DE102017112211A1 - Verfahren und Einrichtung zur Erfassung von Strassenbedingungsdaten und Wetterbedingungsdaten unter Einsatz von Crowd-Sensing von Fahrzeugen - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Erfassung von Strassenbedingungsdaten und Wetterbedingungsdaten unter Einsatz von Crowd-Sensing von Fahrzeugen Download PDF

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David E. Bojanowski
Fan Bai
Jinzhu Chen
Donald K. Grimm
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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Akquirieren von Straßendaten an Bord eines Fahrzeugs zur Verfügung gestellt, wobei die Straßendaten einem Segment einer Straße zugeordnet sind. Das Verfahren erhält über die Sensoren an Bord des Fahrzeugs Sensordaten, die momentanen Wetterbedingungen, momentanen Straßenbedingungen, und einem physikalischen Straßenzustand zugeordnet sind; bestimmt, ob die momentanen Wetterbedingungen das Vorhandensein eines Unwetters anzeigen, ob die momentanen Straßenbedingungen einen potentiellen Schlupf anzeigen, und ob der physikalische Straßenzustand eine Straßenanomalität oder mehrere Straßenanomalitäten anzeigt; erzeugt ein Straßendaten-Ergebnis, auf Grundlage des Vorhandenseins eines Unwetters, eines potentiellen Schlupfes, und einer Straßenanomalität oder mehrerer Straßenanomalitäten; und überträgt das Straßendaten-Ergebnis über eine Telematik-Einheit an Bord des Fahrzeugs.

Description

  • QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNG(EN)
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Zeitrang der provisorischen U.S.-Patentanmeldung mit der Seriennummer 62/345,613, eingereicht am 3. Juni 2016.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Ausführungsformen des hier beschriebenen Gegenstandes betreffen allgemein die Daten-Akquisition, die Straßenbedingungen und Wetterbedingungen in einem bestimmten Bereich zugeordnet ist. Spezieller betreffen Ausführungsformen des Gegenstandes die Daten-Akquisition an Bord eines Fahrzeugs, die Interpretation, das Sammeln, und die Verwendung der Daten, um Beratungsdaten zu erzeugen.
  • HINTERGRUND
  • Bedingungen entlang einer bestimmten Fahrtstrecke können eine unerwartete Fahrtumgebung in einem bestimmten geografischen Bereich hervorrufen. Derartige Bedingungen können Straßenoberflächenbedingungen (beispielsweise Schlupf) umfassen, Straßenanomalien (beispielsweise Schlaglöcher, Straßenschwellen, Erhebungen), und Wetterbedingungen (beispielsweise Nebel, Regen). In bestimmten Situationen kann ein Fahrer die Wahl treffen, derartige Bedingungen zu vermeiden, durch Wahl einer unterschiedlichen Strecke oder durch Ändern des Zeitpunkts einer Fahrt. Allerdings kann es sein, dass ein Fahrer sich nicht über vorhandene Fahrbedingungen bewusst ist, bis derartige Bedingungen auftreten, wobei es dann allerdings zu spät sein kann, Änderungen der ausgewählten Fahrtstrecke vorzunehmen.
  • Daher ist es wünschenswert, dass ein Fahrer sich der Fahrtbedingungen für einen bestimmten Bereich bewusst ist, bevor er in diesem Bereich fährt. Weiterhin werden andere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften aus der folgenden detaillierten Beschreibungen und den beigefügten Patentansprüchen deutlich, im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen und den voranstehenden Ausführungen zum technischen Gebiet und zum Hintergrund.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG
  • Dies wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche erreicht; weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen ein Verfahren zum Akquirieren von Straßendaten an Bord eines Fahrzeugs zur Verfügung, wobei die Straßendaten einem Segment der Straße zugeordnet sind. Das Verfahren erhält, über Sensoren an Bord des Fahrzeugs, Sensordaten, die momentanen Wetterbedingungen, momentanen Straßenbedingungen, und einem physikalischen Straßenzustand zugeordnet sind; bestimmt, ob die momentanen Wetterbedingungen das Vorhandensein eines Unwetters anzeigen, ob die momentanen Straßenbedingungen einen potentiellen Schlupf anzeigen, und ob der physikalische Straßenzustand eine Straßenanomalie oder mehrere Straßenanomalien anzeigt; erzeugt ein Straßendaten-Ergebnis, auf Grundlage des Vorhandenseins von Unwetter, potentiellem Schlupf, und einer Straßenanomalie oder mehreren Straßenanomalien; und überträgt das Straßendaten-Ergebnis über eine Telematik-Einheit an Bord des Fahrzeugs.
  • Einige Ausführungsformen stellen ein System zum Akquirieren von Straßendaten an Bord eines Fahrzeugs zur Verfügung. Das System weist ein Systemspeicherelement auf; mehrere Sensoren an Bord des Fahrzeugs, die dazu ausgebildet sind, Sensordaten zu erhalten, die momentanen Wetterbedingungen, momentanen Straßenbedingungen, und einem physikalischen Straßenzustand zugeordnet sind; ein Telematik-Gerät an Bord des Fahrzeugs, das dazu ausgebildet ist, Daten an einen entfernten Server zu übertragen; zumindest einen Prozessor, der in Kommunikationsverbindung mit dem Systemspeicherelement steht, mit den mehreren Sensoren an Bord des Fahrzeugs, und mit der Telematik-Einheit an Bord des Fahrzeugs, wobei der zumindest eine Prozessor so ausgebildet ist, dass er folgendes ausführt: Identifizieren der momentanen Wetterbedingungen, der momentanen Straßenbedingungen, und des physikalischen Straßenzustands, auf Grundlage der Sensordaten; Bestimmung, ob die momentanen Wetterbedingungen das Vorhandensein eines Unwetters anzeigen, ob die momentanen Straßenbedingungen einen potentiellen Schlupf anzeigen, und ob der physikalische Straßenzustand eine Straßenanomalie oder mehrere Straßenanomalien anzeigt; Erzeugen eines Straßendaten-Ergebnisses, auf Grundlage des Vorhandenseins von Unwetter, potentiellem Schlupf, und einer Straßenanomalie oder mehrerer Straßenanomalien; und Einleiten der Übertragung des Straßendaten-Ergebnisses über das Telematik-Gerät an Bord des Fahrzeugs.
  • Einige Ausführungsformen stellen ein Verfahren zum Analysieren einer Fahrtstrecke an einem zentralisierten Computersystem zur Verfügung. Das Verfahren fordert über ein Kommunikationsgerät des zentralisierten Computersystems Fahrtbedingungsdaten von mehreren Fahrzeugen im Betrieb auf der Fahrtstrecke an, auf Grundlage eines Ortes jedes der mehreren Fahrzeuge; empfängt die Fahrtbedingungsdaten, über das Kommunikationsgerät; filtert durch das zentralisierte Computersystem die Fahrtbedingungsdaten, um relevante Fahrtbedingungsdaten zu erhalten, speichert die relevanten Fahrtbedingungsdaten in einem Systemspeicherelement an dem zentralisierten Computersystem; erzeugt durch das zentralisierte Computersystem Benachrichtigungen, die mit Unwetter, Straßenanomalien, und schlüpfrigen Straßen zusammenhängen, auf Grundlage der relevanten Fahrtbedingungsdaten; und überträgt über das Kommunikationsgerät die Benachrichtigungen an eine zweite Anzahl mehrerer Fahrzeuge, welche sich der Fahrtstrecke nähern.
  • Diese Zusammenfassung erfolgt zu dem Zweck, eine Auswahl von Konzepten in einer vereinfachten Form einzuführen, die mit weiteren Einzelheiten nachstehend in der detaillierten Beschreibung beschrieben werden. Diese Zusammenfassung soll nicht Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstandes angeben, und soll auch nicht als Hilfsmittel bei der Bestimmung des Umfangs des beanspruchten Gegenstandes eingesetzt werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Ein vollständigeres Verständnis des Gegenstandes kann unter Bezugnahme auf die detaillierte Beschreibung und die Patentansprüche erreicht werden, berücksichtigt im Zusammenhang mit den folgenden Figuren, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Figuren bezeichnen.
  • 1 ist ein Diagramm eines Fahrtbedingungs-Erfassungssystem gemäß den offenbarten Ausführungsformen;
  • 2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Computersystems an Bord eines Fahrzeugs gemäß den offenbarten Ausführungsformen;
  • 3 ist ein Funktionsblockdiagramm eines zentralisierten Computersystems eines Fahrtbedingungs-Erfassungssystems gemäß den offenbarten Ausführungsformen;
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Vorgangs zum Akquirieren von Straßendaten an Bord eines Fahrzeugs erläutert;
  • 5 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Vorgangs zum Identifizieren von Unwetterbedingungen erläutert, die bei einer Fahrtstrecke auftreten;
  • 6 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Vorgangs zum Identifizieren von Straßenanomalien erläutert, die bei einer Fahrtstrecke auftreten;
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Vorgangs zum Identifizieren einer Schlupfbedingung erläutert, die bei einer Fahrtstrecke auftritt;
  • 8 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Vorgangs zum Analysieren einer Fahrtstrecke an einem zentralisierten Computersystem erläutert, das in Kommunikation mit mehreren Fahrzeugen steht, welche die Fahrtstrecke abfahren; und
  • 9 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Vorgangs zur selektiven Erfassung von Fahrzustandsdaten erläutert, die durch mehrere Fahrzeuge akquiriert und berechnet wurden, die sich im Betrieb auf einer Fahrtstrecke befinden.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende detaillierte Beschreibung ist an sich nur als erläuternd zu verstehen, und soll nicht die Ausführungsformen des Gegenstandes oder die Anwendung und Verwendungen derartiger Ausführungsformen einschränken. Der hier verwendete Begriff ”beispielhaft” bedeutet ”dienend als ein Beispiel, ein Fall oder eine Erläuterung”. Jede hier als beispielhaft beschriebene Implementierung ist nicht notwendigerweise so zu verstehen, dass sie bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Implementierungen ist. Weiterhin ist es nicht angestrebt, durch irgendeine ausdrückliche oder implizite Theorie gebunden zu sein, die voranstehend anhand des technischen Gebiets, des Hintergrunds, der kurzen Zusammenfassung oder in der nach-stehenden detaillierten Beschreibung präsentiert wird.
  • Der hier präsentierte Gegenstand betrifft eine Fahrzeug-Cloud-Systemarchitektur, welche von mehreren Fahrzeugen Daten sammelt, verarbeitet und abschöpft, um verschiedene Straßenanomalie-Ereignisse zu identifizieren, durch Überwachung zeitlicher und statistischer Abweichungen von regulären Verkehrsmustern. Jedes Fahrzeug berechnet Fahrtbedingungsdaten für ein Segment einer Straße, während es auf der Straße fährt, und die Fahrtbedingungsdaten werden an ein zentralisiertes Computersystem übertragen. Dieses zentralisierte Computersystem setzt die Fahrtbedingungsdaten dazu ein, Alarme zu erzeugen, und überträgt die Alarme an andere Fahrzeuge, die in demselben Segment der Straße fahren.
  • 1 ist ein Diagramm eines Fahrtbedingungs-Erfassungssystems 100 gemäß den offenbarten Ausführungsformen. Das Fahrtbedingungs-Erfassungssystem 100 enthält mehrere Fahrzeuge 102, die auf einer Strecke 104 fahren. Jedes der mehreren Fahrzeuge 102 kann irgendeine Anzahl unterschiedlicher Arten von Typen von Kraftfahrzeugen sein (Limousinen, Kombiwagen, Lastkraftfahrzeuge, Motorräder, SUVs, Kleinbusse, usw.), von Luftfahrzeugen (Flugzeuge, Hubschrauber, usw.), von Wasserfahrzeugen (Boote, Schiffe, Jet-Skis, usw.), von Zügen, von geländegängigen Fahrzeugen (Schneemobile, Allradantriebsfahrzeuge, usw.), von Militärfahrzeugen (Humvees, Panzer, Lastkraftfahrzeuge, usw.), von Rettungsfahrzeugen (Feuerwehren, Leiterwagen, Polizeiwagen, Lastkraftfahrzeuge und Krankenwagen für medizinische Notdienste, usw.), von Raumfahrzeugen, Hovercraft, und dergleichen.
  • Wie dargestellt, ist die Strecke 104 auf Segmente 106, 108, 110 aufgeteilt. Jedes der Fahrzeuge 102 erhält Fahrzeugsensordaten, während es die Strecke 104 befährt, und die Fahrzeugsensordaten sind dem Verhalten des Fahrzeugs zugeordnet, wenn es zu einem bestimmten Ort fährt, beispielsweise einem Segment der Straße. Jedes der Fahrzeuge 102 ist mit einem Computersystem (nicht gezeigt) an Bord des Fahrzeugs ausgerüstet, welches die erhaltenen Sensordaten zur Berechnung geeigneter Fahrtbedingungsdaten verwendet, die einem bestimmten Ort zugeordnet sind. Beispielsweise sammelt, während das Fahrzeug 112 durch das Segment 106 fährt, das Fahrzeug 112 Fahrzeugsensordaten, einschließlich, ohne Einschränkung: Beschleunigungsdaten, Schwingungsdaten, Querbeschleunigungsdaten, Vertikalbeschleunigungsdaten, Regen-Sensordaten, Windschutzscheiben-Wischersensordaten, Nebelleuchten-Sensordaten, Daten bezüglich der Innen-/Außentemperatur, und andere Fahrzeugdaten. Das Fahrzeug 112 setzt die erhaltenen Sensordaten dazu ein, um Berechnungen durchzuführen, um zu bestimmen, ob bestimmte Fahrtbedingungen im Segment 106 vorhanden sind. Hier führt das Fahrzeug 112 Berechnungen durch, um zu bestimmen, ob Unwetterbedingungen, Straßenanomalien, und/oder schlüpfrige Straßenbedingungen im Segment 106 vorhanden sind.
  • Sobald die Fahrtbedingungsdaten, die für jeden Ort (beispielsweise ein Segment einer bestimmten Straße 104) spezifisch sind, berechnet und bestimmt wurden, überträgt jedes der Fahrzeuge 102 die Fahrtbedingungsdaten an einen entfernten Server 114 und/oder ein zentralisiertes Computersystem 116 zur Speicherung und Nutzung in der Zukunft. Allgemein ist jedes der Fahrzeuge 102 mit einem Telematik-Gerät an Bord des Fahrzeugs ausgerüstet, das Daten drahtlos an eine Zellulär-Basis-station 118 übertragen kann, welche die Daten (über ein Drahtlos-Datenkommunikationsnetzwerk 120) an den entfernten Server 114 und/oder das zentralisierte Computersystem 116 überträgt.
  • Das Datenkommunikationsnetzwerk 120 kann jedes digitale und anderes Kommunikationsnetzwerk sein, welches Mitteilungen oder Daten zwischen Geräten, Systemen, oder Komponenten übertragen kann. Bei bestimmten Ausführungsformen weist das Datenkommunikationsnetzwerk 120 ein Paketvermittlungsnetz auf, welches Paketbasierende Datenkommunikation, Adressierung und Datenrouting erleichtert. Das Paketvermittlungsnetz kann beispielsweise ein Weitbereichsnetzwerk sein, das Internet, oder dergleichen. Bei verschiedenen Ausführungsformen enthält das Datenkommunikationsnetzwerk 120 jede Anzahl öffentlicher oder privater Datenverbindungen, Links, oder Netzwerkverbindungen, die jede Anzahl an Kommunikationsprotokollen unterstützen. Das Datenkommunikationsnetzwerk 120 kann beispielsweise das Internet enthalten, oder jedes andere Netzwerk auf Grundlage von TCP/IP oder anderer herkömmlicher Protokolle. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das Datenkommunikationsnetzwerk 120 auch ein drahtloses und/oder verdrahtetes Telefonnetz einsetzen, beispielsweise ein Zellulär-Kommunikationsnetzwerk zum Kommunizieren mit Mobiltelefonen, persönlichen digitalen Assistenten, und/oder dergleichen. Das Datenkommunikationsnetzwerk 120 kann weiterhin jede Art drahtloser oder verdrahteter Lokal- und/oder Personalbereichsnetzwerke aufweisen, beispielsweise ein oder mehrere Netzwerke des Typs IEEE 802.3, IEEE 802.16, und/oder IEEE 802.11, und/oder Netzwerke, die ein Kurzbereich-weitiges Protokoll (beispielsweise Bluetooth) implementieren. Um die Darstellung nicht unnötig zu belasten, kann es sein, dass herkömmliche Techniken in Bezug auf Datenübertragung, Signalisierung, Netzwerksteuerung, und andere Funktionsaspekte der Systeme (und der einzelnen Betriebskomponenten der Systeme) hier nicht im Einzelnen beschrieben werden.
  • Bei Ausführungsformen, die ein zentralisiertes Computersystem 116 verwenden, verwendet das zentralisierte Computersystem 116 die übertragenen Fahrtbedingungsdaten zur Erzeugung von Benachrichtigungen oder Alarmen, die den Fahrtbedingungsdaten zugeordnet sind, und überträgt diese Benachrichtigungen an ein oder mehrere der Fahrzeuge 102, die entlang einem bestimmten Segment 106, 108, 110 der Strecke 104 fahren. So kann beispielsweise das Fahrzeug 112 Fahrtbedingungsdaten übertragen, beispielsweise eine Anzeige eines Unwetters, die dem Segment 106 zugeordnet sind, an das zentralisierte Computersystem 116. Das zentralisierte Computersystem 116 kann dann Unwetterbenachrichtigungen erzeugen, und diese Unwetterbenachrichtigungen an eine Untergruppe der Fahrzeuge 102 übertragen, die im Segment 106 fahren.
  • 2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Fahrzeugs 200, das ein Computersystem 202 an Bord des Fahrzeugs aufweist, gemäß den offenbarten Ausführungsformen. Das Computersystem 202 an Bord des Fahrzeugs kann unter Einsatz jeder Anzahl (einschließlich auch nur eines) elektronischer Steuermodule an Bord des Fahrzeugs 200 implementiert sein, unter Verwendung eines integrierten Computersystems, das im Inneren des Fahrzeugs 200 implementiert ist, und zum Einsatz während des Betriebs des Fahrzeugs 200 konfiguriert ist; und/oder eines selbständigen, persönlichen Computergeräts (beispielsweise ein Tablet-Computer, ein Laptop-Computer, ein Smartphone), das dazu konfiguriert ist, mit den Sensoren 208 an Bord des Fahrzeugs unter Einsatz einer verdrahteten oder drahtlosen Verbindung zu kommunizieren. Das an Bord befindliche Computersystem 202 weist verschiedene Systemkomponenten zur Information und/oder Unterhaltung (also ”Infotainment”) auf, die zur Vereinfachung nicht in 2 dargestellt sind, beispielsweise einen oder mehrere Ports (beispielsweise USB-Ports), eine oder mehrere Bluetooth-Schnittstellen, Eingabe-/Ausgabegeräte, ein oder mehrere Anzeigen, ein oder mehrere Audiosysteme, ein oder mehrere Radiosysteme, und ein Navigationssystem. Bei einer Ausführungsform stellen die Eingabe-/Ausgabegeräte, die Anzeigen-, und Audiosysteme zusammen eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle (HMI) im Inneren des Fahrzeugs zur Verfügung. Es wird darauf hingewiesen, dass das Computersystem 202 an Bord des Fahrzeugs an Bord eines oder mehrerer der Fahrzeuge 102 implementiert sein kann, die in 1 dargestellt sind. In dieser Hinsicht zeigt das Computersystem 202 an Bord des Fahrzeugs bestimmte Elemente und Komponenten jedes der Fahrzeuge 102 mit mehr Einzelheiten.
  • Das Computersystem 202 an Bord des Fahrzeugs weist im Wesentlichen, ohne Einschränkung, auf: zumindest einen Prozessor 204; ein Systemspeicherelement 206; mehrere Sensoren 208 an Bord des Fahrzeugs; ein Telematik-Gerät 210; ein Wetterbedingungs-Berechnungsmodul 212; ein Straßenanomalie-Berechnungsmodul 214; ein Schlupfzustandsbedingungs-Berechnungsmodul 216; und ein Anzeigegerät 218. Diese Elemente und Merkmale des Computersystems 200 an Bord des Fahrzeugs können im Betrieb einander zugeordnet sein, miteinander gekoppelt sein, oder auf andere Art und Weise so konfiguriert sein, dass sie miteinander je nach Erfordernis zusammenarbeiten, um die gewünschte Funktionalität zu unterstützen, wie dies hier beschrieben wird. Zur einfacheren Erläuterung und Erhöhung der Klarheit sind die verschiedenen physikalischen, elektrischen, und logischen Kopplungen und gegenseitigen Verbindungen für diese Elemente und Merkmale nicht in 2 dargestellt. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen des Computersystems 200 an Bord des Fahrzeugs andere Elemente, Module, und Merkmale aufweisen, die zur Unterstützung der gewünschten Funktionalität zusammenarbeiten. Zur Vereinfachung zeigt 2 nur bestimmte Elemente, welche die Berechnungsvorgänge für die Fahrtbedingung und die Straßenbedingung betreffen, die nachstehend genauer erläutert werden.
  • Der zumindest eine Prozessor 204 kann implementiert oder ausgeführt sein mit einem oder mehreren Allzweckprozessoren, mit einem Content-adressierbaren Speicher, mit einem digitalen Signalprozessor, mit einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung, mit einem feldprogrammierbaren Gate-Array, mit jedem geeigneten programmierbaren Logikgerät, mit einer diskreten Gate- oder Transistorlogik, mit diskreten Hardware-Komponenten, oder mit irgendeiner Kombination, die zur Ausführung der hier geschilderten Funktionen ausgelegt ist. Insbesondere kann der zumindest eine Prozessor 204 als ein oder mehrere Mikroprozessoren realisiert sein, als ein oder mehrere Steuerungen, Mikrocontroller, oder Zustandsmaschinen. Weiterhin kann der zumindest eine Prozessor 204 als Kombination von Rechnergeräten implementiert sein, beispielsweise als eine Kombination aus digitalen Signalprozessoren und Mikroprozessoren, als ein oder mehrere Mikroprozessoren im Zusammenhang mit einem Digitalsignalprozessorkern, oder als irgendeine andere derartige Konfiguration.
  • Das Systemspeicherelement 206 kann unter Einsatz jeder Anzahl an Geräten, Komponenten, oder Modulen realisiert sein, wie dies für die Ausführungsform geeignet ist. Darüber hinaus kann das Computersystem 202 an Bord des Fahrzeugs den Systemspeicher 206 aufweisen, der darin integriert ist, und/oder den Systemspeicher 106, der betriebsmäßig damit gekoppelt ist, wie dies für die jeweilige Ausführungsform geeignet ist. In der Praxis kann das Systemspeicherelement 206 als RAM-Speicher realisiert sein, als Flash-Speicher, als EPROM-Speicher, als EEPROM-Speicher, als Register, als eine Festplatte, als eine entfernbare Diskette, oder als jede andere Art von Speichermedium, das auf diesem Gebiet bekannt ist. Bei bestimmten Ausführungsformen weist der Systemspeicher 106 eine Festplatte auf, die auch dazu eingesetzt werden kann, Funktionen des an Bord befindlichen Computersystems 202 zu unterstützen. Das Systemspeicherelement 206 kann so mit der Prozessorarchitektur 104 gekoppelt sein, dass der zumindest eine Prozessor 204 Information aus dem Systemspeicherelement 206 auslesen und in dieses einschreiben kann. Bei einer Alternative kann das Systemspeicherelement 206 vereinigt mit dem zumindest einen Prozessor 204 ausgebildet sein. Als ein Beispiel können sich der zumindest eine Prozessor 204 und das Systemspeicherelement 206 in einer geeignet ausgebildeten anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) befinden.
  • Die mehreren Sensoren 208 an Bord des Fahrzeugs können jede Anzahl an Sensoren an Bord umfassen, Instrumente oder Geräte, wie dies wohlbekannt ist. Fahrzeugsensordaten können umfassen, ohne dass dies einschränkend zu verstehen ist: Beschleunigungsdaten, Schwingungsdaten, Querbeschleunigungsdaten, Vertikalbeschleunigungsdaten, Regensensordaten, Windschutzscheiben-Wischersensordaten, Nebelleuchten-Sensordaten, Temperaturdaten innen und außen, und andere Fahrzeugsensordaten.
  • Das Telematik-Gerät 210 ist auf geeignete Weise so ausgebildet, dass es für Datenkommunikation zwischen dem an Bord befindlichen Computersystem 202 und einem oder mehreren entfernten Servern dient. Bei bestimmten Ausführungsformen ist das Telematik-Gerät 210 als ein Kommunikations- oder Telematik-System an Bord des Fahrzeugs implementiert, beispielsweise als ein Modul des Typs OnStar®, das von der OnStar®-Corporation im Handel vertrieben und verkauft wird, die eine Tochterfirma der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung ist, nämlich der General Motors Company, mit momentanem Hauptsitz Detroit, Michigan. Bei Ausführungsformen, bei denen das Telematik-Gerät 210 ein Modul des Typs OnStar® ist, kann ein internes Sende-/Empfangsgerät bidirektionale Mobiltelefonsprach- und -datenkommunikation zur Verfügung stellen, implementiert als Code-Unterteilungsmehrfachzugriff (DTMA). Bei anderen Ausführungsformen können andere 3G-Techniken dazu verwende werden, das Telematik-Gerät 210 zu implementieren, einschließlich, ohne Einschränkung: Breitband-CDMA (W-CDMA) des Universal Mobile Telecommunications Systems (UMTS), erhöhte Datenraten für GSM-Evolution (EDGE), erweitertes EDGE, Hochgeschwindigkeits-Paketzugriff (HSPA), CDMA2000, und dergleichen. Bei einigen Ausführungsformen können 4G-Techniken dazu eingesetzt werden, das Netzwerkschnittstellenmodul 112 zu implementieren, allein oder in Kombination mit 3G-Techniken, einschließlich, ohne Einschränkung: Evolved High Speed Packet Access (HSPA+), Long Term Evolution (LTE) und/oder Long Term Evolution-Advances (LTE-A).
  • Wie dies nachstehend genauer erläutert wird, können von dem Telematik-Gerät 210 empfangene Daten umfassen, wobei dies nicht einschränkend zu verstehen ist, Anforderungen von Fahrtbedingungs-/Straßenbedingungsdaten, und anderer Daten, die mit dem an Bord befindlichen Computersystem 202 kompatibel sind. Von dem Telematik-Gerät 210 zur Verfügung gestellte Daten können umfassen, wobei dies nicht einschränkend zu verstehen ist, Fahrzeugsensordaten, berechnete Fahrtbedingungsdaten (beispielsweise Unwetterdaten, Straßenanomalitätsdaten, Straßenschlupfdaten), und dergleichen.
  • Das Wetterbedingungs-Berechnungsmodul 212 ist auf geeignete Art und Weise so konfiguriert, dass es Berechnungen durchführt, die dem Identifizieren von Unwetterbedingungen für einen geografischen Ort des Fahrzeugs 200 zugeordnet sind. Eine beispielhafte Ausführungsform dieser Berechnungen ist in dem Flussdiagramm von 5 dargestellt. Das Wetterbedingungs-Berechnungsmodul 212 setzt Regensensoren und/oder Windschutzscheibenwischer-Sensoren (z. B. Sensoren 208 an Bord des Fahrzeugs) dazu ein, um zu bestimmen, ob eine Regenbedingung vorhanden ist (also ob es außerhalb des Fahrzeugs regnet). Das Wetterbedingungs-Berechnungsmodul 212 identifiziert dann eine Außenlufttemperatur, unter Verwendung von Temperatursensoren, und kommuniziert mit einer Wetter-API einer dritten Partei, um zu bestimmen, ob die Regenbedingung Regen oder Schnee anzeigt. Das Wetterbedingungsberechnungsmodul 212 erfasst auch Nebelleuchten-Sensordaten und Nebelleuchten-Pegeldaten, um zu bestimmen, ob eine Nebelbedingung außerhalb des Fahrzeugs vorhanden ist.
  • Das Straßenanomalie-Berechnungsmodul 214 ist dazu konfiguriert, Berechnungen auszuführen, die dem Identifizieren von Straßenanomalien für einen geografischen Ort des Fahrzeugs 200 zugeordnet sind. Eine beispielhafte Ausführungsform dieser Berechnungen ist in dem Flussdiagramm von 6 gezeigt. Die Logik der Schlaglocherfassung beruht auf verschiedenen Signalmustern, wenn das Fahrzeug durch unterschiedliche Straßenanomalien bzw. entsprechende Merkmale hindurchfährt, beispielsweise ein Schlagloch, eine Geschwindigkeitsverringerungs-Erhebung und Oberflächenrisse. Zuerst identifiziert das Straßenanomalitäts-Berechnungsmodul 214 starke Schwingungen, die durch Auftreffen auf die Anomalie oder auf Straßenmerkmale verursacht werden. Das Straßenanomalie-Berechnungsmodul 214 misst Schwingungen unter Verwendung der Magnitude einer unebenen Straße (rrm), wobei nur signifikante Schwingungen berücksichtigt werden. Dann, infolge der begrenzten Abmessungen der meisten Schlaglöcher, trifft normalerweise nur eine Seite des Fahrzeugs auf ein Schlagloch auf, wodurch asymmetrische Querbeschleunigungen erzeugt werden. Das Straßenanomalitäts-Berechnungsmodul 214 erfasst derartige asymmetrische Querbeschleunigungen. In einigen Fällen treffen Fahrzeuge asymmetrisch auf die Geschwindigkeitsverringerungs-Erhebung auf. Daher bewertet das Straßenanomalitäts-Berechnungsmodul 214 darüber hinaus das vertikale Beschleunigungsmuster, das von einem Smartphone erfasst wird. Ein normales Geschwindigkeitsverringerungs-Erhebungsmuster ist so, dass die Beschleunigung zuerst nach oben zunimmt, verglichen mit einer Erhöhung zuerst nach unten bei Schlaglöchern. Weiterhin erfasst schließlich das Straßenanomalitäts-Berechnungsmodul 214 ein großes Straßenrisssegment (mit N(t), b_z, x_m/f) als Schlaglöcher, welche auch das Muster für Geschwindigkeitsverringerungs-Erhebungen enthalten können.
  • Das Schlupfbedingungs-Berechnungsmodul 216 ist so konfiguriert, dass es Berechnungen durchführt, die dem Identifizieren von Straßenschlupfbedingungen (oder deren Fehlen) für einen geografischen Ort des Fahrzeugs 200 zugeordnet sind. Eine beispielhafte Ausführungsform dieser Berechnungen ist in dem Flussdiagramm von 7 gezeigt. Zuerst setzt das Schlupfbedingungs-Berechnungsmodul 216 die vorhandenen Signale ein, die über einen CAN-Bus an Bord des Fahrzeugs übertragen werden, welche wiedergeben, ob ein Schlupf erfasst wird oder nicht. Dann untersucht das Schlupfbedingungs-Berechnungsmodul 216 die frühe Schlupferfassung unter Verwendung anderer Fahrzeugdynamiksignale. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform berechnet das Schlupfbedingungs-Berechnungsmodul 216 den Schlupfwinkel und das Selbstausrichtungsdrehmoment aus vier Signalen des CAN-Busses. Ursprünglich nimmt das Selbstausrichtungsdrehmoment mit dem Schlupfwinkel zu. Ist die Straße schlüpfrig, dann nimmt das Selbstausrichtungsdrehmoment ab, während der Schlupfwinkel zunimmt. Daher erfasst das Schlupfbedingungs-Berechnungsmodul 216 die Bedingung eines frühen Schlupfes, wenn das Selbstausrichtungsdrehmoment abnimmt, während der Schlupfwinkel zunimmt.
  • In der Praxis können das Wetterbedingungs-Berechnungsmodul 212, das Straßenanomalitäts-Berechnungsmodul 214, und/oder das Schlupfbedingungs-Berechnungsmodul 216 bei dem zumindest einen Prozessor 204 implementiert sein (oder mit diesem zusammenarbeiten), um zumindest einige der Funktionen und Betriebsabläufe auszuführen, die hier im Einzelnen geschildert werden. In dieser Hinsicht kann das Wetterbedingungs-Berechnungsmodul 212, das Straßenanomalitäts-Berechnungsmodul 214, und/oder das Schlupfbedingungs-Berechnungsmodul 216 als geeignet beschriebene Verarbeitungslogik, geeignet beschriebene Anwendungsprogramm-Code, und dergleichen realisiert sein.
  • Das Anzeigegerät 218 ist so konfiguriert, dass es verschiedene Icons, Texte, und/oder Grafikelemente präsentiert, die Benachrichtigungen oder Alarmen zugeordnet sind, die zu Fahrtbedingungen für einen bestimmten geografischen Bereich gehören. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist das Anzeigegerät 118 in Kommunikationsverbindung mit einer Benutzerschnittstelle (nicht gezeigt) und dem zumindest einem Prozessor 204 gekoppelt. Bei diesem Fall sind der zumindest eine Prozessor 204, die Benutzerschnittstelle, und das Anzeigegerät 218 zusammenwirkend so konfiguriert, dass sie eine oder mehrere grafische Darstellungen oder Bilder anzeigen, Rendern, oder auf andere Art und Weise mitteilen, die Fahrtbedingungen für einen bestimmten geografischen Bereich zugeordnet sind, auf dem Anzeigegerät 218, wie dies nachstehend genauer erläutert wird. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist das Anzeigegerät 218 als Elektronikanzeige ausgebildet, die so konfiguriert ist, dass sie grafisch Fahrtbedingungsdaten anzeigt, wie dies hier geschildert wird. Bei einigen Ausführungsformen ist das Computersystem 202 an Bord des Fahrzeugs ein integriertes Computersystem an Bord eines Fahrzeugs 200, und befindet sich das Anzeigegerät 218 im Innenraum des Fahrzeugs 200, und ist daher als eine integrierte Fahrzeuganzeige implementiert. Bei anderen Ausführungsformen ist das Anzeigegerät 218 als Anzeigebildschirm eines eigenständigen, persönlichen Computergeräts (beispielsweise Laptop-Computer, Tablet-Computer) implementiert. Es wird darauf hingewiesen, dass zwar das Anzeigegerät 218 unter Verwendung einer einzelnen Anzeige implementiert sein kann, dass jedoch bestimmte Ausführungsformen zusätzliche Anzeigen (beispielsweise mehrere Anzeigen) einsetzen können, um die Funktionalität des Anzeigegeräts 218 zu erreichen, die hier beschrieben wird.
  • 3 ist ein Funktionsblockdiagramm eines zentralisierten Computersystems 300 eines Fahrtbedingungs-Erfassungssystems gemäß den offenbarten Ausführungsformen. Es wird darauf hingewiesen, dass das zentralisierte Computersystem 300 unter Verwendung des zentralisierten Computersystems 116 implementiert sein kann, das in 1 dargestellt ist. In dieser Hinsicht zeigt das zentralisierte Computersystem 300 bestimmte Elemente und Komponenten des zentralisierten Computersystems 116 mit weiteren Einzelheiten. Das zentralisierte Computersystem 300 arbeitet so, dass es (i) Fahrtbedingungsdaten von mehreren Fahrzeugen empfängt, die an einem bestimmten geografischen Ort fahren, und/oder in einem bestimmten Segment einer bestimmten Straße fahren, und (ii) die empfangenen Fahrtbedingungen dazu einsetzt, Alarme zu erzeugen, und die Alarme an andere Fahrzeuge zu übersenden, die in demselben Segment der Straße fahren.
  • Das zentralisierte Computersystem 300 weist im Allgemeinen, ohne Einschränkung, auf: zumindest einen Prozessor 302; einen Systemspeicher 304; ein Benachrichtigungs-Erzeugungsmodul 306; und ein Kommunikationsgerät 308 für Eingabe/Ausgabe (I/O). Entsprechende Elemente des zumindest einen Prozessors 302 und des Systemspeichers 304 wurden im Einzelnen in Bezug auf 2 beschrieben, und werden hier nicht redundant erläutert. Das Benachrichtigungs-Erzeugungsmodul 306 ist so konfiguriert, dass es Benachrichtigungen und Alarme erzeugt, die Fahrtbedingungen für einen bestimmten Ort zugeordnet sind (beispielsweise Unwetter, Straßenanomalien, und Straßenschlupfbedingungen.
  • Das Kommunikationsgerät 308 ist auf geeignete Weise so konfiguriert, dass es Daten zwischen dem zentralisierten Computersystem 300 und einem oder mehreren Computersystemen an Bord des Fahrzeugs kommuniziert, die an Bord mehrerer Fahrzeuge implementiert sind. Das Kommunikationsgerät 308 ist implementiert unter Verwendung irgendeiner Hardware, die mit einem Kommunikationsprotokoll verträglich ist, das von einem Computersystem an Bord des Fahrzeugs eingesetzt wird (Bezugszeichen 202 von 2). Das Kommunikationsgerät 308 kann Kommunikationsvorgänge senden und empfangen über ein Drahtlos-Lokalbereichsnetzwerk (WLAN), das Internet, ein Satelliten-Uplink/Downlink, ein Zellulär-Netzwerk, ein Breitbandnetzwerk, ein Weitbereichsnetzwerk, und dergleichen. Wie nachstehend genauer erläutert wird, können von dem Kommunikationsgerät 308 empfangene Daten umfassen, ohne Einschränkung: Fahrtbedingungsdaten, die von mehreren Fahrzeugen übertragen werden, und andere Daten, die mit dem zentralisierten Computersystem 300 verträglich sind. Von dem Kommunikationsgerät 308 bereitgestellte Daten können umfassen, ohne Einschränkung: Benachrichtigungen und Alarme an ein oder mehrere Fahrzeuge, Alarmieren von Fahrern in Bezug auf Unwetter, Geschwindigkeitsverringerungs-Erhebungen, Schlaglöcher, Risse, Verbindungsstellen, und schlüpfrige Straßen, und dergleichen.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Vorgangs 400 zum Akquirieren von Straßendaten an Bord eines Fahrzeugs erläutert. Zuerst erhält der Vorgang 400 über Sensoren an Bord des Fahrzeugs Sensordaten, welche momentanen Wetterbedingungen zugeordnet sind, momentanen Straßenbedingungen, und einem physikalischen Straßenzustand (Schritt 402).
  • Als nächstes bestimmt der Vorgang 400, ob die momentanen Wetterbedingungen das Vorhandensein eines Unwetters anzeigen, ob die momentanen Straßenbedingungen potentiellen Schlupf anzeigen, und ob der physikalische Straßenzustand eine Straßenanomalie oder mehrere Straßenanomalien anzeigt (Schritt 404). Eine geeignete Vorgehensweise zum Erhalten von Sensordaten, die momentanen Wetterbedingungen zugeordnet sind (Schritt 402), und zur Bestimmung, ob die momentanen Wetterbedingungen das Vorhandensein eines Unwetters anzeigen (Schritt 404) wird nachstehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Eine geeignete Vorgehensweise zum Erhalten von Sensordaten, welche momentanen Straßenbedingungen zugeordnet sind (Schritt 402), und zur Bestimmung, ob die momentanen Straßenbedingungen potentiellen Schlupf anzeigen (Schritt 404) wird nachstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Eine geeignete Vorgehensweise zum Erhalten von Sensordaten, die einen physikalischen Straßenzustand zugeordnet sind (Schritt 402), und zur Bestimmung, ob der physikalische Straßenzustand eine Straßenanomalie oder mehrere von diesen anzeigt (Schritt 404) wird nachstehend unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
  • Unwetter können Regen umfassen, Nebel, und/oder Schnee, und können bei einigen Ausführungsformen durch ein Niveau einer Wetterbedingung (beispielsweise erheblicher Regen, erheblicher Schnee) oder eine Kombination einer Wetterbedingung mit Nebel und/oder verringerter Sicht infolge von Dunkelheit (beispielsweise eine Bedingung bei Nacht) angezeigt werden. Potentieller Schlupf kann jede Bedingung umfassen, bei welcher bei einem Fahrzeug eine Verringerung der Reibung gegenüber der Straße auftritt, was möglicherweise zu einem Versagen der Fahrzeugreifen in der Hinsicht führt, dass sie in Eingriff und mit Grip zur Straße stehen, sodass das Fahrzeug unabsichtlich schleudern kann. Straßenanomalien können Straßenerhebungen, Straßenschwellen, Schlaglöcher, und dergleichen umfassen. Der Vorgang 400 erzeugt dann ein Straßendaten-Ergebnis, auf Grundlage des Vorhandenseins eines Unwetters, von potentiellem Schlupf, und/oder einer oder mehrerer Straßenanomali-täten (Schritt 406).
  • Als nächstes überträgt der Vorgang 400 das Straßendaten-Ergebnis über ein Telematik-Gerät an Bord des Fahrzeugs (Schritt 408). Das Straßendaten-Ergebnis kann an ein zentralisiertes Computersystem übertragen werden, für Nutzung in der Zukunft und mögliche Übertragung an andere Fahrzeuge, die an demselben geografischen Ort fahren (beispielsweise auf derselben Straße, auf demselben Segment einer Straße), für Informationszwecke.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Vorgangs 500 zum Identifizieren von Unwetterbedingungen erläutert, die einer Fahrtstrecke zugeordnet sind, gemäß den offenbarten Ausführungsformen. Der Vorgang 500 kann durch ein Rechnergerät an Bord eines bestimmten Fahrzeugs ausgeführt werden (beispielsweise ein Computersystem an Bord des Fahrzeugs, eine elektronische Steuereinheit (ECU, ein selbständiges Rechnergerät), und erhält Information und führt Bestimmungen für das jeweilige Fahrzeug durch. Es wird darauf hingewiesen, dass der in 5 dargestellte Vorgang 500 eine Ausführungsform der Schritte 402 und 404 darstellt, die voranstehend im Zusammenhang mit 4 beschrieben wurden, mit weiteren Einzelheiten.
  • Zuerst bestimmt der Vorgang 500, ob die Windschutzscheibenwischer ”ein” oder aktiviert sind (Schritt 502), oder ob ein an Bord des Fahrzeugs vorgesehener Regensensor aktiv ist (Schritt 504), wobei das Bezugszeichen 503 die logische OR-Operation bezeichnet. Hierbei setzt der Vorgang 500 Regensensoren und/oder Windschutzscheibenwischer-Sensoren dazu ein, um zu bestimmen, ob eine Regenbedingung vorhanden ist (also ob es außerhalb des Fahrzeugs regnet). Bei bestimmten Ausführungsformen setzt dann, wenn die Windschutzscheibenwischer aktiv sind (Schritt 502) der Vorgang 500 einen Wischerpegelkalkulator (Schritt 514) ein, um einen Niederschlagspegel zu bestimmen (Schritt 516). Anders ausgedrückt, stellt, wenn die Windschutzscheibenwischer eingeschaltet sind und sich in Betrieb befinden, der Vorgang 500 die Einstellung der Windschutzscheibenwischer fest. Die Einstellung kann schnell, normal, langsam sein, ein Intervallbetrieb und dergleichen. Ist die Einstellung schnell, so bestimmt der Vorgang 500, dass der Niederschlagspegel hoch ist, und wenn die Einstellung niedriger ist oder im Intervallbetrieb erfolgt, stellt der Vorgang 500 fest, dass der Niederschlagspegel niedrig ist. Der Niederschlagspegel kann zur Übertragung an ein zentralisiertes Computersystem (siehe die 1 und 3) gespeichert werden, zur Verwendung bei der Erzeugung und Übertragung von Benachrichtigungen und Alarmen für andere Fahrzeuge.
  • Wenn der Windschutzscheibenwischer-Sensor anzeigt, dass die Windschutzscheibenwischer aktiv sind (Schritt 502) oder dass der Regensensor aktiv ist (Schritt 504), dann geht der Vorgang 500 weiter, und stellt eine Außenlufttemperatur fest, unter Verwendung von Temperatursensoren (Schritt 506). Falls die Außenlufttemperatur größer ist als eine Schwelle (die Verzweigung ”T” (”wahr”) von 518), dann bestimmt der Vorgang 400, dass eine Regenbedingung außerhalb des Fahrzeugs vorhanden ist (Schritt 522). Die Schwelle stellt einen Temperaturwert dar, bei welchem Niederschlag nicht einfriert, was anzeigt, dass jeder Niederschlag außerhalb des Fahrzeugs Regen ist, aber kein Schnee. Der Schwellenwert wird zum Zeitpunkt der Auslegung bestimmt, und wird in das Computersystem an Bord des Fahrzeugs einprogrammiert, welches den Vorgang 500 ausführt.
  • Wenn allerdings die Außenlufttemperatur niedriger ist als eine Schwelle (die Verzweigung ”F” (”falsch”) von 518), dann bestimmt der Vorgang 500, ob die Außenlufttemperatur niedriger ist als eine zweite Schwelle (Entscheidung 520). Ist die Außenlufttemperatur niedriger als die zweite Schwelle (die Verzweigung ”T” (”wahr”) von 520), dann bestimmt der Vorgang 500, dass eine Schneebedingung außerhalb des Fahrzeugs vorhanden ist (Schritt 524). Die zweite Schwelle stellt einen Temperaturwert dar, unterhalb von welchem Niederschlag einfriert, was anzeigt, dass jeder Niederschlag außerhalb des Fahrzeugs Schnee ist, aber kein Regen. Ebenso wie der Schwellenwert, der voranstehend in Bezug auf die Entscheidung 518 beschrieben wurde, wird der zweite Schwellenwert zum Zeitpunkt des Designs bestimmt, und wird in das Computersystem an Bord des Fahrzeugs einprogrammiert, welches den Vorgang 500 ausführt.
  • Ist jedoch die Außenlufttemperatur nicht niedriger als die zweite Schwelle (die Verzweigung ”F” von 520), dann bestimmt der Vorgang 500, ob eine Cloud-Anwendung einer dritten Partei eine Schneebedingung anzeigt (Entscheidung 526). Hierbei kommuniziert der Vorgang 500 mit einer Wetteranwendungs-Programmschnittstelle (API) einer dritten Partei (Schritt 508), um zu bestimmen, ob die Regenbedingung nun Regen oder Schnee anzeigt (Entscheidung 526).
  • Wenn die Wetter-API einer dritten Partei anzeigt, dass eine Schneebedingung vorhanden ist (die Verzweigung ”T” von 526), dann bestimmt der Vorgang 500, dass eine Schneebedingung außerhalb des Fahrzeugs vorhanden ist (Schritt 524). Wenn die Wetter-API der dritten Partei nicht eine Schneebedingung anzeigt (die Verzweigung ”F” von 526), dann bestimmt der Vorgang 500, dass eine Regenbedingung außerhalb des Fahrzeugs vorhanden ist (Schritt 528).
  • Der Vorgang 500 kommuniziert weiterhin mit einer Nebelleuchtenanzeige (Schritt 510), um zu bestimmen, ob eine Nebelbedingung außerhalb des Fahrzeugs vorhanden ist (Schritt 530), und zu bestimmen, ob ein Lichtpegel der Nebelleuchtenanzeige anzeigt, dass eine Nachtbedingung außerhalb des Fahrzeugs vorhanden ist (Schritt 512). Anders ausgedrückt, bestimmt der Vorgang 500, ob es außerhalb des Fahrzeugs neblig ist, durch Bestimmung, ob die Nebelleuchten des Fahrzeugs eingeschaltet sind, und bestimmt der Vorgang 500, ob es außerhalb des Fahrzeugs bereits Nacht ist, durch Identifizieren eines momentanen Nebelleuchtenpegels der Nebelleuchten des Fahrzeugs. Ist der Nebelleuchtenpegel hoch, dann bestimmt der Vorgang 500, dass es außerhalb des Fahrzeugs dunkel ist, und daher außerhalb des Fahrzeugs Nacht ist.
  • Der Vorgang 500 identifiziert daher eine Regenbedingung (Schritte 522, 528), eine Schneebedingung (Schritt 524), und/oder eine Nebelbedingung (Schritt 530), außerhalb des Fahrzeugs. Bei einigen Ausführungsformen kann das Identifizieren der Regenbedingung (Schritte 522, 528) den Vorgang 500 dazu veranlassen, automatisch eine Benachrichtigung oder einen Ratschlag zu erzeugen (Schritt 536), die dem Wetter außerhalb des Fahrzeugs zugeordnet sind.
  • Der Vorgang 500 setzt die Operation des logischen OR ein (Schritt 532), um die Schneebedingung (Schritt 524) mit der Nebelbedingung (Schritt 530) zu vergleichen, und zu bestimmen, ob die Schneebedingung (Schritt 524) oder aber die Nebelbedingung (Schritt 530) wahr ist. Wenn außerhalb des Fahrzeugs eine Schneebedingung oder eine Nebelbedingung vorhanden ist, oder sowohl eine Schneebedingung als auch eine Nebelbedingung, dann wird die Schneebedingung oder die Nebelbedingung mit der Nebelleuchtenpegel-Bedingung verglichen (Schritt 512). Falls der Vorgang 500 eine Schneebedingung (Schritt 524) oder eine Nebelbedingung (Schritt 530) feststellt, dann setzt der Vorgang 500 eine logische AND-Operation ein (Schritt 534), um zu bestimmen, dass auch der Nebelleuchtenpegel eine Bedingung bei Nacht (Schritt 512) außerhalb des Fahrzeugs anzeigt. Gibt es daher Schnee oder Nebel (oder sowohl Schnee als auch Nebel), und ist es Nacht außerhalb des Fahrzeugs, dann wird eine Benachrichtigung oder eine Beratung durch den Vorgang 500 erzeugt (Schritt 536). Der Niederschlagspegel (Schritt 516) kann in der Benachrichtigung oder Beratung enthalten sein, die erzeugt wird.
  • 6 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Vorgangs 600 zum Identifizieren von Straßenanomalien erläutert, die bei einer Fahrtstrecke auftreten.
  • Der Vorgang 600 setzt Sensoren an Bord des Fahrzeugs ein, um Schwingungen des Fahrzeugs zu erfassen, die allgemein dann erzeugt werden, wenn die Oberfläche, auf welcher das Fahrzeug fährt, nicht vollständig glatt ist. Zuerst bestimmt der Vorgang 600, ob eine erfasste Schwingung eine starke Schwingung ist (Entscheidung 602). In diesem Fall bestimmt der Vorgang 600, ob eine erfasste Schwingung, die unter Einsatz wohlbekannter und üblicherweise eingesetzter Schwingungserfassungs-Techniken quantifiziert wird, eine stärkere Schwingung als ein Schwingungs-Schwellenwert ist.
  • Wenn die erfasste Schwingung nicht größer ist als ein Schwingungsschwellenwert (Verzweigung ”N” (”nein”) von 602), dann bestimmt der Vorgang 600, dass die momentane Fahrtoberfläche glatt ist (Schritt 604), oder bestimmt mit anderen Worten der Prozess 600, dass das Fahrzeug nicht über irgendeine Art einer Straßenanomalität fährt (beispielsweise eine Straßenerhebung, einen Riss in der Straße, ein Straßenübergang, eine Straßenschwelle, ein Schlagloch).
  • Ist allerdings die erfasste Schwingung größer als ein Schwingungsschwellenwert (die Verzweigung ”Y” (”ja”) von 602), dann bestimmt der Vorgang, ob die erfasste, beträchtliche Schwingung einem asymmetrischen Impuls zugeordnet ist (Entscheidung 606).
  • Falls die erfasste, erhebliche Schwingung nicht einem asymmetrischen Impuls zugeordnet ist (die Verzweigung ”N” von 606), dann bestimmt der Vorgang 600, dass die momentane Straßenanomalie kein Schlagloch ist, und bestimmt, ob das Vertikalbeschleunigungsmuster des Fahrzeugs verträglich mit Straßenerhebungen ist (Entscheidung 608). Falls das Vertikalbeschleunigungsmuster verträglich mit Straßenerhebungen ist (die Verzweigung ”Y” von 608), dann bestimmt der Prozess 600, dass die Straßenanomalie eine Straßenerhebung oder eine Straßenschwelle ist (Schritt 610). Passt allerdings das Vertikalbeschleunigungsmuster nicht zu Straßenerhebungen (die Verzweigung ”N” von 608), dann bestimmt der Vorgang 600, dass die Straßenanomalie ein Streifen, eine Übergangsstelle, oder ein Riss in der Straße ist (Schritt 612).
  • Wenn die erfasste erhebliche Schwingung einem asymmetrischen Impuls zugeordnet ist (die Verzweigung ”Y” von 606), dann bestimmt der Vorgang 600, ob das Vertikalbeschleunigungsmuster des Fahrzeugs mit Straßenerhebungen verträglich ist (Entscheidung 614). Passt das Vertikalbeschleunigungsmuster zu Straßenerhebungen (die Verzweigung ”Y” von 614), dann bestimmt der Vorgang 600, dass die Straßenanomalie am wahrscheinlichsten eine Straßenerhebung ist, und führt Berechnungen durch, um eine potentielle Auswirkung großer Oberflächenspalte in der Straße zu identifizieren (Entscheidung 616). Wenn der Vorgang 600 eine Auswirkung eines großen Oberflächenspaltes feststellt (die Verzweigung ”Y” von 616), dann bestimmt der Vorgang 600, dass die Straßenanomalie eine Straßenerhebung oder eine Straßenschwelle ist (Schritt 618). Wenn der Vorgang 600 keine Auswirkung eines großen Oberflächenspaltes in der Straße feststellt (die Verzweigung ”N” von 616), dann bestimmt der Vorgang 600, dass die Straßenanomalie ein Schlagloch ist (Schritt 620).
  • Passt jedoch das Vertikalbeschleunigungsmuster nicht zu Straßenerhebungen (Verzweigung ”N” von 614), dann bestimmt der Vorgang 600, dass die Straßenanomalie am wahrscheinlichsten ein Schlagloch ist, und führt Berechnungen durch, um eine potentielle Auswirkung erheblicher Oberflächenrisse in der Straße zu identifizieren (Entscheidung 622). Wenn der Vorgang 600 eine Auswirkung eines großen Oberflächenrisses identifiziert (die Verzweigung ”Y” von 622), dann bestimmt der Vorgang 600, dass die Straßenanomalie eine Straßenerhebung oder eine Straßenschwelle ist (Schritt 610). Falls der Vorgang 600 nicht eine Auswirkung eines großen Oberflächenrisses in der Straße identifiziert (Verzweigung ”N” von 622), dann bestimmt der Vorgang 600, dass es sich bei der Straßenanomalie um ein Schlagloch handelt (Schritt 620).
  • Der Vorgang 600 kann eine Beratung oder Benachrichtigung präsentieren, deren Präsentierung einleiten, oder deren Präsentierung empfehlen, um einen Fahrer des Fahrzeugs in Bezug auf die Straßenanomalien zu alarmieren, die von dem Vorgang 600 festgestellt wurden (beispielsweise Straßenstreifen, Straßenverbindungen, Straßenrisse, Straßenerhebungen, Straßenschwellen, und Schlaglöcher). Zusätzlich können Beratungen und Benachrichtigungen durch den Vorgang 600 an ein zentralisiertes Computersystem übertragen werden, sodass die Benachrichtigungen einem oder mehreren Fahrzeugen zur Verfügung gestellt werden können, die sich in demselben geografischen Bereich befindet, in welchem die Straßenanomalien vorhanden sind.
  • Die Logik der Erfassung von Schlaglöchern beruht auf verschiedenen Signalmustern, wenn das Fahrzeug durch unterschiedliche Straßenanomalien und/oder Straßenmerkmale hindurchgelangt (beispielsweise Schlaglöcher, Straßenerhebungen, und Oberflächenrisse). Zunächst hält der Vorgang 600 nach starken Schwingungen Aussicht, die durch das Fahrzeug hervorgerufen werden, das in Kontakt mit der Straßenanomalie oder den Straßenmerkmalen gelangt. Die Schwingungen werden mittels Magnitude einer unebenen Straße (rrm) gemessen, und der Vorgang 600 berücksichtigt nur signifikante Schwingungen. Infolge der begrenzten Abmessungen der meisten Schlaglöcher trifft üblicherweise nur eine Seite des Fahrzeugs auf Schlaglöcher auf, wodurch asymmetrische Querbeschleunigungen erzeugt werden. In einigen Fällen treffen Fahrzeuge asymmetrisch auf die Straßenerhebung auf. Daher wird weiterhin das Vertikalbeschleunigungsmuster bewertet, das von einem Smartphone erfasst wird. Ein normales Straßenerhebungsmuster zeigt, dass die Beschleunigung zuerst nach oben zunimmt, im Vergleich dazu, dass sie bei Schlaglöchern zunächst nach unten hin zunimmt. Schließlich wird ein großes Straßenriss-Segment bestimmt mit (N(t), b_z, x_m/f), als Schlaglöcher, die auch ebenso die Muster für Straßenerhebungen aufweisen können.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Vorgangs 700 zum Identifizieren einer Schlupfbedingung 702 erläutert, die einer Fahrtstrecke zugeordnet ist.
  • Um die Schlupfbedingung 702 festzustellen, erhält der Vorgang 700 Daten von einem Bus eines Steuerungsbereichsnetzwerks (CAN) an Bord des Fahrzeugs. Zuerst erfasst der Vorgang 700 Schlupfparameter 704, welche die Schlupfbedingung 702 anzeigen, allein oder in Kombination mit anderen Parametern. Derartige Schlupfparameter 707 können umfassen, ohne Einschränkung, ein aktives Signal für ein Traktionssteuersystem, eine Radschlupf-Zustandsanzeige, ein aktives Signal für ein Stabilitätsverbesserungssystem, ein aktives Signal für ein Antiblockier-Bremssystem, und dergleichen.
  • Der Vorgang 700 erhält auch Schlupfberechnungs-Parameter 706 durch die Kommunikation mit dem CAN-Bus. Die Schlupfberechnungs-Parameter 706 können umfassen, ohne Einschränkung, einen Straßenradwinkel (δ), eine Querbeschleunigung (αy), eine Fahrzeuggeschwindigkeit (vx) und eine Gier-Rate (ψ). Der Vorgang 700 setzt die Schlupfberechnungs-Parameter 706 dazu ein, frühe Schlupfbedingungen 708 zu erfassen, einschließlich des Schlupfwinkels
    Figure DE102017112211A1_0002
    und des selbstausrichtenden Drehmoments
    Figure DE102017112211A1_0003
  • Wenn der Vorgang 700 eine oder mehrere der Schlupfparameter 704 identifiziert, dann ist die Bedingung für die Schlupfparameter 704 wahr. Wenn der Vorgang 700 eine oder mehrere potentielle frühe Schlupfbedingungen unter Verwendung der Schlupfwinkelberechnung und der Berechnung des selbstausrichtenden Drehmoments identifiziert, dann ist die Bedingung für die Schlupfberechnungs-Parameter wahr. Der Vorgang 700 setzt eine logische OR-Operation ein, um zu bestimmen, ob die Bedingung, die durch zumindest einen der Schlupfparameter 704 angezeigt wird, oder die Bedingung, die durch zumindest einen der Schlupfberechnungs-Parameter 706 angezeigt wird, wahr ist. Ist zumindest eine der Bedingungen wahr, dann ist die Schlupfbedingung 702 vorhanden, und der Vorgang 700 präsentiert und/oder überträgt eine Beratung oder eine Benachrichtigung, die anzeigen, dass die Schlupfbedingung 702 wahr ist.
  • Hierbei setzt der Vorgang 700 die vorhandenen Signale ein, die von einem Bus eines Steuerungsbereichsnetzwerks (CAN) an Bord des Fahrzeugs übertragen werden, und welche reflektieren, ob ein Schlupf erfasst wird oder nicht. Dann untersucht der Vorgang 700 die frühe Schlupferfassung unter Verwendung anderer Fahrzeugdynamiksignale. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform berechnet der Vorgang 700 den Schlupfwinkel und das selbstausrichtende Drehmoment von vier CAN-Bussignalen. Zunächst nimmt das selbstausrichtende Drehmoment zusammen mit dem Schlupfwinkel zu. Gibt es Schlupf auf der Straße, dann nimmt das selbstausrichtende Drehmoment ab, während der Schlupfwinkel zunimmt. Daher erfasst der Vorgang 700 den frühen Schlupfzustand, wenn das selbstausrichtende Drehmoment abnimmt, während der Schlupfwinkel größer wird.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Vorgangs 800 zum Untersuchen einer Fahrtstrecke an einem zentralisierten Computersystem in Kommunikation mit mehreren Fahrzeugen erläutert, welche die Fahrtstrecke befahren. Zuerst fordert der Vorgang 800 über ein Kommunikationsgerät des zentralisierten Computersystems Fahrtbedingungstaten, von mehreren Fahrzeugen im Betrieb auf der Fahrtstrecke an, basierend auf einem Ort jedes der mehreren Fahrzeuge (Schritt 802). Dann empfängt der Vorgang 800 die Fahrtbedingungsdaten über das Kommunikationsgerät (Schritt 804). Dann filtert der Vorgang 800 über das zentralisierte Computersystem die Fahrtbedingungsdaten, um relevante Fahrtbedingungsdaten zu erhalten (Schritt 806). Daraufhin speichert der Prozess 800 die relevanten Fahrtbedingungsdaten in einem Systemspeicherelement beim zentralisierten Computersystem (Schritt 808). Dann erzeugt der Vorgang 800 durch das zentralisierte Computersystem Benachrichtigungen, welche Unwettern, Straßenanomalien, und schlüpfrige Straßen zugeordnet sind, auf Grundlage der relevanten Fahrtbedingungsdaten (Schritt 810). Als nächstes überträgt der Vorgang 800 über das Kommunikationsgerät die Benachrichtigungen an eine zweite Anzahl von Fahrzeugen, welche sich der Fahrtstrecke nähern (Schritt 812).
  • 9 ist ein Flussdiagramm, welches eine Ausführungsform eines Vorgangs 900 zur selektiven Erfassung von Fahrtbedingungsdaten erläutert, die von mehreren Fahrzeugen akquiriert und berechnet werden, die sich im Betrieb auf einer Fahrtstrecke befinden. Hierbei setzt der Vorgang 900 einen historischen Mittelwert für die Straßenbedingungsdaten ein, der unter Verwendung folgender Gleichung berechnet wird: fhist(x, t) = avg(S(x, t) – Soutlier(x, t)). Der Vorgang 900 berechnet auch einen momentanen Schätzwert der Straßenbedingungsdaten unter Verwendung der folgenden Gleichung: f ^(x, t) = αf(x, t) + βf ^(x, t – 1)
  • Zuerst wird der Vorgang 900 initialisiert durch Einstellung von t = 0 und Rücksetzen eines Zählers (m = 0) (Schritt 902). Der Vorgang 900 bestimmt dann, ob eine signifikante (nicht vernachlässigbare) Differenz zwischen den historischen Daten und den momentanen Schätzdaten vorhanden ist (Entscheidung 904). Hierbei berechnet der Vorgang 900 für den Knoten i, f ^(i, l) – fhist(i) > ε. Falls f ^(i, l) – fhist(i) nicht größer ist als ε (Verzweigung ”N” von 904), dann bestimmt der Vorgang 900, dass die Differenz zwischen den historischen Daten und den momentanen Schätzungsdaten vernachlässigbar ist. Wenn die Differenz zwischen den historischen Daten und den momentanen Schätzdaten vernachlässigbar ist, vernachlässigt dann der Vorgang 900 diese spezielle Gruppe von Straßenbedingungsdaten (Schritt 906). Hierbei ”filtert” der Vorgang 900 die erhaltene Gruppe von Fahrtbedingungsdaten (also Straßenbedingungsdaten) dadurch, dass er nur die relevanten Fahrtbedingungsdaten behält.
  • Ist allerdings f ^(i, t) – fhist(i) größer als ε (die Verzweigung ”Y” von 904), dann bestimmt der Vorgang 900, dass die Differenz zwischen den historischen Daten und den momentanen Schätzdaten nicht vernachlässigbar ist, setzt den Zähler m herauf (Schritt 908), und bestimmt, ob t < T gilt (Entscheidung 910). Für t < T (die Verzweigung ”Y” von 910) kehrt der Vorgang 900 zu dem Anfang des Vorgangs 900 zurück, nach dem Initialisierungsschritt (Schritt 902), sodass der Parameter t und der Zähler m nicht auf Null zurückgesetzt werden, und die historischen Daten erneut mit den momentanen Schätzdaten verglichen werden (Entscheidung 904). Ist jedoch t nicht größer als T (die Verzweigung ”N” von 910), dann bestimmt der Vorgang 900, ob m < M ist (Entscheidung 912). Für m < M (die Verzweigung ”Y” von 912), kehrt dann der Vorgang 900 zum Anfang des Vorgangs 900 vor dem Initialisierungsschritt zurück (Schritt 902). Ist allerdings m nicht größer als M (die Verzweigung ”N” von 912), wählt dann der Vorgang 900 statistisch eine Anzahl von n Fahrzeugen zur Bestätigung aus (Schritt 914), und empfängt dann Daten von der Anzahl an der Fahrzeuge, welche die Daten bestätigen (Schritt 916).
  • Der Vorgang 900 bestimmt dann, ob m + an > K ist (Entscheidung 918). Ist m + an nicht größer als K (die Verzweigung ”N” von 918), dann kehrt der Vorgang 900 zu Beginn des Vorgangs 900 vor dem Initialisierungsschritt zurück (Schritt 902). Gilt jedoch m + an > K (die Verzweigung ”Y” von 918), dann benachrichtigt der Vorgang 900 die Fahrzeuge, die in den Segmenten der betreffenden Straße fahren (Schritt 920), unterdrückt redundante Berichte (Schrift 922), und dann endet der Vorgang 900 (Schritt 924).
  • Zuerst bestimmt der Vorgang 900, ob eine signifikante (nicht vernachlässigbare) Differenz zwischen den historischen Daten und den momentanen Schätzdaten vorhanden ist. Der Vorgang 900 bestätigt die Fahrtbedingungsdaten, die erhalten wurden, und überträgt Benachrichtigungen, die Fahrtbedingungsdaten zugeordnet sind, die erhalten wurden. Hierbei bestätigt der Vorgang 900 die Daten mittels Durchführung von Vergleichen mit Fahrtbedingungsdaten, die von verschiedenen Fahrzeugen erhalten wurden. Der Vorgang 900 erfasst neue Trendsignale, wogegen er Auswirkungen durch gelegentliches statistisches Rauschen verhindert; minimiert die Latenzzeit und die Zellulär-Kosten über Lokal-Cloud-Koordination; und setzt Algorithmen ein, die ausreichend breit sind, um mit einer großen Anzahl an CAN-Signalen und entsprechenden Verkehrsereignissen fertig zu werden.
  • Die verschiedenen Tasks, die im Zusammenhang mit den Vorgängen 400–900 durchgeführt werden, können durch Software, Hardware, Firmware, oder irgendeine Kombination aus diesen durchgeführt werden. Zum Zwecke der Erläuterung kann sich die voranstehende Beschreibung der Vorgänge 400–900 auf Elemente beziehen, die voranstehend im Zusammenhang mit den 1–3 erwähnt wurden. In der Praxis können Abschnitte der Vorgänge 400–900 durch unterschiedliche Elemente des beschriebenen Systems durchgeführt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Vorgänge 400–900 jede Anzahl an zusätzlichen oder alternativen Tasks aufweisen können, dass die in den 4–9 gezeigten Tasks nicht notwendigerweise in der dargestellten Reihenfolge durchgeführt werden müssen, und dass die Vorgänge 400–900 innerhalb einer umfassenderen Prozedur oder eines entsprechenden Vorgangs vorhanden sein können, die zusätzliche Funktionalität aufweisen, die hier nicht im Einzelnen beschrieben wird. Weiterhin können ein oder mehrere Tasks, die in den 4–9 gezeigt sind, von Ausführungsformen der Vorgänge 400–900 weggelassen werden, insoweit die angestrebte gesamte Funktionalität unberührt bleibt.
  • Weiterhin werden die folgenden Beispiele zur Verfügung gestellt, die zur einfacheren Bezugnahme nummeriert sind:
    • 1. Verfahren zum Akquirieren von Straßendaten an Bord eines Fahrzeugs, wobei die Straßendaten einem Segment einer Straße zugeordnet sind, und das Verfahren umfasst: Erhalten, über Sensoren an Bord des Fahrzeugs, von Sensordaten, die momentanen Wetterbedingungen, momentanen Straßenbedingungen, und einem physikalischen Straßenzustand zugeordnet sind; Bestimmen, ob die momentanen Wetterbedingungen das Vorhandensein eines Unwetters anzeigen, ob die momentanen Straßenbedingungen einen potentiellen Schlupf anzeigen, und ob der physikalische Straßenzustand eine Straßenanomalie oder mehrere Straßenanomalien anzeigt; Erzeugen eines Straßendaten-Ergebnisses, auf Grundlage des Vorhandenseins eines Unwetters, von potentiellem Schlupf, und einer Straßenanomalie oder mehrerer Straßenanomalien; und Übertragen des Straßendaten-Ergebnisses über eine Telematik-Einheit an Bord des Fahrzeugs.
    • 2. Verfahren nach Beispiel 1, welches weiterhin umfasst, einen triangulierten Ort des Fahrzeugs zu identifizieren; wobei der triangulierte Ort zusammen mit dem Straßendaten-Ergebnis über die Telematik-Einheit an Bord des Fahrzeugs übertragen wird.
    • 3. Verfahren nach Beispiel 2, welches weiterhin umfasst, einen Zeitwert zu erfassen, an welchem die Sensordaten erhalten werden; wobei der triangulierte Ort bei dem Zeitwert festgestellt wird; und wobei der triangulierte Ort und das Straßendaten-Ergebnis gleichzeitig übertragen werden.
    • 4. Verfahren nach Beispiel 1, bei welchem die Bestimmung, ob momentane Wetterbedingungen das Vorhandensein eines Unwetters anzeigen, weiterhin umfasst: Erfassung der Aktivierung eines der Sensoren an Bord des Fahrzeugs, die einem Unwetter zugeordnet ist; Erfassen einer Außenlufttemperatur, über einen Außenlufttemperatur-Sensor, wobei die Sensoren an Bord des Fahrzeugs den Außenlufttemperatur-Sensor umfassen; und Identifizieren, wenn die Außenlufttemperatur größer ist als eine vorbestimmte Schwelle, einer Regenbedingung, wobei die Regenbedingung das Vorhandensein eines Unwetters anzeigt.
    • 5. Verfahren nach Beispiel 4, welches weiterhin umfasst: Identifizieren, wenn die Außenlufttemperatur nicht größer ist als die vorbestimmte Schwelle, einer Schneebedingung, wobei die Schneebedingung das Vorhandensein eines Unwetters anzeigt.
    • 6. Verfahren nach Beispiel 4, bei welchem der eine Sensor der Sensoren an Bord des Fahrzeugs zumindest einen Windschutzscheibenwischer-Sensor und einen Regensensor umfasst.
    • 7. Verfahren nach Beispiel 1, welches weiterhin umfasst: Bestimmung, über einen Windschutzscheibenwischer-Sensor, eines Aktivierungspegels von Windschutzscheibenwischern an Bord des Fahrzeugs, wobei die Sensoren an Bord des Fahrzeugs zumindest den Windschutzscheibenwischer-Sensor umfassen; und Identifizieren eines momentanen Niederschlagspegels auf Grundlage des Aktivierungspegels; wobei die Straßendaten zumindest den momentanen Niederschlagspegel umfassen.
    • 8. Verfahren nach Beispiel 1, welches weiterhin umfasst: Erfassen, über einen Nebelleuchtenanzeige-Sensor, der Aktivierung von Nebelleuchten an Bord des Fahrzeugs, wobei die Sensoren an Bord des Fahrzeugs zumindest den Nebelleuchtenanzeige-Sensor umfassen; Identifizierung einer Nebelbedingung auf Grundlage der Aktivierung der Nebelleuchten; wobei die Straßendaten die Nebelbedingung umfassen.
    • 9. System zum Akquirieren von Straßendaten an Bord eines Fahrzeugs, wobei das System aufweist: ein Systemspeicherelement; mehrere Sensoren an Bord des Fahrzeugs, die so konfiguriert sind, dass sie Sensordaten erhalten, die momentanen Wetterbedingungen zugeordnet sind, momentanen Straßenbedingungen, und einem physikalischen Straßenzustand; ein Telematik-Gerät an Bord des Fahrzeugs, das so konfiguriert ist, dass es Daten an einen entfernten Server überträgt; zumindest einen Prozessor, der in Kommunikationsverbindung mit dem Systemspeicherelement steht, den mehreren Sensoren an Bord des Fahrzeugs, und der Telematik-Einheit an Bord des Fahrzeugs, wobei der zumindest eine Prozessor dazu konfiguriert ist, um: die momentanen Wetterbedingungen, den momentanen Straßenbedingungen, und den physikalischen Straßenzustand zu identifizieren, auf Grundlage der Sensordaten; zu bestimmen, ob die momentanen Wetterbedingungen das Vorhandensein eines Unwetters anzeigen, ob die momentanen Straßenbedingungen einen potentiellen Schlupf anzeigen, und ob der physikalische Straßenzustand eine Straßenanomalie oder mehrere Straßenanomalien anzeigt; ein Straßendaten-Ergebnis zu erzeugen, auf Grundlage des Vorhandenseins eines Unwetters, eines potentiellen Schlupfes, und einer Straßenanomalie oder mehrerer Straßenanomalien; und eine Übertragung des Straßendaten-Ergebnisses einzuleiten, über das Telematik-Gerät an Bord des Fahrzeugs.
    • 10. System nach Beispiel 9, bei welchem der zumindest eine Prozessor weiterhin so konfiguriert ist, dass er eine Straßenerhebung auf Grundlage des physikalischen Straßenzustands identifiziert, wobei die eine Straßenanomalie oder die mehreren Straßenanomalien die Straßenerhebung umfassen; und wobei die Straßenerhebung zumindest eine Straßenerhebung und/oder eine Straßenschwelle umfasst.
    • 11. System nach Beispiel 10, bei welchem die mehreren Sensoren an Bord des Fahrzeugs weiterhin so konfiguriert sind, dass sie eine Schwingung des Fahrzeugs erfassen, wobei die Schwingung erzeugt wird, wenn das Fahrzeug in Kontakt mit der Straßenerhebung gelangt; und wobei der zumindest eine Prozessor weiterhin so konfiguriert ist, dass er auf Grundlage der Schwingung die Straßenerhebung identifiziert.
    • 12. System nach Beispiel 9, bei welchem der zumindest eine Prozessor weiterhin so ausgebildet ist, dass er ein Schlagloch auf Grundlage des physikalischen Straßenzustands identifiziert; und wobei die eine Straßenanomalie oder die mehreren Straßenanomalien das Schlagloch umfassen.
    • 13. System nach Beispiel 12, bei welchem die mehreren Sensoren an Bord des Fahrzeugs weiterhin so ausgebildet sind, dass sie asymmetrische Querbeschleunigungen des Fahrzeugs erfassen, wobei die asymmetrischen Querbeschleunigungen einen asymmetrischen Kontakt des Fahrzeugs mit dem Schlagloch anzeigen; und wobei der zumindest eine Prozessor weiterhin dazu ausgebildet ist, das Schlagloch zu identifizieren, auf Grundlage der asymmetrischen Querbeschleunigung.
    • 14. System nach Beispiel 9, bei welchem der zumindest eine Prozessor weiterhin dazu ausgebildet ist, um: eine Schlupfbedingung auf Grundlage der momentanen Straßenbedingungen zu identifizieren; und das Straßendaten-Ergebnis so zu erzeugen, dass es die Schlupfbedingung enthält.
    • 15. System nach Beispiel 9, bei welchem das Telematik-Gerät an Bord des Fahrzeugs weiterhin so ausgebildet ist, dass es: mit einem Elektronikgerät an Bord des Fahrzeugs kommuniziert; und Vertikalbeschleunigungsdaten von dem Elektronikgerät erhält; wobei der zumindest eine Prozessor weiterhin dazu ausgebildet ist, um: die Vertikalbeschleunigungsdaten zu bewerten; und einen Fahrzeugkontakt mit der einen Straßenanomalie oder den mehreren Straßenanomalien zu erfassen, auf Grundlage der Vertikalbeschleunigungsdaten, wobei die eine Straßenanomalie oder die mehreren Straßenanomalien zumindest ein Schlagloch und/oder eine Straßenerhebung und/oder eine Straßenschwelle umfassen.
    • 16. Verfahren zum Analysieren einer Fahrtstrecke an einem zentralisierten Computersystem, wobei das Verfahren umfasst: Anfordern, über ein Kommunikationsgerät des zentralisierten Computersystems, von Fahrtbedingungsdaten von mehreren Fahrzeugen, die sich im Betrieb auf der Fahrtstrecke befinden, auf Grundlage eines Ortes jedes der mehreren Fahrzeuge; Empfangen der Fahrtbedingungsdaten über das Kommunikationsgerät; Filtern, durch das zentralisierte Computersystem, der Fahrtbedingungsdaten, um relevante Fahrtbedingungsdaten zu erhalten; Speichern der relevanten Fahrtbedingungsdaten in einem Systemspeicherelement am zentralisierten Computersystem; Erzeugen, durch das zentralisierte Computersystem, von Benachrichtigungen, die einem Unwetter, Straßenanomalien, und schlüpfrigen Straßen zugeordnet sind, auf Grundlage der relevanten Fahrtbedingungsdaten; Übertragen, über das Kommunikationsgerät, der Benachrichtigung an eine zweite Anzahl an Fahrzeugen, die sich der Fahrtstrecke nähern.
    • 17. Verfahren nach Beispiel 16, welches weiterhin umfasst: Identifizieren relevanter Fahrtbedingungsdaten, die einem Segment der Fahrtstrecke zugeordnet sind, wobei die Fahrtbedingungsdaten die relevanten Fahrbedingungsdaten umfassen; Erzeugen zumindest eines Alarms, auf Grundlage der relevanten Fahrtbedingungsdaten, wobei die Benachrichtigungen den zumindest einen Alarm umfassen; Erfassung einer Untergruppe der mehreren Fahrzeuge in Betrieb auf dem Segment der Fahrtstrecke; Übertragen des zumindest einen Alarms an die Untergruppe.
    • 18. Verfahren nach Beispiel 16, bei welchem das Filtern der Fahrtbedingungsdaten zum Erhalten relevanter Fahrtbedingungsdaten weiterhin umfasst: Berechnen eines historischen Mittelwerts der Fahrtbedingungsdaten, die einem Segment der Fahrtstrecke zugeordnet sind; Berechnen eines momentanen Schätzwertes für die Fahrtbedingungsdaten; und Bestimmung der relevanten Fahrtbedingungsdaten auf Grundlage des historischen Mittelwerts und der momentanen Schätzung.
    • 19. Verfahren nach Beispiel 18, welches weiterhin umfasst: Identifizieren einer Untergruppe der Fahrtbedingungsdaten, die einem bestimmten Fahrtzeug zugeordnet sind, wobei die momentane Abschätzung dem bestimmten Fahrzeug zugeordnet ist; Bestimmen, ob eine Differenz zwischen der momentanen Abschätzung und dem historischen Mittelwert größer ist als eine vorbestimmte Schwelle; und Bestimmen, wenn die Differenz größer ist als eine vorbestimmte Schwelle, dass die relevanten Fahrtbedingungsdaten die Untergruppe umfassen.
    • 20. Verfahren nach Beispiel 19, welches weiterhin umfasst: Bestimmen, wenn die Differenz nicht größer ist als eine vorbestimmte Schwelle, dass die relevanten Fahrtbedingungsdaten nicht die Untergruppe umfassen.
  • Techniken und Vorgehensweisen können hier anhand von Funktions- und/oder Logikblockkomponenten beschrieben werden, und unter Bezugnahme auf symbolische Darstellungen von Operationen, Verarbeitungs-Tasks, und Funktionen, die von verschiedenen Rechnerkomponenten oder Rechnergeräten durchgeführt werden können. Derartige Operationen, Tasks, und Funktionen werden manchmal so beschrieben, dass sie von einem Computer ausgeführt werden, computerisiert sind, Software-implementiert sind, oder Computer-implementiert sind. In der Praxis können ein oder mehrere Prozessorgeräte die geschilderten Operationen, Tasks, und Funktionen dadurch durchführen, dass sie elektrische Signale manipulieren, welche Datenbits an Speicherorten in dem Systemspeicher repräsentieren, sowie durch eine andere Verarbeitung von Signalen. Die Speicherorte, an welchen Datenbits aufrechterhalten werden, sind physikalische Orte, die bestimmte elektrische, magnetische, optische, oder organische Eigenschaften aufweisen, welche den Datenbits entsprechen. Es wird darauf hingewiesen, dass die verschiedenen Blockkomponenten, die in den Figuren gezeigt sind, durch jede Anzahl an Hardware-, Software-, und/oder Firmware-Komponenten realisiert werden können, die zur Durchführung der angegebenen Funktionen ausgebildet sind. So kann beispielsweise eine Ausführungsform eines Systems oder einer Komponente verschiedene integrierte Schaltungskomponenten einsetzen, beispielsweise Speicherelemente, Digitalsignalverarbeitungselemente, Logikelemente, Nachschlagetabellen, und dergleichen, die verschiedene Funktionen, gesteuert durch einen oder mehrere Mikroprozessoren oder andere Steuergeräte, durchführen können.
  • Bei Implementierung durch Software oder Firmware stellen verschiedene der hier beschriebenen Elemente der Systeme im Wesentlichen die Code-Segmente oder Befehle dar, welche die verschiedenen Tasks ausführen. Die Programm- oder Code-Segmente können in einem Prozessor-lesbaren Medium gespeichert sein, oder von einem Computerdatensignal übertragen werden, das in einem Trägersignal über ein Übertragungsmedium oder einen Kommunikationsweg enthalten ist. Das ”Computerlesbare Medium”, ”Prozessor-lesbare Medium”, oder ”maschinenlesbare Medium” kann jedes Medium umfassen, welches Information speichern und übertragen kann. Beispiele für das Prozessor-lesbare Medium umfassen eine Elektronikschaltung, ein Halbleiterspeichergerät, einen ROM, einen Flash-Speicher, einen löschbaren ROM (EROM), eine Floppy-Disc, eine CD-ROM, eine optische Diskette, eine Festplatte, ein Faseroptikmedium, eine Verbindung mittels Funkfrequenz (RF), und dergleichen. Das Computerdatensignal kann jedes Signal enthalten, das sich über ein Übertragungsmedium ausbreiten kann, beispielsweise Elektroniknetzwerkkanäle, Lichtleiterfasern, die Luft, elektromagnetische Wege, oder RF-Links. Die Code-Segmente können über Computernetzwerke heruntergeladen werden, beispielsweise das Internet, ein Ethernet, ein LAN, und dergleichen.
  • Um die Darstellung nicht durch unnötige Einzelheiten zu belasten, kann es sein, dass herkömmliche Vorgehensweisen in Bezug auf Signalverarbeitung, Datenübertragung, Signalisierung, Netzwerksteuerung, und andere Funktionsaspekte der Systeme (und der einzelnen Betriebskomponenten der Systeme) hier nicht im Einzelnen beschrieben werden. Weiterhin sollen die Verbindungslinien, die in den verschiedenen Figuren gezeigt sind, die hier vorgesehen sind, beispielhafte Funktionsbeziehungen und/oder physikalische Kopplungen zwischen verschiedenen Elementen repräsentieren. Es wird darauf hingewiesen, dass zahlreiche alternative oder zusätzliche Funktionsbeziehungen oder physikalische Verbindungen bei einer Ausführungsform des Gegenstandes vorhanden sein können.
  • Einige der Funktionseinheiten, die bei der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, wurden als ”Module” bezeichnet, um noch deutlicher hervorzuheben, dass sie unabhängig von ihrer Implementierung sind. So kann beispielsweise Funktionalität, die hier als ein Modul bezeichnet wird, vollständig oder teilweise als eine Hardware-Schaltung implementiert sein, welche handelsübliche VLSI-Schaltungen oder Gate-Arrays aufweist, im Handel erhältliche Halbleiter wie beispielsweise Logik-Chips, Transistoren, oder andere diskrete Bauteile. Ein Modul kann auch in programmierbaren Hardware-Geräten implementiert sein, beispielsweise feldprogrammierbare Gate-Arrays, programmierbare Array-Logik, programmierbare Logikgeräte, und dergleichen. Module können auch als Software zur Ausführung durch verschiedene Arten von Prozessoren implementiert sein. So kann beispielsweise ein identifiziertes Modul aus ausführbarem Code ein oder mehrere physikalische oder logische Module von Computerbefehlen umfassen, die beispielsweise als ein Objekt, eine Prozedur, oder eine Funktion organisiert sein können. Unabhängig davon müssen die ausführbaren Teile eines identifizierten Moduls nicht physikalisch zusammen angeordnet sein, sondern können getrennte Befehle umfassen, die an unterschiedlichen Orten gespeichert sind, welche dann, wenn sie logisch miteinander verbunden werden, das Modul umfassen, und das angegebene Ziel für das Modul erreichen. Tatsächlich kann ein Modul aus ausführbarem Code ein einzelner Befehl sein, oder zahlreiche Befehle, und kann sogar über verschiedene unterschiedliche Code-Segmente verteilt sein, unter unterschiedlichen Programmen, und verteilt über mehrere Speichergeräte. Entsprechend können Betriebsdaten auf jede geeignete Weise verwirklicht sein, und innerhalb jeder geeigneten Art einer Datenstruktur organisiert sein. Die Betriebsdaten können als einzelne Datengruppe gesammelt sein, oder können über unterschiedliche Orte verteilt sein, einschließlich über unterschiedliche Speichergeräte, und können zumindest teilweise nur als Elektroniksignale in einem System oder Netzwerk vorhanden sein.
  • Zwar wurde zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der voranstehenden detaillierten Beschreibung präsentiert, jedoch wird darauf hingewiesen, dass eine große Anzahl an Variationen vorhanden ist. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen, die hier beschrieben wurden, nicht den Umfang, die Einsetzbarkeit, oder Ausbildung des beanspruchten Gegenstandes auf irgendeine Art und Weise einschränken sollen. Stattdessen stellt die voranstehende detaillierte Beschreibung Fachleuten auf diesem Gebiet eine bequeme Roadmap zum Implementieren der beschriebenen Ausführungsform oder Ausführungsformen zur Verfügung. Es wird darauf hingewiesen, dass verschiedene Änderungen in Bezug auf die Funktion und Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang abzuweichen, der durch die Patentansprüche festgelegt ist, und der bekannte Äquivalente und zum Zeitpunkt der Einreichung dieser Patentanmeldung vorhersehbare Äquivalente umfasst.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • IEEE 802.3 [0025]
    • IEEE 802.16 [0025]
    • IEEE 802.11 [0025]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Akquirieren von Straßendaten an Bord eines Fahrzeugs, wobei die Straßendaten einem Segment einer Straße zugeordnet sind, und das Verfahren umfasst: Erhalten, über Sensoren an Bord des Fahrzeugs, von Sensordaten, die momentanen Wetterbedingungen, momentanen Straßenbedingungen, und einem physikalischen Straßenzustand zugeordnet sind; Bestimmen, ob die momentanen Wetterbedingungen das Vorhandensein eines Unwetters anzeigen, ob die momentanen Straßenbedingungen einen potentiellen Schlupf anzeigen, und ob der physikalische Straßenzustand eine Straßenanomalie oder mehrere Straßenanomalien anzeigt; Erzeugen eines Straßendaten-Ergebnisses, auf Grundlage des Vorhandenseins eines Unwetters, eines potentiellen Schlupfes, und einer Straßenanomalie oder mehrerer Straßenanomalien; und Übertragen des Straßendaten-Ergebnisses über eine Telematik-Einheit an Bord des Fahrzeugs.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, welches weiterhin umfasst, einen triangulierten Ort des Fahrzeugs festzustellen; wobei der triangulierte Ort zusammen mit dem Straßendaten-Ergebnis übertragen wird, über die Telematik-Einheit an Bord des Fahrzeugs.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, welches weiterhin umfasst, einen Zeitwert zu erfassen, an welchem die Sensordaten erhalten werden; wobei der triangulierte Ort bei dem Zeitwert festgestellt wird; und wobei der triangulierte Ort und das Straßendaten-Ergebnis gleichzeitig übertragen werden.
  4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei welchem die Bestimmung, ob momentane Wetterbedingungen das Vorhandensein eines Unwetters anzeigen, weiterhin umfasst: Erfassung der Aktivierung eines der Sensoren an Bord des Fahrzeugs, die einem Unwetter zugeordnet ist; Erfassung einer Außenlufttemperatur, über einen Außenlufttemperatur-Sensor, wobei die Sensoren an Bord des Fahrzeugs den Außenlufttemperatur-Sensor umfassen; und Feststellung, wenn die Außenlufttemperatur höher ist als eine vorbestimmte Schwelle, einer Regenbedingung, wobei die Regenbedingung das Vorhandensein eines Unwetters anzeigt.
  5. System zum Akquirieren von Straßendaten an Bord eines Fahrzeugs, wobei das System aufweist: ein Systemspeicherelement; mehrere Sensoren an Bord des Fahrzeugs, die so konfiguriert sind, dass sie Sensordaten erhalten, die momentanen Wetterbedingungen, momentanen Straßenbedingungen, und einem physikalischen Straßenzustand zugeordnet sind; ein Telematik-Gerät an Bord des Fahrzeugs, das dazu konfiguriert ist, Daten an einen entfernten Server zu übertragen; zumindest einen Prozessor, der in Kommunikationsverbindung mit dem Systemspeicherelement steht, mit den mehreren Sensoren an Bord des Fahrzeugs, und der Telematik-Einheit an Bord des Fahrzeugs, wobei der zumindest eine Prozessor dazu konfiguriert ist, dass er: die momentanen Wetterbedingungen, die momentanen Straßenbedingungen, und den physikalischen Straßenzustand identifiziert, auf Grundlage der Sensordaten; bestimmt, ob die momentanen Wetterbedingungen das Vorhandensein eines Unwetters anzeigen, wobei die momentanen Straßenbedingungen einen potentiellen Schlupf anzeigen, die momentanen Wetterbedingungen feststellt, die momentanen Straßenbedingungen, und den physikalische Straßenzustand, auf Grundlage der Sensordaten; bestimmt, ob die momentanen Wetterbedingungen das Vorhandensein eines Unwetters anzeigen, ob die momentanen Straßenbedingungen einen potentiellen Schlupf anziegen, und ob der physikalische Straßenzustand eine Straßenanomalie oder mehrere Straßenanomalien anzeigt; ein Straßendaten-Ergebnis erzeugt, auf Grundlage des Vorhandenseins eines Unwetters, eines potentiellen Schlupfes, und einer Straßenanomalität oder mehrerer Straßenanomalitäten; und die Übertragung des Straßendaten-Ergebnisses einleitet, über das Telematik-Gerät an Bord des Fahrzeugs.
  6. System nach Anspruch 5, bei welchem der zumindest eine Prozessor weiterhin dazu ausgebildet ist, eine Straßenerhebung auf Grundlage des physikalischen Straßenzustands festzustellen, wobei die eine Straßenanomalität oder die mehreren Straßenanomalitäten die Straßenerhebung umfassen; und wobei die Straßenerhebung zumindest eine Straßenerhebung und/oder eine Straßenschwelle umfasst.
  7. System nach Anspruch 6, bei welchem die mehreren Sensoren an Bord des Fahrzeugs weiterhin dazu ausgebildet sind, eine Schwingung des Fahrzeugs zu erfassen, wobei die Schwingung erzeugt wird, wenn das Fahrzeug in Kontakt mit der Straßenerhebung gelangt; und wobei der zumindest eine Prozessor weiterhin dazu ausgebildet ist, die Straßenerhebung auf Grundlage der Schwingung zu identifizieren.
  8. System nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei welchem der zumindest eine Prozessor weiterhin so ausgebildet ist, dass er ein Schlagloch auf Grundlage des physikalischen Straßenzustands identifiziert; und wobei die eine Straßenanomalität oder die mehreren Straßenanomalitäten das Schlagloch umfassen.
  9. System nach Anspruch 8, bei welchem die mehreren Sensoren an Bord des Fahrzeugs weiterhin so ausgebildet sind, dass sie eine asymmetrische Querbeschleunigung des Fahrzeugs erfassen, wobei die asymmetrischen Querbeschleunigungen einen asymmetrischen Kontakt des Fahrzeugs mit dem Schlagloch anzeigen; und wobei der zumindest eine Prozessor weiterhin so ausgebildet ist, das er das Schlagloch identifiziert, auf Grundlage der asymmetrischen Querbeschleunigung.
  10. System nach einem der Ansprüche 5 bis 9, bei welchem der zumindest eine Prozessor weiterhin so ausgebildet ist, dass er: eine Schlupfbedingung auf Grundlage der momentanen Straßenbedingungen feststellt; und das Straßendatenergebnis so erzeugt, dass es die Schlupfbedingung enthält.
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