DE102022131957A1 - Method for measuring body height - Google Patents
Method for measuring body height Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022131957A1 DE102022131957A1 DE102022131957.1A DE102022131957A DE102022131957A1 DE 102022131957 A1 DE102022131957 A1 DE 102022131957A1 DE 102022131957 A DE102022131957 A DE 102022131957A DE 102022131957 A1 DE102022131957 A1 DE 102022131957A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- radar
- signal
- distance
- transmitting
- receiving device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- -1 handlebars Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
- B60G17/019—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Verfahren zur Messung der Karosseriehöhe eines Kraftfahrzeugs durch Bestimmung des Abstands zwischen der Karosserie und einem Fahrwerksteil mittels einer Radarmessung, wobei das Fahrwerksteil Umgebungseinflüssen ausgesetzt ist, die zu Ablagerungen oder Verschmutzungen führen können, wobei eine Sende- und Empfangseinrichtung für Radarwellen ein auf das Fahrwerkteil gerichtetes Radarsignal aussendet und reflektierte Radarstrahlung empfängt und verarbeitet, wobei bei der Auswertung der reflektierten Signale eine Korrektur des mit Hilfe der reflektierten Signale berechneten Abstands dann durchgeführt wird (Positionskorrektur), wenn in einem Erwartungs-Zeitintervall ein Signal reflektierter Radarstrahlung detektiert wird, dessen Basis im Wesentlichen innerhalb des Erwartungs-Zeitintervalls sich erstreckt und das über seinen Verlauf mindestens zwei separat bestimmbare, hintereinander auftretende Signalspitzen aufweist.Method for measuring the body height of a motor vehicle by determining the distance between the body and a chassis part by means of a radar measurement, wherein the chassis part is exposed to environmental influences which can lead to deposits or contamination, wherein a transmitting and receiving device for radar waves transmits a radar signal directed at the chassis part and receives and processes reflected radar radiation, wherein during the evaluation of the reflected signals a correction of the distance calculated with the aid of the reflected signals is carried out (position correction) if a signal of reflected radar radiation is detected in an expected time interval, the base of which extends essentially within the expected time interval and which has at least two separately determinable signal peaks occurring one after the other over its course.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Karosseriehöhe eines Kraftfahrzeugs durch Bestimmung des Abstands zwischen der Karosserie und einem Fahrwerksteil mittels einer Radarmessung, wobei das Fahrwerksteil Umgebungseinflüssen ausgesetzt ist, die zu Ablagerungen oder Verschmutzungen führen können. Dabei sendet eine Sende- und Empfangseinrichtung für Radarwellen ein auf das Fahrwerkteil gerichtetes Radarsignal aus, empfängt die reflektierte Radarstrahlung und verarbeitet diese, wobei die reflektierten Signale mit Hilfe eines in einer der Sende- und Empfangseinrichtung zugeordneten Steuerungseinheit hinterlegten Algorithmus ausgewertet und der aus den Laufzeiten der ausgesandten und reflektierten Signale berechenbare Abstand des Fahrwerksteils zur Sende- und Empfangseinrichtung bestimmt wird. Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Einrichtung.The invention relates to a method for measuring the body height of a motor vehicle by determining the distance between the body and a chassis part by means of a radar measurement, the chassis part being exposed to environmental influences that can lead to deposits or contamination. A transmitting and receiving device for radar waves sends out a radar signal aimed at the chassis part, receives the reflected radar radiation and processes it, the reflected signals being evaluated using an algorithm stored in a control unit assigned to the transmitting and receiving device and the distance of the chassis part from the transmitting and receiving device, which can be calculated from the travel times of the transmitted and reflected signals, being determined. The invention also relates to a device for carrying out the method and to a motor vehicle with such a device.
Die heutigen elektronischen Fahrwerkssteuerungen in Kraftfahrzeugen und insbesondere in Lastkraftwagen, Autobussen oder Trailern sind auf Signale von Sensoren angewiesen, mit deren Hilfe die Höhe des Aufbaus oder der Karosserie über der Achse gemessen werden kann. Diese Messwerte bilden aktuelle Beladungs- und Fahrzustände ab und stellen somit die Eingangssignale dar, die eine Niveauregelanlage benötigt, damit der dort hinterlegte Regelalgorithmus überhaupt arbeitsfähig ist.Today's electronic chassis controls in motor vehicles, and especially in trucks, buses or trailers, rely on signals from sensors that can be used to measure the height of the superstructure or body above the axle. These measured values reflect current loading and driving conditions and thus represent the input signals that a level control system needs so that the control algorithm stored there can actually work.
Bekannt als relativ einfache Sensoren sind dabei mechanische Höhensensoren, beispielsweise die häufig eingesetzten Drehwinkelsensoren, mit deren Hilfe ein Federweg über eine Hebelmechanik in eine Drehbewegung umgesetzt wird, wodurch sich eine Höhenänderung etwa einer Fahrzeugachse oder eines Fahrwerkselements bestimmen lässt. Die Hebelmechanik solcher Drehwinkelsensoren ist natürlich relativ anfällig gegenüber Beschädigungen oder Verschmutzungen. Insbesondere Vereisungen können Beeinflussungen eines solchen Systems darstellen. Zudem sind entsprechende Bauräume im Fahrwerksbereich erforderlich und merkbare Toleranzketten zu berücksichtigen.Mechanical height sensors are known as relatively simple sensors, for example the frequently used angle of rotation sensors, with the help of which a spring travel is converted into a rotary movement via a lever mechanism, which allows a change in the height of a vehicle axle or a chassis element to be determined. The lever mechanism of such angle of rotation sensors is naturally relatively susceptible to damage or contamination. Icing in particular can affect such a system. In addition, appropriate installation space is required in the chassis area and noticeable tolerance chains must be taken into account.
Die
Eine andere Art von Höhensensoren offenbart die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand demnach in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Messung der Karosseriehöhe eines Kraftfahrzeugs mittels Radarmessung mit einer einfach aufgebauten und leicht im oder am Fahrzeug zu montierenden Sensoreinheit, mit dessen Hilfe eine von Umgebungseinflüssen möglichst unbeeinflusste Messung der Karosseriehöhe bzw. des Abstand eines Fahrwerksteils von der Karosserie erfolgen kann.The object of the present invention was therefore to provide a method for measuring the body height of a motor vehicle by means of radar measurement with a simply constructed sensor unit that is easy to mount in or on the vehicle, with the aid of which the body height or the distance of a chassis part from the body can be measured with as little influence as possible from environmental influences.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs. Weitere Ausbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart. Ebenfalls offenbart ist eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie eine Kraftfahrzeug mit einer solchen Einrichtung.This problem is solved by the features of the main claim. Further embodiments are disclosed in the subclaims. Also disclosed is a device for carrying out the method and a motor vehicle with such a device.
Dabei wird bei der Auswertung der reflektierten Signale eine Positionskorrektur, nämlich eine Korrektur des mit Hilfe der reflektierten Signale berechneten Abstands dann durchgeführt, wenn in einem Erwartungs-Zeitintervall ein Signal reflektierter Radarstrahlung detektiert wird, dessen Basis im Wesentlichen innerhalb des Erwartungs-Zeitintervalls sich erstreckt und das über seinen Verlauf mindestens zwei separat bestimmbare, hintereinander auftretende Signalspitzen aufweist.When evaluating the reflected signals, a position correction, namely a correction of the distance calculated with the aid of the reflected signals, is carried out when a signal of reflected radar radiation is detected in an expected time interval, the base of which extends essentially within the expected time interval and which has at least two separately determinable signal peaks occurring one after the other over its course.
Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Überlegung zu Grunde, dass das Auftreten zweier separat bestimmbarer, hintereinander auftretenden Signalspitzen im Erwartungsbereich zwar theoretisch darauf zurückzuführen sein kann, dass von einem Radarstrahl nicht nur eine, sondern mehrere Reflexionsflächen bestrahlt oder unterschiedliche Materialien durchdrungen wurden, dass aber aus einer üblichen Auswertung der aus den Laufzeiten der reflektierten Signale berechenbaren Abstände der vermeintlichen Reflexionsflächen keinesfalls der reale Abstand des Fahrwerksteils zur Sende- und Empfangseinrichtung ermittelt werden kann. In diesen Fällen des Auftreten zweier separat bestimmbarer, hintereinander auftretenden Signalspitzen ist eine Verschmutzung des Fahrzeugsteils anzunehmen und es erfolgt eine Positionskorrektur in der erfindungsgemäßen Art und Weise. Erst mit der erfindungsgemäßen Identifizierung der Signalspitzen (peak indentification) und mithilfe der vorgeschlagenen Algorithmen zur Positionskorrektur lässt sich der z.B. für eine Niveauregelanlage eines Fahrzeugs erforderliche Genauigkeitsgrad einer Abstandsbestimmung erreichen. Die Signalspitzen sind allerdings erst dann klar zu ermitteln, wenn das Maß bzw. die Dicke der Verschmutzung auf dem Fahrwerksteil größer ist als die Auflösung der Radarstrahlung.The method according to the invention is based on the consideration that the occurrence of two separately identifiable signal peaks occurring one after the other in the expected range can theoretically be attributed to the fact that a radar beam has irradiated not just one but several reflection surfaces or has penetrated different materials, but that the real distance of the chassis part to the transmitting and receiving device cannot be determined from a conventional evaluation of the distances between the supposed reflection surfaces that can be calculated from the travel times of the reflected signals. In these cases of the occurrence of two separately identifiable signal peaks occurring one after the other, it is assumed that the vehicle part is dirty and a position correction is carried out in the manner according to the invention. Only with the The inventive identification of the signal peaks (peak identification) and the proposed algorithms for position correction make it possible to achieve the degree of accuracy required for a vehicle's level control system, for example, in determining distance. However, the signal peaks can only be clearly determined if the extent or thickness of the contamination on the chassis part is greater than the resolution of the radar radiation.
In einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Korrektur des mit Hilfe der reflektierten Signale berechneten Abstands dadurch, dass in dem Algorithmus eine von durchstrahltem Verschmutzungs- oder Ablagematerial und dem zugehörigen Brechungsindex abhängige Ausbreitungsgeschwindigkeit cm der Radarwellen im Verschmutzungs- oder Ablagematerial gemäß der Beziehung
zugrunde gelegt wird, wobei
µ = Permeabilität des Verschmutzungs- oder Ablagematerials,
ε = Permittivität des Verschmutzungs- oder Ablagematerials
c0 = Ausbreitungsgeschwindigkeit der Radarwelle
n = Brechungsindex des Verschmutzungs- oder Ablagematerials.In a further development of the invention, the correction of the distance calculated with the aid of the reflected signals is carried out by using in the algorithm a propagation speed c m of the radar waves in the pollution or deposit material, which depends on the irradiated pollution or deposit material and the associated refractive index, according to the relationship
is used as a basis, whereby
µ = permeability of the contaminant or deposit material,
ε = permittivity of the contamination or deposit material
c 0 = propagation speed of the radar wave
n = refractive index of the contamination or deposit material.
In einer anderen Ausbildung erfolgt die Korrektur des mit Hilfe der reflektierten Signale berechneten Abstands (Positionskorrektur) dadurch, dass im Algorithmus eine von durchstrahltem Verschmutzungs- oder Ablagematerial und dem zugehörigen Brechungsindex abhängige, für unterschiedliche Materialien gültige, abgeschätzte mittlere Ausbreitungsgeschwindigkeit cm zugrunde gelegt wird.In another embodiment, the correction of the distance calculated with the help of the reflected signals (position correction) is carried out by using an estimated mean propagation velocity c m in the algorithm, which depends on the irradiated contamination or deposit material and the associated refractive index and is valid for different materials.
Die Permeabilität ist ein Maß für die Durchlässigkeit von Materie für magnetische Felder, die Permittivität die dielektrische Leitfähigkeit von Materie. Einen guten Näherungswert für verschiedene übliche Verschmutzungsmaterialien erhält man, wenn man von dem relativ häufigen Auftreten einer Verschmutzung von Fahrwerksteilen durch Eisbildung ausgeht, nämlich mit der Annahme eines aus der Literatur bekannten Brechungsindex für Eis von nEis = 1,78885 [Eis: -20° C, für Frequenzen > 100 kHz].Permeability is a measure of the permeability of material to magnetic fields, permittivity the dielectric conductivity of material. A good approximation value for various common contamination materials can be obtained if one assumes that contamination of chassis parts by ice formation occurs relatively frequently, namely by assuming a refractive index for ice known from the literature of n ice = 1.78885 [ice: -20° C, for frequencies > 100 kHz].
Ein weitere Ausbildung besteht darin, dass die Korrektur des mit Hilfe der reflektierten Signale berechneten Abstands (Positionskorrektur) dadurch erfolgt, dass der reale Abstands d des Fahrwerksteils von der Sende- und Empfangseinrichtung mit Hilfe des Algorithmus ermittelt wird
- - aus einem ersten Abstand d0, der aus der Laufzeit des Signals zum Zeitpunkt der ersten Intensitätsspitze/Signalspitze berechnet wird und der dem Abstand zwischen der Sende- und Empfangseinrichtung und der Oberfläche des Verschmutzungs- oder Ablagematerials entspricht,
- - und aus einem zweiten Abstand dA, der aus der Laufzeit des Signals zum Zeitpunkt der zweiten Intensitätsspitze/Signalspitze berechnet wird,
wobei der reale Abstand d nach der Beziehung ermittelt wird
wobei
µ = Permeabilität des Verschmutzungs- oder Ablagematerials,
ε = Permittivität des Verschmutzungs- oder Ablagematerials.A further development is that the correction of the distance calculated using the reflected signals (position correction) is carried out by determining the real distance d of the chassis part from the transmitting and receiving device using the algorithm
- - a first distance d 0 , which is calculated from the propagation time of the signal at the time of the first intensity peak/signal peak and which corresponds to the distance between the transmitting and receiving device and the surface of the contaminant or deposited material,
- - and from a second distance d A , which is calculated from the transit time of the signal at the time of the second intensity peak/signal peak,
where the real distance d is determined according to the relationship
where
µ = permeability of the contaminant or deposit material,
ε = permittivity of the contaminant or deposit material.
Der Abstand dA ist der Abstand, der aus der Laufzeit des Signals nach Reflektion von derjenigen Oberfläche des Fahrwerksteils herrührt, die sich unterhalb einer auf dem Fahrwerksteil befindlichen Ablagerung oder Verschmutzung befindet.The distance d A is the distance resulting from the travel time of the signal after reflection from the surface of the chassis part which is located below a deposit or contamination on the chassis part.
Durch eine solche Positionskorrektur ist der tatsächliche Abstand eines Fahrwerksteils, welches einen darauf gerichteten Radarstrahl reflektiert, auch dann hinreichend genau bestimmbar, wenn das Fahrwerksteil mit einem Fremdmaterial belegt ist, beispielsweise verschmutzt oder verreist ist. Würde man, wie es im Stand der Technik bisher üblich war, die gemessenen Laufzeiten der Signale ohne Korrektur auf die tatsächlichen Entfernungen umrechnen und als Größe auch für den Abstand des Fahrwerksteils annehmen, so ergeben sich sehr schnell Angaben, die für eine Niveauregulierung mit zunehmender Verschmutzung völlig ungeeignet wären und abhängig von Stärke und Art der Ablagerung/Verschmutzung mehrere Zentimeter vom tatsächlichen Abstandswert abweichen könnten. Insofern erreicht man durch das erfindungsgemäße Verfahren bei der Verwendung einer Radar-Entfernungsmessung eine deutliche Verbesserung bei der Niveauregulierung auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen.Such a position correction makes it possible to determine the actual distance of a chassis part that reflects a radar beam aimed at it with sufficient accuracy even if the chassis part is covered with foreign material, for example if it is dirty or has traveled. If, as was previously the case in the state of the art, the measured travel times of the signals were converted to the actual distances without correction and also used as a value for the distance of the chassis part, this would very quickly result in information that would be completely unsuitable for level control with increasing contamination and, depending on the thickness and type of deposit/contamination, could deviate by several centimeters from the actual distance value. In this respect, the method according to the invention using radar distance measurement achieves a significant improvement in level control even under unfavorable environmental conditions.
Eine weitere Ausbildung des Verfahrens besteht darin, dass bei Unterschreitung eines Schwellenwerts für die Intensität der reflektierten Radarstrahlung oder bei Überschreitung eines Schwellenwertes für den Abstand der Signalspitzen durch den in der Steuerungseinheit hinterlegten Algorithmus ein Fehlersignal erzeugt wird. Ist die durch den Abstand der Signalspitzen gekennzeichnete Signalbreite zu groß oder die Intensität der Signals zu niedrig, so kann dies ein Hinweis auf eine zu starke Verschmutzung sein, welche auch durch eine erfindungsgemäße Positionskorrektur nicht mehr zu kompensieren ist. Ein solches Fehlersignal kann dann der Auslöser dafür sein, dem Fahrer des Fahrzeuges anzuzeigen, dass die Signalqualität unter eine Schwelle gefallen ist, unter der eine exakte Niveauregulierung nicht mehr sichergestellt werden kann und dass demzufolge das Fahrwerksteil gesäubert werden muss.A further development of the method is that if a threshold value for the intensity of the reflected radar radiation is undershot or if a threshold value for the distance between the signal peaks is exceeded, an error signal is generated by the algorithm stored in the control unit. If the signal width, characterized by the distance between the signal peaks, is too large or the intensity of the signal is too low, this can be an indication of a too severe contamination, which can no longer be compensated for by a position correction according to the invention. Such an error signal can then be the trigger for indicating to the driver of the vehicle that the signal quality has fallen below a threshold below which exact level control can no longer be ensured and that the chassis part must therefore be cleaned.
Eine weitere Ausbildung des Verfahrens besteht darin, dass die Sende- und Empfangseinrichtung für Radarwellen ein auf eine Achse gerichtetes Radarsignal aussendet, die reflektierte Radarstrahlung empfängt und in ihrer Steuerungseinheit mithilfe des Algorithmus verarbeitet. Da die Achse bei einem Fahrzeug als im Wesentlichen ungefederte oder lediglich durch Reifen gefederte Masse darstellt und somit mehr oder weniger direkt über die Reifen bzw. Räder mit der Fahrbahnoberfläche in Kontakt ist, stellt die Abstandsmessung einer Achse eine besonders einfache Möglichkeit zur Durchführung des Verfahrens dar.A further development of the method consists in the transmission and reception device for radar waves sending out a radar signal aimed at an axle, receiving the reflected radar radiation and processing it in its control unit using the algorithm. Since the axle of a vehicle is essentially an unsprung mass or one that is only sprung by tires and is therefore more or less directly in contact with the road surface via the tires or wheels, measuring the distance of an axle is a particularly simple way of carrying out the method.
Das gilt auch für eine für die Durchführung des Verfahrens geeignete Einrichtung zur Messung der Karosseriehöhe eines Kraftfahrzeugs durch Bestimmung des Abstands zwischen der Karosserie und einem mit Ablagerungen oder Verschmutzungen versehenem Fahrwerksteil mittels einer Radarmessung, bei der eine an der Karosserie angeordnete Sende- und Empfangseinrichtung für Radarwellen ein auf eine Achse gerichtetes Radarsignal aussendet und von Oberflächen der Achse und/oder der dortigen Ablagerungen reflektierte Radarstrahlung empfängt und verarbeitet. Die Anbindung eines Radarsensors an die Karosserie oder an zur Karosserie gehörigen gelben Teilen stellt in Verbindung mit der auf eine Achse gerichteten Radarstrahlung zur Abstandsmessung/Höhenmessung eine konstruktiv einfache Lösung dar, die insbesondere bei Lastkraftwagen oder Trailern bei nahezu allen Modellen realisierbar ist.This also applies to a device suitable for carrying out the method for measuring the body height of a motor vehicle by determining the distance between the body and a chassis part covered in deposits or dirt using a radar measurement, in which a transmitting and receiving device for radar waves arranged on the body sends out a radar signal directed at an axle and receives and processes radar radiation reflected from the surfaces of the axle and/or the deposits there. The connection of a radar sensor to the body or to yellow parts belonging to the body in conjunction with the radar radiation directed at an axle for distance/height measurement represents a structurally simple solution that can be implemented in almost all models, particularly in the case of trucks or trailers.
Eine weitere Ausbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht darin, dass die Sende- und Empfangseinrichtung für Radarwellen so angeordnet ist, dass das Radarsignal in einem Winkel auf die Fahrzeugachse gerichtet ist, sodass auf der Achse haftende Ablagerungen nicht oder nur in Randbereichen durchstrahlt werden. Bei der oben bereits dargestellten konstruktiv einfachen Ausbildung mit einem an der Karosserie befestigtem Sensor, der eine Fahrzeugachse mit einer Radarstrahlung beaufschlagt, können sich unter Umständen und auf Dauer relativ starke Verschmutzungen auf der Oberseite der Achse ablagern und die Messung beeinflussen oder zu den bereits genannten Fehlersignalen führen. Durch einen Sensor, der einen schräg bzw. winklig ausgerichteten Radarstrahl auf die Achse sendet, wird nicht die maximal Dicke der Ablagerung/Verschmutzung durchstrahlt, sondern höchstens ein Randbereich. Damit reduziert sich eine Fehlmessung des Abstandes zwischen Sensor und Achse erheblich.A further embodiment of the device according to the invention for carrying out the method consists in that the transmitting and receiving device for radar waves is arranged in such a way that the radar signal is directed at an angle to the vehicle axle, so that deposits adhering to the axle are not penetrated or are only penetrated in peripheral areas. In the structurally simple design already described above with a sensor attached to the body that applies radar radiation to a vehicle axle, relatively heavy dirt can, under certain circumstances and over time, settle on the top of the axle and affect the measurement or lead to the error signals already mentioned. A sensor that sends a radar beam directed at an angle to the axle does not penetrate the maximum thickness of the deposit/dirt, but at most an peripheral area. This significantly reduces the possibility of incorrect measurements of the distance between the sensor and the axle.
Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, dass die Sende- und Empfangseinrichtung mit hochfrequenter Radarstrahlung im Millimeterwellenbereich betrieben wird. Hier ist beispielsweise ein Kohärenz-Pulsradar mit 60 GHz oder 77 GHz geeignet, aber auch ein Dauerstrichradar (FMCW - Frequency Modulated Continuous Wave Radar) kann verwendet werden.A further development of the device according to the invention consists in that the transmitting and receiving device is operated with high-frequency radar radiation in the millimeter wave range. For example, a coherence pulse radar with 60 GHz or 77 GHz is suitable here, but a continuous wave radar (FMCW - Frequency Modulated Continuous Wave Radar) can also be used.
Eine weitere Ausbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht darin, dass die Sende- und Empfangseinrichtung für Radarwellen eine Linse aufweist zur Verbesserung des Signal-Rausch Verhältnis (SNR - Signalto- noise ratio). Hierdurch erreicht man eine Verbesserung der Erkennung von Signalspitzen, die dann der Positionskorrektur nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrunde gelegt werden.A further embodiment of the device according to the invention for carrying out the method consists in that the transmitting and receiving device for radar waves has a lens to improve the signal-to-noise ratio (SNR). This improves the detection of signal peaks, which then form the basis for the position correction according to the method according to the invention.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist besonders geeignet für die Anwendung in den Fahrwerken von Lastkraftwagen, also von Kraftfahrzeugen größerer Abmessungen auch im Bereich der Fahrwerksaggregate, bei denen andere Abstandsmesssysteme ein relativ großen Aufwand erfordern.The device according to the invention is particularly suitable for use in the chassis of trucks, i.e. of motor vehicles of larger dimensions, also in the area of the chassis assemblies, where other distance measuring systems require a relatively large amount of effort.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen
-
1 eine prinzipiellen Darstellung einer erfindungsgemäße Messeinrichtung, -
2 die Grundlagen des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines dem Meßprinzip geometrisch angepassten Diagramms, welches die den jeweiligen Abständen zugeordneten Intensitäten der reflektierten Signale darstellt.
-
1 a schematic representation of a measuring device according to the invention, -
2 the principles of the method according to the invention using a diagram geometrically adapted to the measuring principle, which shows the intensities of the reflected signals assigned to the respective distances.
Die Messeinrichtung weist einen als Sender-Empfänger ausgebildeten Radarsensor 4 auf, hier ein Kohärenz-Pulsradar mit 60 GHz, der einen gepulsten Radarstrahl auf ein Fahrzeugteil strahlt, nämlich auf die Fahrzeugachse 3 des LKW. Der Sensor 4 ist an der Karosserie 5 angeordnet und sendet ein auf die Achse 3 gerichtetes Radarsignal 6, welches sowohl von Oberflächen der Achse 3 als auch von auf der Achse befindlichen Ablagerungen/Verschmutzungen 7 reflektiert wird und letztere durchstrahlt.The measuring device has a
Weitere Fahrwerksteile, wie etwa Aufhängungen, Lenker, Federung etc. sind der Übersichtlichkeit halber hier nicht gezeigt.Other chassis parts such as suspensions, handlebars, suspension, etc. are not shown here for the sake of clarity.
Dazu ist in der
Betrachtet man in
Mit vorhandenen Verschmutzungen 7 erzeugt das reflektierte Signal jedoch eine Kurve 11 mit ihren Signalspitzen 11a bis 11d.However, with the presence of
Hier setzt nun das erfindungsgemäße Verfahren ein, bei dem bei der Auswertung des reflektierten Signals 11 eine Korrektur des mit Hilfe der reflektierten Signale bzw. ihrer Signalspitzen 11a bis 11c berechneten Abstände dann durchgeführt wird, wenn in einem Erwartungs-Zeitintervall 12 ein Signal 11 reflektierter Radarstrahlung detektiert wird, dessen Basis im Wesentlichen innerhalb des Erwartungs-Zeitintervalls 12 sich erstreckt und das über seinen Verlauf mindestens zwei separat bestimmbare, hintereinander auftretende Signalspitzen 11a und 11b aufweist. Die übrigen Signalspitzen 11c und 11d des bei einer verschmutzten Achse 3 reflektierten Signals 11 befinden sich außerhalb des Erwartung-Zeitintervalls 12 und werden somit nicht betrachtet.This is where the method according to the invention comes into play, in which, when evaluating the reflected
Würde man nun lediglich die den Laufzeiten der Signalspitzen 11 a und 11b des reflektierten Signals 11 entsprechenden Abstände d0 und dA zur Sende- und Empfangseinrichtung 4 ermitteln und die zweite Signalspitze 11b als tatsächlichen Abstand der Achse 3 entsprechend annehmen, dies in der üblichen Annahme, dass die erste Signalspitze 11a der Oberflächenreflexion der Verschmutzung entspräche, so ergäbe sich ein Positionsfehler 13, der erheblich vom tatsächlichen Wert des Achsabstands 2 abweicht. Erst mit einer Positionskorrektur nach dem Erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt sich der tatsächliche Achsabstand d bzw. die Karosseriehöhe 2.If one were to determine only the distances d 0 and d A to the transmitting and receiving
Bezugszeichen (Teil der Beschreibung)Reference symbol (part of the description)
- 11
- MesseinrichtungMeasuring device
- 22
- Karosseriehöhe relativ zur AchseBody height relative to axle
- 33
- Achseaxis
- 44
- RadarsensorRadar sensor
- 55
- Karosseriebody
- 66
- RadarsignalRadar signal
- 77
- Ablagerung/Verschmutzung auf der AchseDeposits/contamination on the axle
- 88th
- Radwheel
- 99
- Fahrbahnroadway
- 1010
- Signalkurve des reflektierten Signals ohne VerschmutzungSignal curve of the reflected signal without contamination
- 10a10a
-
Signalspitze/Peak der Signalkurve 10Peak of the
signal curve 10 - 1111
- Signalkurve des reflektierten Signals mit VerschmutzungSignal curve of the reflected signal with contamination
- 11a - d11a - d
-
Signalspitzen/Peaks der Signalkurve 11Peaks of the
signal curve 11 - 1212
- Erwartungs-ZeitintervallExpected time interval
- 1313
- PositionsfehlerPosition error
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10255438 A1 [0004]DE 10255438 A1 [0004]
- DE 102005008403 A1 [0005]DE 102005008403 A1 [0005]
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022131957.1A DE102022131957A1 (en) | 2022-12-02 | 2022-12-02 | Method for measuring body height |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022131957.1A DE102022131957A1 (en) | 2022-12-02 | 2022-12-02 | Method for measuring body height |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022131957A1 true DE102022131957A1 (en) | 2024-06-13 |
Family
ID=91185832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022131957.1A Pending DE102022131957A1 (en) | 2022-12-02 | 2022-12-02 | Method for measuring body height |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022131957A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10255438A1 (en) | 2002-11-28 | 2004-06-17 | Daimlerchrysler Ag | Motor vehicle height determination device for determining the height of the vehicle in the area of a wheel, whereby the distance between the wheel arch and the top of the wheel is determined using a distance sensor |
DE102005008403A1 (en) | 2005-02-24 | 2006-09-14 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Sensor device for measuring the compression travel and / or the compression speed of wheels and / or axles of vehicles |
EP4020012A1 (en) | 2020-12-22 | 2022-06-29 | ZF CV Systems Europe BV | Chassis height measurement system for a vehicle |
AT520162B1 (en) | 2017-06-22 | 2022-12-15 | Hendrickson Comm Vehicle Sys Europe Gmbh | Method for determining the load condition of a leaf spring |
-
2022
- 2022-12-02 DE DE102022131957.1A patent/DE102022131957A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10255438A1 (en) | 2002-11-28 | 2004-06-17 | Daimlerchrysler Ag | Motor vehicle height determination device for determining the height of the vehicle in the area of a wheel, whereby the distance between the wheel arch and the top of the wheel is determined using a distance sensor |
DE102005008403A1 (en) | 2005-02-24 | 2006-09-14 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Sensor device for measuring the compression travel and / or the compression speed of wheels and / or axles of vehicles |
AT520162B1 (en) | 2017-06-22 | 2022-12-15 | Hendrickson Comm Vehicle Sys Europe Gmbh | Method for determining the load condition of a leaf spring |
EP4020012A1 (en) | 2020-12-22 | 2022-06-29 | ZF CV Systems Europe BV | Chassis height measurement system for a vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102005008403B4 (en) | Sensor device for measuring the compression travel and / or the compression speed of axles of vehicles | |
DE102012107444B3 (en) | Method for classifying traveling vehicles e.g. passenger car, by tracking vehicle position magnitude in flowing traffic, involves comparing discontinuity portion length with stored typical velocity-normalized lengths to classify vehicle | |
DE102016223068A1 (en) | Method for detecting blindness in radar sensors for motor vehicles | |
DE202009012684U1 (en) | Vehicle classifier with a device for detecting a rolling wheel | |
DE19801617A1 (en) | Motor vehicle radar signal processing method for estimating height of object on reflecting surface | |
WO1992001954A1 (en) | Collision-warning system | |
EP1131651B1 (en) | Method and device for identifying the state of a system for effecting the automatic longitudinal and/or lateral control of a motor vehicle | |
DE102010007415A1 (en) | Radar signal processing method for evaluating object height of object, involves deriving information about object height of object from characteristics of intensity modulation over quotient of radar height and distance of object by surface | |
DE102019101129A1 (en) | Determining the surface quality of a surface covering used by a motor vehicle | |
DE10310214A1 (en) | A method for acquiring environmental information and method for determining the location of a parking space | |
DE102012006368A1 (en) | Radar sensor arrangement for environmental monitoring of vehicle, has radiation areas whose central axes are displaced to one another at predetermined angles | |
WO2012031957A1 (en) | Ultrasonic sensor arrangement for a motor vehicle with a central ultrasonic sensor which is attached outside of the vehicle center and the ultrasonic sensor emission characteristic of which is tilted in the azimuth direction | |
DE102006054981B3 (en) | Classification device for vehicles, comprises measuring unit and trigger unit, where trigger unit determines time point at which vehicle has reached defined position with respect to classification device | |
DE102022131957A1 (en) | Method for measuring body height | |
DE102013018752A1 (en) | Method for classifying pedestrians | |
WO2004059341A1 (en) | Method for detecting environmental information and for determining the position of a parking space | |
DE202016008273U1 (en) | Device for measuring the width of a metal strip produced by strip rolling | |
DE19715999A1 (en) | Radar arrangement for road condition detection in a motor vehicle | |
DE10200945B4 (en) | Method for automatically correcting output values of a distance sensor in a vehicle | |
DE102021124079A1 (en) | sensor device | |
EP3564699B1 (en) | Method for determining an absolute velocity of a further road user and motor vehicle | |
DE102022131959A1 (en) | Device for measuring the body height | |
DE102020100566A1 (en) | Method for detecting misalignment of an ultrasonic sensor of a vehicle | |
DE102022124631A1 (en) | Device for measuring body height | |
DE3811727A1 (en) | Device for measuring the circumferential speed of a vehicle wheel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |