KR20190034674A - 차량용 높이 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 차량 휠(3)을 차체(5)와 연결하고 이 차체와 관절 형태로 연결된 하나 이상의 섀시 부품(4)의, 차체(5)에 대한 상대 위치를 특징짓는 센서 신호(31, 32)를 발생시킬 수 있는 센서 어셈블리(18, 20)와; 이 센서 어셈블리(18, 20)에 연결되어, 센서 신호(31, 32)의 평가 하에 차체(5)의 높이(h)를 특징짓는 하나 이상의 높이 정보(33)를 생성할 수 있는 평가 장치(19);를 포함하는, 차량용 높이 측정 장치에 관한 것으로, 상기 센서 어셈블리(18, 20)는, 섀시 부품(4)에 대해 상대적으로 고정되어 상기 섀시 부품(4)에 작용하는 가속도를 검출하고, 이 가속도를 특징짓는 하나 이상의 센서 신호(31)를 발생시킬 수 있는 하나 이상의 가속도 센서(18)와; 차체(5)에 대해 상대적으로 고정되어 차체(5)에 작용하는 가속도를 검출하고, 이 가속도를 특징짓는 하나 이상의 센서 신호(32)를 발생시킬 수 있는 하나 이상의 기준 센서(20);를 포함한다.

Description

차량용 높이 측정 장치
본 발명은, 차량 휠을 차체와 연결하고 이 차체와 관절 형태로 연결된 하나 이상의 섀시 부품의, 차체에 대한 상대 위치를 특징짓는 센서 신호를 발생시킬 수 있는 센서 어셈블리와; 이 센서 어셈블리에 연결되어, 센서 신호를 평가하여 차체의 높이를 특징짓는 하나 이상의 높이 정보를 생성할 수 있는 평가 장치;를 포함하는, 차량용 높이 측정 장치에 관한 것이다.
섀시 부품, 특히 볼 조인트의 임무는 다른 무엇보다 차량의 섀시 프레임을 차량의 차량 휠들에 탄성적으로 지지하는 것이다. 이 경우, 섀시 프레임의 구성 요소가 도로 상태 및 개별 운전 상황에 적합하게 조정됨으로써, 차량 탑승자에게 높은 안전성과 쾌적성이 제공된다. 이 경우, 휠 서스펜션의 기능을 담당하고 조향을 가능하게 하는 조인트 및 조종 아암이 중요한 역할을 수행한다.
차량의 전방 축 및 후방 축에서 압축 경로를 검출하는 외부 높이 센서에 의해 섀시 부품의 상태 또는 각도 위치를 검출하는 것이 공지되어 있다. 예를 들어, 높이 검출을 통해, 조명 거리의 조정이 실현될 수 있다. 또한, 전기 평가 장치 및/또는 센서 장치에 의해서 조인트의 각도 위치가 기록될 수 있다. 이로써 제공되는 데이터를 평가함으로써 높이 검출이 실현될 수 있으며, 이 높이 검출은 예컨대 연속 댐핑 제어(CDC: Continuous Damping Control) 또는 롤링 안정화와 같은 능동 섀시 제어 또는 조명 거리 조정을 위한 정보를 제공한다.
높이 센서를 커플링 로드를 통해 서스펜션 암과 상부 구조물 사이에 배치하는 해결책 외에, 또 다른 한 가지 해결책은, 서스펜션 암 내에서의 볼 핀(ball pin)의 각도 위치를 통해 높이를 검출하는 것이다. 이 경우, 하우징의 폐쇄 커버에 고정된 자기장 센서가 볼 핀 내에 있는 자석의 자기장을 평가함으로써, 자기장 센서가 볼 조인트의 하우징과 볼 핀 사이의 각도를 측정하게 된다. 하지만, 섀시에 설치된 관절형 조인트는 전자기장의 간섭 영향을 받는다. 전자기장은, 특히 자기장 센서 근처에 배치된 전기 부품 또는 기계, 예컨대 전기 라인 또는 소비 장치, 예를 들어 전기 모터에 의해서 생성된다. 예컨대 홀 센서와 같은 자기장 센서가 사용되면, 이 자기장 센서는 볼 핀 내에 있는 자석의 자기장뿐만 아니라 외부로부터 인가되는 간섭장도 측정한다. 그럼으로써 각도 신호가 왜곡된다. 또한, 다름 아닌 종래의 높이 센서 장치에서는, 마모 및 공차로 인한 기계적 성분들이 각도 신호에 간섭 작용을 한다. 이와 같은 영향은 높이 센서 장치의 수명에 걸쳐 더 커지고, 신호 정확도가 더욱 악화된다.
이에 근거하여 본 발명의 과제는, 전술한 문제점들이 회피될 수 있도록 서문에 언급된 유형의 높이 측정 장치를 개선하는 것이다.
상기 과제는 청구항 1에 따른 높이 측정 장치에 의해 해결된다. 높이 측정 장치의 바람직한 개선예들은 종속 청구항들과 이하의 상세한 설명부에 명시된다.
차량, 특히 자동차용 높이 측정 장치는, 차량 휠을 차체와 연결하고 이 차체와 관절 형태로 연결된 하나 또는 하나 이상의 섀시 부품의, 차체에 대한 상대 위치를 특징짓는 센서 신호를 발생시킬 수 있는 센서 어셈블리와; 이 센서 어셈블리에 연결되어, 센서 신호를 평가하여 차체의 높이를 특징짓는 하나 또는 하나 이상의 높이 정보를 형성할 수 있는 평가 장치;를 포함하며, 이 경우 센서 어셈블리는, 섀시 부품에 대해 상대적으로 고정되어 섀시 부품에 작용하는 가속도를 검출하고, 이 가속도를 특징짓는 하나 이상의 센서 신호를 발생시킬 수 있는 하나의 또는 하나 이상의 가속도 센서와; 차체에 대해 상대적으로 고정되어 차체에 작용하는 가속도를 검출하고, 이 가속도를 특징짓는 하나 이상의 센서 신호를 발생시킬 수 있는 하나 이상의 기준 센서;를 포함한다.
사용된 가속도 센서는 전자기 간섭장 및 마모에 대해 둔감하다. 따라서, 선행 기술에 공지된 문제점들이 피해질 수 있다.
높이 측정 장치에서는, 가속도 센서의 진동 질량(seismic mass)에 가속도가 작용한다는 사실이 이용된다. 따라서, 가속도 센서에 의해 발생하는 센서 신호는, 순수하게 정적인 경우, 가속도 센서의 측정 방향 또는 측정 방향들 중 하나 이상이 중력 가속도의 방향과 함께 형성하는 각도에 좌우된다. 가속도 센서가 섀시 부품에 고정되어 있기 때문에, 가속도 센서에 의해 발생하는 센서 신호는 섀시 부품이 중력 가속도의 방향과 함께 형성하는 각도에도 좌우된다. 또한, 마찬가지로 순수하게 정적인 경우, 기준 센서에 의해 발생하는 센서 신호는 차체가 중력 가속도의 방향과 함께 형성하는 각도에 의존한다.
순수하게 정적인 관찰 시(차량 정지 상태에서, 즉, 섀시 부품의 동작이 없고 차체 동작이 없는 경우), 가속도 센서(또는 기준 센서)에 의해 발생하는 신호는 오로지 중력 가속도에 대한 섀시 부품의 (또는 차체의) 각도에만 좌우된다. 그 이유는, 이 경우에는 오로지 중력 가속도만 개별 센서에 작용하기 때문이다.
동적인 관찰에서는(차량이 움직이는 경우, 섀시 부품이 예를 들어 압축 동작 또는 인장 동작으로 인해 차체에 대해 상대 운동을 하는 경우에는), 중력 가속도 외에 섀시 부품 또는 차체 자체의 가속도도 개별 센서에 작용한다.
본 발명에 따르면, 차체에 대한 섀시 부품의 상대 위치는 정적인 차량 상태에서뿐만 아니라 동적인 차량 상태에서도 결정될 수 있으며, 이 경우 센서 어셈블리와 연결된 평가 장치가 검출된 센서 신호를 평가하고, 그로부터 차량의 높이를 특징짓는 높이 정보를 생성한다.
차체에 대한 섀시 부품의 상대 위치는 바람직하게 각도 위치이다. 정적인 경우(차량이 정지해 있는 경우), 검출된 가속도(= 중력 가속도)가 기준 센서의 지점 및 가속도 센서의 지점에서 특히 동일한 방향으로 진행한다.
일 실시예에 따라, 차량 및/또는 차체에 차량 종방향, 차량 횡방향 및 차량 수직 방향이 할당된다. 이들 방향은 특히 하나의 공통 평면에 놓이지 않는다. 바람직하게, 이들 방향은 서로에 대해 수직으로 연장된다. 차량 종방향은 바람직하게 차량의 통상적인 주행 방향 또는 전진 주행 방향에 상응한다. 차량의 차축은 바람직하게 차량 횡방향으로 연장된다.
높이는, 특히 차량 수직 방향으로 그리고/또는 차량 휠의 휠 중심에 대해 수직으로, 특히 차량 휠의 규정된 지점과 차체의 규정된 지점 간의 거리이다. 예를 들면, 특히 차량 수직 방향으로 그리고/또는 차량 휠의 휠 중심에 대해 수직으로, 차량 휠 림(rim)의 림 플랜지의 하부 에지와 차체의 휠 하우징의 하부 에지 사이의 높이가 측정된다.
가속도 센서는 단일 축 가속도 센서로서, 또는 예컨대 2축 또는 3축 가속도 센서와 같은다중 축 가속도 센서로서 이용 가능하다. 이 경우, 단일 축 가속도 센서는 단 하나의 측정 방향을 갖는다. 그와 달리, 다중 축 가속도 센서는, 특히 선형으로 상호 독립적인 복수의 상이한 측정 방향을 갖는다. 바람직하게, 다중 축 가속도 센서의 측정 방향들은 서로에 대해 수직으로 정렬된다. 바람직하게, 2축 가속도 센서는 두 가지 상이한 측정 방향을 갖는다. 바람직하게, 2축 가속도 센서의 측정 방향들은 서로에 대해 수직으로 정렬된다. 바람직하게, 3축 가속도 센서는, 특히 동일한 평면에 놓여 있지 않은 3개의 상이한 측정 방향을 갖는다. 바람직하게, 3축 가속도 센서의 측정 방향들은 서로에 대해 수직으로 정렬된다.
가속도 센서는 바람직하게 섀시 부품과 특히 단단하게 그리고/또는 강성으로 연결된다. 예를 들어, 가속도 센서는 단일 축 가속도 센서이거나, 예컨대 2축 가속도 센서 또는 3축 가속도 센서와 같은 다중 축 가속도 센서이다.
기준 센서는, 차체에 대해 상대적으로 고정된 가속도 센서이다. 바람직하게, 기준 센서는 차체와 특히 단단하게 그리고/또는 강성으로 연결된다. 예를 들어, 기준 센서는 단일 축 가속도 센서이거나, 예컨대 2축 가속도 센서 또는 3축 가속도 센서와 같은 다중 축 가속도 센서이다.
기준 센서는 오로지 높이 측정 장치에만 할당될 수 있다. 그러나 바람직하게 기준 센서는, 이미 차량 내에 존재하는 하나 또는 하나 이상의 센서이다. 차량자세 제어장치(ESP)를 갖춘 많은 차량에서는, 모든 공간 방향 및/또는 차축에서 그리고/또는 그 주변에서의 차체의 가속도 및/또는 요 레이트에 대한 정보[예컨대 종방향 가속도, 횡방향 가속도, 수직 가속도, 요잉(yawing), 피칭(pitching), 롤링(rolling)]가 이미 존재하며, 그럼으로써 이들 정보는 높이의 계산을 위해서 그리고/또는 다른 위치 신호의 발생을 위해서 사용될 수 있다. 이로써, 기준 센서는, 예컨대 ESP 제어 장치, CDC 제어 장치 및/또는 에어백 제어 장치에 할당된 하나 또는 하나 이상의, 특히 차량 내에 이미 존재하는 차체 센서(차체 센서 장치)에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 높이 측정 장치의 실현을 위해 추가로, 섀시 부품에 고정된 가속도 센서만 필요하며, 그 결과 차량 내에 설치되는 센서들의 총 개수는 적게 유지될 수 있다. 또한, 섀시 부품에 고정된 가속도 센서는 휠 가속도 센서를 대체할 수 있다. 이에 의해서도, 차량 내에 설치되는 센서들의 총 개수가 작게 유지될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 섀시 부품은 차체와 피벗 가능하게 연결된다. 특히, 섀시 부품은 하나 이상의 피벗 축을 중심으로 차체에 대해 상대적으로 피벗 가능하다. 바람직하게 섀시 부품은, 예컨대 피벗 베어링 및/또는 고무 베어링인 하나 또는 하나 이상의 차체 측 조인트를 구비한다. 바람직하게 섀시 부품은 차체 측 조인트에 의해 차체와 피벗 가능하게 그리고/또는 관절 방식으로 연결된다. 바람직하게 섀시 부품은, 예컨대 볼 조인트인 하나 또는 하나 이상의 차량 휠 측 조인트를 구비한다. 바람직하게 섀시 부품은 차량 휠 측 조인트에 의해 차량 휠과 직접 또는 간접적으로 관절 방식으로 연결된다. 섀시 부품은 특히 서스펜션 암, 예를 들어 위시본(wishbone)이다. 바람직하게 섀시 부품은, 바람직하게 차량 휠이 회전 가능하게 지지되어 있는 휠 캐리어와 특히 관절 방식으로 연결된다. 바람직하게 섀시 부품은 차량 휠 측 조인트에 의해 휠 캐리어와 연결된다.
일 실시예에 따르면, 검출된 가속도의 방향에 대한 섀시 부품의 상대 경사는, 특히 평가 장치에 의해서 결정될 수 있는 하나 이상의 섀시 부품 경사각에 의해 특징지어진다. 바람직하게, 검출된 가속도의 방향에 대한 차체의 상대 경사는, 특히 평가 장치에 의해서 결정될 수 있는 하나 이상의 차체 경사각에 의해서 특징지어진다. 바람직하게, 평가 장치를 이용하여 섀시 부품 경사각과 차체 경사각의 비교를 통해, 특징적인 경사각 차 신호가 결정될 수 있다. 특히, 상기 경사각 차 신호에 의해, 차체에 대한 섀시 부품의 상대 위치가 특징지어진다. 따라서, 차체에 대한 섀시 부품의 상대 편향이 결정될 수 있다. 바람직하게, 평가 장치에 의해, 경사각 차 신호를 사용하여 높이 정보가 생성될 수 있다.
바람직하게 차량, 특히 차체에는, 바람직하게 요 레이트 센서 또는 또 다른 가속도 센서의 하나 이상의 추가 센서 신호가 더 할당되며, 이 경우 높이 정보의 정확도를 높이기 위해, 높이 정보를 생성하기 위한 평가 장치가 경사각 차 신호 외에 요 레이트 센서에 의해 발생하는 요 레이트 신호를 고려한다.
평가 장치는, 바람직하게 전자 계산 유닛 및/또는 전자 메모리 유닛을 포함한다. 계산 유닛은 예컨대 아날로그 컴퓨터 또는 디지털 컴퓨터이다. 예를 들어, 계산 유닛은 마이크로프로세서 또는 마이크로컨트롤러에 의해 형성된다. 메모리 유닛은,예컨대 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및/또는 읽기 전용 메모리(ROM) 및/또는 여타의 전자 메모리를 포함한다. 높이 정보는 예컨대 메모리 유닛 내에 저장된다.
바람직하게, 평가 장치에 의해 높이 정보를 특징짓는 높이 신호가 발생할 수 있고, 그리고/또는 송출될 수 있다.
일 개선예에 따르면, 센서 어셈블리에 의해, 추가의 차량 휠을 차체와 연결하고 차체와 관절 형태로 연결된 하나 또는 하나 이상의 추가 섀시 부품의, 차체에 대한 상대 위치가 검출될 수 있고, 이 경우 센서 어셈블리에 의해 상기 위치를 특징짓는 위치 신호가 발생할 수 있다. 이 경우, 상기 위치 신호들 중 하나 또는 하나 이상은 특히 기준 센서에 의해 발생하는 다른 위치 신호이다. 바람직하게, 센서 어셈블리는, 추가 섀시 부품에 대해 상대적으로 고정된 하나 또는 하나 이상의 추가 가속도 센서를 포함하며; 이 추가 가속도 센서에 의해, 검출된 가속도의 방향에 대한 추가 섀시 부품의 상대 경사가 검출될 수 있고, 상기 경사를 특징짓는 하나 또는 하나 이상의 센서 신호가 발생할 수 있으며; 이 센서 신호는 위치 신호들 중 하나 또는 적어도 하나의 위치 신호를 형성하거나 위치 신호들 중 하나 또는 하나 이상의 추가 위치 신호를 형성한다. 바람직하게, 평가 장치에 의해 위치 신호가 평가됨으로써, 차체의 높이를 특징짓는 복수의 높이 정보가 생성될 수 있다. 바람직하게, 평가 장치에 의해 높이 정보를 특징짓는 높이 신호가 발생 가능하고, 그리고/또는 송출 가능하다. 섀시 부품은 특히 상이한 차축들에 할당된다.
높이 측정 장치의 일 실시예에 따르면, 평가 장치는, 높이 신호(들)를 평가함으로써 조명 거리 조정을 수행할 수 있는 조명 거리 조정 장치와 연결된다. 바람직하게 높이 측정 장치는 차량의 조명 거리 조정에 사용될 수 있다.
일 개선예에 따르면, 평가 장치는, 높이 신호(들)의 평가 하에 능동 섀시 제어를 수행할 수 있는 능동 섀시 제어 장치와 연결된다. 바람직하게, 높이 측정 장치는 차량의 능동 섀시 제어에 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 예를 들어 섀시 부품 및/또는 차체의 요 레이트를 특징짓는 보완 센서 신호를 발생시킬 수 있는 보완 센서들이 제공된다. 이와 같은 보완 센서 신호는, 예컨대 높이 정보의 생성 시, 예컨대 섀시 여기와 같은 동적 가속 과정에 기인할 수 있는 부정확성을 교정하는 데 사용될 수 있다.
바람직하게, 높이 측정 장치에 의해, 한 편으로는 외부 간섭 자기장의 영향이 감소되거나 제거되며, 다른 한 편으로 적은 개수의 부품을 구비하고 마모에 대해 둔감한 견고한 시스템이 제공된다. 이는, 예컨대 단일 축, 2축 또는 3축 가속도 센서, 바람직하게는 2축 또는 3축 가속도 센서와 같은 가속도 센서가 예를 들어 서스펜션 암 및 차체에 사용됨으로써 달성된다. 주행 동안에는 중력 가속도가 가속도 센서에 동일한 양으로 작용하지만, 서스펜션 암과 차체의 각도 위치는 도로 상태, 차량의 압축 동작 및 인장 동작뿐만 아니라 차량 동적 상태에 따라서도 상이하기 때문에, 각도 위치들의 차로부터 특히 서스펜션 암과 차체 사이의 각도가 결정될 수 있다. 그 다음, 상기 각도로부터 높이에 대한 정보, 즉, 특히 차량 제로 위치에 대한 타이어의 압축 트래블 또는 인장 트래블이 유추될 수 있고, 그리고/또는 계산될 수 있다.
높이 측정 장치는, 바람직하게 경사각 차 신호 및 섀시 부품에 작용하는 검출된 가속도로부터, 휠의 가속도를 기술하는 정보를 도출하도록 동작할 수 있다.
본 발명은 이하에서 도면과 관련하여 바람직한 일 실시예를 토대로 기술된다.
도 1은 일 실시예에 따른 높이 측정 장치를 갖는 차량 휠 서스펜션의 개략도이다.
도 2는 도 1에서 볼 수 있는 차체의 높이를 설명하는 도면이다.
도 3은 높이 측정 장치의 개략도이다.
도 4는 높이를 결정하기 위한 측정 원리를 보여주는 개략도이다.
도 1에는, 휠 캐리어(2)에 회전 가능하게 지지된 차량 휠(3) 및 위시본 형태의 서스펜션 암(4)을 포함하는 차량의 휠 서스펜션(1)이 도시되어 있으며, 상기 서스펜션 암에 의해 휠 캐리어(2)가 차체(5)에 고정된 보조 프레임(6)과 연결되어 있고, 상기 보조 프레임은 차체(5)에 포함된다. 휠 서스펜션(1)은, 휠 캐리어(2)를 추가로 차체(5)와 연결하는 스트럿(7)(strut)을 더 포함한다. 보조 프레임(6)에는, 토션 바 스프링(torsion bar spring) 형태의 롤링 안정화 장치(8)가 지지되며, 상기 롤링 안정화 장치의 일 단부는 스태빌라이저(9)(stabilizer)를 통해 스트럿(7)과 연결된다. 서스펜션 암(4)은, 일 단부에서는 고무 베어링(10)에 의해 피벗 축(11)을 중심으로 피벗 가능하게 보조 프레임(6)에 지지되고, 다른 단부에서는 볼 조인트(12)에 의해 휠 캐리어(2)에 지지된다. 차량 휠(3)은, 림(rim; 13)(도 2 참조) 및 상기 림(13) 상에 안착되는 타이어(14)를 포함한다. 또한, 차체(5)는, 차량 휠(3)이 배치된 휠 하우징(15)을 포함한다. 보완적으로, 좌표계(x, y 및 z)가 도시되어 있으며, 이 경우 도면 페이지 내측으로 연장되는 x-축은 차량 종방향을 나타내고, y-축은 차량 횡방향을 나타내며, z-축은 차량 수직 방향을 나타낸다. 피벗 축(11)은 차량 종방향(x)으로 또는 거의 차량 종방향으로 연장된다. 따라서, 서스펜션 암(4)은 보조 프레임(6) 및/또는 차체(5)에 대해 상대적으로 화살표(17)의 방향으로 피벗 축(11)을 중심으로 피벗 가능하다.
도 2에는, 림(13)의 일 부분 또는 휠 하우징(15)의 일 부분이 개략도로 도시되어 있으며, 본 도면에는 차량 수직 방향(z)으로 또는 거의 차량 수직 방향(z)으로 차체(5)에 대한 차량 휠(3)의 거리를 기술하는 높이(h)가 표기되어 있다. 높이(h)는, 차량 휠(3)의 규정된 지점과 차체(5)의 규정된 지점 사이에서 측정된다. 예를 들어, 특히 차량 수직 방향(z)으로 그리고/또는 차량 휠(3)의 휠 중심(16)에 대해 수직으로, 림(13)의 림 플랜지의 하부 에지와 휠 하우징(15)의 하부 에지 사이의 높이가 측정된다.
서스펜션 암(4)에는, 바람직하게 차체(5)에 고정된 평가 장치(19)와 전기식으로 연결된 가속도 센서(18)가 고정된다. 또한, 차체(5)에는, 가속도 센서로서 형성되어 평가 장치(19)와 전기식으로 연결된 기준 센서(20)가 고정된다. 가속도 센서(18), 기준 센서(20) 및 평가 장치(19)는, 일 실시예에 따라 도 3에 개략적으로 도시된 높이 측정 장치(21)의 부분이다. 평가 장치(19)는, 마이크로컨트롤러(22) 및 전자 메모리 유닛(23)을 더 포함한다.
도 4에는, 측정 원리의 개략도가 도시되어 있다. 가속도 센서(18)는, 스프링력에 대항해서 휴지 위치로부터 측정 방향(25)으로 이동할 수 있는, 탄성 현가 진동 질량체(24)를 갖는다. 이 경우, 측정 방향(25)은, 서스펜션 암(4)에 할당되어 피벗 축(11)에 대해 수직으로 연장되는 서스펜션 암 축(26)에 대해 평행하게 연장된다. 특히, 서스펜션 암 축(26)은, 고무 베어링(10) 및 볼 조인트(12)의 운동 역학적 베어링 중심점을 통과한다. 측정 방향(25)이 중력 가속도(27)의 방향에 대해 수직으로 정렬되어 있지 않은 경우, 진동 질량체(24)가 중력으로 인해 자신의 휴지 위치로부터 편향되며, 이는 가속도 센서(18)에 의해서 검출 가능하다. 따라서, 측정 방향(25)이 중력 가속도(27)의 방향과 함께 형성하는 경사각이 결정될 수 있다.
또한, 기준 센서(20)는 스프링력에 대항해서 휴지 위치로부터 측정 방향(29)으로 움직일 수 있는, 탄성 현가 진동 질량체(28)를 갖는다. 이 경우, 측정 방향(29)은, 차체(5)에 할당되어 피벗 축(11)에 대해 수직으로 연장되는 기준 축(30)에 대해 평행하게 연장된다. 특히, 기준 축(30)은, 차량 횡방향(y)으로 연장되고, 그리고/또는 차량 종방향(x) 및 차량 횡방향(y)에 의해 형성된 평면에 대해 평행하다. 측정 방향(29)이 중력 가속도(27)의 방향에 대해 수직으로 정렬되지 않는 경우, 진동 질량체(28)가 중력으로 인해 자신의 휴지 위치로부터 편향되며, 이는 기준 센서(20)에 의해 검출 가능하다. 따라서, 측정 방향(29)이 중력 가속도(27)의 방향과 함께 형성하는 경사각이 결정될 수 있다. 경사각들간의 차를 계산하면, 측정 방향들(25와 29) 사이에 형성된 각도가 산출되고, 이 각도는 서스펜션 암(4)과 차체(5) 사이에 형성된 각도를 특징짓는다. 따라서, 차체(5)에 대한 서스펜션 암(4)의 상대 위치에 대한 정보가 존재하게 되며, 이 정보로부터 높이(h)가 계산될 수 있다. 이로써, 평가 장치(19)는, 특히 마이크로컨트롤러(22)를 이용해서, 가속도 센서(18)에 의해 발생하는 센서 신호(31) 및 기준 센서(20)에 의해 발생하는 센서 신호(32)로부터, 서스펜션 암(4)과 차체(5) 사이에 형성된 각도를 특징짓는 하나 이상의 각도 정보를 계산하고, 이 각도 정보를 특히 메모리 유닛(23) 내에 저장한다. 또한, 평가 장치(19)는, 각도 정보로부터 특히 마이크로컨트롤러(22)를 이용해서, 높이(h)를 특징짓는 높이 정보(33)를 계산하고, 이 높이 정보를 메모리 유닛(23) 내에 저장한다. 대안적으로, 평가 장치(19)는, 특히 마이크로컨트롤러(22)를 이용해서 센서 신호(31 및 32)로부터, 바람직하게는 직접, 높이(h)를 특징짓는 높이 정보(33)를 계산하고, 이 높이 정보를 메모리 유닛(23) 내에 저장한다. 또한, 평가 장치(19)에 의해, 높이 정보(33)를 특징짓는 높이 신호(34)가 발생하여 조명 거리 조정 장치(35)로 송출되며, 이 조명 거리 조정 장치에 의해서 높이 신호(34)를 평가함으로써 조명 거리 조정이 실행될 수 있다. 그러나 조명 거리 조정 장치(35)에 대해 대안적으로 또는 보완적으로, 높이 신호(34)가 차량의 다른 제어 장치로도 송출될 수 있다. 예를 들어, 높이 신호(34)는 능동 섀시 제어 장치로 송출되고, 이 능동 섀시 제어 장치에 의해 높이 신호(34)를 평가함으로써 능동 섀시 제어가 수행될 수 있다.
1: 휠 서스펜션
2: 휠 캐리어
3: 차량 휠
4: 서스펜션 암
5: 차체
6: 보조 프레임
7: 스트럿
8: 롤링 안정화 장치
9: 스태빌라이저
10: 고무 베어링
11: 피벗 축
12: 볼 조인트
13: 차량 휠의 림
14: 차량 휠의 타이어
15: 차체의 휠 하우징
16: 차량 휠의 휠 중심
17: 서스펜션 암의 피벗 방향
18: 가속도 센서
19: 평가 장치
20: 기준 센서
21: 높이 측정 장치
22: 마이크로컨트롤러
23: 메모리 유닛
24: 가속도 센서의 진동 질량
25: 가속도 센서의 측정 방향
26: 서스펜션 암 축
27: 중력 가속도의 방향
28: 기준 센서의 진동 질량
29: 기준 센서의 측정 방향
30: 기준 축
31: 가속도 센서의 센서 신호
32: 기준 센서의 센서 신호
33: 높이 정보
34: 높이 신호
35: 조명 거리 조정 장치
h: 높이
x: 차량 종방향
y: 차량 횡방향
z: 차량 수직 방향

Claims (8)

  1. 차량 휠(3)을 차체(5)와 연결하고 상기 차체와 관절 형태로 연결된 하나 이상의 섀시 부품(4)의, 차체(5)에 대한 상대 위치를 특징짓는 센서 신호(31, 32)를 발생시킬 수 있는 센서 어셈블리(18, 20); 및 상기 센서 어셈블리(18, 20)와 연결되어, 센서 신호(31, 32)의 평가 하에 차체(5)의 높이(h)를 특징짓는 하나 이상의 높이 정보(33)를 생성할 수 있는 평가 장치(19);를 포함하는, 차량용 높이 측정 장치에 있어서,
    상기 센서 어셈블리(18, 20)는, 섀시 부품(4)에 대해 상대적으로 고정되어 상기 섀시 부품(4)에 작용하는 가속도를 검출하고, 상기 가속도를 특징짓는 하나 이상의 센서 신호(31)를 발생시킬 수 있는 하나 이상의 가속도 센서(18)와; 차체(5)에 대해 상대적으로 고정되어 차체(5)에 작용하는 가속도를 검출하고, 상기 가속도를 특징짓는 하나 이상의 센서 신호(32)를 발생시킬 수 있는 하나 이상의 기준 센서(20;)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량용 높이 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 섀시 부품(4)이 차체(5)와 피벗 가능하게 연결되고, 하나 이상의 피벗 축(11)을 중심으로 차체에 대해 상대적으로 피벗 가능한 것을 특징으로 하는, 차량용 높이 측정 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 검출된 가속도의 방향에 대한 섀시 부품(4)의 상대 경사는 하나 이상의 섀시 부품 경사각에 의해 특징지어지고, 검출된 가속도의 방향에 대한 차체(5)의 상대 경사는 하나 이상의 차체 경사각에 의해 특징지어지며, 평가 장치(19)를 이용하여 섀시 부품 경사각과 차체 경사각의 비교를 통해, 특징적인 경사각 차 신호가 결정될 수 있고, 상기 경사각 차 신호에 의해, 차체(5)에 대한 섀시 부품(4)의 상대 위치가 특징지어지는 것을 특징으로 하는, 차량용 높이 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 평가 장치(19)에 의해, 경사각 차 신호를 사용하여 높이 정보(33)가 생성될 수 있는 것을 특징으로 하는, 차량용 높이 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서, 차량, 특히 차체(5)에는, 바람직하게 요 레이트 센서 또는 추가 가속도 센서의 하나 이상의 추가 센서 신호가 할당되며, 높이 정보(33)의 정확도를 높이기 위해, 높이 정보(33)를 생성하기 위한 평가 장치(19)가 경사각 차 신호 외에 요 레이트 센서에 의해 발생하는 요 레이트 신호를 고려하는 것을 특징으로 하는, 차량용 높이 측정 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 평가 장치(19)에 의해, 높이 정보(33)를 특징짓는 높이 신호(34)가 발생할 수 있는 것을 특징으로 하는, 차량용 높이 측정 장치.
  7. 제6항에 있어서, 평가 장치(19)는, 높이 신호(34)의 평가 하에 조명 거리 조정을 수행할 수 있는 조명 거리 조정 장치(35)와 연결되는 것을 특징으로 하는, 차량용 높이 측정 장치.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 평가 장치(19)는, 경사각 차 신호 및 섀시 부품에 작용하는 검출된 가속도로부터, 휠의 가속도를 기술하는 정보를 도출하도록 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는, 차량용 높이 측정 장치.
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