DE102011118249A1 - Method for determining value representing information about circumference of tire of wheel of motor car, involves determining reference speed of car based on spectral displacement, and determining value based on reference speed - Google Patents

Method for determining value representing information about circumference of tire of wheel of motor car, involves determining reference speed of car based on spectral displacement, and determining value based on reference speed Download PDF

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Abstract

The method involves emitting a reference signal (6) during traveling of a motor car (1). The reference signal is partially reflected at a stationary object (8) to produce a reflected signal (7). Reference speed of the car is determined based on spectral displacement between the reflected and reference signals under consideration of a Doppler effect. A value representing information about circumference of a tire (12) of a wheel (11) is determined based on the reference speed. The value and the reference speed are supplied to a control unit (13).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Wertes, der eine Information über den Umfang eines Reifens wenigstens eines Fahrzeugrades darstellt, sowie ein Kraftfahrzeug, welches zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist.The invention relates to a method for determining a value, which represents information about the circumference of a tire of at least one vehicle wheel, as well as a motor vehicle, which is designed to carry out the method.

Viele Steuergeräte herkömmlicher Fahrzeuge benötigen für ihren korrekten Funktionsbetrieb den Umfang des Reifens als kraftfahrzeugspezifische Referenzgröße. Insbesondere ist es zur Bestimmung einer momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs üblich, Raddrehzahlen mittels Drehzahlsensoren zu erfassen, die den Fahrzeugrädern des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind. Die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit wird dann anhand der erfassten Raddrehzahl und anhand von hinterlegten Werten für den Umfang der Reifen ermittelt.Many controllers of conventional vehicles require the scope of the tire as a motor vehicle-specific reference size for their correct operation. In particular, it is customary for determining an instantaneous vehicle speed of the motor vehicle to detect wheel speeds by means of rotational speed sensors which are assigned to the vehicle wheels of the motor vehicle. The instantaneous vehicle speed is then determined on the basis of the detected wheel speed and on the basis of stored values for the circumference of the tires.

So ist aus der Druckschrift DE 10 2004 026 426 A1 ein Verfahren zur Ermittlung von kraftfahrzeugspezifischen Informationen bekannt, bei dem als Maß für den Ist-Umfang des Reifens ein Abstand zwischen einer Radnabe und einer Fahrbahn ermittelt wird.This is from the publication DE 10 2004 026 426 A1 a method for determining motor vehicle-specific information is known, in which a distance between a wheel hub and a roadway is determined as a measure of the actual circumference of the tire.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren anzugeben, das eine präzise Ermittlung des Wertes, der eine Information über den Umfang des Reifens darstellt, ermöglicht.Based on this prior art, it is an object of the present invention to provide an improved method that allows a precise determination of the value representing information about the circumference of the tire.

Zur Lösung der Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß eine Referenzgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs dadurch bestimmt, dass vom Fahrzeug zumindest ein Referenzsignal während der Fahrt emittiert wird, das Referenzsignal an einem ortsfesten Objekt zumindest teilweise reflektiert wird und dabei ein reflektiertes Signal erzeugt wird, welches fahrzeugseitig erfasst wird, wobei die Referenzgeschwindigkeit anhand einer spektralen Verschiebung zwischen dem reflektierten Signal und dem Referenzsignal unter Berücksichtigung des Doppler-Effekts bestimmt wird und der Wert anhand der Referenzgeschwindigkeit ermittelt wird.To solve the problem, a reference speed of the motor vehicle is determined according to the invention in a method of the type mentioned in that the vehicle at least a reference signal is emitted while driving, the reference signal is reflected at a stationary object at least partially, while a reflected signal is generated, which is detected on the vehicle side, wherein the reference speed is determined based on a spectral shift between the reflected signal and the reference signal taking into account the Doppler effect and the value is determined based on the reference speed.

Der Doppler-Effekt bewirkt die spektrale Verschiebung im Frequenzspektrum des reflektierten Signals bezüglich des Referenzsignals, die sich während des Betriebes des Kraftfahrzeugs besonders präzise ermitteln lässt. Als Referenzsignal und reflektiertes Signal kommen insbesondere elektromagnetische Wellen oder Schallwellen in Betracht. Das Referenzsignal wird an dem ortsfesten Objekt, das beispielsweise ein Straßenschild ist, zumindest teilweise reflektiert und in Richtung des Kraftfahrzeugs zurückgeworfen. Zur präzisen Erfassung der spektralen Verschiebung weist das Frequenzspektrum des Referenzsignals bevorzugterweise ein Maximum an zumindest einer Frequenz oder in einem Frequenzintervall auf. Die zu dem Maximum korrespondierende Frequenz bzw. die zu dem Maximum korrespondierenden Frequenzen sind dann im Spektrum des reflektierten Signals leicht zu identifizieren. Die unter der Berücksichtigung des Doppler-Effekts ermittelte Referenzgeschwindigkeit entspricht einer momentanen Fahrzeug-Ist-Geschwindigkeit bei Geradeausfahrt. Die Referenzgeschwindigkeit stellt eine Größe dar, anhand deren unter Berücksichtigung weiterer Größen der Umfang des Reifens ableitbar ist. Ist insbesondere eine Raddrehzahl des Fahrzeugrades anhand einer entsprechenden fahrzeugseitigen Erfassung bekannt, so lässt sich der Umfang des Reifens anhand der Referenzgeschwindigkeit und der Raddrehzahl genau berechnen.The Doppler effect causes the spectral shift in the frequency spectrum of the reflected signal with respect to the reference signal, which can be determined particularly precisely during operation of the motor vehicle. In particular, electromagnetic waves or sound waves come into consideration as a reference signal and a reflected signal. The reference signal is at least partially reflected at the stationary object, which is a road sign, for example, and thrown back in the direction of the motor vehicle. For precise detection of the spectral shift, the frequency spectrum of the reference signal preferably has a maximum at least one frequency or in one frequency interval. The frequency corresponding to the maximum or the frequencies corresponding to the maximum can then be easily identified in the spectrum of the reflected signal. The reference speed determined taking into account the Doppler effect corresponds to a current vehicle actual speed when driving straight ahead. The reference speed represents a quantity on the basis of which the circumference of the tire can be derived, taking into account further variables. In particular, if a wheel speed of the vehicle wheel is known on the basis of a corresponding vehicle-side detection, the circumference of the tire can be calculated precisely on the basis of the reference speed and the wheel speed.

Vorzugsweise wird der Wert eines Radius, des Umfangs oder eines Umfangskorrekturwerts des Reifens des zumindest einen Fahrzeugrades unter Berücksichtigung der erfassten Einzelraddrehzahl ermittelt. Diese Werte sind keine unveränderlichen Konstanten, sondern veränderliche Größen, die insbesondere von Reifenfertigungstoleranzen, Fahrzuständen, Beladung, Reifenverschleiß und/oder Reifenluftdruck abhängen. Diese Störgrößen werden automatisch in die Berechnung mit einbezogen, da der Radius, der Umfang oder der Umfangskorrekturwert anhand der während der Fahrt erfassten Referenzgeschwindigkeit ermittelt wird. Die Berechnung eines Umfangskorrekturwerts kommt insbesondere dann in Betracht, wenn der tatsächliche Ist-Umfang von einem idealen Umfangswert, der beispielsweise herstellerseitig angegeben wird und im Rahmen eines Fahrerassistenzsystems des Kraftfahrzeugs hinterlegt ist, abweicht. Die Abweichung kann insbesondere vom Reifenverschleiß verursacht werden. Ferner hängt der zu dem jeweiligen Fahrzeugrad korrespondierende Umfang von Art und Typ der Bereifung ab. Insbesondere weicht bei Sommer- bzw. Winterbereifung der tatsächliche Umfang von dem hinterlegten Idealwert ab. Mittels des Verfahrens zur Ermittlung des Wertes, der eine Information über den Umfang darstellt, wird automatisch der korrekte Umfang anhand der Referenzgeschwindigkeit und der Einzelraddrehzahlen ermittelt.Preferably, the value of a radius, circumference or circumferential correction value of the tire of the at least one vehicle wheel is determined taking into account the detected single wheel speed. These values are not fixed constants, but variable quantities which depend in particular on tire manufacturing tolerances, driving conditions, load, tire wear and / or tire air pressure. These disturbances are automatically included in the calculation since the radius, the circumference or the circumferential correction value are determined on the basis of the reference speed recorded during the drive. The calculation of a circumferential correction value comes into consideration, in particular, if the actual actual circumference deviates from an ideal circumferential value which, for example, is specified by the manufacturer and is stored as part of a driver assistance system of the motor vehicle. The deviation can be caused in particular by tire wear. Furthermore, the extent of the type and type of tires corresponding to the respective vehicle wheel depends. In particular, differs in summer or winter tires, the actual scope of the deposited ideal value. By means of the method for determining the value which represents information about the circumference, the correct extent is automatically determined on the basis of the reference speed and the individual wheel speeds.

Entsprechend weisen die Reifen unterschiedlicher Fahrzeugräder insbesondere bei Mischbereifung, bei der Reifen beispielsweise von verschiedenen Herstellern aufgezogen sind, verschiedene Umfänge auf. Dies wird dadurch berücksichtigt, dass bei der Bestimmung des entsprechenden Werts die Referenzgeschwindigkeit und die zu dem entsprechenden Fahrzeugrad gehörende Raddrehzahl ermittelt wird.Correspondingly, the tires of different vehicle wheels, in particular with mixed tires, in which tires are for example mounted by different manufacturers, have different circumferences. This is taken into account by determining the reference speed and the wheel speed associated with the corresponding vehicle wheel when determining the corresponding value.

Anhand der Referenzgeschwindigkeit und der Raddrehzahlen der einzelnen Fahrzeugräder werden die Umfänge aller Reifen des Kraftfahrzeugs präzise ermittelt. Vorzugsweise wird anhand einer Mittelwertbildung ein mittlerer Umfang der Reifen einer Vorderachse, einer Hinterachse und/oder des gesamten Kraftfahrzeugs bestimmt. Die so ermittelten Umfänge der Reifen werden fahrzeugseitig hinterlegt, so dass diese den Steuereinheiten im Fahrzeugverbund zugeführt werden können. Dies ermöglicht die genaue Ermittlung weiterer kraftfahrzeug- und/oder fahrzustandspezifischer Größen, beispielsweise zur Berechnung einer Eingriffsstärke einer Fahrdynamikregelung.Based on the reference speed and the wheel speeds of the individual vehicle wheels the heights of all tires of the motor vehicle are precisely determined. Preferably, a mean circumference of the tires of a front axle, a rear axle and / or the entire motor vehicle is determined on the basis of an averaging. The circumferences of the tires thus determined are deposited on the vehicle so that they can be fed to the control units in the vehicle network. This allows the exact determination of further motor vehicle and / or driving state-specific variables, for example for calculating an intervention strength of a vehicle dynamics control.

Entsprechend kann als mittlerer Umfang auch ein mittlerer Radius und/oder ein mittlerer Umfangskorrekturwert ermittelt werden, der zu den Reifen der Vorderachse, der Hinterachse und/oder des gesamten Kraftfahrzeugs korrespondiert.Correspondingly, a mean radius and / or a mean circumferential correction value corresponding to the tires of the front axle, the rear axle and / or the entire motor vehicle can also be determined as the mean circumference.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der den Umfang charakterisierende Wert und/oder die Referenzgeschwindigkeit zumindest einer der Steuereinheiten des Kraftfahrzeugs zugeführt. Insbesondere ist vorgesehen, die Stärke eines Steuereingriffs des Fahrerassistenzsystems anhand des Werts und/oder der Referenzgeschwindigkeit zu bestimmen. Beispielsweise dient der Wert des Radius, des Umfangs oder des Umfangskorrekturwerts bei der Berechnung einer Eingriffsstärke, wie insbesondere einem Raddruck oder einem Radmoment als Eingangsgröße.In a preferred embodiment of the invention, the value characterizing the circumference and / or the reference speed is supplied to at least one of the control units of the motor vehicle. In particular, it is provided to determine the strength of a control intervention of the driver assistance system on the basis of the value and / or the reference speed. For example, the value of the radius, the circumference or the circumferential correction value is used in the calculation of an engagement strength, in particular a wheel pressure or a wheel torque as an input variable.

Vorzugsweise wird anhand der Referenzgeschwindigkeit und/oder anhand des Wertes ein Schlupfwert des Fahrzeugrades und/oder die Eingriffsstärke der Raddruck- und/oder Radmomentenregelung berechnet. Dabei ist der Schlupfwert einem der Fahrzeugräder zugeordnet und durch einen Reibwert zwischen dem entsprechenden Reifen und einer Fahrbahn vorgegeben. Die Referenzgeschwindigkeit entspricht einer tatsächlichen Ist-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, die nicht vom Reibkontakt der Reifen mit der Fahrbahn abhängt. Somit ist aus der Referenzgeschwindigkeit und den individuell erfassten Raddrehzahlen einzelner Fahrzeugräder zu erkennen, ob der entsprechende Reifen auf der Fahrbahn kraftschlüssig anliegt. Entsprechend kann für jedes Fahrzeugrad ein entsprechender Schlupfwert berechnet werden. Die Berechnung der Eingriffsstärke der Raddruck- und/oder Radmomentenregelung, welche insbesondere im Rahmen einer elektronischen Fahrstabilitätsregelung implementiert sein kann, erfolgt vorzugsweise anhand der präzise ermittelten Referenzgeschwindigkeit, so dass die Zuverlässigkeit des Fahrerassistenzsystems und damit die Sicherheit von Fahrzeuginsassen verbessert ist.Preferably, based on the reference speed and / or on the basis of the value, a slip value of the vehicle wheel and / or the engagement strength of the wheel pressure and / or wheel torque control are calculated. In this case, the slip value is assigned to one of the vehicle wheels and predetermined by a coefficient of friction between the corresponding tire and a roadway. The reference speed corresponds to an actual actual speed of the motor vehicle, which does not depend on the frictional contact of the tires with the road surface. Thus, it can be seen from the reference speed and the individually detected wheel speeds of individual vehicle wheels, whether the corresponding tire rests positively on the road. Accordingly, a corresponding slip value can be calculated for each vehicle wheel. The calculation of the intervention strength of the Raddruck- and / or Radmomentenregelung, which may be implemented in particular in the context of electronic driving stability control, is preferably based on the precisely determined reference speed, so that the reliability of the driver assistance system and thus the safety of vehicle occupants is improved.

In einem besonders bevorzugten Ausbildungsbeispiel der Erfindung wird das Referenzsignal an unterschiedlichen ortsfesten Objekten reflektiert, wobei mehrere reflektierte Signale erzeugt werden, die anschließend fahrzeugseitig erfasst werden. Die Referenzgeschwindigkeit wird aus der spektralen Verschiebung des jeweiligen reflektierten Signals bezüglich des Referenzsignals unter Mittelwertbildung ermittelt. Die so ermittelte Referenzgeschwindigkeit weist eine erhöhte Genauigkeit auf, da Fehler, die dadurch verursacht werden, dass eine Ausbreitungsrichtung des Referenzsignals und/oder des reflektierten Signals nicht exakt parallel bzw. nicht exakt antiparallel zu einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs verlaufen, zumindest teilweise ausgeschlossen werden. Die an den unterschiedlichen ortsfesten Objekten reflektierten Signale korrespondieren zu demselben Referenzsignal. Aus der jeweiligen spektralen Verschiebung der reflektierten Signale bezüglich des Referenzsignals lässt sich die Referenzgeschwindigkeit unter Mittelwertbildung derart ermitteln, dass diese die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit bestmöglichst repräsentiert, sofern die reflektierten Signale Ausbreitungsrichtungen aufweisen, die von der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs nur wenig abweichen.In a particularly preferred embodiment of the invention, the reference signal is reflected at different stationary objects, wherein a plurality of reflected signals are generated, which are subsequently detected on the vehicle side. The reference speed is determined from the spectral shift of the respective reflected signal with respect to the reference signal with averaging. The thus determined reference speed has an increased accuracy, since errors which are caused by the fact that a propagation direction of the reference signal and / or the reflected signal are not exactly parallel or not exactly antiparallel to a direction of travel of the motor vehicle, at least partially excluded. The signals reflected at the different stationary objects correspond to the same reference signal. From the respective spectral shift of the reflected signals with respect to the reference signal, the reference speed can be determined by averaging such that it optimally represents the instantaneous vehicle speed, provided that the reflected signals have propagation directions which deviate only slightly from the direction of travel of the motor vehicle.

Eine korrekte Ermittlung des Werts, der eine Information über den Umfang darstellt, anhand der Referenzgeschwindigkeit ist nur dann möglich, wenn sich das Kraftfahrzeug in einem definierten Fahrzustand befindet. Vorzugsweise wird der Fahrzustand des Kraftfahrzeugs bei der Bestimmung der Referenzgeschwindigkeit überprüft. Dabei wird beispielsweise überprüft, ob ein moderater Antriebszustand, der auf keinen oder geringen Schlupf der Reifen schließen lässt, vorliegt. Die anhand des Doppler-Effekts ermittelte Referenzgeschwindigkeit stimmt insbesondere nur bei Geradeausfahrt mit der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit überein. Daher kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein Gierratenwert und/oder ein Lenkradeinschlag überprüft wird, um sicherzustellen, dass ein solcher Fahrzustand vorliegt.A correct determination of the value, which represents information about the extent, based on the reference speed is only possible when the motor vehicle is in a defined driving condition. The driving state of the motor vehicle is preferably checked during the determination of the reference speed. In this case, for example, it is checked whether a moderate driving condition, which indicates no or little slippage of the tire is present. The reference speed determined on the basis of the Doppler effect coincides in particular only when driving straight ahead with the actual vehicle speed. Therefore, it can be provided in particular that a yaw rate value and / or a steering wheel angle is checked to ensure that such a driving state is present.

In einem bevorzugten Ausbildungsbeispiel der Erfindung wird die Referenzgeschwindigkeit fahrzeugseitig, beispielsweise über einen Monitor oder ein Display, welches in der Instrumententafel des Kraftfahrzeugs integriert ist, ausgegeben. Die Radargeschwindigkeit entspricht selbst dann der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn an einem oder an mehreren der Fahrzeugräder großer Schlupf insbesondere beim Anfahren auf Schnee und/oder Eis auftritt.In a preferred exemplary embodiment of the invention, the reference speed is output on the vehicle side, for example via a monitor or a display, which is integrated in the instrument panel of the motor vehicle. The radar speed corresponds to the actual vehicle speed even if great slippage occurs, in particular when starting on snow and / or ice, on one or more of the vehicle wheels.

Die Emission des Referenzsignals benötigt zumindest eine Sendeeinheit und die Erfassung des reflektierten Signals zumindest eine Empfängereinheit. In einem bevorzugten Ausbildungsbeispiel der Erfindung ist die Empfänger- und die Sendeeinheit in einem Radarsensor integriert. Entsprechend wird das Referenzsignal von dem zumindest einen Radarsensor ausgesendet und das reflektierte Signal von dem zumindest einen Radarsensor zur Bestirrung der Referenzgeschwindigkeit erfasst. Das so ausgebildete Ausführungsbeispiel ist besonders bauraumsparend ausgeführt. Vorzugsweise ist der zumindest eine Radarsensor Teil eines Fahrerassistenzsystems, insbesondere eines Fahrerassistenzsystems mit Abstandsregeltempomat, bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit auf das Fahrverhalten eines vorausfahrenden Fahrzeugs automatisch anpassbar ist.The emission of the reference signal requires at least one transmitting unit and the detection of the reflected signal requires at least one receiver unit. In a preferred embodiment of the invention, the receiver and the transmitter unit is integrated in a radar sensor. Accordingly, the reference signal from the at least one Radar sensor emitted and detects the reflected signal from the at least one radar sensor for aberration of the reference speed. The embodiment thus formed is designed to save space. Preferably, the at least one radar sensor is part of a driver assistance system, in particular a driver assistance system with proximity control, in which the vehicle speed is automatically adaptable to the driving behavior of a vehicle in front.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung des Wertes, der eine Information über den Umfang eines Reifens wenigstens eines Fahrzeugrades darstellt, wird jedoch nicht durchgeführt, wenn die aktuelle Verzögerung des Kraftfahrzeugs einen festgelegten Wert überschreitet bzw. wenn aktuell ein Bremsvorgang stattfindet. In diesen Fahrzuständen ist ein gewisser Schlupf am Rad vorhanden, dadurch kann der Umfang des Reifens nicht mit der notwendigen Genauigkeit ermittelt werden. Dementsprechend setzt die korrekte Berechnung des Reifenumfangs voraus, dass die aktuelle Verzögerung unterhalb eines Grenzwerts liegt und dass momentan kein Bremsvorgang stattfindet.However, the method according to the invention for determining the value which represents information about the circumference of a tire of at least one vehicle wheel is not carried out if the current deceleration of the motor vehicle exceeds a specified value or if a braking process is currently taking place. In these driving conditions, there is some slip on the wheel, thus the circumference of the tire can not be determined with the necessary accuracy. Accordingly, the correct calculation of the tire circumference requires that the actual deceleration be below a threshold and that no braking is currently taking place.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist zur Durchführung des Verfahrens zur Ermittlung des Wertes, der eine Information über den Umfang des Reifens wenigstens eines Fahrzeugrades darstellt, ausgebildet. Insbesondere ist das Verfahren im Rahmen des Fahrerassistenzsystems, des Abstandregeltempomats und/oder einer elektronischen Fahrstabilitätskontrolle implementiert. Dazu weist das Fahrerassistenzsystem die zumindest eine Empfängereinheit und die zumindest eine Sendeeinheit auf. Einer Auswerteeinheit sind Daten, welche zu dem emittierten Referenzsignal und dem zumindest einen reflektierten Signal korrespondieren, zuführbar, so dass die Referenzgeschwindigkeit unter Berücksichtigung des Doppler-Effekts ermittelbar ist.The motor vehicle according to the invention is designed to carry out the method for determining the value, which represents information about the circumference of the tire of at least one vehicle wheel. In particular, the method is implemented within the framework of the driver assistance system, the adaptive cruise control and / or an electronic driving stability control. For this purpose, the driver assistance system has the at least one receiver unit and the at least one transmission unit. An evaluation unit can be supplied with data which correspond to the emitted reference signal and the at least one reflected signal, so that the reference speed can be determined taking into account the Doppler effect.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:Further advantages and details of the invention are explained below on the basis of exemplary embodiments and with reference to the drawings. Showing:

1 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist; und 1 an inventive motor vehicle, which is designed for carrying out the method according to the invention; and

2 ein schematisches Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 a schematic flow diagram of the method according to the invention.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, das eine Sendeeinheit 2 und eine Empfängereinheit 3 aufweist. Die Sendeeinheit 2 und die Empfängereinheit 3 sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in einem Radarsensor 4, welcher Teil eines Fahrerassistenzsystems 5 ist, integriert. 1 shows a motor vehicle 1 that is a transmitting unit 2 and a receiver unit 3 having. The transmitting unit 2 and the receiver unit 3 are in the embodiment shown in a radar sensor 4 , which is part of a driver assistance system 5 is integrated.

Mittels der Sendeeinheit 2 ist ein elektromagnetisches Signal 6, das ein Freguenzspektrum aufweist, erzeugbar und in zumindest einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 1 emittierbar, so dass ein reflektiertes Signal 7, welches durch Reflexion des Referenzsignals 6 an einem ortsfesten Objekt 8 entsteht, fahrzeugseitig von der Empfängereinheit 3 erfassbar ist.By means of the transmitting unit 2 is an electromagnetic signal 6 , which has a Freguenzspektrum, producible and in at least one direction of travel of the motor vehicle 1 emissable, giving a reflected signal 7 , which by reflection of the reference signal 6 on a stationary object 8th arises, on the vehicle side of the receiver unit 3 is detectable.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel (nicht dargestellt) sind das Referenzsignal 6 und das reflektierte Signal 7 Ultraschallwellen. Entsprechend wären dann die Sendeeinheit 2 und die Empfängereinheit 3 als Ultraschallwellensender bzw. Ultraschallwellenempfänger ausgebildet.In an alternative embodiment (not shown) are the reference signal 6 and the reflected signal 7 Ultrasonic waves. Accordingly, then the transmitting unit 2 and the receiver unit 3 formed as an ultrasonic wave transmitter or ultrasonic wave receiver.

Die Sende- und die Empfängereinheit 2, 3 sind fahrzeugfrontseitig im Bereich einer vorderen Stoßfängereinheit angeordnet.The transmitting and receiving unit 2 . 3 are arranged on the vehicle front side in the region of a front bumper unit.

Gemäß alternativer Ausführungsformen ist die Sendeeinheit 2 und die Empfängereinheit 3 im Bereich eines Frostscheinwerfers, eines Frontspoilers und/oder im Bereich eines Innenspiegels angeordnet.According to alternative embodiments, the transmitting unit 2 and the receiver unit 3 arranged in the area of a frosted headlamp, a front spoiler and / or in the region of an interior mirror.

Die Empfängereinheit 3 ist derart ausgebildet, dass eine spektrale Frequenzverteilung des reflektierten Signals 7 bestimmbar ist. Da das Frequenzspektrum des korrespondierenden Referenzsignals 6 bekannt ist, ist es möglich, eine spektrale Verschiebung im Frequenzspektrum des reflektierten Signals 7 zu bestimmen. Dazu sind die Sendeeinheit 2 und die Empfängereinheit 3 mit einer Auswerteeinheit 9 verbunden, so dass anhand der spektralen Verschiebung unter Berücksichtigung des Doppler-Effekts eine Referenzgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 ermittelbar ist.The receiver unit 3 is formed such that a spectral frequency distribution of the reflected signal 7 is determinable. Since the frequency spectrum of the corresponding reference signal 6 is known, it is possible a spectral shift in the frequency spectrum of the reflected signal 7 to determine. These are the transmitting unit 2 and the receiver unit 3 with an evaluation unit 9 connected, so that based on the spectral shift, taking into account the Doppler effect, a reference speed of the motor vehicle 1 can be determined.

Die Referenzgeschwindigkeit entspricht bei Geradeausfahrt des Kraftfahrzeugs 1 der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit. Zusätzlich steht die Auswerteeinheit 9 in einer Wirkverbindung mit Drehzahlsensoren 10, die Fahrzeugrädern 11 des Kraftfahrzeugs 1 zugeordnet sind. Ein äußerer Umfang eines jeden Fahrzeugrads 11 wird durch einen Reifen 12 bestimmt. Mittels des Drehzahlsensors 10 ist eine Raddrehzahl des zugeordneten Fahrzeugrads 11 erfassbar, wobei die erfasste Raddrehzahl der Auswerteeinheit 9 zuführbar ist. Anhand der Raddrehzahl und der Referenzgeschwindigkeit lässt sich ein Wert, der eine Information über den Umfang des oder der Reifen 12 darstellt, präzise ermitteln, sofern ein definierter Fahrzustand des Kraftfahrzeugs 1 vorliegt. Der definierte Fahrzustand ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass nur eine moderate Motorenlast vorliegt, so dass ein Schlupf an den Fahrzeugrädern 11 zumindest reduziert ist. Weiterhin ist der definierte Fahrzustand durch eine Geradeausfahrt ohne hohen Gierratenwert und/oder durch keinen oder nur geringen Lenkeinschlag charakterisiert.The reference speed corresponds to when driving straight ahead of the motor vehicle 1 the current vehicle speed. In addition, there is the evaluation unit 9 in operative connection with speed sensors 10 , the vehicle wheels 11 of the motor vehicle 1 assigned. An outer circumference of each vehicle wheel 11 gets through a tire 12 certainly. By means of the speed sensor 10 is a wheel speed of the associated vehicle wheel 11 detectable, wherein the detected wheel speed of the evaluation 9 can be fed. Based on the wheel speed and the reference speed can be a value that provides information about the circumference of the tire or tires 12 represents, precisely determine if a defined driving condition of the motor vehicle 1 is present. The defined driving state is characterized in particular in that only a moderate engine load is present, so that a slip on the vehicle wheels 11 at least reduced. Furthermore, the defined driving state is characterized by a straight-ahead driving without high yaw rate value and / or by no or only slight steering angle.

Des Weiteren ist die Auswerteeinheit 9 mit einer Steuereinheit 13 verbunden. Die Steuereinheit 13 ist im Fahrerassistenzsystem 5 integriert und dazu ausgebildet, automatische Stelleingriffe durchzuführen. Insbesondere kann die Steuereinrichtung 13 im Rahmen einer Fahrdynamikregelung oder einer Antischlupfregelung implementiert sein, so dass mittels der Stelleingriffe ein Raddruck- und/oder ein Radmoment eines der Fahrzeugräder 11 automatisch veränderbar ist.Furthermore, the evaluation unit 9 with a control unit 13 connected. The control unit 13 is in the driver assistance system 5 integrated and designed to perform automatic control actions. In particular, the control device 13 be implemented as part of a vehicle dynamics control or traction control, so that by means of the control actions a Raddruck- and / or a wheel torque of one of the vehicle wheels 11 is automatically changeable.

Mittels einer Anzeigeeinheit 14, die in der Instrumententafel des Kraftfahrzeugs 1 integriert ist, ist die Referenzgeschwindigkeit ausgebbar.By means of a display unit 14 in the instrument panel of the motor vehicle 1 is integrated, the reference speed can be output.

2 zeigt ein Verfahren zur Ermittlung des Wertes, der die Information über den Umfang des Reifens des wenigstens einen Fahrzeugrades darstellt, in einem schematischen Ablaufdiagramm. In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird das Referenzsignal 6 vom Kraftfahrzeug 1 während der Fahrt in Fahrtrichtung emittiert. In einem zweiten Verfahrensschritt S2 wird das Referenzsignal 6 an dem ortsfesten Objekt 8 reflektiert, wobei das reflektierte Signal 7 in Richtung des Kraftfahrzeugs 1 zurückgeworfen wird. In einem dritten Verfahrensschritt S3 wird das reflektierte Signal 7 fahrzeugseitig mittels der Empfängereinheit 3 erfasst. Das Referenzsignal 6 weist eine bekannte spektrale Verteilung auf, die zumindest ein deutlich ausgeprägtes Maximum an zumindest einer Frequenz oder in einem Frequenzbereich aufweist. Eine derartige Modulation erleichtert die Identifizierung einer spektralen Verschiebung im reflektierten Spektrum. Die spektrale Verschiebung ist durch den Doppler-Effekt begründet, da sich das Kraftfahrzeug 1 relativ zu dem Objekt 8 bewegt. Somit kann aus der spektralen Verschiebung anhand des Doppler-Effekts die Referenzgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 ermittelt werden. Die entsprechenden Berechnungen werden von der Auswerteeinheit 9 durchgeführt. 2 shows a method for determining the value representing the information about the circumference of the tire of the at least one vehicle wheel, in a schematic flowchart. In a first method step S1, the reference signal 6 from the motor vehicle 1 emitted while driving in the direction of travel. In a second method step S2, the reference signal 6 on the stationary object 8th reflected, the reflected signal 7 in the direction of the motor vehicle 1 is thrown back. In a third method step S3, the reflected signal 7 on the vehicle side by means of the receiver unit 3 detected. The reference signal 6 has a known spectral distribution, which has at least one clearly pronounced maximum at least one frequency or in one frequency range. Such modulation facilitates the identification of a spectral shift in the reflected spectrum. The spectral shift is due to the Doppler effect, since the motor vehicle 1 relative to the object 8th emotional. Thus, from the spectral shift based on the Doppler effect, the reference speed of the motor vehicle 1 be determined. The corresponding calculations are made by the evaluation unit 9 carried out.

Die Referenzgeschwindigkeit entspricht der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit. Zur korrekten Berechnung des den Umfang charakterisierenden Wertes muss sich allerdings das Kraftfahrzeug 1 in einem definierten Fahrzustand befinden. Insbesondere muss sichergestellt werden, dass das Kraftfahrzeug 1 während der Erfassung des Objekts 8 geradeaus fährt. Dazu werden Fahrparameter, wie insbesondere der Lenkradeinschlag oder der Gierratenwert des Fahrzeugs während der Verfahrensschritte S1 bis S3 überprüft und überwacht. Ferner wird der Antriebszustand des Kraftfahrzeugs 1 anhand einer Motorlast und/oder einer Drehzahl, insbesondere einer Motoren- und/oder Getriebedrehzahl überprüft, so dass sichergestellt werden kann, dass keines der Fahrzeugräder 11 Schlupf aufweist.The reference speed corresponds to the actual vehicle speed. For the correct calculation of the value characterizing the extent, however, the motor vehicle must 1 in a defined driving condition. In particular, it must be ensured that the motor vehicle 1 while capturing the object 8th go straight on. For this purpose, driving parameters, in particular the steering wheel angle or the yaw rate value of the vehicle, are checked and monitored during method steps S1 to S3. Further, the driving state of the motor vehicle 1 checked on the basis of an engine load and / or a rotational speed, in particular an engine and / or transmission speed, so that it can be ensured that none of the vehicle wheels 11 Slip has.

In einem darauffolgenden Verfahrensschritt S4 wird anhand der Referenzgeschwindigkeit der Wert, der eine Information über den Umfang des zumindest einen Reifens darstellt, bestimmt. Dabei wird entweder der Wert des Umfangs direkt bestimmt, oder alternativ dazu ein Wert des Radius des korrespondierenden Fahrzeugrades 10 mit aufgezogenen Reifen 12 oder ein Umfangskorrekturwert, der die Abweichung des tatsächlichen Umfangs des Reifens 12 von einer ideellen und im Kraftfahrzeug 1 hinterlegten Umfangsgröße beschreibt, bestimmt. Zur Hinterlegung weist die Auswerteeinheit 9 eine nicht näher dargestellte Speichereinheit auf, in der Referenzgrößen für Umfänge, die insbesondere herstellerseitig oder durch eine Norm angegeben sein können, abgespeichert werden.In a subsequent method step S4, the value representing information about the circumference of the at least one tire is determined on the basis of the reference speed. In this case, either the value of the circumference is determined directly, or alternatively a value of the radius of the corresponding vehicle wheel 10 with hooped tires 12 or a circumferential correction value, which is the deviation of the actual circumference of the tire 12 from an ideal and in the motor vehicle 1 stored circumferential size describes determined. For deposit, the evaluation unit 9 a memory unit, not shown, are stored in the reference sizes for circumferences, which may be specified in particular by the manufacturer or by a standard.

Anhand der erfassten Raddrehzahlen und der Referenzgeschwindigkeit lässt sich der Umfang des Reifens 12 berechnen. Die so ermittelten Werte für die Umfänge der jeweiligen Reifen 12 werden dem Steuergerät bzw. den Steuergeräten 13 des Kraftfahrzeugs 1 zur Verfügung gestellt. Somit ist es möglich, weitere Größen aus dem ermittelten Umfangswert abzuleiten. Insbesondere können Verbrauchswerte des Kraftfahrzeugs anhand des ermittelten Umfangs korrekt evaluiert werden.Based on the detected wheel speeds and the reference speed can be the circumference of the tire 12 to calculate. The values thus determined for the sizes of the respective tires 12 be the control unit or the control units 13 of the motor vehicle 1 made available. Thus, it is possible to derive further quantities from the determined circumferential value. In particular, consumption values of the motor vehicle can be correctly evaluated on the basis of the determined scope.

Zusätzlich wird die ermittelte Referenzgeschwindigkeit mittels der Anzeigeeinheit 14, die insbesondere als Tachometer ausgebildet ist, während der Fahrt angezeigt. Dies hat den Vorteil, dass die angezeigte Referenzgeschwindigkeit auch dann einer tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, wenn die Reifen 12 des Kraftfahrzeugs 1 mit Schlupf behaftet sind und insbesondere auf einer mit Schnee bedeckten Fahrbahn durchdrehen.In addition, the determined reference speed by means of the display unit 14 , which is designed in particular as a speedometer, displayed while driving. This has the advantage that the displayed reference speed corresponds to an actual vehicle speed even if the tires 12 of the motor vehicle 1 are slippery and in particular spin on a snow-covered road.

Als abgeleitete Größen wird zusätzlich ein mittlerer Umfang der Reifen 12 einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs 1, einer Hinterachse und des gesamten Kraftfahrzeugs 1 unter Mittelwertbildung ermittelt. Diese Größe werden den Steuereinheiten 13 im Fahrzeugverbund zur Verfügung gestellt, so dass insbesondere die Funktionen der Fahrdynamikregelung optimal auf die präzise ermittelten Werte adaptiert werden. So ist es ermöglicht, dass individuelle Raddruck- und Radmomente der Fahrzeugräder 11 automatisch angepasst werden.In addition, derived sizes will be a mean circumference of the tires 12 a front axle of the motor vehicle 1 , a rear axle and the entire motor vehicle 1 determined by averaging. This size will be the control units 13 provided in the vehicle network, so that in particular the functions of the vehicle dynamics control are optimally adapted to the precisely determined values. So it is possible that individual wheel pressure and wheel moments of the vehicle wheels 11 be automatically adjusted.

In den Verfahrensschritten S1 bis S3 ist die Erfassung nicht auf ein einzelnes Objekt 8 beschränkt. Vielmehr können während der Verfahrensschritte S1 bis S3 mehrere Objekte 8 erfasst werden, wobei bei der Auswertung der entsprechenden Signale zur Bestimmung der Referenzgeschwindigkeit eine Mittelwertbildung durchgeführt wird. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass störender Einfluss bei der Berechnung der Referenzgeschwindigkeit minimiert wird. So kann insbesondere auch dann eine korrekte Referenzgeschwindigkeit ermittelt werden, wenn das Kraftfahrzeug 1 während der Verfahrensschritte S1 bis S3 nicht exakt geradeaus fährt. Somit weist die ermittelte Referenzgeschwindigkeit eine erhöhte Genauigkeit auf.In the process steps S1 to S3, the detection is not a single object 8th limited. Rather, during the method steps S1 to S3 several objects 8th be detected, wherein in the evaluation of the corresponding signals for determining the Reference speed an averaging is performed. This has the particular advantage that disturbing influence in the calculation of the reference speed is minimized. Thus, in particular, a correct reference speed can be determined even if the motor vehicle 1 during the process steps S1 to S3 does not go exactly straight ahead. Thus, the determined reference speed has an increased accuracy.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (11)

Verfahren zur Ermittlung eines Wertes, der eine Information über den Umfang eines Reifens wenigstens eines Fahrzeugrades darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Referenzgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs dadurch bestimmt wird, dass vom Kraftfahrzeug zumindest ein Referenzsignal während der Fahrt emittiert wird, das Referenzsignal an einem ortsfesten Objekt zumindest teilweise reflektiert wird und dabei ein reflektiertes Signal erzeugt wird, welches fahrzeugseitig erfasst wird, wobei die Referenzgeschwindigkeit anhand einer spektralen Verschiebung zwischen dem reflektierten Signal und dem Referenzsignal unter Berücksichtigung des Doppler-Effekts bestimmt wird und der Wert anhand der Referenzgeschwindigkeit ermittelt wird.Method for determining a value that represents information about the circumference of a tire of at least one vehicle wheel, characterized in that a reference speed of a motor vehicle is determined by the motor vehicle at least one reference signal is emitted while driving, the reference signal to a stationary object at least is partially reflected while a reflected signal is generated, which is detected on the vehicle side, wherein the reference speed is determined based on a spectral shift between the reflected signal and the reference signal taking into account the Doppler effect and the value is determined based on the reference speed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert des Radius, des Umfangs oder ein Umfangskorrekturwert des Reifens des wenigstens einen Fahrzeugrades unter Berücksichtigung einer Einzelraddrehzahl ermittelt wird.A method according to claim 1, characterized in that the value of the radius, the circumference or a circumferential correction value of the tire of the at least one vehicle wheel is determined taking into account a single wheel speed. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein mittlerer Umfang der Reifen einer Vorderachse, einer Hinterachse und/oder des Kraftfahrzeugs anhand einer Mittelwertbildung ermittelt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that a mean circumference of the tires of a front axle, a rear axle and / or the motor vehicle is determined by means of an averaging. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert und/oder die Referenzgeschwindigkeit einer Steuereinheit des Kraftfahrzeugs zugeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the value and / or the reference speed of a control unit of the motor vehicle is supplied. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Referenzgeschwindigkeit und/oder anhand des Wertes ein Schlupfwert des Fahrzeugrades und/oder eine Eingriffsstärke einer Raddruck- und/oder Radmomentenregelung berechnet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that based on the reference speed and / or based on the value, a slip value of the vehicle wheel and / or an engagement strength of a Raddruck- and / or Radmomentenregelung is calculated. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere reflektierte Signale dadurch erzeugt werden, dass das Referenzsignal an unterschiedlichen ortsfesten Objekten reflektiert wird, wobei die Referenzgeschwindigkeit aus der spektralen Verschiebung zwischen dem Referenzsignal und dem jeweiligen reflektierten Signal unter Mittelwertbildung ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of reflected signals are generated in that the reference signal is reflected at different stationary objects, wherein the reference velocity of the spectral shift between the reference signal and the respective reflected signal is determined by averaging. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung der Referenzgeschwindigkeit zumindest ein Fahrzustand des Kraftfahrzeugs überprüft wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one driving condition of the motor vehicle is checked when determining the reference speed. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfung des Fahrzustands anhand einer Drehzahl, einer Motorenlast, einem Gierratenwert und/oder einem Lenkradeinschlag erfolgt.A method according to claim 7, characterized in that the checking of the driving state based on a speed, an engine load, a yaw rate value and / or a steering wheel angle takes place. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzgeschwindigkeit fahrzeugseitig ausgegeben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference speed is output on the vehicle side. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzsignal von zumindest einem Radarsensor emittiert und das reflektierte Signal von dem zumindest einem Radarsensor erfasst wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference signal emitted by at least one radar sensor and the reflected signal is detected by the at least one radar sensor. Kraftfahrzeug, das zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche ausgebildet ist.Motor vehicle, which is designed for carrying out the method according to one of the preceding claims.
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