-Intervall der Messpunkte, unter der Annahme einer Standardverteilung, ein Ein-Sigma Fehler des Mittelwerts bestimmt werden Dieser Fehler des Mittelwerts kann
beispielsweise bestimmt werden nach ln einer anderen Weiterbildung kann der Zeitparameter durch ein
Optimierungsverfahren bestimmt werden. Wie oben erwähnt, gibt der
Zeitparameter insbesondere eine zeitliche Begrenzung, z.B. einen Zeitabschnitt, an, über den sich der Reibwert bei korrelierenden Umgebungsbedingungen kaum oder gar nicht ändert. Dieser Zeitparameter kann durch ein
Optimierungsverfahren, beispielsweise eine Hyperparameter-Optimierung, bestimmt werden. Dadurch kann der Reibwert bzw. seine zeitliche Änderung noch genauer bestimmt werden.
In einer Weiterbildung kann das Optimierungsverfahren ausgewählt werden aus: Grid Search, Random Search, Bayessche Optimierung und dergleichen. Diese Optimierungsverfahren, insbesondere Hyperparameter-Optimierungsverfahren, haben sich für das hier vorliegende nicht-lineare System als besonders geeignet erwiesen.
Gemäß einer Weiterbildung kann vor dem Bereitstellen des Reibwerts ein Hypothesen-Test des bestimmten Reibwerts durchgeführt werden. Der
Hypothesen-Test kann beispielsweise einen Drei-Sigma-Test, eine Vorgabe eines Signifikanzniveaus oder ähnliches umfassen. Damit kann insbesondere überprüft werden, ob der bestimmte Mittelwert mit Äp err über einem Grenzwert liegt. Beispielsweise ist es denkbar, dass das Fahrzeug, für das der Reibwert bereitgestellt werden soll, eine Fahrfunktion, z.B. ein Fahrerassistenzsystem, aufweist, für das ein Mindestreibwert gegeben sein soll. Dies kann in dem Hypothesen-Test überprüft werden.
In einer Weiterbildung kann der Verkehrsflächenabschnitt örtlich oder räumlich durch ein Polygon begrenzt werden. Damit können die ersten und/oder zweiten Daten eine Zuordnung über Punkte des Polygons zulassen.
Die Erfindung betrifft auch ein System zum Bereitstellen eines Reibwerts für einen Verkehrsflächenabschnitt an ein Fahrzeug, mit einer Datenschnittstelle und einer Datenverarbeitungseinrichtung, die beispielsweise wie oben beschrieben ausgeführt sein können. Die Datenverarbeitungseinrichtung ist dazu eingerichtet, - erste Daten zu erfassen, die fahrzeugseitig bestimmte Reibwertdaten des Verkehrsflächenabschnitts umfassen,
- zweite Daten zu erfassen, die Umgebungsbedingungsdaten des
Verkehrsflächenabschnitts umfassen,
- Wetterdaten zu erhalten, die dem Verkehrsflächenabschnitt zu einer Bestimmungszeit zuordbar sind, und
- den bereitzustellenden Reibwert für die Bestimmungszeit auf Basis der ersten Daten und der zweiten Daten zu bestimmen, wobei die Bedingung erfüllt ist, dass der Reibwert aus den ersten Daten bei
Umgebungsbedingungsdaten aus den zweiten Daten, die mit den erhaltenen Wetterdaten korrelieren, bezogen auf einen bestimmten Zeitparameter innerhalb eines Wertebereichs liegt.
Die ersten und/oder zweiten Daten können in dem System bzw. der
Datenverarbeitungseinrichtung gesammelt und/oder gespeichert werden. Damit lassen sich die für das vorstehend beschriebene Verfahren erläuterten Vorteile erreichen. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann das oben erwähnte Kl-Modul aufweisen.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.
Kurze Beschreibung der Figuren
Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Übersicht eines Systems zum Bereitstellen eines Reibwerts eines Verkehrsflächenabschnitts an ein Fahrzeug und
Figur 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bereitstellen eines Reibwerts eines Verkehrsflächenabschnitts an ein Fahrzeug. Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. In den Figuren sind gleiche, gleichwirkende oder ähnliche Elemente durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt eine schematische Übersicht über eines Systems 100, das sich zum Bereitstellen eines Reibwerts m eines Verkehrsflächenabschnitts RS an ein Fahrzeug V eignet. Der Verkehrsflächenabschnitt RS ist geografisch, über beispielsweise eine Straßenkarte, bestimmbar und, wie in Figur 1 unten angedeutet, durch ein Polygon räumlich begrenzt. So ist der
Verkehrsflächenabschnitt RS repräsentativ für im Prinzip jede kartierte Fahrbahn oder ähnliches.
Das System 100 ist als, beispielsweise serverbasiertes, Computersystem ausgeführt und umfasst hier exemplarisch eine Datenverarbeitungseinrichtung 110, die einen Prozessor, einen Speicher zum Speichern von durch den
Prozessor ausführbaren Programmanweisungen, einen Speicher zum Speichern von Erfassungsdaten usw. aufweist. In dem System 100 bzw. der
Datenverarbeitungseinrichtung 110 ist ein Klassifikator, bei dem es sich hier exemplarisch um einen k-Nearest-Neighbor- Algorithmus handelt, durch
Programmanweisungen und/oder Hardware implementiert und lässt sich durch den Prozessor ausführen. Ferner ist in dem System 100 bzw. der
Datenverarbeitungseinrichtung 110 ein Optimierungsverfahren, bei dem es hier exemplarisch um ein Grid-Search-Verfahren, Bayesian Opimization-Verfahren oder ähnliches handelt, durch Programmanweisungen und/oder Hardware implementiert und lässt sich durch den Prozessor ausführen.
Das System 100 bzw. die Datenverarbeitungseinrichtung 100 verfügt ferner über eine (nicht näher bezeichnete) Datenschnittstelle, über die sie mit einer oder mehreren Datenerfassungseinrichtungen 120, 130, 140 zum Datenempfang verbindbar oder verbunden ist. Die Datenerfassungseinrichtung 120 ist hier, beispielsweise als Sensorik, elektronisches Steuergerät oder ähnliches, in einer Mehrzahl von Fahrzeugen MV von angeordnet, von denen exemplarisch zwei gezeigt sind. Die Fahrzeuge MV befahren üblicherweise zu verschiedenen (Tages-)Zeiten, Witerungsbedingungen usw. den Verkehrsflächenabschnit RS. Die Datenerfassungseinrichtung 120 ist beispielsweise ein Teil eines
Fahrdynamikregelsystems des jeweiligen Fahrzeugs MV oder greift auf Daten desselben sowie ggf. auch auf einen Regensensor, Betriebsgrößen oder
Umgebungsdaten des jeweiligen Fahrzeugs MV zu. Die
Datenverfassungseinrichtung 120 stellt dem System 100 bzw. der
Datenverarbeitungseinrichtung 100 über die Datenschnitstelle erste Daten zur Verfügung, die wenigstens Reibwertdaten des Verkehrsflächenabschnits umfassen. Die Datenerfassungseinrichtung 130 ist hier exemplarisch als
Straßensensor ausgeführt und dazu eingerichtet, beispielsweise eine
Straßentemperatur, vorbeifahrende Fahrzeuge oder ähnliches zu erfassen. Die Datenerfassungseinrichtung 140 ist hier exemplarisch ein von den
Verkehrsflächenabschnit RS1 ggf. auch weiter entfernter Weterdienst, eine lokale Weterstation oder ähnliches und dazu eingerichtet, beispielsweise Weterdaten, wie Niederschlagsmenge, Sonnenintensität oder ähnliches, zu erfassen. Funktional betrachtet, sind die Datenerfassungseinrichtungen 120, 130, 140 dazu eingerichtet Mess- und/oder Schätzdaten mit einem Zeitbezug zu liefern. Damit stellen die Datenerfassungseinrichtungen 130, 140 dem System 100 bzw. der Datenverarbeitungseinrichtung 100 über die Datenschnitstelle zweite Daten zur Verfügung, die wenigstens Umgebungsbedingungsdaten des Verkehrsflächenabschnits umfassen. Die Umgebungsbedingungsdaten können jedoch auch durch die zusätzlichen Daten der Datenerfassungseinrichtung 120 gestützt werden.
Das System 100 bzw. die Datenverarbeitungseinrichtung 100 verfügt ferner über eine (nicht näher bezeichnete) Datenschnitstelle, über die sie mit einer Vielzahl der Fahrzeuge V zum Datenempfang verbindbar oder verbunden ist. So kann der durch das System 100 bzw. die Datenverarbeitungseinrichtung 100 bestimmte Reibwert m dem Fahrzeug zur dortigen Verarbeitung, z.B. zur
Routenberechnung, Trajektorienberechnung usw. bereitgestellt werden.
Weiter Bezug nehmend auf Figur 1 wird nun ein beispielhafter Betrieb des Systems 100 bzw. der Datenverarbeitungseinrichtung 100 erläutert. Wie oben erwähnt, dienen zum Bilden einer Datenbasis als Eingangsdaten des Systems 100 die von den Fahrzeugen MV, also den
Datenerfassungseinrichtungen 120 erfassten, gemessenen und/oder bestimmten Reibwertdaten in Form der ersten Daten. Zudem werden die zweiten Daten erfasst, die die von z.B. den Datenerfassungseinrichtungen 130, 140 und/oder 120 erfassten Umgebungsbedingungsdaten des Verkehrsflächenabschnitts umfassen, bei denen die Reibwertdaten von den Fahrzeug MV erfasst wurden. Die Umgebungsbedingungsdaten enthalten entweder direkt eine Information zu einer den erfassten Reibwerten zuordbaren Zwischenschicht, z.B. trocken, nass, feucht usw., des Verkehrsflächenabschnitts RS oder die
Datenverarbeitungseinrichtung 100 ist dazu eingerichtet, z.B. über ein Modell, diese zu bestimmen.
Zu einer Bestimmungszeit, beispielsweise auf Anforderung des Fahrzeugs V, das z.B. eine Routenberechnung durchführt, werden dem System als Eingangsdaten aktuelle oder momentane, ggf. auch für einen zukünftigen Zeitpunkt prädizierte, usw. Wetterdaten, zur Verfügung gestellt. Diese können insbesondere durch die Datenerfassungseinrichtung 140 zur Verfügung gestellt werden.
Zu der Bestimmungszeit, werden dann durch das System 100 bzw. die
Datenverarbeitungseinrichtung 110 zugehörige Messpunkte aus dem
Datenspeicher, z.B. einer Historientabelle, in dem die ersten und zweiten Daten gespeichert sind, über den Klassifikator, beispielsweise dem k-Nearest-Neighbor- Algorithmus, gefiltert. In den ersten und zweiten Daten ist der betrachtete Verkehrsflächenabschnitt RS räumlich bzw. örtlich begrenzt durch das Polygon und zeitlich begrenzt durch einen Zeitparameter. Der Zeitparameter wird über das oben erwähnte Optimierungsverfahren bestimmt.
Der bereitzustellende Reibwert m wird durch den k-Nearest-Neighbor-Algorithmus so bestimmt, dass die Bedingung erfüllt ist, dass der in den ersten Daten erfasste Reibwert bei den in den zweiten Daten erfassten Umgebungsbedingungsdaten, die mit den erhaltenen Wetterdaten korrelieren, bezogen auf einen bestimmten Zeitparameter innerhalb eines Wertebereichs liegt. Der Wertebereich ist beispielsweise so begrenzt, dass geringe Abweichungen der gesammelten ersten und/zweiten Daten mitberücksichtigt werden können und insgesamt von einem statischen Wert ausgegangen werden kann.
In einigen Ausführungsformen wird angenommen, dass es sich für den
Verkehrsflächenabschnitt RS um statische Reibwerte handelt, so dass ein Mittewert der gefilterten Messpunkte bestimmt wird. Daraus kann ein Fehler des Mittelwerts bestimmt werden zu beispielsweise
In einigen Ausführungsformen wird nicht von statischen Reibwerten
ausgegangen. Dabei wird eine zeitliche Distanz zur aktuellen Bestimmungszeit bestimmt. Anhand der jeweiligen Distanz lässt sich dann jedem Messpunkt eine Gewichtung w, zuordnen, wobei aktuellere Reibwerte gegenüber älteren Reibwerten der ersten Daten höher gewichtet werden. Es kann beispielsweise eine zeitliche Korrelation gebildet werden, um diese Gewichtungen herzuleiten. Es gilt beispielsweise:
Über die Gewichtungen wi kann dann ein gewichteter Mittelwert bestimmt werden, der den Reibwert des Verkehrsflächenabschnitts RS für eine jeweilige Zwischenschicht wiedergibt. Dieser Reibwert gilt für den Zeitparameter, der, wie oben beschrieben, optimiert wird. Für den gewichteten Mittelwert des Reibwerts gilt beispielsweise:
Über Ein-Sigma Konfidenz-Intervalle der Messpunkte kann auch ein Ein-Sigma Fehler des Mittelwerts bestimmt werden, beispielsweise nach
Der bestimmte Mittelwert mit dem bestimmten Fehler kann durch einen
Hypothesen-Test, beispielsweise einem Drei-Sigma-Test, einer Vorgabe eines
Signifikanzniveaus usw., überprüft werden, ob diese mit ausreichender Sicherheit über einem Grenzwert liegen, um dem Fahrzeug V einen möglichst
zuverlässigen Reibwert m bereitzustellen. Figur 2 fasst ein Verfahren zum Bereitstellen des Reibwerts m für den
Verkehrsflächenabschnitt RS an das Fahrzeug V zusammen. In einem Schritt S1 erfolgt ein Erfassen der ersten Daten, die die fahrzeugseitig bestimmten
Reibwertdaten des Verkehrsflächenabschnitts RS umfassen. In einem Schritt S2 erfolgt ein Erfassen der zweiten Daten, die die Umgebungsbedingungsdaten des Verkehrsflächenabschnitts RS umfassen. In einem Schritt S3 erfolgt ein Erhalten von Wetterdaten, die dem Verkehrsflächenabschnitt RS zu einer
Bestimmungszeit zuordbar sind. In einem Schritt S4 erfolgt ein Bestimmen des Reibwerts m für die Bestimmungszeit auf Basis der ersten Daten und der zweiten Daten, wobei die Bedingung erfüllt ist, dass der Reibwert m aus den ersten Daten bei Umgebungsbedingungsdaten aus den zweiten Daten, die mit den erhaltenen
Wetterdaten korrelieren, bezogen auf einen bestimmten Zeitparameter innerhalb eines Wertebereichs liegt.
Next Patent: PROCESS FOR PREPARING SUBSTITUTED IMIDAZOLE DERIVATIVES