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DE19846425A1 - Verfahren zur Bestimmung des Kurvenradius - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung des Kurvenradius

Info

Publication number
DE19846425A1
DE19846425A1 DE19846425A DE19846425A DE19846425A1 DE 19846425 A1 DE19846425 A1 DE 19846425A1 DE 19846425 A DE19846425 A DE 19846425A DE 19846425 A DE19846425 A DE 19846425A DE 19846425 A1 DE19846425 A1 DE 19846425A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wheel
wheels
radius
curve
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19846425A
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Andreas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE19846425A priority Critical patent/DE19846425A1/de
Priority to DE59914189T priority patent/DE59914189D1/de
Priority to EP99112703A priority patent/EP0979763B1/de
Priority to US09/366,833 priority patent/US6393376B1/en
Publication of DE19846425A1 publication Critical patent/DE19846425A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2210/00—Detection or estimation of road or environment conditions; Detection or estimation of road shapes
    • B60T2210/20—Road shapes
    • B60T2210/24—Curve radius

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Kurvenradius von Fahrbahnen, wobei die Differenz der Radgeschwindigkeit von mindestens zwei Fahrzeugrädern gemessen und daraus die Gierrate des Fahrzeuges und somit der Kurvenradius ermittelt wird. DOLLAR A Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung des Kurvenradius zu schaffen, das mit einfachen und fahrzeugautarken Mitteln wesentlich genauer arbeitet und bei dem gleichzeitig unterschiedliche Einflußfaktoren berücksichtigt werden können. DOLLAR A Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß für jedes Rad ein konstanter Radwinkel (phi¶0¶), daß an jedem Rad über den Radwinkel (phi¶0¶) die Summenperiodendauer über diesen Radwinkel (phi¶0¶) gemessen wird, daß die Summenperiodendauer der Räder eines Radpaares einer Achse miteinander ins Verhältnis gesetzt wird und daß aus dem Verhältnis der Summenperiodendauer der Querschlupf und damit der Kurvenradius (R) ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Kurvenradius von Fahrbahnen, wobei die Differenz der Radgeschwindigkeit von mindestens zwei nicht angetriebenen Fahrzeugrädern gemessen und daraus die Gierrate des Fahrzeuges und somit der Kurvenradius ermittelt wird.
Beim Befahren von Kurven regelt der Führer des Kraftfahrzeuges die Fahrgeschwindigkeit unter Berücksichtigung des Kurvenradius, der Fahrbahnbeschaffenheit und der Witterungsbedingungen. In zunehmenden Maße sind moderne Kraftfahrzeuge jedoch mit Geschwindigkeitsregelsystemen und auch mit Navigationssystemen ausgestattet, so daß es wünschenswert ist, genaue Informationen über den Fahrbahnverlauf und -zustand zu erhalten. Diese Informationen können dann als weitere Parameter dem Geschwindigkeitsregelsystem oder auch dem Navigationssystem zur Verfügung gestellt werden. Beispielsweise kann dadurch ein Vergleich des Straßenverlaufes mit der gespeicherten Karte erfolgen, so daß die Genauigkeit des Navigationssystemes wesentlich verbessert wird.
Das Ziel dabei ist, den Fahrer des Kraftfahrzeuges bei dessen Bedienung so weit wie möglich zu entlasten und damit auch die Verkehrssicherheit zu erhöhen.
So ist aus der DE 197 49 306 A1 ein Verfahren zur vorausschauenden Bestimmung des Fahrkorridors eines Kraftfahrzeuges für ein automatisches Abstandswarnsystem bekannt geworden. Hierbei wird der Kurvenradius aus der Differenz der Radgeschwindigkeiten von mindestens zwei Fahrzeugrädern gemessen. Da die Radgeschwindigkeit der Fahrzeugräder jedoch nicht nur von der gefahrenen Geschwindigkeit abhängig ist, sondern auch von anderen Einflußfaktoren wie dem Radschlupf oder der Fahrbahnbeschaffenheit, liefert der nach diesem Verfahren ermittelte Kurvenradius nur einen angenäherten Wert.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung des Kurvenradius zu schaffen, das mit einfachen und fahrzeugautarken Mitteln wesentlich genauer arbeitet und bei dem gleichzeitig unterschiedliche Einflußfaktoren berücksichtigt werden können.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß für jedes Rad ein konstanter Radwinkel vorgegeben wird, daß an jedem Rad über den Radwinkel die Summenperiodendauer der Radimpulse über diesen Radwinkel gemessen wird, daß die Summenperiodendauer der Räder eines Radpaares einer Achse miteinander ins Verhältnis gesetzt wird und daß aus dem Verhältnis der Summenperiodendauer der Querschlupf und damit der Kurvenradius ermittelt wird.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Mit diesem einfach zu realisierenden Verfahren läßt sich der Kurvenradius oder die Straßenkrümmung mit sehr guter Genauigkeit ermitteln, ohne daß zusätzliche externe Hilfsmittel benötigt werden.
Der konstante Radwinkel läßt sich am einfachsten durch Vorgabe einer konstanten Anzahl von Drehzahlimpulsen bestimmen, da Fahrzeuge mit ABS oder ASR ohnehin über Impulsgeber an allen Rädern verfügen.
Zur Erhöhung der Genauigkeit der Messung ist es von Vorteil, wenn bespielsweise vor jeder Messung oder in vorgegebenen Zeitabständen ein Offsetabgleich der an allen Rädern gemessenen Zeiten vorgenommen wird, indem über das Verhältnis der gemessenen Zeiten ein Mittelwert gebildet wird. Dieser Offsetabgleich ist zweckmäßig, um durch Fahrbahnunterschiede, unterschiedliche Straßenverhältnisse oder auch durch Reifenunterschiede bedingte Toleranzen auszugleichen. Der Mittelwert ist ein Maß für den Fehler und kann dann bei der Berechnung des Kurvenradius berücksichtigt werden.
Um den Einfluß von Beschleunigungsvorgängen des Kraftfahrzeuges als Fehlerquelle auszuschließen, ist es weiterhin zweckmäßig, wenn der Beginn der Zeitmessung an den Rädern eines Radpaares synchronisiert wird.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Die Fig. 1 zeigt hierzu schematisch ein Radpaar eines Kraftfahrzeuges beim Befahren einer Kurve mit einem Radius R entlang einer Wegstrecke ?. Das Radpaar weist einen konstanten Abstand A zueinander auf.
Zur Ermittlung des Kurvenradius R ist zunächst davon auszugehen, daß jedes Rad über einen nicht dargestellten Impulsgeber verfügt, so daß ein konstanter Radwinkel ϕ vorgegeben werden kann, der für jedes Rad gleich groß ist. Das kann einfach dadurch erfolgen, daß eine konstante Anzahl von Drehzahlimpulsen und damit der Radwinkel ϕ vorgegeben wird.
Für freidrehende nicht angetriebene Räder gilt die translatorische Geschwindigkeit v1, v2 der Räder folgende Beziehung
Der Kurvenradius R läßt sich nach der folgenden Formel berechnen:
Die Vereinfachung für den Kurvenradius R gilt wegen der folgenden Beziehungen:
Dabei wird angenommen, daß
R < 250 m
und A ≦ 2 m.
Für die Winkelgeschwindigkeit jedes Rades gilt:
wobei Δϕ0 ein fester Winkel ist und Δti die Zeit für die Raddrehung um den Winkel Δϕ0 angibt.
Wird dabei für das Verhältnis der aktuellen Meßradien
und für das Verhältnis der aktuellen Meßzeiten
gesetzt, so ergibt sich für den reziproken Kurvenradius:
Bei Geradeausfahrt gilt dabei:
Damit ist:
Die Bestimmung von τ0 erfolgt einfach durch Mittelwertbildung:
τ0 = mw10'(τ)
Meßprinzip
Es erfolgt eine sychronisierte Messung der Zeit Δt1, Δt2 für einen vorgegebenen Radwinkel bzw. eine vorgegebene Anzahl von Drehzahlimpulsen für beide Räder auf einer Achse, so daß das Zeitverhältnis
ermittelt werden kann (Fig. 2).
Der aktuelle Kurvenradius beträgt damit entsprechend Formel 8:
Für τ0 gilt hierbei:
τ0 = τ(R → ∞) ≈ mw(τ)
Der auf die vorstehend beschriebene Weise ermittelte Kurvenradius A kann nun dem bordeigenen Rechner zur Verfügung gestellt werden.
Bezugszeichenliste
ARadabstand einer Radachse
RKurvenradius
v1
Geschwindigkeit Rad
1
v2
Geschwindigkeit Rad
2
Ωzurückgelegte Wegstrecke des Fahrzeuges
r1
Radius Rad
1
r2
Radius Rad
2
ΩWinkelgeschwindigkeit des Fahrzeuges
ω1
Winkelgeschwindigkeit Rad
1
ω2
Winkelgeschwindigkeit Rad
2
l0
Radwinkel
Δl0
fester Radwinkel
Δti
Zeit für die Raddrehung um Δl0
t1,2
Zeit für die Raddrehung
ξVerhältnis der aktuellen Radradien
τVerhältnis der aktuellen Meßzeiten

Claims (5)

1. Verfahren zur Bestimmung des Kurvenradius von Fahrbahnen, wobei die Differenz der Radgeschwindigkeit von mindestens zwei Fahrzeugrädern gemessen und daraus die Gierrate des Fahrzeuges und somit der Kurvenradius ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Rad ein konstanter Radwinkel vorgegeben wird, daß an jedem Rad über den Radwinkel die Summenperiodendauer über diesen Radwinkel gemessen wird, daß die Summenperiodendauer der Räder eines Radpaares einer Achse miteinander ins Verhältnis gesetzt wird und daß aus dem Verhältnis der Summenperiodendauer der Querschlupf und damit der Kurvenradius ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der konstante Radwinkel durch Vorgabe einer konstanten Anzahl von Drehzahlimpulsen bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Offsetabgleich der an allen Rädern gemessenen Zeiten vorgenommen wird, indem über das Verhältnis der gemessenen Zeiten ein Mittelwert gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Offsetabgleich in vorgegebenen Zeitabständen vorgenommen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn der Zeitmessung an den Rädern eines Radpaares synchronisiert wird.
DE19846425A 1998-08-08 1998-10-08 Verfahren zur Bestimmung des Kurvenradius Withdrawn DE19846425A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19846425A DE19846425A1 (de) 1998-08-08 1998-10-08 Verfahren zur Bestimmung des Kurvenradius
DE59914189T DE59914189D1 (de) 1998-08-08 1999-06-30 Verfahren zur Bestimmung des Kurvenradius einer Fahrbahn
EP99112703A EP0979763B1 (de) 1998-08-08 1999-06-30 Verfahren zur Bestimmung des Kurvenradius einer Fahrbahn
US09/366,833 US6393376B1 (en) 1998-08-08 1999-08-04 Method of determining a roadway curve radius

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19835999 1998-08-08
DE19846425A DE19846425A1 (de) 1998-08-08 1998-10-08 Verfahren zur Bestimmung des Kurvenradius

Publications (1)

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Family Applications (1)

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