DE2849028A1

DE2849028A1 - Einrichtung zur geschwindigkeitsmessung von raederfahrzeugen

Info

Publication number: DE2849028A1
Application number: DE19782849028
Authority: DE
Inventors: Edmund Dipl Ing Zaehringer
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1978-11-11
Filing date: 1978-11-11
Publication date: 1980-05-22

Description

Einrichtung zur Geschwindigkeitsmessung
von Räderfahrzeugen -Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Geschwindigkeitsmessung von Räderfahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen.
Bei den herkömmlichen Meßeinrichtungen, mit deren Hilfe die Geschwindigkeit der oben genannten Fahrzeuge bestimmt wird, erfolgt die Festlegung der Meßgröße üblicherweise über die Drehzahlmessung eines frei mitlaufenden Rades oder eines anderen, proportional zur Fortbewegung rotierenden Teiles. Die bisher bekannten Verfahren dieser Art ergeben aus einer Reine von Gründen keine sehr genauen Werte; es sei hier lediglich auf die Möglichkeit von Schlupfeffekten bei Brems- oder Beschleunigungsvorgängen hingewiesen.
Eine Möglichkeit, diese Nachteile zu umgehen, bietet die berührungslose Geschwindigkeitsmessung. Hierbei senden z. B., wie in der DE-AS 23 45 106 beschrieben ist, Sonden an der Unterseite des Fahrzeugs elektrische, optische oder akustische Signale aus, die entsprechend der Oberflächenstruktur des Fahruntergrunds unterschiedlich reflektiert werden und damit gewissen Schwankungen unterworfen sind, aus denen man mit Hilfe eines Korrelationsverfahrens Werte erhält, die zur Geschwindigkeitsmessung herangezogen werden können. Ähnliche Verfahren sind auch aus der DE-AS 21 33 942 und DE-OS 26 33 565 bekannt.
Den Verfahren bzw. Einrichtungen nach dem Stand der Technik ist eines gemeinsam: Die Geschwindigkeitsmessung erfolgt mit Hilfe von Signalen, die von den Sonden gegen die Fahrbahn gerichtet von dieser reflektiert werden. Die reflektierten Signale müssen dann wiederum von den Sonden aufgenommen werden. Da diese sich jedoch außen am Fahrzeug befinden, sind sie sehr stark Umwelteinflüssen wie z. B. Verschmutzung ausgesetzt, was Nachteile beim Empfang der Signale nach sich zieht.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung anzugeben, die Sonden benutzt, die nicht mit gegen den Untergrund gerichteten Signalen arbeiten. Diese Aufgabe wird durch die.im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Bei der Einrichtung zur Geschwindigkeitsmessung nach der Erfindung nehmen die Sonden mechanische Signale auf, die über bestimmte Fahrzeugteile an die Sonden gelangen.
Bekanntermaßen besitzen Fahrbahnen - und hierbei kann es sich neben Straßen auch um Schienenstränge handeln - naturbedingte Unebenheiten. Diese Unebenheiten übertragen sich bei Räderfahrzeugen im allgemeinen und bei Kraftfahrzeugen im besonderen auf das Fahrwerk und verursachen mechanische Spannungen an bestimmten Teilen. Des weiteren übertragen sich die von der Fahrbahn herrührenden Stöße auch auf die Fahrgastzelle, was man möglichst zu vermeiden trachtet, weshalb geeignete Vorrichtungen wie Stoßdämpfer und -federn eingebaut sind. Deren Bewegungen und die erwähnten mechanischen Spannungen sind also eine Funktion der Unebenheiten der Fahrbahn. Diesen Umstand macht sich die vorliegende Erfindung bei der Geschwindigkeitsmessung zunutze, indem an bestimmten Punkten mechanisch-elektrische Wandler als Sonden angebracht sind, die entweder auf mechanische Spannungen der tragenden Teile oder auf deren Bewegungen - Ausdehnungen und Verkürzungen - reagieren, je nachdem, welche der Möglichkeiten bei dem Fahrzeugteil in Frage kommt. Auf diese Weise kommt man zu einer Einrichtung, bei der die Sonden gegen Verschmutzung unempfindlich sind.
Die Erfindung wird nun anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt den Längsschnitt durch ein schematisiertes Fahrzeug, bei dem die beiden mechanisch-elektrischen Wandler jeweils an den Federn eines Vorder- bzw.
Hinterrads angebracht sind.
Fig. 2 zeigt den Grundriß des Fahrzeugs, der die Anbringung der mechanisch-elektrischen Wandler an zwei hintereinanderliegenden Rädern deutlich macht.
Das Fahrzeug 1 in Fig. 1 besitzt neben den entsprechenden, parallel angeordneten Rädern das Vorderrad 2 und das Hinterrad 3 mit den zugehörigen Federn 4/5, an denen die mechanischelektrischen Wandler 6/7 angeordnet sind. Von diesen führen die Leitungen 8/9 zur Signalübertragung in den Korrelationsrechner 10, der seinerseits mit dem Anzeigegerät 11 verbunden ist.
Fig. 2 zeigt den Grundriß des Fahrzeugs 1 mit den Rädern 2/3, den Stoßdämpfern 12/13 und den Federn 4/5, an denen die Wandler 6/7 angreifen. Die Bezugszeichen 8/9 stellen wie bei Fig. 1 die Leitungen zur Signalübertragung dar. Der Pfeil 14 zeigt die Fahrtrichtung an.
Die mechanisch-elektrischen Wandler 6/7 können Dehnungsmeßstreifen, Wegführer, Kraft- oder Beschleunigungsaufnehmer sein, die Ausgangssignale x(t) und y(t) erzeugen.
Der Meßvorgang läuft in jedem Fall unabhängig davon, ob es sich um die Geschwindigkeitsmessung über eine mechanische Spannung oder über eine Längenänderung handelt, wie folgt ab: Bei Geradeausfahrt über dieselben Fahrbahnunebenheiten wirken auf die Radaufhängungen, Stoßdämpfer oder Federn, insbesondere auf die hintereinanderliegenden einer jeden Fahrzeugseite, Kräfte ein, so daß die Ausgangssignale x(t) und y(t) der jeweils angebrachten Wandler 6/7 stark korrelierte Anteile aufweisen.
Diese Ausgangssignale x(t) und y(t) werden nacheinander über die Leitungen 8/9 in einen herkömmlichen Korrelationsrechner 10 eingegeben, wie in Fig. 1 dargestellt ist.
An diesen schließt sich dann das Anzeigegerät 11 an, welches die Fahrzeuggeschwindigkeit und den zurückgelegten Weg angibt.
Zu der Auswertung der Signale sind noch folgende Bemerkungen zu machen: Die Zeitdauer, die das Fahrzeug benötigt, um seinen Weg entsprechend dem Achsenabstand s zurückzulegen, wird als TM bezeichnet. Die beiden Signale, die beim Überfahren einer Unebenheit auftreten, werden mit x und y bezeichnet. Die Kreuzkorrelationsfunktion Rxy(T) der beiden Signale besitzt bei einer Verschiehungszeit t = TM einen Maximalwert. Es gilt hierbei die Funktion: Schaltungen zur näherungsweisen, automatischen Auswertung der Verschiebungszeit sind in der Literatur beschrieben, so z. B.
in UElektronik", 1971, -Seiten 93-96 oder in "Meßtechnik", 1971, Seiten 150-157 und 163-168, insbesondere Bild 2 auf Seite 154.
Die Geschwindigkeit v ist durch die Gleich v = STM festgelegt, aus der sich dann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmen läßt, die dann in einem Anzeigegerät sichtbar gemacnt wird.
Auch auf verhältnismäßig glatten Fahrbahnoberflächen finden sich genügend häufige Unebenheiten, die für eine Kreuzkorrelationsfunktion Signale liefern, die zu auswertbaren Ergebnissen führen. Dasselbe trifft auch für Kurven zu, bei denen die Vorderräder und Hinterräder auf leicht versetzten Bahnen geführt werden.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1., Einrichtung zur Geschwindigkeitsmessung von Räderfahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, bei der zwei Sonden in einem bestimmten Abstand in Bewegungsrichtung hintereinander angeordnet sind' rund in Abhängigkeit von Fahrbahnunregelmäßigkeiten Signale abgeben, die mit Hilfe eines Korrelationsverfahrens einander zugeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Sonden mechanisch-elektrische Wandler an solchen Teilen der Fahrzeuge angebracht sind, die aufgrund der Fahrbahnunregelmäßigkeiten mechanischen Spannungen oder Lageveränderungen ausgesetzt sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonden Dehnungsmeßstreifen, Wegfühler, Kraft- oder Beschleunigungsaufnehmer sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonden an den Radaufhängungen; den Federn oder den Stoßdämpfern angebracht sind.