DE102010025703A1 - Method for controlling application of e.g. sand, on road surface to enable road surface to be passable and accessible, involves adjusting amount of grit to be applied on road surface based on information - Google Patents
Method for controlling application of e.g. sand, on road surface to enable road surface to be passable and accessible, involves adjusting amount of grit to be applied on road surface based on information Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010025703A1 DE102010025703A1 DE201010025703 DE102010025703A DE102010025703A1 DE 102010025703 A1 DE102010025703 A1 DE 102010025703A1 DE 201010025703 DE201010025703 DE 201010025703 DE 102010025703 A DE102010025703 A DE 102010025703A DE 102010025703 A1 DE102010025703 A1 DE 102010025703A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- road surface
- light
- detector
- information
- grit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000004576 sand Substances 0.000 title description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 21
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 15
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 5
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000023077 detection of light stimulus Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/55—Specular reflectivity
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
- E01H10/00—Improving gripping of ice-bound or other slippery traffic surfaces, e.g. using gritting or thawing materials ; Roadside storage of gritting or solid thawing materials; Permanently installed devices for applying gritting or thawing materials; Mobile apparatus specially adapted for treating wintry roads by applying liquid, semi-liquid or granular materials
- E01H10/007—Mobile apparatus specially adapted for preparing or applying liquid or semi-liquid thawing material or spreading granular material on wintry roads
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
- E01H5/00—Removing snow or ice from roads or like surfaces; Grading or roughening snow or ice
- E01H5/04—Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
- G01N21/474—Details of optical heads therefor, e.g. using optical fibres
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/55—Specular reflectivity
- G01N2021/556—Measuring separately scattering and specular
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausbringung von Streugut auf eine Fahrbahn und auf ein mit einer solchen Vorrichtung ausgerüstetes Fahrzeug. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung, ein Verfahren und ein Fahrzeug zur Anpassung der auszubringenden Streugutmenge an die tatsächliche Fahrbahnbeschaffenheit.The present description relates to a method and apparatus for spreading litter on a roadway and to a vehicle equipped with such a vehicle. In particular, the present invention relates to an apparatus, a method and a vehicle for adapting the amount of spreading material to be delivered to the actual road surface.
Bei winterlichen Straßenverhältnissen mit einer schneebedeckten und/oder vereisten Fahrbahn ist es häufig notwendig, Streumittel, wie Rollsplitt oder Salz auszubringen, um die Straßen und Fahrbahnen sicher zu gestalten. Dabei kann Salz (Streusalz) oder ein anderes Enteisungsmittel verwendet werden, um die Fahrbahn eis- und schneefrei zu halten. Es kann auch Split, Sand oder ein anderes Streugut verwendet werden, um vereiste und/oder schneebedeckte Fahrbahnen, Straßen oder Wege befahrbar und begehbar zu halten.In winter road conditions with a snow-covered and / or icy roadway, it is often necessary to spread out litter, such as chippings or salt, to make the roads and lanes safe. In this case, salt (road salt) or another de-icing agent can be used to keep the road ice and snow-free. It can also be split, sand or other grit used to icy and / or snow-covered roads, roads or paths passable and accessible.
Die Menge des auszubringenden Streumittels hängt dabei von der Schneemenge beziehungsweise der Eisdecke und/oder von der Dicke des Wasserfilms auf der Fahrbahn ab, wenn bei Temperaturen nahe des Gefrierpunkts sich Wasser auf der Fahrbahn befindet. Um eine Fahrbahn vollständig eis- und schneefrei zu halten oder trotz Schnee oder Eisschicht die Griffigkeit zu erhöhen, muss eine ausreichende Menge Streumittel ausgebracht werden. Auf der anderen Seite ist es jedoch im Sinne des Umweltschutzes und zur Kostenersparnis wünschenswert, die Menge des ausgebrachten Streumittels so gering wie möglich zu halten. Dies gilt sowohl für Salz als auch reibungserhöhende Streumittel.The amount of the scattering agent to be applied depends on the amount of snow or the ice cover and / or on the thickness of the water film on the road surface, if at temperatures near freezing water is on the road. In order to keep a lane completely ice and snow-free or to increase the grip despite snow or ice, a sufficient amount of litter must be applied. On the other hand, however, in the interests of environmental protection and cost savings, it is desirable to minimize the amount of spreading material discharged. This applies to both salt and friction-increasing scattering agents.
Straßenmeistereien und Räumdienste müssen daher abwägen, wie viel Streumittel bei welchen Gegebenheiten auszubringen sind. Um jedoch ein möglichst geringes Risiko für den Verkehr zu erreichen, wird die auszubringende Streumittelmenge im Normalfall eher zu hoch festgelegt, um eine zuverlässige Enteisung bzw. Sicherung zu erreichen. Ein weiteres Problem ist, dass die Eis- und Schneemenge beziehungsweise die Dicke des Wasserfilms auf der Fahrbahn je nach Niederschlagsmenge oder Straßenzustand bzw. -art stark variieren kann. Um zu gewährleisten, dass immer ausreichend Streumittel ausgebracht wird, wird daher die Streumittelmenge eher zu hoch gewählt werden. Dies führt jedoch zur erhöhten Kosten und zu einer erhöhten Belastung für die Umwelt. Es besteht daher der Bedarf an einem Verfahren und einer Vorrichtung, mit welcher die tatsächlich notwendige Streugutmenge besser bestimmt werden kann.Road maintenance and clearing services must therefore weigh up how much scattering agent to deploy in which circumstances. However, in order to achieve the lowest possible risk for traffic, the quantity of litter to be delivered is normally too high to achieve reliable de-icing or securing. Another problem is that the amount of ice and snow or the thickness of the film of water on the road can vary greatly depending on the amount of rainfall or road condition or type. In order to ensure that sufficient scattering agent is always applied, therefore, the quantity of scattering agent will tend to be too high. However, this leads to increased costs and an increased burden on the environment. There is therefore a need for a method and a device with which the amount of grit actually required can be better determined.
Aus der
Die
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, welches eine optimierte Anpassung der erforderlichen Streugutmenge erlaubt.The present invention has for its object to provide an apparatus and a method which allows an optimized adjustment of the required amount of grit.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, sowie eine Vorrichtung nach Anspruch 7 und ein Fahrzeug nach Anspruch 14.This object is achieved by a method according to claim 1, as well as a device according to
Das Verfahren zur Steuerung von Streugutausbringung auf eine Fahrbahnoberfläche umfasst ein Aussenden von Licht zumindest einer Wellenlänge auf die Fahrbahnoberfläche, ein Detektieren von an der Fahrbahnoberfläche reflektierten Lichts der zumindest einen Wellenlänge, ein Ermitteln zumindest einer Information über die Beschaffenheit der Fahrbahnoberfläche anhand des detektierten reflektierten Lichts der zumindest einen Wellenlänge und ein Anpassen einer auf die Fahrbahnoberfläche auszubringende Streugutmenge in Abhängigkeit von der zumindest einen Information.The method for controlling spreading of spreading material on a road surface comprises emitting light of at least one wavelength onto the road surface, detecting light of the at least one wavelength reflected on the road surface, determining at least one information about the nature of the road surface from the detected reflected light at least one wavelength and an adaptation of a spreading material quantity to be applied to the road surface as a function of the at least one information.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst einen optischen Oberflächensensor zur Ermittlung zumindest einer Information über die Beschaffenheit der Fahrbahnoberfläche und eine Steuerung zur Streugutmengeneinstellung, welche mit dem optischen Oberflächensensor verbunden ist und anhand der zumindest einen Information über die Fahrbahnoberfläche die auszubringende Streugutmenge einstellt.The device according to the invention comprises an optical surface sensor for determining at least one piece of information about the nature of the road surface and a control for spreading material quantity adjustment, which is connected to the optical surface sensor and adjusts the amount of spreading material to be delivered on the basis of the at least one information about the road surface.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Fahrzeug mit einer entsprechenden Vorrichtung. Die Vorrichtung kann auch dazu ausgelegt sein, nachträglich an ein Fahrzeug, welches zur Ausbringung von Streugut geeignet ist, angebracht zu werden.The invention also relates to a vehicle with a corresponding device. The device can also be designed to be subsequently attached to a vehicle which is suitable for spreading of grit.
Der Begriff Fahrbahn bezieht sich dabei auf den Untergrund, auf dem sich das Fahrzeug bewegt und umfasst neben Autostraßen auch Radwege, Fußwege, Plätze und Anlagen, aber auch jede andere Art von Fläche, welche zur Sicherung des Personen- und/oder Güterverkehrs durch Streumittel abgesichert werden kann.The term lane refers to the ground on which the vehicle is moving and includes motorways, cycle paths, footpaths, squares and facilities, as well as any other type of surface which is secured by scattering means to secure the movement of people and / or goods can be.
Das Aussenden und Detektieren von Licht der zumindest einen Wellenlänge durch den optischen Oberflächensensor, um zumindest eine Information über die Beschaffenheit der Fahrbahnoberfläche zu ermitteln, hat den Vorteil, dass die Information über die Beschaffenheit der Fahrbahnoberfläche ohne mechanischen Fahrbahnkontakt und damit ohne verschmutzende und wartungsintensive mechanische Einrichtungen auskommt. Die zumindest eine Information über die Beschaffenheit der Fahrbahnoberfläche kann eine Information über den Zustand der Fahrbahnoberfläche umfassten, dass heißt, ob die Fahrbahnoberfläche nass, vereist, schneebedeckt und/oder trocken ist. Die zumindest eine Information kann auch eine Information über eine Dicke eines Wasserfilms oder eine Dicke einer Eisschicht umfassen. Ferner kann das Verfahren und der optische Oberflächensensor dazu ausgelegt sein, eine Information über die Art, insbesondere die Rauhigkeit der Fahrbahnoberfläche zu erhalten, dass heißt eine Information, ob es sich bei der Fahrbahnoberfläche um Asphalt, Beton oder eine andere Oberfläche handelt.The emission and detection of light of at least one wavelength by the Optical surface sensor to determine at least one piece of information about the nature of the road surface, has the advantage that the information about the nature of the road surface without mechanical road contact and thus manages without polluting and maintenance-intensive mechanical devices. The at least one information about the nature of the road surface may include information about the condition of the road surface, that is, whether the road surface is wet, icy, snow-covered and / or dry. The at least one piece of information may also include information about a thickness of a water film or a thickness of an ice sheet. Furthermore, the method and the optical surface sensor can be designed to obtain information about the type, in particular the roughness of the road surface, that is, an information as to whether the road surface is asphalt, concrete or another surface.
Der Sensor kann an der Unterseite eines Fahrzeugs zur Streugutausbringung angeordnet werden. Die Anordnung des Sensors kann so gewählt werden, dass eine Verschmutzung des Sensors möglichst vermieden wird. Durch die Anordnung des Sensors an der Unterseite des Fahrzeugs kann der aktuelle und tatsächliche Fahrbahnzustand, beziehungsweise die Fahrbahnbeschaffenheit unter dem Fahrzeug erfasst werden. Wenn beispielsweise eine Eisschicht einer bestimmten Dicke ermittelt wurde, kann die Steuerung die auszubringende Streugutmenge entsprechend einstellen, um ein sicheres Abtauen der Eisfläche zu gewährleisten, ohne unnötig viel Streugut auszubringen. Entsprechend kann bei einer bestimmten Wasserfilmdicke und einer Temperatur nahe des Gefrierpunkts eine angemessene Menge an Streumittel ausgebracht werden, um ein Vereisen der Fahrbahnoberfläche zu verhindern.The sensor can be placed on the underside of a grit spreading vehicle. The arrangement of the sensor can be chosen so that contamination of the sensor is avoided as possible. The arrangement of the sensor on the underside of the vehicle, the current and actual road condition, or the road surface under the vehicle can be detected. If, for example, a layer of ice of a certain thickness has been determined, the controller can adjust the amount of spreading material to be deployed in order to ensure safe defrosting of the ice surface without unnecessarily spreading out any spreading material. Accordingly, at a certain water film thickness and a temperature close to the freezing point, an appropriate amount of scattering agent can be applied to prevent frosting of the road surface.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann somit die Menge an auszubringendem Streumittel optimal an die tatsächlichen Bedingungen angepasst werden.With the method according to the invention and the device according to the invention, the amount of scattering agent to be applied can thus be optimally adapted to the actual conditions.
Die Anpassung der Streugutmenge in einer Einrichtung zur Ausbringung von Streumitteln, wie sie an Streufahrzeugen üblich ist, ist dem Fachmann an sich bekannt und wird hier nicht im Detail ausgeführt. Es wird jedoch angemerkt, dass die Streugutmenge variabel einstellbar ist, so dass eine bestimmte Streugutmenge pro Intervallfahrbahn ausgebracht werden kann.The adaptation of the amount of grit in a device for spreading of scattering agents, as is customary on spreading vehicles, the person skilled in the known and will not be detailed here. It is noted, however, that the amount of grit is variably adjustable, so that a certain amount of grit per interval lane can be applied.
Die Informationen über die Fahrbahnbeschaffenheit werden von dem optischen Oberflächensensor bereitgestellt.The road condition information is provided by the surface optical sensor.
Der optische Oberflächensensor der Vorrichtung kann über eine Lichtquelleneinheit zum Aussenden von Licht von zumindest einer Wellenlänge auf den Untergrund und zumindest einen Detektor umfassen, um von dem Untergrund reflektiertes Licht zu detektieren.The optical surface sensor of the device may include a light source unit for emitting light of at least one wavelength to the ground and at least one detector for detecting light reflected from the ground.
Der Oberflächensensor kann neben dem ersten Detektor einen zweiten Detektor umfassen, wobei der erste Detektor zum Erfassen von diffus reflektiertem Licht und der zweite Detektor zum Erfassen von spiegelnd reflektiertem Licht geeignet sind. Es können zumindest zwei Polarisatoren vorgesehen sein, wobei ein erster Polarisator mit einer ersten Polarisationseinrichtung dem ersten Detektor zugeordnet ist. Der Lichtquelleneinheit kann ein Lichtquellenpolarisator und/oder dem zweiten Detektor kann ein zweiter Polarisator zugeordnet sein, dessen Polarisierungsrichtung(en) im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Polarisierungsrichtung des ersten Polarisators ausgerichtet ist/sind. Sind zumindest zwei Polarisatoren bzw. Polarisationsfilter vorgesehen, ist der erste Polarisator an dem ersten Detektor angeordnet, welcher nur Lichtwellen in der ersten Polarisationsrichtung zu dem ersten Detektor durchlässt. Ist ein Lichtquellenpolarisator an der Lichtquelleneinheit vorgesehen, ist dessen Polarisationsrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Polarisationsrichtung des ersten Polarisators angeordnet, und das von dem Sensor ausgesandte Licht ist in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Polarisationsrichtung polarisiert, so dass an dem ersten Detektor polarisiertes, spiegelnd reflektiertes Licht herausgefiltert und nur diffus reflektiertes Licht detektiert wird. Ein ähnlicher Effekt kann erreicht werden, wenn ein zweiter Polarisator vor dem zweiten Detektor angeordnet ist, dessen Polarisationsrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Polarisationsrichtung ausgerichtet ist. Der zweite Polarisator kann alternativ oder zusätzlich zu dem Lichtquellenpolarisator verwendet werden. Es kann auch vorgesehen sein, in der Lichtquelleneinheit bereits polarisiertes Licht zu erzeugenThe surface sensor may comprise a second detector in addition to the first detector, wherein the first detector for detecting diffusely reflected light and the second detector for detecting specularly reflected light are suitable. At least two polarizers can be provided, wherein a first polarizer having a first polarization device is assigned to the first detector. The light source unit may be a Lichtquellenpolarisator and / or the second detector may be associated with a second polarizer whose polarization direction (s) is oriented substantially perpendicular to the first polarization direction of the first polarizer / are. If at least two polarizers or polarization filters are provided, the first polarizer is arranged on the first detector, which transmits only light waves in the first polarization direction to the first detector. When a light source polarizer is provided on the light source unit, its polarization direction is substantially perpendicular to the first polarization direction of the first polarizer, and the light emitted from the sensor is polarized in a direction substantially perpendicular to the first polarization direction, so that polarized at the first detector , Reflected reflected light filtered out and only diffuse reflected light is detected. A similar effect can be achieved if a second polarizer is arranged in front of the second detector whose polarization direction is oriented substantially perpendicular to the first polarization direction. The second polarizer may be used alternatively or in addition to the light source polarizer. It can also be provided to generate already polarized light in the light source unit
Die Lichtquelleneinheit kann zum Aussenden von Licht von zumindest zwei voneinander verschiedenen Wellenlängen oder zum Aussenden von mehreren Wellenlängen auf den Untergrund bzw. die Fahrbahnoberfläche ausgelegt sein. Dazu kann die Lichtquelleneinheit beispielsweise mehrere Lichtquellen umfassen. Die Verwendung mindestens zweier, vorzugsweise drei von einander verschiedener Wellenlängen erlaubt es, den Sensor in spektraler Weise zu betreiben. Durch die Verwendung von Wellenlängen, welche z. B. von Eis oder Wasser besonders gut absorbiert werden, können Eis bzw. Wasser auf der Fahrbahn bzw. Fahrbahnoberfläche erkannt werden, wenn das reflektierte Licht der vom Wasser bzw. Eis absorbierten Wellenlänge mit dem einer Referenzwellenlänge verglichen wird. Es ist somit möglich, die Prinzipien der Spektralanalyse und der Diffus- und Spiegelndreflexion in nur einem Gerät, bzw. einem einzigen Gehäuse auszuführen. Die zumindest eine Lichtquelleneinheit, der erste Detektor und gegebenenfalls der zweite Detektor können dazu in einem gemeinsamen einzigen und/oder einstückigen Gehäuse beispielsweise unmittelbar nebeneinander angeordnet sein.The light source unit can be designed to emit light of at least two mutually different wavelengths or to emit a plurality of wavelengths onto the ground or the road surface. For this purpose, the light source unit may for example comprise a plurality of light sources. The use of at least two, preferably three, of different wavelengths makes it possible to operate the sensor in a spectral manner. By the use of wavelengths which z. B. of ice or water are particularly well absorbed, ice or water can be detected on the road surface or road surface, when the reflected light of the absorbed water or ice wavelength is compared with that of a reference wavelength. It is thus possible to use the principles of spectral analysis and diffuse and specular reflection in one device only. to perform a single case. The at least one light source unit, the first detector and possibly the second detector can be arranged for this purpose in a common single and / or one-piece housing, for example directly next to one another.
Es kann Licht in zumindest drei voneinander verschiedenen Wellenlängen im Infrarotbereich verwendet werden. Die Lichtquelleneinheit kann dazu mehrere Lichtquellen umfassen. Z. B. kann die Lichtquelleneinheit dazu ausgelegt sein, Infrarotlicht der Wellenlängen 1300 nm, 1460 nm und 1550 nm auszusenden. Während Licht der Wellenlänge 1460 nm besonders gut von Wasser absorbiert wird, wird Licht der Wellenlänge 1550 nm gut von Eis absorbiert. Licht im Bereich von ungefähr 1300 nm kann dann als Referenzwellenlänge verwendet werden. Es können jedoch auch andere Wellenlängen verwendet werden. Insbesondere für die Referenzwellenlänge kann jede andere Wellenlänge verwendet werden, welche weder von Eis noch Wasser nennenswert absorbiert wird. Als wassersensitive Wellenlänge kann auch jede andere Wellenlänge verwendet werden, welche in Wasser erhöht absorbiert wird. Genauso kann als eissensitive Wellenlänge jede Wellenlänge gewählt werden, welche in Eis erhöht absorbiert wird. Andere interessante Wellenlängen umfassen z. B. 1190, 1040, 970, 880 und 810 nm im Infrarotbereich, sowie die sichtbaren Wellenlängen 625, 530 und 470 nm.It is possible to use light in at least three mutually different wavelengths in the infrared range. The light source unit may for this purpose comprise a plurality of light sources. For example, the light source unit may be configured to emit infrared light of the wavelengths 1300 nm, 1460 nm and 1550 nm. While light of wavelength 1460 nm is particularly well absorbed by water, light of wavelength 1550 nm is well absorbed by ice. Light in the range of about 1300 nm can then be used as the reference wavelength. However, other wavelengths may be used. In particular, for the reference wavelength, any other wavelength can be used which is not significantly absorbed by neither ice nor water. As a water-sensitive wavelength, any other wavelength can be used, which is absorbed in water increased. In the same way, each wave length can be chosen as the pseudo-wavelength, which is absorbed in ice. Other interesting wavelengths include z. B. 1190, 1040, 970, 880 and 810 nm in the infrared range, and the visible wavelengths 625, 530 and 470 nm.
Die Lichtquelleneinheit kann dazu ausgelegt sein, Licht genau drei verschiedener Wellenlängen auszusenden. Dazu kann die Lichtquelleneinheit drei Lichtquellen, eine Lichtquelle für jede Wellenlänge aufweisen. Es werden nur die drei Wellenlängen verwendet, um sowohl spektral als auch spiegelnd/diffus reflektiertes Licht zu erfassen, um sowohl die Fahrbahnbeschaffenheit als auch die Art der Fahrbahn zu ermitteln bzw. zu erkennen. Jede der Lichtquellen kann einzeln ansteuerbar und unabhängig von den anderen an- und abschaltbar sein bzw. in der Intensität regulierbar sein.The light source unit may be configured to emit light of exactly three different wavelengths. For this purpose, the light source unit can have three light sources, one light source for each wavelength. Only the three wavelengths are used to detect both spectral and specular / diffuse reflected light to detect both the road condition and the type of roadway. Each of the light sources can be controlled individually and switched on and off independently of the other or be adjustable in intensity.
Darüber hinaus können auch mehr als die oben genannten zwei oder drei voneinander verschiedenen Wellenlängen verwendet werden. Beispielsweise kann die Wellenlänge 625 nm auch zur Messung des diffus und spiegelnd reflektierten Lichts verwendet werden.In addition, more than the above two or three different wavelengths may be used. For example, the wavelength 625 nm can also be used to measure the diffused and specularly reflected light.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, das ausgesendete Licht in der Intensität bzw. Amplitude zu modulieren. Das Modulieren der Intensität oder Amplitude kann durch An- und Ausschalten aller oder einzelner Lichtquellen der Lichtquelleneinheit erfolgen. Das Modulieren der Intensität bzw. das An- und Abschalten kann für jede Wellenlänge der Lichtquelleneinheit oder für jede Lichtquelle der Lichtquelleneinheit separat erfolgen. Beispielsweise kann das Modulieren der Amplitude oder Intensität bzw. das An- und Abschalten für jede Wellenlänge mit der gleichen Frequenz, jedoch phasenverschoben und/oder mit unterschiedlichen Frequenzen erfolgen. Dadurch kann beispielsweise erreicht werden, dass das Licht unterschiedlicher Wellenlängen zeitlich versetzt oder sequentiell ausgesandt wird. Z. B. kann vorgesehen sein, Licht einer ersten Wellenlänge für ein bestimmtes Zeitintervall auszusenden, dann das Licht der ersten Wellenlänge abzuschalten und eine zweite Wellenlänge einzuschalten usw.. In den Detektoren wird dann jeweils Licht von nur einer Wellelänge detektiert. Dadurch kann eine spektrale Analyse oder Aufspaltung des einfallenden Lichts an den Detektoren vermieden werden. Es sind auch Mischformen verschiedener Modulationstechniken anwendbar, insbesondere frequenz- und amplitudenmodulierte optische Signalzüge mit oder ohne Unterbrechungen.It may further be provided to modulate the emitted light in intensity or amplitude. The modulation of the intensity or amplitude can be done by turning on and off all or individual light sources of the light source unit. The modulation of the intensity or the switching on and off can be carried out separately for each wavelength of the light source unit or for each light source of the light source unit. For example, the modulation of the amplitude or intensity or the switching on and off for each wavelength with the same frequency, but out of phase and / or with different frequencies. As a result, it can be achieved, for example, that the light of different wavelengths is transmitted offset in time or sequentially. For example, it may be provided to emit light of a first wavelength for a certain time interval, then to turn off the light of the first wavelength and to turn on a second wavelength, etc. In the detectors, light of only one wavelength is then detected. As a result, a spectral analysis or splitting of the incident light at the detectors can be avoided. Mixed forms of different modulation techniques are also applicable, in particular frequency and amplitude modulated optical signal trains with or without interruptions.
Die vorliegende Erfindung erlaubt es daher auch, einfache Detektoren als ersten oder zweiten Detektor zu verwenden. Beispielsweise können Photodioden verwendet werden. Der erste Detektor und der zweite Detektor können jeweils eine oder mehrere Photodioden umfassen. Zumindest der erste Detektor kann dazu ausgelegt sein, Licht aller von der Lichtquelleneinheit ausgesendeten Wellenlängen zu erfassen. Der Detektor kann auch alternativ oder ergänzend einen optoelektronischen Chip (z. B. CCD) oder eine andere optische Aufnahmeeinrichtung umfassen.The present invention therefore also makes it possible to use simple detectors as the first or second detector. For example, photodiodes can be used. The first detector and the second detector may each comprise one or more photodiodes. At least the first detector may be configured to detect light of all wavelengths emitted by the light source unit. The detector may also alternatively or additionally comprise an opto-electronic chip (eg CCD) or another optical recording device.
Der erste und der zweite Detektor können zur Erfassung bzw. zur Ermittlung von spiegelnd reflektiertem und diffus reflektiertem Licht verwendet werden. Zudem kann zumindest einer aus dem ersten und dem zweiten Detektor auch für die spektrale Ermittlung verwendet werden. Zumindest dieser Detektor ist dann dazu ausgelegt, Licht mehrerer Wellenlängen zu detektieren. In diesem Beispiel verfügt der Sensor über genau den ersten Detektor und den zweiten Detektor und es sind keine weiteren Detektoren vorgesehen.The first and second detectors can be used to detect or detect specularly reflected and diffusely reflected light. In addition, at least one of the first and the second detector can also be used for the spectral determination. At least this detector is then designed to detect light of several wavelengths. In this example, the sensor has exactly the first detector and the second detector and no further detectors are provided.
Der Oberflächensensor kann ferner eine Auswerteinrichtung umfassen, welche eine Information über die Beschaffenheit der Fahrbahnoberfläche bzw. des Untergrunds ausgibt.The surface sensor may further comprise an evaluation device which outputs information about the nature of the road surface or the ground.
Mit dem optischen Oberflächensensor kann eine besonders gute Genauigkeit erreicht werden, insbesondere in Bezug auf die Dicke eines Wasserfilms oder die Dicke einer Eisschicht auf der Fahrbahn.With the optical surface sensor, a particularly good accuracy can be achieved, in particular with regard to the thickness of a water film or the thickness of an ice layer on the road.
Der Sensor kann insbesondere auch dazu ausgelegt sein, nachträglich an einem vorhandenen Fahrzeug angebracht zu werden.In particular, the sensor can also be designed to be retrofitted to an existing vehicle.
Der Oberflächensensor kann dabei an einer beliebigen Stelle an der Unterseite des Streufahrzeugs angeordnet sein, und es können hier auch mehrere Oberflächensensoren verwendet werden, um beispielsweise unterschiedliche Fahrbahnbeschaffenheiten auf der rechten Fahrbahnseite, der linken Fahrbahnseite und gegebenenfalls in der Fahrbahnmitte zu erfassen. The surface sensor can be arranged at any point on the underside of the scattering vehicle, and it can also be used here several surface sensors to detect, for example, different road conditions on the right side of the road, the left side of the road and possibly in the middle of the roadway.
Die optischen Oberflächensensoren können im Bereich der Vorderräder, insbesondere auch in der Spur vor den Vorderrädern angeordnet werden, um vor Spritzwasser geschützt zu sein und einen möglichst guten Wert über die tatsächlichen Fahrbahnverhältnisse, beispielsweise auch über Spurrillen zu erhalten.The optical surface sensors can be arranged in front of the front wheels in the region of the front wheels, in particular in the track, in order to be protected from spray water and to obtain the best possible value over the actual road conditions, for example also via ruts.
Im Folgenden werden weitere Einzelheiten und Beispiele der Erfindung lediglich beispielhaft und nicht einschränkend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren angegeben, welche zeigen:In the following, further details and examples of the invention are given by way of example only and not by way of limitation with reference to the attached figures, which show:
An dem Streufahrzeug
Im dargestellten Beispiel ist der optische Oberflächensensor
Zur Vorrichtung
Der Oberflächensensor
Der Sensor
In dem in den
Die Lichtemittereinrichtung
In der Lichtemittereinrichtung
Der Lichtquelleneinheit
Ferner ist eine Emitteroptik
Die optische Achse der Emitteroptik
Der erste Detektorabschnitt
An dem ersten Detektor
Eine erste Achse
In dem zweiten Detektorabschnitt
Der zweite Detektor
Dem zweiten Detektor
Eine zweite Achse
Der beschriebene Sensor kann im sichtbaren Lichtbereich, beispielsweise bei einer Wellenlänge von ungefähr 625 nm betrieben werden, um spiegelnd reflektiertes Licht und diffus reflektiertes Licht zu messen. Aus dem Verhältnis von dem im ersten Detektor
Der beschriebene Sensor kann auch im Infrarotbereich bei verschiedenen Wellenlängen verwendet werden. Hierzu kann der erste Detektor
Die verschiedenen Wellenlängen können parallel, insbesondere aber sequentiell zeitlich versetzt, ausgesandt werden. Somit wird jeweils nur Licht einer Wellenlänge zu einem Zeitpunkt ausgesandt und dementsprechend detektiert. Dies erlaubt es, auf eine aufwändige spektrale Analyse oder Strahlaufteilung zu verzichten.The different wavelengths can be transmitted in parallel, but in particular sequentially offset in time. Thus, only light of one wavelength at a time is emitted and detected accordingly. This makes it possible to dispense with a complex spectral analysis or beam splitting.
Der Sensor
Mit dem beschriebenen Sensor
Soll nur spektrale Reflexion gemessen werden, da beispielsweise die Messgenauigkeit dafür ausreichend ist, kann gegebenenfalls der zweite Detektorabschnitt
Der Sensor
Es kann auch vorgesehen sein, das unterschiedliche Streumittel für unterschiedliche Fahrbahnbedingungen auf dem Streufahrzeug
Wie in der
Die
Der in der
Im in der
Im in der
Es besteht ferner die Möglichkeit, sowohl einen Lichtquellenpolarisator oder Lichtquellenpolarisationsfilter
In der
Der Sensor
Im in der
Aus dem Verhältnis der Intensitäten des reflektieren Lichts der unterschiedlichen Wellenlängen, beziehungsweise des Verhältnisses aus diffus reflektierten und spiegelnd reflektierten Licht wird dann ermittelt, 150 ob die Fahrbahnoberfläche
Wurde eine eisbedeckte Fahrbahnoberfläche
Entsprechend wird, wenn die Fahrbahn
Die Bestimmung der Streumittelmenge kann anhand einer gespeicherten Tabelle erfolgen.The determination of the amount of scattering agent can be made on the basis of a stored table.
Die vorangehende Beschreibung wurde im Hinblick auf die in den Figuren dargestellten Beispiele gegeben. Jedoch wird der Fachmann die angegebenen Beispiele ohne weiteres modifizieren oder kombinieren und die Streugutart und Menge entsprechend anpassen. Auch wird der Fachmann weitere Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens finden, beispielsweise die Anbringung an anderen Stellen eines Fahrzeugs.The foregoing description has been given with regard to the examples shown in the figures. However, those skilled in the art will readily modify or combine the examples given and adjust the type and amount of grit accordingly. The person skilled in the art will also find further possible uses of the device according to the invention and of the method according to the invention, for example the attachment to other points of a vehicle.
Der Fachmann wird ebenfalls andere als die angegebenen Wellenlängen in Erwägung ziehen um die Messergebnisse an unterschiedliche Anforderungen anzupassen. Es versteht sich, dass die angegebenen Wellenlängen nicht auf genau die Werte eingeschränkt sind, sondern einen Wellenlängenbereich umfassen können, welcher die angegebenen diskreten Wellenlängen enthält.The person skilled in the art will also consider other than the specified wavelengths in order to adapt the measurement results to different requirements. It is understood that the indicated wavelengths are not limited to the exact values, but may include a wavelength range containing the indicated discrete wavelengths.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2004069561 [0005] WO 2004069561 [0005]
- DE 102004001046 A1 [0006] DE 102004001046 A1 [0006]
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010025703 DE102010025703A1 (en) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | Method for controlling application of e.g. sand, on road surface to enable road surface to be passable and accessible, involves adjusting amount of grit to be applied on road surface based on information |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010025703 DE102010025703A1 (en) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | Method for controlling application of e.g. sand, on road surface to enable road surface to be passable and accessible, involves adjusting amount of grit to be applied on road surface based on information |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010025703A1 true DE102010025703A1 (en) | 2012-01-05 |
DE102010025703A8 DE102010025703A8 (en) | 2012-09-27 |
Family
ID=45346654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201010025703 Withdrawn DE102010025703A1 (en) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | Method for controlling application of e.g. sand, on road surface to enable road surface to be passable and accessible, involves adjusting amount of grit to be applied on road surface based on information |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102010025703A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102830447A (en) * | 2012-08-27 | 2012-12-19 | 中国科学院半导体研究所 | Contact type meteorological monitoring pavement sensor for road traffic |
CZ304924B6 (en) * | 2013-12-05 | 2015-01-21 | Ecos Choceň S.R.O. | Winter maintenance method of airport take-off, landing and auxiliary parking areas, foot pavements, roads and other transport routes and device for making the same |
WO2015192868A1 (en) * | 2014-06-16 | 2015-12-23 | G. Lufft Mess- Und Regeltechnik Gmbh | Control device for a spreading vehicle |
CN113748331A (en) * | 2019-04-25 | 2021-12-03 | 罗伯特·博世有限公司 | Method and device for determining the solid form of water on a roadway surface |
IT202100007043A1 (en) * | 2021-03-23 | 2022-09-23 | Alessandro Pasquali | DEVICE FOR DETECTING THE PRESENCE OF SALT ON A ROAD AND ASSOCIATED METHOD |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3938147A1 (en) * | 1989-11-16 | 1991-06-20 | Pietsch Max Kg Gmbh & Co | Controlling distribution of gravel, sand, salt etc. on roads in winter - dispensing in controlled pattern by microprocessor unit |
WO2004069561A2 (en) | 2003-01-27 | 2004-08-19 | Halliday Donald R | Roadway friction tester and method |
DE102004001046A1 (en) | 2004-01-03 | 2005-08-04 | Huth-Fehre, Thomas, Dr.rer.nat. | Detection and quantification of snow and ice on transports surfaces, whereby different wavelength semiconductor light sources are used sequentially to illuminate the surface and the reflected light is evaluated |
DE102005008540A1 (en) * | 2005-02-23 | 2006-09-14 | Neumann, Gerd | Sensor-controlled system for spreading of anti-slip substance on to road surface, comprising container located close to wheels of car |
DE602004009422D1 (en) * | 2003-03-14 | 2007-11-22 | Liwas Aps | DEVICE FOR DETECTING A ROAD SURFACE CONDITION |
-
2010
- 2010-06-30 DE DE201010025703 patent/DE102010025703A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3938147A1 (en) * | 1989-11-16 | 1991-06-20 | Pietsch Max Kg Gmbh & Co | Controlling distribution of gravel, sand, salt etc. on roads in winter - dispensing in controlled pattern by microprocessor unit |
WO2004069561A2 (en) | 2003-01-27 | 2004-08-19 | Halliday Donald R | Roadway friction tester and method |
DE602004009422D1 (en) * | 2003-03-14 | 2007-11-22 | Liwas Aps | DEVICE FOR DETECTING A ROAD SURFACE CONDITION |
DE102004001046A1 (en) | 2004-01-03 | 2005-08-04 | Huth-Fehre, Thomas, Dr.rer.nat. | Detection and quantification of snow and ice on transports surfaces, whereby different wavelength semiconductor light sources are used sequentially to illuminate the surface and the reflected light is evaluated |
DE102005008540A1 (en) * | 2005-02-23 | 2006-09-14 | Neumann, Gerd | Sensor-controlled system for spreading of anti-slip substance on to road surface, comprising container located close to wheels of car |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102830447A (en) * | 2012-08-27 | 2012-12-19 | 中国科学院半导体研究所 | Contact type meteorological monitoring pavement sensor for road traffic |
CZ304924B6 (en) * | 2013-12-05 | 2015-01-21 | Ecos Choceň S.R.O. | Winter maintenance method of airport take-off, landing and auxiliary parking areas, foot pavements, roads and other transport routes and device for making the same |
WO2015192868A1 (en) * | 2014-06-16 | 2015-12-23 | G. Lufft Mess- Und Regeltechnik Gmbh | Control device for a spreading vehicle |
CN113748331A (en) * | 2019-04-25 | 2021-12-03 | 罗伯特·博世有限公司 | Method and device for determining the solid form of water on a roadway surface |
US20220107266A1 (en) * | 2019-04-25 | 2022-04-07 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for determining a solid state form of water on a roadway surface |
IT202100007043A1 (en) * | 2021-03-23 | 2022-09-23 | Alessandro Pasquali | DEVICE FOR DETECTING THE PRESENCE OF SALT ON A ROAD AND ASSOCIATED METHOD |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102010025703A8 (en) | 2012-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2589036B1 (en) | Device and method for outputting a signal when there is a hazardous underlying surface under a vehicle | |
EP0811155B1 (en) | Process for determining the surface state of highways in particular, and device for carrying out this process | |
EP2588355B1 (en) | Method and device for controlling at least one driver assistance system of a vehicle and vehicle equipped therewith | |
DE102011015510A1 (en) | Method and device for controlling a traction aid of a vehicle | |
DE69113712T2 (en) | Device for determining the state of wear of pneumatic vehicle tires. | |
DE102011015527A1 (en) | Sensor for non-contact determination of the road condition and its use | |
EP2583082B1 (en) | Sensor for determining the roadway condition without contact and use thereof | |
EP2956340A1 (en) | Method and beam sensor module for determining the condition of the road ahead in a vehicle | |
DE102010025703A1 (en) | Method for controlling application of e.g. sand, on road surface to enable road surface to be passable and accessible, involves adjusting amount of grit to be applied on road surface based on information | |
WO1991014170A1 (en) | Process for determining the condition of a road surface | |
DE102005044486A1 (en) | Road surface condition detecting method for vehicle, involves determining weather condition for rough determination of surface condition, and evaluating statistical characteristics of road image for fine determination of surface condition | |
DE102015222061A1 (en) | Lidar sensor for motor vehicles | |
DE102013021797A1 (en) | Method for issuing a warning on a dangerous roadway condition and device | |
EP2915922B1 (en) | Method for operating a vehicle barrier | |
DE4300896C1 (en) | Road surface characteristics evaluation system - uses reflection of IR beam directed onto road surface at Brewster angle. | |
DE102007013830B4 (en) | Method and device for determining the amount of H2O present on a road surface | |
DE3023444A1 (en) | Road surface condition monitoring system - uses IR signal reflected off road surface and sensed by array of detectors | |
WO2021037710A1 (en) | Method and device for the real-time determination of properties of a roadway currently being travelled on by a vehicle | |
DE102010025705A1 (en) | Method for warning other road users of dangerous lane surface, involves emitting light on lane surface, where wavelength is detected from light reflected at lane surface | |
DE102007055045A1 (en) | Contact-less on-line measurement and/or on-line detection method for e.g. conjugated organic compound on roadway surface, involves detecting reflected light from surface, and comparing and evaluating signals by signal evaluation system | |
DE3816416A1 (en) | Method and device for detecting the weather-dependent state of smoothness of a road surface | |
DE102010025704A1 (en) | Method for informing rider of vehicle e.g. motor car, about dangerous condition e.g. presence of snow on road surface, involves outputting feedback to rider of vehicle over steering wheel, when condition of road surface is dangerous | |
DE4437577A1 (en) | Road surface condition measurement of dry, wet and icy states | |
EP3662458B1 (en) | Method and device for generating a signal warning of ice on a roadway | |
DE10212310B4 (en) | Method and device for determining a tire tread depth |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned | ||
R083 | Amendment of/additions to inventor(s) |