本发明涉及一种用于检测车辆的即将到来的道路情况的方法。本发明还涉及一种被配置成检测车辆的即将到来的道路情况的控制单元和包括这种控制单元的车辆。本发明可应用于车辆，例如应用于通常也被称为卡车的轻型、中型或重型车辆。虽然将主要针对卡车来描述本发明，但本发明也可应用于其它类型的车辆，例如轿车等。
背景技术：
因为来自市场的对于例如污染物等的要求持续增加，电驱动车辆正变得日益流行。一种电驱动车辆的方案是从定位在例如车辆所行驶的道路内的充电区段提供充电。这些系统通常被称为电气道路系统(ers)，因此所述车辆被称为ers车辆。这些车辆通常包括导体，所述导体被布置为定位成与道路的充电区段接触，以便从充电区段接收充电电流。
由于安全性原因，充电区段仅在ers车辆到达充电区段之前的一段短时间内被提供有充电电流。原因例如是行人或动物不应能够接触被提供有充电电流的充电区段。因此，这些充电区段被不断地开启和关闭，但ers车辆连续地接收充电电流，因为充电区段在车辆到达相应区段时被开启。因此，这些充电区段被可控地供给有用于对车辆充电的充电电流。因此，所述电气道路系统能够对车辆进行检测，以决定何时开启充电电流。
虽然充电区段接收ers车辆位于其附近的信息，但充电区段和车辆之间的交互仍需要进一步的改进。
技术实现要素：
本发明的目的是提供与现有技术相比改进了对于即将到来的道路情况的检测的方法。此目的至少部分地通过权利要求1所述的方法来实现。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于检测车辆的即将到来的道路情况的方法，该车辆包括控制单元，该控制单元具有接收器，该接收器被构造成接收从沿着用于车辆的道路的道路系统部件传送的数据，其中，所述方法包括以下步骤：从沿着道路的至少一个充电区段接收信号，该信号指示了所述至少一个充电区段的当前运行状态；将所述至少一个充电区段的当前运行状态与一组预定规则进行比较；以及，如果车辆前方的所述至少一个充电区段的当前运行状态不满足所述一组预定规则中的至少一个，则确定车辆前方的所述至少一个充电区段处的即将到来的道路情况构成对该车辆的增加的安全性风险。
表述“即将到来的道路情况”应理解为是指在车辆前方已经发生了一些可能构成对车辆的安全性风险的情况。例如，本车辆前方的其它车辆由于交通事故而停止，或者路面结冰了，等等。如果车辆操作者或车辆的主动安全系统没有意识到这种情况，这些道路情况可能与增加的安全性风险相关。因此，即将到来的道路情况涉及该车辆前方的道路。
此外，表述“至少一个充电区段的当前运行状态”应理解为是指该充电区段能够从其附近接收的信息，例如该充电区段处的周围交通情况等。此表述还涉及该充电区段的特性特征，例如充电区段的温度等。下文中将给出充电区段的不同的当前运行状态的、另外的详细示例性实施例。
另外，表述“一组预定规则”应理解为涉及专门针对特定的所接收到的充电区段的当前运行状态的规则。因此，取决于从充电区段接收的特定信息，存在不同的规则。例如，如果接收到指示了充电区段的特定表面温度的信号，则所述预定规则可以是最低温度极限，该最低温度极限可以表明道路表面结冰了和/或是湿滑的。下文中进一步描述了不同的多组预定规则的、详细的示例性实施例。
因此，不满足所述一组预定规则中的至少一个表明在其位置处存在对该车辆的增加的安全性风险。
所接收到的指示了所述至少一个充电区段的当前运行状态的信号可通过无线通信从沿着该道路的每个充电区段传送，且例如被车辆的控制单元接收。本领域技术人员已知的任何合适的技术均可用于该无线通信，例如蓝牙、wi-fi、3g/4g、激光信号、超声信号等。当然，也可构思出其它的替代方案，例如，所述信号可以作为该道路的相继布置的充电区段之间的链(chain)而被传送，直至所述信号被车辆的控制单元接收到。此外，应当理解，本发明不限于每个充电区段将信号直接传送到车辆的情形，所述充电区段同样也可以通过有线或无线方式将信号提供给中央控制单元，该中央控制单元分析所述信号并将带有与充电区段的当前运行状态有关的信息的信号无线地传送到车辆。因此，所接收到的信号可直接或间接地从充电区段接收。
一个优点是：与例如标准的前视数据收集系统(例如照相机、激光雷达、雷达等)相比，能够在更早的时间点上检测到危险的交通情况。由此，该车辆能够意识到在设有被单独控制的充电区段的道路的所有位置处的交通情况。因此，另一个优点是：该车辆或车辆的操作者被提供了用于规划该车辆前方的路线的正确信息，以便对即将到来的情况进行准备，即，操作者将更好地意识到车辆前方的风险。因此，本发明提供了对于即将到来的道路情况的动态更新，这例如可以用在车辆的主动安全系统等中。
此外，本发明能够与现有的主动安全系统结合使用。在这种情况中，例如，如果照相机视觉、雷达视觉、激光视觉等不能跟踪或识别构成对车辆的增加的安全性风险的道路情况，则本发明可用作补充。而且，本发明可用于验证现有的道路监视系统是否工作正常。因此，所述方法可包括以下步骤：从道路的道路监视系统接收信号，该信号指示了即将到来的道路情况；将指示了即将到来的道路情况的该信号与所接收到的、定位在所确定的即将到来的道路情况处的至少一个充电区段的运行状态的信号进行比较；以及，如果该信号大致对应于所接收到的所述至少一个充电区段的运行状态的信号，则确定指示了所述即将到来的道路情况的该信号是正确的。
根据示例性实施例，所接收到的所述至少一个充电区段的当前运行状态的信号可包括与所述至少一个充电区段处的道路特定事件有关的信息。
“道路特定事件”应理解为是指充电区段处发生的事件。例如，交通情况、结冰道路状况、动态速度限制、道路施工等可构成各种类型的道路特定事件。
根据示例性实施例，所述一组预定规则可包括确定对车辆的安全性风险的道路特定参考值。
“道路特定参考值”可涉及充电区段的周围环境或涉及充电区段的状况。这些参考值确定存在对车辆的增加的安全性风险。例如，所述道路特定参考值可涉及位于充电区段处的车辆的车速。如果位于充电区段处的车辆的速度低于预定阈值速度极限，则道路特定参考值可被确定为构成对车辆的安全性风险。该预定阈值速度极限可例如取决于充电区段处的最大容许速度极限，其中，该道路的最大容许速度极限越高，则所述预定阈值速度极限越高。所述道路特定参考值还可涉及充电区段的表面温度，其中，如果充电区段的表面温度低于预定阈值温度极限，则确定它是对车辆的安全性风险。当然，也可构思出其它的道路特定参考值，且下文中将给出进一步的示例。
根据示例性实施例，所述方法可包括以下步骤：确定从车辆的当前位置到被确定为构成对该车辆的增加的安全性风险的充电区段的位置的距离；和控制该车辆的车速，以在该车辆到达充电区段之前的预定距离处降低车速。
因此，车辆操作者不需要对该车辆做出动作，而是，该车辆在其到达被确定为构成增加的安全性风险的位置之前很好地及时自动降低车速。
根据示例性实施例，所述方法可包括以下步骤：向车辆的人机界面(hmi)提供信号，以警告车辆操作者关于对车辆的增加的安全性风险。
一个优点是操作者能够被提供车辆前方的交通情况的信息。例如，操作者然后可确定在到达构成增加的安全性风险的充电区段的位置之前减速，或者决定重新规划该车辆的路线。
根据示例性实施例，指示了所述至少一个充电区段的当前运行状态的信号可包括所述充电区段的结构特性的改变的指示。
因此，如果确定所述充电区段的结构特性已经改变，这可以被确定为与危险的交通情况相关。因此，结构特性的改变与预定规则相关，所述预定规则指示了何时该改变被确定为与增加的安全性风险相关。
根据示例性实施例，所述充电区段的结构特性的改变可包括所述充电区段的电特性或机械特性的改变。
电特性的改变(例如电容、电阻、电导、阻抗等的改变)能够表明腐蚀累积、积雪和其它累积的或瞬时的降水测量值可能构成对正在接近的车辆的增加的安全性风险。电特性的改变例如可由于充电区段上的化学溢出物(例如柴油、汽油或机油)而引起。此外，电特性的改变也可由于可能导致漂滑(aquaplaning)等的严重水量而引起。
机械特性的改变(例如充电区段的振动频率偏移、机械应力、变形等)可意味着充电区段下方的道路表面由于例如土壤侵蚀等而发生改变，这可能导致不平的道路表面，甚至是道路的变形，例如凹坑、孔洞等。
此外，电特性或机械特性的改变能够用于检测充电区段处的行人或动物的存在。例如，电容的改变可表明在充电区段上存在行人/动物，或者，充电区段的振动的改变可表明在充电区段附近存在行人/动物。
根据示例性实施例，指示了所述至少一个充电区段的当前运行状态的信号可包括所述充电区段的表面温度的指示。
由此，并且如上所述，如果充电区段的表面温度低于预定阈值极限，这例如可以表明道路表面结冰了且是湿滑的。
根据示例性实施例，指示了所述至少一个充电区段的当前运行状态的信号可包括位于所述至少一个充电区段处的车辆的车速数据。
由此，并且如上所述，如果位于所述充电区段处的车辆以低于预定阈值极限行驶，这可以意味着已经发生了一些情况。雪地交通或停止的交通自身可构成对车辆的安全性风险。
根据示例性实施例，所述一组预定规则可包括以下项中的至少一个：最低容许车速水平、最大减速率水平、离道路上的下一个到来的车辆的最小距离。
因此，如果所述充电区段处存在的车辆以太低的车速行驶、减速过于严重或彼此靠近地行驶，这可能构成对正在接近的车辆的安全性风险或危险交通情况。
根据本发明的第二方面，提供了一种控制单元，该控制单元被配置成检测车辆的即将到来的道路情况，该控制单元包括接收器，该接收器被构造成接收从沿着用于车辆的道路的道路系统部件传送的数据，其中，该控制单元被配置成：从沿着道路的至少一个充电区段接收信号，该信号指示了所述至少一个充电区段的当前运行状态；将所述至少一个充电区段的当前运行状态与一组预定规则进行比较；并且，如果车辆前方的所述至少一个充电区段的当前运行状态不满足所述一组预定规则中的至少一个，则确定车辆前方的所述至少一个充电区段处的即将到来的道路情况构成对该车辆的增加的安全性风险。
第二方面的效果和特征很大程度上类似于上文中结合本发明的第一方面描述的效果和特征。
根据本发明的第三方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序包括程序代码组件，当该计算机程序在计算机上运行时，所述程序代码组件执行上文中结合第一方面描述的步骤中的任一个。
根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质携载有包括程序组件的计算机程序，当所述程序组件在计算机上运行时，所述程序组件执行上文中结合第一方面描述的步骤中的任一个。
根据本发明的第五方面，提供了一种车辆，其包括上文中结合本发明的第二方面描述的控制单元。
因此，应当理解，该车辆应该能够从电气道路系统的充电区段和/或中央控制单元接收数据。该车辆例如可以是ers车辆。
根据示例性实施例，该车辆还可包括充电部件，该充电部件适于从沿着道路的独立控制的充电区段接收充电电流，其中，通过所述控制单元控制该充电部件。
根据示例性实施例，该充电部件可适于从沿着道路的所述独立控制的充电区段传导地接收充电电流。
根据示例性实施例，所述控制单元可配置成将该充电部件朝向沿着道路的所述充电区段可控地引导。
根据示例性实施例，该充电部件可定位在车辆的纵向车架下方，其中，所述控制单元适于将该充电部件朝向被定位在道路的地面中的充电区段可控地引导。因此，车辆从定位在地面中的充电区段接收充电电流。然而，应当理解，所述充电区段可例如布置在道路的安全护栏上。在这种情形中，该充电部件优选定位在车辆的侧面。当然，也可构思出其它的替代方案。
第五方面的进一步效果和特征很大程度上类似于上文中结合本发明的第一方面描述的效果和特征。
当研究所附权利要求书和以下描述时，本发明的进一步特征和优点将变得显见。本领域技术人员将意识到，在不偏离本发明的范围的情况下，本发明的不同的特征可相互组合，以产生除了下文中描述的实施例以外的实施例。
附图说明
通过以下对本发明的示例性实施例的、说明性而非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述及其它目的、特征和优点，其中：
图1是在设有多个充电区段的道路上行驶的、根据示例性实施例的车辆的斜视图；
图2是图示了沿着道路的多个充电区段及其与车辆的交互的示例性实施例的示意性侧视图；
图3是根据一个示例性实施例的用于检测即将到来的道路情况的方法的流程图；并且
图4是根据另一个实施例的用于检测即将到来的道路情况的方法的流程图。
具体实施方式
现在，将在下文中参考附图更完全地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明能够以许多不同的形式实施，且不应解释为局限于本文阐述的实施例；而是，这些实施例是为了充分性和完整性而提供的。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
图1是在设有多个充电区段102的道路11上行驶的、根据示例性实施例的车辆10的斜视图，将在下文中参考图2进一步详细描述这些充电区段102。本发明不应解释为局限于适合从道路11的多个充电区段102接收充电电流的车辆，所述车辆还应能够接收从道路11的充电区段102或中央控制单元106传送的数据，这也将在下文中参考图2和图3来更详细地描述。然而，下文将通过如图1和图2中所描绘的、从充电区段102接收充电电流的车辆10来描述本发明。
在图1中，车辆10被描绘为卡车，其优选是电动车辆或混合动力车辆。该卡车包括充电部件12，该充电部件12被布置成从充电区段102接收充电电流。详细地，充电部件12被构造成定位在不工作位置和运行状态中，在所述不工作位置中，充电部件12的集流器14与充电区段102之间不存在接触，而在所述运行状态中，集流器14和充电区段102彼此物理接触。因此，在不工作位置中，充电部件12被朝向车辆向上提升，而在运行状态中，充电部件12被向下降低而接触道路11的充电区段102。
因此，图1中描绘的车辆10从沿着道路11的充电区段102传导地接收充电电流。然而，感应充电也可同样地起作用，因此，传导充电仅用作说明性示例。
此外，本发明不应解释为局限于定位在如图1中描绘的地面上的车辆10下方的充电区段102。本发明应理解为也可利用布置在例如车辆侧面的安全护栏等上的充电区段102同样地起作用，即侧轨充电系统。在后一种情形中，充电部件12能够在不工作位置和运行状态之间大致水平地移动。如果充电区段102定位在如图中描绘的地面上的车辆10下方，则充电部件12能够在不工作位置和运行状态之间大致竖直地移动。
现在参考图2，图2是示出了沿着道路11的多个充电区段102及其与车辆10的交互的、示例性实施例的示意性侧视图。如所描绘的，道路11包括多个充电区段102，所述多个充电区段102沿着道路11相对于彼此以预定的间隔布置。在两个相继的充电区段102之间布置有电气隔离部104，用于防止相继布置的充电区段102之间的泄漏电流。此外，每个充电区段102均连接到中央控制单元106。中央控制单元106被配置成将电流可控地供给到充电区段102中的每一个。中央控制单元106也可布置成从充电区段102中的每个充电区段接收数据，该数据带有与例如充电区段102的当前运行状态有关的信息，即，各个充电区段102处的周围交通是否使得充电区段102能够/不能将充电电流供给到到达该充电区段的车辆。因此，所述多个充电区段102和控制单元106构成道路11的道路系统部件。控制单元106还可接收与充电区段102的物理特性有关的数据，例如充电区段102的机械特性和/或电特性相关的数据。替代地，充电区段102可从另一电源(未示出)接收充电电流，在该另一电源处，中央控制单元106被布置成控制充电区段102中的每个充电区段何时被允许从该电源接收充电电流。
此外，充电区段102中的每个充电区段均包括用于检测车辆正在接近或者车辆存在于相应的充电区段102处的装置108，该装置可以是传感器或照相机等。用于检测车辆10的接近或存在的装置108还可适于确定正在接近的车辆的车速。也可构思出其它替代方案，例如从车辆传送的射频(rf)信号。该rf信号可由用于检测车辆的装置108接收，或者由与各个充电区段102相结合地提供的另一接收器接收。
又进一步，充电区段102中的每个充电区段还包括发送器110，该发送器110被布置成将信号111传送到正在接近的车辆。所传送的信号111可包括与充电区段102中的每个充电区段的当前运行状态有关的数据信息，下文中将进一步描述该当前运行状态。应容易地理解的是，虽然图2仅示出了所述充电区段中的一个充电区段传送数据，但沿道路的所有充电区段102都能够传送与其各自的当前运行状态有关的数据。此外，发送器110可形成各个充电区段102的一体部分，即，发送器110可布置在各个充电区段102内。因此，图2中的布置方式(其中，发送器110被布置为与各个充电区段102连接的外部部分)仅用作示意性说明，以简化理解。
然而，本发明不限于图2中描绘的示例性实施例，并且应当理解，充电区段102可将数据无线地或有线地传送给中央控制单元106，中央控制单元106又将该数据无线地传送给道路11上的车辆10。而且，用于检测车辆及其车速的装置108和发送器110可布置为单个装置，而不是如图2中描绘的两个分开的装置。
此外，车辆10包括控制单元112，该控制单元112包括发送器和接收器(未示出)。该发送器被布置成将数据传送到充电区段102中的每个充电区段和/或传送到中央控制单元106。所传送的数据可包括车辆正在接近相应的充电区段102以及车辆10当前正在行驶的速度的信息。因此，作为用于检测正在接近的车辆10的装置108的替代，充电区段102和/或中央控制单元106可包括用于从车辆10的控制单元112的发送器接收这种信息的接收器。此外，控制单元112的接收器可从该道路的道路系统部件接收信息，即，从充电区段102中的每个充电区段和/或从中央控制单元106接收信息。
现在，下文将参考图2来描述本发明的功能。当车辆10在设有多个充电区段102的道路11上行驶时，可能存在以下情形：道路11的特定位置处(即，特定的充电区段102处)的道路状况与车辆10的增加的安全性风险相关。例如，如果车辆10前方存在交通堵塞(若车辆10的操作者未事先意识到这种情形，则可能是危险的)，或者如果车辆10前方的道路例如由于结冰或溢油等是湿滑的，可能发生对该车辆的增加的安全性风险。因此，在充电区段102处或附近，道路11可与车辆10的增加的安全性风险相关。下文将用附图标记116表示与增加的安全性风险相关的充电区段102，在图2的示例性实施例中，该充电区段被描绘为包括充电区段116上的结冰118。
当车辆10沿着道路11行驶时，充电区段102、116或中央控制单元106将信号111传送到车辆10的控制单元112。信号111指示了各个充电区段102、116的当前运行状态。因此，所传送的信号111包含与充电区段102、116有关的信息，尤其是充电区段102的信息/数据或者充电区段102的影响其运行状态和功能的周围环境。
根据一个示例，所传送的信号111可包含与充电区段102、116处的交通情况有关的信息。特别地，如果交通情况导致存在车辆的突然制动或停止情况、充电区段102、116处交通堵塞或形成队列，则充电区段102、116可能无法接收向其提供的充电电流。
根据另一个示例，充电区段102、116的当前运行状态可涉及充电区段102、116的结构特性，或涉及充电区段102、116的结构特性的改变。所述结构特性可涉及充电区段102、116的机械特性和/或电特性。机械特性可涉及例如充电区段102、116的振动、机械应力/应变、变形等，而电特性可涉及例如充电区段102、116的电容、电阻、电导、阻抗等。结构特性的又一个示例是充电区段102、116的表面温度的指示。
当车辆10的控制单元112从充电区段102、116或中央控制单元106接收到信号111时，控制单元112将充电区段102、116的当前运行状态与一组预定规则进行比较。所述一组预定规则可涉及例如针对充电区段处的交通情况的规则。这种规则可涉及位于充电区段102、116处的车辆的最低车速，即，位于充电区段102、116处的车辆必须以高于最低阈值极限的速度行驶，以满足特定的规则。与位于充电区段102、116处的车辆有关的规则的另一示例是减速率不应超过预定阈值极限。因此，如果位于充电区段102、116处的车辆减速过快，则不满足此规则。与位于充电区段102、116处的车辆有关的规则的最后一个示例是离充电区段102、116处的停止的车辆的距离。如果该停止的车辆位于正在接近的车辆前方的预定距离内，则不满足此规则。
所述一组预定规则的又一示例可涉及充电区段102、116的结构特性。例如，预定规则可涉及充电区段102、116的表面温度或湿度水平。如果表面温度低于预定阈值极限，则不满足此规则。此外，所述一组预定规则可涉及充电区段102、116的电特性和/或机械特性的改变。例如，如果充电区段102、116的电容、电阻、阻抗等改变太大(即，它们的值偏离太多)，则不满足涉及充电区段102、116的电特性的规则。如果充电区段102、116暴露于增大的振动或暴露于增大/减小的机械应力/应变，例如，如果充电区段102、116的振动水平高于一定的极限或充电区段102、116的机械应力/应变的绝对值超过相应的预定阈值极限，或者如果电特性和/或机械特性的改变过于严重，则不满足涉及充电区段102、116的机械特性的对应规则。
如果控制单元112在将充电区段102、116的当前运行状态与所述一组预定规则进行比较之后确定充电区段中的至少一个充电区段116的当前运行状态不能满足所述一组预定规则中的至少一个，则该控制单元确定在充电区段116处存在对车辆10的增加的安全性风险。例如，如果确定充电区段116的表面温度低于预定阈值极限，则这可能与充电区段116处的冰路面和/或结冰118有关。另一方面，如果充电区段的电特性的改变过于严重，则这可能与充电区段116的腐蚀累积、积雪、化学溢出物、水等有关，这可能例如增加制动距离或增大车辆漂滑(aquaplaning)的风险。根据另外的示例，如果充电区段116的机械特性改变过大，则可能存在的风险是充电区段116下方的土壤侵蚀，这可能导致不平的道路表面或道路的突然的结构故障，例如凹坑或孔洞等。
当车辆10的控制单元112已确定车辆10前方的充电区段116构成对车辆10的增加的安全性风险时，控制单元112可以向人机界面(hmi)提供信号，该信号带有对车辆10的操作者的警告，从而告知他/她关于即将到来的道路情况。替代地或另外，该警告信号可提供到平视显示器(hud)和/或作为声学信号经由车辆10的扬声器系统等给出。也可构思出对车辆操作者的其它替代的警告，例如方向盘振动。
作为又一替代方案，车辆10的控制单元112也可将控制信号发送到车辆10的主动安全系统等。例如，控制单元112可发送控制信号，使得在车辆到达被确定构成对车辆10的增加的安全性风险的充电区段116的位置之前降低车速。可通过控制车辆制动系统、发动机转速等来实现车速的降低。
为进行总结，参考图3和图4，其示出了用于检测即将到来的道路情况的方法的实施例的流程图。首先，特别参考图3，车辆10的控制单元112从沿着道路11的充电区段中的至少一个充电区段102、116或从中央控制单元106接收(s1)信号111。信号111指示了至少一个充电区段102、116的当前运行状态。上文中已给出了充电区段102、116的当前运行状态的示例性实施例。控制单元112然后将所接收到的充电区段102、116的当前运行状态与一组预定规则进行比较(s2)。上文中也已给出了所述一组预定规则的示例性实施例。如果充电区段102、116中的一个充电区段的当前运行状态不满足所述一组预定规则中的至少一个，则控制单元112确定(s3)充电区段116处的即将到来的道路情况构成对车辆10的增加的安全性风险。
参考图4，步骤s1-s3被如上文参考图3所述地执行/实施。在确定即将到来的道路情况构成对车辆10的增加的安全性风险之后，控制单元112可以根据步骤s4确定从车辆10的当前位置到所述即将到来的道路情况的距离，并且可以根据步骤s5控制车速，以在车辆10到达被确定为构成对车辆10的增加的安全性风险的充电区段102、116之前降低车速。作为控制车速的该步骤的替代或补充，控制单元112可以将控制信号发送到该车辆的hmi、扬声器系统等，以警告车辆操作者关于即将到来的道路情况。
应当理解，本发明不限于以上所述的且在附图中示出的实施例；而是，本领域技术人员将意识到，在所附权利要求书的范围内可进行许多修改和变型。