CN111684288B - 用于借助电感式速度传感器确定速度的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在车辆中借助至少具有线圈(3)和铁磁发送器元件(2)的电感式速度传感器(1)确定包括至少一个线圈(3)的测量接收器与改变所述至少一个线圈(3)的电感(L)和在所述至少一个线圈(3)中感应出的电压(U)的铁磁发送器元件(2)之间的速度的方法，其中，检测所述至少一个线圈(3)的电感(L)的改变并且基于所述至少一个线圈(3)的改变的电感(L)确定速度。根据本发明设置，对所述至少一个线圈(3)的电感(L)的改变的检测以及基于所述至少一个线圈(3)的改变的电感(L)对速度的确定仅仅如此长时间地进行，直到所确定的速度从停止状态或低的速度达到速度极限值。一旦所确定的速度从较低的速度超过速度极限值，就检测在所述至少一个线圈(3)中感应出的电压(U)并且基于感应出的电压(U)确定速度。如果所确定的速度从较高的速度起达到或者低于速度极限值，则又检测改变所述至少一个线圈(3)的电感(L)并且基于所述至少一个线圈(3)的改变的电感(L)确定速度。

Description

用于借助电感式速度传感器确定速度的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于在车辆中借助至少具有线圈和铁磁发送器元件的电感式速度传感器确定包括至少一个线圈的测量接收器与改变至少一个线圈的电感L和在至少一个线圈中感应出的电压U的铁磁发送器元件之间的速度的方法，以及涉及一种根据权利要求7的前序部分所述的速度测量装置，其用于在车辆中确定包括至少一个线圈的测量接收器与改变至少一个线圈的电感和在至少一个线圈感应出的电压U的铁磁发送器元件之间的速度，所述速度测量装置具有至少一个电感式速度传感器。
此外，本发明也涉及一种根据权利要求17所述的具有所述速度测量装置的驾驶员辅助系统以及也涉及一种根据权利要求19所述的具有所述驾驶员辅助系统的车辆。
背景技术
由DE 101 46 949 A 1已知了一种作为车轮转速传感器的主动式速度传感器，其中，作为发送器元件的铁磁或永磁发送器在作为测量接收器的磁阻元件前转动。测量接收器作为电桥接入桥电路中，其中，在测量接收器处下降的桥电压通过转动的发送器调整并且由评估电路评估。所述磁阻元件可以例如由霍尔元件构成。在具有磁阻测量接收器的磁阻速度传感器的情况中，测量接收器的信号的幅度不与转速相关。因此，磁阻速度传感器可以从停止状态直至最大速度检测速度。
根据相关的WO 2014/095311 A1，对于在汽车工业领域中的磁阻速度传感器目前出于成本原因仅仅考虑硅，由此磁阻速度传感器的工作温度向上被限制，根据技术知识限制到150℃至200℃。在机动车中然而在一些用于速度传感器的使用位置上具有较高的峰值温度，所述峰值温度直到现在仅仅能够由电感式速度传感器覆盖。此外存在基于半导体的磁阻速度传感器的缺点，所述缺点不是由原理引起，而是由解决方案的工业化方式引起。因为能以ASIC形式设计的信号处理电路必须是非常便宜的，这仅仅能通过批量生产实现，所以不能与在车辆中的相应应用进行适配。一种类型的所有速度传感器以相同的频率上限工作，从所述频率上限起来自测量接收器的测量信号通过低通滤波器减弱。对于确定的应用处于下述极限，所述极限通过大众市场设定，然而部分地是过低的。
DE 41 30 168 A1公开了一种作为马达转速传感器的被动的电感式速度传感器，其中，设计为发送器元件的永磁发送器在具有作为梁的完全地或部分地永磁的芯的、设计为测量接收器的线圈前转动。所述组件用作发电机。在线圈中感应出发电机电压，所述发电机电压的频率和幅度与转速成正比。在电感式速度传感器的情况中，发电机电压及其频率与检测出的速度成正比。这导致，在停止状态中不能测量发电机电压。因此，在电感式速度传感器的情况中存在下限速度，在所述下限速度下，感应出的电压还恰好是足够大的，以便实现评估，所述评估关于待检测的速度的可靠性和准确度满足要求。当在车辆的情况中车轮速度应该通过电感式速度传感器测量时，然而存在待检测的速度的所述下限是不利的，因为通常存在于车辆中的调节系统例如驾驶员辅助系统需要设计为车轮转速传感器的速度传感器的信号。多个前述的功能在任何待检测的速度下被需要，另外特别是在非常低的待检测的速度下直至停止状态是重要的。实例是上坡辅助系统(HSA，“Hill StartAssist”)、自动驻车功能和驱动防滑系统(ASR)。然而电感式速度传感器具有的优点是，其制造成本与由半导体制成的磁阻速度传感器相比是较小的。此外，所述电感式速度传感是特别鲁棒的。这对于机械负荷、对于外部电磁场和对于允许温度范围是适用的。
根据在相关的WO 2014/095311 A1中公开的方法，作为测量接收器的感应线圈由此使用在速度传感器中。然而与在电感式速度传感器中不同地，用作测量接收器的感应线圈不作为发电机运行。确切地说，用作测量接收器的感应线圈如同在磁阻速度传感器中那样关于所述感应线圈的改变的电阻抗被考虑。更确切地，在那里所给出的方法包括如下步骤：将源电压施加给感应线圈，并且检测基于源电压而在感应线圈处下降的测量电压的改变，以便检测电感的改变。在此，以待测量的速度经过感应线圈的发送器与该速度相关地调整源电压。以所述方式，改变的测量电压作为测量信号被检测，由所述测量信号获知待测量的速度。在此将交变电压考虑作为源电压。发送器的速度由此应该不影响测量结果的幅度，从而所给出的方法可以与速度无关地用于测量速度。然而为此必须设置和连接用于源电压的电压源。
发明内容
与此相对地，本发明的任务在于，基于被动的电感式速度传感器的用于确定速度的方法或者基于所述被动的电感式速度传感器的速度测量装置这样进一步改进，以使得所述方法和所述速度测量装置能够以低的耗费实现。
同样也应提供一种具有至少一个所述速度测量装置的驾驶员辅助系统以及一种具有所述驾驶员辅助系统的车辆。
根据本发明，该任务通过权利要求1，7，17和19的特征来解决。
本发明基于下述构思，基于上述关于制造成本和鲁棒性的优点对于所述方法和所述速度测量装置仅仅考虑用于速度测量的被动的电感式速度传感器。
本发明根据一个方面则基于一种用于借助具有至少一个线圈和铁磁发送器元件的电感式速度传感器确定包括至少一个线圈的测量接收器与改变至少一个线圈的电感L和在至少一个线圈中感应出的电压U的铁磁发送器元件之间的速度的方法，其中，检测至少一个线圈的电感L的改变并且基于至少一个线圈的改变的电感L确定速度。
如同在WO 2014/095311 A1中描述的那样，在所述方法中由此(也)检测电感L的改变并且基于改变的电感L确定速度。
与在WO 2014/095311 A1中不同地，然而对至少一个线圈的电感L的改变的检测以及基于至少一个线圈的改变的电感L对速度的确定仅仅如此长时间地进行，直到通过电感L的改变而确定的速度从较低的速度起达到速度极限值。
如果所确定的速度从较低的速度起超过速度极限值，则反之检测在至少一个线圈中感应出的电压U的改变并且基于改变的电压U确定速度。
如果所确定的速度从较高的速度起又达到或者低于速度极限值，则又检测至少一个线圈的电感L的改变并且又基于至少一个线圈的改变的电感L确定速度。
本发明在此基于下述构思，至少一个线圈的电感L通过优选地快速地相继进行的测量以确定的扫描频率被检测。然而所述扫描频率必须在发送器元件和测量接收器之间的高的速度下、即在大于速度极限值的速度下是相对高的，然而这对于至少一个线圈的电感L的检测很难实现。
出于这种原因，本发明提出，如果所确定的速度超过速度极限值，则更有利的是，以常规的方式检测在至少一个线圈中感应出的电压U的改变并且基于改变的电压U确定速度。因为扫描频率的测量对于在至少一个线圈中感应出的电压U的检测是次要的。
另一方面，基于至少一个线圈的改变的电感L对速度的确定如此长时间地进行，直到通过电感L的改变而确定的速度从较低的速度起达到速度极限值。在电感式速度传感器中不同地，用作测量接收器的线圈不作为发电机运行。确切地说，用作测量接收器的至少一个线圈如同在磁阻速度传感器中那样关于所述线圈的改变的电阻抗或电感L被考虑，具有的优点是，可以可靠地检测低的速度直至停止状态。这主要在确定车轮速度时在驾驶员辅助系统、例如上坡辅助系统(HSA，“Hill Start Assist”)、自动驻车系统和驱动防滑系统(ASR)的框架内是有利的。
本发明由此兼具这两种测量方法的优点，其中，与速度相关地、即在低的速度直到达到速度极限值的情况下检测至少一个线圈的电感L并且在大于速度极限值的较高的速度下检测在至少一个线圈中感应出的电压U并且基于分别检测出的参数、即电感L或感应出的电压U分别确定测量接收器和发送器元件之间的速度。
根据所述方法的一个优选的实施方式通过如下方式进行对至少一个线圈的电感L的检测，
a)至少一个线圈接入到并联或串联谐振电路中，并且根据谐振电路的共振频率检测至少一个线圈的电感L，或者
b)给至少一个线圈施加电脉冲，并且根据至少一个线圈对电脉冲的响应检测至少一个线圈的电感L，或者
c)给至少一个线圈施加恒定的频率并且然后检测至少一个线圈的电感L。
根据所述方法的一个进一步方案，所述车辆可以具有多个车轮，所述多个车轮在至少两个车轮上分别具有作为车轮转速传感器的电感式速度传感器，其中，车辆的向前行驶或向后行驶的存在基于借助至少两个车轮的车轮转速传感器检测出的电感L的时间变化曲线的至少一个时间相移来确定。换句话说，车辆的向前行驶或向后行驶的存在基于由车辆的至少两个不同的车轮的车轮转速传感器检测出的电感的时间变化曲线的至少一个时间相移来确定。
在所述方法中特别是可以
a)从车辆的检测出的行驶起直至车辆的检测出的停止状态存储由至少两个车轮的车轮转速传感器检测出的电感的第一时间变化曲线之间的至少一个第一时间相移，并且然后
b)在车辆的检测出的重新行驶之后检测由至少两个车轮的车轮转速传感器检测出的电感L的第二时间变化曲线之间的至少一个第二时间相移并且与至少一个第一时间相移比较，并且如果在此确定，
c)至少一个第二时间相移与至少一个第一时间相移具有显著的偏差，则推断出行驶方向由向前行驶往向后行驶或者由向后行驶往向前行驶的转变，然而，
d)如果确定，至少一个第二时间相移与至少一个第一时间相移之间仅仅存在不显著的偏差，则推断出向前行驶或向后行驶的行驶方向被保持。
申请人在此利用下述效应，在布置在多个车轮上的车轮转速传感器的情况中以此为出发点，即由于在周向方向上观察发送器元件(发送器)并且由此齿/齿槽位置随机地安装在车轮上而持续地通过由不同的车轮转速传感器检测出的电感L的相移的变化曲线引起周期性的电感信号。在两个分别设有车轮转速传感器的车轮的情况中，由其中一个车轮转速传感器检测出的电感L的第一变化曲线由此在时间上在前或在后于例如由其中另一个车轮转速传感器检测出的电感L的第一变化曲线。如同申请人看出的那样，然而如果行驶方向在中间停车或车辆停止状态之后被改变，则所述在时间上的在前或在后在中间停车或车辆停止状态之后转变成在时间上的在后或在前，这视为第二时间相移与第一时间相移的显著的偏差，。
行驶方向由向前行驶往向后行驶或者由向后行驶往向前行驶的转变的推断或者向前行驶或向后行驶的行驶方向被保持的推断可以包含产生相应信号的方法步骤，所述信号为了进一步处理则例如被提供给驾驶员辅助系统。
对车辆的行驶或重新行驶的检测能够以简单的方式通过电感L的在时间上的改变来确定。
在所述方法中，如果至少一个第二时间相移与至少一个第一时间相移相反，则可以特别是表明至少一个第二时间相移与至少一个第一时间相移的显著的偏差，其中，由所述至少两个车轮的第一车轮的车轮转速传感器检测出的电感的第一变化曲线相对于所述至少两个车轮的第二车轮的车轮转速传感器检测出的电感的第一变化曲线以第一时间相移在时间上的在前变成由所述至少两个车轮的第一车轮的车轮转速传感器检测出的电感的第二变化曲线相对于由所述至少两个车轮的第二车轮的车轮转速传感器检测出的电感的第二变化曲线以第二时间相移在时间上的在后。因此由第一车轮的车轮转速传感器检测出的电感L的第一时间变化曲线在时间上在前于由第二车轮的车轮转速传感器检测出的电感L的第一时间变化曲线，而在中间停车或车辆停止状态之后该关系反转，其方式是，由第一车轮的车轮转速传感器检测出的电感L的第二时间变化曲线则在时间上在后于由第二车轮的车轮转速传感器检测出的电感L的第二时间变化曲线。因此，从在电感L的第一时间变化曲线期间、即在时间上在车辆停止状态或中间停车之前的在时间上的在前变换成在电感L的第二时间变化曲线期间的在时间上的在后表示至少一个第二时间相移与至少一个第一时间相移的显著的偏差的证据。
在所述方法中，车辆的停止状态也可以通过如下方式来检测，在电感L的时间变化曲线中识别出一区段，在该区段中电感L未改变和/或在该区段中电感L的时间变化曲线的斜度基本上等于零。
根据本发明的一个另外的方面，公开了一种速度测量装置，其用于在车辆中确定包括至少一个线圈的测量接收器与改变至少一个线圈的电感L和在至少一个线圈中感应出的电压U的铁磁发送器元件之间的速度，所述速度测量装置具有至少一个电感式速度传感器，所述至少一个电感式速度传感器至少包括如下：
a)至少一个线圈，
b)铁磁发送器元件，
c)(电子)评估电路，其中
d)(电子)评估电路设计为使得其检测至少一个线圈的电感L的改变并且基于至少一个线圈的改变的电感L确定速度，其中，
e)评估电路此外设计为，
e1)所述评估电路使对至少一个线圈的电感L的改变的检测以及基于至少一个线圈的改变的电感L对速度的确定仅仅如此长时间地进行，直到所确定的速度从较低的速度起达到速度极限值，然而
e2)如果所确定的速度从较低的速度起超过速度极限值，则所述评估电路检测在至少一个线圈中感应出的电压U的改变并且基于改变的电压U确定速度，并且
e3)如果所确定的速度从较高的速度起达到或低于速度极限值，则所述评估电路检测至少一个线圈的电感L的改变并且基于至少一个线圈的改变的电感L确定速度。
根据速度测量装置的一个进一步方案，所述速度测量装置设计为车轮转速测量装置。铁磁发送器元件则例如设计为环形的并且与车辆的车轮一起共轴地关于车轮轴转动，而至少一个静止的线圈围绕软磁芯，并且至少一个线圈和软磁芯的共同的中心轴线平行于车轮轴并且垂直于下述平面布置，所述平面也垂直于车轮轴。
在速度测量装置中，铁磁发送器元件特别是可以具有交替地突出的齿和齿槽。在这种情况中，当齿面对软磁芯放置时，则至少一个线圈的电感L的时间变化曲线具有最大值，当齿槽面对软磁芯放置时，则该时间变化曲线具有最小值。因此，当车轮与发送器元件一起相对于具有软磁芯的线圈转动时，则持续地出现最小电感Lmin和最大电感Lmax之间的变换。在电感的时间变化曲线中的电感未改变或者斜度等于零的区段则标记为车轮的停止状态。
在速度测量装置中，软磁芯在远离铁磁发送器元件指向的端部上也可以具有永磁体。
在速度测量装置中，
a)至少一个线圈可以接入到并联或串联谐振电路中，并且评估电路设计为使得其根据谐振电路的共振频率检测至少一个线圈的电感L，或者
b)可以设置用于给至少一个线圈施加电脉冲的器件，该器件给至少一个线圈施加电脉冲，其中，评估电路则可以设计为其根据至少一个线圈对电脉冲的响应检测至少一个线圈的电感L，或者
c)可以设置用于给至少一个线圈施加恒定的频率的器件，该器件给至少一个线圈施加恒定的频率，并且评估电路设计为使得其然后检测至少一个线圈的电感L。
此外，车辆可以具有多个车轮，所述多个车轮在至少两个车轮上分别具有作为车轮转速传感器的电感式速度传感器，其中，评估电路可以设计为使得其基于借助至少两个车轮的车轮转速传感器检测出的电感L的时间变化曲线之间的至少一个时间相移确定车辆的向前行驶或向后行驶的存在。
评估电路则特别是可以设计为，该评估电路
a)从车辆的检测出的行驶起直至车辆的检测出的停止状态存储由至少两个车轮的车轮转速传感器检测出的电感L的第一时间变化曲线的之间的至少一个第一时间相移，并且然后
b)在车辆的检测出的重新行驶之后检测由至少两个车轮的车轮转速传感器检测出的电感L的第二时间变化曲线之间的至少一个第二时间相移并且与至少一个第一时间相移比较，并且如果所述评估电路在此确定，
c)至少一个第二时间相移与至少一个第一时间相移具有显著的偏差，则推断出行驶方向从向前行驶往向后行驶或者从向后行驶往向前行驶的转变，然而，
d)如果所述评估电路确定，至少一个第二时间相移与至少一个第一时间相移之间仅仅存在不显著的偏差，则推断出向前行驶或向后行驶的行驶方向被保持。
行驶方向从向前行驶往向后行驶或从向后行驶往向前行驶的转变的推断或者向前行驶或向后行驶的行驶方向被保持的推断可以包含通过电子评估电路产生相应的信号，所述信号为了进一步处理而例如被提供给驾驶员辅助系统。
对车辆的行驶或重新行驶的检测可以由电子评估电路通过电感L的在时间上的改变来确定。此外，在速度测量装置中，评估电路可以设计为，如果所述评估电路确定，至少一个第二时间相移与至少一个第一时间相移相反，则所述评估电路表明至少一个第二时间相移与至少一个第一时间相移之间的显著的偏差。所述相反例如意味着，如果在车辆行驶时第一车轮转速传感器的电感L的时间变化曲线的最大值或最小值在时间上在前于第二车轮转速传感器的电感L的时间变化曲线的最大值或最小值，则所述在前在车辆重新行驶时转变成在后，也就是说第一车轮转速传感器的电感L的时间变化曲线的最大值或最小值此时在时间上在后于第二车轮转速传感器的电感L的时间变化曲线的最大值或最小值。为了说明所述效应而参考前述的实施方案。
在速度测量装置中，评估电路也可以设计为使得其通过如下方式检测车辆的停止状态，所述评估电路在电感L的时间变化曲线识别出一区段，在该区段中电感L的变化曲线的斜度基本上等于零。
本发明也涉及一种驾驶员辅助系统，其具有至少一个上述的速度测量装置。在所述驾驶员辅助系统中，尤其对速度为零或车辆停止状态的可靠的检测如同例如在驾驶员辅助系统中的情况那样会是非常重要的，所述驾驶员辅助系统包含自动驻车功能和/或上坡辅助功能。
本发明同样包含一种具有所述驾驶员辅助系统的车辆。
附图说明
下面将本发明的一个实施例在附图中示出并且在下述说明中详细说明。附图中：
图1示出作为本发明的速度测量装置的优选的实施方式的车轮转速测量装置的示意图；
图2示出表示由根据图1的车轮转速测量装置检测出的电感L关于时间t的时间变化曲线的图表；
图3示出表示在沿一个唯一的行驶方向的具有中间停车的行驶中由在车辆的四个车轮上的车轮转速测量装置检测出的电感L关于时间t的时间变化曲线的图表；
图4示出表示在沿着一个行驶方向行驶并且在时间上紧接着中间停车沿着反向行驶方向行驶中由在车辆的四个车轮上的车轮转速测量装置检测出的电感L关于时间t的时间变化曲线的图表。
具体实施方式
图1是作为本发明的速度测量装置的优选的实施方式的车轮转速传感器1的示意图。车轮转速传感器1设计为被动的电感式速度传感器并且包括铁磁发送器元件(发送器)2，所述铁磁发送器元件例如设计为环形的并且与车辆的车轮一起共轴地相对于车轮轴转动。此外，车轮转速传感器1包括静止的线圈3和软磁芯4，其中，线圈3围绕软磁芯4，并且线圈3和软磁芯4的共同的中心轴线平行于车轮轴并且垂直于下述平面布置，该平面也垂直于车轮轴。
铁磁发送器元件2具有交替地突出的齿5和齿槽6。车轮转速传感器1也包括电子评估电路7，所述电子评估电路通过线路8与线圈3连接。在铁磁发送器元件2和软磁芯4的朝向所述铁磁发送器元件指向的端部之间形成小的间隙9。永磁体10布置在软磁芯4的远离铁磁发送器元件2指向的端部上。永磁体10的磁场至少部分地一方面通过软磁芯4、线圈3也通过铁磁发送器元件2。
当铁磁发送器元件2相对于由线圈3和软磁芯4构成的静止的单元转动时，即当车辆的设有车轮转速传感器1的车轮转动时，则一方面线圈3的电感L并且在线圈3中感应出的电压U由于齿5和齿槽6交替地移动到间隙9的区域中并且从该区域移动出而改变。
一方面，基于感应原理，在线圈3中并且由此也在线路8中感应出电压U，该电压与磁通量O的在时间上的改变成正比。根据感应出的电压U则可以在电子评估电路7中确定铁磁发送器元件2的(旋转)速度并且由此确定车轮的(旋转)速度。在此，磁通量O与齿5或齿槽6是否面对软磁芯4的朝向铁磁发送器元件2的端部相关。齿5集中永磁体10的漏磁通，齿槽6与此相反减弱磁通量。当车辆的车轮由此与铁磁发送器元件2一起转动时，则通过每个齿5引起磁场改变。所述磁场的改变导致在线圈3中产生感应电压U。每个时间单位的脉冲的数量则是对车轮的车轮转速的量度。
一方面，电子评估电路7由此设计为，所述电子评估电路检测在线圈3中感应出的电压U的改变并且基于改变的、在线圈3中感应出的电压U确定车轮的(旋转)速度。
另一方面，在车轮旋转并且由此使铁磁发送器元件2旋转时，线圈3的电感L以周期形式改变。与齿5或齿槽6是否面对软磁芯4改变相关地，线圈3的电感L改变。
电子评估电路7另一方面由此设计为，所述电子评估电路也检测线圈3的电感L的改变并且基于线圈3的改变的电感L确定车轮的(旋转)速度。
在此，也可以考虑不同的检测方法。线圈3可以例如接入并联或串联谐振电路中并且评估电路设计为使得其根据谐振电路的共振频率检测线圈3的电感L。替换地，可以设置用于给线圈3施加电脉冲的器件，该器件给线圈3施加电脉冲，其中，评估电路7则例如设计为使得其根据线圈3对所述电脉冲的响应检测线圈3的电感L。此外，也可以设置用于给线圈3施加恒定的频率的器件，该器件给线圈3施加恒定的频率，其中，评估电路7则设计为使得其检测线圈3的电感L。
图2示出表示由根据图1的车轮转速传感器1检测出的电感L关于时间t的时间变化曲线图表。如同在那里可看到的那样，在此示出电感L的周期性的变化曲线，该变化曲线近似于正弦式地在最大值Lmax和最小值Lmin之间运动，其中，当铁磁发送器元件2的齿5面对软磁芯4，则占有最大值Lmax，而当齿槽6面对软磁芯4，则占有最小值Lmin。
电子评估电路7此外设计为，所述电子评估电路使对线圈3的电感L的改变的检测并且基于线圈3的改变的电感L对车轮的(旋转)速度的确定仅仅如此长时间地进行，直到所确定的速度从较低的速度起、例如从停止状态起达到速度极限值。所述速度极限值可以是相对低的。
评估电路7此外设计为，如果由所述评估电路确定的速度从较低的速度起、例如在所述车辆加速时超过速度极限值，则检测在线圈3中感应出的电压U的改变并且然后不再基于电感L的改变而是仅仅基于改变的电压U确定速度。如果通过评估电路7确定的速度从较高的速度起又达到或者低于速度极限值，也就是说，例如如果处于行驶中的车辆制动，则又检测至少一个线圈3的电感L的改变并且然后不再基于感应出的电压U的改变而是基于线圈3的改变的电感L来确定速度。
车辆具有例如四个车轮A，B，C，D(图3和4)，所述四个车轮分别具有作为车轮转速传感器1的自己的电感式速度传感器。车辆的向前行驶或向后行驶的存在则基于借助在例如两个车轮A和B上的车轮转速传感器检测出的电感L的时间变化曲线之间的至少一个时间相移通过电子评估电路7来确定。换句话说，车辆的向前行驶或向后行驶的存在基于车辆的至少两个不同的车轮的车轮转速传感器1检测出的电感L的时间变化曲线的至少一个时间相移来确定。
所述向前行驶/向后行驶识别应该此时根据图3和图4的图表详细地说明，所述图表分别示出由车辆的四个车轮A，B，C和D的四个车轮转速传感器检测出的电感L关于时间t的时间变化曲线。在此，对于每个车轮A，B，C和D由自身的车轮转速传感器1检测(旋转)速度或车轮转速。以A表示车辆的第一车轮，以B表示第二车轮，以C表示第三车轮并且以D表示第四车轮。
在此示例性地提出，四个车轮转速传感器的电子评估电路7组合成集成的电子评估电路7并且向前行驶识别、向后行驶识别以及停止状态识别在集成的电子评估电路7中执行。
从车辆的由车轮转速传感器1检测出的行驶起、例如在以例如低于速度极限值的速度进行向前行驶时直至车辆的检测出的停止状态，存储例如第一车轮A和第二车轮B的两个车轮转速传感器1的电感L的第一时间变化曲线之间的第一时间相移Δt1。所有四个车轮A至D的车轮转速传感器1的电感L的第一时间变化曲线在图3中左边示出。由图3获知，在向前行驶中四个车轮A至D的四个车轮转速传感器的电感L的第一时间变化曲线彼此分别具有相移。
在图3中示例性地示出幅度最大值Amax和Bmax之间的由第一车轮A的车轮转速传感器1检测出的电感变化曲线和由第二车轮B的车轮转速传感器1检测出的电感变化曲线之间的第一时间相移Δt1。替换地，所述第一时间相移Δt1也可以在由第一车轮A的车轮转速传感器1和由第二车轮B的车轮转速传感器1检测出的电感变化曲线的任意相应的值之间被确定。在向前行驶中，第一车轮A上的电感L的变化曲线由此以时间第一相移Δt1在前于第二车轮B上的电感L的变化曲线，如同由图3左边获知的那样。
现在假设，车辆从向前行驶起被制动直至停止状态(停车)，这由集成的电子评估电路7例如通过如下方式识别，即由所有四个车轮A至D的车轮转速传感器检测出的电感L的时间变化曲线分别具有为零的斜度和/或电感L未改变或保持恒定，这在图3中大致在中部可见地示出。
在由集成的电子评估电路7检测出的车辆从检测出的车辆停止状态的重新行驶之后，接着检测第一车轮A和第二车轮B的车轮转速传感器1的电感L的第二时间变化曲线之间的第二时间相移Δt2。这两个车轮A和B的车轮转速传感器1电感L的所述第二时间变化曲线以及第二时间相移Δt2分别在图3中和在图4中右边示出。
类似于第一时间相移Δt1，第二时间相移Δt2在此例如同样在第一车轮A和第二车轮B的车轮转速传感器1的电感L的第二时间变化曲线的幅度最大值Amax和Bmax之间给出。
然后第二时间相移Δt2与第一时间相移Δt2比较。如果集成的电子评估电路7在此确定，第二时间相移Δt2与第一时间相移Δt1具有显著的偏差，则所述电子评估电路推断出行驶方向从向前行驶往向后行驶的转变。
如果第二时间相移Δt2与第一时间相移Δt1相反，则例如表明第二时间相移Δt2与第一时间相移Δt1的显著的偏差。所述情况在图4中示出。在图4中左边示出的、在向前行驶中的四个车轮A至D的电感L的时间变化曲线中，如同在图3左边的向前行驶中那样第一车轮A上的电感L的变化曲线以第一时间相移Δt1在前于第二车轮B上的电感L的变化曲线。在图4中右边示出的、在车辆的停止状态之后开始的继续行驶中，然而该关系反转，也就是说，第一车轮A上的电感L的变化曲线此时不再以第一时间相移Δt1在前于第二车轮B上的电感L的变化曲线而是相反地以第二时间相移Δt2在后于该变化曲线。因此，在中间停车之后发生车辆的行驶方向从向前行驶往向后行驶的转变。
如果集成的电子评估电路7在比较时然而确定，第二时间相移Δt2与第一时间相移Δt1之间仅仅存在不显著的偏差，则所述电子评估电路推断出向前行驶的行驶方向被保持。所述情况图3中右边示出。在那里，当车辆在车辆的停止状态之后开始继续行驶时，第一车轮A上的电感L的变化曲线如同在中间停车之前那样以第二时间相移Δt2在前于第二车轮B上的电感L的变化曲线，该第二时间相移例如与第一时间相移Δt1相同。因此存在第二时间相移Δt2与第一时间相移Δt1的不显著的偏差。
行驶方向从向前行驶往向后行驶或者从向后行驶往向前行驶的转变的推断或者向前行驶或向后行驶的行驶方向被保持的推断可以包含通过集成的电子评估电路7产生相应的信号，所述新红则为了进一步处理而例如提供给驾驶员辅助系统。所述驾驶员辅助系统特别是具有自动驻车功能或上坡辅助功能的驾驶员辅助系统，在所述自动驻车功能或上坡辅助功能中对车辆停止状态或者车辆沿着所探测的方向的行驶或行进的确定是重要的。
附图标记列表
1 车轮转速传感器
2 发送器元件
3 线圈
4 芯
5 齿
6 齿槽
7 评估电路
8 线路
9 间隙
10 永磁体
11 箭头
A 第一车轮
B 第二车轮
C 第三车轮
D 第四车轮
U 感应出的电压
L 电感
Δt1 第一时间相移
Δt2 第二时间相移

Claims (19)

1.一种用于在车辆中借助至少具有至少一个线圈(3)和铁磁发送器元件(2)的电感式速度传感器(1)确定包括所述至少一个线圈(3)的测量接收器与改变所述至少一个线圈(3)的电感(L)和在所述至少一个线圈(3)中感应出的电压(U)的铁磁发送器元件(2)之间的速度的方法，其中，
a)检测所述至少一个线圈(3)的电感(L)的改变并且基于所述至少一个线圈(3)的改变的电感(L)确定速度，其特征在于，
b)对所述至少一个线圈(3)的电感(L)的改变的检测以及基于所述至少一个线圈(3)的改变的电感(L)对速度的确定仅仅如此长时间地进行，直到所确定的速度从较低的速度起达到速度极限值，然而
c)如果所确定的速度从较低的速度起超过所述速度极限值，则检测在所述至少一个线圈(3)中感应出的电压(U)的改变并且基于改变的电压(U)确定速度，并且
d)如果所确定的速度从较高的速度起达到或者低于所述速度极限值，则检测所述至少一个线圈(3)的电感(L)的改变并且基于所述至少一个线圈(3)的改变的电感(L)确定速度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述至少一个线圈(3)的电感(L)的检测通过如下方式进行，
a)所述至少一个线圈(3)接入到并联或串联谐振电路中，并且根据所述谐振电路的共振频率检测所述至少一个线圈(3)的电感(L)，或者
b)给所述至少一个线圈(3)施加电脉冲，并且根据所述至少一个线圈(3)对所述电脉冲的响应检测所述至少一个线圈(3)的电感(L)，或者
c)给所述至少一个线圈(3)施加恒定的频率并且然后检测所述至少一个线圈(3)的电感(L)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述车辆具有多个车轮(A，B，C，D)，所述多个车轮在至少两个车轮(A，B)上分别具有作为车轮转速传感器的电感式速度传感器(1)，其中，所述车辆的向前行驶或向后行驶的存在基于借助所述至少两个车轮(A，B)的车轮转速传感器(1)检测出的电感(L)的时间变化曲线的至少一个时间相移(Δt1，Δt2)来确定。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
a)从所述车辆的检测出的行驶起直至所述车辆的检测出的停止状态存储由所述至少两个车轮(A，B)的车轮转速传感器(1)检测出的电感(L)的第一时间变化曲线之间的至少一个第一时间相移(Δt1)，并且然后
b)在所述车辆的检测出的重新行驶之后检测由所述至少两个车轮(A，B)的车轮转速传感器(1)检测出的电感(L)的第二时间变化曲线之间的至少一个第二时间相移(Δt2)并且与所述至少一个第一时间相移(Δt1)比较，并且如果在此确定，
c)所述至少一个第二时间相移(Δt2)与所述至少一个第一时间相移(Δt1)具有显著的偏差，则推断出行驶方向由向前行驶往向后行驶或者由向后行驶往向前行驶的转变，然而，
d)如果确定，所述至少一个第二时间相移(Δt2)与所述至少一个第一时间相移(Δt1)之间仅仅存在不显著的偏差，则推断出向前行驶或向后行驶的行驶方向被保持。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果所述至少一个第二时间相移(Δt2)与所述至少一个第一时间相移(Δt1)相反，则表明所述至少一个第二时间相移(Δt2)与所述至少一个第一时间相移(Δt1)的显著的偏差，其中，由所述至少两个车轮(A，B)的第一车轮(A)的车轮转速传感器(1)检测出的电感(L)的第一变化曲线相对于由所述至少两个车轮(A，B)的第二车轮(B)的车轮转速传感器(1)检测出的电感(L)的第一变化曲线以所述第一时间相移(Δt1)的在时间上的在前变成由所述至少两个车轮(A，B)的第一车轮(A)的车轮转速传感器(1)检测出的电感(L)的第二变化曲线相对于由所述至少两个车轮(A，B)的第二车轮(B)的车轮转速传感器(1)检测出的电感(L)的第二变化曲线以第二时间相移(Δt2)的在时间上的在后。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述车辆的停止状态通过如下方式来检测，在所述电感(L)的时间变化曲线中识别出一区段，在该区段中所述电感(L)未改变和/或所述电感(L)的时间变化曲线的斜度基本上等于零。
7.一种速度测量装置，其用于在车辆中确定包括至少一个线圈(3)的测量接收器与改变所述至少一个线圈(3)的电感(L)和在所述至少一个线圈(3)中感应出的电压(U)的铁磁发送器元件(2)之间的速度，所述速度测量装置具有至少一个电感式速度传感器(1)，所述至少一个电感式速度传感器至少包括如下：
a)所述至少一个线圈(3)，
b)所述铁磁发送器元件(2)，
c)评估电路(7)，其中，
d)所述评估电路(7)设计为使得其检测所述至少一个线圈(3)的电感(L)的改变并且基于所述至少一个线圈(3)的改变的电感(L)确定速度，其特征在于，
e)所述评估电路(7)此外设计为，
e1)所述评估电路使对所述至少一个线圈(3)的电感(L)的改变的检测以及基于所述至少一个线圈(3)的改变的电感(L)对速度的确定仅仅如此长时间地进行，直到所确定的速度从较低的速度起达到速度极限值，然而
e2)如果所确定的速度从较低的速度起超过所述速度极限值，则所述评估电路检测在所述至少一个线圈(3)中感应出的电压(U)的改变并且基于改变的电压(U)确定速度，并且
e3)如果所确定的速度从较高的速度起达到或低于所述速度极限值，则所述评估电路检测所述至少一个线圈(3)的电感(L)的改变并且基于所述至少一个线圈(3)的改变的电感(L)确定速度。
8.根据权利要求7所述的速度测量装置，其特征在于，所述速度测量装置设计为车轮转速测量装置，并且所述电感式速度传感器(1)设计为车轮转速传感器。
9.根据权利要求7或8所述的速度测量装置，其特征在于，所述铁磁发送器元件(2)具有交替地突出的齿(5)和齿槽(6)。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的速度测量装置，其特征在于，所述至少一个线圈(3)围绕软磁芯(4)。
11.根据权利要求10所述的速度测量装置，其特征在于，所述软磁芯(4)在远离所述铁磁发送器元件(2)指向的端部上具有永磁体(10)。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的速度测量装置，其特征在于，
a)所述至少一个线圈(3)接入到并联或串联谐振电路中，并且所述评估电路(7)设计为使得其根据所述谐振电路的共振频率检测所述至少一个线圈(3)的电感(L)，或者
b)设置用于给所述至少一个线圈(3)施加电脉冲的器件，该器件给所述至少一个线圈(3)施加电脉冲，其中，所述评估电路(7)设计为其根据所述至少一个线圈(3)对所述电脉冲的响应检测所述至少一个线圈(3)的电感(L)，或者
c)设置用于给所述至少一个线圈(3)施加恒定的频率的器件，该器件给所述至少一个线圈(3)施加恒定的频率，并且所述评估电路(7)设计为使得其然后检测所述至少一个线圈(3)的电感(L)。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的速度测量装置，其特征在于，所述车辆具有多个车轮(A，B，C，D)，所述多个车轮在至少两个车轮(A，B)上分别具有作为车轮转速传感器的电感式速度传感器(1)，其中，所述评估电路(7)设计为使得其基于借助所述至少两个车轮(A，B)的车轮转速传感器(1)检测出的电感(L)的时间变化曲线之间的至少一个时间相移(Δt1，Δt2)确定所述车辆的向前行驶或向后行驶的存在。
14.根据权利要求13所述的速度测量装置，其特征在于，所述评估电路(7)设计为，该评估电路
a)从所述车辆的检测出的行驶起直至所述车辆的检测出的停止状态存储由所述至少两个车轮(A，B)的车轮转速传感器(1)检测出的电感(L)的第一时间变化曲线之间的至少一个第一时间相移(Δt1)，并且然后
b)在所述车辆的检测出的重新行驶之后检测由所述至少两个车轮(A，B)的车轮转速传感器(1)检测出的电感(L)的第二时间变化曲线之间的至少一个第二时间相移(Δt2)并且将所述至少一个第二时间相移与所述至少一个第一时间相移(Δt1)比较，并且如果所述评估电路在此确定，
c)所述至少一个第二时间相移(Δt2)与所述至少一个第一时间相移(Δt1)具有显著的偏差，则推断出行驶方向由向前行驶往向后行驶或者由向后行驶往向前行驶的转变，然而，
d)如果所述评估电路确定，所述至少一个第二时间相移(Δt2)与所述至少一个第一时间相移(Δt1)之间仅仅存在不显著的偏差，则推断出向前行驶或向后行驶的行驶方向被保持。
15.根据权利要求14所述的速度测量装置，其特征在于，所述评估电路(7)设计为，如果所述评估电路确定，所述至少一个第二时间相移(Δt2)与所述至少一个第一时间相移(Δt1)相反，则所述评估电路表明所述至少一个第二时间相移(Δt2)与所述至少一个第一时间相移(Δt1)的显著的偏差，其中，由所述至少两个车轮(A，B)的第一车轮(A)的车轮转速传感器(1)检测出的电感(L)的第一变化曲线相对于由所述至少两个车轮(A，B)的第二车轮(B)的车轮转速传感器(1)检测出的电感(L)的第一变化曲线以所述第一时间相移(Δt1)的在时间上的在前变成由所述至少两个车轮(A，B)的第一车轮(A)的车轮转速传感器(1)检测出的电感(L)的第二变化曲线相对于由所述至少两个车轮(A，B)的第二车轮(B)的车轮转速传感器(1)检测出的电感(L)的第二变化曲线以第二时间相移(Δt2)的在时间上的在后。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的速度测量装置，其特征在于，所述评估电路(7)设计为使得其通过如下方式检测所述车辆的停止状态，所述评估电路在所述电感(L)的时间变化曲线中识别出一区段，在该区段中所述电感(L)未改变和/或在该区段中所述电感(L)的变化曲线的斜度基本上等于零。
17.一种驾驶员辅助系统，其具有至少一个根据权利要求7至16中任一项所述的速度测量装置。
18.根据权利要求17所述的驾驶员辅助系统，其特征在于，所述驾驶员辅助系统包含自动驻车功能和/或上坡辅助功能。
19.一种车辆，其具有根据权利要求17或18中任一项所述的驾驶员辅助系统。
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