用于确定质量特性、车辆特定的摩擦系数和摩擦系数地图的方法、装置、计算机程序和计算机程序产品

技术领域

本发明涉及用于确定质量特性的方法、装置、计算机程序和计算机程序产品。本发明此外涉及用于确定车辆特定的摩擦系数的方法、装置、计算机程序和计算机程序产品。本发明此外涉及用于确定摩擦系数地图的方法、装置、计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

在现有技术中存在警告地图，在该警告地图上，摩擦系数低(例如由于冰面光滑)的路段作为危险警告显示。正是对自主行驶运行有利的是，关于要行驶的路段的摩擦系数情况通知车辆。所述摩擦系数是两个物体之间的摩擦力相对于压紧力的无量纲量，因此，一个路段的摩擦系数对于每个车辆而言是不同的，因为所述摩擦系数不仅与道路情况有关，而且例如也与车辆的轮胎和重量有关。

发明内容

本发明所基于的任务是，致力于例如为自主行驶运行确定可靠的车辆特定的摩擦系数。

该任务通过独立权利要求的特征解决。有利的设计方案在从属权利要求中表示。

按照第一方面，本发明的特征在于一种用于确定质量特性的方法，其中，所述质量特性代表车辆的车辆特定的摩擦系数和摩擦系数地图的标准化的摩擦系数的关系。本发明的特征此外在于一种装置，其中，所述装置构成用于实施所述用于确定质量特性的方法。

在所述方法中接收摩擦系数数据，其中，所述摩擦系数数据代表与位置相关地由车辆测量的摩擦系数和对于该车辆具有代表性的质量特性。提供摩擦系数地图，其中，所述摩擦系数地图代表公路网的车队的标准化的摩擦系数。根据摩擦系数数据和摩擦系数地图重新确定质量特性并且将重新确定的质量特性传输给车辆。

根据质量特性，车辆随后可以确定车辆特定的摩擦系数，如在第二方面中说明的那样，并且例如将所述摩擦系数用于自主行驶运行。

通过将个体化的质量特性配置给车辆而可能的是，对于不同车辆使用一个具有标准化摩擦系数的摩擦系数地图，因为每个车辆能够借助其质量特性和例如预定的个体化的传递函数将标准化摩擦系数换算为车辆特定的摩擦系数。此外总是能够进一步检查和适配质量特性并且因此每个车辆能够针对标准化的摩擦系数地图被训练。

按照第二方面，本发明特征在于一种用于确定车辆的车辆特定的摩擦系数的方法。本发明的特征此外在于一种装置，其中，所述装置构成用于实施所述用于确定车辆的车辆特定的摩擦系数的方法。

在所述方法中提供摩擦系数地图，其中，所述摩擦系数地图代表公路网的车队的标准化的摩擦系数。确定车辆的位置。根据摩擦系数地图和车辆的位置确定要行驶的道路区段的摩擦系数。提供车辆的质量特性。根据质量特性和所确定的摩擦系数确定要行驶的道路区段的车辆特定的摩擦系数。

如在第一方面中说明的那样，通过个体化的质量特性，对于不同车辆可以使用一个具有标准化摩擦系数的摩擦系数地图，因为每个车辆能够借助其质量特性和例如预定的个体化的传递函数将标准化摩擦系数换算成车辆特定的摩擦系数。

以下可选的设计方案不仅适用于第一方面而且适用于第二方面。

按照一种可选的设计方案，质量特性包括关于车队的标准参量，其中，所述标准参量代表通过车辆测量的摩擦系数与摩擦系数地图的标准化摩擦系数的偏离强度。

由此正是能够非常简单地确定车辆特定的摩擦系数：平均测得的摩擦系数比标准化摩擦系数小的车辆必须随后从标准化摩擦系数减去一个量，以便确定车辆特定的摩擦系数。类似地，平均测得的摩擦系数比标准化摩擦系数高的车辆必须随后从标准化的摩擦系数加上一个量，以便确定车辆特定的摩擦系数。

按照另一种可选的设计方案，质量特性包括数据精确度

可以以不同的方式利用所述数据精确度。例如由此能够识别对车辆特性的强烈干预(例如由于轮胎更换)。在该情况下，例如将质量特性的值重置，以便开始重新对车辆进行训练。

按照另一种可选的设计方案，质量特性包括统计学的信心指数，其中，所述统计学的信心指数代表所述车辆相比于车队的其他车辆针对摩擦系数地图被训练得多好。

统计学的信心指数例如可以用于高质量的摩擦系数地图，例如其方式为将良好训练的车辆的摩擦系数较高加权地加入摩擦系数地图中。

按照另一种可选的设计方案，质量特性代表高斯曲线。

正是借助高斯函数、亦即高斯曲线，能够容易地确定标准参量和数据精确度。因为所述标准参量在高斯曲线中通过相移形象地示出并且离差(Streuung)例如通过方差形象地示出。

按照另一种可选的设计方案，质量特性配置给摩擦系数类别。

在潮湿时具有相对来看高的摩擦系数的车辆例如可以在冰上具有相对来看低的摩擦系数。因此可以有利的是，将质量特性配置给摩擦系数类别，例如冰、雪、潮湿、高摩擦系数。

按照第三方面，本发明的特征在于一种用于确定摩擦系数地图的方法。本发明的特征此外在于一种装置，其中，所述装置构成用于实施所述用于确定摩擦系数地图的方法。

在所述方法中，提供第一摩擦系数地图，其中，第一摩擦系数地图代表公路网的第一车队的标准化摩擦系数。提供第二摩擦系数地图，其中，第二摩擦系数地图代表公路网的第二车队的标准化摩擦系数。根据第一摩擦系数地图和第二摩擦系数地图确定质量特性，所述质量特性代表第一摩擦系数地图的摩擦系数与第二摩擦系数地图的摩擦系数的关系。根据第一摩擦系数地图、第二摩擦系数地图和质量特性确定总摩擦系数地图。

质量特性在原理上对应于第一和第二方面的质量特性，区别在于，其代表第一摩擦系数地图的摩擦系数与第二摩擦系数地图的摩擦系数的关系。然而能够使用相同的原理，以便将不同地标准化的摩擦系数地图组合。由此能够组合不同车辆制造商的摩擦系数地图。第一和第二方面的可选设计方案也适用于第三方面的质量特性。

按照另一方面，本发明的特征在于一种计算机程序，其中，所述计算机程序构成用于实施第一方面、第二方面或第三方面的方法。

按照另一方面，本发明的特征在于一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括可执行的程序代码，其中，所述程序代码在通过数据处理装置执行时执行第一方面、第二方面或第三方面的方法。

所述计算机程序产品尤其是包括由数据处理装置可读的介质，所述程序代码存储在所述介质上。

附图说明

下面借助示意图进一步解释本发明的实施例。其中：

图1示出一种用于确定质量特性的流程图；

图2示出一种用于确定车辆的车辆特定的摩擦系数的流程图；及

图3示出一种用于确定摩擦系数地图的流程图。

具体实施方式

图1示出一种用于确定质量特性的程序的流程图。

所述程序可以由装置执行。所述装置例如在服务器和/或后端中构成。

所述装置也可以称为用于确定质量特性的装置。

所述装置为此尤其是具有计算单元、程序和数据存储器以及例如一个或多个通信接口。所述程序和数据存储器和/或计算单元和/或通信接口可以在一个结构单元中构成和/或构成为分布到多个结构单元上。

在所述装置的程序和数据存储器上为此尤其是存储有用于确定质量特性的程序。

所述程序在步骤S1中开始，在该步骤中必要时可以初始化变量。

在步骤S3中接收摩擦系数数据，其中，所述摩擦系数数据代表与位置相关地由车辆测量的摩擦系数和对于该车辆具有代表性的质量特性，其中，所述质量特性代表车辆的车辆特定的摩擦系数和摩擦系数地图的标准化摩擦系数的关系。

与位置相关地由车辆测量的摩擦系数例如根据车辆的传感机构的值确定，其中，所述位置例如借助GPS确定。

摩擦系数地图的标准化摩擦系数例如是车队的所有车辆的测量的平均摩擦系数。

质量特性例如代表高斯曲线。其例如包括关于车队的标准参量，其中，所述标准参量代表通过车辆测量的摩擦系数与摩擦系数地图的标准化摩擦系数的偏离强度。该标准参量在高斯曲线中通过相移形象地示出。平均测得的摩擦系数比所有车辆的平均摩擦系数小的车辆的曲线向左移动。类似地，平均测得的摩擦系数比所有车辆的平均摩擦系数高的车辆的曲线向右移动。与标准值的偏差高绝不是意味着较差的数据质量。而是所述偏差能够推断出车辆特性、如轮胎特性、底盘调节或简单地推断出车辆模型，它们全部影响摩擦系数。在实践中，具有向左移动的曲线的车辆比具有向右移动的曲线的车辆具有更差的牵引力。基于这些关联，可以确定车辆个体化的传递函数，所述传递函数将个体化测得的摩擦系数映射到标准化摩擦系数上或反过来将标准化摩擦系数映射到个体化测得的摩擦系数上。因而借助该传递函数，每个车辆能够个体化地自身换算摩擦系数地图的数据。

质量特性备选或附加地包括数据精确度，其中，所述数据精确度代表车辆的摩擦系数测量的误差带宽的大小。该误差带宽取决于相应的车辆已经被训练得多好。车辆所驶过的路段越多并且其传递函数相比于许多被驶过的路段在后端越能够可重复地确定，则该车辆的车辆个体化的高斯曲线越锐利。训练的目的是，尽可能准确地说明对摩擦系数测量的可能影响的任何部分。在存在对车辆特性的强烈干预(例如轮胎更换)时，学习算法识别出测得的摩擦系数相比于基于传递函数预测的期望摩擦系数的显著偏差。在该情况下，重置训练并且重新开始训练。在离差中可以包含基本方差，所述基本方差由于信息模糊、例如测量误差在估计摩擦系数时得出。

质量特性备选或附加地包括统计学的信心指数，其中，所述统计学的信心指数代表所述车辆相比于车队的其他车辆针对摩擦系数地图被训练得多好。车辆被训练得越好，则对该车辆作为摩擦系数的单一提供者的信任等级越高。这对于算法例如意味着，被良好训练的车辆的所传输的摩擦系数比被不良地训练的车辆的所传输的摩擦系数更强地加权。由此改善摩擦系数地图的数据质量，因为被不良地训练的车辆的不准确的值几乎不被考虑。在最好的情况下，将车辆训练得这样好，确定路段的只通过该车辆的驶过已经提供可靠的值。

此外，质量特性可以配置给摩擦系数类别。在潮湿时具有相对来看高的摩擦系数的车辆例如可以在冰上具有相对来看低的摩擦系数。因此可以有利的是，将质量特性配置给摩擦系数类别，例如冰、雪、潮湿、高摩擦系数。

摩擦系数数据例如分成两个数据包，其中，在第一数据包中例如传输摩擦系数本身，而在第二数据包中传输一个或多个质量特性值。

所述摩擦系数数据例如持续由车辆发送。

在步骤S5中，提供摩擦系数地图，其中，摩擦系数地图代表公路网的车队的标准化摩擦系数。

摩擦系数地图在这里总是进一步更新。摩擦系数地图的标准化摩擦系数例如是车队的所有车辆的测得的平均摩擦系数。

在步骤S7中，根据摩擦系数数据和摩擦系数地图重新确定质量特性。

在步骤S9中，将重新确定的质量特性传输给车辆。反向传输例如不对每个所接收的摩擦系数都进行。重新确定的质量特性例如在路线规划将要结束时才在路线目标上传输或以低的频率、例如每10km传输。

随后其可以在车辆中例如加密地存储。

随后所述程序在步骤S11中结束并且必要时可以再次在步骤S1中开始。

质量特性可以随后由车辆使用，如在图2中示出的那样。

图2示出一种用于确定车辆的车辆特定的摩擦系数的程序的流程图。

所述程序可以由装置执行。所述装置例如在车辆中构成。

所述装置也可以称为用于确定车辆的车辆特定的摩擦系数的装置。

所述装置为此尤其是具有计算单元、程序和数据存储器以及例如一个或多个通信接口。所述程序和数据存储器和/或计算单元和/或通信接口可以在结构单元中构成和/或构成为分布到多个结构单元上。

在所述装置的程序和数据存储器上为此尤其是存储有用于确定车辆的车辆特定的摩擦系数的程序。

所述程序在步骤S21中开始，在所述步骤中必要时可以初始化变量。

在步骤S23中提供摩擦系数地图，其中，所述摩擦系数地图代表公路网的车队的标准化摩擦系数。

在步骤S25中确定车辆的位置。

在步骤S27中，根据摩擦系数地图和车辆的位置确定要行驶的道路区段的摩擦系数。

所述摩擦系数例如对应于摩擦系数地图在要行驶的道路区段的位置上的标准化摩擦系数。

在步骤S29中，提供车辆的质量特性。所述质量特性例如对应于最后的由服务器传输的质量特性(图1的步骤S9)。

在步骤S31中，根据质量特性和所确定的摩擦系数确定要行驶的道路区段的车辆特定的摩擦系数。车辆特定的摩擦系数例如借助上述传递函数和质量特性确定。

这样确定的车辆特定的摩擦系数可以随后例如用于自主行驶运行。

随后所述程序在步骤S33中结束并且必要时可以再次在步骤S21中开始。

图3示出一种用于确定摩擦系数地图的程序的流程图。

所述程序可以由装置执行。所述装置例如在服务器和/或后端中构成。

所述装置也可以称为用于确定摩擦系数地图的装置。

所述装置为此尤其是具有计算单元、程序和数据存储器以及例如一个或多个通信接口。所述程序和数据存储器和/或计算单元和/或通信接口可以在一个结构单元中构成和/或构成为分布到多个结构单元上。

在所述装置的程序和数据存储器上为此尤其是存储有用于确定摩擦系数地图的程序。

所述程序在步骤S41中开始，在所述步骤中必要时可以初始化变量。

在步骤S43中，提供第一摩擦系数地图，其中，第一摩擦系数地图代表公路网的第一车队的标准化摩擦系数。

在步骤S45中，提供第二摩擦系数地图，其中，第二摩擦系数地图代表公路网的第二车队的标准化摩擦系数。

在步骤S47中，根据第一摩擦系数地图和第二摩擦系数地图确定质量特性，所述质量特性代表第一摩擦系数地图的摩擦系数与第二摩擦系数地图的摩擦系数的关系。

在步骤S49中，根据第一摩擦系数地图、第二摩擦系数地图和质量特性确定总摩擦系数地图。

传递函数和质量特性的上述原理也能够用于组合不同标准化的摩擦系数地图。例如，数据精确度和标准参量分别在要替换的各摩擦系数地图之间的一定数量的道路部段上确定并且由此确定与上述质量特性具有相同的特征值的传递函数。借助所述特征值然后可以应用传递函数，所述传递函数能够实现利用标准化的第一摩擦系数地图对外部的摩擦系数(第二摩擦系数地图)进行标准化/去标准化。由此保证优化的数据质量。

随后所述程序在步骤S51中结束并且必要时可以再次在步骤S41中开始。

总之，通过上述的方法得出以下优点：

-基于按照本发明的算法的自学习的和统计学的特性确保高的数据可用性和数据质量。

-尽管车队小也能够实现高的数据质量(确定路段被驶过的数量小已经导致可承受的摩擦系数)。

-摩擦系数地图持续地并且动态地改善并且异常测量值被限制。

-能够实现组合具有不同标准化的摩擦系数地图。