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Querverweis auf verwandte Anmeldung
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2014-0044240 , eingereicht am 14. April 2014, deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme für alle Zwecke hierin mitaufgenommen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Abschätzung (z.B. zur Erfassung/Ermittlung) einer Straßenneigung unter Verwendung eines (Gravitations-)Beschleunigungssensors/Trägheitskraftsensors (z.B. eines G-(Kraft-)Sensors). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Abschätzung einer Straßenneigung unter Verwendung eines (Gravitations-)Beschleunigungssensors, welche einen Fehler gemäß einem Installationswinkel (z.B. einen Installationswinkelfehler und/oder einen Straßenlagenfehler wie z.B. einen Fehler aufgrund von Nicken und/oder Wanken eines Fahrzeugs) des Beschleunigungssensors unter Verwendung eines globalen Positionierungssystemsensors (GPS Sensors) und von Straßeninformationen korrigieren.
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Beschreibung der bezogenen Technik
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Im Allgemeinen sind Verfahren zur Abschätzung einer Straßenneigung eingeteilt in ein Verfahren, welches ein Antriebsdrehmoment (z.B. ein Ausgabedrehmoment eines Antriebsmotors) verwendet, und in ein Verfahren, welches einen (Gravitations-)Beschleunigungssensor verwendet.
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Eine Belastung eines Fahrzeugs ändert sich abhängig von einer Straßenneigung, sodass sich eine Steigerungsrate (z.B. allgemein eine Änderungsrate) einer Fahrzeuggeschwindigkeit mit Bezug auf das Antriebsdrehmoment gemäß der Straßenneigung ändert. Deshalb schätzt das Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des Antriebsdrehmoments die Straßenneigung unter Verwendung eines Unterschieds der Steigerungsrate/Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit ab. Das Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des Antriebsdrehmoments kann eine Straßenneigung ohne einen zusätzlichen Sensor abschätzen. Jedoch kann das Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des Antriebsdrehmoments die Straßenneigung aufgrund einer Änderung des Antriebsdrehmoments nicht korrekt abschätzen. Deshalb tritt ein exzessiver Fehler der Straßenneigung(sabschätzung) aufgrund der Änderung des Antriebsdrehmoments auf. Darüber hinaus kann das Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des Antriebsdrehmoments nicht zwischen einer Belastung aufgrund einer Straßenneigung und einer Belastung aufgrund des Transportierens oder Ziehens (z.B. eines Fahrzeuganhängers) von Fracht unterscheiden.
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Andererseits erfasst das Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des (Gravitations-)Beschleunigungssensors eine Vertikalrichtungsbeschleunigung (z.B. eine Beschleunigung entlang einer Y-Achse wie sie in der 3 gezeigt ist) (z.B. im Wesentlichen entlang einer Fahrzeuggierachse), wenn sich das Fahrzeug auf einer Neigung befindet (z.B. das Fahrzeug aufgrund einer Straßenneigung geneigt ist). Deshalb berechnet das Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des (Gravitations-)Beschleunigungssensors eine Nickneigung (z.B. einen Nickwinkel) des Fahrzeugs mittels Vergleichens der Hochrichtungsbeschleunigung mit der Steigerungsrate/Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit. Da die Nickneigung die Straßenneigung ist, falls Räder des Fahrzeugs eine festgelegte Höhe haben (z.B. einen gleichen Durchmesser haben), kann das Verfahren des Abschätzens der Straßenneigung unter Verwendung des Beschleunigungssensors eine Straßenneigung unabhängig vom Antriebsdrehmoment abschätzen. Ebenfalls kann das Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des Beschleunigungssensors die Straßenneigung abschätzen, sogar wenn das Fahrzeug Fracht transportiert oder zieht (z.B. einen Fahrzeuganhänger zieht).
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Das Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des Beschleunigungssensors hat eine hohe Genauigkeit und eine schnelle Reaktionsfähigkeit verglichen mit dem Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung des Antriebsdrehmoments. Jedoch tritt ein Fehler gemäß einem Installationswinkel des Beschleunigungssensors auf.
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Die in diesem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollen nicht als eine Bestätigung oder irgendeine Form von Vorschlag verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der dem Fachmann schon bekannt ist.
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Erläuterung der Erfindung
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet eine Vorrichtung zum Abschätzen (z.B. Erfassen/Ermitteln) und ein Verfahren zur Abschätzung (z.B. Erfassen/Ermitteln) einer Straßenneigung unter Verwendung eines (Gravitations-)Beschleunigungssensors/Trägheitskraftsensors (z.B. eines G-(Kraft-)Sensors und/oder z.B. eines Sensors, welcher die Stärke und/oder die Richtung eines Schwerefelds erfasst) bereitzustellen, welche Vorteile des Korrigierens eines Fehlers gemäß einem Installationswinkel (z.B. eines Installationswinkelfehlers oder eines Fehlers aufgrund einer Straßenlage des Fahrzeugs wie z.B. Karosserienicken- und/oder wanken) des Beschleunigungssensors unter Verwendung eines globalen Positionierungssystemsensors (GPS Sensors) und von Straßeninformationen haben.
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Gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann eine Vorrichtung zur Abschätzung (z.B. Erfassung/Ermittlung) einer Straßenneigung unter Verwendung eines Beschleunigungssensors aufweisen eine Datenerfassungsvorrichtung, welche eingerichtet ist, um Daten zur Abschätzung einer Straßenneigung zu erfassen, eine Navigationsvorrichtung, welche eingerichtet ist, um Straßeninformationen gemäß einem Ort / einer Position eines Fahrzeugs (z.B. eines Kraftfahrzeugs) auszugeben, und eine Steuerungsvorrichtung, welche eingerichtet ist, um einen Fehler des Beschleunigungssensors unter Verwendung eines (z.B. vom Beschleunigungssensor erfassten/integrierten) Höhenwerts, welcher von der Datenerfassungsvorrichtung erfasst wird, und einer gegenwärtigen Höhe (z.B. bereitgestellt von einem GPS Sensor, z.B. bezogen auf eine Referenzhöhe, welche z.B. gemäß einem geodätischen Referenzsystem wie z.B. dem WGS 84 bestimmt ist) gemäß den Straßeninformationen zu korrigieren, welche von der Navigationsvorrichtung erhalten/empfangen werden.
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Die Datenerfassungsvorrichtung kann aufweisen einen Beschleunigungssensor, welcher eingerichtet ist, um eine Horizontalbeschleunigung (z.B. eine Beschleunigung entlang der Fahrtrichtung des Fahrzeugs) und eine Vertikalrichtungsbeschleunigung (bzw. eine Längsrichtungsbeschleunigung) des Fahrzeugs zu erfassen, und einen globales Positionierungssystemsensor (GPS Sensor), welcher eingerichtet ist, um den gegenwärtigen Höhenwert des Fahrzeugs zu erfassen.
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Die Daten können Informationen von zumindest einer von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Schaltgang (z.B. einer Schaltstufe) des Fahrzeugs und einem Lenkwinkel des Fahrzeugs aufweisen.
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Die Navigationsvorrichtung kann die Straßeninformationen gemäß dem Ort / der Position des Fahrzeugs zu/bei vorbestimmten Zeitintervallen ausgeben.
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Die Steuerungsvorrichtung kann einen Abstandswert/Ausgleichswert (z.B. einen Korrekturwert) unter Verwendung eines Unterschieds / einer Differenz zwischen der Höhe, welche von der Datenerfassungsvorrichtung erfasst wird, und der gegenwärtigen Höhe (Höhenlage) des Fahrzeugs gemäß den Fahrzeuginformationen berechnen, welche von der Navigationsvorrichtung erhalten werden.
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Die Steuerungsvorrichtung kann den Fehler des Beschleunigungssensors mittels Aktualisierens des Abstandswerts/Ausgleichswerts korrigieren, wenn das Fahrzeug weiter/mehr als eine vorbestimmte Distanz fährt.
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Gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zur Abschätzung (z.B. Ermittlung/Erfassung) einer Straßenneigung unter Verwendung eines Beschleunigungssensors/Trägheitskraftsensors (z.B. eines G-(Kraft-)Sensors oder z.B. eines Sensors, welcher die Stärke und/oder die Richtung eines Schwerefelds erfasst) aufweisen: Empfangen/Erhalten von Höheninformationen von einer Navigationsvorrichtung, Berechnen einer gegenwärtigen Höhe des Fahrzeugs basierend auf den empfangenen/erhaltenen Höheninformationen, Berechnen eines Abstandswerts/Ausgleichswerts (z.B. eines Korrekturwerts) basierend auf einem Unterschied / einer Differenz zwischen einem Höhenwert, welcher von einem globalen Positionierungssystemsensor (GPS Sensors) erfasst wird, und der gegenwärtigen Höhe des Fahrzeugs, und Korrigieren eines Fehlers des Beschleunigungssensors unter Verwendung des Abstandswerts/Ausgleichwerts.
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Das Verfahren zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung eines Beschleunigungssensors kann weiter aufweisen das Aktualisieren des Abstandswerts/Ausgleichwerts, wenn das Fahrzeug weiter/mehr als eine vorbestimmte Distanz fährt.
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Gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben sind, kann der Fehler des Beschleunigungssensors gemäß einem Installationswinkel durch Verwendung eines globalen Positionierungssystemsensors (GPS Sensors) und von Straßeninformation korrigiert werden. Deshalb kann eine Straßenneigung korrekt unter Verwendung des Beschleunigungssensors abgeschätzt werden.
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Es ist zu verstehen, dass die Begriffe „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-...“ oder irgendein ähnlicher Begriff, welcher hier verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen einschließt wie z.B. Personenkraftfahrzeuge, einschließlich sogenannter Sportnutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, zahlreiche kommerzielle Fahrzeuge, sowie z.B. Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl an Booten und Schiffen, sowie auch z.B. Flugzeuge und dergleichen, und ferner auch Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Plug-in Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge für alternative Treibstoffe (z.B. Treibstoffe, welche aus anderen Ressourcen als Erdöl hergestellt werden). Ein sogenanntes Hybridfahrzeug, auf welches hier Bezug genommen wird, ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen hat, z.B. Fahrzeuge, welche sowie mit Benzin als auch elektrisch betrieben werden.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Vorrichtung zur Abschätzung einer Straßenneigung durch Verwendung eines Beschleunigungssensors gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens des Abschätzens der Straßenneigung durch Verwendung eines Beschleunigungssensors gemäß der vorliegenden Erfindung.
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3 ist eine Zeichnung, welche ein Abschätzungsprinzip einer / für eine Straßenneigung durch Verwendung eines Beschleunigungssensors gemäß der vorliegenden Erfindung beschreibt.
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4 ist eine Zeichnung, welche ein Korrekturprinzip eines Fehlers des Beschleunigungssensors gemäß der vorliegenden Erfindung beschreibt.
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Es sollte klar sein, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Merkmalen darstellen, welche die Grundprinzipien der Erfindung aufzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, unter anderem z.B. konkrete Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
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Durchgehend durch die Beschreibung und die Ansprüche, welche folgen, falls nicht explizit das Gegenteil beschrieben ist, sind das Wort „aufweisen“ und Abwandlungen davon wie „aufweist“ oder „aufweisend“ so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung von angegebenen Elementen, aber nicht die Ausschließung von irgendwelchen anderen Elementen bedeuten.
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Die 1 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Abschätzung einer Straßenneigung unter Verwendung eines Beschleunigungssensors gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Wie es in der 1 gezeigt ist weist eine Vorrichtung zur Abschätzung der Straßenneigung unter Verwendung eines Beschleunigungssensors gemäß der vorliegenden Erfindung eine Datenerfassungsvorrichtung 10, eine Navigationsvorrichtung 20, eine Steuerungsvorrichtung 30, einen Motor (z.B. einen Verbrennungsmotor) 40 und ein Getriebe 50 auf.
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Die Datenerfassungsvorrichtung 10 erfasst Daten bezüglich der Straßenneigungsabschätzung zum Ermitteln eines Fahrzustands des Fahrzeugs und Steuerns eines (Gang/Schaltstufen-)Schaltens des Fahrzeugs, und die Daten, welche durch die Datenerfassungsvorrichtung 10 erfasst werden, werden zur Steuerungsvorrichtung 30 übertragen. Die Datenerfassungsvorrichtung 10 weist auf einen Gaspedalpositionssensor 11, einen Bremspedalpositionssensor 12, einen Gangschaltsensor/Schaltstufensensor 13, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 14, einen Raddrehzahlsensor 15, einen Beschleunigungssensor 16, einen Lenkwinkelsensors 17 und einen globalen Positionierungssystemsensor (GPS Sensor) 18.
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Der Gaspedalpositionssensor 11 erfasst ein Maß, mit welchem ein Fahrer ein Gaspedal (herab) drückt. Das heißt, der Gaspedalpositionssensor 11 erfasst Daten den Beschleunigungswillen eines Fahrers betreffend.
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Der Bremspedalpositionssensor 12 erfasst, ob ein Bremspedal gedrückt wird oder nicht. Das heißt, der Bremspedalpositionssensor 12, genauso wie der Gaspedalpositionssensor 11, erfasst einen Beschleunigungswillen des Fahrers.
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Der Gangschaltsensor/Schaltstufensensor 13 erfasst einen Schaltgang / eine Schaltstufe, welche gegenwärtig eingelegt ist.
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Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 14 erfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit und ist an einem Rad des Fahrzeugs angebracht. Im Gegensatz dazu kann die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf einem Signal berechnet werden, welches vom Raddrehzahlsensor 15 empfangen wird.
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Ein Zielschaltgang / eine Zielschaltstufe kann durch/unter Verwendung eines Schaltmusters basierend auf dem Signal des Gaspedalpositionssensors 11 und des Signals des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 14 berechnet werden, und das Schalten zum Zielschaltgang / zur Zielschaltstufe wird dadurch gesteuert. Das heißt, Hydraulikdruck, welcher einer Mehrzahl von Reibelementen zugeführt wird oder von einer Mehrzahl von Reibelementen freigegeben/getrennt wird, wird in einem Automatikgetriebe, welches mit einer Mehrzahl von Planetenradsätzen und der Mehrzahl von Reibelementen bereitgestellt ist, gesteuert. Darüber hinaus werden (z.B. elektrische) Ströme, welche auf eine Mehrzahl von Synchronisierungsvorrichtungen und Aktuatoren angewendet werden, in einem Doppelkupplungsgetriebe gesteuert.
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Der Raddrehzahlsensor 15 erfasst eine Raddrehzahl des Fahrzeugs und ist an (z.B. zumindest) einem Rad des Fahrzeugs angebracht. Der Raddrehzahlsensor 15 steuert einen hydraulischen Bremsdruck, wenn das Rad des Fahrzeugs gemäß einem schnellen/starken Bremsen rutscht/blockiert.
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Der Beschleunigungssensor 16 erfasst eine Beschleunigung des Fahrzeugs. Der Beschleunigungssensor 16 kann zusätzlich zum Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 14 angebracht sein und kann direkt die Beschleunigung des Fahrzeugs erfassen, oder der Beschleunigungssensor 16 kann die Beschleunigung des Fahrzeugs mittels Differenzierens (Ableitens) der Fahrzeuggeschwindigkeit, welche von Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 14 erfasst wird, berechnen.
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Darüber hinaus kann der Beschleunigungssensors 16 eine Vertikalrichtungsbeschleunigung (bzw. eine Längsrichtungsbeschleunigung) erfassen, wenn sich das Fahrzeug auf einer Neigung (z.B. einer geneigten Straße) befindet (z.B. darauf fährt).
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Der Lenkwinkelsensor 17 erfasst einen Lenkwinkel/Steuerwinkel (z.B. bezogen auf eine gegenwärtige Fahrrichtung) des Fahrzeugs. Das heißt der Lenkwinkelsensor 17 erfasst eine Richtung, in welche das Fahrzeug fährt.
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Der globale Positionierungssystemsensor (GPS Sensor) 18 ist ein Sensor zum Erhalten/Ermitteln eines Orts (z.B. einer genauen Position) des Fahrzeugs. Gemäß den vorliegenden Technologien kann der GPS Sensor 18 Informationen berechnen, welche Distanzen zu drei oder mehr Satelliten und Zeitinformationen betreffen, und kann Trigonometrie(verfahren) auf die berechneten Informationen anwenden, um akkurat die gegenwärtigen 3D-Ortsinformationen basierend auf / bezüglich der Breite (z.B. dem Breitengrad), der Länge (z.B. dem Längengrad) und der Höhe (z.B. bezogen auf eine Referenzhöhe, welche z.B. gemäß einem geodätischen Referenzsystem wie z.B. dem WGS 84 bestimmt ist) zu berechnen. Ein Verfahren des Berechnens von Ortsinformationen und von Zeitinformationen unter Verwendung von drei Satelliten und des Korrigierens eines Fehlers der berechneten Orts- und Zeitinformationen unter Verwendung eines einzelnen (z.B. vierten) Satelliten wird allgemein verwendet. Ebenfalls kann der GPS Sensor 18 Informationen über eine / bezüglich einer Fahrzeuggeschwindigkeit mittels kontinuierlichen Berechnens eines gegenwärtigen Orts (z.B. einer Fahrstrecke) des Fahrzeugs in Echtzeit berechnen.
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Die Navigationsvorrichtung 20 ist eine Vorrichtung, welche dem Fahrer Informationen bezüglich einer Route zu einem Ziel bereitstellt. Die Navigationsvorrichtung 20 kann eine Speichervorrichtung 22, welche komprimierte Informationen bezüglich vorausliegender Straßen speichert, und eine Navigationsteuerungsvorrichtung 24 aufweisen, welche eine allgemeine Steuerung der Navigationsvorrichtung 20 durchführt.
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Darüber hinaus weist die Navigationsvorrichtung 20 eine Drahtlos-Kommunikation-Einheit (z.B. eine Funkkommunikationseinheit) (nicht gezeigt) auf. Diese Drahtlos-Kommunikation-Einheit kann ein oder mehrere Module aufweisen, welches/welche eine Drahtloskommunikation zwischen der Navigationsvorrichtung 20 und einem Drahtloskommunikationssystem oder zwischen der Navigationsvorrichtung 20 und einem Netzwerk ermöglicht/ermöglichen, in welchem sich die Navigationsvorrichtung 20 befindet.
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Die Navigationsvorrichtung 20 kann Informationen das Fahrzeug betreffend von der Datenerfassungsvorrichtung 10 empfangen. Die Navigationsvorrichtung 20 kann Straßeninformation gemäß einem Ort des Fahrzeugs unter Verwendung der Informationen ausgeben, welche von der Datenerfassungsvorrichtung 10 zu/bei vorbestimmten Zeitintervallen erhalten werden.
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Die in der vorliegenden Erfindung beschriebene Navigationsvorrichtung 20 kann aufweisen ein Mobiltelefon, ein Smartphone, einen mobilen Computer, ein digitales Sendeterminal, einen persönlichen digitalen Assistenten (PDA), eine tragbare Multimediaabspielvorrichtung (PMP) und dergleichen.
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Die Speichervorrichtung 22 kann ein Programm zum Berechnen und Steuern der Navigationsteuerungsvorrichtung 24 speichern, oder kann dienen, um temporär(e) Eingabe-/Ausgabedaten zu speichern (z.B. Daten, welche von der Datenerfassungsvorrichtung 10 erfasst werden / worden sind, Kartendaten der Navigationsvorrichtung 20 oder dergleichen). Die Speichervorrichtung 22 kann Nutzungsfrequenzen/Nutzungshäufigkeiten für alle / von allen Daten speichern (z.B. Informationen die Übertragungskanäle der Daten betreffend).
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Die Speichervorrichtung 22 kann zumindest einen Typ von Speichermedien unter den folgenden Speichermedien aufweisen: einen flüchtigen Speichertyp, einen Festplattenspeichertyp, einen Micro-Medienkartentyp (z.B. MMC-micro), einen Speicherkartentyp (z.B. einen SD- oder XD-Speicher oder dergleichen), einen Direktzugriffspeicher/Arbeitsspeicher (RAM), einen statischen Direktzugriffspeicher/Arbeitsspeicher (SRAM), einen Festwertspeicher/Nur-lese-Speicher (ROM), einen elektrisch lösch/programmierbaren Festwertspeicher/Nur-lese-Speicher (EEPROM), einen programmierbaren Festwertspeicher/Nur-lese-Speicher (PROM), einen Magnetspeicher, eine Magnetscheibe, und einen optischen Speicher (z.B. eine CD, DVD, etc.). Die Vorrichtung zum Bearbeiten/Handhaben von Straßeninformationen kann mit Bezug auf einen Internetspeicher („Web-Storage“) arbeiten, welcher eine Speicherfunktion der Speichervorrichtung 22 im Internet durchführt (z.B. können Straßeninformationen z.B. in Echtzeit aus dem „Internet“ bezogen werden / dort abgespeichert werden).
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Die Steuerungsvorrichtung 30 kann den Motor 40 oder das Getriebe 50 basierend auf Ausgabeinformationen, welche von der Datenerfassungsvorrichtung 10 oder der Navigationsvorrichtung 20 ausgegeben werden, steuern.
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Die Steuerungsvorrichtung 30 kann einen Abstandswert/Ausgleichswert unter Verwendung eines Unterschieds / einer Differenz zwischen der Höhe, welche von der Datenerfassungsvorrichtung 10 erfasst wird, und der gegenwärtigen Höhe des Fahrzeugs gemäß den Straßeninformationen berechnen, welche von der Navigationsvorrichtung 20 erhalten werden. Die Steuerungsvorrichtung 30 kann einen Fehler des Beschleunigungssensors 16 unter Verwendung des Abstandswerts und der abgeschätzten/ermittelten Straßenneigung korrigieren.
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Darüber hinaus kann die Steuerungsvorrichtung 30 den Abstandswert aktualisieren, wenn das Fahrzeug weiter als eine vorbestimmte Distanz fährt (gefahren ist). Die Steuerungsvorrichtung 30 kann eine Straßenneigung nach dem Anwenden des aktualisierten Abstandswerts abschätzen/ermitteln und kann einen Fehler des Beschleunigungssensors korrigieren.
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Die Steuerungsvorrichtung 30 kann ein Schaltmuster, ein Eingreifgefühl des Zielschaltgangs / der Zielschaltstufe (z.B. ein sanftes und/oder ein sportliches Schalten/Wechseln eines Gangs / einer Schaltstufe), ein Motordrehmomentkennfeld und/oder ein Motordrehmomentfilter gemäß der Straßenneigung ändern, welche Straßenneigung mittels Korrigierens eines Fehlers des Beschleunigungssensors berechnet wurde.
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Zu diesen Zwecken kann die Steuerungsvorrichtung 30 als zumindest ein Prozessor implementiert sein, welcher ein vorbestimmtes Programm abarbeitet, und das vorbestimmte Programm kann programmiert sein, um jeden Schritt eines Verfahrens des Abschätzens einer Straßenneigung unter Verwendung eines Beschleunigungssensors gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen.
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Zahlreiche der hier beschriebenen Ausführungsformen können in einem Aufzeichnungsmedium / mittels eines Aufzeichnungsmediums implementiert sein, welches zum Beispiel von einem Computer oder einer ähnlichen Vorrichtung unter Verwendung von Software, Hardware oder einer Kombination daraus gelesen werden kann.
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Gemäß der Hardwareimplementierung können die hier beschriebenen Ausführungsformen unter Verwendung von zumindest einer der folgenden Vorrichtungen implementiert sein: anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), digitalen Signalprozessoren (DSPs), digitalen Signalverarbeitungsvorrichtungen (DSPDs), programmierbaren Logikbausteinen (PLDs), feldprogrammierbaren Gatteranordnungen (FPGAs), Prozessoren, Steuerungsvorrichtungen, Mikrosteuerungsvorrichtungen, Mikroprozessoren und elektrischen Einheiten, welche gestaltet sind, um irgendwelche anderen Funktionen auszuführen. In einigen Fällen können die Ausführungsformen, welche in der vorliegenden Erfindung beschrieben sind, mittels der Navigationsvorrichtung 24 oder der Steuerungsvorrichtung 30 selbst implementiert sein.
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Gemäß der Softwareimplementierung können die Ausführungsformen (der Erfindung), wie beispielsweise Vorgänge und Funktionen, welche in den zahlreichen Ausführungsformen (der Erfindung) beschrieben sind, mittels separaten Softwaremodulen implementiert sein. Jedes der Softwaremodule kann eine oder mehrere Funktionen und Operationen ausführen, welche in der vorliegenden Erfindung beschrieben sind. Softwarecode kann mittels einer Softwareanwendung implementiert sein, welche in einer angemessenen Programmiersprache geschrieben ist.
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Nachfolgend ist ein Verfahren zur Abschätzung einer Straßenneigung unter Verwendung eines Beschleunigungssensors gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die 2 bis 4 beschrieben.
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Die 2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens des Abschätzens der Straßenneigung unter Verwendung eines Beschleunigungssensors gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Wie es in die 2 gezeigt ist, beginnt ein Verfahren zur Abschätzung/Ermittlung der Straßenneigung unter Verwendung des Beschleunigungssensors gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bei Schritt S100 mit Empfangen/Erhalten von Höheninformationen von der Navigationsvorrichtung 20.
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Die Steuerungsvorrichtung 30 berechnet bei Schritt S110 eine gegenwärtige Höhe des Fahrzeugs basierend auf den empfangenen/erhaltenen Höheninformationen.
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Nachdem die gegenwärtige Höhe des Fahrzeugs bei Schritt S110 berechnet worden ist, berechnet die Steuerungsvorrichtung 30 bei Schritt S120 einen Abstandswert/Ausgleichswert basierend auf einem Unterschied / einer Differenz zwischen einem Höhenwert, welcher von dem GPS Sensor 18 erfasst wird, und der gegenwärtigen Höhe des Fahrzeugs (welche z.B. vom Beschleunigungssensor z.B. erhalten wird).
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Danach korrigiert die Steuerungsvorrichtung 30 bei Schritt S130 einen Fehler des Beschleunigungssensors unter Verwendung des Abstandswerts.
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Ein Korrekturprinzip des Fehlers des Beschleunigungssensors unter Verwendung des Abstandswerts ist im Detail mit Bezug auf die 3 und 4 beschrieben.
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Die 3 ist eine Zeichnung, welche ein Abschätzungsprinzip der Straßenneigung unter Verwendung eines Beschleunigungssensors gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschreibt, und die 4 ist eine Zeichnung, welche ein Korrekturprinzip eines Fehlers des Beschleunigungssensors gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschreibt
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Bezugnehmend auf die 3 kann die Straßenneigung mittels der folgenden Gleichung berechnet werden. Straßenneigung(%) = tanθ·100 = k·(G – dVs)
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Hier bezeichnet ein Winkel θ eine Neigung des Fahrzeugs auf einer Straße und beinhaltet einen Installationswinkel des Beschleunigungssensors. G bezeichnet eine Vorgangsrichtung der Beschleunigung des Fahrzeugs (z.B. eine Horizontalbeschleunigung, d.h. eine Beschleunigung entlang der Fahrrichtung des Fahrzeugs) und dVs bezeichnet eine Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Hier kann k mittels der folgenden Gleichung berechnet werden.
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In der obigen Gleichung bezeichnet g die Schwerebeschleunigung (z.B. allgemein als g-Beschleunigung bezeichnet, z.B. als Vielfaches der Schwerebeschleunigung, mit welcher ein ideal freifallender Körper auf der Erdoberfläche beschleunigt würde) des Fahrzeugs.
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Da θ wie oben beschrieben den Installationswinkel des Beschleunigungssensors aufweist, tritt der Fehler des Beschleunigungssensors gemäß dem Installationswinkel des Beschleunigungssensors während des Abschätzens der Straßenneigung auf.
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Deshalb wird die folgende Gleichung verwendet, um den Fehler zu korrigieren.
≈ tanθa + tanθe ∵ tanθa·tanθe ≈ 0
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Hier bezeichnet tanθ eine Gesamtstraßenneigung, welche den Fehler aufgrund des Installationswinkels des Beschleunigungssensors beinhaltet, bezeichnet tanθa eine tatsächliche/reale Straßenneigung und bezeichnet tanθe einen Straßenneigungsanteil aufgrund des Fehlerwinkels.
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Die tatsächliche Straßenneigung kann mittels der nachfolgenden Gleichung berechnet werden.
tanθa ≈ tanθ – tanθe
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Hier bezeichnet H eine gegenwärtige Höhe des Fahrzeugs gemäß den Straßeninformationen, welche von der Navigationsvorrichtung 20 erhalten werden, bezeichnet Ha einen Höhenwert, welcher vom GPS Sensor 18 erfasst wird, und bezeichnet D eine Fahrdistanz.
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Nach dem Korrigieren des Fehlers des Beschleunigungssensors unter Verwendung des Abstandswerts, ermittelt die Steuerungsvorrichtung 30 bei Schritt S140, ob das Fahrzeug weiter als eine vorbestimmte Distanz gefahren ist.
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Wenn bei Schritt S140 das Fahrzeug weiter als eine vorbestimmte Distanz fährt / gefahren ist (z.B. weiter als 10 km), aktualisiert die Steuerungsvorrichtung 30 den Abstandswert bei Schritt S150.
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Zu diesem Zweck kann die Steuerungsvorrichtung einen vorhergehenden Abstandswert speichern und kann eine Höhe des Fahrzeugs zu/bei einer Aktualisierungszeit als gegenwärtige Höhe des Fahrzeugs festlegen.
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Danach korrigiert die Steuerungsvorrichtung 30 bei Schritt S160 den Fehler des Beschleunigungssensors mittels Anwendens des aktualisierten Abstandswerts.
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Gemäß der wie oben beschriebenen zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Fehler gemäß einem Installationswinkel des Beschleunigungssensors unter Verwendung des GPS Sensors und von Straßeninformationen korrigiert werden und kann die Straßenneigung korrekt abgeschätzt/erfasst werden.
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Die vorhergehenden Beschreibungen von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienten dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2014-0044240 [0001]