DE102021211863A1 - Method and device for determining whether a vehicle is traveling forwards or backwards - Google Patents
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- B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
- B60W2520/28—Wheel speed
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung, ob eine Vorwärtsfahrt oder eine Rückwärtsfahrt eine Fahrzeugs vorliegt, bei dem- mittels eine Vorwärtsfahrt beschreibender mathematischer Vorwärtsfahrtbeziehungen für wenigstens zwei Räder des Kraftfahrzeugs jeweils eine Vorwärtsfahrtgröße ermittelt werden,- mittels eine Rückwärtsfahrt beschreibender mathematischer Rückwärtsfahrtbeziehungen für dieselben Räder des Kraftfahrzeugs jeweils eine Rückwärtsfahrtgröße ermittelt wird,- der Streubereich der Vorwärtsfahrtgrößen und der Streubereich der Rückwärtsfahrtgrößen ermittelt wird und- eine Vorwärtsfahrt dann als vorliegend ermittelt wird, wenn der Streubereich der Vorwärtsfahrtgrößen kleiner als der Streubereich der Rückwärtsfahrtgrößen ist und- eine Rückwärtsfahrt dann als vorliegend ermittelt wird, wenn der Streubereich der Rückwärtsfahrtgrößen kleiner als der Streubereich der Vorwärtsfahrtgrößen ist.The invention relates to a method and a device for determining whether a vehicle is driving forwards or reversing, in which a forward driving variable is determined in each case for at least two wheels of the motor vehicle using mathematical forward driving relationships describing forward driving, - using mathematical reverse driving relationships describing backward driving for a reversing variable is determined for the same wheels of the motor vehicle, - the spread of the forward drive variables and the spread of the reverse drive variables are determined and - forward travel is then determined as present if the spread of the forward drive variables is smaller than the spread of the reverse drive variables and - reversing then as it is determined in the present case if the scatter range of the reverse travel variables is smaller than the scatter range of the forward travel variables.
Description
Stand der TechnikState of the art
In der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung, ob eine Vorwärtsfahrt oder eine Rückwärtsfahrt eines Fahrzeugs vorliegt, bei dem
- - mittels eine Vorwärtsfahrt beschreibender mathematischer Vorwärtsfahrtbeziehungen für wenigstens zwei Räder des Kraftfahrzeugs jeweils eine Vorwärtsfahrtgröße ermittelt werden,
- - mittels eine Rückwärtsfahrt beschreibender mathematischer Rückwärtsfahrtbeziehungen für dieselben Räder des Kraftfahrzeugs jeweils eine Rückwärtsfahrtgröße ermittelt wird,
- - der Streubereich der Vorwärtsfahrtgrößen und der Streubereich der Rückwärtsfahrtgrößen ermittelt werden und
- - eine Vorwärtsfahrt dann als vorliegend ermittelt wird, wenn der Streubereich der Vorwärtsfahrtgrößen kleiner als der Streubereich der Rückwärtsfahrtgrößen ist und
- - eine Rückwärtsfahrt dann als vorliegend ermittelt wird, wenn der Streubereich der Rückwärtsfahrtgrößen kleiner als der Streubereich der Vorwärtsfahrtgrößen ist.
- - a forward travel variable is determined for at least two wheels of the motor vehicle by means of mathematical forward travel relationships describing forward travel,
- - a reversing variable is determined by means of mathematical reversing relationships describing reversing for the same wheels of the motor vehicle,
- - the scatter range of the forward travel variables and the scatter range of the reverse travel variables are determined and
- - A forward drive is then determined as being present if the scatter range of the forward drive variables is smaller than the scatter range of the reverse drive variables and
- - Reversing is then determined as being present when the scatter range of the reverse travel variables is smaller than the scatter range of the forward travel variables.
Damit ist auf einfache Art und Weise möglich, die Fahrtrichtung bzw. das Vorliegen einer Vor- oder Rückwärtsfahrt zu erkennen.It is thus possible in a simple manner to recognize the direction of travel or the presence of forward or reverse travel.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Streubereich um die Differenz zwischen dem kleinsten ermittelten Wert und dem größten ermittelten Wert handelt. Der Streubereich der Rückwärtsfahrtgrößen ist damit die Differenz zwischen der kleinsten und der größten ermittelten Rückwärtsfahrtgröße. Der Streubereich der Vorwärtsfahrtgrößen ist damit die Differenz zwischen der kleinsten und der größten ermittelten Vorwärtsfahrtgröße.An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the scatter range is the difference between the smallest determined value and the largest determined value. The scatter range of the reversing variables is thus the difference between the smallest and the largest determined reversing variable. The scatter range of the forward travel variable is thus the difference between the smallest and the largest determined forward travel variable.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärtsfahrtgrößen und die Rückwärtsfahrtgrößen für alle Räder des Fahrzeugs ermittelt werden.An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the forward driving parameters and the reverse driving parameters are determined for all wheels of the vehicle.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fahrzeug um ein vierrädriges Kraftfahrzeug handelt. In deisem Fall werden vier Vorwärtsfahrtgrößen und vier Rückwärtsfahrtgrößen ermittelt.An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the vehicle is a four-wheel motor vehicle. In this case, four forward driving parameters and four reverse driving parameters are determined.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Vorwärtsfahrtgrößen und den Rückwärtsfahrtgrößen um die einzelnen jeweils auf den geometrischen Schwerpunkt des Fahrzeugs transformierten Radgeschwindigkeiten handelt.An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the forward travel variables and the reverse travel variables are the individual wheel speeds transformed to the geometric center of gravity of the vehicle.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärtsfahrtgrößen gemäß der Beziehungen
- v_xy_CoG: auf den Schwerpunkt transformierte Radgeschwindigkeit des Rades xy, wobei xy dabei einen der vier Werte FL, FR, RL und RR annimmt und wobei FL das linke Vorderrad, FR das rechte Vorderrad, RL das linke Hinterrad und RR das rechte Hinterrad kennzeichnet.
- v_xy_wheel: mit Raddrehzahlsensor ermittelte Radgeschwindigkeit des Rades xy,
- vy_CoG: Fahrzeuggeschwindigkeit in Querrichtung,
- Yr: Gierrate,
- sinLw_xy und cosLw_xy: Sinuswert und Cosinuswert des Radlenkwinkels am Rad xy,
- IxFA und IxRA: Abstand in Fahrzeuglängsrichtung von vorderer bzw. hinterer Achse bis zum Schwerpunkt sowie
- |½y_FA bzw. |½y_RA: halbe Spurbreite an vorderer bzw. hinterer Achse.
- v_xy_CoG: wheel speed of wheel xy transformed to the center of gravity, where xy assumes one of the four values FL, FR, RL and RR and where FL denotes the left front wheel, FR the right front wheel, RL the left rear wheel and RR the right rear wheel.
- v_xy_wheel: wheel speed of wheel xy determined with wheel speed sensor,
- vy_CoG: vehicle speed in lateral direction,
- Yr: yaw rate,
- sinLw_xy and cosLw_xy: sine value and cosine value of the wheel steering angle at wheel xy,
- IxFA and IxRA: Distance in the longitudinal direction of the vehicle from the front or rear axle to the center of gravity and
- |½y_FA or |½y_RA: half the track width on the front or rear axle.
Weiter umfasst die Erfindung eine Vorrichtung, enthaltend Mittel, die zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren ausgestaltet sind. Dabei handelt es insbesondere um ein Steuergerät, in welchem der Programmcode der erfindungsgemäßen Verfahren hinterlegt ist.The invention also includes a device containing means that are designed to carry out the method according to the invention. This is in particular a control device in which the program code of the method according to the invention is stored.
Die Zeichnung umfasst
In
Bei der Transformation der vier gemessenen Radgeschwindigkeiten eines vierrädrigen Fahrzeugs jeweils auf den geometrischen Fahrzeugschwerpunkt unterscheiden sich die für eine Vorwärtsfahrt gültigen mathematischen Transformationsformels von den für eine Rückwärtsfahrt gültigen Formeln.When transforming the four measured wheel speeds of a four-wheeled vehicle to the vehicle's geometric center of gravity, the mathematical transformation formulas valid for forward travel differ from the formulas valid for reverse travel.
Die Grundidee der Erfindung beruht darauf, dass sowohl die ersten bzw. für eine Vorwärtsfahrt gültigen Transformationsformeln als auch die zweiten bzw. für eine Rückwärtsfahrt gültigen Transformationsformeln auf die Radgeschwindigkeiten angewandt werden.The basic idea of the invention is based on the fact that both the first transformation formulas, which are valid for forward travel, and the second transformation formulas, which are valid for reverse travel, are applied to the wheel speeds.
Daraus erhält man zwei Sätze für jeweils vier transformierte Radgeschwindigkeiten.This gives two sets for four transformed wheel speeds each.
Die für eine Vorwärtsfahrt gültigen Transformationsformeln sind:
Dabei haben die verwendeten Variablennamen folgende Bedeutung:
- v_xy_CoG: auf den Schwerpunkt transformierte Radgeschwindigkeit des Rades xy. xy nimmt dabei die einen der vier Werte FL, FR, RL und RR and, wobei FL das linke Vorderrad, FR das rechte Vorderrad, RL das linke Hinterrad und RR das rechte Hinterrad kennzeichnet.
- v_xy_wheel: mit Raddrehzahlsensor ermittelte Radgeschwindigkeit des Rades xy
- vy_CoG: Fahrzeuggeschwindigkeit in Querrichtung
- Yr: Gierrate
- sinLw_xy und cosLw_xy: Sinuswert und Cosinuswert des Radlenkwinkels am Rad xy
- IxFA und IxRA: Abstand in Fahrzeuglängsrichtung von vorderer bzw. hinterer Achse bis zum Schwerpunkt
- |½y_FA bzw. |½y_RA: halbe Spurbreite an vorderer bzw. hinterer Achse
- v_xy_CoG: wheel speed of wheel xy transformed to the center of gravity. In this case, xy assumes one of the four values FL, FR, RL and RR, with FL identifying the left front wheel, FR the right front wheel, RL the left rear wheel and RR the right rear wheel.
- v_xy_wheel: wheel speed of wheel xy determined with wheel speed sensor
- vy_CoG: vehicle speed in lateral direction
- Yr: yaw rate
- sinLw_xy and cosLw_xy: Sine value and cosine value of the wheel steering angle at wheel xy
- IxFA and IxRA: Distance in the longitudinal direction of the vehicle from the front or rear axle to the center of gravity
- |½y_FA or |½y_RA: half the track width on the front or rear axle
Die für eine Rückwärtsfahrt gültigen Transformationsvorschriften lauten:
Die Variablennamen entsprechen den bei der Vorwärtsfahrt aufgeführten Variablennamen.The variable names correspond to the variable names listed for forward travel.
Es hat sich herausgestellt, dass die vier ermittelten transformierten Radgeschwindigkeiten v_FL_ CoG, v_FR_ CoG, v_RL_ CoG und v_RR_ CoG dann sehr eng zusammenliegen, wenn zu ihrer Berechnung die korrekte Transformationsformel verwendet wurde. Wird die andere Transformationsformel verwendet, dann ergibt sich eine größere Streuung der Werte.It has been found that the four determined transformed wheel speeds v_FL_CoG, v_FR_CoG, v_RL_CoG and v_RR_CoG are very close together if the correct transformation formula was used to calculate them. If the other transformation formula is used, there is a greater spread of the values.
Das kann dazu benutzt werden, auf einfache Art und Weise die Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu bestimmen. Dazu werden nach Messung der vier Radgeschwindigkeiten v_FL_wheel, v_FR_wheel, v_RL_wheel und v_RR_wheel, der Gierrate Yr sowie der Ermittlung der Quergeschwindigkeit vy_CoG die transformierten Radgeschwindigkeiten für beide Fahrtrichtungen ermittelt. Anschließend wird für jede Fahrtrichtung eine die Bandbreite bzw. Streubreite der vier transformierten Radgeschwindigkeiten charakterisierende Bandbreitengröße ermittelt.This can be used to easily determine the direction of travel of the vehicle. For this purpose, after measuring the four wheel speeds v_FL_wheel, v_FR_wheel, v_RL_wheel and v_RR_wheel, the yaw rate Yr and the determination of the transverse speed vy_CoG determines the transformed wheel speeds for both directions of travel. A bandwidth variable that characterizes the bandwidth or spread of the four transformed wheel speeds is then determined for each direction of travel.
Ist die mittels der für eine Vorwärtsfahrt gültigen Beziehungen ermittelte Bandbreite geringer als mittels der für eine Rückwärtsfahrt gültigen Beziehungen ermittelte Bandbreite, dann liegt eine Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs vor. Im umgekehrten Fall liegt eine Rückwärtsfahrt vor.If the bandwidth ascertained using the relationships valid for forward travel is less than the bandwidth ascertained using the relationships valid for reverse travel, then the vehicle is traveling forwards. In the opposite case, there is reverse travel.
In
Nach dem Start des Verfahrens in Block 100 wird in Block 101 mittels eine Vorwärtsfahrt beschreibender mathematischer Vorwärtsfahrtbeziehungen für wenigstens zwei Räder des Kraftfahrzeugs jeweils eine Vorwärtsfahrtgröße ermittelt. Anschließend wird in Block 102 mittels eine Rückwärtsfahrt beschreibender mathematischer Rückwärtsfahrtbeziehungen für dieselben Räder des Kraftfahrzeugs jeweils eine Rückwärtsfahrtgröße ermittelt. In Block 103 wird daraufhin der Streubereich der Vorwärtsfahrtgrößen und der Streubereich der Rückwärtsfahrtgrößen ermittelt wird. In Block 104 werden danach die Streubereiche verglichen. Wenn der Streubereich der Vorwärtsfahrtgrößen kleiner als der Streubereich der Rückwärtsfahrtgrößen ist, wird in Block 105 das Vorliegen einer Vorwärtsfahrt ermittelt.After the start of the method in
Ist jedoch nach dem Vergleich in Block 104 der Streubereich der Rückwärtsfahrtgrößen kleiner als der Streubereich der Vorwärtsfahrtgrößen, dann wird zu Block 106 gegangen und dort das Vorliegen einer Rückwärtsfahrt festgestellt.However, if after the comparison in
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DE4223385A1 (en) | 1992-07-16 | 1994-01-20 | Bosch Gmbh Robert | Detecting reverse motion of motor vehicle for brake control system - measuring yaw rate, vehicle speed, wheel state and steering angle and using given equations to derive forward or reverse motion signals |
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