DE19747918A1 - Verfahren und Anordnung zur genauen Bestimmung der Geschwindigkeit eines umlaufenden Bauteiles, insbesondere der Geschwindigkeit eines Fahrzeugrades - Google Patents

Verfahren und Anordnung zur genauen Bestimmung der Geschwindigkeit eines umlaufenden Bauteiles, insbesondere der Geschwindigkeit eines Fahrzeugrades

Info

Publication number
DE19747918A1
DE19747918A1 DE19747918A DE19747918A DE19747918A1 DE 19747918 A1 DE19747918 A1 DE 19747918A1 DE 19747918 A DE19747918 A DE 19747918A DE 19747918 A DE19747918 A DE 19747918A DE 19747918 A1 DE19747918 A1 DE 19747918A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
speed
discontinuities
rotating component
vehicle
determined
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.)
Ceased
Application number
DE19747918A
Other languages
English (en)
Inventor
Hagen Dr Reuter
Sascha Heinrichs-Bartscher
Thomas Landsiedel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Mannesmann VDO AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann VDO AG filed Critical Mannesmann VDO AG
Priority to DE19747918A priority Critical patent/DE19747918A1/de
Priority to EP98947450A priority patent/EP0954751A1/de
Priority to PCT/EP1998/005370 priority patent/WO1999010747A1/de
Publication of DE19747918A1 publication Critical patent/DE19747918A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/171—Detecting parameters used in the regulation; Measuring values used in the regulation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P21/00—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
    • G01P21/02—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups of speedometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/489—Digital circuits therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K31/00—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator
    • B60K31/0008—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including means for detecting potential obstacles in vehicle path
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0097—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating speed signals
    • 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
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/932—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles using own vehicle data, e.g. ground speed, steering wheel direction
    • 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
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9321—Velocity regulation, e.g. cruise control
    • 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
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9323—Alternative operation using light waves
    • 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
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9325—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for inter-vehicle distance regulation, e.g. navigating in platoons
    • 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
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93271—Sensor installation details in the front of the vehicles

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur genauen Bestimmung der Geschwindig­ keit eines umlaufenden Bauteiles, insbesondere der Geschwindigkeit eines Fahrzeugrades, bei welchem am Umfang des umlaufenden Bauteiles vorhan­ dene Unstetigkeiten abgetastet werden und aus dem zeitlichen Auftreten der Unstetigkeiten die Geschwindigkeit bestimmt wird sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Bekannte Systeme zur Erfassung der Geschwindigkeit bei Kraftfahrzeugen nutzen ein von Geschwindigkeitsgebern geliefertes Signal zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Zu diesem Zweck befinden sich Inkrementscheiben an den Rädern der nicht angetriebenen Achse oder an allen Rädern des Kraftfahrzeuges. Der Geschwindigkeitsgeber, z. B. ein Hall-Sensor oder ein Induktivgeber, ist gegenüber einem Fahrzeugrad angeordnet und detektiert die diesem Rad ent­ sprechende Raddrehzahl.
Das der Raddrehzahl entsprechende elektrische Signal wird einem Steuergerät zugeführt, welches die Radgeschwindigkeit aus den der Raddrehzahl entspre­ chenden Signalen des Geschwindigkeitsgebers durch Zählen der Signalflanken in einem vorgegebenen Zeitraum berechnet und daraus die Geschwindigkeit des Fahrzeuges bestimmt.
Durch Herstellungstoleranzen der Inkrementgeber zueinander ergeben sich bei dieser Art der Auswertung der Raddrehzahlen Rauschanteile in den Radge­ schwindigkeiten, die zu Ungenauigkeiten führen und die tatsächliche Radge­ schwindigkeit verfälschen. Diese Rauschanteile werden normalerweise durch Filterung des Signals eliminiert.
Werden die Radgeschwindigkeiten mit der oben beschriebenen Methode zu stark gefiltert, verliert die Radgeschwindigkeit an Dynamik.
Wird die so bestimmte Radgeschwindigkeit in Fahrzeugsystemen benutzt, die eine Schätzung des zukünftigen Fahrkorridors des eigenen Fahrzeugs durch­ führen, wie z. B. Geschwindigkeits- und Abstandsregelsystemen Kollisionswarn- oder -verhinderungssysteme, ist es aber notwendig, jede kurzfristige Veränderung der fahrdynamischen Eigenschaften des Fahrzeuges genau registrieren zu können, um eine zuverlässige Voraussage des Fahrzeug­ systems zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur genauen Bestimmung der Geschwindigkeit eines umlaufenden Bauteiles anzugeben, bei welchem trotz Herstellungstoleranzen der Inkrementscheibe und Unrundheiten des umlaufenden Bauteiles eine zuverlässige Bestimmung der Dynamik des umlaufenden Bauteiles möglich ist, um eine zuverlässige Voraussage des Fahrkorridors des Fahrzeuges zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß aus der tatsächlichen Verteilung der Unstetigkeiten am umlaufenden Bauteil ein Korrekturwert bestimmt wird, mit welchem die korrigierte Geschwindigkeit ermittelt wird.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine Korrektur sofort auf der Grundlage des wirklichen Abstandes der Unstetigkeiten erfolgt, die zur Bestim­ mung der Radgeschwindigkeiten herangezogen wurden. Aufgrund dieses Ver­ fahrens erfolgt eine Glättung der Radgeschwindigkeiten, wobei aber die Dynamik erhalten bleibt. Somit wird unter Beibehaltung der Dynamik des umlaufenden Bauteiles ein genaues Geschwindigkeitssignal bei jeder Messung erhalten.
In einer einfachen Ausführung wird der Korrekturwert bei einer konstanten Geschwindigkeit des umlaufenden Bauteiles bestimmt.
Vorteilhafterweise wird die Zeit zwischen dem Auftreten zweier Unstetigkeiten bestimmt, aus welcher der Abstand zwischen den Unstetigkeiten am um laufen­ den Bauteil ermittelt wird.
Somit kann man den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Unstetig­ keiten genau messen und aus einem Vergleich mit einem Normabstand zwi­ schen zwei aufeinanderfolgenden Unstetigkeiten, welcher sich aus der gleich­ mäßigen, fehlerfreien Verteilung der Unstetigkeiten am umlaufenden Rad ergibt, einen Fehler bestimmen.
Alternativ dazu wird in einem vorgegebenen Zeitraum die Anzahl der Unstetig­ keiten bestimmt, und aus der Anzahl der Unstetigkeiten der Abstand zwischen den Unstetigkeiten des umlaufenden Bauteiles ermittelt.
In einer Weiterbildung werden die Abstände aller am umlaufenden Bauteil auf­ tretenden Unstetigkeiten erfaßt und aus diesen Abständen eine Zuordnung der Unstetigkeiten entlang dem Umfang des umlaufenden Bauteiles getroffen.
Auf die beschriebene Art und Weise können nicht nur verschiedene Plazierun­ gen der Unstetigkeiten erkannt werden. Es läßt sich auch zuverlässig feststel­ len, ob alle Unstetigkeiten vollständig vorhanden sind. Wird ein Fehlen von Unstetigkeiten festgestellt, erkennt der beschriebene Algorithmus dies sofort und nimmt eine automatische Korrektur der Radgeschwindigkeit vor.
Zur Erhöhung der Genauigkeit wird der Abstand aller am umlaufenden Bauteil angeordneten Unstetigkeiten bei jeder Umdrehung des umlaufenden Bauteiles neu ermittelt, wobei aus den über die verschiedenen Umdrehungen ermittelten Abständen für dieselben Unstetigkeiten ein Mittelwert gebildet wird. Auf diese Art und Weise "lernt" das System die über den Markierungsumfang auftreten­ den Fehler bei der Anordnung der Unstetigkeiten.
Der aktuelle Wert des Abstandes wird nach jeder Abstandsbildung gespeichert. Der bei der vorhergehenden Umdrehung des umlaufenden Bauteiles ermittelte Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgende Unstetigkeiten wird gelöscht.
Es werden somit nur die augenblicklich interessanten Abstandsinformationen gespeichert, was einen geringen Bedarf an Speicherkapazität gewährleistet.
Bei einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist mindestens zwei Rädern des Kraftfahrzeuges je ein Inkrementgeber zugeordnet und jedem Inkrementgeber ein Drehzahlsensor gegenüberliegend angeordnet, der das jeweilige der Geschwindigkeit des Rades entsprechende Signal detektiert, wobei dieser Sensor mit einer Korrektureinrichtung eines Kraftfahrzeuges ver­ bunden ist, welche den Korrekturwert der Radgeschwindigkeit ermittelt.
In Zusammenhang mit Abstandsregeleinrichtungen oder Kollisionswarn- und -ver­ hinderungseinrichtungen ist die genaue Bestimmung der Radgeschwindig­ keiten des Kraftfahrzeuges für die Vorausbestimmung von Fahrkorridor und Kurvenfahrten des Fahrzeuges besonders bedeutungsvoll.
Dies hat den Vorteil, daß durch die Messung der Radgeschwindigkeiten der tatsächliche Geschwindigkeitsunterschied an beiden Fahrzeugrädern in die Bestimmung des Fahrkorridors eingeht. Dieser kann somit sehr genau bestimmt werden.
Die Abstandsregeleinrichtung, die als Korrektureinrichtung ausgebildet ist, ist mit einer Sensorsignalverarbeitungsanordnung verbunden, die Abstand und Relativgeschwindigkeit von sich in der Fahrspur des Fahrzeuges aufhaltenden Objekten an die Abstandsregeleinrichtung meldet, wobei ein mit der Sensor­ signalverarbeitungsanordnung verbundener Objekterfassungssensor die in Fahrtrichtung des Fahrzeuges auftretenden Objekte erfaßt.
In einer Ausgestaltung ist der Sensor an der Vorderfront des zu regelnden Fahrzeuges zur Erfassung der vorausfahrenden Fahrzeuge angeordnet. Der Sensor arbeitet nach dem Rückstrahlprinzip und ist vorteilhafterweise ein Radarsensor. Neben Radarsensoren sind auch Laser-, Infrarot- oder Bildverar­ beitungssensoren denkbar.
In einer Weiterbildung sind der Sensor, die Signalaufbereitungsanordnung so­ wie die Abstandsregeleinrichtung in einer baulichen Einheit an der Vorderfront des zu regelnden Fahrzeuges angeordnet. Somit wird eine platzsparende Sen­ soreinheit ermöglicht, welche nur unwesentlich mehr Bauraum beansprucht als der Sensor mit integrierter Signalauswerteschaltung.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsbeispiele zu. Eines davon soll an­ hand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1: Anordnung des Abstandsregelsystems am Kraftfahrzeug,
Fig. 2: prinzipieller Aufbau des Abstandsregelsystems,
Fig. 3: Anordnung zur Bestimmung der Radgeschwindigkeiten des Fahr­ zeuges,
Fig. 4: Algorithmus zur Bestimmung des Markierungsfehlers der Inkrement­ geber am Fahrzeugrad mit Hilfe der Anordnung gemäß Fig. 2.
In Fig. 1 ist an der Stoßstange 2 eines Kraftfahrzeuges 1 ein automatisches Geschwindigkeits- und Abstandsregelsystem 3 zur Einhaltung eines Sollab­ standes von Fahrzeugen angeordnet. Bei Annäherung des geregelten Fahr­ zeuges an ein langsameres Fahrzeug wird automatisch der Abstand und die Geschwindigkeit zum vorausfahrenden Fahrzeug reguliert. Ist die Fahrspur wieder frei, beschleunigt das System das Fahrzeug auf die zuvor eingestellte Wunschgeschwindigkeit.
Das Ein-/Ausschalten des Geschwindigkeits- und Abstandsregelsystems 3 erfolgt durch ein Bedienelement, welches als Bedienhebel 9 dargestellt ist. Auch die Wunschgeschwindigkeit des Fahrzeuges wird mit Hilfe des Bedienhe­ bels 9 eingestellt. Die vom Fahrer gewünschte Reisegeschwindigkeit wird so gespeichert, erhöht oder verringert.
Über ein Bussystem 4 ist das automatische Geschwindigkeits- und Abstands­ regelsystem 3 mit der Motorsteuerung 5, der Bremse 7 und dem Getriebe 8 verbunden. Elektronische Befehle regulieren den Abstand und die Geschwin­ digkeit zum vorausfahrenden Fahrzeug. Über eine Anzeigeeinheit 6, die eben­ falls von dem Geschwindigkeits- und Abstandsregelsystem 3 über das Bus­ system 4, vorzugsweise einem CAN-Bus, angesteuert wird, wird die aktuelle Geschwindigkeit und auch der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug ange­ zeigt.
Wie in Fig. 2 dargestellt, bildet das automatische Geschwindigkeits- und Abstandsregelsystem eine bauliche Einheit 3 zwischen Sensor 10, Sensor­ signalaufbereitungsanordnung 11 und dem Abstandsregelsystem 12.
Das Abstandsregelsystem 12 weist dabei eine Einrichtung 12a zur Bestimmung der Fahrspur des Fahrzeuges sowie einen Längsregler 12b auf, der den tat­ sächlichen Abstand zu einem Regelobjekt bestimmt, diesen mit dem eingege­ benen Sollabstand vergleicht und bei Abweichungen durch Eingriffe in die oben beschriebenen Fahrzeugkonfigurationen 5, 7, 8 den Sollabstand zum Regelob­ jekt herstellt. Die Einrichtung 12a beinhaltet eine Einrichtung zur Bestimmung die Radgeschwindigkeiten und der sich daraus ergebenden Fehler.
Der Sensor 10 ist dabei ein Radar- oder Lasersensor mit einem Sensorbereich 24, der in regelmäßigen Abständen, z. B. alle 60 ms, in Fahrtrichtung des Fahr­ zeuges Signale aussendet, welche von den Fahrzeugen, die sich im Signal­ strahl (24) befinden, reflektiert werden. Aus diesen zurückgesendeten Signalen wird von der Signalaufbereitungsschaltung 11 der Abstand, die Relativge­ schwindigkeit und die Beschleunigung der vorausfahrenden Fahrzeuge bestimmt. Diese Meßergebnisse werden von der Signalaufbereitungsanord­ nung 11 an das Abstandsregelsystem 12 weitergegeben.
Wie in Fig. 3 dargestellt, besteht das Abstandsregelsystem 12 aus einem lei­ stungsstarken Mikrorechner, der wiederum aus einer zentralen Recheneinheit 13, einem Arbeitsspeicher 14, einem Festwertspeicher 15 sowie einer Ein-/Aus­ gabeeinheit 16 aufgebaut ist. Die Ein-/Ausgabeeinheit 16 erhält dabei vom der Sensorsignalaufbereitungsanordnung 11 wie schon beschrieben die Infor­ mationen über den Abstand, die Relativgeschwindigkeit und die Beschleu­ nigung der vorausfahrenden Fahrzeuge. Die Aufgaben der Fahrspurbestim­ mung sowie der Längsregelung werden von diesem Mikrorechner übernom­ men.
Am Fahrzeug selbst sind Inkrementscheiben 17 und 18 an den jeweils beiden nicht weiter dargestellten Vorderrädern angeordnet. Den Inkrementscheiben 17, 18 gegenüberliegend sind Drehzahlsensoren 19, 20 angeordnet. Die von den Drehzahlsensoren 19, 20 detektierten Drehzahlsignale werden ebenfalls über die Ein-/Ausgabeeinheit 16 dem Mikrorechner 12 zugeführt. Der Mikro­ rechner 12 berechnet daraus die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Gierrate und den aktuell gefahrenen Kurvenradius.
Bei Annäherung an ein langsameres Fahrzeug übernimmt der Mikrorechner 12 durch automatisches Verzögern eine Verringerung der Fahrzeuggeschwindig­ keit und regelt so den eingestellten Sollabstand zum vorausfahrenden Fahr­ zeug. Für das automatische Verzögern sind Einwirkungen auf die Motorsteue­ rung 5, auf die Bremse 7 und/oder eine Ansteuerung der Getriebesteuerung 8 zur Verringerung der Fahrgeschwindigkeit möglich. Die Ansteuerung der Motorsteuerung 5, der Bremse 7 oder des Getriebes 8 erfolgt dabei über je eine elektrische Endstufe 23. Ist die Fahrspur wieder frei, beschleunigt der Abstandsregler 12 das Fahrzeug auf die eingestellte Wunschgeschwindigkeit. Bei einer Fahrzeugvorausfahrt ist immer die Abstandsregelung aktiv.
Weiterhin ist der Mikrorechner 12 mit Schaltern der Fahrzeugbremse 21 bzw. der Fahrzeugkupplung 22 verbunden. Werden diese vom Fahrer über das Kupplungs- und/oder Bremspedal betätigt, bewirken sie im Normalbetrieb ein Abschalten der Regelung.
Im Mikroprozessor 12 bildet der Längsregler 12b den Vergleich zwischen einem Soll- und Istwert eines in der Software abgelegten Regelungskonzeptes. Ist man im Regelbereich, so wird vom Mikrorechner ein Ausgangssignal ausgege­ ben, das vom Regelungskonzept ermittelt wird.
Aus den von den Drehzahlsensoren 19, 20 erfaßten Drehzahlsignalen ermittelt die im Mikroprozessor 12 gebildete Einrichtung zur Fahrspurbestimmung 12a die Gierrate des Kraftfahrzeuges. Die Gierrate bestimmt sich wie folgt:
wobei
ΔvVR die Geschwindigkeitsdifferenz der Vorderräder des Kraftfahrzeuges,
s die Spurbreite zwischen den Vorderrädern,
v die Fahrzeuggeschwindigkeit,
k der Dynamikkorrekturfaktor ist.
Mit Hilfe der so bestimmten Gierrate wird nun die Fahrspur des Kraftfahrzeuges 1 aus dem Kurvenradius
berechnet.
Der von jedem Vorderrad gefahrene Radius bestimmt sich aus dem Quotienten der Radgeschwindigkeit vR durch die Gierrate .
Nachstehend soll die Bestimmung des Korrekturwertes der Geschwindigkeit des Fahrzeuges auf der Grundlage der Detektion der Radgeschwindigkeit anhand von Fig. 4 erläutert werden. Die Inkrementscheiben 17 und 18, die jeweils an je einem Rad der nichtangetriebenen Achse des Kraftfahrzeuges angeordnet sind, weisen eine feste Anzahl von Unstetigkeiten N auf.
Bei der Drehung der Inkrementscheibe 17 bzw. 18 bewegen sich die Unstetig­ keiten in einem vorgegebenen Abstand so an dem Hall-Sensor 19 bzw. 20 vor­ bei, daß der Magnetfluß zwischen der Scheibe 17 bzw. 18 und dem Sensor 19 bzw. 20 verändert wird. Das Ausgangssignal jedes Hall-Sensors 19 bzw. 20 ist eine Impulsreihe, wobei die Vorderflanke bzw. die Rückflanke der Impulse vom Mikroprozessor 12 gezählt werden. Ein Zeitgeber (Timer), vorzugsweise der im Mikroprozessor 12 enthaltene Taktgeber, liefert dabei ein aktuelles Zeitsignal. Es wird davon ausgegangen, daß die Geschwindigkeit des Fahrzeugrades annä­ hernd konstant ist.
Zunächst wird der Sollabstand S der Unstetigkeiten N ermittelt, indem der bekannte Umfang jeder Inkrementscheibe 17 bzw. 18 durch die Anzahl der Unstimmigkeiten N der jeweiligen Inkrementscheibe 17 bzw. 18 geteilt wird (Schritt 0). Diese Werte werden im Festwertspeicher 15 des Mikroprozessors vor Beginn der Ermittlung des Korrekturwertes abgelegt.
Nachdem die Zündung des Kraftfahrzeuges eingeschaltet wurde, werden die Geschwindigkeit des Fahrzeuges und der Korrekturwert für die Geschwindigkeit unabhängig und parallel nebeneinander ermittelt.
Im Schritt 1 wird ein Startwert si festgelegt.
Im Schritt 2 erfolgt die Zeitmessung zwischen den Impulsen zweier aufeinan­ derfolgender Unstetigkeiten. Dazu wird der Timerstand zum Zeitpunkt des Auf­ tretens des Impulses der ersten Unstetigkeit von dem Timerstand abgezogen, welcher zum Zeitpunkt des Auftretens des Impulses der zweiten Unstetigkeit vorhanden ist. Die so gemessene Zeitdifferenz wird im Arbeitsspeicher 14 des Mikroprozessors gespeichert. Ausgehend von dieser Zeitdifferenz wird der Abstand Sik zwischen den beiden Unstetigkeiten auf der Grundlage des bekannten Umfanges des Inkrementgebers ermittelt (Schritt 3).
Im Schritt 4 wird festgestellt, ob die aktuelle Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeuges eine zuverlässige Auswertung zuläßt.
Dies erfolgt, indem die aktuelle Geschwindigkeitsänderung (ti) mit einem minimalen Änderungsschwellwert min und einem maximalen Änderungs­ schwellwert max der Geschwindigkeit verglichen wird. Die aktuelle Geschwindigkeitsänderung (ti) wird aus der zu diesem Zeitpunkt tatsächlichen Geschwindigkeit abgeleitet. Liegt die aktuelle Geschwindigkeitsänderung (ti) zwischen den beiden Schwellwerten min und max wird zum Schritt 5 übergegangen. Liegt die Geschwindigkeitsänderung (ti) außerhalb dieses Bereiches, wird zu Schritt 1 über Schritt 8 zurückgegangen.
Für die bei verschiedenen Radumdrehungen k gemessenen Abstände Sik zwi­ schen aufeinanderfolgenden gleichen Unstetigkeiten wird im Schritt 5 ein Mit­ telwert Si gebildet. Dabei erfolgt eine konstante oder zeitvariable Gewichtung der gemessenen Abstände Sik situationsabhängig adaptiv. Zum Beispiel kann bei beschleunigungsabhängiger Situation die Gewichtung zeitvariabel erfolgen.
Entscheidend für die Bestimmung dieser korrigierten Mittelwerte Si ist, daß die aufeinanderfolgenden Zeitmessungen ohne Zeitlücken aneinander anschlie­ ßen, um eine genaue Bestimmung der korrigierten Werte Si zu ermöglichen. Dies wird zuverlässig dadurch erreicht, daß beim Auftreten eines Impulses einer Unstetigkeit der aktuelle Timerstand aus dem Zeitgeber des Mikroprozes­ sors ausgelesen wird.
Im Speicher 15 des Mikroprozessors 12 ist ein Korrekturfeld abgelegt, welches die genaue Verteilung der Unstetigkeiten N über den Umfang der Inkrement­ scheibe darstellt. Dieses Korrekturfeld wird nach jeder Messung angepaßt.
Im Schritt 6 werden die so ermittelten Abstände Si der Unstetigkeiten N mit den "idealen" Abständen s der Unstetigkeiten N verglichen.
Ist die Abweichung des Betrages des Mittelwertes Si abzüglich dem Sollab­ stand s größer als ein Grenzwert Sg, ist die Inkrementscheibe defekt und es wird eine zusätzliche Fehlerkorrektur durchgeführt (Schritt 7).
Wird nun in einem von der Korrekturwertbestimmung unabhängigen Vorgang die Radgeschwindigkeit bestimmt, kann die Geschwindigkeit sofort korrigiert werden, indem aus dem Korrekturfeld der entsprechende Korrekturwert in Form des korrigierten Abstandes Si ausgelesen wird. Mit dem so korrigierten Weg wird die Radgeschwindigkeit genau bestimmt.

Claims (15)

1. Verfahren zur genauen Bestimmung der Geschwindigkeit eines umlau­ fenden Bauteiles, insbesondere der Geschwindigkeit eines Fahrzeugra­ des, bei welchem am Umfang des umlaufenden Bauteiles vorhandene Unstetigkeiten abgetastet werden und aus dem zeitlichen Auftreten der Unstetigkeiten die Geschwindigkeit bestimmt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß aus der tatsächlichen Verteilung der Unstetigkeiten (N) am umlaufenden Bauteil ein Korrekturwert (Si) bestimmt wird, mit wel­ chem eine korrigierte Geschwindigkeit ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeit (tik) zwischen dem Auftreten zweier Unstetigkeiten (N) bestimmt wird, aus welcher der Abstand (sik) zwischen den Unstetigkeiten des umlau­ fenden Bauteils ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (sik) aller am umlaufenden Bauteil auftretenden Unstetigkeiten (N) erfaßt werden und aus diesen Abständen (sik) eine Zuordnung der Unstetigkeiten entlang dem Umfang des umlaufenden Bauteiles getrof­ fen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (sik) aller am umlaufenden Bauteil angeordneter Unstetigkeiten (N) bei jeder Umdrehung (k) des umlaufenden Bauteiles ermittelt wird, wobei aus den für zwei vorgegebene Unstetigkeiten (i-1; i) über die ver­ schiedenen Umdrehungen (k) des Bauteiles ermittelten Abständen ein gewichteter Mittelwert (si) gebildet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrek­ turwert (Si) bei einer näherungsweise konstanten Geschwindigkeit des umlaufenden Bauteils bestimmt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwert (si) des Abstandes (sik) der aktuellen Umdrehung (k) gespei­ chert wird, wobei der Mittelwert (si) des Abstandes (sik-1) zweier aufein­ anderfolgender Unstetigkeiten (N) der vorhergehenden Umdrehung (K-1) gelöscht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Über­ schreitung eines Grenzwertes (sg) durch den Betrag, welcher aus der Differenz von Mittelwert (si) und Sollabstand (s) gebildet wird, auf Fehler erkannt wird, und eine zusätzliche Fehlerkorrektur durchgeführt wird.
8. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Rädern (R) eines Kraftfahrzeu­ ges (1) je ein Inkrementgeber (17, 18) zugeordnet ist, und jedem Inkre­ mentgeber (17, 18) ein Drehzahlsensor (19, 20) gegenüberliegt, der das jeweilige der Geschwindigkeit des Rades (R) entsprechende Signal detektiert, wobei dieser Drehzahlsensor (19, 20) mit einer Korrekturein­ richtung (12) des Kraftfahrzeuges (1) verbunden ist, welche den Korrek­ turwert bildet.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreh­ zahlsensoren Hall-Sensoren (19, 20) sind.
10. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Dreh­ zahlsensoren (19, 20) an sich im Fahrzeug (1) vorhandene ABS-Sen­ soren verwendet werden.
11. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung eine Abstandsregeleinrichtung (12) ist, der der Abstand und die Relativgeschwindigkeit von sich in einer Fahrspur des Fahrzeuges (1) aufhaltenden Objekten von einer Sensorsignalverarbei­ tungsanordnung (11) zugeführt werden, wobei die Sensorsignalverarbei­ tungsanordnung (11) mit einem Objekterfassungssensor (10) verbunden ist, der die in Fahrtrichtung des Fahrzeuges (1) auftretende Objekte überwacht.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Objekterfassungssensor (10) an der Vorderfront des Fahrzeuges (1) zur Überwachung des vorausfahrenden Objektes angeordnet ist.
13. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Objekterfassungssensor (10) nach dem Echoprinzip arbeitet.
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Objekterfassungssensor (10) ein Radarsensor ist.
15. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Objekterfassungssensor (10), die Signalaufbereitungsanordnung (11) sowie die Abstandregeleinrichtung (12) eine bauliche Einheit (3) bil­ den.
DE19747918A 1997-08-25 1997-10-30 Verfahren und Anordnung zur genauen Bestimmung der Geschwindigkeit eines umlaufenden Bauteiles, insbesondere der Geschwindigkeit eines Fahrzeugrades Ceased DE19747918A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19747918A DE19747918A1 (de) 1997-08-25 1997-10-30 Verfahren und Anordnung zur genauen Bestimmung der Geschwindigkeit eines umlaufenden Bauteiles, insbesondere der Geschwindigkeit eines Fahrzeugrades
EP98947450A EP0954751A1 (de) 1997-08-25 1998-08-25 Verfahren und anordnung zur genauen bestimmung der geschwindigkeit eines umlaufenden bauteiles, insbesondere der geschwindigkeit eines fahrzeugrades
PCT/EP1998/005370 WO1999010747A1 (de) 1997-08-25 1998-08-25 Verfahren und anordnung zur genauen bestimmung der geschwindigkeit eines umlaufenden bauteiles, insbesondere der geschwindigkeit eines fahrzeugrades

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19736969 1997-08-25
DE19747918A DE19747918A1 (de) 1997-08-25 1997-10-30 Verfahren und Anordnung zur genauen Bestimmung der Geschwindigkeit eines umlaufenden Bauteiles, insbesondere der Geschwindigkeit eines Fahrzeugrades

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19747918A1 true DE19747918A1 (de) 1999-03-11

Family

ID=7840109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19747918A Ceased DE19747918A1 (de) 1997-08-25 1997-10-30 Verfahren und Anordnung zur genauen Bestimmung der Geschwindigkeit eines umlaufenden Bauteiles, insbesondere der Geschwindigkeit eines Fahrzeugrades

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19747918A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0974479A3 (de) * 1998-07-24 2000-02-09 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. KG, Coburg Verfahren zur Regelung motorisch angetriebener Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen
DE10061004A1 (de) * 2000-12-08 2002-06-13 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl einer Welle
WO2003054556A1 (en) * 2001-12-08 2003-07-03 Lucas Industries Limited Angular velocity sensor
DE102014117852A1 (de) * 2013-12-19 2015-06-25 Hyundai Autron Co., Ltd. Vorrichtung und Verfahren zur Vorverarbeitung einer Raddrehzahl

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5314037A (en) * 1993-01-22 1994-05-24 Shaw David C H Automobile collision avoidance system
DE4409846A1 (de) * 1993-03-23 1994-09-29 Nippon Denso Co Drehzahlerfassungsgerät für einen rotierenden Körper

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5314037A (en) * 1993-01-22 1994-05-24 Shaw David C H Automobile collision avoidance system
DE4409846A1 (de) * 1993-03-23 1994-09-29 Nippon Denso Co Drehzahlerfassungsgerät für einen rotierenden Körper

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0974479A3 (de) * 1998-07-24 2000-02-09 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. KG, Coburg Verfahren zur Regelung motorisch angetriebener Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen
DE10061004A1 (de) * 2000-12-08 2002-06-13 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl einer Welle
WO2003054556A1 (en) * 2001-12-08 2003-07-03 Lucas Industries Limited Angular velocity sensor
US6958599B2 (en) 2001-12-08 2005-10-25 Lucas Industries Limited Angular velocity sensor
KR101034999B1 (ko) * 2001-12-08 2011-05-17 루카스 인더스트리즈 리미티드 각속도센서
DE102014117852A1 (de) * 2013-12-19 2015-06-25 Hyundai Autron Co., Ltd. Vorrichtung und Verfahren zur Vorverarbeitung einer Raddrehzahl
DE102014117852B4 (de) * 2013-12-19 2016-06-30 Hyundai Autron Co., Ltd. Vorrichtung und Verfahren zur Vorverarbeitung einer Raddrehzahl
US10338094B2 (en) 2013-12-19 2019-07-02 Hyundai Autron Co., Ltd. Pretreatment apparatus and method of wheel speed

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4435448B4 (de) Verfahren zur permanenten Ermittlung des Fahrbahnreibwerts
EP1965993B1 (de) Verfahren und system zur unterstützung eines fahrers beim einparken oder rangieren eines kraftfahrzeugs
DE10006403B4 (de) Verfahren zur Geschwindigkeits- und Abstandsregelung eines Kraftfahrzeuges
EP0671015A1 (de) Einparkhilfe mit radsensor
EP1007384B1 (de) Verfahren und anordnung zur bestimmung eines regelobjektes
DE19736965C1 (de) Verfahren und Anordnung zur Überprüfung der Gierrate eines sich bewegenden Objektes
EP1558945B1 (de) Verfahren zur ermittlung von geometriedaten für einparkvorgänge von fahrzeugen
WO1992008953A1 (de) Verfahren zur bestimmung des standortes eines landfahrzeugs
DE19521411C2 (de) Verfahren und Anordnung zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges
DE19747918A1 (de) Verfahren und Anordnung zur genauen Bestimmung der Geschwindigkeit eines umlaufenden Bauteiles, insbesondere der Geschwindigkeit eines Fahrzeugrades
DE19749306A1 (de) Verfahren und Anordnung zur vorausschauenden Bestimmung eines Fahrkorridors eines Kraftfahrzeuges
EP0849109B1 (de) Verfahren und Anordnung zur vorausschauenden Bestimmung eines Fahrkorridors einer Kraftfahrzeuges
DE19736966C2 (de) Verfahren und Anordnung zur Bestimmung eines Regelobjektes
DE102006060457A1 (de) Verfahren und System zur Unterstützung eines Fahrers beim Einparken oder Rangieren eines Kraftfahrzeugs
WO1999010747A1 (de) Verfahren und anordnung zur genauen bestimmung der geschwindigkeit eines umlaufenden bauteiles, insbesondere der geschwindigkeit eines fahrzeugrades
EP1255653B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erkennung eines druckverlustes von reifen in kraftfahrzeugen mit plausibilitätsprüfung
EP0849598A1 (de) Verfahren und Anordnung zur genauen Bestimmung der Geschwindigkeit eines umlaufenden Bauteiles, insbesondere der Radgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges
EP1506365A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bestimmen der krümmung einer fahrspur eines fahrzeugs
EP4034393B1 (de) Verfahren zum iterativen ermitteln des radius' eines kraftfahrzeugrads
DE19736964A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Bestimmung eines Regelobjektes
DE10260416A1 (de) Verfahren und System zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs
EP1612083A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kursprädiktion von bewegten Objekten
DE102010007650A1 (de) Verfahren, Auswerte- und Steuereinheit und Schaltungsanordnung zur Ermittlung eines aktuellen Radumfangs
EP2263903A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines schlupfbedingten Ortsfehlers eines Ortes eines Kraftfahrzeuges bei auftretendem Bremsschlupf
DE19960101B4 (de) Verfahren zur vorausschauenden Bestimmung eines Fahrkorridors eines Kraftfahrzeuges für ein automatisches Abstandsregel- und/oder kontrollsystem

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: SIEMENS AG, 80333 MUENCHEN, DE

8131 Rejection