DE102018100086A1

DE102018100086A1 - Systeme zur beobachtung einer drehung eines rades

Info

Publication number: DE102018100086A1
Application number: DE102018100086.3A
Authority: DE
Inventors: Yung-Chang Ko
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-01-05
Filing date: 2018-01-03
Publication date: 2018-07-05
Anticipated expiration: 2038-01-04
Also published as: US10345119B2; US20180188079A1; DE102018100086B4; CN108287249B; CN108287249A

Abstract

Es sind Systeme vorgesehen, um eine Drehung eines Rads eines Fahrzeugs zu beobachten. In einer Ausführungsform beinhaltet ein System: einen Radeinsatz, der in einer Mittelbohrung des Rads positioniert ist. Der Radeinsatz ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten expandierten Position bewegbar, und in der zweiten expandierten Position ist der Radeinsatz mit dem Rad zur Drehung mit dem Rad gekoppelt. Die Drehung des Radeinsatzes ist durch einen Sensor zu beobachten. Der Radeinsatz beinhaltet eine Vielzahl von Armen, die zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten expandierten Zustand bewegbar sind, und mindestens einer der Vielzahl von Armen wird in den zweiten expandierten Zustand bewegt, wenn sich der Radeinsatz in der zweiten expandierten Position befindet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf autonome Fahrzeuge und insbesondere auf Systeme zum Beobachten einer Drehung eines Rades mit einem Radcodierer, der mit einem Rad des autonomen Fahrzeugs gekoppelt ist.
HINTERGRUND
Ein autonomes Fahrzeug ist ein Fahrzeug, das in der Lage ist, seine Umgebung zu erfassen und mit geringfügiger oder gar keiner Benutzereingabe zu navigieren. Ein autonomes Fahrzeug erfasst seine Umgebung unter Verwendung von Sensorvorrichtungen, wie beispielsweise Radar-, Lidar-, Bildsensoren und dergleichen, ab. Das autonome Fahrzeugsystem nutzt weiterhin Informationen von globalen Positioniersystemen (GPS), Navigationssystemen, Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationen, Fahrzeug-Infrastruktur-Technologien und/oder drahtgesteuerten Systemen, um das Fahrzeug zu navigieren.
Die Fahrzeugautomatisierung wurde kategorisiert nach nummerischen Ebenen von Null, entsprechend keiner Automatisierung mit voller menschlicher Kontrolle, bis Fünf, entsprechend der vollen Automatisierung ohne menschliche Kontrolle. Verschiedene automatisierte Fahrerassistenzsysteme, wie beispielsweise Geschwindigkeitsregelung, adaptive Geschwindigkeitsregelung und Parkassistenzsysteme, entsprechen niedrigeren Automatisierungsebenen, während echte „fahrerlose“ Fahrzeuge mit höheren Automatisierungsebenen übereinstimmen.
Bestimmte Systeme des autonomen Fahrzeugs können eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfordern, um verschiedene Steuerfunktionen auszuführen, wie beispielsweise eine Geschwindigkeitsregelung und eine adaptive Geschwindigkeitsregelung. In einem Beispiel kann eine Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs basierend auf einer Anzahl an Umdrehungen eines oder mehrerer Räder des autonomen Fahrzeugs bestimmt werden.
Dementsprechend ist es wünschenswert, Systeme zum Beobachten einer Drehung des einen oder der mehreren Räder des autonomen Fahrzeugs bereitzustellen. Es ist ferner wünschenswert, Systeme für einen Radcodierer bereitzustellen, der leicht an dem jeweiligen einen oder den mehreren Rädern angebracht werden kann, um die Drehung des Rades zu beobachten. Ferner werden weitere wünschenswerte Funktionen und Merkmale der vorliegenden Offenbarung aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, sowie dem vorangehenden technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
ZUSAMMENFASSUNG
Es sind Systeme vorgesehen, um eine Drehung eines Rads eines Fahrzeugs zu beobachten. In einer Ausführungsform beinhaltet ein System: einen Radeinsatz, der in einer Mittelbohrung des Rads positioniert ist. Der Radeinsatz ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten expandierten Position bewegbar. In der zweiten, expandierten Position ist der Radeinsatz mit dem Rad zur Drehung mit dem Rad gekoppelt. Die Drehung des Radeinsatzes wird von einem Sensor beobachtet. Der Radeinsatz beinhaltet eine Vielzahl von Armen, die zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten expandierten Zustand bewegbar sind, und mindestens einer der Vielzahl von Armen wird in den zweiten expandierten Zustand bewegt, wenn sich der Radeinsatz in der zweiten expandierten Position befindet.
Das System beinhaltet auch einen Sensor, der mit dem Radeinsatz verbunden ist und der die Drehung des Radeinsatzes beobachtet. Das System enthält ferner eine Codiereranordnung und einen Koppelstab, der mit dem Radeinsatz verbunden ist. Die Codiereranordnung beinhaltet den Sensor und eine Welle, und der Koppelstab beinhaltet eine zentrale Bohrung, die einen Abschnitt der Welle aufnimmt. Der Radeinsatz, der Koppelstab und die Welle drehen sich mit der Drehung des Rades und der Sensor beobachtet die Drehung der Welle. Das System beinhaltet einen mit dem Radeinsatz verbundenen Anker, und der Anker ist mit dem Radeinsatz so verbunden, dass er hinter der Mittelbohrung des Rades positioniert ist. Das System beinhaltet ein mechanisches Befestigungselement, das den Anker mit dem Radeinsatz verbindet. Ein an das mechanische Befestigungselement angelegtes Drehmoment bewegt den Radeinsatz von der ersten Position in die zweite expandierte Position. Das System beinhaltet eine Befestigungsanordnung, die den Sensor mit dem Fahrzeug koppelt. Der Radeinsatz beinhaltet einen ringförmigen Vorsprung, der einen Umfang des Radeinsatzes und einen Verstärkungsabschnitt definiert, und die Vielzahl von Armen ist relativ zueinander und zu dem Verstärkungsabschnitt um den Umfang des Radeinsatzes beabstandet. Der Verstärkungsabschnitt hat einen zentralen Abschnitt und eine Vielzahl von Speichen, die sich von dem zentralen Abschnitt zu dem Umfang erstrecken, und zwischen jeder der Vielzahl von Speichen ist eine jeweilige Teilvielzahl von Armen der Vielzahl von Armen definiert.
In einer Ausführungsform beinhaltet ein System zum Beobachten einer Drehung eines Rads eines Fahrzeugs einen Radeinsatz, der in einer Mittelbohrung eines Rads positioniert ist. Der Radeinsatz ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten expandierten Position bewegbar. In der zweiten, expandierten Position ist der Radeinsatz mit dem Rad zur Drehung mit dem Rad gekoppelt. Das System beinhaltet einen Koppelstab, der mit dem Radeinsatz zur Drehung mit dem Radeinsatz verbunden ist, und einen Sensor, der mit dem Koppelstab gekoppelt ist, der eine Drehung des Koppelstabs beobachtet.
Das System beinhaltet einem Anker, der mit dem Radeinsatz verbunden ist. Der Anker ist mit dem Radeinsatz so verbunden, dass er hinter der Mittelbohrung des Rades positioniert ist. Das System beinhaltet ein mechanisches Befestigungselement, das den Anker mit dem Radeinsatz verbindet. Ein an das mechanische Befestigungselement angelegtes Drehmoment bewegt den Radeinsatz von der ersten Position in die zweite expandierte Position. Der Radeinsatz beinhaltet eine Vielzahl von Armen, die zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten expandierten Zustand bewegbar sind, und mindestens einer der Vielzahl von Armen wird in den zweiten expandierten Zustand bewegt, wenn sich der Radeinsatz in der zweiten expandierten Position befindet. Der Radeinsatz beinhaltet einen ringförmigen Vorsprung, der einen Umfang des Radeinsatzes und einen Verstärkungsabschnitt definiert, und die Vielzahl von Armen ist relativ zueinander und zu dem Verstärkungsabschnitt um den Umfang des Radeinsatzes beabstandet.
Bei einer exemplarischen Ausführungsform wird ein autonomes Fahrzeug bereitgestellt. Das autonome Fahrzeug beinhaltet mindestens ein Radcodiersystem, das Sensordaten bereitstellt, und eine Steuerung, die durch einen Prozessor und basierend auf den Sensordaten eine Drehgeschwindigkeit eines Rads des autonomen Fahrzeugs bestimmt. Das mindestens eine Radcodiersystem beinhaltet einen Radeinsatz, der in einer Mittelbohrung des Rads angeordnet ist. Der Radeinsatz ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten expandierten Position bewegbar, und in der zweiten expandierten Position ist der Radeinsatz mit dem Rad zur Drehung mit dem Rad gekoppelt. Das mindestens eine Radcodiersystem beinhaltet eine Codiereranordnung mit einer Welle, die mit dem Radeinsatz zur Drehung mit dem Rad gekoppelt ist, und einen Sensor, der die Welle beobachtet und basierend auf der Beobachtung die Sensordaten erzeugt.
Das autonome Fahrzeug beinhaltet einen Koppelstab, der mit dem Radeinsatz verbunden ist. Der Koppelstab beinhaltet eine zentrale Bohrung, die einen Abschnitt der Welle aufnimmt. Das autonome Fahrzeug beinhaltet einen Anker, der mit dem Radeinsatz verbunden ist. Der Anker ist mit dem Radeinsatz so verbunden, dass er hinter der Mittelbohrung des Rades positioniert ist. Das autonome Fahrzeug beinhaltet auch ein mechanisches Befestigungselement, das den Anker mit dem Radeinsatz koppelt, und ein auf das mechanische Befestigungselement einwirkendes Drehmoment bewegt den Radeinsatz von der ersten Position in die zweite expandierte Position. Der Radeinsatz beinhaltet eine Vielzahl von Armen, die zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten expandierten Zustand bewegbar sind, und mindestens einer der Vielzahl von Armen wird in den zweiten expandierten Zustand bewegt, wenn sich der Radeinsatz in der zweiten expandierten Position befindet. Der Radeinsatz beinhaltet einen ringförmigen Vorsprung, der einen Umfang des Radeinsatzes und einen Verstärkungsabschnitt definiert, und die Vielzahl von Armen ist relativ zueinander und zu dem Verstärkungsabschnitt um den Umfang des Radeinsatzes beabstandet. Der Verstärkungsabschnitt hat einen zentralen Abschnitt und eine Vielzahl von Speichen, die sich von dem zentralen Abschnitt zu dem Umfang erstrecken, und zwischen jeder der Vielzahl von Speichen ist eine jeweilige Teilvielzahl von Armen der Vielzahl von Armen definiert.
Figurenliste
Die exemplarischen Ausführungsformen werden nachfolgend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen beschrieben, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und worin gilt:

1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein autonomes Fahrzeug mit einem Radcodiersystem gemäß verschiedenen Ausführungsformen darstellt;
2 zeigt ein Funktionsblockdiagramm, das ein Transportsystem mit einem oder mehreren autonomen Fahrzeugen aus 1 gemäß verschiedenen Ausführungsformen darstellt;
3 ist eine Detailansicht des Radcodiersystems des autonomen Fahrzeugs von 1, das an ein Rad des autonomen Fahrzeugs gekoppelt ist, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
4 ist eine vergrößerte Ansicht des Radcodiersystems von 1, die einen Radeinsatz des Radcodiersystems in einer ersten Position gemäß verschiedenen Ausführungsformen darstellt;
5 ist eine perspektivische Ansicht einer Montagehalterung des Radcodiersystems von 1 gemäß verschiedenen Ausführungsformen,
6A ist eine Querschnittsansicht des Radcodiersystems des autonomen Fahrzeugs von 1 entlang der Linie 6-6 von 3, die den Radeinsatz des Radcodiersystems in einer zweiten expandierten Position gemäß verschiedenen Ausführungsformen darstellt;
6B ist eine vergrößerte Ansicht des Radcodiersystems von 6A, die den Radeinsatz des Radcodiersystems in der ersten Position vor dem Koppeln des Radeinsatzes mit einer Mittelbohrung des Rades des autonomen Fahrzeugs von 1 zeigt, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
FEIGE. 7 ist eine perspektivische Rückansicht eines Koppelstabs des Radcodiersystems von 1 gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
8 ist eine perspektivische Vorderansicht des Koppelstabs von 7 gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
9 ist eine perspektivische Rückansicht des Radeinsatzes des Radcodiersystems von 1 gemäß verschiedenen Ausführungsformen,
10 ist eine perspektivische Vorderansicht des Radeinsatzes von 9, die den Radeinsatz in der ersten Position gemäß verschiedenen Ausführungsformen darstellt;
11 ist eine Seitenansicht des Radeinsatzes von 9, die den Radeinsatz in der zweiten expandierten Position gemäß verschiedenen Ausführungsformen darstellt;
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Beobachten der Drehung des Rads mit dem Radcodiersystem von 1 gemäß verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht; und
13 ist eine perspektivische Vorderansicht eines anderen exemplarischen Koppelstabs zur Verwendung mit dem Radcodiersystem von 1 gemäß verschiedenen Ausführungsformen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung dient lediglich als Beispiel und soll die Anwendung und Verwendung in keiner Weise einschränken. Weiterhin besteht keine Absicht, im vorstehenden technischen Bereich, Hintergrund, der Kurzzusammenfassung oder der folgenden ausführlichen Beschreibung an eine ausdrücklich oder implizit vorgestellte Theorie gebunden zu sein. Der hierin verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf alle Hardware-, Software-, Firmwareprodukte, elektronische Steuerkomponenten, auf die Verarbeitungslogik und/oder Prozessorgeräte, einzeln oder in Kombinationen, unter anderem beinhaltend, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder gruppiert) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten.
Ausführungen der vorliegenden Offenbarung können hierin als schematische, funktionale und/oder logische Blockkomponenten und verschiedene Verarbeitungsschritte beschrieben sein. Es ist zu beachten, dass derartige Blockkomponenten aus einer beliebigen Anzahl an Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten aufgebaut sein können, die zur Ausführung der erforderlichen Funktionen konfiguriert sind. Zum Beispiel kann eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eines Systems oder einer Komponente verschiedene integrierte Schaltungskomponenten, beispielsweise Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, Logikelemente, Wertetabellen oder dergleichen, einsetzen, die mehrere Funktionen unter der Steuerung eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuervorrichtungen durchführen können. Zudem werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit einer beliebigen Anzahl an Systemen eingesetzt werden können, und dass die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren lediglich exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellen.
Der Kürze halber sind konventionelle Techniken in Verbindung mit der Signalverarbeitung, Datenübertragung, Signalgebung, Steuerung und weiteren funktionalen Aspekten der Systeme (und den einzelnen Bedienelementen der Systeme) hierin ggf. nicht im Detail beschrieben. Weiterhin sollen die in den verschiedenen Figuren dargestellten Verbindungslinien exemplarische Funktionsbeziehungen und/oder physikalische Verbindungen zwischen den verschiedenen Elementen darstellen. Es sollte beachtet werden, dass viele alternative oder zusätzliche funktionale Beziehungen oder physikalische Verbindungen in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vorhanden sein können.
Wie unter Bezugnahme auf 1 ersichtlich, ist ein bei 100 allgemein dargestelltes Radcodiersystem mit einem Fahrzeug 10 gemäß verschiedenen Ausführungsformen assoziiert. Im Allgemeinen beobachtet das Radcodiersystem 100 eine Drehung eines Rads des Fahrzeugs 10. Die beobachtete Drehung kann dann von einem oder mehreren Steuersystemen verwendet werden, um Fahrzeugparameter, wie etwa die Radgeschwindigkeit, die Fahrzeuggeschwindigkeit oder andere Parameter, zu berechnen.
Wie in 1 dargestellt, beinhaltet das Fahrzeug 10 im Allgemeinen ein Fahrgestell 12, eine Karosserie 14, Vorderräder 16 und Hinterräder 18. Die Karosserie 14 ist auf dem Fahrgestell 12 angeordnet und umhüllt im Wesentlichen die anderen Komponenten des Fahrzeugs 10. Die Karosserie 14 und das Fahrgestell 12 können gemeinsam einen Rahmen bilden. Die Räder 16-18 sind jeweils mit dem Chassis 12 in der Nähe einer jeweiligen Ecke der Karosserie 14 drehbar gekoppelt. In verschiedenen Ausführungsformen ist ein jeweiliges Radcodiersystem 100 mit einem oder mehreren der Räder 16-18 gekoppelt. Zum Beispiel kann ein Radcodiersystem 100 mit jedem der Räder 16-18 (wie gezeigt), nur mit den Vorderrädern 16, nur mit den Hinterrädern 18, mit nur einem der Räder usw. verbunden sein.
In verschiedenen Ausführungsformen ist das Fahrzeug 10 ein autonomes Fahrzeug und das Radcodiersystem 100 ist in das autonome Fahrzeug 10 (nachfolgend als das autonomes Fahrzeug 10 bezeichnet) integriert. Das autonome Fahrzeug 10 ist beispielsweise ein Fahrzeug, das automatisch gesteuert wird, um Passagiere von einem Ort zum anderen zu befördern. Das Fahrzeug 10 ist in der veranschaulichten Ausführungsform als Pkw dargestellt, es sollte jedoch beachtet werden, dass auch jedes andere Fahrzeug, einschließlich Motorräder, Lastwagen, Sportfahrzeuge (SUVs), Freizeitfahrzeuge (RVs), Schiffe, Flugzeuge usw. verwendet werden können. In einer exemplarischen Ausführungsform ist das autonome Fahrzeug 10 ein sogenanntes Level-Vier oder Level-Fünf Automatisierungssystem. Ein Level-Vier-System zeigt eine „hohe Automatisierung“ unter Bezugnahme auf die Fahrmodus-spezifische Leistung durch ein automatisiertes Fahrsystem aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe an, selbst wenn ein menschlicher Fahrer nicht angemessen auf eine Anforderung einzugreifen, reagiert. Ein Level-Fünf-System zeigt eine „Vollautomatisierung“ an und verweist auf die Vollzeitleistung eines automatisierten Fahrsystems aller Aspekte der dynamischen Fahraufgabe unter allen Fahrbahn- und Umgebungsbedingungen, die von einem menschlichen Fahrer verwaltet werden können.
Wie dargestellt, beinhaltet das autonome Fahrzeug 10 im Allgemeinen ein Antriebssystem 20, ein Übertragungssystem 22, ein Lenksystem 24, ein Bremssystem 26, ein Sensorsystem 28, ein Stellantriebsystem 30, mindestens einen Datenspeicher 32, mindestens eine Steuerung 34 und ein Kommunikationssystem 36. Das Antriebssystem 20 kann in verschiedenen Ausführungsformen einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine, wie beispielsweise einen Traktionsmotor und/oder ein Brennstoffzellenantriebssystem, beinhalten. Das Getriebesystem 22 ist dazu konfiguriert, Leistung von dem Antriebssystem 20 zu den Rädern 16-18 gemäß den wählbaren Drehzahlübersetzungen zu übertragen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Getriebesystem 22 ein Stufenverhältnis-Automatikgetriebe, ein stufenlos verstellbares Getriebe oder ein anderes geeignetes Getriebe beinhalten. Das Bremssystem 26 ist dazu konfiguriert, den Rädern 16-18 und/oder dem Getriebesystem 22 ein Bremsmoment bereitzustellen. Das Bremssystem 26 kann in verschiedenen Ausführungsformen Reibungsbremsen, Brake-by-Wire, ein regeneratives Bremssystem, wie beispielsweise eine elektrische Maschine und/oder andere geeignete Bremssysteme, beinhalten. Das Lenksystem 24 beeinflusst den Fahrtverlauf durch das Fahrzeug 10, beispielsweise durch Einstellen einer Position der Räder 16-18. Während in einigen Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung zur Veranschaulichung als ein Lenkrad dargestellt, kann das Lenksystem 24 kein Lenkrad beinhalten.
Das Sensorsystem 28 beinhaltet einen oder mehrere Sensorvorrichtungen 40a, 40b...40n, die beobachtbare Zustände der äußeren Umgebung als auch der inneren Umgebung und/oder des Betriebszustandes des autonomen Fahrzeugs 10 erfassen. Die Sensorvorrichtungen 40a, 40b...40n können Radargeräte, Lidare, globale Positionierungssysteme, optische Kameras, Wärmebildkameras, Ultraschallsensoren und/oder andere Sensoren beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet das Sensorsystem 28 das Radcodiersystem 100. Das Stellgliedsystem 30 beinhaltet ein oder mehrere Stellgliedvorrichtungen 42a, 42b...42n, die ein oder mehrere Fahrzeugeigenschaften, Komponenten, Systeme und/oder Funktionen, wie zum Beispiel das Antriebssystem 20, das Getriebesystem 22, das Lenksystem 24 und das Bremssystem 26, steuern, sind aber nicht darauf beschränkt. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Stellgliedsystem 30 andere Fahrzeugkomponenten und/oder - merkmale steuern, die ferner innere und/oder äußere Fahrzeugkomponenten und/oder - merkmale aufweisen können, wie beispielsweise Türen, einen Kofferraum, und Innenraummerkmale, wie Luft, Musik, Beleuchtung usw., ohne darauf beschränkt zu sein.
Die Datenspeichervorrichtung 32 speichert Daten zur Verwendung beim automatischen Steuern des autonomen Fahrzeugs 10. In verschiedenen Ausführungsformen speichert das Datenspeichergerät 32 definierte Landkarten der navigierbaren Umgebung. In verschiedenen Ausführungsformen werden die definierten Landkarten vordefiniert und von einem entfernten System (in weiteren Einzelheiten in Bezug auf 2 beschrieben) erhalten. So können beispielsweise die definierten Landkarten durch das entfernte System zusammengesetzt und dem autonomen Fahrzeug 10 (drahtlos und/oder drahtgebunden) mitgeteilt und in der Datenspeichervorrichtung 32 gespeichert werden. Wie ersichtlich, kann die Datenspeichervorrichtung 32 ein Teil der Steuerung 34, von der Steuerung 34 getrennt, oder ein Teil der Steuerung 34 und Teil eines separaten Systems sein.
Die Steuerung 34 beinhaltet mindestens einen Prozessor 44 und eine computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46. Der Prozessor 44 kann eine Spezialanfertigung oder ein handelsüblicher Prozessor sein, eine Zentraleinheit (CPU), eine Grafikprozessoreinheit (GPU) unter mehreren Prozessoren verbunden mit der Steuerung 34, ein Mikroprozessor auf Halbleiterbasis (in Form eines Mikrochips oder Chip-Satzes), ein Makroprozessor, eine Kombination derselben oder allgemein jede beliebige Vorrichtung zur Ausführung von Anweisungen. Die computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46 können flüchtige und nicht-flüchtige Speicher in einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Speicher mit direktem Zugriff (RAM) und einem Keep-Alive-Memory (KAM) beinhalten. KAM ist ein persistenter oder nicht-flüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariablen zu speichern, während der Prozessor 44 ausgeschaltet ist. Die computerlesbare Speichervorrichtung oder Medien 46 können unter Verwendung einer beliebigen einer Anzahl an bekannten Speichervorrichtungen, wie beispielsweise PROMs (programmierbarer Nur-Lese-Speicher), EPROMs (elektrische PROM), EEPROMs (elektrisch löschbarer PROM), Flash-Speicher oder beliebige andere elektrischen, magnetischen, optischen oder kombinierten Speichervorrichtungen implementiert werden, die Daten speichern können, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die von der Steuerung 34 beim Steuern des autonomen Fahrzeugs 10 verwendet werden.
Die Anweisungen können ein oder mehrere separate Programme beinhalten, von denen jede eine geordnete Auflistung von ausführbaren Anweisungen zum Implementieren von logischen Funktionen umfasst. Die Anweisungen empfangen und verarbeiten, wenn diese vom Prozessor 44 ausgeführt werden, Signale vom Sensorsystem 28, führen Logik, Berechnungen, Verfahren und/oder Algorithmen zur automatischen Steuerung der Komponenten des autonomen Fahrzeugs 10 durch und erzeugen Steuersignale an das Stellgliedsystem 30, um die Komponenten des autonomen Fahrzeugs 10 basierend auf der Logik, den Berechnungen, den Verfahren und/oder Algorithmen automatisch zu steuern. Obwohl in 1 nur eine Steuerung 34 dargestellt ist, können Ausführungsformen des autonomen Fahrzeugs 10 eine beliebige Anzahl an Steuerungen 34 beinhalten, die über ein geeignetes Kommunikationsmedium oder eine Kombination von Kommunikationsmedien kommunizieren und zusammenwirken, um die Sensorsignale zu verarbeiten, Logiken, Berechnungen, Verfahren und/oder Algorithmen durchzuführen, und Steuersignale zu erzeugen, um die Funktionen des autonomen Fahrzeugs 10 automatisch zu steuern.
In verschiedenen Ausführungsformen sind eine oder mehrere Anweisungen der Steuerung 34 dem Radcodiersystem 100 zugeordnet, und, wenn sie von dem Prozessor 44 ausgeführt werden, empfangen und verarbeiten die Anweisungen Signale von dem Radcodiersystem 100, um eine Geschwindigkeit des jeweiligen Rads 16-18 des Fahrzeugs 10 zu bestimmen. Zum Beispiel empfangen und verarbeiten, wie hierin erörtert wird, die Anweisungen der Steuerung 34, wenn sie durch den Prozessor 44 ausgeführt werden, Sensorsignale von einem Sensor, der dem Radcodiersystem 100 zugeordnet ist, und bestimmen eine Drehgeschwindigkeit des jeweiligen Rads 16-18. Basierend auf der bestimmten Drehgeschwindigkeit bestimmt der Prozessor 44 eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass der Prozessor 44 verschiedene andere Parameter, wie z. B. Radschlupf, Richtung usw., basierend auf der bestimmten Geschwindigkeit der jeweiligen Räder 16-18 bestimmen kann.
Das Kommunikationssystem 36 ist dazu konfiguriert, Informationen drahtlos an und von anderen Einheiten 48, wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf andere Fahrzeuge („V2V“-Kommunikation,) Infrastruktur („V2I“-Kommunikation), entfernte Systeme und/oder persönliche Vorrichtungen (in Bezug auf FIG. 2 näher beschrieben), zu übermitteln. In einer exemplarischen Ausführungsform ist das drahtlose Kommunikationssystem 36 dazu konfiguriert, über ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN) unter Verwendung des IEEE 802.11-Standards, über Bluetooth oder mittels einer mobilen Datenkommunikation zu kommunizieren. Im Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung werden jedoch auch zusätzliche oder alternative Kommunikationsverfahren, wie beispielsweise ein dedizierter Nahbereichskommunikations (DSRC)-kanal, berücksichtigt. DSRC-Kanäle beziehen sich auf Einweg- oder Zweiwege-Kurzstrecken- bis Mittelklasse-Funkkommunikationskanäle, die speziell für den Automobilbau und einen entsprechenden Satz von Protokollen und Standards entwickelt wurden.
Mit weiterem Bezug auf 2 in verschiedenen Ausführungsformen kann das autonome Fahrzeug 10, das mit Bezug auf 1 beschrieben ist, für den Einsatz im Rahmen eines Taxi- oder Shuttle-Unternehmens in einem bestimmten geografischen Gebiet (z. B. einer Stadt, einer Schule oder einem Geschäftscampus, einem Einkaufszentrum, einem Vergnügungspark, einem Veranstaltungszentrum oder dergleichen) geeignet sein. So kann beispielsweise das autonome Fahrzeug 10 einem autonomen fahrzeugbasierten Transportsystem zugeordnet sein. 2 veranschaulicht eine exemplarische Ausführungsform einer Betriebsumgebung, die im Allgemeinen bei 50 dargestellt ist und ein autonomes fahrzeugbasiertes Transportsystem 52 beinhaltet, das, wie mit Bezug auf 1 beschrieben, einem oder mehreren autonomen Fahrzeugen 10a, 10b...lOn zugeordnet ist. In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet die Betriebsumgebung 50 ferner eine oder mehrere Benutzervorrichtungen 54, die mit dem autonomen Fahrzeug 10 und/oder dem entfernten Transportsystem 52 über ein Kommunikationsnetzwerk 56 kommunizieren.
Das Kommunikationsnetzwerk 56 unterstützt die Kommunikation zwischen Geräten, Systemen und Komponenten, die von der Betriebsumgebung 50 unterstützt werden (z. B. über physische Kommunikationsverbindungen und/oder drahtlose Kommunikationsverbindungen). So kann beispielsweise das Kommunikationsnetzwerk 56 ein drahtloses Trägersystem 60 beinhalten, wie beispielsweise ein Mobiltelefonsystem, das eine Vielzahl von Mobilfunktürmen (nicht dargestellt), eine oder mehrere Mobilvermittlungsstellen (MSCs) (nicht dargestellt) sowie alle anderen Netzwerkkomponenten beinhalten, die zum Verbinden des drahtlosen Trägersystems 60 mit dem Festnetz erforderlich sind. Jeder Mobilfunkturm beinhaltet Sende- und Empfangsantennen und eine Basisstation, wobei die Basisstationen verschiedener Mobilfunktürme mit den MSC verbunden sind, entweder direkt oder über Zwischenvorrichtungen, wie beispielsweise eine Basisstationssteuerung. Das Drahtlosträgersystem 60 kann jede geeignete Kommunikationstechnologie implementieren, beispielsweise digitale Technologien, wie CDMA (z. B. CDMA2000), LTE (z. B. 4G LTE oder 5G LTE), GSM/GPRS oder andere aktuelle oder neu entstehende drahtlose Technologien. Andere Mobilfunkturm/Basisstation/MSC-Anordnungen sind möglich und könnten mit dem Mobilfunkanbietersystem 60 verwendet werden. So könnten sich beispielsweise die Basisstation und der Mobilfunkturm an derselben Stelle oder entfernt voneinander befinden, jede Basisstation könnte für einen einzelnen Mobilfunkturm zuständig sein oder eine einzelne Basisstation könnte verschiedene Mobilfunktürme bedienen, oder verschiedene Basisstationen könnten mit einer einzigen MSC gekoppelt werden, um nur einige der möglichen Anordnungen zu nennen.
Abgesehen von der Verwendung des Drahtlosträgersystems 60 kann ein zweites Drahtlosträgersystem in Form eines Satellitenkommunikationssystems 64 verwendet werden, um unidirektionale oder bidirektionale Kommunikation mit dem autonomen Fahrzeug 10a, 10b...10n bereitzustellen. Dies kann unter Verwendung von einem oder mehreren Kommunikationssatelliten (nicht dargestellt) und einer aufwärts gerichteten Sendestation (nicht dargestellt) erfolgen. Die unidirektionale Kommunikation kann beispielsweise Satellitenradiodienste beinhalten, worin programmierte Inhaltsdaten (Nachrichten, Musik usw.) von der Sendestation empfangen werden, für das Hochladen gepackt und anschließend zum Satelliten gesendet werden, der die Programmierung an die Teilnehmer ausstrahlt. Die bidirektionale Kommunikation kann beispielsweise Satellitentelefondienste beinhalten, die den Satelliten verwenden, um Telefonkommunikationen zwischen dem Fahrzeug 10 und der Station weiterzugeben. Die Satellitentelefonie kann entweder zusätzlich oder anstelle des Mobilfunkanbietersystems 60 verwendet werden.
Ein Festnetz-Kommunikationssystem 62 kann ein konventionelles Festnetz-Telekommunikationsnetzwerk beinhalten, das mit einem oder mehreren Festnetztelefonen verbunden ist und das drahtlose Trägersystem 60 mit dem entfernten Transportsystem 52 verbindet. So kann beispielsweise das Festnetz-Kommunikationssystem 62 ein Fernsprechnetz (PSTN) wie jenes sein, das verwendet wird, um festverdrahtetes Fernsprechen, paketvermittelte Datenkommunikationen und die Internetinfrastruktur bereitzustellen. Ein oder mehrere Segmente des Festnetz-Kommunikationssystems 62 könnten durch Verwenden eines normalen drahtgebundenen Netzwerks, eines Lichtleiter- oder eines anderen optischen Netzwerks, eines Kabelnetzes, von Stromleitungen, anderen drahtlosen Netzwerken, wie drahtlose lokale Netzwerke (WLANs) oder Netzwerke, die drahtlosen Breitbandzugang (BWA) bereitstellen oder jeder Kombination davon implementiert sein. Weiterhin muss das entfernte Transportsystem 52 nicht über das Festnetz-Kommunikationssystem 62 verbunden sein, sondern könnte Funktelefonausrüstung beinhalten, sodass sie direkt mit einem drahtlosen Netzwerk, wie z. B. dem drahtlosen Trägersystem 60, kommunizieren kann.
Obwohl in 2 nur eine Benutzervorrichtung 54 dargestellt ist, können Ausführungsformen der Betriebsumgebung 50 eine beliebige Anzahl an Benutzervorrichtungen 54, einschließlich mehrerer Benutzervorrichtungen 54 unterstützen, die das Eigentum einer Person sind, von dieser bedient oder anderweitig verwendet werden. Jede Benutzervorrichtung 54, die von der Betriebsumgebung 50 unterstützt wird, kann unter Verwendung einer geeigneten Hardwareplattform implementiert werden. In dieser Hinsicht kann das Benutzergerät 54 in einem gemeinsamen Formfaktor realisiert werden, darunter auch in: einen Desktop-Computer; einem mobilen Computer (z. B. einem Tablet-Computer, einem Laptop-Computer oder einem Netbook-Computer); einem Smartphone; einem Videospielgerät; einem digitalen Media-Player; einem Bestandteil eines Heimunterhaltungsgeräts; einer Digitalkamera oder Videokamera; einem tragbaren Computergerät (z. B. einer Smart-Uhr, Smart-Brille, Smart-Kleidung); oder dergleichen. Jede von der Betriebsumgebung 50 unterstützte Benutzervorrichtung 54 ist als computerimplementiertes oder computergestütztes Gerät mit der Hardware-, Software-, Firmware- und/oder Verarbeitungslogik realisiert, die für die Durchführung der hier beschriebenen verschiedenen Techniken und Verfahren erforderlich ist. So beinhaltet beispielsweise die Benutzervorrichtung 54 einen Mikroprozessor in Form einer programmierbaren Vorrichtung, die eine oder mehrere in einer internen Speicherstruktur gespeicherte Anweisungen beinhaltet und angewendet wird, um binäre Eingaben zu empfangen und binäre Ausgaben zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Benutzervorrichtung 54 ein GPS-Modul, das GPS-Satellitensignale empfangen und GPS-Koordinaten basierend auf diesen Signalen erzeugen kann. In weiteren Ausführungsformen beinhaltet die Benutzervorrichtung 54 eine Mobilfunk-Kommunikationsfunktionalität, sodass die Vorrichtung Sprach- und/oder Datenkommunikationen über das Kommunikationsnetzwerk 56 unter Verwendung eines oder mehrerer Mobilfunk-Kommunikationsprotokolle durchführt, wie hierin erläutert. In verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet die Benutzervorrichtung 54 eine visuelle Anzeige, wie zum Beispiel ein grafisches Touchscreen-Display oder eine andere Anzeige.
Das entfernte Transportsystem 52 beinhaltet ein oder mehrere Backend-Serversysteme, die an dem speziellen Campus oder dem geografischen Standort, der vom Transportsystem 52 bedient wird, Cloud-basiert, netzwerkbasiert oder resident sein können. Das entfernte Transportsystem 52 kann mit einem Live-Berater, einem automatisierten Berater oder einer Kombination aus beidem besetzt sein. Das entfernte Transportsystem 52 kann mit den Benutzervorrichtungen 54 und den autonomen Fahrzeugen 10a, 10b...10n kommunizieren, um Fahrten zu planen, autonome Fahrzeuge 10a, 10b... 10n zu versetzen und dergleichen. In verschiedenen Ausführungsformen speichert das entfernte Transportsystem 52 Kontoinformationen, wie zum Beispiel Teilnehmerauthentifizierungsdaten, Fahrzeugkennzeichen, Profilaufzeichnungen, Verhaltensmuster und andere entsprechende Teilnehmerinformationen.
Gemäß einem typischen Anwendungsfall-Arbeitsablauf kann ein registrierter Benutzer des entfernten Transportsystems 52 über die Benutzervorrichtung 54 eine Fahrtanforderung erstellen. Die Fahrtanforderung gibt typischerweise den gewünschten Abholort des Fahrgastes (oder den aktuellen GPS-Standort), den gewünschten Zielort (der einen vordefinierten Fahrzeugstopp und/oder ein benutzerdefiniertes Passagierziel identifizieren kann) und eine Abholzeit an. Das entfernte Transportsystem 52 empfängt die Fahrtanforderung, verarbeitet die Anforderung und sendet ein ausgewähltes der autonomen Fahrzeuge 10a-10n (wenn und sofern verfügbar), um den Passagier an dem vorgesehenen Abholort und zu gegebener Zeit abzuholen. Das entfernte Transportsystem 52 kann zudem eine entsprechend konfigurierte Bestätigungsnachricht oder Benachrichtigung an die Benutzervorrichtung 54 erzeugen und senden, um den Passagier zu benachrichtigen, dass ein Fahrzeug unterwegs ist.
Wie ersichtlich, bietet der hierin offenbarte Gegenstand bestimmte verbesserte Eigenschaften und Funktionen für das, was als ein standardmäßiges oder Basislinien autonomes Fahrzeug 10 und/oder ein autonomes fahrzeugbasiertes Transportsystem 52 betrachtet werden kann. Zu diesem Zweck kann ein autonomes fahrzeugbasiertes Transportsystem modifiziert, erweitert oder anderweitig ergänzt werden, um die nachfolgend näher beschriebenen zusätzlichen Funktionen bereitzustellen.
Bezugnehmend auf 3 ist das Radcodiersystem 100 in Bezug auf das Hinterrad 18 detaillierter gezeigt. Wie zu erkennen ist, ist das Radcodiersystem 100 das gleiche für jedes der Räder 16-18, sodass nur eines der in 1 gezeigten Radcodiersysteme 100 hierin erörtert wird. Wie gezeigt, ist das Radcodiersystem 100 mit einer Mittelbohrung 102 des Hinterrads 18 gekoppelt. Das Radcodiersystem 100 beobachtet eine Drehung des Hinterrads 18 und erzeugt basierend darauf Sensorsignale. Diese von Radcodiersystem 100 erzeugten Sensorsignale werden über jede geeignete Kommunikationsarchitektur, die die Übertragung von Daten erleichtert, einschließlich einer verdrahteten oder einer drahtlosen Kommunikationsarchitektur, an die Steuerung 34 übermittelt. Es versteht sich somit, dass die Verwendung einer hier veranschaulichten kabelgebundenen Verbindung lediglich exemplarisch ist, da die von de Radcodiersystem 100 erzeugten Sensorsignale drahtlos an die Steuerung 34 übermittelt werden können. In einem Beispiel unter Bezugnahme auf 4 beinhaltet das Radcodiersystem 100 eine Befestigungsanordnung 104, eine Codiereranordnung 106, einen Koppelstab 108, einen Radeinsatz 110 und einen Anker 112.
Die Befestigungsanordnung 104 stützt die Codieranordnung 106 neben dem Hinterrad 18 (3) und koppelt die Codieranordnung 106 mit dem Fahrzeug 10 (3). In einem Beispiel, mit fortgesetzter Bezugnahme auf 4 umfasst die Befestigungsanordnung 104 eine Montagehalterung 114, eine Befestigungsverlängerung 116 und einen Verbinder 118. Es sollte angemerkt werden, dass, während die Montagehalterung 114, die Befestigungsverlängerung 116 und der Verbinder 118 hierin als separate und einzelne Komponenten dargestellt und beschrieben sind, können ein oder mehrere der Montagehalterung 114, der Befestigungsverlängerung 116 und des Verbinders 118 integral gebildet sein.
Die Montagehalterung 114 ist mit der Codiereranordnung 106 gekoppelt. In diesem Beispiel ist die Montagehalterung 114 im Wesentlichen C-förmig; die Montagehalterung 114 kann jedoch jede gewünschte Form haben. Die Montagehalterung 114 besteht aus einem Metall oder einer Metalllegierung, wie beispielsweise Aluminium, und kann durch Stanzen, Gießen, Zerspanen, selektives Metallsintern usw. gebildet sein. Es versteht sich jedoch, dass die Montagehalterung 114 aus einem anderen geeigneten Material, wie einem zusammengesetzten Polymer bestehen kann. Die Montagehalterung 114 beinhaltet eine Basis 120, eine erste Verlängerung 122 und eine zweite Verlängerung 124.
Unter Bezugnahme auf 5 ist die Basis 120 im Wesentlichen eben. Die Basis 120 beinhaltet ein erstes Basisende 126 gegenüber einem zweiten Basisende 128. Das zweite Basisende 128 definiert einen ausgesparten Abschnitt oder Ausschnitt 130. Der Ausschnitt 130 ist im Wesentlichen halbkreisförmig und sorgt für Masseneinsparungen. Zwischen dem Ausschnitt 130 und dem ersten Basisende 126 definiert die Basis 120 eine Vielzahl von Verbindungsbohrungen 132. Jede der Vielzahl von Verbindungsbohrungen 132 nimmt entsprechende mit Gewinde versehene mechanische Befestigungselemente 134 (4) auf, um die Befestigungsverlängerung 116 mit der Montagehalterung 114 zu koppeln. In diesem Beispiel umfasst jede der Vielzahl von Verbindungsbohrungen 132 eine jeweilige Vielzahl von Gewindegängen, um mit einem jeweiligen der mechanischen Gewindebefestigungselemente 134 (4) in Gewindeeingriff zu stehen; Es versteht sich jedoch, dass die Vielzahl von Verbindungsbohrungen 132 kein Gewinde aufweisen muss. Während die mechanischen Gewindebefestigungselemente 134 (4) hierin zur Verbindung der Befestigungsverlängerung 116 mit der Montagehalterung 114 dargestellt und beschrieben sind, versteht es sich, dass jede Befestigungstechnik verwendet werden kann, einschließlich Schweißen, Klebstoffe, Nieten usw., ohne darauf beschränkt zu sein.
Die erste Verlängerung 122 und eine zweite Verlängerung 124 erstrecken sich jeweils von der Basis 120 nach außen, um eine Aufnahme zu bilden, die allgemein durch das Bezugszeichen 135 für die Codiereranordnung 106 angegeben ist. Im Allgemeinen erstrecken sich die erste Verlängerung 122 und die zweite Verlängerung 124 jeweils um eine Strecke D, die so bemessen ist, dass die Codiereranordnung 106 in der Aufnahme 135 aufgenommen werden kann. Die erste Verlängerung 122 und die zweite Verlängerung 124 beinhalten jeweils einen Körper 136 und einen Flansch 138. Der Körper 136 beinhaltet ein erstes Ende 140, das mit der Basis 120 verbunden ist, und ein zweites Ende 142, das mit dem Flansch 138 verbunden ist. Der Körper 136 definiert eine Bohrung 144 zwischen dem ersten Ende 140 und dem zweiten Ende 142. Die Bohrung 144 erleichtert die Ausrichtung der Codiereranordnung 106 innerhalb der Montagehalterung 114, indem sie einem Bediener eine Ansicht der Codiereranordnung 106 bereitstellt, die in der Montagehalterung 114 positioniert ist. Die Bohrung 144 verringert auch eine Masse der Montagehalterung 114.
Der Flansch 138 der ersten Verlängerung 122 erstreckt sich in Richtung des Flansches 138 der zweiten Verlängerung 124, um die im Wesentlichen C-Form zu definieren. Jeder der Flansche 138 definiert eine Vielzahl von Codiererverbindungsbohrungen 146. Jede der Codiererverbindungsbohrungen 146 nimmt ein jeweiliges mechanisches Befestigungselement 148 (4) auf, beispielsweise einen Bolzen, um die Codiereranordnung 106 mit der Montagehalterung 114 zu verbinden. Im Allgemeinen erstrecken sich die Flansche 138 jeweils um einen Abstand D2, der es ermöglicht, dass die Codiereranordnung 106 mit der Montagehalterung 114 verbunden wird, jedoch einen Spielraum für die Bewegung eines Teils der Codiereranordnung 106 bereitstellt.
Unter Bezugnahme auf 4 ist die Befestigungsverlängerung 116 mit der Basis 120 der Montagehalterung 114 gekoppelt. Die Befestigungsverlängerung 116 besteht aus einem Metall oder einer Metalllegierung, wie beispielsweise Aluminium, und kann durch Stanzen, Gießen, Zerspanen, selektives Metallsintern usw. gebildet sein. Es versteht sich jedoch, dass die Befestigungsverlängerung 116 aus einem anderen geeigneten Material, wie einem zusammengesetzten Polymer bestehen kann. Die Befestigungsverlängerung 116 beinhaltet eine erstes Verlängerungsende 150 und ein zweites Verlängerungsende 152. Im Allgemeinen verjüngt sich die Befestigungsverlängerung 116 auf jeder Seite 154 von dem ersten Verlängerungsende 150 zu dem zweiten Verlängerungsende 152. Der Befestigungsverlängerung 116 ist im Wesentlichen planar und definiert eine erste Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 156 und eine zweite Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 158.
Die erste Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 156 ist zwischen den Seiten 154 angrenzend an, nahe oder an dem ersten Verlängerungsende 150 definiert. Die erste Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 156 ist angrenzend an, nahe oder an dem ersten Verlängerungsende 150 definiert, sodass, wenn die Befestigungsverlängerung 116 mit der Montagehalterung 114 gekoppelt ist, sich die Befestigungsverlängerung 116 über das erste Basisende 126 hinaus erstreckt. In diesem Beispiel beinhaltet die erste Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 156 sechs Bohrungen, jedoch kann die erste Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 156 eine beliebige Anzahl an Bohrungen beinhalten, die der Anzahl an Verbindungsbohrungen 132 der Basis 120 entsprechen. Darüber hinaus ist das Muster der ersten Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 156 und der Verbindungsbohrungen 132 lediglich exemplarisch, da die erste Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 156 und die Verbindungsbohrungen 132 in jeder gewünschten Konfiguration durch die jeweilige Befestigungsverlängerung 116 und die Montagehalterung 114 definiert sein kann. Im Allgemeinen nimmt die erste Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 156 mit Gewinde versehene mechanische Befestigungselemente 134 auf, um die Befestigungsverlängerung 116 mit der Montagehalterung 114 zu koppeln. Somit ist eine jeweilige der ersten Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 156 im Wesentlichen koaxial mit einer jeweiligen der Verbindungsbohrungen 132 ausgerichtet, um ein jeweiliges der mit Gewinde versehenen mechanischen Befestigungselemente 134 durch diese hindurch aufzunehmen.
Die zweite Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 158 ist zwischen den Seiten 154 angrenzend an, nahe oder an dem zweiten Verlängerungsende 152 definiert. Somit ist in diesem Beispiel die zweite Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 158 von der ersten Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 156 beabstandet. Die zweite Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 158 ist angrenzend an, nahe oder an dem zweiten Verlängerungsende 152 definiert, sodass, wenn der Verbinder 118 mit der Befestigungsverlängerung 116 gekoppelt ist, der Verbinder 118 sich auch über das erste Basisende 126 hinaus erstreckt. In diesem Beispiel beinhaltet die zweite Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 158 vier Bohrungen, jedoch kann die zweite Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 158 eine beliebige Anzahl an Bohrungen beinhalten, die der Anzahl an Verbindungsbohrungen 160 des Verbinders 118 entsprechen. Darüber hinaus ist das Muster der zweiten Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 158 und der Verbinder-Verbindungsbohrungen 160 lediglich exemplarisch, da die zweite Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 158 und die Verbinder-Verbindungsbohrungen 160 in jeder gewünschten Konfiguration durch die jeweilige Befestigungsverlängerung 116 und den Verbinder 118 definiert sein kann. Im Allgemeinen nimmt die zweite Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 158 ein jeweiliges mechanisches Befestigungselement 162 auf, um den Verbinder 118 mit der Befestigungsverlängerung 116 zu koppeln. Somit ist eine jeweilige der zweiten Teilvielzahl von Verbindungsbohrungen 158 im Wesentlichen koaxial zu einer jeweiligen der Verbinder-Verbindungsbohrungen 160 ausgerichtet, um ein jeweiliges der mechanischen Befestigungselemente 162 durch diese hindurch aufzunehmen.
Der Verbinder 118 koppelt die Befestigungsanordnung 104 mit dem Fahrzeug 10. In dieser Hinsicht, mit kurzem Bezug auf 3, nimmt der Verbinder 118 eine Stützstange 164 auf und ist mit dieser verbunden. Die Stützstange 164 ist fest mit einer Struktur des Fahrzeugs 10, wie zum Beispiel einer Halterung 165, gekoppelt und koppelt die Befestigungsanordnung 104 mit dem Fahrzeug 10, um die Drehung eines Abschnitts der Codiereranordnung 106 relativ zu dem Fahrzeug 10 zu verhindern. Im Allgemeinen hat die Halterung 165 einen Schlitz, der die Stützstange 164 aufnimmt, um die Stützstange 164 mit dem Fahrzeug 10 zu verbinden. In einem Beispiel ist die Stützstange 164 mit der Halterung 165 derart gekoppelt, dass die Stützstange 164 innerhalb des Schlitzes der Halterung 165 leicht verformt wird, um die Verbindung zwischen der Halterung 165 und der Stützstange 164 vorzuspannen, um Vibrationen zu reduzieren.
Mit rückkehrendem Bezug auf 4 definiert der Verbinder 118 eine zentrale Bohrung 166, die die Stützstange 164 aufnimmt. Die zentrale Bohrung 166 erstreckt sich durch den Verbinder 118 von einem ersten Verbinderende 168 zu einem zweiten Verbinderende 170. In einem Beispiel definiert der Verbinder 118 eine oder mehrere Stellschraubenbohrungen 172, die eine jeweilige Stellschraube (nicht dargestellt) aufnehmen. Eine jeweilige der Stellschrauben verläuft durch die jeweilige Stellschraubenbohrung 172, um in eine jeweilige Bohrung (nicht dargestellt), die in der Stützstange 164 (3) definiert ist, schraubbar einzugreifen, um die Stützstange 164 (3) mit dem Verbinder zu verbinden 118. Zusätzlich kann die Stützstange 164 mit dem Verbinder 118 über eine Presspassung innerhalb der zentralen Bohrung 166 verbunden sein. Alternativ kann die zentrale Bohrung 166 eine Vielzahl von Gewinden zum Verbinden der Stützstange 164 ( 3) mit dem Verbinder 118 über Gewinde definieren. Der Verbinder 118 besteht aus einem Metall oder einer Metalllegierung, wie beispielsweise Aluminium, und kann durch Stanzen, Gießen, Zerspanen, selektives Metallsintern usw. gebildet sein. Es versteht sich jedoch, dass der Verbinder 118 aus einem anderen geeigneten Material, wie einem zusammengesetzten Polymer bestehen kann.
Der Verbinder 118 beinhaltet eine Vielzahl von Seiten 174-180, die sich von dem ersten Verbinderende 168 zu dem zweiten Verbinderende 170 erstrecken und die zentrale Bohrung 166 umgeben. Im Allgemeinen ist jede der Seiten 174-182 planar. Die Seite 174 definiert die Vielzahl von Verbinder-Verbindungsbohrungen 160 und grenzt an die Seite 176 an, die die Vielzahl von Stellschraubenbohrungen 172 definiert. Die Seite 174 ist der Seite 178 im Wesentlichen gegenüberliegend und die Seite 176 ist im Wesentlichen der Seite 180 gegenüberliegend. Jede der Seiten 176 und 180 enthält eine Fase 182; die Fase 182 kann jedoch optional sein.
Die Codiereranordnung 106 ist innerhalb der Montagehalterung 114 aufgenommen. In diesem Beispiel beinhaltet die Codiereranordnung 106 eine Vielzahl von Codiererverbindungsbohrungen 186, die durch einen Teil eines Gehäuses 188 der Codiereranordnung 106 definiert sind. Die Vielzahl von Codiererverbindungsbohrungen 186 ist koaxial mit einer jeweiligen der Codiererverbindungsbohrungen 146 der Montagehalterung 114 ausgerichtet, um ein jeweiliges mechanisches Befestigungselement 190 aufzunehmen, um die Codiereranordnung 106 mit der Montagehalterung 114 zu koppeln. Es ist anzumerken, dass eine beliebige Technik verwendet werden kann, um die Codiereranordnung 106 mit der Montagehalterung 114 zu verbinden, zum Beispiel eine Presspassung, Klebstoffe, Nieten, Schweißen usw. Das Gehäuse 188 der Codiereranordnung 106 kann nach Wunsch auch integral mit einem Befestigungswinkel geformt sein. In einem Beispiel ist die Codiereranordnung 106 ein inkrementeller optischer Codierer. Unter Bezugnahme auf 6A beinhaltet die Codiereranordnung 106 in einem Beispiel eine Welle 192, eine Scheibe 194, eine Lichtquelle 196 und einen Sensor oder Lichtsensor 198.
Die Welle 192 beinhaltet ein erstes Wellenende 200, ein zweites Wellenende 202 und eine plane Fläche 201. Das erste Wellenende 200 ist mit der Scheibe 194 gekoppelt, während das zweite Wellenende 202 mit dem Koppelstab 108 gekoppelt ist. Im Allgemeinen ist die Welle 192 fest mit der Scheibe 194 und dem Koppelstab 108 verbunden, sodass eine Bewegung oder Drehung des Koppelstabs 108 die Scheibe 194 bewegt oder dreht. Die Welle 192 ist mit der Scheibe 194 über jede gewünschte Technik verbunden, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, einer Presspassung, Klebstoffe, mechanische Befestigungsmittel, Schweißen usw. Die plane Fläche 201 ist entlang der Welle 192 definiert, um sich von dem zweiten Wellenende 202 in Richtung des ersten Wellenendes 200 zu erstrecken. Die plane Fläche 201 stellt eine Kontaktfläche für eine Stellschraube 228 bereit, um den Koppelstab 108 mit der Welle 192 zu koppeln, wie noch erläutert wird.
Die Scheibe 194 ist mit der Welle 192 neben oder nahe dem ersten Wellenende 200 verbunden und ist innerhalb des Gehäuses 188 angeordnet (4). Die Scheibe 194 enthält im Allgemeinen eine Code-Spur 204, die um einen Umfang der Scheibe 194 herum definiert ist. In einem Beispiel beinhaltet die Code-Spur 204 abwechselnd opake und transparente Segmente, die in einem vorbestimmten Muster um den Umfang der Scheibe 194 herum angeordnet sind. Die Lichtquelle 196 ist derart positioniert, dass ein Lichtstrahl von der Lichtquelle 196 auf die Code-Spur 204 gerichtet ist. Der Lichtsensor 198 beobachtet die Reihe von Lichtbelichtungen, die durch die Code-Spur 204 empfangen werden, und erzeugt Sensorsignale basierend auf der Beobachtung. In einem Beispiel ist die Lichtquelle 196 eine Leuchtdiode (LED) und der Lichtsensor 198 ist eine Photodiodenanordnung. Die Lichtquelle 196 und der Lichtsensor 198 sind mit der Steuerung 34 über eine Kommunikationsarchitektur 206 verbunden, die die Übertragung von Daten, Energie, Befehlen usw. erleichtert. Es sei darauf hingewiesen, dass, obwohl die Kommunikationsarchitektur 206 hierin als eine drahtgebundene Kommunikationsarchitektur umfassend dargestellt ist, die Lichtquelle 196 und/oder der Lichtsensor 198 über ein geeignetes Kommunikationsprotokoll mit der Steuerung 34 drahtlos kommunizieren können. Während das Radcodiersystem 100 hierin als einen inkrementellen optischen Codierer beinhaltend beschrieben ist, kann das Radcodiersystem 100 darüber hinaus einen beliebigen gewünschten Codierer enthalten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf einen optischen Absolutcodierer, einen mechanischen Absolutcodierer, einen magnetischen Absolutcodierer, einen kapazitiven Absolutwertgeber, einen Sinuswellencodierer usw.
Unter Bezugnahme auf 4 ist der Koppelstab 108 mit der Codiereranordnung 106 und dem Radeinsatz 110 verbunden. Der Koppelstab 108 besteht aus einem Metall oder einer Metalllegierung wie Aluminium und kann durch Stanzen, Gießen, Zerspanen, selektives Metallsintern usw. gebildet werden. Es versteht sich jedoch, dass der Koppelstab 108 aus einem beliebigen geeigneten Material, wie einem zusammengesetzten Polymer bestehen kann. Der Koppelstab 108 umfasst ein erstes Kopplungsende 210, ein zweites Kopplungsende 212 und definiert eine zentrale Bohrung 214, die sich durch das erste Kopplungsende 210 zu dem zweiten Kopplungsende 212 erstreckt. Das erste Kupplungsende 210 weist einen Durchmesser D3 auf, der allgemein kleiner als eine Breite W ist, die zwischen den gegenüberliegenden Flanschen 138 der Montagehalterung 114 definiert ist, sodass das erste Kopplungsende 210 zwischen den Flanschen 138 aufgenommen werden kann. Unter Bezugnahme auf 7 ist das erste Kopplungsende 210 gezeigt. Das erste Kopplungsende 210 beinhaltet eine erste Fläche 216, um die eine Vielzahl von Koppelstabbohrungen 218 definiert ist. Die zentrale Bohrung 214 endet auch an der ersten Fläche 216. Die erste Fläche 216 ist im Wesentlichen planar, um gegen das Gehäuse 188 (4) der Codiereranordnung 106 positioniert zu werden, wenn der Koppelstab 108 mit der Codiereranordnung 106 gekoppelt ist. Die erste Fläche 216 ist im Allgemeinen kreisförmig; die erste Fläche 216 kann jedoch jede gewünschte Form haben.
Die Vielzahl von Koppelstabbohrungen 218 ist allgemein durch die erste Fläche 216 definiert, um sich hindurch zu dem zweiten Kopplungsende 212 (4) zu erstrecken. Die Vielzahl von Koppelstabbohrungen 218 beinhaltet jeweils eine Gegenbohrung 220, die durch einen Abschnitt der ersten Fläche 216 definiert ist, die sich entlang einer Seitenwand 222 des Koppelstabs 108 erstreckt, um angrenzend an oder nahe dem zweiten Kopplungsende 212 zu sein (4). Die Vielzahl von Koppelstabbohrungen 218 ist allgemein so definiert, dass sie im Wesentlichen gleichmäßig um einen Umkreis oder einen Umfang der ersten Fläche 216 beabstandet sind; Es versteht sich jedoch, dass die Vielzahl von Koppelstabbohrungen 218 nicht gleichmäßig beabstandet sein muss. Während hierin drei Koppelstabbohrungen 218 dargestellt sind, kann die Vielzahl von Kopplungselementbohrungen 218 darüber hinaus eine beliebige Anzahl an Koppelstabbohrungen 218, wie beispielsweise eine, aufweisen. Die Vielzahl von Koppelstabbohrungen 218 nehmen jeweils ein mechanisches Befestigungselement 224 (4) auf, um den Koppelstab 108 mit dem Radeinsatz 110 ( 4) zu verbinden.
Die Seitenwand 222 des Koppelstabs 108 ist zwischen dem ersten Kopplungsende 210 und dem zweiten Kopplungsende 212 definiert. Die Seitenwand 222 verjüngt sich im Allgemeinen von dem zweiten Kopplungsende 212 zu dem ersten Kopplungsende 210 hin. Die Seitenwand 222 definiert auch eine Stellschraubenbohrung 226. Die Stellschraubenbohrung 226 beinhaltet eine Vielzahl von Gewinden, die mit einer Vielzahl von Gewinden der Stellschraube 228 (6A) in Gewindeeingriff stehen, um zu ermöglichen, dass die Einstellschraube 228 durch die Stellschraubenbohrung 226 in Kontakt mit der planen Fläche der Welle 192 vorgeschoben wird 201, um die Welle 192 fest mit dem Koppelstab 108 zu verbinden. Die Stellschraubenbohrung 226 beinhaltet auch eine Gegenbohrung 229, die durch die Seitenwand 222 definiert ist. Die Stellschraubenbohrung 226 endet in der zentralen Bohrung 214. Mit anderen Worten, die Stellschraubenbohrung 226 schneidet die zentrale Bohrung 214 derart, dass die Stellschraube 228 durch die Stellschraubenbohrung 226 vorgeschoben werden und in die zentrale Bohrung 214 eintreten kann, um die plane Fläche 201 der Welle 192 zu kontaktieren (6A), wodurch die Welle 192 fest mit dem Koppelstab 108 verbunden wird.
Unter Bezugnahme auf 8 ist das zweite Kopplungsende 212 gezeigt. Das zweite Kopplungsende 212 koppelt den Koppelstab 108 mit dem Radeinsatz 110. Das zweite Kopplungsende 212 beinhaltet eine zweite Fläche 230 und einen Flansch 232. Die zweite Fläche 230 ist im Wesentlichen plan, um angrenzend an eine entsprechende Fläche des Radeinsatzes 110 positioniert zu werden. Die Vielzahl von Koppelstabbohrungen 218 enden an der zweiten Fläche 230. Der Flansch 232 erstreckt sich von der zweiten Fläche 230 nach außen und stellt ein Positionierungsmerkmal zum Verbinden des Koppelstabs 108 mit dem Radeinsatz 110 bereit. In einem Beispiel ist der Flansch 232 im Wesentlichen ringförmig; Jedoch kann der Flansch 232 eine beliebige gewünschte Form aufweisen und kann eine oder mehrere Schlüssel beinhalten, um das Koppeln des Koppelstabs 108 mit dem Radeinsatz 110 zu unterstützen. Der Flansch 232 erstreckt sich im Allgemeinen von der zweiten Fläche 230, um eine Gegenbohrung 234 an einem Ende der zentralen Bohrung 214 zu definieren. Die Gegenbohrung 234 erleichtert das Verbinden des Radeinsatzes 110 mit dem Anker 112, wie es hierin weiter erläutert wird.
Unter Bezugnahme auf 6A verbindet die zentrale Bohrung 214 den Koppelstab 108 mit dem zweiten Wellenende 202. Die zentrale Bohrung 214 ist durch den Koppelstab 108 entlang einer Mittelachse des Koppelstabs 108 definiert und endet an einem ersten Ende an der ersten Fläche 216 und endet an einem zweiten Ende an der zweiten Fläche 230. Das zweite Wellenende 202 ist in der zentralen Bohrung 214 nahe der ersten Fläche 216 aufgenommen, und die Stellschraube 228, die durch die Stellschraubenbohrung 226 aufgenommen ist, verbindet die Welle 192 durch Kontaktieren der planen Fläche 201 der Welle 192 mit dem Koppelstab 108, sodass sich die Welle 192 mit der Drehung des Koppelstabs 108 dreht.
Der Radeinsatz 110 ist in der Mittelbohrung 102 des Hinterrads 18 aufgenommen. Der Radeinsatz 110 ist mit der Mittelbohrung 102 gekoppelt, so dass die Drehung des Hinterrads 18 den Radeinsatz 110 dreht, der seinerseits das Kupplungselement 108 und die Welle 192 der Codiereranordnung 106 dreht. Der Radeinsatz 110 ist auch mit dem Anker 112 gekoppelt. Wie erörtert wird, bewirkt die Kopplung des Radeinsatzes 110 mit dem Anker 112, dass sich der Radeinsatz 110 von einer ersten Position (4) in eine zweite expandierte Position (6A) bewegt. Der Radeinsatz 110 besteht aus einem Metall oder einer Metalllegierung, wie beispielsweise Aluminium, und kann durch Stanzen, Gießen, Zerspanen, selektives Metallsintern usw. gebildet sein. Es versteht sich jedoch, dass der Radeinsatz 110 aus einem anderen geeigneten Material, wie einem zusammengesetzten Polymer bestehen kann.
Unter Bezugnahme auf 4 beinhaltet der Radeinsatz 110 einen Flansch 240, ein Verstärkungselement 242 und eine Vielzahl von Armen 244. Im Allgemeinen definiert der Flansch 240 ein erstes Ende 246 des Radeinsatzes 110, und das Verstärkungselement 242 und die Vielzahl von Armen 244 wirken zusammen, um ein zweites Ende 248 des Radeinsatzes 110 zu definieren. Eine Vielzahl von ersten Verbindungsbohrungen 250 sind durch den Radeinsatz 110 von dem ersten Ende 246 zu dem zweiten Ende 248 definiert, und eine zentrale Verbindungsbohrung 252 ist durch den Radeinsatz 110 von dem ersten Ende 246 zu dem zweiten Ende 248 definiert. Jede der Vielzahl von ersten Verbindungsbohrungen 250 beinhaltet eine Vielzahl von Gewinden, die schraubbar mit einem jeweiligen der mechanischen Befestigungselemente 224 in Eingriff stehen, die in der jeweiligen einen der Vielzahl von ersten Verbindungsbohrungen 250 aufgenommen sind, um den Koppelstab 108 mit dem Radeinsatz 110 zu koppeln. Somit ist die Vielzahl der ersten Verbindungsbohrungen 250 im Wesentlichen koaxial zu einer jeweiligen der Koppelstabbohrungen 218 ausgerichtet, um den Koppelstab 108 mit dem Radeinsatz 110 zu koppeln. Die zentrale Verbindungsbohrung 252 beinhaltet eine Vielzahl von Gewindegängen, die schraubbar in ein mechanisches Befestigungselement 254 eingreifen, um den Radeinsatz 110 mit dem Anker 112 zu koppeln. In diesem Beispiel ist das mechanische Befestigungselement 254 eine M6-Schraube; Jedoch kann ein beliebiges mechanisches Befestigungselement verwendet werden, um den Radeinsatz 110 mit dem Anker 112 zu koppeln.
Unter Bezugnahme auf 9 ist das erste Ende 246 des Radeinsatzes 110 mit dem Flansch 240 gezeigt. Der Flansch 240 umfasst eine erste Flanschfläche 260 gegenüber einer zweiten Flanschfläche 262. Die erste Flanschfläche 260 ist im Wesentlichen eben, um gegen die zweite Fläche 230 des Koppelstabs 108 positioniert zu werden. Die erste Flanschfläche 260 beinhaltet eine Gegenbohrung 264. Die Gegenbohrung 264 hat eine Tiefe, die so bemessen ist, dass sie den Flansch 232 des Koppelstabs 108 aufnimmt. Somit wirkt die Gegenbohrung 264 mit dem Flansch 232 zusammen, um den Koppelstab 108 relativ zu dem Radeinsatz 110 zum Koppeln des Koppelstabs 108 mit dem Radeinsatz 110 zu positionieren. Die Gegenbohrung 264 ist im Wesentlichen kreisförmig, kann jedoch jede gewünschte Form haben, um mit dem Flansch 232 des Koppelstabs 108 zusammenzupassen.
Unter Bezugnahme auf 10 ist das zweite Ende 248 des Radeinsatzes 110 einschließlich der zweiten Flanschfläche 262, des Verstärkungselements 242 und der Vielzahl von Armen 244 gezeigt. Die zweite Flanschfläche 262 beinhaltet einen ringförmigen Vorsprung 266, der sich um einen Umkreis oder Umfang der zweiten Flanschfläche 262 erstreckt. Der ringförmige Vorsprung 266 ist allgemein an einem äußeren Umfang des Flansches 240 definiert, und mit einem kurzen Bezug auf 6A, passt der ringförmige Vorsprung 266 mit einer Lippe 268 zusammen, die um einen Umkreis oder Umfang der Mittelbohrung 102 definiert ist. Der Kontakt zwischen dem ringförmigen Vorsprung 266 und der Lippe 268 unterstützt das Bewegen des Radeinsatzes 110 in die zweite expandierte Position, wie nachstehend erörtert wird.
Mit rückkehrendem Bezug auf 10 erstrecken sich das Verstärkungselement 242 und die Vielzahl von Armen 244 von der zweiten Flanschfläche 262 nach außen und sind im Allgemeinen so definiert, dass sie innerhalb eines Umfangs liegen, der durch den ringförmigen Vorsprung 266 definiert ist. Mit anderen Worten, der ringförmige Vorsprung 266 umschreibt oder umgibt im Allgemeinen das Verstärkungselement 242 sowie die Vielzahl von Armen 244 und definiert einen Umfang des Radeinsatzes 110. Das Verstärkungselement 242 stellt einen Bereich erhöhter Dicke bereit, der Festigkeit und Integrität zum Befestigen des Koppelstabs 108 an dem Radeinsatz 110 bereitstellt. In einem Beispiel beinhaltet das Verstärkungselement 242 einen zentralen Abschnitt 270 und eine Vielzahl von Speichen 272. Der zentrale Abschnitt 270 ist im Wesentlichen kreisförmig und umgibt die zentrale Verbindungsbohrung 252. Jede der Vielzahl von Speichen 272 erstreckt sich von dem zentralen Abschnitt 270 zu dem durch den ringförmigen Vorsprung 266 definierten Umfang radial nach außen und ist im Wesentlichen gleichmäßig um einen Umfang des zentralen Abschnitts 270 beabstandet. Jede der Vielzahl von Speichen 272 ist einer jeweiligen der Vielzahl von ersten Verbindungsbohrungen 250 zugeordnet. Anders ausgedrückt ist eine jeweilige der Vielzahl von ersten Verbindungsbohrungen 250 durch eine jeweilige der Vielzahl von Speichen 272 definiert. Im Allgemeinen ist jede der Vielzahl von Speichen 272 mit dem zentralen Abschnitt 270 an einem ersten Speichenende 274 gekoppelt und endet in einem zweiten Speichenende 276, das angrenzend an, nahe oder in Kontakt mit dem ringförmigen Vorsprung 266 ist. In diesem Beispiel berührt das zweite Speichenende 276 den ringförmigen Vorsprung 266.
In einem Beispiel beinhaltet das zweite Speichenende 276 eine Verjüngung 278. Die Verjüngung 278 ist entlang des zweiten Speichenendes 276 von dem ringförmigen Vorsprung 266 zu einem Abschlussende 280 definiert. Die Verjüngung 278 unterstützt das Einführen des Radeinsatzes 110 in die Mittelbohrung 102 (3) und ermöglicht ebenfalls eine Selbstzentrierung des Radeinsatzes 110 in der Mittelbohrung 102. In diesem Beispiel beträgt die Verjüngung 278 etwa 0,7 Grad bis etwa 1,0 Grad. Es sollte beachtet werden, dass die Verjüngung 278 optional sein kann.
Die Vielzahl von Armen 244 erstreckt sich von der zweiten Flanschfläche 262 angrenzend an, nahe oder an dem ringförmigen Vorsprung 266 nach außen. In diesem Beispiel berührt die Vielzahl von Armen 244 den ringförmigen Vorsprung 266. Die Vielzahl von Armen 244 sind um den Umkreis oder Umfang definiert, der durch den ringförmigen Vorsprung 266 definiert ist, sodass sie voneinander und von jeder der Vielzahl von Speichen 272 beabstandet sind. Im Allgemeinen ist die Vielzahl von Arme 244 im Wesentlichen relativ zueinander und relativ zu der Vielzahl von Speichen 272 um den Umfang des ringförmigen Vorsprungs 266 gleichmäßig beabstandet. Somit ist das zweite Ende 248 des Radeinsatzes 110 im Wesentlichen symmetrisch um eine Drehachse des Hinterrads 18 (3). Wie hierin weiter erläutert wird, ist die Vielzahl von Armen 244 zwischen einem ersten Zustand (4 und 6B) und einem zweiten expandierten Zustand (6A und 11) bewegbar, um den Radeinsatz 110 mit der Mittelbohrung 102 zu koppeln (3). Es sollte angemerkt werden, dass der zweite expandierte Zustand der Vielzahl von Armen in den 6A und 11 leicht übertrieben ist, um den Unterschied in der Vielzahl von Armen 244 zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten expandierten Zustand zu zeigen. Im Allgemeinen sind die Vielzahl von Armen 244 in dem zweiten expandierten Zustand um etwa 0,01 Millimeter (mm) bis etwa 0,03 Millimeter (mm) versetzt oder nach außen verformt. Somit sind in der zweiten, expandierten Position des Radeinsatzes 110 einer oder mehrere der Vielzahl von Armen 244 in dem zweiten expandierten Zustand und einer oder mehrere der Vielzahl von Armen 244 berühren einen Teil der Mittelbohrung 102, um die Verbindung des Radeinsatzes 110 mit der zentralen Bohrung 102 (6A) zu unterstützen.
In diesem Beispiel beinhaltet die Vielzahl von Armen 244 des Radeinsatzes 110 vier Teilvielzahlen von Armen 282-288 zwischen jeder der Vielzahl von Speichen 272. Es ist anzumerken, dass die Vielzahl von Armen 244 nicht zwölf Arme beinhalten muss, die in Teilvielzahlen von vier der Arme 282-288 gruppiert sind, sondern vielmehr kann die Vielzahl an Armen 244 eine beliebige Anzahl an Armen zwischen jeder der Speichen 272 beinhalten. Jeder der Arme 282-288 umfasst ein erstes Ende 290, ein zweites Ende 292, eine Außenseite 294, eine Innenseite 296 und ein Paar von Seitenwänden 298. Das erste Ende 290 ist mit der zweiten Flanschfläche 262 verbunden. Das zweite Ende 292 bildet ein Abschlussende des jeweiligen Arms 282-288 und mit kurzem Bezug auf 6A berührt das zweite Ende 292 eine Seitenwand 300 der Mittelbohrung 102, wenn sich der Radeinsatz 110 in der zweiten expandierten Position befindet. Mit Rückbezug auf 10 kann die Außenseite 294 auch einen Abschnitt der Seitenwand 300 (6A) berühren, wenn sich der Radeinsatz 110 in der zweiten expandierten Position befindet. Die Außenseite 294 liegt der Innenseite 296 gegenüber und berührt ebenfalls den ringförmigen Vorsprung 266. In einem Beispiel beinhaltet die Außenseite 294 eine Verjüngung 302. Die Verjüngung 302 ist entlang der Außenseite 294 von dem ersten Ende 290 zu dem zweiten Ende 292 definiert. Die Verjüngung 302 unterstützt das Einführen des Radeinsatzes 110 in die Mittelbohrung 102 (3) und ermöglicht ebenfalls eine Selbstzentrierung des Radeinsatzes 110 in der Mittelbohrung 102. In diesem Beispiel beträgt die Verjüngung 302 etwa 0,7 Grad bis etwa 1,0 Grad. Somit kann die Verjüngung 302 im Wesentlichen die gleiche wie die Verjüngung 278 sein, die an dem Verstärkungselement 242 definiert ist. Es sollte beachtet werden, dass die Verjüngung 302 optional sein kann und dass die Verjüngung 302 von der Verjüngung 278 abweichen kann.
Die Innenseite 296 ist dem zentralen Abschnitt 270 des Verstärkungselements 242 zugewandt. Die Innenseite 296 ist im Allgemeinen von dem zentralen Abschnitt 270 beabstandet, um zu ermöglichen, dass sich jeder der Arme 282-288 relativ zu dem zentralen Abschnitt 270 in den zweiten expandierten Zustand bewegt oder biegt. Das Paar von Seitenwänden 298 verbindet die Außenseite 294 mit der Innenseite 296. Das Paar von Seitenwänden 298 verjüngt sich allgemein von der Außenseite 294 zu der Innenseite 296.
Unter Bezugnahme auf 11 ist der Radeinsatz 110 in der zweiten expandierten Position gezeigt, und die Vielzahl von Armen 244 befinden sich in dem zweiten expandierten Zustand. Wie erörtert wird, bewegt sich der Radeinsatz 110 in die zweite expandierte Position und die Vielzahl von Armen 244 bewegt sich bei der Anwendung einer Kraft F in den zweiten expandierten Zustand. In diesem Beispiel, mit zusätzlicher Bezugnahme auf 4, wird die Kraft F während der Montage des Radeinsatzes 110 auf den Anker 112 aufgebracht. In dieser Hinsicht resultiert ein Drehmoment T, das zum Verbinden des Radeisatzes 110 mit dem Anker 112 an das mechanische Befestigungselement 254 angelegt wird, in der Anwendung der Kraft F auf den Radeinsatz 110. In einem Beispiel beträgt das Drehmoment T für das mechanische Befestigungselement 254, das erforderlich ist, um den Radeinsatz 110 in die zweite expandierte Position und die Vielzahl von Armen 244 in den zweiten expandierten Zustand zu bewegen, etwa 5 Newtonmeter (Nm) bis etwa 8 Newtonmeter (Nm). Wenn der ringförmige Vorsprung 266 die Lippe 268 kontaktiert, bewirkt die Ausübung der Kraft F allgemein, dass sich das zweite Ende 248 des Radeinsatzes 110 innerhalb der Mittelbohrung 102 nach außen biegt, wodurch einer oder mehrere der Vielzahl von Armen 244 in den zweiten expandierten Zustand bewegt werden. Anders ausgedrückt bewirkt die Anwendung der Kraft F auf den Radeinsatz 110, dass sich der Radeinsatz 110 in einer radialen Richtung nach außen in Richtung der Seitenwand 300 der Mittelbohrung 102 verbiegt oder ablenkt, sodass sich jeder der Arme 282-288 der Vielzahl von Armen 244 radial nach außen bewegt und die Seitenwand 300 berührt. Da der Radeinsatz 110 aus Aluminium bestehen kann, das eine geringere Steifigkeit als der Stahl aufweist, aus dem der Anker 112 bestehen kann, bewirkt die Krafteinwirkung auf den Radeinsatz 110, dass sich der Radeinsatz 110 elastisch in die zweite expandierte Position verformt oder verbiegt. Somit bewirken die Unterschiede in der Steifigkeit zwischen dem Radeinsatz 110 und dem Anker 112 allgemein, dass sich der Radeinsatz 110 aufgrund der Anwendung der Kraft F in die zweite expandierte Position verformt oder verbiegt.
Wie in 11 gezeigt ist, hat das zweite Ende 248 des Radeinsatzes 110 in der zweiten, expandierten Position einen größeren Durchmesser als das zweite Ende 248 in der ersten Position, die in 4 gezeigt ist, um das Verbinden und Halten des Radeinsatzes 110 in der Mittelbohrung 102 des Hinterrades 18 (6A) zu unterstützen. Darüber hinaus ist in dem in 11 gezeigten zweiten expandierten Zustand jeder der Vielzahl von Armen 244 radial nach außen expandiert, um mit der Seitenwand 300 der Mittelbohrung (6A) in Eingriff zu kommen. Der zweite expandierte Zustand ermöglicht es jedem der Arme 282-288, die Seitenwand 300 zu berühren oder zu greifen, wodurch der Radeinsatz 110 weiter an der Mittelbohrung 102 gesichert wird (6A).
Unter Bezugnahme auf 4 ist der Anker 112 über das mechanische Befestigungselement 254 mit dem Radeinsatz 110 gekoppelt. Der Anker 112 wirkt mit dem mechanischen Befestigungselement 254 zur Ausübung der Kraft auf den Radeinsatz 110 zusammen, um den Radeinsatz 110 in die zweite expandierte Position zu bewegen und den Radeinsatz 110 in der zweiten expandierten Position zu halten. Der Anker 112 besteht aus einem Metall oder einer Metalllegierung, beispielsweise Stahl, und kann durch Stanzen, Gießen, Zerspanen, selektives Metallsintern usw. gebildet werden. Es versteht sich jedoch, dass der Anker 112 aus einem anderen geeigneten Material, wie einem zusammengesetzten Polymer, Aluminium usw. bestehen kann. In diesem Beispiel ist der Anker 112 im Wesentlichen als ein Rechteck mit abgerundeten Enden geformt; Der Anker 112 kann jedoch jede gewünschte Form haben. Im Allgemeinen ist der Anker 112 so geformt, dass der Anker 112 hinter dem Hinterrad 18 positioniert sein kann (3), ohne dass das Hinterrad 18 von dem Fahrzeug 10 entfernt werden muss. Der Anker 112 beinhaltet eine erste Seite 310, eine zweite Seite 312, ein erstes Ankerende 314, ein zweites Ankerende 316 und definiert eine zentrale Ankerbohrung 318, die sich von der ersten Seite 310 zu der zweiten Seite 312 erstreckt. Die zentrale Ankerbohrung 318 ist entlang einer Mittelachse des Ankers 112 definiert und beinhaltet eine Vielzahl von Gewindegängen, die in Gewindeeingriff mit den mehreren Gewindegängen des mechanischen Befestigungselements 254 stehen.
Die erste Seite 310 liegt der zweiten Seite 312 gegenüber. Die erste Seite 310 ist im Wesentlichen planar, um gegen das Hinterrad 18 zu koppeln oder gegen dieses positioniert zu sein, um sich über einen Abschnitt der Mittelbohrung 102 zu erstrecken (6A). Die zweite Seite 312 ist ebenfalls im Wesentlichen planar, was es ermöglicht, dass der Anker 112 hinter dem Hinterrad 18 aufgenommen wird (6A). Das erste Ankerende 314 liegt dem zweiten Ankerende 316 gegenüber. Das erste Ankerende 314 und das zweite Ankerende 316 sind abgerundet, um das Anordnen des Ankers 112 hinter dem Hinterrad 18 zu erleichtern.
Unter Bezugnahme auf 12 und zusätzlicher Bezugnahme auf 3 und 4 ist ein Verfahren 400 zum Koppeln des Radcodiersystems 100 mit einem entsprechenden der Räder 16-18 zum Beobachten einer Drehung des jeweiligen Rads 16-18, wie z. B. des Hinterrads 18, gezeigt. In einem Beispiel ist bei 402 der Radeinsatz 110 in der ersten Position in der Mittelbohrung 102 positioniert. Die Verjüngungen 278, 302 helfen beim Einführen des Radeinsatzes 110 in die Mittelbohrung 102, und die Symmetrie des Radeinsatzes 110 hilft beim Zentrieren des Radeinsatzes 110 innerhalb der Mittelbohrung 102. Somit zentriert ist der Radeinsatz 110 innerhalb der Mittelbohrung 102 selbstzentrierend.
Wenn der Radeinsatz 110 innerhalb der Mittelbohrung 102 bei 404 positioniert ist, wird der Anker 112 derart hinter das Hinterrad 18 eingesetzt, dass die zentrale Ankerbohrung 318 im Wesentlichen koaxial mit der zentralen Verbindungsbohrung 252 ausgerichtet ist. Das mechanische Befestigungselement 254 wird in die zentrale Verbindungsbohrung 252 eingeführt, und das Drehmoment T (11) wird an das mechanische Befestigungselement 254 beispielsweise über einen Mitnehmer angelegt, um den Radeinsatz 110 in die zweite expandierte Position zu bewegen, was das Bewegen von mindestens einem oder allen der Vielzahl von Armen 244 in den zweiten ausgedehnten Zustand beinhaltet. In dem zweiten expandierten Zustand berührt mindestens einer der Vielzahl von Armen 244 die Seitenwand 300 der Mittelbohrung 102 und sichert ferner den Radeinsatz 110 an der Mittelbohrung 102.
Wenn der Radeinsatz 110 mit der Mittelbohrung 102 und dem Anker 112 bei 406 gekoppelt ist, ist der Koppelstab 108 mit dem Radeinsatz 110 gekoppelt. In einem Beispiel ist der Flansch 232 des Koppelstabs 108 in die Gegenbohrung 264 (9) des Radeinsatzes 110 eingesetzt. Wenn der Flansch 233 mit der Gegenbohrung 264 gekoppelt ist, ist der Koppelstab 108 so positioniert, dass die Koppelstabbohrungen 218 des Koppelstabs 108 im Wesentlichen koaxial mit jeder der Vielzahl von ersten Verbindungsbohrungen 250 des Radeinsatzes 110 ausgerichtet sind. Die mechanischen Befestigungselemente 224 werden durch die Koppelstabbohrungen 218 und die Vielzahl von ersten Koppelstabbohrungen 250 so eingesetzt, dass die mechanischen Befestigungselemente 224 schraubend in die Vielzahl von ersten Koppelstabbohrungen 250 eingreifen, um den Koppelstab 108 mit dem Radeinsatz 110 zu koppeln.
Wenn der Koppelstab 108 mit dem Radeinsatz 110 gekoppelt ist, wird bei 408 die Befestigungsanordnung 104 zusammengebaut. In einem Beispiel ist der Verbinder 118 über die mechanischen Befestigungselemente 162 mit der Befestigungsverlängerung 116 verbunden. Mit der an die Scheibe 194 gekoppelten Welle 192 ist die Codiereranordnung 106 innerhalb der Montagehalterung 114 positioniert, sodass die Codiererverbindungsbohrungen 186 im Wesentlichen koaxial zu den Codiererverbindungsbohrungen 146 der Flansche 138 ausgerichtet sind und die Welle 192 sich zwischen den Flanschen 138 nach außen erstreckt. Die mechanischen Befestigungselemente 190 sind in die Codiererverbindungsbohrungen 146 und die Codiererverbindungsbohrungen 186 eingesetzt und die mechanischen Befestigungselemente 190 greifen schraubend in die Vielzahl von Gewinden in den Codiererverbindungsbohrungen 186 ein, um das Gehäuse 188 der Codiereranordnung 106 mit der Montagehalterung 114 zu koppeln. Im Allgemeinen ist die Codiereranordnung 106 mit der mit der Welle 192 gekoppelten Scheibe 194 zusammengebaut, die Lichtquelle 196 und der Lichtsensor 198 sind mit dem Gehäuse 188 und jeder der Scheiben 194gekoppelt, die Lichtquelle 196 und der Lichtsensor 198 sind in dem Gehäuse 188 vor dem Koppeln der Codieranordnung 106 mit der Montagehalterung 114 angeordnet. Die Befestigungsverlängerung 116 ist über die mit Gewinde versehenen mechanischen Befestigungselemente 134 mit der Montagehalterung 114 verbunden.
Wenn die Codiereranordnung 106 bei 410 mit der Befestigungsanordnung 104 gekoppelt ist, ist das zweite Wellenende 202 innerhalb der zentralen Bohrung 214 positioniert, und die Stellschraube 228 wird durch die Stellschraubenbohrung 226 eingeführt, um die Welle 192 mit dem Koppelstab zu koppeln 108. Die Stützstange 164 ist mit dem Verbinder 118 gekoppelt, und die Kommunikationsarchitektur 206 ist mit der Steuerung 34 gekoppelt, um mit dem Prozessor 44 in Verbindung zu stehen. Dieses Verfahren kann für jedes der verbleibenden Räder 16-18 des Fahrzeugs 10 wiederholt werden, bis jedes Rad 16-18 mit einem jeweiligen Radcodiersystem 100 (1) gekoppelt ist.
Wenn das Radcodiersystem 100 mit den Rädern 16-18 des Fahrzeugs 10 gekoppelt ist, dreht sich der Radeinsatz 110, wenn sich die Räder 16-18 drehen, mit den jeweiligen Rädern 16-18 wenn der Radeinsatz 110 mit der Mittelbohrung 102 gekoppelt ist. Die Drehung des Radeinsatzes 110 bewirkt, dass sich der Koppelstab 108 dreht, wenn der Koppelstab 108 mit dem Radeinsatz 110 gekoppelt ist. Die Drehung des Koppelstabs 108 führt zu einer Drehung der Welle 192, die mit dem Koppelstab 108 gekoppelt ist. Wenn die Welle 192 mit der Scheibe 194 der Codiereranordnung 106 gekoppelt ist, führt die Drehung der Welle 192 zu einer Drehung der Scheibe 194, was zu einer Reihe von Lichtbelichtungen durch die Code-Spur 204 führt. Der Lichtsensor 198 beobachtet die Reihe von Lichtbelichtungen, die durch die Drehung der Welle 192 verursacht werden, und erzeugt bei 412 Sensorsignale basierend auf der Beobachtung. Die Kopplung zwischen der Stützstange 164, dem Verbinder 118 und der Befestigungsanordnung 104 verhindert die Drehung des Gehäuses 188 der Codiereranordnung 106 mit dem Fahrzeug 10 derart, dass die Reihe von Lichtbelichtungen durch die Code-Spur 204 durch die Drehung der Welle 192 erzeugt wird. Bei 414 werden die Sensorsignale beispielsweise über die Kommunikationsarchitektur 206 an den Prozessor 44 der Steuerung 34 übermittelt. Der Prozessor 44 verarbeitet die Sensorsignale und bestimmt mindestens eine Geschwindigkeit von jedem der jeweiligen Räder 16-18 basierend auf den Sensorsignalen, die von den jeweiligen Radcodiersystemen 100 empfangen werden.
Somit stellt das Radcodiersystem 100 der vorliegenden Offenbarung ein System und Verfahren zum Messen einer Drehung eines Rads bereit, wie z. B. jedes der Räder 16-18 des autonomen Fahrzeugs 10, das für die Installation kein Entfernen des Rads von dem autonomen Fahrzeug 10 erfordert. Darüber hinaus kann durch das Koppeln des Radeinsatzes 110 mit der Mittelbohrung 102 des jeweiligen Rads 16-18 die Drehung des jeweiligen Rads 16-18 durch die Codiereranordnung 106 genau beobachtet werden, ohne dass eine zusätzliche Modifikation an dem Rad 16-18 erforderlich ist. Anders ausgedrückt kann ein existierendes Rad so modifiziert werden, dass es das Radcodiersystem 100 enthält, ohne dass eine Bearbeitung des Rads 16-18 oder andere Modifikationen der Montage des Rads an dem Fahrzeug 10 erforderlich sind. Somit können existierende Fahrzeuge leicht mit dem Radcodiersystem 100 nachgerüstet werden. Darüber hinaus ermöglicht es die Vielzahl von Armen 244 des Radeinsatzes 110, dass der Radeinsatz 110 mit einer Mittelbohrung 102 gekoppelt wird, ohne dass eine glatte Endbearbeitung in der Mittelbohrung 102 erforderlich ist, wenn sich jeder der Vielzahl von Armen 244 ungeachtet der Grate oder anderer Herstellungsfehler zu dem zweiten expandierten Zustand bewegen kann. Außerdem kann der Radeinsatz 110 wiederverwendet werden, da die Bewegung des Radeinsatzes 110 in die zweite, expandierte Position nicht zu einer permanenten Verformung des Radeinsatzes 110 führt, wodurch der Radeinsatz 110 von den jeweiligen Rädern 16-18 entfernt und wieder an diesen angebracht werden kann, ohne dass ein Ersatzradeinsatz 110 erforderlich ist.
Es sollte beachtet werden, dass die Konfiguration des Radcodiersystems 100, wie hierin beschrieben, nicht auf die Konfiguration beschränkt ist, die in den 3-11 gezeigt ist. In dieser Hinsicht können eine oder mehrere Komponenten des Radcodiersystems 100 modifiziert werden, um sich besser mit den jeweiligen Rädern 16-18 zu verhalten. Zum Beispiel ist, mit Bezug auf 13, ein Koppelstab 108' gezeigt. Da der Koppelstab 108' dem Koppelstab 108 ähnlich ist, der in Bezug auf die 1-11 beschrieben ist, werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um die gleichen Merkmale zu bezeichnen. Der Koppelstab 108' koppelt die Codiereranordnung 106 (4) mit dem Radeinsatz 110 ( 4). Der Koppelstab 108' besteht aus einem Metall oder einer Metalllegierung, wie Aluminium, und kann und durch Stanzen, Gießen, Zerspanen, selektives Metallsintern, usw. gebildet werden. Es versteht sich jedoch, dass der Koppelstab 108' aus einem beliebigen geeigneten Material, wie einem zusammengesetzten Polymer bestehen kann. Der Koppelstab 108 beinhaltet ein erstes Kopplungsende 210', das zweite Kopplungsende 212 und definiert die zentrale Bohrung 214, die sich durch das erste Kopplungsende 210 zu dem zweiten Kopplungsende 212 erstreckt. Das erste Kupplungsende 210 hat einen Durchmesser D4, der im Allgemeinen größer ist als die Breite W, die zwischen den gegenüberliegenden Flanschen 138 der Montagehalterung 114 (4) definiert ist, sodass das erste Kupplungsende 210' angrenzend an die gegenüberliegenden Flansche 138 positioniert sein kann.
Das erste Kopplungsende 210' beinhaltet eine erste Fläche 216', um welche die Vielzahl von Koppelstabbohrungen 218 definiert ist. Die zentrale Bohrung 214 endet auch an der ersten Fläche 216'. Die erste Fläche 216' ist im Wesentlichen planar, um gegen die Flansche 138 (4) der Montagehalterung 114 positioniert zu werden, wenn der Koppelstab 108 mit der Codiereranordnung 106 gekoppelt ist. Die erste Fläche 216' ist im Allgemeinen kreisförmig; die erste Fläche 216 kann jedoch jede gewünschte Form haben.
Eine Seitenwand 222' des Koppelstabs 108 ist zwischen dem ersten Kopplungsende 210' und dem zweiten Kopplungsende 212 definiert. Die Seitenwand 222' verjüngt sich im Allgemeinen von dem zweiten Kopplungsende 212 zu dem ersten Kopplungsende 210' hin. Die Seitenwand 222' definiert auch die Stellschraubenbohrung 226. Somit hat in diesem Beispiel der Koppelstab 108' die Seitenwand 222', die eine reduzierte Länge in einer Längsrichtung als die Seitenwand 222 des Koppelstabs 108 aufweist. Durch Verringern der Länge des Koppelstabs 108' im Vergleich zu dem Koppelstab 108 kann der Koppelstab 108' in Ausführungsformen verwendet werden, in denen es erwünscht ist, eine Gesamtlänge des Radcodiersystems 100 zu reduzieren. Anders ausgedrückt, das Radcodiersystem 100 mit dem Koppelstab 108' kann sich von dem jeweiligen Rad 16-18 über einen Abstand nach außen erstrecken, der kleiner ist als ein Abstand des Radcodiersystems 100, bei dem sich der Koppelstab 108 von dem jeweiligen Rad 16-18 nach außen erstreckt.
Während mindestens eine exemplarische Ausführungsform in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung dargestellt wurde, versteht es sich, dass es eine große Anzahl an Varianten gibt. Es versteht sich weiterhin, dass die exemplarische Ausführungsform oder die exemplarischen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration dieser Offenbarung in keiner Weise einschränken sollen. Die vorstehende ausführliche Beschreibung stellt Fachleuten auf dem Gebiet vielmehr einen zweckmäßigen Plan zur Implementierung der exemplarischen Ausführungsform bzw. der exemplarischen Ausführungsformen zur Verfügung. Es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen an der Funktion und der Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren rechtlichen Entsprechungen aufgeführt ist, abzuweichen.

Claims

System zum Beobachten einer Drehung eines Rads eines Fahrzeugs, umfassend: einen Radeinsatz, der in einer Mittelbohrung des Rades positioniert ist, worin der Radeinsatz zwischen einer ersten Position und einer zweiten, expandierten Position bewegbar ist und worin der Radeinsatz in der zweiten, expandierten Position mit dem Rad zur Drehung mit dem Rad gekoppelt ist, worin die Drehung des Radeinsatzes dazu ausgelegt ist, von einem Sensor beobachtet zu werden, und der Radeinsatz eine Vielzahl von Armen beinhaltet, die zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten expandierten Zustand bewegbar sind, und mindestens einer der Vielzahl von Armen in den zweiten expandierten Zustand bewegt wird, wenn sich der Radeinsatz in der zweiten, expandierten Position befindet.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Sensor, der mit dem Radeinsatz verbunden ist und die Drehung des Radeinsatzes beobachtet.
System nach Anspruch 2, ferner umfassend eine Codieranordnung und einen mit dem Radeinsatz verbundenen Radeinsatz, worin die Codieranordnung den Sensor und eine Welle beinhaltet und der Koppelstab eine zentrale Bohrung beinhaltet, die einen Abschnitt der Welle aufnimmt.
System nach Anspruch 3, worin sich der Radeinsatz, der Koppelstab und die Welle mit der Drehung des Rades drehen und der Sensor die Drehung der Welle beobachtet.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen mit dem Radeinsatz verbundenen Anker, worin der Anker mit dem Radeinsatz so verbunden ist, dass er hinter der Mittelbohrung des Rades positioniert ist.
System nach Anspruch 5, ferner umfassend ein mechanisches Befestigungselement, das den Anker mit dem Radeinsatz koppelt, worin ein auf das mechanische Befestigungselement ausgeübtes Drehmoment den Radeinsatz von der ersten Position in die zweite expandierte Position bewegt.
System nach Anspruch 2, ferner umfassend: eine Befestigungsanordnung, die den Sensor mit dem Fahrzeug koppelt.
System nach Anspruch 1, worin der Radeinsatz einen ringförmigen Vorsprung beinhaltet, der einen Umfang des Radeinsatzes und einen Verstärkungsabschnitt definiert, und die Vielzahl von Armen relativ zueinander und zu dem Verstärkungsabschnitt um den Umfang des Radeinsatzes beabstandet ist.
System nach Anspruch 8, worin der Verstärkungsabschnitt einen zentralen Abschnitt und eine Vielzahl von Speichen hat, die sich von dem zentralen Abschnitt zu dem Umfang erstrecken, und zwischen jeder der Vielzahl von Speichen eine jeweilige Teilvielzahl von Armen der Vielzahl von Armen definiert ist.
Autonomes Fahrzeug, umfassend: mindestens ein Radcodiersystem, das Sensordaten bereitstellt; eine Steuerung, die durch einen Prozessor basierend auf den Sensordaten eine Drehgeschwindigkeit eines Rads des autonomen Fahrzeugs bestimmt; und wobei das mindestens eine Radcodiersystem Folgendes umfasst: einen Radeinsatz, der in einer Mittelbohrung des Rades positioniert ist, worin der Radeinsatz zwischen einer ersten Position und einer zweiten, expandierten Position bewegbar ist und der Radeinsatz in der zweiten, expandierten Position mit dem Rad zur Drehung mit dem Rad gekoppelt ist; und eine Codiereranordnung mit einer Welle, die mit dem Radeinsatz zur Drehung mit dem Rad verbunden ist, und einem Sensor, der die Welle beobachtet und die Sensordaten basierend auf der Beobachtung erzeugt.