SE530446C2 - track detection - Google Patents
track detectionInfo
- Publication number
- SE530446C2 SE530446C2 SE0602232A SE0602232A SE530446C2 SE 530446 C2 SE530446 C2 SE 530446C2 SE 0602232 A SE0602232 A SE 0602232A SE 0602232 A SE0602232 A SE 0602232A SE 530446 C2 SE530446 C2 SE 530446C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- vehicle
- signal components
- noise
- logic unit
- occurrence
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- B60K28/00—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions
- B60K28/02—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the driver
- B60K28/06—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the driver responsive to incapacity of driver
- B60K28/066—Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the driver responsive to incapacity of driver actuating a signalling device
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
- B60W30/10—Path keeping
- B60W30/12—Lane keeping
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
- B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D15/00—Steering not otherwise provided for
- B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
- B62D15/029—Steering assistants using warnings or proposing actions to the driver without influencing the steering system
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
- B60W2552/35—Road bumpiness, e.g. pavement or potholes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
- B60W2552/53—Road markings, e.g. lane marker or crosswalk
Description
20 25 30 35 530 445 För att reducera risken för olycka, är det konventio- nellt att i praktiken arrangera periodiska markeringar pà vägar medelst upphöjda. mönster sàsonx bullerremsor omfattande en serie av bullerremsorbulor. Bullerremsor- na används samtidigt för att indikera delningar mellan vägkörfält, exempelvis körfältsmarkeringar, eller kant- omráden av vägar. Markeringarna är i stånd att excitera vibrationer i ett fordon när detta är i rörelse och när ett eller flera av dess Under det digt och klart avkänns i relativt smà fordon sàsom kom- pakta personbilar, blir emellertid förare av relativt sett större fordon åtminstone partiellt avskärmade från vibrationerna. däck är i fysisk kontakt med markeringarna. att dessa vibrationer otvety- Sådan avskärmning uppkommer pà grund av att dessa relativt sett större fordon har mera avance- rade upphängningssystem såväl som bredare däck. avancerade upphängningssystem har blivit flertalet mindre lastbilar och större sådana för att ge föraren förbättrad komfort. 20 25 30 35 530 445 In order to reduce the risk of accidents, it is conventional to in practice arrange periodic markings on roads by means of elevators. pattern seasonal noise strips comprising a series of noise strip bumps. The noise strips are used at the same time to indicate divisions between road lanes, for example lane markings, or edge areas of roads. The markings are able to excite vibrations in a vehicle when it is in motion and when one or more of it. the vibrations. tires are in physical contact with the markings. that these vibrations ovvety- Such shielding arises due to the fact that these relatively larger vehicles have more advanced suspension systems as well as wider tires. Advanced suspension systems have become the majority of smaller trucks and larger ones to provide the driver with improved comfort.
Dessa standard i Det har sålunda samtidigt uppkommit behov av system som är verksamma för att göra fordonsförare uppmärksamma pà att deras fordon. kör över vägmarkeringar, exempelvis körfältmarkeringar; systemen är verksamma för att göra förarna uppmärksamma så att de blir i stånd att reagera genom att korrigera körriktningen så att kollisions- tillbud undviks.These standards in There have thus at the same time arisen a need for systems that are effective in making vehicle drivers aware of their vehicles. drive over road markings, such as lane markings; the systems are effective in making drivers aware so that they are able to react by correcting the direction of travel so that collision incidents are avoided.
Ett flertal varningssystem för körfältavvikelse har be- skrivits i den publicerade litteraturen. Vissa av sy- stemen nyttjar optiska sensorer för att avkänna närhe- ten av körfältsmarkeringar relativt fordon; de optiska sensorerna inkluderar exempelvis infraröda optiska sen- sorer, charge-coupled-device (CCD) rer och liknande. Den publicerade litteraturen inklude- rar dessutonl patentlitteratur sásonl GB 2 317 009, US 2002 042676 och US 2005 212666. optiska sensorer lider samtliga av att deras prestanda kameror, fotosenso- De system som nyttjar lO l5 20 25 30 35 53Ü 445 _3._ komprometteras i händelse av dålig sikt, nattetid och väderförhållanden där olika typer av ner- fall uppkommer. exempelvis Ett Varningssystem för körfältsavvikelse finns beskri- vet i UK-patent nr. 2 232 518. met omfattar elektriskt ledande körfältsmarkeringar in- stallerade i vägar.A number of lane departure warning systems have been described in the published literature. Some of the systems use optical sensors to detect the proximity of lane markings relative to vehicles; the optical sensors include, for example, infrared optical sensors, charge-coupled devices (CCDs) and the like. The published literature also includes patent literature such as GB 2,317,009, US 2002 042676 and US 2005 212666. optical sensors all suffer from the compromise of their performance cameras, photosensors. in case of poor visibility, night time and weather conditions where different types of precipitation occur. for example A lane departure warning system is described in UK patent no. 2 232 518. met comprises electrically conductive lane markings installed in roads.
Avvikelsevarningssyste- Varningssystemet omfattar dessutom detektor installerade på fordon, varvid detektorerna är verksamt responsiva på ett icke kontaktande sätt i för- hållande till körfältsmarkeringarnan Även cmn detekte- ring av sådana elektriskt ledande körfältsmarkeringar onekligen är mera tillförlitligt under svåra väderför- hàllanden, stemet installation av de ledande körfältsmarkeringarna kräver i praktiken nyttjande av Varningssy- i vägar och detta representerar en stor investering.Deviation warning system The warning system also comprises detectors installed on vehicles, the detectors being operatively responsive in a non-contact manner in relation to the lane markings. leading lane markings in practice require the use of Warning Sy- in roads and this represents a large investment.
I den. nämnda publicerade US-patentansökningen. nr. US 2005 212666, svarar på en bullerremsa. beskrivs för ett vägfordon ett system som Systemet inkluderar en sensor för bullerremsan, varvid sensorn omfattar minst endera av en fjädrande massa eller en icke fjädrande massa och ett omvandlararrangemang för att avge en utsignal sva- rande mot en vibrationsfrekvens för den fjädrande mas- san eller den icke fjädrande massan. Det för bullerrem- san responsiva systemet har därutöver en dataprocessor kopplad i kommunicerande förbindelse med bullerremsans sensor för att motta utsignalen och därefter analysera signalen för att beräkna huruvida eller ej den i signa- len överförda vibrationsfrekvensen är indikativ pä att ett däck hos fordonet är i rörlig kontakt med en bul- lerremsa. Sensorn implementeras lämpligen i sammanhang med en stötdämpare hos fordonet. Även om det nämnda för bullerremsa responsiva systemet är verksamt för att detektera bulleralstrande remsor, är det oförmöget att tillhandahålla en sådan grad av signaldiskriminering att det möjliggörs för systemet att fastlägga en beskaffenhet hos bullerremsan och en 10 15 20 25 30 35 539 446 ._4_ grad av risk som potentiellt föreligger för fordonet när detta är i rörelse.In it. said published U.S. patent application. no. US 2005 212666, responds to a noise strip. a road system is described as a system comprising a noise strip sensor, the sensor comprising at least one of a resilient mass or a non-resilient mass and a transducer arrangement for emitting an output signal corresponding to a vibration frequency of the resilient mass or the non-resilient mass. In addition, the noise strip responsive system has a data processor connected in communicating with the noise strip sensor to receive the output signal and then analyze the signal to calculate whether or not the vibration frequency transmitted in the signal is indicative that a tire of the vehicle is in motion. contact with a noise strip. The sensor is suitably implemented in connection with a shock absorber of the vehicle. Although said noise strip responsive system is operative to detect noise generating strips, it is incapable of providing such a degree of signal discrimination that it enables the system to determine a nature of the noise strip and a degree. of the potential potential of the vehicle when it is in motion.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhanda- hålla en mera avancerad typ av varningssystem för bul- lerremsa.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a more advanced type of noise strip warning system.
Ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett Varningssystem för bullerremsa som, är enklare att implementera och trots detta är verksamt för att tillhandahålla mera fordonsförare där ett sådant system är inkluderat. information. àt Enligt en första aspekt pá uppfinningen, tillhandahålls ett körbanedetekteringssystem. enligt vad som. anges i det bifogade kravet 1, nämligen ett körbanedetekte- ringssystenx för* ett fordon, för att generera en eller flera 'varningssignaler för där systemet är att varna en förare av fordonet när fordonet korsar bulleralstrande arrangemang som markerar en eller flera körbanor pá en vägyta, varvid systemet omfattar: (a) ett flertal av accelerometrar placerade spatialt i positioner i fordonet i stånd. att vibrerar som svar pà att ett eller flera hjul hos fordonet kom- mit till körkontakt med de bulleralstrande arran- gemangen, varvid accelerometrarna är verksamma för att generera accelerometerutsignaler; (b) en processor för mottagning av accelerometerut- signalerna, varvid processorn inkluderar ett eller flera adaptiva filter för isolering av signalkom- ponenter som finns i accelerometerutsignalerna och är indikativa för en eller flera av de bulleralst- rande arrangemangen, varjämte processorn ytterli- gare inkluderar en logisk enhet för registrering av en temporär sekvens av inträffande av signal- komponenterna i och för fastläggelse huruvida el- ler ej fordonet korsar de bulleralstrande arrange- mangen och generering av nämnda en eller flera 10 15 20 25 30 35 53Ü 446 ._5_ varningssignaler när inträffandesekvensen svarar mot att fordonet kör utanför körbanan.A further object of the present invention is to provide a noise strip warning system which is easier to implement and yet is effective in providing more vehicle drivers where such a system is included. information. According to a first aspect of the invention, there is provided a lane detection system. according to what. stated in the appended claim 1, namely a lane detection system for a vehicle, for generating one or more warning signals for where the system is to warn a driver of the vehicle when the vehicle crosses noise generating arrangements marking one or more lanes on a road surface, the system comprising: (a) a plurality of accelerometers located spatially in positions of the vehicle in position. vibrating in response to one or more wheels of the vehicle coming into contact with the noise generating arrangements, the accelerometers being operative to generate accelerometer outputs; (b) a processor for receiving the accelerometer outputs, the processor including one or more adaptive filters for isolating signal components contained in the accelerometer outputs and indicative of one or more of the noise generating arrangements, and the processor further including a logic unit for recording a temporary sequence of occurrence of the signal components in order to determine whether or not the vehicle crosses the noise generating arrangements and generating said one or more warning signals when the sequence of events corresponds to the vehicle driving off the road.
Uppfinningen är av fördel i det att den är kapabel att enklare och mera tillförlitligt detektera bulleralst- rande remsor och därmed fastlägga att fordon kör utan- för körbanan.The invention is advantageous in that it is capable of more easily and more reliably detecting noise-generating strips and thereby determining that vehicles are driving outside the roadway.
I körbanedetekteringssystemet, svarar företrädesvis en eller flera av positionerna väsentligen mot hjulnavet och/eller hjulaxelanordningarna hos fordonet. Sådana positioner är av fördel i det de är kapabla att till- handahàlla mest otvetydiga och lätt processbara lerometersignaler för fastställelse av närvaron av bul- leralstrande remsor baserat pà generella fordonsstruk- turvibrationer och vägytljud. aCCQ* I körbanedetekteringssystemet, är nämnda ett eller fle- ra adaptiva filter företrädesvis implementerade i form av' bandpassfilter 'vars centrumfrekvenser~ är dynamiskt anpassbara i beroende av fordonets körhastighet, vars bandbredder är dynamiskt anpassbara för att isole- och ra nämnda signalkomponenter och utesluta generella bak- grundsvibrationer som nämnda en eller flera accelero- metrar upplever. Man har funnit att det är höggradigt effektivt att nyttja adaptiva bandpassfilter för att isolera signalkomponenter svarande mot de bulleral- strandande remsorna istället för att nyttja en mera konventionell ansats i form av spektralanalys baserat pä snabb Fouriertransform (FFT) vilket ofta är dator- mässigt komplicerat att implementera i realtid.In the roadway detection system, preferably one or more of the positions substantially corresponds to the wheel hub and / or wheel axle devices of the vehicle. Such positions are advantageous in that they are capable of providing the most unambiguous and easily processable clay gauge signals for determining the presence of noise generating strips based on general vehicle structure vibrations and road noise. aCCQ * In the roadway detection system, said one or more adaptive filters are preferably implemented in the form of 'bandpass filters' whose center frequencies ~ are dynamically adjustable depending on the vehicle's driving speed, whose bandwidths are dynamically adjustable to isolate and exclude said signal components background vibrations experienced by the said one or more accelerometers. It has been found that it is highly efficient to use adaptive bandpass filters to isolate signal components corresponding to the noise-stranded strips instead of using a more conventional approach in the form of spectral analysis based on fast Fourier transform (FFT) which is often computer-complicated to implement in real time.
I körbanedetekteringssystemet, är ännu hellre bandbred- derna hos filtren i stånd att progressivt reduceras un- der användning som svar pà detektering av inträffande av signalkomponenter i och för förbättring av isolering av signalkomponenterna för den logiska enheten. Genom att progressivt reducera filtrets bandbredd som svar på signalkomponenter svarande mot att bulleralstrande rem- lO 15 20 25 30 35 5313 446 _6_. sor detekteras, blir systemet snabbt kapabelt att upp- repa att isolera signalkomponenter av intresse för fastställelse huruvida eller ej det uppkommit körbane- avvikelse för fordonet.In the roadway detection system, even more preferably, the bandwidths of the filters are able to be progressively reduced during use in response to the detection of the occurrence of signal components in order to improve the isolation of the signal components of the logic unit. By progressively reducing the bandwidth of the filter in response to signal components corresponding to noise generating belt. If detected, the system quickly becomes capable of repeating isolating signal components of interest to determine whether or not a vehicle deviation has occurred.
I körbanedetekteringssystemet, är ännu hellre analysen av den temporära sekvensen av inträffande av signalkom- ponenter anpassningsbar i beroende av en geografisk lo- kalisering för fordonet. Sådan användning av geografisk lokaliseringsinformation. möjliggör att de fysikaliska karakteristikerna hos bulleralstrande remsor i ett gi- vet geografiskt omrâde kan tas hänsyn till vid anpass- ning av filtren för att identifiera signalkomponenter svarande mot bulleralstrande remsor. I körbanedetekte- ringssystemet, inkluderar sålunda ännu hellre systemet en positionsdetektor för beräkning av en geografisk po- sition för fordonet, och en databas för tillhörande ka- rakteristiker hos nämnda bulleralstrande arrangemang med nämnda geografiska position i och för styrning av nämnda adaptiva filters filterkarakteristiker.In the roadway detection system, even more preferably, the analysis of the temporary sequence of occurrence of signal components is adaptable depending on a geographical location of the vehicle. Such use of geographic location information. enables the physical characteristics of noise-generating strips in a given geographical area to be taken into account when adapting the filters to identify signal components corresponding to noise-generating strips. Thus, in the roadway detection system, even more preferably, the system includes a position detector for calculating a geographical position of the vehicle, and a database for associated characteristics of said noise generating arrangement with said geographical position for controlling said filter filter characteristics.
I körbanedetekteringssystemet, är företrädesvis den lo- giska enheten verksam för att beräkna en exekverings- frekvens inträffandesekvens av för nämnda temporära nämnda signalkomponenter i och för fastställelse av hu- ruvida en av fordonet utförd manöver är avsedd av föra- ren eller oavsiktlig. Sàdan beräkning av frekvens gäl- lande fordonets korsande av bulleralstrande remsor är av fördel vid diskriminering mellan avsedd och icke av- sedd styrning av fordonet.In the lane detection system, preferably the logic unit is operative to calculate an execution frequency occurrence sequence of for said temporary said signal components in order to determine whether a maneuver performed by the vehicle is intended by the driver or unintentional. Such a calculation of the frequency regarding the vehicle's crossing of noise-generating strips is advantageous in the event of discrimination between intended and unintended control of the vehicle.
Körbanedetekteringssystemet omfattar dessutom företrä- desvis en sensor för avkänning' av' ett styrmoment som föraren av fordonet påför, varvid nämnda logiska enhet är verksam för att detektera samtidigt inträffande av: (a) styrmomentet ligger under ett tröskelmoment; och (b) en exekveringsfrekvens för nämnda temporära se- kvens av inträffande av :nämnda signalkomponenter ligger under en tröskelfrekvens; 10 15 20 25 30 35 SBU 446 _'7_ i och. för detektering av oavsiktlig' körbaneavvikelse för fordonet.The lane detection system further preferably comprises a sensor for sensing a control torque applied by the driver of the vehicle, said logic unit being operative to detect the simultaneous occurrence of: (a) the control torque is below a threshold torque; and (b) an execution frequency for said temporary sequence of occurrence of: said signal components is below a threshold frequency; 10 15 20 25 30 35 SBU 446 _'7_ i och. for detecting unintentional 'roadway deviation for the vehicle.
En sådan avkänning av det vridmoment som föraren appli- cerar är kapabelt att igenkänna ett scenario där föra- ren somnar vid hans/hennes ratt och fordonet oavsikt- ligt avviker bort från det avsedda körfältet.Such a sensing of the torque applied by the driver is capable of recognizing a scenario where the driver falls asleep at his / her steering wheel and the vehicle inadvertently deviates from the intended lane.
I körbanedetekteringssystemet, är företrädesvis nämnda ett eller flera adaptiva filter implementerade i minst endera av: (a) analoga signalprocessande kretsar; (b) digitala signalprocessande kretsar; (C) mjukvara exekverbar pà datorhàrdvara för att im- plementera en adaptiv filterfunktion; och (d) mjukvara exekverbar pà datorhàrdvara för att im- plementera snabbt Fouriertransform- signalprocessande i syfte att syntetisera adapti- va filter. 7 I körbanedetekteringssystemet, i syfte att lindra skada härrörande från en potentiell kollisionshändelse resul- terande fràn. oavsiktlig' körning utanför körbanan, är logikenheten företrädesvis kopplad till ett bromssystem hos fordonet för att applicera en bromskraft i händelse av oavsiktlig körning av fordonet utanför körbanan en- ligt vad som detekterats av den logiska enheten.In the lane detection system, preferably said one or more adaptive filters are implemented in at least one of: (a) analog signal processing circuits; (b) digital signal processing circuits; (C) software executable on computer hardware to implement an adaptive filter function; and (d) software executable on computer hardware for rapidly implementing Fourier transform signal processing for the purpose of synthesizing adaptive filters. 7 In the roadway detection system, in order to alleviate damage resulting from a potential collision event resulting from. unintentional driving outside the roadway, the logic unit is preferably connected to a braking system of the vehicle to apply a braking force in the event of accidental driving of the vehicle off the roadway according to what is detected by the logic unit.
För att lindra skada resulterande från potentiell kol- lisionshändelse som resultat av oavsiktlig körning utanför körbanan, är i körbanedetekteringssystemet lo- gikenheten företrädesvis kopplad till ett styrservo hos fordonet för att applicera en korrigerande styrkraft i händelse av oavsiktlig körning av fordonet utanför kör- banan enligt vad som detekterats av logikenheten. att klara av eventuell falsk detektering av de buller- alstrande remsorna medelst systemet, För är ännu hellre i körbanedetekteringssystemet den. korrigerande styrkraf- ten begränsad av nämnda system för att vara mindre än 10 15 20 25 30 35 san 446 _ 8 _ ett vridmoment som en förare av fordonet är kapabel att appliceras för att styra fordonet, på sådant sätt att föraren är i. stànd att övervinna nämnda korrigerande kraft.To alleviate damage resulting from a potential collision event as a result of unintentional off-road driving, in the roadway detection system the logic unit is preferably coupled to a steering servo of the vehicle to apply a corrective steering force in the event of accidental driving of the vehicle off the road. detected by the logic unit. to cope with any false detection of the noise-generating strips by means of the system, For is even better in the roadway detection system it. corrective steering force limited by said system to be less than a torque to which a driver of the vehicle is capable of being applied to steer the vehicle, in such a way that the driver is able to overcome said corrective force.
Körbanedetekteringssystemet är företrädesvis anpassat för användning i minst endera av: lät" ta lastbilar, tunga lastbärande fordon, vans, personbi- lar, motorcyklar. tunga lastbilar, Enligt en andra aspekt på föreliggande uppfinning, tillhandahålls en metod för varning av en fordonsförare när fordonet korsar bulleralstrande arrangemang som ut- gör gränser för en eller flera körbanor på en vägyta enligt vad som definieras i det bifogade kravet 14. Me- toden omfattar stegen av: (a) mottagning av accelerometerutsignaler fràn ett flertal av accelerometrar spatialt placerade i positioner i fordonet i stånd att vibrera som svar' pà att ett eller flera hjul hos fordonet kommit i körande kontakt med de bulleralstrande arrangemangen; (b) mottagning av accelerometerutsignalerna i en pro- cessor, och användning av ett eller flera adapti- va filter i processerna i och för isolering' av signalkomponenter som finns i accelerometerut- signalerna och är indikativa för en eller flera av de ljudalstrande arrangemangen; och (c) registrering i en logisk enhet i processorn av en temporär sekvens av inträffande av signalkompo- nenter för fastställelse huruvida eller ej fordo- net korsar de bulleralstrande arrangemangen och generering av nämnda en eller flera varnings- signaler när sekvensen av inträffande svarar mot att fordonet kör utanför körbanan.The lane detection system is preferably adapted for use in at least one of: "trucks", heavy goods vehicles, vans, cars, motorcycles. Heavy trucks. noise generating arrangement constituting boundaries for one or more lanes on a road surface as defined in the appended claim 14. The method comprises the steps of: (a) receiving accelerometer outputs from a plurality of accelerometers spatially located in positions in the vehicle in capable of vibrating in response to one or more wheels of the vehicle coming into driving contact with the noise generating arrangements; (b) receiving the accelerometer outputs in a processor, and using one or more adaptive filters in the processes for isolation 'of signal components present in the accelerometer outputs and indicative of one or more of the sound the arrangements; and (c) recording in a logic unit in the processor a temporary sequence of occurrence of signal components to determine whether or not the vehicle intersects the noise generating arrangements and generating said one or more warning signals when the sequence of occurrence corresponds to the vehicle is driving outside the lane.
I metoden svarar företrädesvis en eller flera av posi- tionerna väsentligen mot hjulnav och/eller hjulaxelan- ordningar hos fordonet. 10 15 20 25 30 35 530 445 Metoden inkluderar företrädesvis ett ytterligare steg i form av dynamisk anpassning av centrumfrekvenser för nämnda ett eller flera adaptiva filter implementerade i form av bandpassfilter i beroende av fordonets körhas- tighet, varvid. bandbredderna är dynamiskt anpassbara för att isolera signalkomponenterna och utesluta gene- rella bakgrundsvibrationer som upplevs av nämnda en eller Metoden hellre ett steg i form av progressiv reduktion av filt- flera accelerometrar. inkluderar ännu rens bandbredder som svar pà detektering av inträffande av signalkomponenterna i och för förbättrande av isole- ring av signalkomponenterna för logikenheten.In the method, one or more of the positions preferably correspond substantially to the wheel hubs and / or wheel axle devices of the vehicle. The method preferably includes a further step in the form of dynamic adjustment of center frequencies for the one or more adaptive filters implemented in the form of bandpass filters depending on the driving speed of the vehicle, wherein. the bandwidths are dynamically adaptable to isolate the signal components and exclude general background vibrations experienced by the one or the method rather a step in the form of progressive reduction of felt-several accelerometers. even includes bandwidths in response to detecting the occurrence of the signal components in order to improve the isolation of the signal components for the logic unit.
Metoden inkluderar ännu hellre ett steg i form av adap- tiv analys av den temporära sekvensen av inträffande av signalkomponenterna i beroende av en geografisk lokali- sering av fordonet.Even more preferably, the method includes a step in the form of adaptive analysis of the temporary sequence of occurrence of the signal components depending on a geographical location of the vehicle.
Metoden inkluderar ännu hellre stegen av: (d) detektering och beräkning av en geografisk posi- tion för fordonet medelst en positionsdetektor; och (e) användning av en databas som associerar karakte- ristiker för de bulleralstrande arrangemangen och den geografiska positionen i och för styrning av de adaptiva filtrens filterkarakteristiker.Even more preferably, the method includes the steps of: (d) detecting and calculating a geographical position of the vehicle by means of a position detector; and (e) using a database associating characteristics of the noise generating arrangements and the geographical position for controlling the filter characteristics of the adaptive filters.
Metoden inkluderar företrädesvis ett steg av beräkning i den logiska enheten av en exekveringsfrekvens av den temporära sekvensen av inträffande av signalkomponenter för fastställelse huruvida en manöver utförd av fordo- net är avsiktlig av föraren eller är oavsiktlig.The method preferably includes a step of calculating in the logic unit an execution frequency of the temporary sequence of occurrence of signal components to determine whether a maneuver performed by the vehicle is intentional by the driver or is unintentional.
Metoden inkluderar företrädesvis ett steg i form av an- vändning av en sensor för avkänning av ett styrvridmo- ment sonx applicerats av fordonets förare, logiska enheten är verksam för att detektera samtidigt inträffande av: varvid den lO 15 20 25 30 35 SSÜ 448 _10.. (a) styrvridmomentet är lägre än, ett tröskelvridmo- ment; och (b) en exekveringsfrekvens av den temporära sekvensen av inträffande av signalkomponenter ligger under en tröskelfrekvens, i och för detektering av oavsiktlig körning av fordonet utanför körbanan.The method preferably includes a step in the form of using a sensor for sensing a steering torque sonx applied by the driver of the vehicle, the logic unit is operative to detect the simultaneous occurrence of: wherein the 10 15 15 25 25 35 SSÜ 448 _10. (a) the steering torque is lower than, a threshold torque; and (b) an execution frequency of the temporary sequence of occurrence of signal components is below a threshold frequency, in order to detect accidental driving of the vehicle outside the roadway.
I metoden är företrädesvis nämnda ett eller flera adap- tiva filter implementerade i minst endera av: (a) analoga signalprocessande kretsar; (b) digitala signalprocessande kretsar; (c) mjukvara exekverbar pà datorhárdvara för att im- plementera en adaptiv filterfunktion; och (d) mjukvara exekverbar på datorhárdvara för att im- plementera väsentligen snabbt Fouriertransform- signalprocessande i syfte att syntetisera adapti- va filter.In the method, preferably said one or more adaptive filters are implemented in at least one of: (a) analog signal processing circuits; (b) digital signal processing circuits; (c) software executable on computer hardware to implement an adaptive filter function; and (d) software executable on computer hardware to implement substantially fast Fourier transform signal processing for the purpose of synthesizing adaptive filters.
Metoden inkluderar företrädesvis ett ytterligare steg i form av arrangerande att den logiska enheten som. är kopplad till fordonets bromssystem applicerar en broms- kraft i händelse av att en oavsiktlig körning av fordo- net utanför körbanan detekteras av den logiska enheten.The method preferably includes an additional step in the form of arranging the logical unit which. is connected to the vehicle's braking system applies a braking force in the event that an unintentional driving of the vehicle outside the roadway is detected by the logic unit.
Metoden inkluderar företrädesvis ett ytterligare steg i forn1 av arrangerande att den logiska enheten sonx är kopplad till fordonets styrservo applicerar en korri- gerande styrkraft i händelse av att en oavsiktlig kör- ning av fordonet utanför körbanan detekteras av den lo- giska enheten. I metoden är ännu hellre den korrigeran- de styr-kraften begränsad till att vara mindre än ett vridmoment som en förare av fordonet är kapabel att ap- plicera för att styra fordonet, innebärande att föraren är kapabel att övervinna den korrigerande kraften.The method preferably includes a further step in arranging that the logic unit sonx is connected to the vehicle's steering servo applying a corrective steering force in the event that an unintentional driving of the vehicle outside the roadway is detected by the logic unit. In the method, even more preferably, the corrective steering force is limited to less than a torque that a driver of the vehicle is capable of applying to steer the vehicle, meaning that the driver is capable of overcoming the corrective force.
Enligt en tredje aspekt av uppfinningen, tillhandahålls en mjukvaruprodukt på en databärare, varvid mjukvaru- produkten är exekverbar pá datorhárdvara för att imple- 10 l5 20 25 30 35 530 445 _11.. mentera en metod enligt den andra aspekten pá uppfin- ningen.According to a third aspect of the invention, there is provided a software product on a data carrier, the software product being executable on computer hardware to implement a method according to the second aspect of the invention.
Enligt en fjärde aspekt på uppfinningen, tillhandahålls ett fordon inkorporerande ett körbanedetekteringssystem enligt den första aspekten pà uppfinningen.According to a fourth aspect of the invention, there is provided a vehicle incorporating a lane detection system according to the first aspect of the invention.
Det kommer att inses, att särdrag hos föreliggande upp- finning är möjliga att kombineras till vilken som helst kombination utan att för den skull uppfinningens omfång fràngàs sàdan det definieras i de bifogade kraven.It will be appreciated that features of the present invention may be combined into any combination without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims.
BESKRIVNING AV RITNINGARNA Utföringsformer av uppfinningen kommer nu att beskri- vas, enbart i form av exempel, med hänvisning till de bifogade ritningarna, där: Figur l är en schematisk bild utvisande en sektion av en väg inkluderande sidoplacerade bulleralst- rande remsor och körfält definierande buller- alstrande remsor för att demarkera. körfält- gränser; dessutom avseende ett hjul hos ett fordon i kontakt med nämnda bulleralstrande remsor; det visas sid0VYPf0fí1er Figur 2 är ett schematiskt diagranx avseende en lzl rektangelvärdesignal svarande ungefär mot ett drivet hjul i kontakt med de sidoplacerade bulleralstrande remsorna ingående i den väg- sektion som finns visad i figur l; Figur 3 avser ett schematiskt diagranl utvisande ett icke-ett rektangelvärde svarande ungefär mot ett drivet hjul i kontakt med körfält begrän- sande bulleralstrande remsor i den vägsektion som visats i figur 1; Figur 4 är en schematisk planvy avseende ett däck hos ett fordon i. körkontakt med. bulleralstrande lO 15 20 25 30 35 539 445 _ 12 _ remsor ingående i den i figur l visade väg- sektionen; Figur 5 är en. planvy utvisande ett fordon utrustat med en 'utföringsfornx av ett körbanedetekte- ringssystem enligt föreliggande uppfinning; Figur 6 är en schematisk bild avseende ett hjul och ett parti av en tillhörande hjulaxelanordning hos det i figur 5 visade fordonet; Figur 7 är en schematisk bild utvisande det sätt var- på vibrationskoppling sker inuti det i figur 5 visade fordonet; Figur 8 är en övergripande bild avseende funktionella delar i en utföringsform av ett körbanedetek- teringssystem enligt föreliggande uppfinning; Figur 9 är ett exempel på en sekvens av signaler pro- cessade i systemet i figur 8 och genererade som svar på att det i figur 5 visade fordonet korsar en serie av bulleralstrande remsor; Figur 10 är en schematisk bild utvisande ett dynamiskt adaptivt filter nyttjat i det i figur 8 visa- de systemet; och Figur ll är en mera detaljerad schematisk bild utvi- sande inkluderingen av adaptiva filter enligt vad som visats i figur 10 i det i figur 8 vi- sade systemet.DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Embodiments of the invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a schematic view showing a section of a road including side-by-side noise generating strips and lane defining noise. generating strips to demarcate. lane boundaries; further relating to a wheel of a vehicle in contact with said noise generating strips; Figure 2 is a schematic diagram of a rectangular value signal corresponding approximately to a driven wheel in contact with the laterally placed noise generating strips included in the road section shown in Figure 1; Figure 3 is a schematic diagram showing a non-rectangular value corresponding approximately to a driven wheel in contact with lane limiting noise generating strips in the road section shown in Figure 1; Figure 4 is a schematic plan view of a tire of a vehicle in driving contact with. noise generating 10 15 20 25 30 35 539 445 _ 12 _ strips included in the road section shown in Figure 1; Figure 5 is a. plan view showing a vehicle equipped with an embodiment of a roadway detection system according to the present invention; Figure 6 is a schematic view of a wheel and a portion of an associated wheel axle assembly of the vehicle shown in Figure 5; Figure 7 is a schematic view showing the manner in which vibration coupling takes place inside the vehicle shown in Figure 5; Figure 8 is an overall view of functional parts in an embodiment of a roadway detection system according to the present invention; Figure 9 is an example of a sequence of signals processed in the system of Figure 8 and generated in response to the vehicle shown in Figure 5 crossing a series of noise generating strips; Figure 10 is a schematic view showing a dynamic adaptive filter used in the system shown in Figure 8; and Figure 11 is a more detailed schematic view showing the inclusion of adaptive filters as shown in Figure 10 of the system shown in Figure 8.
På de bifogade ritningar används en understruken siffra för att representera ett föremål över vilket den under- strukna siffran är placerad eller ett föremål som lig- ger intill understruken siffra hänför sig till ett föremål som identifierats med en linje som förbinder den den understrukna siffran. En icke- icke- 10 15 20 25 30 35 530 445 _ 13 _ När en siffra är icke-understruken. och. átföljs av en tillhörande pil, används den icke-understrukna siffran för att identifi- era ett generellt föremál mot vilket pilen pekar. understrukna siffran med föremålet.In the accompanying drawings, an underlined number is used to represent an object over which the underlined number is placed or an object adjacent to the underlined number refers to an object identified by a line connecting it to the underlined number. A non-non- 10 15 20 25 30 35 530 445 _ 13 _ When a number is underlined. and. accompanied by an associated arrow, the non-underlined number is used to identify a general object to which the arrow points. underline the number with the object.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning avser övergripande ett körbane- detekteringssystem för vägfordon. Körbanedetekterings- systemet analyserar signaler representativa för vibra- tioner genererade som svar pà att ett eller flera däck hos vägfordon kommer till körkontakt med bulleralstran- de remsor och/eller körfältmarkeringar pà vägar eller motorvägar. Signalerna genereras av ett flertal av vib- rationssensorer installerade pà olika spatiala lokali- seringar i fordonen som är i stånd att utsättas för vibration genererad fràn körkontakt av däck hos fordo- net med. bulleralstrande remsor. Systemet är verksamt för att analysera signalerna för att därifrån detektera signaturer hos olika typer av bulleralstrande remsor.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION The present invention relates generally to a roadway detection system for road vehicles. The lane detection system analyzes signals representative of vibrations generated in response to one or more tires of road vehicles coming into contact with noisy strips and / or lane markings on roads or motorways. The signals are generated by a plurality of vibration sensors installed at different spatial locations in the vehicles which are capable of being exposed to vibration generated from driving contact of the tires of the vehicle with. noise-generating strips. The system is operative to analyze the signals to detect signatures therefrom of different types of noise generating strips.
Systemet är dessutom verksamt för att fastlägga tempo- rär varaktighet av signaler fràn respektive tillsvaran- de sensorer för att fastlägga banor för fordonen och utgående från detta potentiella kollisionstillbud för vilka fordonen potentiellt kan utsättas. Även om körba- nedetekteringssystemen enligt föreliggande uppfinning är i stànd att kunna implementeras med användning av signalanalystekniker snabb (FFT), blir detekteringssystemen enklare att implemen- sàsom Fouriertransform tera med användning av adaptiva bandpassfilter som nyttjas för att isolera signaler resulterande från bul- lerremsor och liknande typer av vägmarkeringar.The system is also effective in determining the temporary duration of signals from the respective corresponding sensors in order to determine the paths of the vehicles and on the basis of this potential collision incident to which the vehicles can potentially be exposed. Although the lane detection systems of the present invention are capable of being implemented using fast signal analysis (FFT) techniques, the detection systems are easier to implement such as Fourier transform using adaptive bandpass filters used to isolate signals resulting from noise strips and the like. types of road markings.
De adaptiva bandpassfiltren. är' med. fördel justerbara för att registrera signaler över en relativt bred band- bredd. Vid identifiering av en signifikant signalkompo- nent som finns inom den relativt breda bandbredden, är de adaptiva bandpassfiltren verksamma för att iterativt bli adaptivt begränsade till bandbredd för att tydliga- re isolera den signifikanta signalkomponenten från bak- 10 15 20 25 30 35 530 448 _ 14 _ grundsbrus. Registrering av den relativt breda band- bredden implementeras företrädesvis temporärt samtidigt med nämnda reduktion av adaptiv bandpassfilterbandbredd för att isolera signifikanta signalkomponenter så att sådana körbanedetekteringssystem ej blir fokuserade en- bart pà sådana identifierade signifikanta signalkompo- nenter utan även är receptiva för att det uppkommer nya signifikanta signalkomponenter. Vad gäller detta, multipel av bandpassfilter samtidigt nyttjas för att kan analysera en given signal, varvid vissa av nämnda mul- tipel av bandpassfilter kvarháller en bredare bandbredd för registrering av inträffande av nya signifikanta signalkomponenter under det att andra av nämnda multi- pel av bandpassfilter är adaptivt begränsade till band- bredd för att tydligare isolera identifierade signifi- kanta signalkomponenter.The adaptive bandpass filters. Is with. advantage adjustable to record signals over a relatively wide bandwidth. When identifying a significant signal component that is within the relatively wide bandwidth, the adaptive bandpass filters are operative to be iteratively adaptively limited to bandwidth to more clearly isolate the significant signal component from the backbone. 14 _ basic noise. Registration of the relatively wide bandwidth is preferably implemented temporarily at the same time as said reduction of adaptive bandpass filter bandwidth to isolate significant signal components so that such lane detection systems are not only focused on such identified significant signal components but are also receptive to the emergence of new significant signal components. In this regard, multiple bandpass filters are simultaneously used to analyze a given signal, with some of said multiple bandpass filters retaining a wider bandwidth to detect the occurrence of new significant signal components while others of said multiple bandpass filters are adaptively limited to bandwidth to more clearly isolate identified significant signal components.
För att ytterligare förklara föreliggande uppfinning, kommer beskaffenheten hos bullerremsorna först att be- skrivas. I figur' l har' det 'visats ett exempel på den vägsektion generellt angiven. med l0. Vägsektionen 10 inkluderar två körfält för inhysning av trafik som fly- ter i motsatta riktningar angivet med två pilar. Väg- sektionen 10 har en asfalt eller betongyta pà vilken det är påsatt bullerremsor; pàmálade strukturer, strukturer. bullerremsorna svarar mot hål eller liknande På sidoomràdena av vägsektionen 10 är det inkluderat sidobullerremsor 20 längs en axel A-A, och det finns bullerremsor för centralt körfält och dessa är betecknade 30, eller stenar, 40 och ligger utefter en centrumaxel B-B; körfältsremsorna 30 kan valfritt vara utelämnade eller implementerade i form av reflekterande ”katt- ögon”, nämligen i form av inbäddade ljusreflekterande glaskomponenter. att vardera Som exempel kan. nämnas, bullerremsan 20 har en längd av väsentligen 20 cm utef- ter axeln A-A, och med ett inbördes avstånd liggande i intervallet från 10 cm till 20 cm. Som ett ytterligare exempel kan nämnas, att körfältsbullerremsorna 40 kan anses vara längre utefter axeln. B-B, nämligen. ha en 10 15 20 25 30 35 530 446 _ 15 _ att vägsektionen 10 valfritt kan inkludera fler än två kör- fält inbördes uppdelade av körfältsbullremsor 40 och valfritt även körfältsbullerremsor 30, och att det även i vissa fall nyttjas ett centralt reserverat område för längd i intervallet 30 cm till 80 cm. Det inses. att separera flödet av fordon som kör i inbördes olika riktningar utefter vägsektionen 10.To further explain the present invention, the nature of the noise strips will first be described. In figure '1' it 'has been shown an example of the road section generally indicated. with l0. The road section 10 includes two lanes for accommodating traffic that flows in opposite directions indicated by two arrows. The road section 10 has an asphalt or concrete surface on which noise strips are applied; painted structures, structures. the noise strips correspond to holes or the like On the side areas of the road section 10, side noise strips 20 are included along an axis A-A, and there are noise strips for central lanes and these are designated 30, or stones, 40 and lie along a center axis B-B; the lane strips 30 can optionally be omitted or implemented in the form of reflective “cat eyes”, namely in the form of embedded light-reflecting glass components. to each As an example can. mentioned, the noise strip 20 has a length of substantially 20 cm along the axis A-A, and with a mutual distance in the range from 10 cm to 20 cm. As a further example, it may be mentioned that the lane noise strips 40 can be considered to be longer along the axis. B-B, namely. have a 10 15 20 25 30 35 530 446 _ 15 _ that the road section 10 may optionally include more than two lanes mutually divided by lane noise strips 40 and optionally also lane noise strips 30, and that in some cases a centrally reserved area for length is also used. in the range of 30 cm to 80 cm. It is realized. separating the flow of vehicles driving in mutually different directions along the road section 10.
Sidobullerremsorna 20 är insatta med ett periodiskt in- bördes avstånd angivet med avståndet di, under det att sidobullerremsorna 20 är separerade medelst gap som är väsentligen. lika långa i riktning för axeln. A-A. som längden av sidobullerremsorna 20 som sådana; sidobul- lerremsorna 20 och deras gap representerar därigenom väsentligen en upphöjd profil med förhållande 1:1 utef- ter axeln A-A, enligt vad som visats i tvärsektionspro- filen i tnlden generellt betecknad med 50. Bilden 50 inkluderar en abskissaaxel 60 som anger positionen ut- efter axeln A-A, B-B, och en ordinataxel 70 som anger den upphöjda höjden för bullerremsorna 20, 30, 40. fältsbullerremsorna 30, Kör- 40 upprepas dessutom: med. ett periodiskt avstånd av d4 utefter axeln B-B, fältsbullerremsorna 30 är placerade med ett avstånd till avstånd dz sorna 40 har dessutom en längd utefter B-B-axeln angi- ven med ett avstånd d3. Eftersom avståndet d3 är väsent- ligen längre än avståndet dk och kör- utefter axeln B-B. Körfältsbullerrem- representerar körfälts- bullerremsorna 40 en upphöjd profil som skiljer sig av- sevärt fràn nämnda 1:1-förhållande, nar ett 4:1-förhållande; att klargöras, exempelvis mer lik- enligt vad som senare kommer kan sådana skillnader i inbördes förhål- lande nyttjas för diskriminera mellan sidobullerremsor- na 20 jämfört med körfältsbullerremsorna 30, 40. Axlar- na A-A och B-B är väsentligen inbördes parallella en- ligt vad som visats.The side noise strips 20 are inserted at a periodic mutual distance indicated by the distance di, while the side noise strips 20 are separated by means of gaps which are substantially. equal length in the direction of the axis. A-A. as the length of the side noise strips 20 as such; the side noise strips 20 and their gaps thereby represent essentially a raised profile with a ratio of 1: 1 along the axis AA, as shown in the cross-sectional profile in the shaft generally denoted by 50. The image 50 includes an abscissa axis 60 indicating the position after the axis AA, BB, and an ordinate axis 70 indicating the elevated height of the noise strips 20, 30, 40. the field noise strips 30, Driving 40 are further repeated: with. a periodic distance of d4 along the axis B-B, the field noise strips 30 are located at a distance to distance dz. Since the distance d3 is significantly longer than the distance dk and runs along the axis B-B. Lane noise strip - the lane noise strips 40 represent a raised profile which differs considerably from said 1: 1 ratio, when a 4: 1 ratio; to be clarified, for example more as will come later, such differences in mutual relations can be used to discriminate between the side noise strips 20 compared to the lane noise strips 30, 40. The axes AA and BB are substantially mutually parallel according to what shown.
Ett hjul 80 hos ett fordon som kör över sidobullerrem- sorna 20 är för stort för att kontakta enbart partier av individuella sidobullerremsor 20, innebärande att en 10 15 20 25 30 35 530 445 _]_6_ kraft F genererad pà hjulets 80 axel är representativ för en summering av förflyttningsbidrag i regioner där ett däck hos hjulet 80 deformeras för att kontakta väg- sektion 10. Kraften E' varierar i. praktiken. temporärt . V N med grundfrekvenskomponent fg av väsentligen fg =;ï, dar 1 V är hjulets 80 hastighet utefter axeln A-A och avstän- det dj enligt vad som ovan definierats.A wheel 80 of a vehicle driving over the side noise strips 20 is too large to contact only portions of individual side noise strips 20, meaning that a force F generated on the axle 80 of the wheel 80 is representative of a summation of displacement allowance in regions where a tire of the wheel 80 is deformed to contact road section 10. The force E 'varies in practice. temporarily. V N with fundamental frequency component fg of substantially fg =; ï, where 1 V is the speed of the wheel 80 along the axis A-A and the distance dj as defined above.
Det hjul 80 som kör över körfältsbullerremsorna 40 ger emellertid i vissa fall upphov till att den kraft F som genereras på axeln är representativ' för däckets för- flyttning med överlappning av enbart körfältsbullerrem- sorna 40, innebärande att kraften F temporärt varierar med en grundfrekvenskomponent fj av väsentligen V _ fg = ä-_ Närvaro av körfältsbullerremsor 30, exempelvis 4 implementerad i form av nämnda ”kattögon” genererar harmoniska komponenter med multipel av frekvenser fy.However, the wheel 80 running over the lane noise strips 40 in some cases gives rise to the fact that the force F generated on the axle is representative of the movement of the tire by overlapping only the lane noise strips 40, meaning that the force F temporarily varies with a fundamental frequency component of substantially V _ fg = ä-_ Presence of lane noise strips 30, for example 4 implemented in the form of said "cat eyes" generates harmonic components with multiple frequencies fy.
Det inses, att för en given hastighet V hos hjulet 80, kommer grundfrekvenser fsoch fj att vara olika beroende pà att avståndet d4 konventionellt implementeras för att vara avsevärt längre än. avståndet dl. såsom exempelvis körfältsbullerremsan 30 förefintliga inom avståndet d; kan emellertid ge upphov till k0mP0- Strukturer nenter i kraften F med en grundfrekvens som förvanskar grundfrekvensen fsoch detta kan ge upphov till potenti- ell tveksamhet.It will be appreciated that for a given speed V of the wheel 80, fundamental frequencies fso and fj will be different depending on the distance d4 being conventionally implemented to be considerably longer than. the distance dl. such as, for example, the lane noise strip 30 present within the distance d; may, however, give rise to k0mP0- Structures in the force F with a fundamental frequency which distorts the fundamental frequency fsoch this may give rise to potential doubt.
Med hänvisning till figur 2, är där en fyrkantsvàgfunk- tion 115 generellt angiven med 100 i ett diagram omfat- tande en abskissatidaxel 105 och en ordinata amplitud- axel 110. tangelvärde av l:l. Med en Fouriertransformation enligt Funktionen 115 har en period T och ett rek- vad som definieras av ekvation l (Eq. 1): gflï.fffl~fl~df En 10 15 20 25 30 SBU 445 _ 17 _ ger funktionen 115 upphov till en udda serie av harmo- niska signaler vars harmoniska amplitud an för funktio- nens 115 normaliserade amplitud ges av ekvation 2 (Eq. 2) a" zisin EEE. 2 nn 2 där 11 är det harmoniska ordningstalet. Sidobullerrem- sorna 20 är sålunda i stånd att generera en kraft F som inkluderar, beroende på ena filtreringsdämpande effekt hos däcket 80, udda harmoniska komponenter vars ampli- tud avtar med frekvensen omvänt proportionellt mot det harmoniska ordningstalet n. nämnts, Enligt vad som tidigare fungerar emellertid däcket 80 som ett làgpass- filter och sålunda blir de harmoniska amplituder som beräknas från. ekvation. 2 i. praktiken. utsatta. för en större grad av reduktion med tilltagande frekvens.Referring to Figure 2, there is a square wave function 115 generally indicated by 100 in a diagram comprising an abscissa axis 105 and an ordinate amplitude axis 110. tangent value of 1: 1. With a Fourier transform according to Function 115, a period T and an equation defined by equation 1 (Eq. 1): g fl ï.fffl ~ fl ~ df A 10 15 20 25 30 SBU 445 _ 17 _ gives the function 115 a odd series of harmonic signals whose harmonic amplitude an for the normalized amplitude of the function 115 is given by equation 2 (Eq. 2) a "zisin EEE. 2 nn 2 where 11 is the harmonic ordinal number. The side noise strips 20 are thus in place to generate a force F which includes, due to a filter damping effect of the tire 80, odd harmonic components whose amplitude decreases with the frequency inversely proportional to the harmonic ordnance number n. mentioned. and thus the harmonic amplitudes calculated from equation 2 in practice are exposed to a greater degree of reduction with increasing frequency.
Med hänvisning därefter till figur 3, är där visat en rektangulär vågfunktion 135 allmänt betecknat med 120 på ett diagram omfattande en abskissatidaxel 125 och en ordinata amplitudaxel 130. Funktionen 135 har en period T och ett rektangelvärde av t:T. Med en Fouriertrans- formering enligt vad som definieras av ekvation 1, ger funktionen 135 upphov till en udda serie av harmoniska signaler vars harmoniska amplitud bn 135 normaliserade amplitud beskrivs av ekvation 3 3): för funktionens (Eq- Eq3 När sålunda avståndet dz i figur 1 görs mycket mindre än avståndet d4, minskar harmoniska komponenter i kraf- ten F ndndre snabbt med ökande vinkelfrekvens m och, enligt vad som kommer att klargöras senare, är de i stånd att excitera komplexa strukturresonanser i fordo- 10 15 20 25 30 35 539 446 _18- net. Sàdan excitering grundas därvid. ytterligare när det även finns körfältsbullerremsor 30.Referring thereafter to Figure 3, there is shown a rectangular wave function 135 generally designated 120 on a diagram comprising an abscissa axis 125 and an ordinate amplitude axis 130. The function 135 has a period T and a rectangle value of t: T. With a Fourier transform as defined by Equation 1, the function 135 gives rise to an odd series of harmonic signals whose harmonic amplitude bn 135 normalized amplitude is described by Equation 3 3): for the function (Eq-Eq3 Thus the distance dz in FIG. 1 is made much smaller than the distance d4, harmonic components in the force F ndndre decrease rapidly with increasing angular frequency m and, as will be clarified later, they are able to excite complex structural resonances in vehicles. 446 _18- net.This excitation is then based, further when there are also lane noise strips 30.
Standard. för avstánden. dl-d4 är' föremàl för 'variation mellan länder och jurisdiktioner. kommer att beskrivas i Enligt vad som. nu samband med figur 4, dessutom en 'varaktighet Te för bullerstötbidrag till kraften. F även. bero av ansättningsvinkeln, 0 för det kommer hjul 80 som roterar enligt vad som visats med 160 pà bullerremsorna 20, 30, 40. Sidobullerremsorna 20 ger upphov till en dominerande komponent i kraften F vars frekvens fg definieras av cos(6)=š;. Körfältsbullerrem- 1 sorna 40 ger dessutom upphov till en dominant komponent i kraften F vars grundfrekvens fj definieras som cos(8)= li. d, När hjulet 80 korsar sidobullerremsorna 20, vad. gäller körfältsbullerremsorna 30, 40, kraften F komponenter genererade från det hjul 80 som samma även inkluderar kör över bulorna under en tidsperiod 1; enligt vad som definieras av ekvation 4 (Eq. 4): Vsmâ När hjulet 80 är roterbart kopplat pà en hjulaxelanord- ning betecknad 150, ßqf: är kraften F i stånd att excitera komplexa vibrationer i axelanordningen 150 när dominan- ta egenmodfrekvenser för axelanordningen 150 svarar mot grund eller harmoniska komponenter som finns i kraften F. Av det föregående inses, att diskrimineringssanno- likheten mellan bulleralstrande gupper 20, 30, 40 är en komplicerad sak. Det är kanske ej så förvånande att de tidigare omnämnda dokumenten avser körfältsstyrsystem baserade pà optisk detektering av vägmarkeringar. Före- liggande uppfinningen ligger vid sidan om sàdana kända f.n. existerande styrsystem till följd av dess imple- mentering samt metoder för signalbehandling. 10 15 20 25 30 35 530 445 _l9_ Under det att snabb Fouriertransformering (FFT) ger en snabb numerisk. ansats för utförande av beräkning med den nämnda ekvation l (Eq. 1), har det befunnits att det genereras komplexa spektra vilka är svära att kor- rekt tolka. FFT kräver dessutom. avsevärd. beräknings- kraft för att implementering i realtid skall kunna gö- ras när ett otal signaler skall kunna processas samti- digt. Föreliggande uppfinning är sålunda j. stånd att åstadkomma en åtminstone partiell lösning pà sådana svårigheter genom att göra bruk av adaptiva filter som kan ”avstämmas” under användning till signifikanta sig- nalkomponenter för att isolera dessa fràn uppkommande bakgrundsbrus, exempelvis som konsekvens av ojämnheter i vägasfalt, beläggning med snö och is, motorvibration och fordonschassivibration.Standard. for the distances. dl-d4 is 'subject to' variation between countries and jurisdictions. will be described in According to what. now related to Figure 4, in addition a 'duration Te for noise impact contribution to the force. F also. depending on the angle of application, 0 because there will be wheels 80 which rotate as shown by 160 on the noise strips 20, 30, 40. The side noise strips 20 give rise to a dominant component in the force F whose frequency fg is defined by cos (6) = š ;. In addition, the lane noise strips 40 give rise to a dominant component in the force F whose fundamental frequency fj is defined as cos (8) = li. d, When the wheel 80 crosses the side noise strips 20, what. applies to the lane noise strips 30, 40, the force F components generated from the wheel 80 which the same also includes driving over the bumps for a period of time 1; as defined by Equation 4 (Eq. 4): Vsmâ When the wheel 80 is rotatably coupled to a wheel axle device designated 150, ßqf: the force F is able to excite complex vibrations in the axle device 150 when dominant eigenmode frequencies of the axle device 150 corresponds to basic or harmonic components present in the force F. From the foregoing it will be appreciated that the probability of discrimination between noise generating bumps 20, 30, 40 is a complicated matter. It is perhaps not so surprising that the previously mentioned documents relate to lane control systems based on optical detection of road markings. The present invention is in addition to those currently known. existing control system as a result of its implementation and methods for signal processing. 10 15 20 25 30 35 530 445 _l9_ While fast Fourier transform (FFT) gives a fast numeric. approach for performing calculation with the mentioned equation l (Eq. 1), it has been found that complex spectra are generated which are difficult to interpret correctly. FFT also requires. considerable. computing power so that real-time implementation can be done when a number of signals can be processed simultaneously. Thus, the present invention is able to provide an at least partial solution to such difficulties by making use of adaptive filters which can be "tuned" during use to significant signal components to isolate them from background noise, for example as a consequence of road asphalt irregularities. , snow and ice coating, engine vibration and vehicle chassis vibration.
Med hänvisning till figur 5, visas där en schematisk planvy avseende en lastbil generellt angiven med 200.Referring to Figure 5, there is shown a schematic plan view of a truck generally indicated at 200.
Lastbilen 200 inkluderar en dragvagn 210 och ett last- uppbärande släp 220 ledbart kopplingsbart till drag- vagnen 210 i en koppling 230. Lastbilen 200 med dess släp 220 kopplat till dragvagnen 210 inkluderar första, andra, tredje respektive fjärde uppsättningar av hjul 300, 310, 320 och 330. De första och andra uppsättning- arna av hjul 300, 310 är sà implementerade att de svänger enligt vad som angivits med pilarna för att styra lastbilen 200 under körning. Hjul pá höger sida (RHS) 350a respektive hjul pà vänster (LHS) 350b i den första uppsättningen av hjul 300 är monterade till en första hjulaxelanordning 450. RHS- respektive LHS-hjul 360a, 360b hos respektive andra uppsättning av hjul 310 är dessutom monterade till en andra hjulaxelanordning 460. RHS- respektive LHS-hjul 370a, 370b i den tredje uppsättningen av hjul 320 är monterade till en tredje hjulaxelanordning 470. RHS- respektive LHS-hjul 380a, 380b i den fjärde hjulaxeluppsättningen 330 är slutli- gen monterande till en fjärde hjulaxelanordning 480. En eller flera av hjulaxelanordningarna 450, 460, 470, 480 10 15 20 25 30 35 539 445 _20_ som ligger inbördes intill varandra kan valfritt hop- Hjulen 350a, 350b, 360a, 360b, 370a, 370b, 380a och 380b är individuellt försedda med respektive kombineras. stötdämpare 400a, 400b, 4l0a, 410b, 420a, 420b, 430a och 430b.The truck 200 includes a tractor 210 and a load-bearing trailer 220 hingedly connectable to the tractor 210 in a coupling 230. The truck 200 with its trailer 220 connected to the tractor 210 includes first, second, third and fourth sets of wheels 300, 310, respectively. 320 and 330. The first and second sets of wheels 300, 310 are so implemented that they pivot as indicated by the arrows to steer the truck 200 while driving. Wheels on the right side (RHS) 350a and wheels on the left (LHS) 350b in the first set of wheels 300 are mounted to a first wheel axle device 450. RHS and LHS wheels 360a, 360b of the respective second set of wheels 310 are also mounted to a second wheel axle device 460. RHS and LHS wheels 370a, 370b in the third set of wheels 320 are mounted to a third wheel axle device 470. RHS and LHS wheels 380a, 380b in the fourth wheel axle set 330 are finally mounted to a fourth wheel axle assembly 480. One or more of the wheel axle assemblies 450, 460, 470, 480 10 15 20 25 30 35 539 445 _20_ which are adjacent to each other may optionally be assembled. 380b are individually provided with and combined. shock absorbers 400a, 400b, 410a, 410b, 420a, 420b, 430a and 430b.
I lastbilen 200 är accelerometrar 500a, 500b, 520a, 520b, 540a, 540b, 560a och 560b hjulnavmonterade för avkänning av nämnda kraft F vid vart och ett av hjulen 350a, 350b, 360a, 360b, 370a, 370b, 380b; dessa hjulnavmonterade accelerometrar är företrä- 380a respektive desvis implementerade för att mäta acceleration som uppkommer i väsentligen vertikal riktning som svar på den kraft F som genereras vid vart och ett av hjulen 350a, 350b, 360a, 360b, 370a och 370b. Accelerometrarna 500a, 500b, 520a, 520b, 540a, 540b, 560a och 560b är företrädesvis kompakta mikrobearbetade kiselanordning- ar, även om andra typer av accelerometrar alternativt eller därutöver' kan Iryttjas. RHS-accelerometrar 5l0a. 530a, inkluderade i 550a och 570a är alternativt eller dessutom även lastbilen zoo pa RHs-hjulaxel- anordningarna 450, 460, 470 och 480. På liknande sätt är LHS-accelerometrar 5l0b, 530b, 550b och 570b alter- nativt eller dessutmn inkluderade i lastbilen 200 på 460, 470 respektive 480.In the truck 200, accelerometers 500a, 500b, 520a, 520b, 540a, 540b, 560a and 560b are wheel mounted for sensing said force F at each of the wheels 350a, 350b, 360a, 360b, 370a, 370b, 380b; these wheel-mounted accelerometers are preferably 380a and respectively implemented to measure acceleration which occurs in a substantially vertical direction in response to the force F generated at each of the wheels 350a, 350b, 360a, 360b, 370a and 370b. The accelerometers 500a, 500b, 520a, 520b, 540a, 540b, 560a and 560b are preferably compact micromachined silicon devices, although other types of accelerometers may alternatively or in addition be used. RHS accelerometers 510a. 530a, included in 550a and 570a are alternatively or in addition also the truck zoo on the RHs wheel axle devices 450, 460, 470 and 480. Similarly, LHS accelerometers 510b, 530b, 550b and 570b are alternatively or also included in the truck. 200 at 460, 470 and 480 respectively.
En eller flera av de navmonterade accelerometrarna 500a, 500b, 520a, 520b, 540a, 540b, 560a och 560b och/eller en eller flera av de hjulaxelanordningsmonte- rade accelerometrarna 5lOa, 5l0b, 530a, 530b, 550a, 550b, 570a och 570b är av enkelhetsskäl utelämnade.One or more of the hub-mounted accelerometers 500a, 500b, 520a, 520b, 540a, 540b, 560a and 560b and / or one or more of the wheel axle-mounted accelerometers 51a, 5110b, 530a, 530b, 550a, 550b, 570a and 570b are omitted for simplicity.
Valfritt, LHS-hjulaxelanordningarna 450, eller alternativt, kan det även vara inklude- rat accelerometrar i däcken hörande till ett eller fle- ra av hjulen 350a, 350b, 360a, 360b, 370a och 370b. Så- dana accelerometrar i däck är i stånd att tillhandahål- la signaler indikativa på bulleralstrande remsor enligt vad som tidigare klargjorts; sådana accelerometrar i däck möjliggör dessutom identifiering av däckpunkte- ringar som detekteras i form av ändring i signalinne- håll genererat fràn, accelerometrarna, exempelvis me- 10 15 20 25 30 35 530 445 _ 21 _ delst differentiell jämförelse, varvid sàdana identifi- ering av punkteringar är i stånd att kunna uppmärksam- mas genom en varning àt lastbilens 200 förare. Däckmon- terande accelerometrar är företrädesvis försedda med därför avsedda lokala kraftkällor, exempelvis ett till- hörande batteri, sina och är verksamma för att kommunicera accelerationsindikativa signaler via radiolänk, exempelvis implementerat med användning av ägarens Blue-tooth protokoll eller liknande. Som ett ytterliga- re alternativ är det även lämpligt med induktiv kopp- ling av kraft fràn de däckmonterade accelerometrarna såväl som induktiv' koppling av accelerationssignaler genererade fràn de däckmonterade accelerometrarna.Optionally, the LHS wheel axle devices 450, or alternatively, accelerometers may also be included in the tires belonging to one or more of the wheels 350a, 350b, 360a, 360b, 370a and 370b. Such accelerometers in tires are capable of providing signals indicative of noise generating strips as previously clarified; such accelerometers in tires further enable the identification of tire punctures detected in the form of changes in signal content generated from the accelerometers, for example by partially differential comparison, such identification of punctures are able to be alerted by a warning to the truck's 200 drivers. Tire-mounted accelerometers are preferably equipped with dedicated local power sources, such as an associated battery, and are effective in communicating acceleration-indicating signals via radio link, for example implemented using the owner's Bluetooth protocol or the like. As a further alternative, it is also suitable with inductive coupling of power from the tire-mounted accelerometers as well as inductive coupling of acceleration signals generated from the tire-mounted accelerometers.
En del av lastbilen 200 visas i mera detalj i figur 6 och är generellt betecknad med 600. I delen 600 är RHS- hjulet 370a utvisat monterat i dess tillhörande hjulax- elanordning 470. Stötdämparen 420a tillordnad hjulet 370a är utvisad kopplad vid sin nedre ände i en första position på hjulaxelanordningen 470 intill hjulet 370a. vid sin övre ände är dessutom stötdämparen 420a kopplad i en andra punkt pà lastbilens 200 chassi 610. En eller flera av lastbilens 200 övriga stötdämpare kan valfritt vara monterade pà liknande sätt. Som alternativ är det möjligt med andra sätt för valfri montering av stötdäm- pare. Det är särskilt föredraget att en chassimonterad accelerometer 620 även är inkluderad.A part of the truck 200 is shown in more detail in Figure 6 and is generally indicated by 600. In the part 600, the RHS wheel 370a is shown mounted in its associated wheel axle device 470. The shock absorber 420a associated with the wheel 370a is shown coupled at its lower end in a first position on the wheel axle assembly 470 adjacent the wheel 370a. in addition, at its upper end, the shock absorber 420a is coupled at a second point on the chassis 610 of the truck 200. One or more of the other shock absorbers of the truck 200 may optionally be mounted in a similar manner. As an alternative, it is possible with other methods for optional mounting of shock absorbers. It is particularly preferred that a chassis mounted accelerometer 620 be included as well.
Hjulet 370a har en diameter R och dess hastighet V när det förflyttas kontaktande bullerremsorna 20, 30, 40 är beräkningsbart fràn ekvation 5 (Eq. 5): V = wR Eq. 5 där m är hjulets 370a vinkelrotationsfrekvens. Hjulets 370a vinkelfrekvens o mäts valfritt med en varvräknare, magnetisk kodare och/eller optisk kodare för generering av en signal indikativ för hjulets 370a rotationshas- 10 15 20 25 30 35 5313 445 _ 22 _ tighet; o kan emellertid valfritt nyttjas. andra ansatser för mätning av vinkelfrekvensen AN' figur 6 framgàry att accelerometern 620 ej enbart isoleras fràn vibration genererad som svar på att man kör över bullerremsor 20, 30, 40 till följd av dämpande elastiska egenskaper' hos däcket 370a, följd av dämpning av vibration som under körning till- utan även till handahàlls av stötdämparen 420a. En accelerationsutsig- nal genererad av accelerometern 620 inkluderar dessutom vibrationstypfakta svarande mot strukturell egenmodre- spons hos bàde hjulaxelanordningen 470 och chassit 610.The wheel 370a has a diameter R and its speed V when moving contacting noise strips 20, 30, 40 is calculable from Equation 5 (Eq. 5): V = wR Eq. Where m is the angular rotation frequency of the wheel 370a. The angular frequency o of the wheel 370a o is optionally measured with a tachometer, magnetic encoder and / or optical encoder for generating a signal indicative of the rotational speed of the wheel 370a 3 15 20 25 30 35 5313 445 _ 22 _; o can, however, be used optionally. other approaches for measuring the angular frequency AN 'Figure 6 show that the accelerometer 620 is not only isolated from vibration generated in response to driving over noise strips 20, 30, 40 due to damping elastic properties' of the tire 370a, due to damping of vibration which while driving, but also by the shock absorber 420a. An acceleration output signal generated by the accelerometer 620 further includes vibration type facts corresponding to structural self-response of both the wheel axle device 470 and the chassis 610.
Den navmonterade accelerometern 540a tillhandahåller en synnerligen. representativ' signal för den. kraft F' som upplevs av hjulet 370, under det att den hjulaxelanord- ningsmonterade accelerometern 550a tillhandahåller en signal som är delvis påverkad av kraft som upplevs vid hjulet 370b och som är mera påverkad av egenmodresonans för hjulaxelanordningen 470. Den hjulaxelanordningsmon- terade accelerometern 550a. är emellertid lättare att montera och är även skyddad från skada jämfört med den hjulnavmonterade accelerometern 540a. Enligt vad som tidigare nämnts, är det önskvärt att hjulmonterade ac- celerometrar är i stånd att kunna användas när det er- fordras en mera representativ mätning av hjulvibration.The hub-mounted accelerometer 540a provides an exceptional. representative 'signal for it. force F 'experienced by the wheel 370, while the wheel axle device mounted accelerometer 550a provides a signal which is partially affected by force experienced at the wheel 370b and which is more affected by the eigenmode resonance of the wheel axle device 470. The wheel axle device mounted accelerometer 550a. however, is easier to mount and is also protected from damage compared to the wheel-mounted accelerometer 540a. As previously mentioned, it is desirable that wheel-mounted accelerometers be able to be used when a more representative measurement of wheel vibration is required.
Med. hänvisning till figur 7, kommer koppling' av den nämnda kraften F som genereras av bullerremsorna 20, 30, 40 att förklaras närmare. Ett parti av ett däck hos ett hjul pà lastbilen 200 är betecknat med 650. En vib- rationsfiltrerande och avkopplande funktion som utförs av däcket har betecknats med 660 och svarar, sta ordning, mot ett lágpassfilter. tionskraften F som kopplas genom däcket är, under kör- ning, direkt kopplad till en accelerometer 680; accele- rometern 680 är företrädesvis monterad pá en hjulaxel- anordning hos lastbilen 200, eller pà ett nav hos ett hjul som uppbär däcket, eller även inuti däcket som sä- dant enligt vad som tidigare förklarats. Strukturella i en för- En del av vibra- 10 15 20 25 30 35 5313 445 _23- resonanser hos en tillhörande hjulaxelanordning har be- tecknats med 690 och dessa, stimuleras av den nämnda kraften F kopplad genom fil- trerings- kommer under körning att och fránkopplingsfunktionen 660. Accelerome- tern 680 är monterad för att generera en signal härledd fràn vibrationskrafter som är kopplade direkt till sen- sorn 680 enligt vad som angivits med 670, och via hjul- axelanordningen enligt vad som angivits med 690. Under körning, kan strukturresonanser 690 komplicera det im- plementerade signalprocessandet i lastbilen 200, pelvis exem- av framträdande signaler pà vissas specifika frekvenser.With. Referring to Figure 7, coupling of said force F generated by the noise strips 20, 30, 40 will be explained in more detail. A portion of a tire of a wheel on the truck 200 is designated 650. A vibration filtering and relaxing function performed by the tire is designated 660 and corresponds, in order, to a low pass filter. the driving force F coupled through the tire is, while driving, directly coupled to an accelerometer 680; the accelerometer 680 is preferably mounted on a wheel axle assembly of the truck 200, or on a hub of a wheel supporting the tire, or even inside the tire as such as previously explained. Structural in a pre- A part of the vibrations of an associated wheel axle device has been denoted by 690 and these, stimulated by the said force F coupled by filtration- will during driving to and the disengagement function 660. The accelerometer 680 is mounted to generate a signal derived from vibrational forces which are coupled directly to the sensor 680 as indicated by 670, and via the wheel axle device as indicated by 690. During driving, the structural resonances 690 complicate the implemented signal processing in the truck 200, pelvis examples of prominent signals at certain specific frequencies.
Med, hänvisning' därefter till figur 8, visas där ett körbanedetekteringssystem generellt angivet med 700.Referring subsequently to Figure 8, there is shown a lane detection system generally indicated by 700.
Systemet 700 omfattar minst en subuppsättning av de nämnda accelerometrarna 500a, 500b, 5l0a, 5l0b, 520a, 520b, 530a, 530b, 540a, 540b, 550a, 550b, 560a, 560b, 570a och 570b kopplade till en dataprocessor 740 som är verksam för att tillhandahålla avkända vibrationssigna- ler. Systemet 700 omfattar dessutom hjulrotationshas- tighetssensorer visade vid 710 pà ett eller flera av hjulen 350a, 350b, 360a, 360b, 370a, 370b, 380a och 380b hos lastbilen 200 för att tillhandahålla körsigna- ler indikativa för hjulrotationshastighet. Systemet 700 inkluderar även en rattsensor 720 som är verksam för att generera. en styrsignal indikativ för en styrning pàkallad av lastbilens 200 förare, varvid styrsignalen även förs till dataprocessorn 740; styrsignalen till- handahàller företrädesvis en indikation pà det vridmo- ment som appliceras av föraren pà lastbilens 200 ratt.The system 700 comprises at least one subset of the said accelerometers 500a, 500b, 510a, 510b, 520a, 520b, 530a, 530b, 540a, 540b, 550a, 550b, 560a, 560b, 570a and 570b coupled to a data processor 740 operating for to provide sensed vibration signals. The system 700 further includes wheel rotation speed sensors shown at 710 on one or more of the wheels 350a, 350b, 360a, 360b, 370a, 370b, 380a and 380b of the truck 200 to provide driving signals indicative of wheel rotation speed. The system 700 also includes a steering wheel sensor 720 which is operative to generate. a control signal indicative of a control called on by the driver of the truck 200, the control signal also being applied to the data processor 740; the steering signal preferably provides an indication of the torque applied by the driver to the steering wheel of the truck 200.
Systemet 700 inkluderar dessutom en fuktsensor 730 som är verksam för att till processorn 740 tillhandahålla en indikation på uppträdande av någon form av väta, ex- empelvis snö och is, pà en vägyta över vilken lastbilen 200 skall köras; fritt. fuktsensorn 730 implementeras val- Systemet 700 inkluderar slutligen ett globalt positioneringssystem (GPS) med sensor 735 för att under körning till dataprocessorn 740 tillhandahålla en indi- 10 l5 20 25 30 35 53Ü 445 _ 24 _ kation pà dess position pà jordytan. För att tillhanda- hålla en ljud- och/eller synlig varningsindikation åt lastbilens 200 förare, är en larmenhet 750 kopplad i kommunicerande förbindelse med dataprocessorn 740.The system 700 further includes a humidity sensor 730 which is operative to provide the processor 740 with an indication of the occurrence of some form of wet, for example snow and ice, on a road surface over which the truck 200 is to be driven; free. The humidity sensor 730 is optionally implemented. The system 700 finally includes a global positioning system (GPS) with sensor 735 to provide, while driving to the data processor 740, an indication of its position on the earth's surface. In order to provide an audible and / or visible warning indication to the driver of the truck 200, an alarm unit 750 is connected in communicating connection with the data processor 740.
Systemets 700 övergripande funktion kommer nu att be- skrivas. Systemet 700 är verksamt för att varna lastbi- lens 200 förare i händelse av att föraren överskrider sidobullerremsorna 20 eller överskrider körfältsbuller- remsorna 30, 40 pà sådant sätt som ej är karakteris- tiskt för den förare som gör en avsiktlig manöver. Kör- fältsändringar för avsiktlig omkörning eller körfälts- ändringar för avsiktlig utkörning fràn motorväg utförs exempelvis vanligtvis relativt snabbt, lativt kortare Te tid än vad som är beräkningsbart med användning av ekvation 4, nämligen en re- samtidigt som föraren appli- cerar ett signifikant rattmoment pá lastbilens 200 ratt, enligt vad som avkänns med rattsensorn 720, för att modifiera hjulens 350a, 350b, 360a och 360b styr- vinkel. Omvänt, oavsiktliga körfältsändringar eller ut- träde från en väg sker vanligtvis relativt sakta, näm- ligen under en relativt längre Te tid än vad som är be- räkningsbart fràn ekvation 4, om föraren somnar och fö- raren applicerar lite eller inget signifikant rattmo- ment pà lastbilens 200 ratt för att modifiera hjulens 350a, 350b, 360a och 360b styrvinkel. Det är av fördel att fästa uppmärksamhet pà tiden Te vid körning av sy- stemet 700 för att kringgå systemet 700 och onödigtvis framkalla ett ljud och/eller visuellt larm för att var- na lastbilens 200 förare. Falskalarm har potentiellt en psykologisk effekt som gör att föraren ignorerar larm som ges fràn larmenheten 750. Systemet 700 kan valfritt köras i tandem med ett remote-avkännande antikolli- sionssystem, exempelvis baserat på en eller flera Dopp- kamerabildprocessande, sä att en epileptisk attack eller hjärtattack hos föraren som orsakar en abrupt körfältsändring eller utträde fràn vägen åtminstone partiellt kan lindras. lerradar, optiskt lidar, 10 15 20 25 30 35 530 445 _ 25 _ För att systemet 700 skall kunna applicera dess var- ningsstrategi enligt vad som förklarats ovan, är det erforderligt att systemet 700 är verksamt för att till- förlitligt identifiera uppträdande av bullerremsor 20, 30, 40. GPS-sensorn 735 är exempelvis valfritt verksam- görbar för att förse processorn 740 med en indikation pà lastbilens 200 geografiska position och sålunda hu- ruvida den är i. ett land med högertrafik (exempelvis Centraleuropa och Skandinavien) eller ett land med vänstertrafik (exempelvis Nya Zeeland, Japan, UK) och detta bestäms frän en databas 740; frán en sådan fastställelse, är processorn 740 ka- pabel att identifiera pà vilken sida av lastbilen 200 som man kan förvänta sig sidobullerremsor 20. tillordnad processorn Enligt vad. son: visats i figur 8, är systemet 700 i stånd att kunna utrustas med många accelerometrar som är verksamgöra för att generera signaler för processan- de i processorn 740. Analys av så många accelerometer- utsignaler i realtid med användning av snabb Fourier- transform (FFT) representerar en avsevärd beräkningsar- betsbelastning. Tolkning av spektrala resultat av FFT är dessutom potentiellt komplicerat i närvaro av diver- se strukturresonanser lastbilen 200. som uppkommer inuti Uppfinnarna har insett att det är önskvärt att processa signaler genererade av systemets 700 accelerometrar me- delst selektiv bandpassfiltrering vilket är beräknings- mässigt rakt fram att implementera. Till följd av att lastbilens 200 hastighet är beräkningsbar utgående fràn den nämnda hjulradien R och hjulets rotationsvinkelhas- tigheter kan bestämmas fràn hjulrotationshastighetssen- sorer 710, och valfritt till följd av att avstànden dl - d4 är kända i förväg, exempelvis enligt vad som be- stämts av vägstandardmyndigheter och/eller fastställs fràn uppslagstabell i databasen. hos processor 740 i samband. med. lokaliseringen av lastbilen 200 utgående frán GPS-sensorn 735, blir ett förväntat frekvensband i 10 15 20 25 30 35 530 446 _26.. vilket grundfrekvenser blir prompt beräkningsbara för accelerometersignaler genererade som svar pà att kraf- ten F uppkommer frán hjulkontakt med bullerremsorna 20, 30, 40. Accelerometersignalerna fràn de olika accelero- metrarna. i systemet 700 bandpassfiltreras pà bekvämt sätt för att generera tillsvarande bandpassfiltrerade signaler, och därefter utsätts de bandpassfiltrerade signalerna för toppamplituddetektering för att generera tillsvarande amplitudrepresentativa signaler, och slut- ligen jämförs de amplitudrepresentativa signalerna mot en eller flera av tröskelamplitudniváerna för att fast- ställa huruvida eller ej körfältsbullerremsor eller si- dobullerremsor har kommit till rörlig kontakt med ett eller flera av hjulen hos lastbilen 200. Vid generering av de amplitudrepresentativa signalerna, utvecklas fö- reträdesvis itera- bandpassfiltrens centrumfrekvenser tivt för att exkludera signalkomponenter hos generellt brus som finns i utsignalerna tillhandahàllna fràn. accelerometrarna; och strukturresonans bandpassfiltren kan exempelvis iterativt anpassas fràn en första initi- al bandbredd av 100 Hz till 140 Hz, till en andra sma- lare bandbredd av 110 Hz till 130 Hz som svar pà att det indentifieras lovande buller-bumpsignalkomponenter.The overall function of the system 700 will now be described. The system 700 is operative to warn the driver of the truck 200 in the event that the driver exceeds the side noise strips 20 or exceeds the lane noise strips 30, 40 in a manner which is not characteristic of the driver performing a deliberate maneuver. Lane changes for intentional overtaking or lane changes for intentional exits from the motorway are usually carried out, for example, relatively quickly, relatively shorter Te time than is calculable using Equation 4, namely a re- while the driver applies a significant steering torque to the steering wheel of the truck 200, as sensed by the steering wheel sensor 720, to modify the steering angle of the wheels 350a, 350b, 360a and 360b. Conversely, unintentional lane changes or exits from a road usually occur relatively slowly, namely for a relatively longer te time than is calculable from equation 4, if the driver falls asleep and the driver applies little or no significant steering wheel. mounted on the steering wheel of the truck 200 to modify the steering angle of the wheels 350a, 350b, 360a and 360b. It is advantageous to pay attention to the time Te when driving the system 700 to bypass the system 700 and unnecessarily sound and / or visual alarm to warn the driver of the truck 200. False alarms potentially have a psychological effect that causes the driver to ignore alarms given by the alarm unit 750. The system 700 can optionally be run in tandem with a remote sensing anti-collision system, for example based on one or more immersion camera image processing, so that an epileptic attack or heart attack in the driver that causes an abrupt lane change or exit from the road can be at least partially alleviated. clay radar, optical sufferer, 10 15 20 25 30 35 530 445 _ 25 _ In order for the system 700 to be able to apply its warning strategy as explained above, it is necessary that the system 700 be operative to reliably identify the occurrence of noise strips 20, 30, 40. For example, the GPS sensor 735 is optionally operable to provide the processor 740 with an indication of the geographical position of the truck 200 and thus whether it is in a country with right-hand traffic (for example, Central Europe and Scandinavia) or a countries with left-hand traffic (eg New Zealand, Japan, UK) and this is determined from a database 740; From such a determination, the processor 740 is capable of identifying on which side of the truck 200 that side noise strips 20 can be expected to be assigned to the processor. son: shown in Figure 8, the system 700 is capable of being equipped with many accelerometers which are operative to generate signals for processing in the processor 740. Analysis of so many accelerometer outputs in real time using fast Fourier transform ( FFT) represents a considerable calculation workload. Interpretation of spectral results of FFT is also potentially complicated in the presence of various structural resonances of the truck 200. which arise inside The inventors have realized that it is desirable to process signals generated by the system's 700 accelerometers by selective bandpass filtering which is computationally straight forward to implement. Due to the fact that the speed of the truck 200 is calculable based on the said wheel radius R and the rotation angular velocities of the wheel can be determined from wheel rotation speed sensors 710, and optionally due to the distances d1 - d4 being known in advance, for example as determined by road standard authorities and / or determined from the look-up table in the database. at processor 740 in conjunction. with. the location of the truck 200 starting from the GPS sensor 735, becomes an expected frequency band in 10 15 20 25 30 35 530 446 _26 .. which fundamental frequencies become promptly calculable for accelerometer signals generated in response to the force F arising from wheel contact with the noise strips 20, 30, 40. The accelerometer signals from the different accelerometers. in the system 700, bandpass filters are conveniently generated to generate corresponding bandpass filtered signals, and then the bandpass filtered signals are subjected to peak amplitude detection to generate corresponding amplitude representative signals, and finally the amplitude representative signals are compared to one or more of the threshold amplitude levels. non-lane noise strips or side noise strips have come into movable contact with one or more of the wheels of the truck 200. When generating the amplitude representative signals, preferably the center frequencies of the iteration bandpass filters are tively developed to exclude signal components of general noise present in the output signals. . the accelerometers; and the structural resonance bandpass filters can be iteratively adjusted, for example, from a first initial bandwidth of 100 Hz to 140 Hz, to a second narrower bandwidth of 110 Hz to 130 Hz in response to the identification of promising noise-bump signal components.
Under det att signaler registreras i den andra smalare bandbredden av 110 Hz till 130 Hz, registreras den bre- dare första bandbredden av 100 Hz till 140 Hz kontinu- erligt samtidigt i systemet 700 i händelse av att andra lovande signalkomponenter uppkommer som även behöver adaptivt isoleras.While signals are recorded in the second narrower bandwidth of 110 Hz to 130 Hz, the wider first bandwidth of 100 Hz to 140 Hz is continuously recorded simultaneously in the system 700 in the event that other promising signal components arise which also need to be adaptively isolated. .
Av det föregående framgår, att systemet 700 är en mera komplicerad konfiguration av accelerometrar för mätning av den kraft F som kopplas genom olika hjul hos lastbi- len 200. Accelerometrarna äri företrädesvis för att tillhandahålla, i praktisk möjlig utsträckning, en indikation på vibration kopplad eller inledd vid de- ras specifika hjul och vara otjänliga för vibrationer inledda genom andra hjul. I praktiken uppkommer en viss grad av överhörning mellan accelerometrarna bl.a., be- verksamma 10 15 20 25 30 35 530 445 _27.. roende pà andra faktorer, vibrationsenergi inledd genom inbördes gemensamma hjulaxelanordningar och indirekt genom lastbilens 200 chassi 610.From the foregoing, it will be seen that the system 700 is a more complicated configuration of accelerometers for measuring the force F coupled through different wheels of the truck 200. The accelerometers are preferably to provide, as far as practicable, an indication of vibration coupled or initiated by their specific wheels and be unsuitable for vibrations initiated by other wheels. In practice, a certain degree of crosstalk arises between the accelerometers, inter alia, due to other factors, vibrational energy initiated by mutually common wheel axle devices and indirectly by the truck's chassis 610.
I detta avseende, är i-däck-monterade accelerometrar potentiellt kapabla att tillhandahålla en största re- duktion av överhörning.In this regard, in-tire-mounted accelerometers are potentially capable of providing the greatest reduction in crosstalk.
Med hänvisning därefter till figur 9, visas där ett ex- empel pà scenario för utsignaler för accelerometrarna i systemet 700, exempelvis navmonterade och/eller hjul- axelanordningsmonterade accelerometrar, i. en situation där lastbilen 200 körs över en körfältsdefinierande se- rie av körfältsbullerremsor 30, kantdefinierande serie av sidobullerremsor 20. Exemplet 40 eller över en väg- pà scenario finns visat i ett diagram allmänt betecknat 800. En abskissaaxel 810 hos diagrammet 800 anger tids- förlopp från vänster till höger. Ordinataaxeln 820 re- presenterar därutöver de ovan nämnda amplituddetektera- de utsignalerna fràn adaptiva bandpassfilter som under körning uppvisar dynamiskt variabel centrumfrekvens och dynamiskt variabel bandbredd, varvid bandpassfiltren är kopplade för att motta utsignaler fràn systemets 700 accelerometrar. En amplitud A0 svarar mot en generell brusnivà som finns efter bandpassfiltrering, exempelvis uppkommande fràn generell ojämn yta eller utfällning i ytan hos vägsektionen 10, motorvibration, och struktur- vibrationer fràn lastbilens 200 chassi. En amplitudnivà A3 svarar mot en serie av buller-bumps som kommer till direkt körkontakt med det hjul 350a som är tillordnat 5l0a, tillhörande bandpassfiltret i processorn 740 är korrekt minst en av accelerometrarna 500a, varvid. det avstämt till en grundfrekvenskomponent som finns i ut- signalerna från accelerometrarna 500a, 5l0a. En ampli- tudnivà A2 svarar mot ett hjul pà en bortre sida av lastbilen 200 som vibrerar till följd av drivande kon- takt med buller-bumps, hjulaxelanordning till accelerometrar på en närliggande sida av lastbilen 200; och vibrationen kopplas via en buller-bumpexcitering av hjulet 10 15 20 25 30 35 5313 445 _28._ 250a medför exempelvis en signal med amplitudnivå A2 som skall avges från accelerometrarna 500b, 5l0b.Referring thereafter to Figure 9, there is shown an example of an output signal scenario for the accelerometers of the system 700, for example hub mounted and / or wheel axle mounted accelerometers, in a situation where the truck 200 is driven over a lane defining series of lane noise strips 30. , edge-defining series of side noise strips 20. The example 40 or over a road scenario is shown in a diagram generally designated 800. An abscissa axis 810 of the diagram 800 indicates the time course from left to right. In addition, the ordinate axis 820 represents the above-mentioned amplitude-detected output signals from adaptive bandpass filters which, while driving, have dynamically variable center frequency and dynamically variable bandwidth, the bandpass filters being coupled to receive output signals from the system's 700 accelerometers. An amplitude A0 corresponds to a general noise level present after bandpass filtering, for example arising from a generally uneven surface or precipitation in the surface of the road section 10, engine vibration, and structural vibrations from the truck 200 chassis. An amplitude level A3 corresponds to a series of noise bumps which come into direct driving contact with the wheel 350a which is assigned to 51a, the associated bandpass filter in the processor 740 is correctly at least one of the accelerometers 500a, wherein. it is tuned to a fundamental frequency component present in the output signals from the accelerometers 500a, 510a. An amplitude level A2 corresponds to a wheel on a remote side of the truck 200 which vibrates due to driving contact with noise bumps, wheel axle device for accelerometers on an adjacent side of the truck 200; and the vibration is switched via a noise-bump excitation of the wheel 10a 202 532 445 _28._ 250a carries, for example, a signal with amplitude level A2 to be emitted from the accelerometers 500b, 510b.
När lastbilen 200 ändrar riktning eller styrs över, ex- empelvis en serie av sidobuller-bumps 20 pá en sektion av en väg eller motorväg där det gäller högertrafik, kommer hjulet 350a till initial körkontakt med bumps 20 för att accelerometrarna 500a, 5lOa skall generera en signal som har en amplitudnivàtopp 900 med en maximal amplitudnivà A3 enligt vad som visats; samtidigt till följd av vibrationsinledning fràn hjulet 350a via hjul- axelanordningen. 450, genereras accelerometrarna 500b, 5l0b en signal som har en amplitudnivàtopp 910 med en maximiamplitudnivà A2 enligt vad som visats.When the truck 200 changes direction or is steered over, for example a series of side noise bumps 20 on a section of a road or motorway where there is right-hand traffic, the wheel 350a comes into initial driving contact with bumps 20 so that the accelerometers 500a, 51aa generate a signal having an amplitude level peak 900 with a maximum amplitude level A3 as shown; simultaneously due to vibration initiation from the wheel 350a via the wheel axle device. 450, the accelerometers 500b, 1010b generate a signal having an amplitude level peak 910 with a maximum amplitude level A2 as shown.
Samtidigt, efter att hjulet 350a har passerat nämnda buller-bumps kommer hjulet 360a till kontakt med bul- ler-bumps vilket resulterar i att accelerometrarna 520a, 530a tillordnade hjulet 360a genererar en signal som har en anplitudtopp 920 med en amplitudnivá A3.At the same time, after the wheel 350a has passed said noise bumps, the wheel 360a comes into contact with noise bumps, which results in the accelerometers 520a, 530a assigned to the wheel 360a generating a signal having an amplitude peak 920 with an amplitude level A3.
Accelerometrarna 520b, 530b tillordnade det motsatta hjulet 360b genererar en signal som har en amplitudtopp 930 med amplitudnivà A2. Allteftersom lastbilen 200 fortsätter att ändra riktning eller styrs ytterligare, kommer slutligen hjulet 350b kort efterföljt av hjulet 360b i körkontakt med buller-bumps och ger upphov till en serie av A3- och A2-amplitudtoppar i en sekvens en- ligt vad. sonl visats pá den. högra. sidan i diagrammet 800.The accelerometers 520b, 530b assigned to the opposite wheel 360b generate a signal having an amplitude peak 930 with amplitude level A2. As the truck 200 continues to change direction or is steered further, the wheel 350b will shortly follow the wheel 360b in contact with noise bumps and give rise to a series of A3 and A2 amplitude peaks in a sequence according to what. sonl visats pá den. right. page in diagram 800.
Följden. av toppar 900, 910, 920, 930 tillhandahåller information att lastbilen 200 har korsat en serie av bullerremsor. 910, 920, 930 är en indikation pà typen av buller-bumps som före- ligger, nämligen huruvida det rör sig om sidobullerrem- sor eller körfältsbullerremsor; frekvensen är en frik- tion av lastbilens 200 hastighet V och bestämbar frán hjulens 350a, Frekvensen för topparna 900, 360a, rotationsvinkelfrekvens och. radie, även om fintrimning av frekvens kan tillämpas med an- 10 15 20 25 30 35 530 446 _29.. vändning av GPS~information tillsammans med. en upp- slagstabell som finns i processorn 740. för en kontakt Te mellan hjulen och bullerremsorna 20, Varaktigheten 30, 40 i kombination med en mätning av det vridmoment som appliceras av lastbilens 200 förare och som avkänns av rattsensorn 720 möjliggör àstadkommande av åtminsto- ne en indikation huruvida rörelsen är avsedd eller en konsekvens av att lastbilens 200 förare har blivit störd eller somnat. Enbart en del av det scenario som visat i diagrammet 800 behöver valfritt ha skett processorn 740 genererar en larmsignal för att lastbilens 200 förare. tillhandahållas av överskridande av buller-bumps som identifie- finns innan varna fritt följd rats av processorn 740 ge upphov till en första grad av Grad av varning kan val- progressivt, nämligen kan en larm för att varna föraren; om tidsvaraktigheten Te är för läng och det pà ratten applicerade momentet för li- tet, föreligger en kraftig' indikation. pà att föraren har somnat, och därmed är processorn 740 verksam för att tillhandahålla en andra grad av larm som är till- räcklig för att väcka upp föraren. Genom en sådan pro- gressiv beskaffenhet hos larmet kan det undvikas att föraren blir likgiltig för larmvarningen och även ej onödigtvis irriteras av larm i normala situationer där föraren utför en avsiktlig körfältsändring för lastbi- len 200 eller styr in i ett omràde för en parkerings- ficka. pà. en motorväg för att studera. en karta eller dricka en dryck.The consequence. of peaks 900, 910, 920, 930 provide information that the truck 200 has crossed a series of noise strips. 910, 920, 930 is an indication of the type of noise bumps that exist, namely whether they are side noise strips or lane noise strips; the frequency is a friction of the speed 200 of the truck 200 and can be determined from the wheels 350a, the frequency of the peaks 900, 360a, the rotation angle frequency and. radius, although fine tuning of frequency can be applied using GPS information along with. a look-up table located in the processor 740. for a contact Te between the wheels and the noise strips 20, the duration 30, 40 in combination with a measurement of the torque applied by the driver of the truck 200 and sensed by the steering wheel sensor 720 enables at least an indication of whether the movement is intended or a consequence of the truck's 200 driver being disturbed or falling asleep. Only part of the scenario shown in diagram 800 must optionally have taken place processor 740 generates an alarm signal in order for the truck 200 driver. provided by exceeding the noise bumps identified before the warning is freely followed by the processor 740 give rise to a first degree of Degree of warning can be- progressive, namely an alarm to warn the driver; if the time duration Te is too long and the torque applied to the steering wheel is too small, there is a strong indication. that the driver has fallen asleep, and thus the processor 740 is operative to provide a second degree of alarm sufficient to wake the driver. Due to such a progressive nature of the alarm, it can be avoided that the driver becomes indifferent to the alarm warning and also not unnecessarily irritated by alarms in normal situations where the driver makes a deliberate lane change for the truck 200 or steers into an area for a parking pocket . pà. a highway to study. a map or drink a drink.
Funktion hos processorn 740 vad gäller dess signalpro- cessande funktioner kommer nu att ytterligare beskrivas med hänvisning till figur 10. Processorn 740 är i stànd att kunna implementeras digitalt, exempelvis medelst datorhárdvara verksam för att exekvera signalprocessan- de mjukvara. Processorn 740 är alternativt i stånd att kunna implementeras med användning av dedikerad digital hårdvara, och valfritt tillsammans kretsar för analoga elektroniska signaler. Även om FFT- med processande tekniker kan nyttjas för att analysera signaler genere- 10 15 20 25 30 35 SBU 446 _ 3g _ rade av accelerometrar för mätning av bullerremsvibra- tioner, nyttjas i systemet 700 företrädesvis dynamiskt avstämbara bandpassfilter för att isolera signalkompo- nenter av intresse fràn accelerometersignaler enligt vad som tidigare förklarats. ningsmässigt mindre involverande än FFT och är även mera bekväm att En sàdan ansats är beräk- implementera i realtid. när signaler fràn många accelerometrar behöver samtidigt processas.Function of the processor 740 with respect to its signal processing functions will now be further described with reference to Figure 10. The processor 740 is capable of being implemented digitally, for example by means of computer hardware operative to execute signal processing software. The processor 740 is alternatively capable of being implemented using dedicated digital hardware, and optionally together circuits for analog electronic signals. Although FFT- with processing techniques can be used to analyze signals generated by SBU 446 _ 3g _ generated by accelerometers for measuring noise belt vibrations, the system 700 preferably uses dynamically tunable bandpass filters to isolate signal components. of interest from accelerometer signals as previously explained. less involved than FFT and is also more convenient that such an approach is calculated to implement in real time. when signals from many accelerometers need to be processed simultaneously.
Processorn 740 nyttjar sàlunda övergripande en signal- processande kanal visad med 1000 för varje accelerome- ter i systemet 700. Kanalen 1000 är kopplad till dess tillhörande accelerometer 1010 för att motta en vibra- tionssignal S1 därifrån. Signalen S1 utsätts för band- passfiltrering i ett dynamiskt avstämbart bandpassfil- ter 1020 för att generera en filtrerad signal S2. I en toppdetektor 1030, ring och en signal S3 indikativ för signalens S2 ampli- tud genereras därmed. Signalen S3 förs till en kompara- tor 1040 för fastställelse av huruvida eller ej signa- len S3 överstiger ett eller flera tröskelvärden visade med V5; nämnda ett eller flera tröskelvärden modifieras valfritt dynamiskt som funktion av lastbilens 200 has- tighet V. Den processande kanalen 1000 omfattar därut- över en centrumfrekvensstyrenhet 1060 som styr en cent- rumfrekvens fg utsätts signalen S2 för toppdetekte- för bandpassfiltret 1020. Centrumfre- kvensen f; justeras beroende pà den typ av bullerremsor som detekteras, lastbilens 200 hastighet V, mande fall styrvinkeln 0, GPS-referens som möjliggör justering till lokala imple- i förekom- och i förekommande fall en menteringar av bullerremsor. Den processande kanalen 100 omfattar dessuton1 en. bandbreddstyrenhet 1050 för att styra bandpassfiltrets bandbredd pà sådant sätt att filtret 1020 dynamiskt kan justeras för att bäst isole- ra en signalkomponent som finns i signalen S1 svarande mot bullerremsor av intresse. En eller flera utsignaler som tillhandahålls från kanalens 1000 komparator 1040 tillförs tillhörande logiska kretsar som är aktiva för att detektera. olika scenariotillstànd, exempelvis en- 10 15 20 25 30 35 530 445 _ 31 _ ligt vad som visats i det tidigare avhandlade diagram- met 800.The processor 740 thus generally uses a signal processing channel shown at 1000 for each accelerometer in the system 700. The channel 1000 is connected to its associated accelerometer 1010 to receive a vibration signal S1 therefrom. The signal S1 is subjected to bandpass filtering in a dynamically tunable bandpass filter 1020 to generate a filtered signal S2. In a peak detector 1030, ring and a signal S3 indicative of the amplitude of the signal S2 are thereby generated. The signal S3 is passed to a comparator 1040 to determine whether or not the signal S3 exceeds one or more threshold values shown by V5; the one or more threshold values are optionally dynamically modified as a function of the speed V of the truck 200. ; adjusted depending on the type of noise strip detected, the truck's speed 200 V, depending on the steering angle 0, GPS reference that enables adjustment to local imple- in the occurrence and, where applicable, a mentings of noise strips. The processing channel 100 further comprises one. bandwidth controller 1050 for controlling the bandwidth of the bandpass filter in such a way that the filter 1020 can be dynamically adjusted to best isolate a signal component present in the signal S1 corresponding to noise strips of interest. One or more outputs provided from the comparator 1040 of the channel 1000 are applied to associated logic circuits which are active for detecting. different scenario conditions, for example according to what is shown in the previously discussed diagram 800.
Ett flertal av kanaler 1000 är inkluderade i systemet 700 pà sätt som finns visat i figur 11 varvid proces- sorn 740 visas mera i detalj. Under det att processorns 740 ler kanaler 1000 är verksamma för att extrahera signa- representativa för bullerremsor av olika slag som kan finnas, är processorns 740 logiska enhet 1100 verk- sam. för att identifiera olika temporära sekvenser' av identifiering av buller-bumps, exempelvis svarande mot det scenario som visat i diagrammet 800, vilket skulle kunna representera ett tillstànd av risk och, som svar därpå, utlösa larm 650 för att varna lastbilens 200 förare.A plurality of channels 1000 are included in the system 700 in the manner shown in Figure 11, the processor 740 being shown in more detail. While the channels 740 of the processor 740 are operative to extract signal representative of noise strips of various kinds that may exist, the logic unit 1100 of the processor 740 is operative. to identify different temporary sequences' of identification of noise bumps, for example corresponding to the scenario shown in diagram 800, which could represent a state of risk and, in response, trigger alarm 650 to warn the truck 200 drivers.
Den logiska enheten 1100 implementeras valfritt i form av ett sekventiellt neuralt nätverk. Det neurala nät- verket kan valfritt läras upp av lastbilens 200 förare för att igenkänna vissa körningsmönster som utövas av lastbilens förare för att därmed reducera frekvensen av uppkomst av falsklarm under körning. Det neurala nät- verket är valfritt 'verksamt för' att igenkänna, eller motta information om vilken förare som har åtagit sig ansvaret för körning av lastbilen 200; vissa förare kan exempelvis byta körfält under körning jämfört med andra förare, vilket därigenom modifierar de tidigare nämnda varaktigheterna Te. Systemet 700 inkluderar sålunda fö- reträdesvis facilitet för att förare skall kunna införa data beträffande deras identitet sà att systemet 700 i beroende därav kan anpassa sig till olika körstilar som förarna uppvisar.The logic unit 1100 is optionally implemented in the form of a sequential neural network. The neural network can optionally be trained by the truck driver 200 to recognize certain driving patterns practiced by the truck driver to thereby reduce the frequency of false alarms while driving. The neural network is optionally 'operative to' recognize, or receive information about which driver has assumed responsibility for driving the truck 200; some drivers can, for example, change lanes while driving compared to other drivers, thereby modifying the previously mentioned durations Te. The system 700 thus preferably includes a facility for drivers to be able to enter data regarding their identity so that the system 700 can, depending on this, adapt to different driving styles that the drivers exhibit.
Processorn 740 kan valfritt modifieras för att applice- ra automatisk bromsning för att mildra potentiell kollisionsskada när risk för ett kollisionstillstànd identifieras av processorn 740. I en mera sofistikerad version av systemet 700, är processorns 740 verksam för att applicera till ett modest styrkorrektionsmoment 10 15 20 25 30 530 448 _32_ lastbilens 200 ratt i en situation där ett kollisions- tillstànd Inn: identifierats; exempelvis är' ett elekt- riskt servo kopplat till processorn. 740 verksamt för att applicera ett moment till lastbilens 200 ratt för att styra lastbilen 200 bort fràn sidobullerremsor 20 tillbaka mot ett långsamt körfält pà en väg eller mo- torväg. Det modesta styrkorrektionsmomentet begränsas med fördel till storlek så att föraren även förmår att fysiskt övervinna korrektionsmomentet i ett olyckssce- nario. Storleken på korrektionsmomentet styrs valfritt i beroende av allvarlighetsgraden hos ett potentiellt kollisionstillbud som identifieras av processorn 740.The processor 740 may optionally be modified to apply automatic braking to mitigate potential collision damage when the risk of a collision condition is identified by the processor 740. In a more sophisticated version of the system 700, the processor 740 is operative to apply a modest force correction moment. 25 30 530 448 _32_ the steering wheel of the truck 200 in a situation where a collision condition Inn: identified; for example, an electric servo is connected to the processor. 740 operative to apply a torque to the steering wheel of the truck 200 to steer the truck 200 away from side noise strips 20 back toward a slow lane on a road or freeway. The modest steering correction moment is advantageously limited in size so that the driver is also able to physically overcome the correction moment in an accident scenario. The magnitude of the correction moment is optionally controlled depending on the severity of a potential collision incident identified by the processor 740.
Modifikationer av de utföringsformer av uppfinningen som beskrivits i det föregående är möjliga utan att man för den skull fràngàr uppfinningens omfång sådant det definieras i de bifogade kraven.Modifications of the embodiments of the invention described above are possible without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims.
Uttryck såsom ”inkluderande”, rande", ”omfattande”, ”inkorpore- ”har”, att beskriva föreliggande uppfinning samt i kraven är avsedda att tolkas på ett icke-exklusivt sätt, nämligen så att det även inkluderas föremål, element ”bestående av", ”är” som nyttjats för komponenter eller som ej explicit beskrivits. Referens till singularis skall även anses relatera till pluralis.Terms such as "inclusive", "comprehensive", "comprehensive", "incorporated", "to describe the present invention and in the claims are intended to be interpreted in a non-exclusive manner, namely so that objects, elements" consisting of "," Is "used for components or not explicitly described. Reference to the singular should also be considered to relate to the plural.
Siffror inom parenteser i de bifogade kraven är avsedda att underlätta förståelsen av kraven och skall på intet sätt anses begränsa uppfinningen sådan den definieras i patentkraven.Numbers in parentheses in the appended claims are intended to facilitate the understanding of the claims and should in no way be construed to limit the invention as defined in the claims.
Claims (27)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0602232A SE530446C2 (en) | 2006-10-24 | 2006-10-24 | track detection |
CNA200780039644XA CN101553389A (en) | 2006-10-24 | 2007-10-22 | Off-track detection system |
PCT/SE2007/000929 WO2008051144A1 (en) | 2006-10-24 | 2007-10-22 | Off-track detection system |
EP07835130A EP2076417A4 (en) | 2006-10-24 | 2007-10-22 | Off-track detection system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0602232A SE530446C2 (en) | 2006-10-24 | 2006-10-24 | track detection |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0602232L SE0602232L (en) | 2008-04-25 |
SE530446C2 true SE530446C2 (en) | 2008-06-10 |
Family
ID=39324849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0602232A SE530446C2 (en) | 2006-10-24 | 2006-10-24 | track detection |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2076417A4 (en) |
CN (1) | CN101553389A (en) |
SE (1) | SE530446C2 (en) |
WO (1) | WO2008051144A1 (en) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5510255B2 (en) * | 2010-10-01 | 2014-06-04 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle operation state determination system |
US8977419B2 (en) * | 2010-12-23 | 2015-03-10 | GM Global Technology Operations LLC | Driving-based lane offset control for lane centering |
CN102336163B (en) * | 2011-08-31 | 2014-06-25 | 同济大学 | Vehicle yaw detection device |
CN104015725B (en) * | 2014-06-11 | 2016-04-13 | 吉林大学 | A kind of lane departure warning method based on comprehensive decision |
GB201818058D0 (en) * | 2015-05-18 | 2018-12-19 | Mobileye Vision Technologies Ltd | Safety system for a vehicle to detect and warn of a potential collision |
US10163351B2 (en) * | 2016-08-26 | 2018-12-25 | Ford Global Technologies, Llc | Enhanced lane detection |
US20200209859A1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | Continental Automotive Systems, Inc. | Method of vehicle localization using passive roadway detection during a minimum risk maneuver |
CN112602127A (en) * | 2019-03-22 | 2021-04-02 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | System and method for lane monitoring and providing lane departure warning |
CN112977318A (en) * | 2019-12-12 | 2021-06-18 | 观致汽车有限公司 | Control method of collision early warning system of vehicle, collision early warning system and vehicle |
US11586216B2 (en) * | 2020-03-27 | 2023-02-21 | Intel Corporation | Driving surface protrusion pattern detection for autonomous vehicles |
CN113401119A (en) * | 2021-06-17 | 2021-09-17 | 云度新能源汽车有限公司 | Method and system for lane departure prevention based on acoustics |
CN114544214B (en) * | 2022-03-02 | 2024-01-26 | 苏交科集团股份有限公司 | Real-time monitoring equipment for running track of bridge loading vehicle and application method thereof |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6014595A (en) * | 1997-12-23 | 2000-01-11 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Determination of vehicle assistance from vehicle vibration that results when the vehicle contacts vibration generating structures on the road |
SE524039C2 (en) * | 2003-03-31 | 2004-06-15 | Volvo Lastvagnar Ab | Device and method of warning a driver when a vehicle deviates from a predefined driving area in a lane |
JP4389567B2 (en) * | 2003-12-03 | 2009-12-24 | 日産自動車株式会社 | Lane departure prevention device |
US7109850B2 (en) * | 2004-03-29 | 2006-09-19 | Nissan Technical Center North America, Inc. | Rumble strip responsive systems |
-
2006
- 2006-10-24 SE SE0602232A patent/SE530446C2/en not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-10-22 EP EP07835130A patent/EP2076417A4/en not_active Withdrawn
- 2007-10-22 WO PCT/SE2007/000929 patent/WO2008051144A1/en active Application Filing
- 2007-10-22 CN CNA200780039644XA patent/CN101553389A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008051144A1 (en) | 2008-05-02 |
EP2076417A4 (en) | 2010-05-05 |
CN101553389A (en) | 2009-10-07 |
EP2076417A1 (en) | 2009-07-08 |
SE0602232L (en) | 2008-04-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE530446C2 (en) | track detection | |
CN105835820B (en) | The vehicle collision avoidance system of onboard sensor method and application this method | |
US7109850B2 (en) | Rumble strip responsive systems | |
US7102539B2 (en) | Rumble strip responsive systems | |
US7660669B2 (en) | Lane departure avoidance system | |
CN1967624B (en) | Method and device for aiding driver before and/or in the process of passing a narrow road section | |
CN100584679C (en) | Steering haptic feedback system for vehicle active safety | |
AU2020268954B2 (en) | Method and system for the recognition of the irregularities of a road pavement | |
US9041805B2 (en) | Vibration applying structure detecting device and vehicle control device | |
CN104960466B (en) | A kind of automobile turning safety assisting system | |
US9453759B2 (en) | System for determining vibration characteristics of a motor vehicle | |
CN111619447A (en) | Dynamic monitoring and early warning system and method for large vehicle | |
CN109484394B (en) | System and method for acquiring safe driving speed of automobile | |
EP3966080B1 (en) | Method and system for the recognition of the irregularities of a road pavement | |
CN109383371A (en) | A kind of ADAS product driveway deviation alarming system | |
KR102067216B1 (en) | Method and device for detecting a situation in which a motor vehicle is driving over a poor road surface | |
CN102338876A (en) | Method and device for processing alarm information for anti-collision laser radar system of vehicle | |
WO2007030036A1 (en) | A method and a system for alerting a driver of a vehicle of a departure from a driving area in a lane | |
JP4296940B2 (en) | Vehicle driving support device and vehicle driving support method | |
CN104228481A (en) | Method and system for intelligently and indirectly monitoring tire pressure | |
JP3646501B2 (en) | Vehicle dangerous driving judgment device | |
WO2022229180A1 (en) | Method and related system for estimating the international roughness index of a road segment | |
CN212243156U (en) | Large vehicle dynamic monitoring and early warning system | |
CN114643960A (en) | Vehicle, control method thereof, and storage medium | |
JP2000203302A (en) | Dangerous operation judging device for vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |