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Für viele
Anwendungen muss die Neigung eines Gegenstands, d. h. die Winkelabweichung
des Gegenstands von der Horizontalen, insbesondere der Neigungswinkel
des Gegenstands relativ zur Erdoberfläche, bestimmt werden; bsp.
Im Maschinenbau, im Flugzeugbau, im Consumer-Bereich (elektronische
Wasserwaage) sowie im Kfz-Bereich (Diebstahlwarnanlagen als Abschleppschutz, Überroll-Schutzsysteme
für Geländefahrzeuge
oder Cabrios) ist diese Bestimmung der Neigung Grundlage für unterschiedliche
Applikationen.
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Aufgrund
von Störungen
oder von Schwingungen des Gegenstands ist die Bewertung der Neigung
jedoch oftmals nur eingeschränkt
bzw. überhaupt
nicht möglich
oder führt
zur falschen Ergebnissen; dies ist insbesondere dann von Relevanz,
wenn die Neigung des Gegenstands für weitergehende Entscheidungen
oder Schlussfolgerungen ausgewertet wird, bsp. Wenn beim Überschreiten
eine bestimmten Neigungswinkels ein Alarm ausgelöst oder eine kritische Belastungsgrenze
erreicht wird.
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Die
Druckschrift
DE 42
11 507 C1 offenbart eine Schaltungsanordnung zum Überwachen
der Neigung eines Kraftfahrzeugs. Eine derartige Schaltungsanordnung
kann als Diebstahlschutz für
Kraftfahrzeuge dienen. Bei jedem Diebstahl eines Kraftfahrzeugs ändert sich
dessen Neigung, z. B. wenn es über
eine Rampe in einen Lastkraftwagen gezogen wird. Es gibt als Halbleiter
ausgebildete Sensoren, die ihren Widerstand bei einer Durchbiegung
verändern.
Ein solcher Sensor wird in ein Kraftfahrzeug eingebaut. Bei einer
Neigungsänderung
verformt sich der Sensor unter dem Einfluss der nun unter einem
anderen Winkel auf ihn einwirkenden Erdbeschleunigung. Er ändert seinen
Widerstand. Diese Änderung
wird nicht technisch erfasst. Daraus wird auf einen Diebstahl geschlossen
und Alarm ausgelöst.
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Die
Druckschrift
DE 34
08 292 A1 offenbart ein aktives Federungs- und Positionierungssystem zur
Abstützung
eines im Wesentlichen starren Körpers,
insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit insgesamt n, insbesondere
vier rechnergesteuerten Abstützaggregaten,
deren vertikale Stützkräfte in Abhängigkeit
von der Hubstellung der Abstützaggregate und
damit korellierter Größen steuerbar
sind, welche mittels den Abstützaggregaten
zugeordnete Sensoren in vom Rechner verarbeitbare Signale umsetzbar sind
und/oder in Abhängigkeit
vorgebbarer Soll- oder Referenzgrößen oder anderer Bewegungsgrößen steuerbar
sind.
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Die
Druckschrift
DE 33
18 275 A1 offenbart ein Verfahren zum Überwachen der Neigung eines Kraftfahrzeugs.
Das Verfahren dient zum Schutz von Kraftfahrzeugen vor einem Abschleppen
und/oder Aufbrechen. Hierbei würde
sich die Neigung des Kraftfahrzeugs ändern. Diese wird mit einem
neigungsempfindlichen Sensor gemessen, der bei einer Neigungsänderung
ein Signal zum Auslösen
eines Alarmes abgibt. Zum Vermeiden von Fehlalarmen bei nicht auf
ein Abschlepp- und/oder Aufbrechen zurückgehenden Neigungsänderungen
wird das Signal nach verschiedenen Kriterien geprüft. Nur
wenn sämtliche
Kriterien dafür
sprechen, dass das Kraftfahrzeug tatsächlich abgeschleppt oder aufgebrochen
wird, wird der Alarm ausgelöst.
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Die
Druckschrift
US 5,155,467
A offenbart eine Vorrichtung zur Erfassung eines Neigungswinkels
und eine Alarmvorrichtung für
ein Fahrzeug, die auf der Erfassung von Änderungen bezüglich des Neigungswinkels
des Fahrzeugs basiert.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bewertung
der Neigung eines Gegenstands mit einer hohen Zuverlässigkeit
insbesondere gegenüber
externen Einflüssen
und Störungen anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen des Verfahrens sind Bestandteil der weiteren Patentansprüche.
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Für die Längsachse
und die Querachse des Gegenstands wird in jedem Meßvorgang
der während
der Durchführung
des Verfahrens in einem bestimmten zeitlichen Abstand aufeinanderfolgenden Meßvorgänge jeweils
ein Differenzwinkel als Differenz des gemessenen Neigungswinkels
bezüglich der
jeweiligen Achse und eines Referenzwinkels für die jeweilige Achse bestimmt,
d. h. von allen in den Meßvorgängen gemessenen
Neigungswinkeln wird ein Referenzwinkel subtrahiert. Als Referenzwinkel wird
zunächst
der die bei der Inbetriebnahme bzw. bei der Initialisierung des
Verfahrens eingenommene Position des Gegenstands (Ausgangsposition)
charakterisierende Neigungswinkel des ersten Meßvorgangs herangezogen; anschließend wird
der Referenzwinkel vorzugsweise nach jedem Meßvorgang oder in festen zeitlichen
Abständen
(zur Kompensation eines durch Temperatureinflüsse oder durch Einsinken des
Gegenstands bedingten Driftens) dem im aktuellen Meßvorgang
gemessenen Neigungswinkel, d. h. dem letzten gemessenen Neigungswinkel,
langsam um einen bestimmten Winkel nachgeführt; bsp. wird dieser Referenzwinkel
dem letzten gemessenen Neigungswinkel in einem festen Zeitabstand
von jeweils 4 s um einen Winkel von 0.01° nachgeführt.
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Auf
der Grundlage der als Abweichung des jeweiligen aktuellen Neigungswinkels
vom jeweiligen aktuellen Referenzwinkel für beide Achsen (die Längsachse
und die Querachse des Gegenstands) in jedem Meßvorgang ermittelten Differenzwinkel
wird durch fortlaufende Summation (Integration) der Summe der beiden
Differenzwinkel als Integralwert ein erster Summenwinkelwert und
durch fortlaufende Summation (Integration) der Differenz der beiden
Differenzwinkel als Integralwert ein zweiter Summenwinkelwert gebildet;
hierdurch werden auch Neigungen gegenüber den beiden Diagonalen der
durch die Längsachse
und die Querachse des Gegenstands definierten Ebene des Gegenstands
erfaßt
und Winkeländerungen,
d. h. Änderungen
der Neigung unabhängig
vom auf die Längsachse
und die Querachse des Gegenstands entfallenden Anteils ermittelt
und somit positive Änderungen
des Neigungswinkels bezüglich
der einen Achse des Gegenstands (der Längsachse oder der Querachse
des Gegenstands) nicht unerwünschterweise
von negativen Änderungen
des Neigungswinkels bezüglich
der anderen Achse des Gegenstands (der Querachse oder der Längsachse
des Gegenstands) kompensiert. Die beiden bsp. durch fortlaufende
Summation in zwei separaten Speichereinheiten gebildeten Summenwinkelwerte
werden unabhängig
voneinander ausgewertet, insbesondere wird den beiden Summenwinkelwerten jeweils
mindestens ein Schwellwert zugeordnet, mit dem der aktuelle Summenwinkelwert
verglichen wird.
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Zur
Bildung der beiden Summenwinkelwerte wird vorzugsweise einer der
beiden Differenzwinkel mit einer für das Längenverhältnis der beiden Achsen des
Gegenstands charakteristischen Größe gewichtet, insbesondere
wird der gemessene Neigungswinkel für die längere der beiden Achsen des
Gegenstands (für
die Längsachse
des Gegenstands) verstärkt,
da bei gleicher Höhendifferenz
des Rands des Gegenstands bezüglich
beider Achsen des Gegenstands bei der längeren der beiden Achsen des
Gegenstands (der Längsachse
des Gegenstands) ein geringerer Neigungswinkel als bei der kürzeren der beiden
Achsen des Gegenstands (der Querachse des Gegenstands) gemessen
wird. Diese Wichtung kann entweder bei der Bildung der beiden Differenzwinkel
oder bei der Bildung der beiden Summenwinkelwerte erfolgen.
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Als
erster Schwellwert, mit dem die beiden Summenwinkelwerte bei der
Auswertung verglichen werden, wird insbesondere ein Alarmwert herangezogen;
hierbei wird ein Alarm ausgelöst,
wenn einer der beiden Summenwinkelwerte den zugeordneten Alarmwert überschreitet,
d. h. wenn der Rand des Gegenstands eine bestimmte Höhe bezüglich der durch
die Längsachse
und die Querachse des Gegenstands definierten Ebene des Gegenstands
und damit bezüglich
der Querachse und/oder bezüglich der
Längsachse
des Gegenstands überschreitet. Demnach
wird durch den als Produkt aus einem Winkelanteil und einem Zeitanteil
definierten Alarmwert vorgegeben, bei welcher Überschreitung eines bestimmten
Winkelwerts nach welcher Zeit ein Alarm ausgelöst wird.
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Um
den Einfluß von
Störungen
bei der Bewertung der Neigung zu reduzieren und/oder um eine sichere
Auswertung des Neigungswinkels zu gewährleisten, kann den beiden
Summenwinkelwerten jeweils ein eine erlaubte Änderung des Neigungswinkels
und damit die Empfindlichkeit der Meßergebnisse charakterisierender
Offsetwert als zweiter Schwellwert zugeordnet werden, indem erst
beim Überschreiten
dieses Offsetwerts Änderungen
der Neigungswinkel bezüglich
der jeweiligen Achse berücksichtigt
werden; insbesondere werden erst beim Überschreiten dieses Offsetwerts
die ermittelten Differenzwinkel zur Bildung der Summenwinkelwerte herangezogen,
bsp. indem beim Überschreiten
des Offsetwerts durch den Differenzwinkel der Offsetwert bei der
Bildung der Summenwinkelwerte addiert wird (bei negativen Differenzwinkeln)
oder subtrahiert wird (bei positiven Differenzwinkeln) und beim
Unterschreiten des Offsetwerts durch den Differenzwinkel der Differenzwinkel
unberücksichtigt
bleibt. Demnach wird durch den als Winkelwert definierten Offsetwert vorgegeben,
ab welcher Änderung
der Neigung ein Beitrag der Differenzwinkel berücksichtigt wird und damit ab
welcher Änderung
der Neigung ein Alarm ausgelöst
werden kann. Der erste Schwellwert und der zweite Schwellwert können hierbei
unabhängig voneinander
gewählt
werden.
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Weiterhin
kann beim Überschreiten
eines dritten Schwellwerts der zeitliche Abstand der Meßvorgänge verkürzt werden,
d. h. wenn der Betrag einer der beiden Summenwinkelwerte einen zugeordneten
Grenzwert überschreitet,
erfolgt eine Umschaltung in einen anderen Betriebsmodus, in dem
die Frequenz der Meßvorgänge erhöht wird
(die Meßvorgänge zeitlich
schneller aufeinanderfolgen); bsp. wird der dritte Schwellwert gleich
groß wie
der zweite Schwellwert gewählt.
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Zur
Messung des Neigungswinkels können Neigungssensoren
verwendet werden: hierbei sind mechanische und mikro-mechanische
Neigungssensoren einsetzbar, die die Neigung durch Auswertung der
Bewegung (aufgrund der Gravitation oder Beschleunigung) eines in
definierter Position fest mit dem Gegenstand verbundenen Massekörpers detektieren
oder elektro-chemische Neigungssensoren, die die Neigung durch Auswertung
der elektrischen Eigenschaften einer in definierter Position fest
mit dem Gegenstand verbundenen leitfähigen Flüssigkeit detektieren, bsp. über eine
Messung (der Variation) des Widerstands oder der Kapazität oder optische
Neigungssensoren.
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Vorteilhafterweise
kann eine Bewertung der Neigung auch bei externen Störungen,
insbesondere bei Schwingungen des Gegenstands, zuverlässig durchgeführt werden
und die so ermittelte Neigung für
vielfältige
Auswertungen als Grundlage dienen.
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Im
Zusammenhang mit der Zeichnung soll das Verfahren am Beispiel der
Bewertung der Neigung eines Fahrzeugs und dessen Implementierung in
einer Diebstahlwarnanlage des Fahrzeugs erläutert werden.
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Hierbei
zeigt
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1 in
einer schematischen Übersicht
die Komponenten der Diebstahlwarnanlage
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2 in
einer schematischen Übersicht
die zur Bewertung der Neigungswinkel benötigten Komponenten,
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3 in
einer schematischen Übersicht
die zur Auswertung der Neigungswinkel benötigten Komponenten,
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4 die
zeitlichen Verläufe
verschiedener Meßsignale
und hieraus abgeleiteter Signale anhand eines Ausführungsbeispiels.
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Die
im Fahrzeug implementierte und u. a. auch auf unerlaubte Änderungen
der Neigung des Fahrzeugs ansprechende Diebstahlwarnanlage weist
gemäß der 1 bsp.
als Systemkomponenten eine Steuereinheit 1, ein Diebstahlwarnmodul 2, ein
Neigungserkennungsmodul 3, einen Neigungssensor 4,
eine Statuseinheit 5 und eine Verriegelungseinheit 6 auf:
- • die
Steuereinheit 1 dient zur zeitlichen Steuerung des Verfahrens,
insbesondere zur Initialisierung des Neigungserkennungsmoduls 3 bei
der Aktivierung (beim „Schärfen”) der Diebstahlwarnanlage
und zum Starten der sukzessiv in einem bestimmten zeitlichen Abstand
durchgeführten Meßvorgänge bei
aktivierter („geschärfter”) Diebstahlwarnanlage
durch Beaufschlagung der Statuseinheit 5.
- • das
Diebstahlwarnmodul 2 dient zur Koordination der verschiedenen
Betriebsmodi der Diebstahlwarnanlage und zur Durchführung der
Alarmprocedere mit einer Alarmbewertung, insbesondere wird durch
das Diebstahlwarnmodul 2 die Statusinformation über die
Zentralverriegelung von der Verriegelungseinheit 6 abgefragt
(eine Aktivierung der Diebstahlwarnanlage soll nur bei geschlossenen
Türen des
Fahrzeugs erlaubt sein) und ein Alarm nach entsprechender Vorgabe
von der Statuseinheit 5 ausgelöst.
- • das
Neigungserkennungsmodul 3 dient zur Aufbereitung der vom
Neigungssensor 4 gelieferten (analogen) Meßwerte und
zur Ansteuerung des Neigungssensors 4 zur Durchführung der
Meßvorgänge, insbesondere
auch zur Generierung der verschiedenen für die Alarmbewertung herangezogenen
Signalverläufe.
- • der
bsp. im Fußraum
des Fahrzeugs angeordnete zweiachsige Neigungssensor 4 (alternativ
hierzu können
zwei einachsige Neigungssensoren 4 vorgesehen werden) dient
zur Erfassung der Neigung des Fahrzeugs durch (analoge) Messung der
Neigungswinkel α, β bezüglich der
Längsachse
und der Querachse des Fahrzeugs.
- • die
Statuseinheit 5 dient zur Koordination und zur Steuerung
der Komponenten der Diebstahlwarnanlage in Abhängigkeit der von den Komponenten
der Diebstahlwarnanlage eingehenden Informationen.
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Gemäß der 2 werden
im Neigungserkennungsmodul 3 zur Verarbeitung der Meßergebnisse
des Neigungssensors 4 folgende Verfahrensschritte durchgeführt: Vom
Neigungssensor 4 werden nach entsprechender Ansteuerung
durch das Neigungserkennungsmodul 3 während eines Meßvorgangs
die aktuellen Meßwerte
des Neigungswinkels α, β in einer
bestimmten zeitlichen Reihenfolge als Analogwerte an das Neigungserkennungsmodul 3 übertragen
(31) und diese Meßwerte
des Neigungswinkels α, β nach Abschluß des Meßvorgangs
aufbereitet (32). Bei der Aufbereitung der Meßwerte wird die
bsp. in einer Speichereinheit 35 abgelegte Achssymmetrie
des Kraftfahrzeugs berücksichtigt,
indem durch Wichtung der gemessenen Neigungswinkel für eine der
beiden Achsen mit einem Wichtungsfaktor WF als Längenverhältnis des Radstands RS zum Achsabstand
AA des Fahrzeugs (32) (WF = RS/AA) gewichtete Neigungswinkel
für beide
Achsen des Fahrzeugs (für
die Längsachse
und für
die Querachse) gebildet werden; weiterhin wird eine Selbstdiagnose
(Plausibilität
der Analogwerte) an die Statuseinheit 5 übermittelt.
Der bsp. in der Speichereinheit 36 abgelegte aktuelle Neigungswinkel α, β wird von
der Auswerteeinheit 33 ausgewertet, insbesondere durch
Subtraktion des aktuellen Neigungswinkels α, β für die jeweilige Achse von dem
in der Speichereinheit 37 abgelegten aktuellen Referenzwinkel αREF, βREF für die jeweilige
Achse und der Bildung von Summenwinkeiwerten SUM1, SUM2 anhand dieser
mittels der Subtraktion gewonnenen Differenzwinkel Δα = α – αREF Δβ = β – βREF in
der Summationseinheit 38 (Integrator) unter Berücksichtigung
von in der Speichereinheit 35 abgelegten Schwellwerten
SW1, SW2. Durch die Initialisierungseinheit 34 wird bei
der Aktivierung (beim Schärfen)
der Diebstahlwarnanlage bzw. bei der Initialisierung einerseits
die Summationseinheit 38 (der Integrator) zurückgesetzt,
andererseits wird die Statuseinheit 5 mit bestimmten Startwerten
beaufschlagt.
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Gemäß der 3 werden
in der Auswerteeinheit 33 im Neigungserkennungsmodul 3 zur
Auswertung der Meßergebnisse
des Neigungssensors 4 folgende Verfahrensschritte durchgeführt:
Der
in der Speichereinheit 37 abgelegte aktuelle Referenzwinkel α, β wird mit
einem Schwellwert αMAX, βMAX verglichen (331), da beim Überschreiten
einer bestimmten Neigung bezüglich
einer Achse des Fahrzeugs diese Achse für die Diebstahlerkennung aufgrund
des Erreichens des Endes des Meßbereichs
nicht berücksichtigt
wird; in diesem Falle wird eine entsprechende Information an die
Statuseinheit 5 weitergegeben. Bei nicht-aktivierter (nicht
geschärfter)
Diebstahlwarnanlage werden die aktuellen Neigungswinkel α, β als Referenzwinkel αREF, βREF in der
Speichereinheit 37 gespeichert (Abgleich 332). Eine
Aktivierung der Diebstahlwarnanlage (Schärfen des Neigungssensors 4)
erfolgt erst dann, wenn die in aufeinanderfolgenden Meßvorgängen gemessenen
Meßwerte
der Neigungswinkel α, β einander ähnlich sind
(und damit keine Störung
vorliegt). Unter Berücksichtigung
der in der Speichereinheit 37 abgelegten aktuellen Referenzwinkel αREF, βREF wird
jeweils ein Differenzwinkel Δα = α – αREF, Δβ = β – βREF als
Differenz zwischen dem aktuellen Neigungswinkel α, β und dem aktuellen Referenzwinkel αREF, βREF berechnet
(334) und dieser Differenzwinkel Δα, Δβ in der Summationseinheit 38 summiert
(integriert), indem als Summenwinkelwerte SUM1, SUM2 zum einen die
Summe Δα + Δβ des Differenzwinkels Δα für die Längsachse
und des Differenzwinkels Δβ für die Querachse
aufsummiert (integriert) wird (SUM1 = Σ(Δα + Δβ); dies entspricht der einen
Diagonale in der durch die Längsachse
und die Querachse definierten Ebene des Fahrzeugs) und zum andern
die Differenz Δα – Δβ zwischen
dem Differenzwinkel Δα für die Längsachse
und dem Differenzwinkel Δβ für die Querachse
aufsummiert (integriert) wird (SUM2 = Σ(Δα – Δβ); dies entspricht der anderen
Diagonale in der durch die Längsachse
und die Querachse definierten Ebene des Fahrzeugs). Gleichzeitig
wird in Abhängigkeit
des ermittelten Differenzwinkels Δα, Δβ für beide
Achsen der jeweils aktuelle Referenzwinkel αREF, βREF jeweils
dem aktuellen Neigungswinkel α, β und damit
dem jeweiligen Differenzwinkel Δα, Δβ um einen
bestimmten Wert ΔαREF, ΔβREF langsam
nachgeführt
(bsp. um ΔαREF = ΔβREF =
0.005° in
bestimmten, bsp. gleichbleibenden Zeitabständen) und somit die Nullage
und der Bezugspunkt für
die Messungen des Neigungswinkels α, β neu festgelegt (333).
Die in der Summationseinheit 38 abgelegten Summenwinkelwerte
SUM1, SUM2 werden mit den in der Speichereinheit 35 abgelegten
Schwellwerten SW1, SW2 verglichen: zum einen mit einem Offsetwert
(Winkelwert) als für
die Alarmvermutung (336) und damit für die Empfindlichkeit der Diebstahlwarnanlage
charakteristischen zweiten Schwellwert SW2 – überschreitet einer der beiden
Summenwinkelwerte SUM1, SUM2 den zweiten Schwellwert SW2, wird durch
entsprechende Beaufschlagung der Statuseinheit 5 die Frequenz
der Meßvorgänge signifikant
erhöht,
d. h. der zeitliche Abstand zwischen den einzelnen Meßvorgängen erniedrigt,
bsp. von 1 s auf 10 ms und der entsprechende Summenwinkelwert SUM1
oder SUM2 um den zweiten Schwellwert SW2 bei positiven Differenzwinkeln Δα, Δβ verringert,
bei negativen Differenzwinkeln Δα, Δβ erhöht, also
betragsmäßig um maximal
den zweiten Schwellwert SW2 reduziert; zum andern mit einem Alarmwert
(zeitlicher Winkelwert) als für
die Alarmerkennung (335) charakteristischen ersten Schwellwert
SW1 – überschreitet
einer der beiden Summenwinkelwerte SUM1, SUM2 den ersten Schwellwert
SW1, wird ein Alarmfall erkannt und nach entsprechender Beaufschlagung
der Statuseinheit 5 ein Alarm ausgegeben.
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Anhand
der 4 wird der Einfluß einer als Schwingung auf
das Fahrzeug einwirkenden Störung gegenüber einer
sprunghaften Änderung
der Neigung des Fahrzeugs erläutert.
Hierzu sind in der 4 die zeitlichen Verläufe des
Alarmwerts als ersten Schwellwert SW1 (Kurve a), des Offsetwerts
als zweiten Schwellwert SW2 (Kurve b), der Summe (Δα + Δβ) des Differenzwinkels Δα für die Längsachse und
des Differenzwinkels Δβ für die Querachse
als Differenz des aktuellen Neigungswinkels α, β und des zugehörigen aktuellen
Referenzwinkels αREF, βREF (Kurve c), des Summenwinkelwerts SUM1
als Integrationswert Σ(Δα + Δβ) der Summe
der beiden Differenzwinkel Δα, Δβ (Kurve d)
dargestellt; weiterhin ist im Vergleich hierzu eine auf das Fahrzeug
einwirkende Schwingung (Kurve e) und der Einfluß der Schwingung auf den Summenwinkelwert
SUM1 (Kurve f) dargestellt.
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Der
Offsetwert als zweiter Schwellwert SW2 (Kurve b) wird als Winkelwert
mit der Summe (Δα + Δβ) (und der
Differenz (Δα + Δβ)) des Differenzwinkels Δα für die Längsachse
und des Differenzwinkels Δβ für die Querachse
verglichen, wobei den Offsetwert übersteigende Winkelwerte aufsummiert
werden und zum Alarm führen;
d. h. der Offsetwert gibt an, ab welcher Änderung des Neigungswinkels α, β ein Alarm
ausgelöst
werden kann. Der unabhängig vom
zweiten Schwellwert SW2 vorgebbare Alarmwert als erster Schwellwert
SW1 (Kurve a) wird als Produkt aus einem Winkelwert und einem Zeitintervall,
d. h. als zeitlich integrierte Winkeländerung mit dem Summenwinkelwert
SUM1/SUM2 verglichen, wobei bei den Alarmwert übersteigenden Summenwinkelwerten
SUM1/SUM2 ein Alarm ausgelöst
wird; d. h. der Alarmwert gibt an, bei welcher Überschreitung des Offsetwerts
nach welcher Zeitspanne Δt
ein Alarm ausgelöst
wird (insbesondere ist diese Zeitspanne Δt bei großen Änderungen des Neigungswinkels α, β geringer
als bei kleinen Änderungen
des Neigungswinkels α, β)
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Bsp.
wird für
den Alarmwert als ersten Schwellwert SW1 eine zeitlich integrierte
Winkeländerung
von 2°s
vorgegeben, für
den Offsetwert als zweiten Schwellwert SW2 ein Neigungswinkel von bsp.
0.5°. Bsp.
soll eine Änderung
der Neigung des Fahrzeugs um die Querachse (in der Querrichtung) von β = 3° und um die
Längsachse
(in der Längsrichtung)
von α =
0.5° vorhanden
sein; zum Vergleich der Reaktion der Diebstahlwarnanlage wird dieser
statischen Änderung
der Neigung eine dynamische Änderung
der Neigung in Form einer Schwingung (Frequenz 1 Hz) mit einer Amplitude
in der Querrichtung des Fahrzeugs von 3° und in der Längsrichtung
des Fahrzeugs von 0.5° gegenübergestellt
(d. h. die Schwingung als dynamische Änderung der Neigung ist gleich
groß wie
die statische Änderung
der Neigung). Bsp. beträgt
der Radstand RS des Fahrzeugs 1 m (Querachse des Fahrzeugs) und
der Achsabstand AA des Fahrzeugs 2 m (Längsachse des Fahrzeugs), so
daß eine
Wichtung der Neigungswinkel um die Längsachse des Fahrzeugs mit
dem Wichtungsfaktor WF = AA/RS = 2 erfolgt.
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Unter
Berücksichtigung
dieser Zahlenwerte ergeben sich die in der 4 dargestellten
zeitlichen Verläufe,
insbesondere nimmt die Summe der Differenzwinkel Δα + Δβ (Kurve c)
als jeweilige Differenz der aktuellen Neigungswinkel α, β und der
aktuellen Referenzwinkel αREF, βREF aufgrund der langsamen Nachführung der
Referenzwinkel αREF, βREF an die Neigungswinkel α, β allmählich ab.
- • Bei
der dynamischen Änderung
der Neigung wird der Einfluß der
Schwingung auf das Alarmverhalten der Diebstahlwarnanlage durch
die Summenbildung unter Heranziehen der Differenzwinkel Δα, Δβ stark unterdrückt; insbesondere
wird aufgrund der Auswertung der Summenwinkelwerte SUM1/SUM2 (Kurve
d) für
das Alarmkriterium (Vergleich mit dem Alarmwert als ersten Schwellwert
SW1 Kurve a) dieser Alarmwert aufgrund der auf das Fahrzeug einwirkenden Schwingung
zu keinem Zeitpunkt überschritten,
d. h. aufgrund der Schwingung wird auch kein Alarm ausgelöst.
- • Demgegenüber wird
bei der statischen Änderung
der Neigung infolge der Auswertung der Summenwinkelwerte SUM1/SUM2
(Kurve d) für das
Alarmkriterium (Vergleich mit dem Alarmwert als ersten Schwellwert
SW1 Kurve a) dieser Alarmwert nach dem Zeitintervall Δt = 1 s überschritten;
da die Diebstahlwarnanlage unempfindlich gegenüber äußeren Störungen ist, kann ein relativ
niedriger Alarmwert herangezogen werden (im obigen Beispielsfall
2°s)
