DE4328442A1 - Arrangement for determining the driving (running) speed of a vehicle - Google Patents
Arrangement for determining the driving (running) speed of a vehicleInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeuges über einer Fahrebene, wobei das Fahrzeug wenigstens zwei Fahrzeugachsen auf weist.The invention relates to an arrangement for determining the Driving speed of a vehicle over a driving level, wherein the vehicle has at least two vehicle axles points.
Insbesondere bei in Fahrzeugen eingesetzten Navigations systemen ist zur jederzeit richtigen Bestimmung der Position des Fahrzeugs eine genaue Messung der Geschwindigkeit erforderlich. Hierzu sind Anordnungen verschiedener Arbeitsweise bekannt. Beispielsweise gibt es Satelliten-Navigationssysteme, welche eine Ortung des Fahrzeuges jederzeit gestatten.Especially with navigation used in vehicles systems is for the correct determination of the Position of the vehicle an accurate measurement of the Speed required. There are instructions for this known different ways of working. For example there is Satellite navigation systems, which locate the Allow vehicle at any time.
Diese Navigationssysteme weisen jedoch keine sehr hohe Genauigkeit auf und sind auch störanfällig, da gerade in einem Fahrzeug ein störungsfreier Empfang der Satellitendaten nicht jederzeit gewährleistet ist. Es ist ferner bekannt, die Geschwindig keit aus dem Tachosignal und den Ort durch Integration des Tachosignals zu gewinnen. Hierbei können jedoch keine Geschwindigkeiten quer zur Fahrzeugachse bestimmt werden, so daß auch diese Vorgehensweise keine sehr genauen Ergebnisse liefert. Ferner sind Systeme bekannt, bei denen Beschleunigungssensoren in dem Fahrzeug vorgesehen sind, die Beschleunigungskomponenten im wesentlichen in Fahrt richtung messen. Deren Ausgangssignale können auf integriert werden und liefern dann ein Maß für die Geschwindigkeit des Fahrzeuges. Hierbei tritt jedoch das Problem auf, daß der Einfluß der Erdbeschleunigung -ausge glichen werden muß, weshalb immer mit wenigstens zwei Sensoren gearbeitet werden muß. Ferner liefern die Beschleunigungssensoren unter Umständen systematische Fehler, die sich durch die Aufintegration zur Ermittlung der Geschwindigkeit ebenfalls aufaddieren und so am Ende ein deutlich falsches Geschwindigkeitssignal liefern.These navigation systems However, they are not very accurate and are also susceptible to faults, since one is in a vehicle interference-free reception of satellite data not always is guaranteed. It is also known that speed speed from the speedometer signal and the location by integrating the Winning speedometer signal. However, none can Speeds transverse to the vehicle axis are determined, so that this procedure is also not very precise Delivers results. Systems are also known in which Acceleration sensors are provided in the vehicle, the acceleration components are essentially in motion measure direction. Their output signals can be integrated and then deliver a measure of that Speed of the vehicle. Here, however, that occurs Problem on that the influence of gravitational acceleration -ausge must be compared, which is why always with at least two Sensors must be worked. Furthermore, the Accelerometers may be systematic Errors arising from the integration for the determination add up the speed and so at the end deliver a clearly incorrect speed signal.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeuges anzugeben, welche einerseits einen einfachen Aufbau auf weist und welche möglichst genau arbeitet und geringe systematische Fehler aufweist.It is an object of the invention to provide an arrangement for Determining the driving speed of a vehicle indicate which on the one hand has a simple structure points and which works as accurately as possible and low systematic errors.
Diese Aufgabe ist für eine erste Ausführungsform der Erfindung dadurch gelöst, daß ein zwischen den Fahrzeug achsen angeordneter Beschleunigungssensor vorgesehen ist, der im wesentlichen für Beschleunigungskomponenten senkrecht zur Fahrebene empfindlich ist, daß aus dem unverzögerten Ausgangssignal des Beschleunigungssensors und einem mittels einer variablen Verzögerungseinrichtung erzeugten verzögerten Signals des Beschleunigungssensors ein Korrelationssignal gebildet wird, daß diejenige Verzögerungszeit festgestellt wird, für die das Korrelationssignal sein Maximum erreicht, und daß aus dieser Verzögerungszeit t₀ und dem Achsabstand d des Fahr zeuges die Fahrgeschwindigkeit v des Fahrzeuges gemäß der Gleichung v = d/t₀ ermittelt wird.This task is for a first embodiment of the Invention solved in that between the vehicle axially arranged acceleration sensor is provided, which is essentially for acceleration components perpendicular to the driving plane is sensitive that from the undelayed output signal of the acceleration sensor and one by means of a variable delay device generated delayed signal from the acceleration sensor a correlation signal is formed that one Delay time is determined for which the Correlation signal reaches its maximum, and that out this delay time t₀ and the center distance d of the drive witnesses the driving speed v of the vehicle according to Equation v = d / t₀ is determined.
In dieser ersten Ausführungsform genügt ein einziger Beschleunigungssensor, der im wesentlichen für Beschleunigungskomponenten senkrecht zur Fahrebene empfindlich ist, der also nicht vorrangig zur Messung der Beschleunigungskomponenten in Fahrtrichtung des Fahrzeuges ausgelegt ist. Dieser Sensor mißt also vor allem Beschleunigungskomponenten, die durch die Unebenheit der Fahrbahn hervorgerufen werden. Aiis dem Ausgangssignal - dieses Sensors wird ein Korrelationssignal gebildet, welches dadurch entsteht, daß eine Korrelation zwischen dem unverzögerten Ausgangssignal des Beschleunigungssensors und eine mittels einer Ver zögerungseinrichtung erzeugten verzögerten Signals des Beschleunigungssensors gebildet wird. Die Korrelation zwischen diesen beiden Signalen, die das Korrelations signal angibt, wird zur Berechnung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges eingesetzt. Daß dies möglich ist, liegt daran, daß in der Fahrbahn vorhandene Fahrbahnunebenheiten bei beispielsweise zwei Fahrzeugachsen zuerst durch die vordere Fahrzeugachse in das Fahrzeug und damit auf den Beschleunigungssensor weitergeleitet werden und mit weiterer Fortbewegung des Fahrzeugs nachfolgend über die zweite Fahrzeugachse wiederum auf den gleichen Beschleunigungssensor gelangen. Damit nimmt der Beschleunigungssensor die Beschleunigung zweimal auf. Die Verzögerungszeit, mit der die variable Verzögerungs einrichtung arbeitet, wird nun so eingestellt, daß das Korrelationssignal sein Maximum erreicht. Dies ist dann gerade diejenige Zeit, die das Fahrzeug braucht, um eine bestimmte Fahrbahnunebenheit mit den beiden Fahrzeugachsen nacheinander zu überfahren. Aus der Verzögerungszeit t₀, bei der das Korrelationssignal sein Maximum erreicht, und einen bekannten Achsabstand d beispielsweise zweier Fahr zeugachsen des Fahrzeuges läßt sich die Geschwindigkeit v des Fahrzeuges gemäß der Gleichung v = d/t₀ unmittelbar ermitteln.In this first embodiment, a single one is sufficient Accelerometer, which is essentially for Acceleration components perpendicular to the driving plane is sensitive, which is not primarily for measuring the Acceleration components in the direction of travel of the vehicle is designed. So this sensor mainly measures Acceleration components caused by the unevenness of the Lane are caused. Aiis the output signal - a correlation signal is generated by this sensor, which arises from the fact that a correlation between the undelayed output signal of the Accelerometer and a Ver delay device generated delayed signal of the Acceleration sensor is formed. The correlation between these two signals that the correlation signal indicates is used to calculate the driving speed of the vehicle used. It is obvious that this is possible the fact that existing road bumps in the road for example, two vehicle axles first by front vehicle axis in the vehicle and thus on the Accelerometer to be forwarded and with further movement of the vehicle subsequently via the second vehicle axle in turn on the same Accelerometer arrive. With that, the Accelerometer accelerates twice. The Delay time with which the variable delay device works, is now set so that Correlation signal reaches its maximum. Then this is just the time it takes the vehicle to get one certain bumpiness with the two vehicle axles to run over one after the other. From the delay time t₀, at which the correlation signal reaches its maximum, and a known center distance d, for example, two driving witness axes of the vehicle, the speed v of the vehicle according to the equation v = d / t₀ immediately determine.
Im Ergebnis liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß bestimmte Störungen des Fahrzeuges zeitversetzt sich wiederholen, nämlich in Abhängigkeit des Abstandes der Fahrzeugachsen und der Fahrgeschwindigkeit des Autos. Bei bekanntem Achsabstand läßt sich somit die Fahrgeschwindig keit durch die erfindungsgemäße Anordnung auf einfache Weise ermitteln. Die systematischen Fehler dieser Anordnung sind gering, insbesondere ist hier keine Aufintegration erforderlich, bei der auch Fehler aufintegriert bzw. aufsummiert werden.As a result, the invention is based on the knowledge that that certain vehicle malfunctions are delayed repeat, depending on the distance of the Vehicle axles and the driving speed of the car. At Known center distance, the driving speed can thus speed by the arrangement according to the invention in simple Investigate way. The systematic mistakes of this Arrangement are small, especially there is none Integration required, including errors be integrated or added up.
Der Beschleunigungssensor muß im wesentlichen für Beschleunigungskomponenten senkrecht zur Fahrbahnebene empfindlich sein, darf jedoch durchaus auch so ausgelegt sein, daß er auch Beschleunigungskomponenten in Fahrt richtung erfaßt, solange die in Richtung senkrecht zur Fahrebene erfaßten Beschleunigungskomponenten überwiegen.The acceleration sensor must be essentially for Acceleration components perpendicular to the road surface sensitive, but may well be interpreted that way be that he also has acceleration components in motion direction detected as long as the direction perpendicular to Acceleration components recorded at the driving level predominate.
Für eine zweite Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit ist vorgesehen, daß wenigstens zwei Beschleunigungssensoren vorgesehen sind, von denen jeweils einer im Bereich einer Fahrzeugachse angeordnet ist und die im wesentlichen für Beschleunigungskomponenten senkrecht zur Fahrebene empfindlich sind, daß das Ausgangssignal des in Fahrt richtung vorne liegenden Beschleunigungssensors mittels einer Verzögerungseinrichtung, die mit einer variablen Verzögerung arbeitet, verzögert wird, daß zwischen dem Ausgangssignal dieser Verzögerungseinrichtung und dem des anderen Beschleunigungssensors ein Korrelationssignal gebildet wird, daß diejenige Verzögerungszeit festgestellt wird, für die das Korrelationssignal sein Maximum erreicht und daß aus dieser Verzögerungszeit t₀ und dem Achs abstand d der Fahrzeugachsen die Fahrgeschwindigkeit v des Fahrzeuges gemäß der Gleichung v = d/t₀ ermittelt wird.For a second embodiment of the invention Arrangement for determining the driving speed is provided that at least two acceleration sensors are provided, one of which is in the range of one Vehicle axis is arranged and essentially for Acceleration components perpendicular to the driving plane are sensitive that the output signal of the in motion in the direction of the front acceleration sensor a delay device with a variable Delay works, is delayed between that Output signal of this delay device and that of other acceleration sensor a correlation signal is formed that the delay time is determined for which the correlation signal reaches its maximum and that from this delay time t₀ and the axis distance d of the vehicle axles the driving speed v des Vehicle is determined according to the equation v = d / t₀.
Diese Anordnung der zweiten Ausgestaltungsform arbeitet ähnlich wie die der ersten Ausgestaltungsform jedoch mit zwei Beschleunigungssensoren, wobei jeder Beschleunigungs sensor einer Fahrzeugachse des Fahrzeugs zugeordnet ist. Auf diese Weise können die durch Fahrbahnunebenheiten hervorgerufenen vertikalen Beschleunigungen des Fahrzeuges noch intensiver erfaßt werden und es gelingt eine noch bessere Trennung der durch die beiden Fahrzeugachsen hervorgerufenen vertikalen Beschleunigungen. Im übrigen arbeitet diese Anordnung in gleicher Weise wie die Anordnung gemäß der ersten Ausführungsform und weist auch deren Vorteile auf.This arrangement of the second embodiment works similar to that of the first embodiment, but with two acceleration sensors, each acceleration sensor is assigned to a vehicle axle of the vehicle. In this way, the road bumps induced vertical accelerations of the vehicle be grasped even more intensely and one succeeds even more better separation of the two vehicle axles induced vertical accelerations. Furthermore this arrangement works in the same way as that Arrangement according to the first embodiment and also has their advantages.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist für beide erfindungsgemäßen Ausführungsformen vorgesehen, daß die Ausgangssignale des Beschleunigungssensors bzw. der Beschleunigungssensoren einer Filterung unterzogen werden, so daß für die Bildung des Korrelationssignals nur vorgegebene Frequenzbereiche der Ausgangssignale des Beschleunigungssensors bzw. der Beschleunigungssensoren herangezogen werden.According to a further embodiment of the invention, for both embodiments of the invention provided that the output signals of the acceleration sensor or the Acceleration sensors are subjected to filtering, so that only for the formation of the correlation signal predetermined frequency ranges of the output signals of the Acceleration sensor or the acceleration sensors be used.
Bei Fahrzeugen, beispielsweise bei PKW′s, ist es bekannt, welche vertikalen Beschleunigungskomponenten vor allem auftreten und welche dieser Beschleunigungskomponenten auf die Fahrbahnunebenheiten, die erfindungsgemäß zur Berechnung der Geschwindigkeiten genutzt werden, und welche Komponenten auf andere Effekte, beispielsweise Eigenfrequenzen des Fahrzeuges zurückzuführen sind. Daher ist es vorteilhaft zur noch sicheren Nutzung der durch die Fahrbahnunebenheiten hervorgerufenen vertikalen Beschleunigungskomponenten die übrigen Komponenten aus zu filtern. Da die Störkomponenten oftmals in einem anderen Frequenzbereich auftreten als die durch die Fahrbahn unebenheiten hervorgerufenen vertikalen Beschleunigungen des Autos, können hier bestimmte Frequenzbereiche gezielt ausgefiltert werden und andere gezielt für die erfindungs gemäße Bestimmung der Geschwindigkeit genutzt werden.In vehicles, for example in cars, it is known which vertical acceleration components above all occur and which of these acceleration components occur the bumps that according to the invention for Calculation of speeds can be used, and what components on other effects, for example Natural frequencies of the vehicle can be attributed. Therefore It is advantageous for the still safe use of the Bumps caused vertical Acceleration components the other components from too filter. Because the interference components are often in another Frequency range occur than that through the road uneven vertical accelerations of the car, certain frequency ranges can be targeted here are filtered out and others specifically for the invention according to the determination of the speed.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vor gesehen, daß drei Beschleunigungssensoren vorgesehen sind, von denen einer beim linken Vorderrad, einer beim rechten Vorderrad und einer im Hinterachs-Bereich angeordnet ist.According to a further embodiment of the invention seen that three acceleration sensors are provided, one on the left front wheel, one on the right Front wheel and one is arranged in the rear axle area.
Hierdurch wird vor allem der Vorteil erzielt, daß durch getrennte Auswertung der Beschleunigungssignale der beiden Vorderräder auch eine Geschwindigkeitskomponente quer zur Fahrtrichtung ermittelt werden kann. Dazu wird ein Korrelationssignal zwischen Ausgangssignal des Sensors des linken Vorderrades und dem des Hinterrades und ein zweites Korrelationssignal zwischen dem Signal des Beschleuni gungssensors des rechten Vorderrades und dem des Beschleunigungssensors der Hinterachse gebildet. Der Vergleich dieser beiden Korrelationssignale bzw. der aus ihnen ermittelten Geschwindigkeiten ergibt die Geschwindigkeitskomponente in Querrichtung zur Fahrt richtung.This has the main advantage that separate evaluation of the acceleration signals of the two Front wheels also have a speed component across Direction of travel can be determined. To do this, a Correlation signal between the output signal of the sensor of the left front wheel and that of the rear wheel and a second Correlation signal between the signal of the acceleration right front wheel and that of the Acceleration sensor of the rear axle formed. Of the Comparison of these two correlation signals or the one from speeds determined by them gives the Speed component in the transverse direction for travel direction.
Für die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist nach weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß sie wenigstens drei Beschleunigungssensoren aufweist, daß die Ausgangssignale wenigstens zweier Beschleunigungs sensoren vor Bildung des Korrelationssignals einer Summen- oder Differenzbildung unterzogen werden und daß die Summe oder Differenz zur Bildung des Korrelationssignals zusammen mit den Signalen der übrigen Beschleunigungs sensoren herangezogen wird.For the second embodiment of the invention Arrangement is provided in a further embodiment that it has at least three acceleration sensors that the output signals of at least two acceleration sensors before forming the correlation signal of a sum or undergo difference formation and that the sum or difference to form the correlation signal along with the signals of the rest of the acceleration sensors is used.
Durch die Addition oder Differenzbildung der Ausgangs signale wenigstens zweier Beschleunigungssensoren können bereits bestimmte Frequenzbereiche unterdrückt werden, so daß eine genauere Ermittlung der erwünschten, durch die Fahrbahnunebenheiten bedingten vertikalen Beschleunigungs komponenten gelingt.By adding or subtracting the output can signal at least two acceleration sensors certain frequency ranges are already suppressed, so that a more accurate determination of the desired by Bumps caused by vertical acceleration components succeed.
Eine weiter verbesserte Genauigkeit der Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit kann durch eine Plausibilitäts kontrolle vorgenommen werden. Dabei wird, wie nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, die Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit mittels des Korrelationssignals gemäß der Erfindung mit einer anderen Art der Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit, beispielsweise der aufintegrierten Beschleunigung des Fahrzeugs, ver glichen. Treten hierbei deutliche Fehler auf, muß mit falschen Werten der ermittelten Fahrgeschwindigkeit gerechnet werden.A further improved accuracy of determining the Vehicle speed can be checked by a plausibility check control. It is, like after a Another embodiment of the invention is provided Determining the driving speed using the Correlation signal according to the invention with another Type of determining the driving speed, for example the integrated acceleration of the vehicle, ver like. If there are clear errors, you must use incorrect values of the determined driving speed be counted.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention will be described in more detail below with the aid of the drawing explained. Show it:
Fig. 1 ein Fahrzeug mit einem Beschleunigungssensor zur Erzeugung des Korrelationssignals, Fig. 1, a vehicle having an acceleration sensor for generating the correlation signal,
Fig. 2 eine exemplarische zeitliche Darstellung des Korrelationssignals für ein Fahrzeug mit einem Beschleunigungssensor, Fig. 2 is an exemplary timing chart of the correlation signal for a vehicle having an acceleration sensor,
Fig. 3 ein Fahrzeug mit zwei Beschleunigungssensoren zur Erzeugung des Korrelationssignals und Fig. 3 shows a vehicle with two acceleration sensors for generating the correlation signal and
Fig. 4 ein Fahrzeug mit drei Beschleunigungssensoren. Fig. 4 shows a vehicle with three acceleration sensors.
Ein in Fig. 1 dargestelltes Fahrzeug 1 bewegt sich mit einer Fahrgeschwindigkeit v über einer Fahrebene 2. Das Fahrzeug weist zwei Fahrzeugachsen 3 und 4 auf, welche in einem Abstand d zueinander angeordnet sind. In dem Fahr zeug ist zwischen den beiden Fahrzeugachsen 3 und 4 ein Beschleunigungssensor 5 angeordnet, welcher im wesent lichen für Beschleunigungen in einer Richtung a senkrecht zur Fahrebene 2 empfindlich ist.An illustrated in Fig. 1 vehicle 1 moves at a speed v over a running Level 2. The vehicle has two vehicle axles 3 and 4 , which are arranged at a distance d from one another. In the driving tool, an acceleration sensor 5 is arranged between the two vehicle axles 3 and 4 , which is sensitive to accelerations in a direction perpendicular to the driving plane 2 in wesent union.
Wird das Fahrzeug 1 über in der Fig. 1 nicht dargestellte Fahrbahnunebenheiten der Fahrebene 2 gefahren, so werden diese Unebenheiten zunächst über die in Fahrtrichtung vorne liegende Fahrzeugachse 3 und nachfolgend über die in Fahrtrichtung hinten liegende Fahrzeugachse 4 auf das Fahrzeug 1 und damit auch auf den Beschleunigungssensor 5 übertragen. Jede Fahrbahnunebenheit wird also zweimal auf das Fahrzeug übertragen. Der zeitliche Abstand dieser Übertragung ist abhängig vom Abstand der Fahrzeugachsen d und von der Fahrgeschwindigkeit v des Fahrzeugs. Da der Abstand der Fahrzeugachsen d bekannt ist, kann dieser zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit v in der Weise herange zogen werden, daß das Ausgangssignal des Beschleunigungs sensors 5 einer Art Autokorrelation unterzogen wird, indem es einmal unverzögert und einmal um einen variablen Wert zeitlich verzögert miteinander verglichen wird. Dieses Korrelationssignal liefert ein Maß für die Ähnlichkeit des unverzögerten und des verzögerten Signals. Es existiert eine Verzögerungszeit t₀, bei der dieses Korrelationssignal sein Maximum erreicht. Es handelt sich dabei gerade um die Zeit, die vergeht, bis eine an der Fahrzeugachse 3 aufge tretene Fahrbahnunebenheit an der Fahrzeugachse 4 auf tritt. Somit kann aus dieser Verzögerungszeit t₀ und dem bekannten Achsabstand d die Fahrgeschwindigkeit v gemäß der Formel v = d/t₀ errechnet werden. Dabei spielen äußere Einflüsse kaum eine Rolle, so daß diese Messung recht genau ist.If the vehicle 1 is driven over bumps in the driving level 2 , which are not shown in FIG. 1, these bumps are first applied to the vehicle 1 and thus also to the vehicle axle 3 lying in front in the direction of travel and subsequently via the vehicle axle 4 lying in the direction of travel Transfer acceleration sensor 5 . Each bump in the road is therefore transferred twice to the vehicle. The time interval of this transmission depends on the distance between the vehicle axles d and the vehicle speed v. Since the distance between the vehicle axles d is known, this can be used to determine the driving speed v in such a way that the output signal of the acceleration sensor 5 is subjected to a type of auto-correlation by comparing it with one another without delay and with a time delay becomes. This correlation signal provides a measure of the similarity between the undelayed and the delayed signal. There is a delay time t₀ at which this correlation signal reaches its maximum. It is just the time that passes until a bump on the vehicle axle 3 occurs on the vehicle axle 4 . The driving speed v can thus be calculated from this delay time t Fahr and the known center distance d according to the formula v = d / t₀. External influences hardly play a role, so that this measurement is quite accurate.
In Fig. 2 ist das Korrelationssignal K für verschiedene Verzögerungszeiten tx auf der Achse t-tx aufgetragen. Für den Wert t = t₀ erreicht dieses Signal sein Maximum. Es sind in dem Kurvenverlauf zwei weitere Erhebungen zu erkennen, die beispielsweise durch Eigenschwingungen des Fahrzeuges oder bestimmte Resonanzen der Fahrbahn hervor gerufen werden können. Diese Störungen können vorteilhaft dadurch ausgefiltert werden, daß bestimmte Frequenz bereiche des von dem Beschleunigungssensor 5 des Fahrzeugs 1 gemäß Fig. 1 gelieferten Signals ausgefiltert werden. So sind beispielsweise die Eigenfrequenzen des Fahrzeugs oder der Räder bekannt, so daß die entsprechen den Frequenzbereiche in dem Ausgangssignal des Beschleunigungssensors 5 vor Ermittlung des Korrelations signals ausgefiltert werden können.In Fig. 2 the correlation signal K for different delay times tx is plotted on the axis t-tx. This signal reaches its maximum for the value t = t₀. Two further surveys can be seen in the course of the curve, which can be caused, for example, by natural vibrations of the vehicle or certain resonances of the road. These disturbances can advantageously be filtered out in that certain frequency ranges of the signal supplied by the acceleration sensor 5 of the vehicle 1 according to FIG. 1 are filtered out. For example, the natural frequencies of the vehicle or the wheels are known, so that the corresponding frequency ranges in the output signal of the acceleration sensor 5 can be filtered out before the correlation signal is determined.
Ein Teil der Filterung erfolgt auch mechanisch, da die Registrierung der Fahrbahnunregelmäßigkeiten durch den Beschleunigungssensor über die Räder der Vorder- bzw. Hinterachse erfolgen. Die Räder ihrerseits stellen aber einen mechanischen Tiefpaß dar, da nur die Fahrbahn unregelmäßigkeiten erkannt werden können, die in etwa der Auflagefläche der Reifen entsprechen.Part of the filtering is also done mechanically because the Registration of road irregularities by the Acceleration sensor via the wheels of the front or Rear axle. The wheels in turn pose a mechanical low pass because only the road irregularities can be detected, which are roughly the same Correspond to the contact surface of the tires.
In Fig. 3 ist ein Fahrzeug 31 dargestellt, welches im Bereich einer Vorderachse 32 einen Beschleunigungs sensor 33 und im Bereich einer Hinterachse 34 einen Beschleunigungssensor 35 aufweist. In diesem Falle nimmt der Beschleunigungssensor 33 vor allem die von der Vorder achse 32 auf das Fahrzeug übertragenen Fahrbahnuneben heiten auf, während der Sensor 35 vor allem die von der Hinterachse 34 übertragenen Fahrbahnunebenheiten mißt. Die Signale des vorderen Sensors werden mittels einer variablen Verzögerungseinrichtung verzögert; die Signale des hinteren Sensors 35 werden unverzögert ausgewertet. Aus diesen beiden Signalen wird ein Korrelationssignal erzeugt, das in gleicher Weise ausgewertet wird für die Anordnung bzw. das Fahrzeug gemäß Fig. 1. FIG. 3 shows a vehicle 31 which has an acceleration sensor 33 in the area of a front axle 32 and an acceleration sensor 35 in the area of a rear axle 34 . In this case, the acceleration sensor 33 mainly takes the uneven road surfaces transmitted from the front axle 32 to the vehicle, while the sensor 35 mainly measures the uneven road surfaces transmitted from the rear axle 34 . The signals from the front sensor are delayed by means of a variable delay device; the signals of the rear sensor 35 are evaluated without delay. A correlation signal is generated from these two signals, which is evaluated in the same way for the arrangement or the vehicle according to FIG. 1.
In Fig. 4 ist ein Fahrzeug 41 dargestellt, welches eine Vorderachse 42 und eine Hinterachse 43 aufweist. Im Bereich der Hinterachse 43 ist ein Beschleunigungs sensor 44 angedeutet, welcher im wesentlichen für zur Fahrzeugebene senkrecht auftretende Beschleunigungen empfindlich ist. Gleiches gilt für zwei weitere Beschleunigungssensoren 45 bzw. 46, von denen der Sensor 45 im Bereich des linken Vorderrades und der Sensor 46 im Bereich des rechten Vorderrades angeordnet ist. Die drei Sensoren 44, 45, 46 können auf verschiedene Weise zur Erzeugung des Korrelationssignals eingesetzt werden. Es kann zum einen beispielsweise zwischen den Sensoren 45 und 46 eine Summen- oder Differenzbildung vorgenommen werden, die Störeinflüsse unterdrückt. Dieses Summen oder Differenzsignal wird dann nach variabler Ver zögerung mit dem Ausgangssignal des Sensors 44 zur Bildung des Korrelationssignals verknüpft.In FIG. 4, a vehicle 41 is shown having a front axle 42 and a rear axle 43. In the area of the rear axle 43 , an acceleration sensor 44 is indicated, which is essentially sensitive to accelerations occurring perpendicular to the vehicle plane. The same applies to two further acceleration sensors 45 and 46 , of which the sensor 45 is arranged in the area of the left front wheel and the sensor 46 in the area of the right front wheel. The three sensors 44 , 45 , 46 can be used in various ways to generate the correlation signal. On the one hand, for example, a sum or difference can be formed between sensors 45 and 46 , which suppresses interference. This sum or difference signal is then linked after a variable delay with the output signal of the sensor 44 to form the correlation signal.
Die beiden Sensoren 45 und 46 in der Vorderachse können aber auch dazu eingesetzt werden, zusätzlich die Komponente der Radialgeschwindigkeit zu bestimmen. Bei Kurvenfahrten führt nämlich die Korrelation des Sensors 45 zu dem Sensor 44 zu anderen Geschwindigkeiten als die Korrelation des Sensors 46 zu dem Sensor 44. Aus der Differenz dieser verschiedenen Korrelationen und dabei auftretenden verschiedenen optimalen Verzögerungszeiten t₀ kann die Radialgeschwindigkeit unmittelbar abgelesen werden.The two sensors 45 and 46 in the front axle can also be used to additionally determine the component of the radial speed. When cornering, the correlation of the sensor 45 to the sensor 44 leads to different speeds than the correlation of the sensor 46 to the sensor 44 . The radial speed can be read directly from the difference between these different correlations and the various optimal delay times t₀ that occur.
Für alle Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1, 3 und 4 gilt, daß die dort gezeigten Beschleunigungssensoren nicht notwendigerweise ausschließlich in Richtung senkrecht zur Fahrbahnebene empfindlich sein müssen. Sie können auch so ausgelegt sein, daß sie auch für Beschleunigungen beispielsweise in Fahrtrichtung empfindlich sind. In jedem Falle müssen jedoch in dem Ausgangssignal der Sensoren die Komponenten, die aus Beschleunigungen senkrecht zur Fahrbahnebene hervorgehen, deutlich genug vortreten, so daß das Korrelationssignal sicher aufgewertet werden kann.For all of the embodiments according to FIGS. 1, 3 and 4 applies, in that the acceleration sensors shown therein does not necessarily exclusively in the direction perpendicular to the road surface must be sensitive. They can also be designed so that they are also sensitive to accelerations, for example in the direction of travel. In any case, however, the components which arise from accelerations perpendicular to the roadway plane must appear clearly enough in the output signal of the sensors so that the correlation signal can be reliably upgraded.
Claims (7)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19934328442 DE4328442A1 (en) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | Arrangement for determining the driving (running) speed of a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19934328442 DE4328442A1 (en) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | Arrangement for determining the driving (running) speed of a vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE4328442A1 true DE4328442A1 (en) | 1995-03-02 |
Family
ID=6495901
Family Applications (1)
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| DE19934328442 Withdrawn DE4328442A1 (en) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | Arrangement for determining the driving (running) speed of a vehicle |
Country Status (1)
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|---|---|
| DE (1) | DE4328442A1 (en) |
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