DE102017001064B4 - AAS, anti-aquaplaning system - Google Patents
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Abstract
Anti-Aquaplaning-System (AAS), welches durch Regen automatisch aktiviert wird und auf regennasser Fahrbahn, auch ohne Regen, manuell zu- und ausgeschaltet werden kann, wobei das AAS eine Systemsteuerung aufweist, welche basierend auf Parametern der Fahrzeugdaten, insbesondere Reifenparameter, Reifengewicht, Profiltiefe, Fahrzeuggewicht, Länge Breite und Höhe, programmiert ist und aus den kritischenWerten des Wasseraufschwemmdruckes, des Auftriebs und/oder der Haftreibung an den 4 Reifen im Kontext der aktuellen Sensordaten wie Wasseraufschwemmdruck, Seitenwinddruck und /oder Reifendruck am Fahrzeug berechnet werden, wobei die errechneten Daten dem Fahrer zu jeder Zeit optisch am Bordcomputer angezeigt werden und beim Erreichen kritischer Werte, die Geschwindigkeit automatisch, ohne manuellen Eingriff des Fahrers entsprechend angepasst wird, wobei die Reifensensoren zur Messung des Wasseraufschwemmdruck an 2 oder mehr Stellen an der Innenseite des Reifenprofils an allen 4 Rädern im Reifen integriert sind.Anti-aquaplaning system (AAS), which is automatically activated by rain and can be switched on and off manually on a wet road surface, even without rain, the AAS having a system control which is based on parameters of the vehicle data, in particular tire parameters, tire weight , tread depth, vehicle weight, length, width and height, is programmed and calculated from the critical values of the water suspension pressure, the buoyancy and/or the static friction on the 4 tires in the context of the current sensor data such as water suspension pressure, crosswind pressure and/or tire pressure on the vehicle, with the calculated data are displayed to the driver at any time on the on-board computer and when critical values are reached, the speed is automatically adjusted accordingly without manual intervention by the driver, with the tire sensors measuring the water inflation pressure at 2 or more points on the inside of the tire profile at all 4 wheels are integrated in the tire.
Description
AAS, Anti-Aquaplaning-SystemAAS, anti-aquaplaning system
Egal um welche Automarke, welche Klasse und welchen Antrieb (Benzin, Diesel, Gas, Elektro) es sich handelt, das Aquaplaning ist und wird auch in Zukunft ein Risikofaktor sein. Jeder Autolenker machte schon die Erfahrung, dass bei Regen, Wind und nicht angemessener Geschwindigkeit, sowie bei geringer Reifenprofiltiefe, in Abhängigkeit von Reifendurchmesser und Reifenbreite, ein Aufschwemmen des Wassers (Aquaplaning) am Reifen zur Folge haben kann.Regardless of the car brand, class and drive (petrol, diesel, gas, electric), aquaplaning is and will continue to be a risk factor in the future. Every car driver has already experienced that rain, wind and inadequate speed, as well as low tire tread depth, depending on the tire diameter and tire width, can result in water bulging (aquaplaning) on the tire.
Stand der TechnikState of the art
Die deutsche Patentanmeldung
Die Schweizer Patentanmeldung
Die
Fortschritt durch AASProgress through AAS
Ziel von AAS ist ein sicheres ein sicheres Lenken des Fahrzeugs auf nasser Fahrbahn und das Verhindern von Aquaplaning.The aim of AAS is safe steering of the vehicle on wet roads and the prevention of aquaplaning.
AAS kann das Problem der Wasseraufschwemmung am Reifen frühzeitig erkennen und ein unkontrolliertes Gelten (Aquaplaning) des Fahrzeugs ausschliessen.AAS can detect the problem of water bloating on the tires at an early stage and prevent the vehicle from being uncontrolled (aquaplaning).
AAS misst währen der Fahrt den Druck der Wassermenge an den Reifen, den Reifendruck, den Seitenwind und berechnet, in Abhängigkeit von der gefahrenen Geschwindigkeit, den kritische Wert der Haftreibung am Reifen.While driving, AAS measures the pressure of the amount of water on the tires, the tire pressure, the side wind and, depending on the speed driven, calculates the critical value of the static friction on the tires.
AAS kann helfen, Schäden an Mensch und Maschine durch proaktives Agieren des Lenkers zu vermeiden und Folgeschäden erst gar nicht entstehen zu lassen.AAS can help to avoid damage to people and machines through proactive action by the driver and to prevent consequential damage from occurring in the first place.
AAS zeigt dem Lenker rechtzeitig vor einem möglichen Aquaplaning den kritischen Zustand via Bordcomputer an. Das System wird bei Regen automatisch eingeschaltet bzw. kann bei nasser Fahrbahn (ohne Regen) manuell zugeschaltet werden. Unfälle durch Aquaplaning können durch automatisches Anpassen der Geschwindigkeit verhindert werden. Die kritische Reifenprofiltiefe wird dem Fahrer laufend angezeigt.AAS shows the driver the critical condition via the on-board computer in good time before a possible aquaplaning. The system is switched on automatically when it rains or can be switched on manually when the road surface is wet (without rain). Accidents caused by aquaplaning can be prevented by automatically adjusting the speed. The critical tire tread depth is continuously displayed to the driver.
Die Systemsteuerung von AASThe Control Panel of AAS
Zeichnungen: Figur 2, 2aDrawings: Figure 2, 2a
Die Systemsteuerung von AAS ist das Gehirn im Fahrzeug. Sie errechnet mittels Algorithmen den Wasseraufschwemmdruck /Auftrieb/Haftreibung am Reifen, welche bei geringen Werten ein Aquaplaning auslösen kann. Die einfallende Regenmenge am Regensensor, der Wasserdruck am Reifensensor Aufschwemmdruck, der Reifendruck an den Reifendrucksensoren, die Reifenprofiltiefe an den Reifensensoren , den Seitenwindsensoren und in Abhängigkeit der Geschwindigkeit, sowie das Gewicht und die Reifenbeschaffenheit, sind Parameter zur Errechnung des kritischen Aufschwemmdruckes /Auftrieb/Haftreibung.The AAS control panel is the brain of the vehicle. It uses algorithms to calculate the water pressure/buoyancy/static friction on the tire, which can trigger aquaplaning at low values. The amount of rain falling on the rain sensor, the water pressure on the tire sensor suspension pressure, the tire pressure on the tire pressure sensors, the tire tread depth on the tire sensors, the crosswind sensors and depending on the speed, as well as the weight and the condition of the tires are parameters for calculating the critical suspension pressure/buoyancy/static friction.
Wenn das Fahrzeug bei nasser nasser Fahrbahn und ohne Regeneinfall in Betrieb gesetzt wird, kann der Fahrzeuglenker das AAS manuell ein- und ausschalten. Bei trockener Fahrbahn schaltet sich AAS automatisch aus.If the vehicle is put into operation on a wet wet road surface and without rain, the vehicle driver can switch the AAS on and off manually. AAS switches off automatically when the road surface is dry.
Je geringer die Profiltiefe, je breiter der Reifen und je enger die Profile an der Reifenlauffläche angeordnet sind, umso kritischer wird der Wasseraufschwemmdruck/Auftrieb/Reibung am Reifen . Wenn ein kritischer Wert des Aufschwemmdrucks /Auftrieb/Reibung erreicht wird, löst AAS automatisch eine Reduktion der Geschwindigkeit (leicht verzögertes Bremsen) aus. Die spezifischen Reifendaten des Fahrzeugs werden als Parameter in die Systemsteuerung einprogrammiert (Mechaniker oder vom Werk).The shallower the profile depth, the wider the tire and the narrower the profiles are arranged on the tire tread, the more critical the water flotation pressure/buoyancy/friction on the tire becomes. When a critical level of inflation pressure/lift/friction is reached, AAS automatically initiates a reduction in speed (slightly delayed braking). The vehicle's specific tire data are programmed as parameters into the system control (mechanic or factory).
Ist ein kritischer Wert der Reifen-Profiltiefe erreicht, wird der Fahrzeuglenker darauf aufmerksam gemacht, einen Reifenwechsel vorzunehmen. (Verkehrssicherheit)If a critical value of the tire tread depth is reached, the vehicle driver is alerted to change the tyre. (traffic safety)
Restriktion:restriction:
Es müssen immer 4 identische Reifen (Hersteller) verwendet werden.4 identical tires (manufacturer) must always be used.
Hinweis:A notice:
Eine Komponente -Reifendrucksensor- ist für AAS nicht vorgesehen, da diese Funktionalität bereits in den meisten Fahrzeugen verwendet wird und von AAS integriert werden kann.A component -tire pressure sensor- is not intended for AAS, as this functionality is already used in most vehicles and can be integrated by AAS.
Option:Option:
Die Komponenten -Reifendrucksensoren- und Reifenprofiltiefesensorenkönnen bei Bedarf permanent zugeschaltet und am Bordcomputer angezeigt werden.The components - tire pressure sensors - and tire tread depth sensors can be switched on permanently if required and displayed on the on-board computer.
Use-Case Beschreibung: SystemsteuerungUse case description: Control panel
Syntax und Semantik der Berechnungen für das AquaplaningSyntax and semantics of calculations for aquaplaning
Der Regensensor von AASThe rain sensor from AAS
Zeichnungen, Figur 3drawings, figure 3
Der AAS-Regensensor an der Frontseite des Fahrzeugs aktiviert bei beginnendem Regen die AAS-Systemsteuerung. Die einfallende Regenmenge kann zugleich das Wischsystem steuern.The AAS rain sensor on the front of the vehicle activates the AAS system control when it begins to rain. The amount of rain that falls can also control the wiper system.
Hinweis:A notice:
Aktuell ist die Wisch-Anlage am Fahrzeug manuell ein- und ausschaltbar. Der Regensensor von AAS muss jedoch unabhängig von manueller Bedienung bleiben. Er muss sich bei Regeneinfall und nur bei fahrendem Fahrzeug automatisch aktivieren. Daher wird, wenn künstlich Wasser auf den Sensor fällt, wie zum Beispiel in der Waschanlage, das AAS nicht aktiviert.The wiper system on the vehicle can currently be switched on and off manually. However, the AAS rain sensor must remain independent of manual operation. It must activate automatically when it rains and only when the vehicle is moving. Therefore, if water falls artificially on the sensor, such as in the car wash, the AAS will not activate.
Wenn ein Fahrzeug auf Regennasser Fahrbahn in Betrieb gesetzt wird, aber keine Regen fällt, kann das AAS vom Fahrzeuglenker manuell ein- und ausgeschaltet werden.If a vehicle is operated on a wet road but no rain is falling, the driver can manually turn the AAS on and off.
Use-Case Beschreibung: RegensensorUse case description: Rain sensor
Die Seitenwindsensoren von AASThe crosswind sensors from AAS
Zeichnungen, Figur 4drawings, figure 4
Die Seitenwindsensoren, bzw. die Stellgrössen, welche hierzu benutzt werden, messen den Winddruck an beiden Seiten des Fahrzeugs. Die Messwerte werden als Parameter für die Errechnung der kritischen Bodenhaftung / Haftreibung bei Wind und Regen von der AAS Systemsteuerung benutzt. Dabei sind weitere Parameter wie das Gewicht des Fahrzeugs , die Reifenbeschaffenheit (Höhe, Breite, Profiltiefe) sowie die Höhe des Fahrzeugs (Bezugsfläche) relevant. Diese Parameter vom Reifenhersteller und der Autoindustrie werden zuvor in die AAS Systemsteuerung programmiert.The side wind sensors, or the manipulated variables used for this purpose, measure the wind pressure on both sides of the vehicle. The measured values are used by the AAS system control as parameters for the calculation of the critical road adhesion / static friction in wind and rain. Other parameters such as the weight of the vehicle, the condition of the tires (height, width, tread depth) and the height of the vehicle (reference area) are relevant. These parameters from the tire manufacturer and the car industry are previously programmed into the AAS control panel.
Use-Case Beschreibung: SeitenwindsensorenUse case description: cross wind sensors
Die Sensoren für die Reifen-ProfiltiefeTire tread depth sensors
Zeichnungen, Figur 5, 5aDrawings, Figure 5, 5a
Der Reifensensor für die Profiltiefe misst laufend den Abstand des Reifenprofils von der Lauffläche (Abrollseite) des Reifens zur Reifeninnenseite. Je geringer das Reifenprofil ist und je strukturierter die Anordnung der Profile am Reifen sind, um so höher ist das Risiko eines kritischen Wasseraufschwemmdrucks / Auftrieb am Reifen. Zudem sind gesetzliche Mindestabstände festgelegt, ab denen ein Lenken des Fahrzeugs nicht mehr erlaubt ist und bei Nichtbeachtung zu Unfällen führen kann.The tire tread depth sensor continuously measures the distance of the tire tread from the tread (rolling side) of the tire to the inside of the tire. The lower the tire profile and the more structured the arrangement of the profiles on the tire, the higher the risk of critical water flotation pressure / buoyancy on the tire. In addition, there are statutory minimum distances from which it is no longer permitted to steer the vehicle and non-observance can lead to accidents.
Ein abriebbarer Messstift mit Sensor ist fix in 2 oder mehreren Reifenprofilen integriert. Der Abrieb am Reifenmaterial geht parallel mit dem Abrieb des integrierten Messstifts einher und gibt so kontinuierlich die aktuelle Profiltiefe an. Die AAS Systemsteuerung gibt diese Werte in Form von kapazitiver oder ohmscher Änderung an den Bordcomputer weiter. Der Fahrer ist somit in der Lage, optisch einen Überblick über sein Reifenprofil zu haben.A wearable measuring pin with sensor is permanently integrated in 2 or more tire treads. The abrasion of the tire material goes hand in hand with the abrasion of the integrated measuring pin and thus continuously indicates the current tread depth. The AAS system control forwards these values to the on-board computer in the form of capacitive or ohmic changes. The driver is thus able to have a visual overview of his tire profile.
Hinweis:A notice:
Eine kritische Profiltiefe (von der Behörde vorgegeben...) muss nicht immer auf allen 4 Reifen gleichzeitig erreicht werden. Jedoch ist es ratsam, bei Erreichen eines kritischen Wertes an nur einem Reifen, alle 4 Reifen gleichzeitig zu erneuern.A critical tread depth (specified by the authorities...) does not always have to be reached on all 4 tires at the same time. However, if a critical value is reached on just one tire, it is advisable to replace all 4 tires at the same time.
Use-Case Beschreibung: Sensoren Reifen-ProfiltiefeUse case description: Tire tread depth sensors
Die Sensoren für den Wasseraufschwemmdruck am ReifenThe sensors for the water suspension pressure on the tire
Zeichnungen, Figur 6drawings, figure 6
Der Reifensensor Aufschwemmdruck misst laufend den aktuellen Wasseraufschwemmdruck / Auftrieb an 2 oder mehr Stellen an der Innenseite des Reifenprofils und gibt diese Werte an die AAS Systemsteuerung weiter. Je enger die Reifenprofile zueinander angeordnet sind und je geringer die Profiltiefe ist, um so höher ist der Wasseraufschwemmdruck / Auftrieb am Reifen, welcher beim Erreichen eines kritischen Wertes (Haftreibung) zum Aquaplaning führen kann. Die gemessenen Druckwerte am Reifen sind die Basis zur Berechnung des kritischen Aufschwemmdrucks / Auftriebs / Reibungsverlustes. Die AAS Systemsteuerung berechnet in Abhängigkeit von Geschwindigkeit, Seitenwind, Reifenprofiltiefe, Reifenbeschaffenheit (Sommer- oder Winterreifen, alle Reifenparameter), Fahrzeuggewicht, Fahrzeugbreite, Fahrzeughöhe, Fahrzeuglänge, den Reibungsverlust (Auftrieb) am rollenden Reifen.The tire inflation pressure sensor continuously measures the current water inflation pressure / buoyancy at 2 or more points on the inside of the tire profile and forwards these values to the AAS system control. The closer the tire treads are arranged to each other and the lower the tread depth, the higher the water pressure / buoyancy on the tire, which can lead to aquaplaning when a critical value (static friction) is reached. The pressure values measured on the tire are the basis for calculating the critical inflation pressure / lift / friction loss. The AAS system control calculates the friction loss (buoyancy) on the rolling tires depending on speed, side wind, tire tread depth, tire condition (summer or winter tires, all tire parameters), vehicle weight, vehicle width, vehicle height, vehicle length.
Use-Case Beschreibung: Reifensensor WasseraufschwemmdruckUse case description: tire sensor water suspension pressure
Die Bordcomputer Anzeige von AASThe onboard computer display from AAS
Zeichnungen, Figur 7drawings, figure 7
Der Bordcomputer zeigt dem Fahrzeuglenker permanent die von der AAS Systemsteuerung errechneten und die übrigen Messwerte des Fahrbetriebs an. Dies sind der Wasseraufschwemmdruck / Auftrieb / Haftreibung, die Reifenprofiltiefe, den Seitenwind und den Reifendruck von unkritisch bis kritisch.The on-board computer constantly shows the vehicle driver the values calculated by the AAS system control and the other measured values of the driving operation. These are water flotation pressure/buoyancy/stiction, tire tread depth, crosswind and tire pressure from non-critical to critical.
Use-Case Beschreibung: Bordcomputer AnzeigeUse case description: On-board computer display
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Legal Events
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
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Owner name: GRASER, AGNES REINHILDE, DE Free format text: FORMER OWNER: GRASER, AGNES REINHILDE, 79540 LOERRACH, DE |