[发明专利]用于在机动车中进行摩擦系数分类的基于激光的方法

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1中前序的传感器装置以及根据权利要求11中前序的方法。

背景技术

现代电子驾驶员辅助和行驶动力学系统通常依赖于对信息片段的访问或至少做出有关路面和轮胎之间粘着系数的假设。可提及的实例包括用于避免事故的驾驶员辅助系统。在此类系统情况下，非常重要的一点是了解粘着系数并在计算警告和干预时间时考虑此系数。如果假设粘着系数过低，系统会过早地做出警告或干预，并以这种方式对驾驶员进行指示。驾驶员将很难接受具有相应设计的系统。如果假设粘着系数过高，系统做出警告或干预的时间会太晚，这意味着例如不可能防止撞车事故。

除了所述实例之外，还具有许多其他驾驶员辅助和行驶动力学系统，这些系统的系统响应可以通过有关粘着系数的信息片段得以改善。此外，可以告知驾驶员道路/轮胎接触状况不良，以使其能够相应地调整驾驶方式。

目前在电子制动系统中使用以下方法来指定或确定粘着系数：

-针对粘着系数假设一个固定值

-根据车辆中(直接)测量的其他变量，使用数学方法间接判定粘着系数。为了估计粘着系数，可以例如使用非线性状态估值器或卡尔曼滤波器。

在包括用于避免事故的驾驶员辅助系统的一些系统中，使用所述的第一操作过程，即假设固定粘着系数。通常，假设轮胎和道路之间的理想粘着性，以便例如计算警告和/或干预时间。如果粘着系数低，则可能导致警告/干预出现过迟-无法避免撞车事故。

所述第二种方法例如用于行驶动力学控制器。在该实例中，根据直接测量的车辆变量估计所用的粘着系数。当车辆正在行驶时，可以获得相对好的结果。但是，如果车辆稍微加速，这些方法便不一定实现预期的目的，因为这种情况下所用的粘着系数大大低于实际粘着系数。

发明内容

本发明的目标是提出一种传感器装置以及一种方法，所述传感器装置和方法用于允许相对准确地确定路面摩擦系数信息的段，具体来说，是在机动车处于匀速行驶状态时。

本发明通过根据权利要求1的传感器装置以及通过根据权利要求11的方法实现此目标。

摩擦系数信息优选地被理解为表示粘着系数。

电子评估电路优选地被设计为在分类器单元中对捕获反射和/或散射的辐射时由至少一个辐射发射器单元和/或一个或多个其他传感器单元提供的强度值或依赖于它的变量进行分类，其中所述分类器单元将摩擦系数信息计算为摩擦系数或摩擦系数类型或摩擦系数范围，并且提供至少一段质量信息，特别地，所述质量信息包括一段有关摩擦系数信息的有效性和/或可靠性的信息。

所述电子评估电路中的分类器单元有利地被设计为对所述至少一个辐射发射器单元和/或一个或多个其他传感器单元的辐射捕获输出信号执行频率分析，以及特别地，在所述频率分析之后，根据一个或多个定义的频率范围和/或根据定义的频带中的能级识别和/或捕获能量分配模式并在考虑参考标准和/或参考能量分配模式的情况下将所述摩擦系数信息与所述能量分配模式进行关联。

所述辐射捕获输出信号优选地被理解为表示所述至少一个辐射发射器单元和/或一个或多个附加传感器单元的输出信号，所述输出信号依赖于已捕获的反射和/或散射的辐射或对辐射进行编码或对相应捕获的所述辐射的强度进行编码。具体来说，所述辐射捕获输出信号是数字信号或系列值。

所述电子评估电路中的分类器单元有利地被设计为根据所述至少一个辐射发射器单元和/或一个或多个附加传感器单元的辐射捕获输出信号的特别地使用模糊逻辑加权的方差和/或标准差判定质量信息。

所述电子评估电路中的分类器单元优选地被设计为通过考虑用于检查摩擦系数信息的真实性的进一步参数，诸如以下参数的至少一个：一段温度信息和/或一段雨传感器信息和/或一段时间/日期信息，来判定质量信息。

所述传感器装置优选地多个以定义的彼此间的距离并平行于路面设置在车辆中的具有辐射发射器单元，其中所述辐射发射器单元基本上全部朝向路面上的公共点或公共目标区域。

作为备选的优先项，所述传感器装置具有集成在公共群集单元中的多个辐射发射器单元，其中每个所述辐射发射器单元朝向路面上的不同点。

所述一个或多个辐射发射器单元优选地包括一个或多个发射辐射的激光器元件，具体来说，包括捕获反射和/或散射的辐射的光电元件。

所述光电元件有利地采用光电二极管的形式，以及特别地，所述一个或多个辐射发射器单元或每个辐射发射器单元采用带有集成光电二极管的垂直腔面发射激光器的形式。