DE102008005807A1 - Measuring arrangement for use in e.g. anti-skid system, has signal transmission line for transmitting signal to receiver of electronic controller, and optical sensor element for periodically detecting overall image from multiple reflectors - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Messanordnung zum dynamischen Messen der mechanischen Verformung eines pneumatischen, auf einer Felge montierten elastischen Reifens im Kontaktbereich mit der Fahrbahn mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen. Weiterhin betrifft sie ein Verfahren zum dynamischen Messen der an einem pneumatischen Reifen im Kontaktbereich mit der Fahrbahn auftretenden Längs- und Querkräfte mit den im Oberbegriff des Anspruchs 17 genannten Merkmalen und ein Fahrwerkregelsystem zum Anpassen der Fahreigenschaften eines Fahrzeugs mit den im Oberbegriff des Anspruchs 25 genannten Merkmalen.The The invention relates to a measuring arrangement for dynamically measuring the mechanical deformation of a pneumatic, mounted on a rim elastic tire in the contact area with the road with the in Preamble of claim 1 mentioned features. Furthermore They provide a method for dynamically measuring at a pneumatic Tires occurring in the area of contact with the road surface and transverse forces with the in the preamble of claim 17 mentioned features and a chassis control system for adjusting the Driving characteristics of a vehicle with those in the preamble of the claim 25 mentioned features.
Es ist bekannt, dass der Zustand eines Reifens, vor allem der Luftdruck, einen großen Einfluss auf die Fahreigenschaften eines Fahrzeugs ausübt. Der Luftdruck wird deswegen in vielen Anwendungen gemessen und einer elektronischen Steuerung übergeben. Jedoch liefert der Luftdruckwert allein keine Information über die aktuelle Fahrsituation, zum Beispiel ob das Fahrzeug in einer scharf gefahrenen Kurve gefahren wird oder über Bodenunebenheiten bewegt wird. Um Informationen hierüber zu erhalten, verwenden verschiedene bekannte Systeme Beschleunigungssensoren, die ein Signal über Quer- und/oder Längsbeschleunigung des Fahrzeugs liefern. Das System kann beispielsweise ein Massenträgheits-Sensor sein, der ein Signal für das ganze Fahrzeug liefert. Ferner sind Systeme bekannt, die zum Ermitteln der Quer- und/oder Längsbeschleunigung die Verformung der Innenfläche eines oder mehrerer Radreifen heranziehen. Jedoch differenziert ein solches System nicht nach vorderen und hinteren, Innenkurven- und Außenkurven-Rädern.It it is known that the condition of a tire, especially the air pressure, a great influence on the driving characteristics of a vehicle exercises. The air pressure is therefore measured in many applications and passed an electronic control. However, supplies the air pressure alone does not provide information about the current one Driving situation, for example, whether the vehicle is in a sharp cornering is driven or moved over bumps. To get information about this use different ones known systems acceleration sensors that transmit a signal over Provide lateral and / or longitudinal acceleration of the vehicle. The system may, for example, be a mass inertia sensor be that sends a signal for the whole vehicle. Further are known systems for determining the transverse and / or longitudinal acceleration the deformation of the inner surface of one or more wheel tires use. However, such a system does not differentiate front and rear, inboard and outboard wheels.
Die Reifenreibung ist die physikalische Voraussetzung für jedes Fahrmanöver. Die aktiven mechatronischen Maßnahmen, zum Beispiel Antiblockiersystem (ABS), Elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP), können nur die vorhandene Reibung zwischen Reifen und der Fahrbahn effektiver nutzen, jedoch nicht überschreiten. Für eine weitere Verbesserung der ABS- und ESP-Systeme zum Verbessern der dynamischen Fahreigenschaften eines Fahrzeugs ist daher die Reifenzustandserkennung eine wichtige Entwicklungsrichtung mit einem großen Potenzial.The Tire friction is the physical requirement for each Driving maneuvers. The active mechatronic measures, for example Anti-lock Braking System (ABS), Electronic Stability Program (ESP), only the existing friction between tires and use the road more effectively, but do not exceed. For a further improvement of the ABS and ESP systems to improve the dynamic driving characteristics of a vehicle Therefore, the tire condition detection is an important development direction with a big potential.
Die Entstehung der Reibung des Reifens ist eine dynamische, komplexe Interaktion zwischen dem Reifen und der Fahrbahn und abhängig von den Eigenschaften dieser beiden beteiligten Seiten. Dabei sind von der Reifenseite zum Beispiel die Bauart, Gummimischung und Betriebsparameter (Fahrgeschwindigkeit, Radlast, Reifendruck, Schlupf, Schräglaufwinkel) und von der Fahrbahnseite zum Beispiel die Textur, Temperatur und Fremdstoff-Filme auf der Fahrbahn (zum Beispiel Wasser, Öl, Eis, Staub...) zu nennen. Der Reibwert bleibt auch nicht konstant, da sich die Einflussparameter stets ändern. Auf diese komplexe Interaktion reagiert der Reifen mit seiner Verformung besonders in der Kontaktzone zwischen Reifen und der Fahrbahn (dem sogenanntem Latsch). Diese Verformung entsteht schon beim Freirollen wegen der Abplattung des Reifens. Beim Bremsen und einer Antrieb- beziehungsweise Kurvenfahrt werden zusätzliche Verformungen überlagert. Der komplexe Reifenzustand kann deshalb durch die Verformungen des Reifens charakterisiert werden.The Emergence of the friction of the tire is a dynamic, complex Interaction between the tire and the road surface and dependent from the characteristics of these two sides involved. There are from the tire side, for example, the type, rubber compound and operating parameters (Driving speed, wheel load, tire pressure, slip, slip angle) and from the road side for example the texture, temperature and Impurity films on the road surface (for example, water, oil, Ice cream, dust ...). The coefficient of friction does not remain constant, because the influencing parameters always change. On this complex Interaction of the tire reacts with its deformation especially in the contact zone between tires and the roadway (the so-called Latsch). This deformation already arises when rolling because of the Flattening of the tire. When braking and a drive or Cornering are superimposed additional deformations. The complex tire condition can therefore be explained by the deformations of the tire Tire are characterized.
Die
Die
Aus
der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verformung eines Reifens eines Fahrzeugs im Kontaktbereich mit der Fahrbahn genauer zu erfassen, aus den erfassten Messwerten eine größere Anzahl differenzierter Reifen- und Fahrzeugbeanspruchungsparameter zu ermitteln und für eine Fahrwerksteuerung zu verwenden und hierbei kostengünstige und zuverlässige Ausgestaltungen anzubieten.Of the Invention is based on the object, the deformation of a tire of a vehicle in the area of contact with the roadway, from the recorded measured values a larger number determine differentiated tire and vehicle load parameters and to use for a suspension control and this cost-effective and reliable designs offer.
Die Erfindung geht von einer Messanordnung zum dynamischen Messen der mechanischen Verformung eines pneumatischen, auf einer Felge montierten elastischen Reifens im Kontaktbereich mit der Fahrbahn mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen aus. Eine solche Messanordnung weist beispielsweise wenigstens ein optisches Sensorelement und wenigstens ein optisches Sendeelement auf, die an der Felge feststehend angeordnet und mit elektrischer Energie über eine drahtlose elektromagnetische oder über eine Schleifringvorrichtung verbundene Spannungsquelle versorgt sind. Ferner weist die Messanordnung wenigstens einen, an der Innenfläche des Reifens gegenüber dem optischen Sensorelement angeordneten, Reflektor und eine drahtgebundene oder drahtlose Signalübertragung zu einem außerhalb des Reifens angeordneten Empfänger auf.The The invention relates to a measuring arrangement for dynamically measuring the mechanical deformation of a pneumatic, mounted on a rim elastic tire in the contact area with the road with the in Preamble of claim 1 mentioned features. Such Measuring arrangement has, for example, at least one optical sensor element and at least one optical transmitting element on the rim fixedly arranged and with electrical energy over a wireless electromagnetic or slip ring device connected voltage source are supplied. Furthermore, the measuring arrangement at least one, opposite the inner surface of the tire the optical sensor element arranged, reflector and a wired or wireless signal transmission to an outside of the tire arranged receiver.
Dadurch, dass das optische Sensorelement ein Digitalbildaufnahmegerät ist und an der Innenfläche des Reifens gegenüber dem Digitalbildaufnahmegerät eine Vielzahl regelmäßig angeordneter Reflektoren ausgebildet ist, wobei das Digitalaufnahmegerät periodisch jeweils ein Gesamtbild von der Vielzahl der Reflektoren erfasst, sind die Aufgaben der vorliegenden Erfindung nach einem ersten Aspekt der Erfindung erreicht.Thereby, the optical sensor element is a digital image recorder is and opposite to the inner surface of the tire the digital image capture device a variety regularly arranged reflector is formed, wherein the digital recording device Periodically in each case an overall picture of the plurality of reflectors detected, the objects of the present invention after a achieved first aspect of the invention.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the others, in the subclaims mentioned features.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die, bei der Messanordnung zum dynamischen Messen der mechanischen Verformung eines pneumatischen, auf einer Felge montierten elastischen Reifens, periodische Erfassung des Gesamtbildes der Vielzahl der Reflektoren während einer Umdrehung der Felge mit dem Reifen permanent ausgeführt.According to one preferred embodiment of the present invention is the, in the measuring arrangement for dynamically measuring the mechanical deformation a pneumatic rim-mounted elastic tire, periodic acquisition of the overall image of the plurality of reflectors permanent during one revolution of the rim with the tire executed.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die regelmäßige Anordnung der einzelnen Reflektoren in gleichmäßigen Abständen voneinander ausgeführt.According to one Another preferred embodiment of the present invention the regular arrangement of the individual reflectors at regular intervals from each other executed.
Weiterhin bevorzugt ist jeder der Reflektoren von der Vielzahl der Reflektoren einzeln auf der Innenfläche des Reifens befestigt.Farther Preferably, each of the reflectors is from the plurality of reflectors individually attached to the inner surface of the tire.
Bevorzugt ist die Vielzahl der Reflektoren auf einem flexiblen Foliensubstrat angeordnet, das an der Innenfläche des Reifens befestigt ist. Hierdurch ist das Anbringen der Vielzahl der Reflektoren an definierten Positionen im Inneren des Reifens wesentlich vereinfacht.Prefers is the multitude of reflectors on a flexible film substrate arranged, which is attached to the inner surface of the tire is. As a result, the attachment of the plurality of reflectors on defined positions inside the tire much easier.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Befestigung der Vielzahl der Reflektoren an der Innenfläche des Reifens mittels eines Klebstoffs ausgeführt.In In another preferred embodiment, the attachment is the Variety of reflectors on the inner surface of the tire executed by means of an adhesive.
Weiterhin bevorzugt ist die, durch die Vielzahl der Reflektoren auf der Innenseite des Reifens abgedeckte Fläche größer als die Fläche des Kontaktbereichs mit der Fahrbahn bei der größten auftretenden Verformung des Reifens. Hierdurch wird der gesamte Kontaktbereich nach seinem jeweiligen Verformungszustand erfasst.Farther preferred is the, by the plurality of reflectors on the inside the tire covered area larger as the area of contact area with the roadway at the largest occurring deformation of the tire. As a result, the entire contact area is according to its respective Deformation state recorded.
Die Vielzahl der an der Innenfläche des Reifens regelmäßig angeordneten Reflektoren in Bezug auf das ihnen gegenüber an der Felge angeordnete Digitalbildaufnahmegerät ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung symmetrisch angeordnet.The Variety of on the inner surface of the tire regularly arranged reflectors with respect to them opposite arranged on the rim digital image pickup device is according to a preferred embodiment of the present invention symmetrically arranged.
Nach einem weiteren Aspekt vorliegender Erfindung geht die Erfindung von einem Fahrwerkregelsystem zum dynamischen Anpassen der Fahrwerkseigenschaften eines Fahrzeuges anhand der im Kontaktbereich mit der Fahrbahn erfassten Verformung eines pneumatischen Reifens aus. Ein derartiges Fahrwerkregelsystem weist wenigstens eine elektronische Steuerung auf, welche die erfasste Verformung des pneumatischen Reifens auswertet und zu Steuersignalen verarbeitet. Ferner ist das Fahrwerkregelsystem mit einer Messanordnung zum dynamischen Messen der mechanischen Verformung eines pneumatischen, auf wenigstens einer Felge montierten elastischen Reifens im Kontaktbereich mit der Fahrbahn ausgestattet, die wenigstens ein optisches Sensorelement und wenigstens ein optisches Sendeelement aufweist, die an der Felge feststehend angeordnet sind und mit elektrischer Energie über eine drahtlose elektromagnetische oder über eine Schleifringvorrichtung verbundene Spannungsquelle versorgt sind. Außerdem ist an der Innenfläche des Reifens gegenüber dem optischen Sensorelement ein Reflektor angeordnet und eine drahtgebundene oder drahtlose Signalübertragung zu einem außerhalb des Reifens angeordneten Empfänger einer elektronischen Steuereinheit vorhanden.According to a further aspect of the present invention, the invention relates to a chassis gearing system for dynamically adjusting the chassis properties of a vehicle based on the detected in the contact area with the roadway deformation of a pneumatic tire. Such a chassis control system has at least one electronic control, which evaluates the detected deformation of the pneumatic tire and processes it into control signals. Further, the suspension control system is provided with a measuring arrangement for dynamically measuring the mechanical deformation of a pneumatic, mounted on at least one rim elastic tire in the contact area with the road having at least one optical sensor element and at least one optical transmitting element, which are fixedly arranged on the rim and are supplied with electrical energy via a wireless electromagnetic or via a slip ring device connected voltage source. In addition, a reflector is disposed on the inner surface of the tire opposite to the optical sensor element and a wired or wireless signal transmission to a arranged outside the tire receiver of an electronic control unit is present.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nach diesem Aspekt dadurch erreicht, dass das optische Sensorelement der Messanordnung ein Digitalbildaufnahmegerät ist und an der Innenfläche des Reifens gegenüber dem Digitalbildaufnahmegerät eine Vielzahl regelmäßig angeordneter Reflektoren ausgebildet ist, wobei das Digitalaufnahmegerät periodisch jeweils ein Gesamtbild von der Vielzahl der Reflektoren erfasst, und die elektronische Steuerung Mittel zum Auswerten der von dem Digitalbildaufnahmegerät erfassten Bildinformation aufweist.The Object of the present invention is characterized by this aspect achieved that the optical sensor element of the measuring arrangement a Digital image capture device is and on the inside surface of the tire relative to the digital image capture device Variety of regularly arranged reflectors formed is, wherein the digital recording device periodically captured an overall picture of the multitude of reflectors, and the electronic control means for evaluating the digital image capture device having captured image information.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind bei dem Fahrwerkregelsystem zum dynamischen Anpassen der Fahrwerkseigenschaften die Mittel zum Auswerten der, von dem Digitalbildaufnahmegerät erfassten Bildinformation als Programmmittel ausgeführt, die von einem Mikroprozessorsystem ausgeführt werden.According to one preferred embodiment of the present invention are in the Chassis control system for dynamic adjustment of chassis characteristics the means for evaluating, from the digital image capture device recorded image information executed as a program means, which are executed by a microprocessor system.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist mit dem Mittel zum Auswerten der von dem Digitalbildaufnahmegerät erfassten Bildinformation die Konturform des Kontaktbereichs des Reifens mit der Fahrbahn erkannt. Die Kontur des Kontaktbereichs kann in Grenzbereichen der Belastungen durch Beschleunigung, Bremsung oder Seitenkräfte bei Kurvenfahrt eine wesentlich genauere Aussage über die Qualität und die Quantität auftretender Kräfte liefern, als das ein einzelner, nach dem Stand der Technik erfasster Punkt zu tun vermag.In Another preferred embodiment of the invention is with the Means for evaluating the from the digital image capture device captured image information, the contour shape of the contact area of the tire recognized with the roadway. The contour of the contact area can be in Limits of the loads caused by acceleration, braking or Side forces when cornering a much more accurate statement about the quality and quantity of occurring forces deliver, as that a single, according to the state of the art Can do point.
Weiterhin bevorzugt ist bei dem Fahrwerkregelsystem zum dynamischen Anpassen der Fahrwerkseigenschaften eines Fahrzeuges mit dem Mittel zum Auswerten der, von dem Digitalbildaufnahmegerät erfassten Bildinformation ein Vergleich mit wenigstens einem Referenzbild ausgeführt. Es können ein oder mehrere Referenzbilder bereitgestellt werden, um zum Beispiel einen normalen Belastungszustand im Stand, eine Geradeausfahrt, einen Vollbeladungszustand oder einen definierten Kurvenfahrtzustand zum Vergleich mit der erfassten Bildinformation über die Kontaktfläche des Reifens mit der Fahrbahn heranziehen zu können.Farther preferred is in the chassis control system for dynamic adjustment the chassis characteristics of a vehicle with the means for evaluation the image information captured by the digital image capture device performed a comparison with at least one reference image. One or more reference images can be provided be in order, for example, a normal load condition in the state, a straight ahead, a full load condition or a defined Curve state for comparison with the acquired image information on Use the contact surface of the tire with the road surface to be able to.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Unterscheidung der räumlichen Orientierung einzelner Reflektoren von der Vielzahl der Reflektoren, mit dem Mittel zum Auswerten der, von dem Digitalbildaufnahmegerät erfassten Bildinformation durch Helligkeitsunterschiede ausgeführt. Die einzelnen Reflektoren sind im flachen Bereich der Kontaktfläche horizontal ausgerichtet und sind an den Übergängen zu den nicht verformten Bereichen des Reifens unter jeweils einem zunehmend größeren Winkel, in Bezug auf die Ausrichtung des Digitalbildaufnahmegeräts, ausgerichtet. Hierdurch reflektieren die horizontal angeordneten Reflektoren und die angewinkelt positionierten Reflektoren das Licht des optischen Sendeelementes unterschiedlich, so dass deutliche Helligkeitsunterschiede auftreten, die dazu herangezogen werden können, die äußere Kontur des Kontaktbereichs zu erkennen.In Another preferred embodiment is the distinction the spatial orientation of individual reflectors of the Variety of reflectors, with the means for evaluating, from the image acquisition information captured by the digital image capture device Brightness differences executed. The individual reflectors are aligned horizontally in the flat area of the contact surface and are at the transitions to the undeformed Areas of the tire, each one progressively larger Angle, with respect to the orientation of the digital imaging device, aligned. This reflects the horizontally arranged Reflectors and the angled reflectors position the light the optical transmitting element different, so that significant Brightness differences occur, which are used can, the outer contour of the contact area to recognize.
Weiterhin bevorzugt sind mit dem Mittel zum Auswerten der von dem Digitalbildaufnahmegerät erfassten Bildinformation die Abstände zwischen einzelnen Reflektoren der Vielzahl der Reflektoren ermittelbar. Diese Abstände ändern sich aufgrund der Elastizität des Reifenmaterials infolge der auftretenden Kräfte, wobei nach Quer- und Längskräften unterschieden werden kann.Farther preferred are with the means for evaluating the from the digital image capture device captured image information the distances between individual Reflectors of the plurality of reflectors determined. Change these distances due to the elasticity of the tire material due to the forces occurring, wherein after transverse and longitudinal forces can be distinguished.
Zusätzlich kann in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ein Druckluftsensor zum Erfassen des Luftdrucks im Reifen vorgesehen werden. Dieser kann dazu herangezogen werden, den Einfluss der Beladung des Fahrzeugs und den, im Reifen herrschenden, Luftdruck voneinander zu unterscheiden und für weitere verknüpfte Auswertungen zu verwenden.additionally can in a further preferred embodiment of the present Invention, a compressed air sensor for detecting the air pressure in the tire be provided. This can be used to influence the loading of the vehicle and the tire pressure in the tire to distinguish and for further linked evaluations to use.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird wenigstens ein Ergebnis der Signalverarbeitung des Fahrwerkregelsystems an eine oder mehrere von den aktiven oder passiven Fahrwerkregelsystemen, wie Antiblockiersystem (ABS), Antischlupfregelung (ASR), Adaptive Cruise Control (ACC), aktive Differenzialsperre, ESP und dergleichen, geliefert. Die Leistung dieser bekannten Fahrwerkregelsysteme kann durch erfindungsgemäße Mehrinformation über die Kontaktfläche des Reifens weiter gesteigert werden, obgleich diese Systeme bereits hoch entwickelt sind und über fast keine weiteren Verbesserungspotenziale verfügen.According to a preferred embodiment, at least one result of the signal processing of the chassis control system is provided to one or more of the active or passive chassis control systems, such as anti-lock braking system (ABS), traction control (ASR), adaptive cruise control (ACC), active differential lock, ESP, and the like. The performance of these known suspension control systems can be further increased by the invention more information about the contact surface of the tire, although these systems are already highly developed and almost no further improvement potential.
Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung geht die Erfindung von einem Verfahren zum dynamischen Messen der, an einem pneumatischen Reifen im Kontaktbereich mit der Fahrbahn, auftretenden Längs- und Querkräfte aus, das eine Erfassung der Verformung des pneumatischen Reifens mit einem Fahrwerkregelsystem zum dynamischen Anpassen der Fahrwerkseigenschaften eines Fahrzeuges aufweist. Das dynamische Anpassen der Fahrwerkseigenschaften wird hierbei anhand der, im Kontaktbereich mit der Fahrbahn, erfassten Verformung des pneumatischen Reifens ausgeführt. Das Fahrwerkregelsystem weist wenigstens eine elektronische Steuerung auf, welche die erfasste Verformung des pneumatischen Reifens auswertet und zu Steuersignalen verarbeitet. Ferner weist das Fahrwerkregelsystem, wie oben beschrieben, eine Messanordnung zum dynamischen Messen der mechanischen Verformung eines pneumatischen Reifens mit den oben beschriebenen Merkmalen auf.To Yet another aspect of the present invention is the invention from a method of dynamically measuring, on a pneumatic Tire in the contact area with the road surface, occurring longitudinally and lateral forces, which is a detection of the deformation of the pneumatic tire with a suspension control system for dynamic Adapting the chassis properties of a vehicle has. The Dynamic adjustment of the chassis properties is based on this the, in the contact area with the road, detected deformation of the pneumatic tire running. The chassis control system has at least one electronic control that detected the Evaluating deformation of the pneumatic tire and control signals processed. Furthermore, the suspension control system, as described above, a measuring arrangement for dynamically measuring the mechanical deformation a pneumatic tire with the features described above on.
Nach diesem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Aufgaben der Erfindung mit folgenden erfindungsgemäßen Verfahrensschritten erreicht, wobei in einem ersten Schritt ein Abbild einer Vielzahl von Reflektoren mithilfe eines Digitalbildaufnahmegeräts als Bildinformation erfasst wird. In einem zweiten Schritt werden die Form und/oder Größenparameter des Kontaktbereichs des Reifens mit der Fahrbahn aus der Bildinformation ermittelt, und in einem dritten Schritt wird die erfasste Bildinformation mit wenigstens einem Referenzbild verglichen. In einem vierten erfindungsgemäßen Schritt wird wenigstens eine Stellgröße für wenigstens ein Fahrwerkregelsystem nach wenigstens einer fallbezogenen Berechnungsregel berechnet. Schließlich wird in einem fünften Schritt die wenigstens eine, berechnete Stellgröße an wenigstens ein Fahrwerkregelsystem geliefert.To This further aspect of the present invention has the objects the invention with the following invention Steps reached, wherein in a first step a Image of a variety of reflectors using a digital imaging device is detected as image information. In a second step will be the shape and / or size parameters of the contact area of the tire with the roadway determined from the image information, and in a third step, the captured image information with at least compared to a reference image. In a fourth inventive Step is at least one manipulated variable for at least one chassis control system according to at least one case-related Calculation rule calculated. Finally, in a fifth Step the at least one calculated manipulated variable delivered to at least one suspension control system.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird durch eine erfasste Verschiebung der Vielzahl der Reflektoren, in Bezug auf das Digitalbildaufnahmegerät, quer zur Fahrtrichtung eine an dem jeweiligen Reifen auftretende Querkraft mit Richtungserkennung nach innen oder nach außen ermittelt.According to one preferred embodiment is by a detected shift the plurality of reflectors, with respect to the digital image capture device, transverse to the direction of travel occurring at the respective tire Transverse force with directional detection inwards or outwards determined.
Weiterhin bevorzugt ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch eine erfasste beziehungsweise ermittelte Verschiebung der Vielzahl der Reflektoren in Fahrtrichtung, in Bezug auf das Digitalbildaufnahmegerät, eine an dem jeweiligen Reifen auftretende Längskraft mit Richtungserkennung nach vorn oder nach hinten ermittelbar. Diese Verschiebung in Längsrichtung gibt ein Maß dafür, mit welcher Beschleunigung oder Verzögerung das Fahrzeug beschleunigt oder abgebremst wird, und über die zwischen dem Reifen und der Fahrbahn auftretende Reibungskräfte.Farther preferred is in the inventive method by a detected or determined displacement of the Variety of reflectors in the direction of travel, with respect to the digital image capture device, a longitudinal force occurring at the respective tire with Direction detection can be determined forwards or backwards. These Displacement in the longitudinal direction is a measure of with which acceleration or deceleration the vehicle accelerated or decelerated, and over the interim frictional forces occurring in the tire and the road surface.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird die Flächengröße des Kontaktbereichs des Reifens mit der Fahrbahn aus der Bildinformation berechnet und aus ihr die vertikale Belastung im Reifen ermittelt. Dies ermöglicht es, die Messung der vertikalen Belastung des Reifens ohne Abstandsmessungen auszuführen, beziehungsweise auf den Abstand zwischen Kontaktfläche und der Felge Schlüsse ziehen zu können, um zum Beispiel auch den Verschleiß eines Reifens zu ermitteln.In Another preferred embodiment is the area size the contact area of the tire with the roadway from the image information calculated and determined from it the vertical load in the tire. This allows the measurement of vertical load run the tire without distance measurements, respectively on the distance between contact surface and the rim conclusions to be able to pull, for example, the wear of a Tire to determine.
Vorteilhafterweise werden die Abstände zwischen einzelnen Reflektoren von der Vielzahl der Reflektoren aus der Bildinformation ermittelt und ihre Änderungen nach Richtung unterschieden, wobei hieraus Beschleunigungs-, Brems- und Fliehkräfte berechnet werden.advantageously, are the distances between individual reflectors of the plurality of reflectors determined from the image information and their changes are differentiated by direction, and from this Accelerating, braking and centrifugal forces are calculated.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden die Abstände zwischen einzelnen Reflektoren von der Vielzahl der Reflektoren und die jeweiligen Geschwindigkeiten dieser Abstandsänderungen aus der erfassten Bildinformation ermittelt und nach Richtung unterschieden, wobei hieraus die aktuellen Reibungseigenschaften zwischen dem Reifen und der Fahrbahn berechnet werden.In In a preferred embodiment of the method, the distances become between individual reflectors of the plurality of reflectors and the respective speeds of these distance changes determined from the captured image information and distinguished by direction, from this the actual friction properties between the tire and the carriageway are calculated.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird bei jeder Umdrehung des Reifens eine Erkennung des Querrandes eines, mit der Vielzahl der Reflektoren gebildeten Reflektorfeldes ausgeführt und die Position dieses Querrandes, sowie das Abzählen der dem Querrand folgenden Reflektorreihen herangezogen, um die Mitte des voll abgebildeten Kontaktbereichs in Laufrichtung des Reifens oder die Position eines anderen festgelegten Referenzpunktes zu ermitteln.In Another preferred embodiment of the method upon each revolution of the tire, detection of the transverse edge of a executed with the plurality of reflectors formed reflector field and the position of this transverse edge, as well as the counting used the reflector rows following the transverse edge to the Center of the fully imaged contact area in the direction of the Tire or the position of another specified reference point to investigate.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird bei jeder Umdrehung des Reifens eine Erkennung des mindestens einen Längsrandes des mit der Vielzahl der Reflektoren gebildeten Reflektorfeldes ausgeführt und die Position dieses Randes, sowie das Abzählen der, von dem Längsrand versetzt angeordneten, Reflektorspalten herangezogen, um die Mitte des voll abgebildeten Kontaktbereichs quer zur Laufrichtung des Reifens oder einen anderen festgelegten Referenzpunkt zu ermitteln. Beide Maßnahmen dienen dazu, die Position der erfassten Kontaktfläche in Bezug auf die Felge zu erfassen.According to one Another preferred embodiment of the method is at each revolution of the tire, a recognition of at least one longitudinal edge of the reflector field formed with the plurality of reflectors executed and the position of this edge, as well as the counting the, offset from the longitudinal edge arranged reflector columns used, around the middle of the fully mapped contact area across the direction of travel tire or other specified reference point. Both measures are used to determine the position of the detected Capture contact surface with respect to the rim.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Aufgaben der Erfindung mit einem Fahrwerkregelsystem zum Anpassen der Fahreigenschaften eines Fahrzeugs, in Abhängigkeit von erfassten Fahrparametern und Eigenschaften dadurch erfüllt, dass neben anderen erfassten Parametern zusätzlich wenigstens eine, nach dem obigen erfindungsgemäßen Verfahren berechnete, Stellgröße erfasst und zum Anpassen der Fahreigenschaften verwendet wird.According to another aspect of the present invention, the objects of the invention with a suspension control system for adjusting the driving characteristics of a vehicle, depending on detected driving parameters and characteristics are met by the fact that, in addition to other detected Parame In addition, at least one, calculated according to the above method according to the invention, control variable detected and used to adjust the driving characteristics.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Fahrzeugregelsystem eines oder mehrere von einem Antiblockiersystem ABS, Antischlupfregelung ASR, Adaptive Cruise Control ACC, aktive Differenzialsperre, ESP und dergleichen.According to one preferred embodiment is the invention Vehicle control system one or more of an antilock braking system ABS, Anti-slip ASR, Adaptive Cruise Control ACC, Active Differential lock, ESP and the like.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung weist das Fahrzeug wenigstens einen Reifen auf einer Felge, mit der Messanordnung nach einer der obigen bevorzugten Ausgestaltungen auf.In Another preferred embodiment of the present invention Invention, the vehicle has at least one tire on a rim, with the measuring arrangement according to one of the above preferred embodiments on.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below in embodiments the accompanying drawings explained. Show it:
Die
Lichtquelle
Die mit Y bezeichnete Querkraftrichtung gibt auch hier die Wirkungsrichtung der Querkräfte wieder, die bei Kurvenfahrt auftreten und die mit X bezeichnete Ordinatenrichtung gibt die Fahrtrichtung wieder.The Y direction of force also indicates the direction of action here the lateral forces that occur when cornering and the ordinate direction designated X indicates the direction of travel.
Vorzugsweise
ist das, aus einer Vielzahl von Reflektoren
Damit
die Verschiebung des Reflektorfeldes
Für
die Querrichtung Y kann es vorzugsweise wenigstens eines der Längsränder
Die vorangehenden Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind lediglich beispielhaft und nicht als die vorliegende Erfindung einschränkend auszulegen. Die vorliegende Erfindungslehre kann leicht auf andere Anwendungen übertragen werden. Die Beschreibung des Ausführungsbeispiels ist zur Veranschaulichung vorgesehen und nicht, um den Schutzbereich der Patentansprüche einzuschränken. Viele Alternativen, Modifikationen und Varianten sind für einen durchschnittlichen Fachmann offensichtlich, ohne dass er hierfür den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung verlassen müsste, der in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist.The previous embodiments of the present invention are by way of example only, and not to be construed as limiting the present invention. The present invention can easily be applied to other applications become. The description of the embodiment is by way of illustration provided and not to the scope of the claims limit. Many alternatives, modifications and Variants are obvious to one of ordinary skill in the art without that he is the scope of the present invention would have to leave the, in the following claims is defined.
- 1010
- Reifentires
- 102102
- Reifenseite linkstire side Left
- 103103
- Reifenseite rechtstire side right
- 2020
- Reflektorfeldreflector panel
- 3030
- Lichtquelle, optisches SendeelementLight source optical transmission element
- 3131
- ausgesendetes Lichtsent out light
- 3232
- reflektiertes Lichtreflected light
- 4040
- DigitalbildaufnahmegerätDigital imaging device
- 5050
- Felgerim
- 6060
- Daten-ÜbertragungseinheitData transfer unit
- 7070
- Übertragungsstrecketransmission path
- 8080
- elektronische Steuerung, Mikroprozessorsystemelectronic Control, microprocessor system
- 9011–9Nmn 90 11 -9N mn
- Vielzahl der Reflektorenmultitude the reflectors
- 901901
- erste Reflektoren-Reihefirst Reflectors Series
- 902902
- linke Reflektoren-Spalteleft Reflectors column
- 903903
- rechte Reflektoren-Spalteright Reflectors column
- XX
- Fahrtrichtung, Längsrichtungdirection of travel, longitudinal direction
- YY
- Querkraftrichtung, QuerrichtungShear direction transversely
- ZZ
- vertikale Richtung der Lastwirkungvertical Direction of load effect
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- - DE 19937078 A1 [0008] - DE 19937078 A1 [0008]
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