[发明专利]用于使用超声波传感器识别道路状态的传感器组件，驾驶员辅助系统，机动车辆和相关方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于识别道路状态的传感器组件，包括传感器装置，该传感器装置适于在机动车辆在道路上行驶期间捕获机动车辆的轮拱衬里上的水的冲击，以及包括用于基于通过传感器装置捕获的水的冲击来识别道路状态的控制装置。此外，本发明涉及具有这样的传感器组件的驾驶员辅助系统。此外，本发明涉及具有这样的驾驶员辅助系统的机动车辆。最后，本发明涉及一种用于识别道路状态的方法。

背景技术

目前，兴趣特别在于适于识别道路状态的传感器组件。这样的传感器组件可以例如包括传感器装置，通过该传感器装置，如果道路干燥或道路上有水、冰或雪，则它可以识别。基于道路的状态，可以确定道路与机动车辆的轮胎之间的摩擦系数。该信息可以由机动车辆的驾驶员辅助系统使用。例如，分别地，根据识别的道路状态和摩擦系数从而可以对驾驶员的信息界面进行控制和/或可以使机动车辆的速度相适应。这样的驾驶员辅助系统也可以是牵引控制系统或电子稳定程序，相对于道路状态的信息被提供给其。

在这方面，DE 37 28 708 A1描述了一种用于识别道路与机动车辆的轮胎之间的摩擦系数的方法。这里，通过麦克风捕获至少一个轮胎的滚动噪声，并且分析捕获的信号的频率。然后，可以从频谱推断道路状态。

此外，DE 100 09 911 C1描述了一种通过设置在气垫的空气容积中的传感器来监测机动车辆轮胎的气压的系统。由于车轮的振荡，在由传感器捕获的空气容积中产生声振荡。传感器可以形成为麦克风或压力传感器。其中，车轮振荡经由底盘作为结构声音传递到气垫。这里，传感器可以形成为麦克风或压力传感器。

此外，从DE 10 2008 014 513 A1可以知道用于捕获车辆轮胎的滚动噪声的装置。该装置包括传感器，其用于捕获滚动噪声并且其设置在壳体中，该壳体以振荡隔离的方式固定到车辆。传感器优选地形成为麦克风。或者，也可以采用另一种合适的感测元件，例如压力传感器或超声波传感器作为传感器。

为了早期认识到对滑水危险发生的识别，DE 10 2010 008 258 A1提出了一种方法，其中与关于滑水危险的路段有关的信息被提供给机动车辆。另外，提供了至少一个用于确定湿道路的传感器装置。在存在具有滑水危险的路线的路段和检测到湿道路时，执行用于防止滑水(aquaplaning)的辅助功能。

从DE 10 2012 221 518 A1，另外已知一种用于确定道路滑溜的方法。这里，由车辆的车轮投射的水雾被传感器吸收。道路滑溜由投射的水雾计算。为了捕获投射的水雾，例如可以使用传感器，其形成为液滴检测器。此外，可以使用湿度传感器或用于非接触捕获或计数投射颗粒的传感器。水滴，雪花，冰粒和/或污垢颗粒可以被传感器捕获。

此外，在K.Naab和R.Hoppstock的“Sensor Systems and Signal Processing for Advanced Driver Assistance”的文章中，公开在“Smart Vehicles”大会上，描述了一种方法，其中通过传感器捕获对轮拱衬里的水冲击。此外，在那里描述了车轮外壳中的噪声随车辆速度、发动机转速和道路表面上的水位而变化。其中，前两个因素可以容易地校正，使得只有水的冲击在轮拱衬里上的部分保持。噪音可由麦克风测量。其中，噪声可以通过频率范围在2.5到4.5kHz之间的带通滤波器进行滤波。此外，噪声可以转换成与道路表面上的绝对水位相关的特征直流电压电平。

发明内容

本发明的目的是要示出一种解决方案，用于识别最初提到的类型的道路的状态的传感器组件如何能够更廉价和鲁棒地提供。

根据本发明，该目的是通过传感器组件、通过驾驶员辅助系统、通过机动车辆以及通过具有根据相应的独立权利要求的特征的方法来解决的。本发明的有益实施方式是从属权利要求、说明书和附图的主题。

根据本发明的用于识别道路状态的传感器组件包括：传感器装置，其适于在机动车辆在道路上的行驶期间捕获水对机动车辆的轮拱衬里的冲击。此外，传感器组件包括控制装置，用于基于通过传感器装置捕获的水的冲击来识别道路的状态。传感器装置包括适于接收超声波信号的超声波传感器。此外，超声波传感器适于捕获水对轮拱衬里的冲击。