DE202007003164U1 - Safety control system for an electric vehicle - Google Patents
Safety control system for an electric vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE202007003164U1 DE202007003164U1 DE202007003164U DE202007003164U DE202007003164U1 DE 202007003164 U1 DE202007003164 U1 DE 202007003164U1 DE 202007003164 U DE202007003164 U DE 202007003164U DE 202007003164 U DE202007003164 U DE 202007003164U DE 202007003164 U1 DE202007003164 U1 DE 202007003164U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- vehicle
- speed
- steering
- sensor
- change
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 38
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 19
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 2
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 claims description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 7
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 2
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 2
- 230000004886 head movement Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005316 response function Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/002—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
- B60L15/2036—Electric differentials, e.g. for supporting steering vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
- B60L15/2054—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed by controlling transmissions or clutches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/04—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to forces disturbing the intended course of the vehicle, e.g. forces acting transversely to the direction of vehicle travel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
- B62J27/00—Safety equipment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K5/00—Cycles with handlebars, equipped with three or more main road wheels
- B62K5/02—Tricycles
- B62K5/023—Tricycles specially adapted for disabled riders, e.g. personal mobility type vehicles with three wheels
- B62K5/025—Tricycles specially adapted for disabled riders, e.g. personal mobility type vehicles with three wheels power-driven
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/22—Microcars, e.g. golf cars
-
- 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
- B60W30/02—Control of vehicle driving stability
- B60W30/04—Control of vehicle driving stability related to roll-over prevention
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Vorrichtung
zur Steuerung eines elektrischen Antriebsystems eines motorisierten
Fahrzeuges, umfassend:
einen Sensor zur Überwachung einer Bewegungscharakteristik
und eines Stabilitätskriteriums
eines Fahrzeuges; und
einen Sensor zum Erkennen einer Veränderung
in der Bewegungscharakteristik des Fahrzeuges; gekennzeichnet durch,
einer mit dem Sensor in Verbindung stehenden rechnergestützten Steuerung,
wobei die rechnergestützte Steuerung,
wenn das Stabilitätskriterium
und die Veränderung
in der Bewegungscharakteristik über
entsprechend vorher festgelegten Werten liegen, eine Veränderung
in der Geschwindigkeit des Fahrzeuges bewirkt, so dass das Stabilitätskriterium
nicht länger über dem
vorher festgelegten Wert liegt.Device for controlling an electric drive system of a motorized vehicle, comprising:
a sensor for monitoring a motion characteristic and a stability criterion of a vehicle; and
a sensor for detecting a change in the motion characteristic of the vehicle; characterized by, a computerized controller in communication with the sensor, wherein the computerized controller, when the stability criterion and the change in the movement characteristic are above predetermined values, causes a change in the speed of the vehicle such that the stability criterion no longer overshoots is the predetermined value.
Description
Technisches Gebiettechnical area
Die Erfindung betrifft ein automatisiertes Sicherheitskontrollsystem für elektrische Fahrzeuge, insbesondere Systeme zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges.The The invention relates to an automated security control system for electrical Vehicles, in particular systems for controlling the speed of a vehicle.
Hintergrund der Erfindungbackground the invention
Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention
In
der vorliegenden Anmeldung werden die folgenden Ausdrücke verwendet:
Manöver (des
Fahrzeuges) – jede
Abweichung von einer einheitlichen geradlinigen oder Drehbewegung
des Fahrzeuges;
Lenksystem – Mittel zur Änderung
der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges. Das Lenksystem kann direkt
von dem Benutzer, oder indirekt über
eine Steuerung gesteuert werden.
Lenkparameter θ – ein Parameter,
welcher im Betrieb den Zustand (Status) des Lenksystems charakterisiert. dabei
wird davon ausgegangen, dass θ =
0 die geradlinige Bewegung des Fahrzeuges umfasst. Der Parameter θ ist vorzugsweise
der Winkel der Drehachse eines Rollers oder des Lenkrades oder der
Vorderräder
eines Autos. Jedoch kann θ auch
als der Unterschied zwischen der Rotationsgeschwindigkeit der linken
und rechten Räder,
wenn diese unabhängig
voneinander betrieben und gesteuert werden, verstanden werden.The following terms are used in the present application:
Maneuver (of the vehicle) - any deviation from a uniform rectilinear or rotational movement of the vehicle;
Steering system - means for changing the direction of movement of the vehicle. The steering system can be controlled directly by the user, or indirectly via a controller.
Steering parameter θ - a parameter which characterizes the status (status) of the steering system during operation. It is assumed that θ = 0 includes the rectilinear motion of the vehicle. The parameter θ is preferably the angle of the rotation axis of a scooter or the steering wheel or the front wheels of a car. However, θ can also be understood as the difference between the rotational speed of the left and right wheels when operated and controlled independently of each other.
Somit wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines elektrischen Antriebsystems eines motorisierten Fahrzeuges, umfassend Überwachung einer Bewegungscharakteristik, wie beispielsweise der Geschwindigkeit, und eines Stabilitätskriteriums eines Fahrzeuges, Erkennen einer Veränderung in der Bewegungscharakteristik des Fahrzeuges, und wenn das Stabilitätskriterium und die Veränderung in der Bewegungscharakteristik über entsprechend vorher festgelegten Werten liegen, wird eine Veränderung in der Geschwindigkeit des Fahrzeuges bewirkt (z.B. durch Verringerung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und/oder durch Veränderung der Richtung des Fahrzeuges), so dass das Stabilitätskriterium nicht länger über dem vorher festgelegten Wert liegt.Consequently is according to a embodiment The invention relates to a method for controlling an electric drive system a motorized vehicle comprising monitoring a movement characteristic, such as speed, and a stability criterion of a vehicle, detecting a change in the motion characteristic of the vehicle, and if the stability criterion and the change in the movement characteristic over according to predetermined values, will be a change in the speed of the vehicle (e.g., by reducing the speed of the vehicle and / or by change the direction of the vehicle), so the stability criterion is not longer over that previously set value.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung eines motorisierten von einem Menschen steuerbaren Fahrzeuges zur Verfügung gestellt, wobei das Fahrzeug ein mittels einer rechnergestützten Steuerung gesteuertes elektrisches Antriebsystem und ein Lenksystem umfasst. Der Benutzer gibt ein Fahrzeuggeschwindigkeitsbefehl zur Erzielung einer gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit an die rechnergestützte Steuerung und ein Lenkbefehl an das Lenksystem. Das Verfahren umfasst eine periodische Messung und Berechnung von Werten aus mehreren physikalischen Variablen, welche zumindest eine veränderbare Charakteristik eines Manövers des Fahrzeuges und/oder eines äußeren Zustandes umfasst; speichern der Werte, so dass eine Reihe von aktuellen Werten und mindestens eine Reihe von zuvor ermittelten Werten der physikalischen Variablen verfügbar sind; errechnen eines mit Hilfe der aktuellen Werte und der letzten Werte zu erwartenden Stabilitätszustandes des Fahrzeuges und zeitabhängige Bewegungsgleichungen für das Fahrzeug, vergleichen des ermittelten Zustandes mit einem vorher festgelegten Sicherheitskriterium; und, wenn das Sicherheitskriterium erfüllt ist, steuern der Geschwindigkeit des Antriebsystems, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß dem Fahrzeuggeschwindigkeitsbefehls zu erhalten; oder, wenn das vorher festgelegte Sicherheitskriterium nicht erfüllt ist, steuern der Geschwindigkeit des Antriebsystems, um eine sichere Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu erreichen, so dass das vorher festgelegte Sicherheitskriterium erfüllt ist.In accordance with another embodiment of the invention, there is provided a method of controlling a motorized human controllable vehicle, the vehicle including a computer controlled controller controlled electric drive system and a steering system. Of the User issues a vehicle speed command to achieve a desired vehicle speed to the computerized controller and a steering command to the steering system. The method comprises a periodic measurement and calculation of values from a plurality of physical variables, which comprises at least one variable characteristic of a maneuver of the vehicle and / or an external state; storing the values such that a series of current values and at least a series of previously determined values of the physical variables are available; calculate a stability state of the vehicle to be expected with the aid of the current values and the last values and time-dependent equations of motion for the vehicle, comparing the determined state with a predetermined safety criterion; and, if the safety criterion is met, controlling the speed of the drive system to obtain a vehicle speed according to the vehicle speed command; or, if the predetermined safety criterion is not met, controlling the speed of the drive system to achieve a safe speed of the vehicle so that the predetermined safety criterion is met.
Die sichere Fahrzeuggeschwindigkeit kann umgekehrt durch Lösen der Bewegungsgleichung ermittelt werden, wenn das Sicherheitskriterium als eine Voraussetzung angesehen wird. Die Reihe von physikalischen variablen kann die Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen. Die physikalische Variablencharakteristik eines Manövers kann die Querbeschleunigung eines Fahrzeugs und/oder der Drehung des Fahrzeugs darstellen. Die Reihe von Variablen kann ferner den seitlichen Neigungswinkel des Bodens und/oder den nach vorne geneigten Winkel des Bodens umfassen. Die Geschwindigkeit kann wie folgt gemessen und/oder berechnet werden:
- – Messen des elektrischen Stroms und/oder Spannung des Antriebsystems;
- – Messen der Rotationsgeschwindigkeit des in dem Antriebsystem verwendeten Motors;
- – Messen der Rotationsgeschwindigkeit eines in dem Fahrzeug verwendeten Reifens;
- – Messen der Fahrzeuggeschwindigkeit in Bezug auf den Boden.
- - measuring the electrical current and / or voltage of the drive system;
- - measuring the rotational speed of the motor used in the drive system;
- - measuring the rotational speed of a tire used in the vehicle;
- - Measuring the vehicle speed with respect to the ground.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Verfahren unter Verwendung eines mechanischen Lenksystems benutzt, welches im betriebsfähigen Zustand durch einen Lenkparameter (-winkel) θ gekennzeichnet ist, bei dem der Lenkbefehl eine Änderung Δθ des Lenkparameters θ darstellt, welcher unabhängig von der rechnergestützten Steuerung durch den Benutzer aufgezwungen wird. Die Reihe von Variablen kann ferner den Lenkparameter θ und die aufgezwungene Änderung Δθ umfassen.According to one embodiment The method is using a mechanical steering system which is in working order Condition is characterized by a steering parameter (angle) θ, in which the steering command represents a change Δθ of the steering parameter θ, which independently from the computer-aided Control is imposed by the user. The set of variables can also the steering parameters θ and include the imposed change Δθ.
Nach einer weiteren Ausführungsform wird das Verfahren mit einem durch eine rechnergestützte Steuerung gesteuerten Lenksystem verwendet, wobei der Lenkbefehl eine gewählte Änderung Δθ des Lenkparameters θ darstellt, welcher mittels einer geeigneten Benutzeroberfläche an die Steuerung übertragen wird. Die Reihe von Variablen kann zudem den Lenkparameter θ und den Lenkbefehl Δθ umfassen.To a further embodiment The method is one with a computer-aided control controlled steering system, wherein the steering command represents a selected change Δθ of the steering parameter θ, which is transmitted to the controller by means of a suitable user interface becomes. The series of variables may also include the steering parameter θ and the Steering command Δθ include.
Wenn das Sicherheitskriterium erfüllt ist, kann das Lenksystem derart gesteuert werden, dass es den Lenkbefehl ausführt. Wenn das Sicherheitskriterium nicht erfüllt ist, können sowohl die Geschwindigkeit des Antriebsystems als auch der Lenkparameter θ derart gesteuert werden, dass eine sichere Fahrzeuggeschwindigkeit und ein sicherer Lenkparameter erreicht werden, so dass das Sicherheitskriterium erfüllt ist.If meets the safety criterion is, the steering system can be controlled so that it is the steering command performs. If the safety criterion is not met, both the speed of the drive system as well as the steering parameter θ be controlled such that a safe vehicle speed and a safe steering parameter be achieved so that the safety criterion is met.
Das Verfahren kann mit einem Antriebsystem, welches unterschiedlich angetriebene linke und rechte Räder des Fahrzeugs aufweist, und einem Lenksystem, welches Mittel zur individuellen Steuerung der Rotationsgeschwindigkeit der linken und rechten Räder aufweist, verwendet werden. In diesem Fall wird der Lenkparameter θ durch Steuerung der Rotationsgeschwindigkeiten mittels der rechnergestützten Steuerung erzielt.The Procedure can be with a drive system which is different driven left and right wheels of the vehicle, and a steering system, which comprises means for individual control of the rotational speed of the left and right wheels has to be used. In this case, the steering parameter θ is controlled by the rotational speeds by means of the computer-aided control achieved.
Alternativ kann das Verfahren mit einem Lenksystem verwendet werden, welches einen Servoantrieb zum Drehen der Räder des motorisierten Fahrzeuges aufweist. In diesem Fall wird der Lenkparameter (-winkel) θ durch Steuerung des Servoantriebs mittels der rechnergestützten Steuerung erzielt.alternative For example, the method can be used with a steering system which a servo drive for rotating the wheels of the motorized vehicle having. In this case, the steering parameter (angle) θ by control of the servo drive achieved by the computer-aided control.
Bei jedem der möglichen Ausführungsformen der Erfindung kann die Steuerung einen Zustand einer im Wesentlichen gleichmäßige Geschwindigkeitsabnahme des Fahrzeuges erzwingen, wenn das Sicherheitskriterium nicht erfüllt ist und die Geschwindigkeit des Antriebsystems derart gesteuert wird, dass eine sichere Fahrzeuggeschwindigkeit und ein sicherer Lenkparameter erreicht wird, bei denen das Sicherheitskriterium jedoch nicht erfüllt ist.at each of the possible embodiments According to the invention, the controller may be a state of a substantially even speed decrease force the vehicle if the safety criterion is not met and the speed of the drive system is controlled so that a safe vehicle speed and a safe steering parameters achieved but where the safety criterion is not fulfilled.
Das Verfahren kann ferner das Programmieren der rechnergestützten Steuerung mit dem Fahrzeug und/oder den Benutzer als solchen charakterisierenden Daten umfassen.The The method may further include programming the computerized controller with the vehicle and / or the user as such characterizing Include data.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Steuersystem zur Steuerung eines durch einen menschlichen Benutzer gesteuerten motorisierten Fahrzeuges zur Verfügung gestellt, wobei das Fahrzeug ein elektrisches durch eine rechnergestützte Steuerung gesteuertes Antriebsystem und ein Lenksystem aufweist. Der Benutzer gibt zur Erzielung einer gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit an die rechnergestützte Steuerung einen Fahrzeuggeschwindigkeitsbefehl und an das Lenksystem einen Lenkbefehl. Das Steuersystem kann Sensoren zur periodischen Messung und/oder Mittel zur Berechnung von Werten aus einer Reihe von physikalischen Variablen, welche zumindest eine Variabel einer Manövercharakteristik des Fahrzeugs und/oder einen äußeren Zustand aufweist; Mittel zur Speicherung der Werte, so dass eine Reihe von aktuellen Werten und zumindest eine Reihe von vorher ermittelten Werten der physikalischen Variablen verfügbar sind; Computermittel zur Berechnung eines vorhergesagten zukünftigen Stabilitätszustandes des Fahrzeugs mittels der aktuellen und der zuvor ermittelten Werte und der Bewegungsgleichungen des Fahrzeuges; Computermittel zum Vergleich des vorhergesagten Zustandes mit einem vorher festgelegten Sicherheitskriterium; und geeignete Sicherheitssteuermittel damit, wenn das Sicherheitskriterium nicht erfüllt ist, ein sicherer Fahrzeuggeschwindigkeitsbefehl erzeugt werden kann und der Fahrzeuggeschwindigkeitsbefehl derart überwunden werden kann, dass das Sicherheitskriterium erfüllt ist.According to a further embodiment of the invention, a control system for controlling a through a human-user controlled motorized vehicle, the vehicle having an electric computer-controlled control drive system and a steering system. The user gives a vehicle speed command to the computerized controller to obtain a desired vehicle speed and a steering command to the steering system. The control system may include periodic measurement sensors and / or means for calculating values from a series of physical variables having at least one variable of a maneuver characteristic of the vehicle and / or an outside state; Means for storing the values such that a series of current values and at least a number of previously determined values of the physical variables are available; Computer means for calculating a predicted future stability state of the vehicle by means of the current and previously determined values and the equations of motion of the vehicle; Computer means for comparing the predicted condition with a predetermined safety criterion; and suitable safety control means so that, if the safety criterion is not met, a safe vehicle speed command can be generated and the vehicle speed command can be overcome so that the safety criterion is met.
Das System kann Sensoren zur periodischen Messung und/oder Mittel zur Berechnung der aktuellen Werte der Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen. Diese Sensoren können ein oder mehrere der folgenden Sensoren umfassen: elektrischer Strom und/oder Spannungssensor für das Antriebsystem; mit dem Motor des Antriebsystems verbundener Rotationsgeschwindigkeitssensor; mit einem Rad des Fahrzeugs verbundener Rotationsgeschwindigkeitssensor; Fahrzeuguntergrundgeschwindigkeitssensor. Das System kann unter den Sensoren einen Querbeschleuniger oder/und einen Sensor zur Messung der Drehung des Fahrzeugs aufweisen. Das System kann ferner einen Sensor zur Messung des seitlichen Neigungswinkels des Bodens und/oder einen Sensor zur Messung des nach vorne gerichteten Neigungswinkels des Bodens umfassen.The System may include sensors for periodic measurement and / or means for Calculation of the current values of the vehicle speed include. These sensors can one or more of the following sensors include: electrical power and / or voltage sensor for the drive system; connected to the engine of the drive system Rotational speed sensor; connected to a wheel of the vehicle Rotational speed sensor; Vehicle ground speed sensor. The system may include a lateral accelerator or / and sensors have a sensor for measuring the rotation of the vehicle. The System may further include a sensor for measuring the lateral tilt angle of the floor and / or a sensor for measuring the forward facing Include angle of inclination of the soil.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Steuersystem mittels eines mechanischen Lenksystems verwendet, welches durch einen Lenkparameter (-winkel) θ gekennzeichnet ist, wobei das Lenksystem zur Änderung des Lenkwinkels θ durch einen durch den Benutzer aufgezwungen und von der rechnergestützten Steuerung unabhängigen Lenkbefehl (Änderung Δθ) geeignet ist. Das Steuersystem kann einen Sensor zur Messung des Lenkwinkels θ oder der Änderung Δθ aufweisen.According to one embodiment if the control system is used by means of a mechanical steering system, which is characterized by a steering parameter (angle) θ, where the steering system for change of the steering angle θ imposed by the user and by the computerized control independent Steering command (change Δθ) suitable is. The control system may include a sensor for measuring the steering angle θ or the change Δθ.
Nach einer weiteren Ausführungsform des Steuersystems ist die rechnergestützte Steuerung dafür geeignet, den Lenkparameter θ zu steuern, und das Steuersystem weist eine geeignete Benutzeroberfläche zur Eingabe des Lenkbefehls (Änderung Δθ) in die rechnergestützte Steuerung auf. Die Benutzeroberfläche kann beispielsweise aus einem Joystick, einem Kopfbewegungssensor oder einem „Tiller"-Sensor bestehen. Die Sensoren können einen Sensor zur Messung des Lenkparameters θ aufweisen. Nach dieser Ausführungsform sind Sicherheitssteuermittel, wenn das Sicherheitskriterium nicht erfüllt ist, dafür geeignet, eine gemeinsame sichere Geschwindigkeit und sicheren Lenkbefehl zu erzeugen und zudem dem vom Benutzer eingegebenen Lenkbefehl zu übersteuern, so dass das Sicherheitskriterium erfüllt ist.To a further embodiment of the control system, the computerized control is suitable for the steering parameter θ too control, and the control system has a suitable user interface for input of the steering command (change Δθ) in the computer-aided Control on. For example, the UI may look like a joystick, a head movement sensor or a "Tiller" sensor. The sensors can have a sensor for measuring the steering parameter θ. According to this embodiment Safety control means, if the safety criterion is not met, suitable for a common safe speed and safe steering command and override the user-entered steering command, so that the safety criterion is met.
Nach einer Ausführungsform kann das Antriebsystem unabhängig voneinander angetriebene linke und rechte Räder des Fahrzeuges aufweisen, wobei das Lenksystem Mittel zur individuellen Steuerung der Rotationsgeschwindigkeiten der linken und rechten Räder aufweist. Die rechnergestützte Steuerung ist dafür geeignet, den Lenkparameter θ durch Steuerung der Rotationsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten.To an embodiment the drive system can be independent have left and right wheels of the vehicle driven by one another, wherein the steering system means for individually controlling the rotational speeds the left and right wheels having. The computer-aided Control is suitable the steering parameter θ To maintain control of the rotational speed.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann das Lenksystem einen Servoantrieb zur Drehung der Räder des motorisierten Fahrzeuges aufweisen. In diesem Fall ist die rechnergestützte Steuerung dazu geeignet, den Lenkparameter (-winkel) θ zur Steuerung des Servoantriebs aufrechtzuerhalten.To a further embodiment The steering system can be a servo drive for turning the wheels of the have motorized vehicle. In this case, the computer-aided control suitable for this, the steering parameter (angle) θ for controlling the servo drive maintain.
In allen diesen Ausführungsformen kann das Steuersystem Mittel zur Programmierung der rechnergestützten Steuerung mit Daten, welche das Fahrzeug und/oder den menschlichen Benutzer als solchen charakterisieren, aufweisen.In all of these embodiments The control system may include means for programming the computerized control with data representing the vehicle and / or the human user characterize as such.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann das System dem Fahrer des Fahrzeugs anzeigen, wenn das Stabilitätskriterium und die Änderung in der Bewegungscharakteristik über entsprechend vorher festgelegten Werten liegen, so dass der Fahrer Maßnahmen ergreifen kann, um das Fahrzeug zu stabilisieren. Zum Beispiel kann das Steuersystem ferner Warnmittel aufweisen, um den Benutzer über ermittelte baldige kritische Zustände und/oder über die Überschreitung der Fahrzeuggeschwindigkeit oder des Lenkbefehls zu informieren, beispielsweise mittels eines optischen Signals, akustischen Signals oder Vibrationssignals. Das Steuersystem kann ferner Mittel zur Berechnung einer sicheren Grenze zur Änderung des Lenkparameters θ in Abhängigkeit der aktuellen Werte der physikalischen Variablen, umfassend die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, und Anzeigemittel zum Informieren des Benutzers über diese sichere Grenze. Zum Beispiel kann eine Anordnung von schaltbaren Lichtemittierenden/Lichtreflektierenden Elementen in dem Sichtfeld des Benutzers angeordnet werden.According to one embodiment of the invention, the system may indicate to the driver of the vehicle if the stability criterion and the change in the movement characteristic are above predetermined values, so that the driver may take measures to stabilize the vehicle. For example, the control system may further comprise warning means for informing the user of detected early critical conditions and / or exceeding vehicle speed or steering command, for example by means of an optical signal, acoustic signal or vibration signal. The control system may further comprise means for calculating a safe limit for changing the steering parameter θ in dependence on the current values of the physical variables, including the current vehicle speed and display means for informing the user of this safe limit. For example, an array of switchable light emitting / light reflecting elements may be placed in the user's field of view.
Zustände, in denen die Stabilität des Fahrzeuges verloren gehen könnte, sind abhängig von Variablen wie Geschwindigkeit, Neigung des Bodens, etc. Zudem ist das Maß, bei dem Instabilität erreicht wird, empfindlich für diese Variablen.States, in which stability the vehicle could be lost are dependent variables such as speed, slope of the ground, etc. In addition is the measure at the instability is reached, sensitive to these variables.
Versuche, das Auftreten von Instabilitäten zu verhindern, sind weit mehr effektiv, wenn die Steuerung das erfindungsgemäße Voraussageverfahren verwendet. Ohne zukünftige Zustände vorauszusagen ist das Fahrzeug gegenüber einem Fahrzeug, welches die gesteuerte Vorhersage verwendet, auf Grund der nachfolgenden Gründe benachteiligt:
- – Das Fahrzeug wird öfter die Kontrolle verlieren;
- – Die Steuerung wird höhere Sicherheitsgrenzen zur Begrenzung der Geschwindigkeit (oder Drehwinkel) verwenden, was dazu führt, dass das Fahrzeug sich schwerfälliger bewegt.
- - The vehicle will lose control more often;
- The controller will use higher safety limits to limit the speed (or angle of rotation), causing the vehicle to move more heavily.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings
Zur näheren Erläuterung der Erfindung und um zu zeigen, wie die Erfindung praktisch ausgeführt werden kann, werden nachfolgend Ausführungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert, wobei die Beispiele keine Einschränkung der Erfindung darstellen.to closer explanation of the invention and to show how the invention is practiced can be, embodiments below in conjunction with the drawings, the examples no restriction represent the invention.
Es zeigen:It demonstrate:
Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description the embodiments
In
Der
Benutzer sitzt in einem Sitz
Mit
Bezug auf
Die
Steuerung
Das
erfindungsgemäße Steuerungssystem
kann ferner einen Sensor, welcher auf ein Manöver des mechanisch gelenkten
Fahrzeuges
Wie
vorher bereits dargelegt, kann nach einer Ausführungsform der Erfindung das
System der Fahrer des Fahrzeuges anzeigen,
wenn das Stabilitätskriterium
und die Änderung
in der Bewegungscharakteristik über den
entsprechend vorher festgelegten Werten liegen, so dass der Fahrer
Maßnahmen
zur Stabilisierung des Fahrzeuges vornehmen kann. Zum Beispiel kann
das Steuersystem ferner Warnmittel (welche beispielsweise in der
Steuerung
Zustände, in denen das Fahrzeug die Kontrolle verlieren kann, können sehr schnell entstehen. Deshalb, prüft die Steuerung die Sensoren periodisch in wiederholten kurzen Zeitintervallen und berechnet erwartete Werte der Bewegungsvariablen, wie zum Beispiel Geschwindigkeit, Drehwinkelgeschwindigkeit, Querbeschleunigung, etc. für einen nahen Zukunftsmoment, somit „Vorwärtsschauen" in das Verhalten des Fahrzeuges.States, in where the vehicle can lose control can be very arise quickly. Therefore, check Control the sensors periodically in repeated short time intervals and calculates expected values of the motion variables, such as Speed, angular velocity, lateral acceleration, etc. for a near future moment, thus "looking forward" in the behavior of the vehicle.
Die erwarteten Werte werden durch die aktuellen Werte der Bewegungsvariablen und die letzten Informationen über die Änderungsrate dieser Variablen durch Benutzung von Bewegungsgleichungen des Fahrzeuges erhalten. Beispielsweise kann die Drehung ω wie folgt vorhergesagt werden: wobei
- ω1
- – gemessene Winkelgeschwindigkeit zum aktuellen Zeitpunkt T1;
- ω2
- – vorhergesagte Winkelgeschwindigkeit zum Zeitpunkt T2 > T1;
- dω/dT
- – aktueller wert der Änderungsrate der Winkelgeschwindigkeit.
- ω 1
- Measured angular velocity at the current time T 1 ;
- ω 2
- Predicted angular velocity at time T 2 > T 1 ;
- dw / dT
- - current value of the rate of change of angular velocity.
Die Änderungsrate der Winkelgeschwindigkeit kann in zahlreichen Art und Weisen anhand der aktuellen und der gespeicherten vorhergehenden Messungen der Winkelgeschwindigkeit berechnet werden. Zum Beispiel können lineare Extrapolation oder polynomische Extrapolation oder jede andere geeignete mathematische Approximation verwendet werden.The rate of change The angular velocity can be compared in numerous ways the current and the stored previous measurements of the Angular velocity can be calculated. For example, linear Extrapolation or polynomial extrapolation or any other suitable mathematical approximation can be used.
Hat die Steuerung die erwarteten Werte der Bewegungsvariablen errechnet, können diese zur Berechnung von Kräften und Momenten, welche auf das Fahrzeug einwirken werden, verwendet werden. Diese Kräfte und Momente stellen einen vorhersagbaren Zustand des Fahrzeuges, welches das Verhalten des Fahrzeuges charakterisiert, dar.Has the controller calculates the expected values of the motion variables, can these for the calculation of forces and moments which will act on the vehicle become. These forces and Moments represent a predictable condition of the vehicle, which characterizes the behavior of the vehicle.
Das Steuersystem hat ein Stabilitätskriterium, welches in die Steuerung programmiert wird und zur Beurteilung des vorhergesagten Zustandes dient. Wenn der vorhergesagte Zustand nicht das Stabilitätskriterium erfüllt, wird das Fahrzeug voraussichtlich seine Stabilität verlieren oder zumindest anfangen seine Stabilität zu verlieren. Solch ein vorhergesagter Zustand wird als kritischer Zustand bezeichnet. Wenn die Steuerung einen kritischen vorhergesagten Zustand ermittelt, wird es dem Motor eine Änderung der Geschwindigkeit in eine „sichere Geschwindigkeit" aufzwingen und anschließend die Fahrzeuggeschwindigkeit in eine sichere Fahrzeuggeschwindigkeit ändern und den durch den Benutzer gegebenen Fahrzeuggeschwindigkeitsbefehl aufheben. Die sichere Fahrzeuggeschwindigkeit kann durch die Steuerung in Echtzeit für die aktuelle Kombination der Bewegungsvariablen und anderer gegebener Zustände, zum Beispiel durch umgekehrte Lösung der Bewegungsgleichung berechnet werden. Durch das Aufzwingen der sicheren Geschwindigkeit wird die „Außer-Kontrolle"-Situation beendet oder rückgängig gemacht werden.The Tax system has a stability criterion, which is programmed into the controller and for the evaluation of the predicted state serves. If the predicted state is not meets the stability criterion the vehicle is expected to lose its stability or at least start his stability to lose. Such a predicted state becomes more critical Condition designated. If the controller predicted a critical Condition, it will give the engine a change in speed in a "safe Impose speed " and subsequently change the vehicle speed to a safe vehicle speed and the vehicle speed command given by the user cancel. The safe vehicle speed can be controlled by the controller in real time for the current combination of motion variables and other given ones Conditions, for example by reverse solution the equation of motion can be calculated. By imposing the safe speed, the "out of control" situation is ended or reversed become.
Wenn die Kräfte und Momente mit dem vorhergesagten Zustand, bei dem das Stabilitätskriterium erfüllt ist, übereinstimmen, wird die Steuerung dem Motor den Geschwindigkeitsbefehl aufzwingen.If the forces and moments with the predicted state where the stability criterion Fulfills is, agree, the controller will impose the speed command on the motor.
Wie
in
- V
- – gemessene oder berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit;
- ω
- – Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs;
- m
- – Masse des Fahrzeuges und der Passagiere an ihrem Schwerpunkt;
- g
- – Erdbeschleunigung;
- α
- – seitlicher Neigungswinkel;
- L1
- – Spur;
- L2
- – Schwerpunktshöhe über dem horizontalen Boden
- V
- - measured or calculated vehicle speed;
- ω
- - angular velocity of the vehicle;
- m
- - mass of the vehicle and passengers at their center of gravity;
- G
- - acceleration of gravity;
- α
- - lateral inclination angle;
- L 1
- - Track;
- L 2
- - Center of gravity above the horizontal ground
Wenn der seitliche Neigungswinkel nicht verfügbar ist, kann die obern dargestellte Berechnung mit einem angenommenen Winkel von α = 0 oder einem geringfügigen Winkel ausgeführt werden. Dabei werden die Ergebnisse nicht ganz so genau sein, jedoch trotzdem eine verbesserte Fahrzeugstabilität zur Verfügung stellen.If the side angle of inclination is not available, the one shown above Calculation with an assumed angle of α = 0 or a slight angle accomplished become. The results will not be that accurate, however nevertheless provide improved vehicle stability.
Somit ist in diesem Fall das Stabilitätskriterium MD ≤ MS, während der kritisch vorhergesagte Zustand MD > MS ist.Thus, in this case, the stability criterion M D ≤ M S , while the critically predicted state M D > M S is.
Eine ähnliche Verbesserung der Stabilität kann durch das zuvor genannte „vorausschauende" Verfahren mit Sensoren, welche andere physikalische Parameter messen, erreicht werden. Solch ein Sensor kann zum Beispiel ein Querbeschleuniger sein. Eine erhöhte Querbeschleunigung würde eine Erhöhung der destabilisierenden Zentrifugalkraft anzeigen.A similar Improvement of stability can be detected by the aforementioned "predictive" method with sensors, which measure other physical parameters can be achieved. Such For example, a sensor may be a lateral accelerator. An increased lateral acceleration would one increase indicating the destabilizing centrifugal force.
Ein
anderes Beispiel ist anhand der gestrichelten Linien in
Ein erhöhter Lenkwinkel wird zu einer höheren Drehung des Fahrzeuges führen. Eine Fahrzeug-Antwort-Funktion des Lenkwinkels θ oder der Erweiterung Δθ kann vorher in die Steuerung einprogrammiert werden. Zum Beispiel kann die Antwort der Drehgeschwindigkeit als eine Funktion ω = ω(Δθ, T, V) programmiert werden. Der Charakter und die Koeffizienten solcher Funktionen können durch Testen des Fahrzeuges anhand einer Reihe von Werten für Lenkwinkel und Geschwindigkeiten und nachfolgender Regressionsanalyse, welche aus dem Stand der Technik bekannt ist, bestimmt werden.One increased Steering angle becomes higher Turn the vehicle lead. A vehicle response function the steering angle θ or the extension Δθ can be before be programmed into the controller. For example, the answer may be the rotational speed can be programmed as a function ω = ω (Δθ, T, V). The character and the coefficients of such functions can through Testing the vehicle based on a set of steering angle values and velocities and subsequent regression analysis, which is known in the art, are determined.
Weitere Verbesserungen der Stabilität können durch zusätzliche Sensoren zur Bestimmung der Neigung erreicht werden. Der seitliche Neigungswinkel kann mittels eines seitlichen Neigungswinkelsensors gemessen werden und kann zudem indirekt durch Auswerten des Drehgeschwindigkeitssensors und der Querbeschleunigung ermittelt werden. Die mittels des Drehgeschwindigkeitssensors berechnete Zentrifugalbeschleunigung kann mit den Auswertungen des Querbeschleunigers verglichen werden, um die Komponente der Erdbeschleunigung an dem Beschleunigungsmesser und damit den Neigungswinkel zu ermitteln. Der seitliche Neigungswinkel kann ferner indirekt durch die Auswertungen des vertikalen und seitlichen Beschleunigungsmessers ermittelt werden.Further Improvements in stability can by additional Sensors for determining the inclination can be achieved. The lateral Inclination angle can be determined by means of a lateral inclination angle sensor can be measured and can also indirectly by evaluating the rotational speed sensor and the lateral acceleration are determined. The means of the rotational speed sensor calculated centrifugal acceleration can with the evaluations of the Transverse accelerator are compared to the component of gravitational acceleration to determine the accelerometer and thus the angle of inclination. The lateral tilt angle can also indirectly through the evaluations of the vertical and lateral accelerometer.
Ähnlich kann das „vorausschauende" Verfahren zum Vorhersagen der zukünftigen Bewegung Informationen der Nach-Vorne-Neigung nutzen, um eine sich verschlechternde Stabilität vorhersagen zu können beim schnellen Verlangsamen bei nach unten gerichteten Neigungen oder beim schnellen Beschleunigen bei nach oben gerichteten Neigungen. Der nach vorne gerichtete Neigungswinkel kann mittels eines nach vorne gerichteten/nach hinten gerichteten Neigungssensors ermittelt werden oder kann indirekt durch die Auswertungen vertikaler und nach vorne/nach hinten gerichteter Beschleunigungsmesser gemessen werden. ein nach vorne gerichteter Neigungswinkel kann dazu verwendet werden, um eine sich verschlechternde Stabilität vorhersagen zu können beim schnellen Verlangsamen während des Drehens. Somit kann die Steuerung die Fahrzeuggeschwindigkeit steuern, um eine Beschleunigung oder Verlangsamung zu erreichen, die die Stabilität sicherstellen wird.Similarly the "predictive" method of forecasting the future Use forward-tilt information to turn one's self deteriorating stability to predict when slow downs when looking downwards or inclines when accelerating quickly when tilting upwards. The forward tilt angle can by means of a front / rear inclination sensor be or can indirectly through the evaluations vertical and measured forward / backward accelerometer become. a forward tilt angle can be used in order to predict deteriorating stability fast slowing down during of turning. Thus, the controller can control the vehicle speed control to achieve acceleration or deceleration, the stability will ensure.
Die erfindungsgemäße Steuerung ist mit für die Berechnung notwendigen Daten der Bewegungsgleichung programmierbar. Die Daten können folgendes enthalten, wobei die Aufzählung keine Einschränkungen darstellt:
- – Daten, welche das Fahrzeug, wie es gebaut wurde, charakterisieren, wie Gewicht (Masse), Trägheitsmomente, CG Position, Spur, Achsabstand, Raddurchmesser, etc;
- – Daten, die den Benutzer und/oder die Tragfähigkeit charakterisieren, wie Gewicht, Trägheitsmomente, CG Position, etc.; und
- – andere Koeffizienten (Konstanten) verschiedener das Verhalten das Fahrzeugs beschreibender Funktionen und relevant zum Lösen der Bewegungsgleichungen.
- Data characterizing the vehicle as it was built, such as weight (mass), moment of inertia, CG position, lane, wheelbase, wheel diameter, etc;
- Data characterizing the user and / or load capacity, such as weight, moments of inertia, CG position, etc .; and
- Other coefficients (constants) of various functions describing the behavior of the vehicle and relevant for solving the equations of motion.
Alternativ können alle oder einige dieser Daten in der Steuerung in gemittelter und nicht veränderbarer Form dargestellt werden.alternative can all or some of these data in the controller in averaged and unchangeable shape being represented.
Das zuvor beschriebene Steuersystem kann ferner bei anderen elektrischen Fahrzeugen mit mechanischer Lenkung, umfassend 3-rädriger Fahrzeuge, wie alle Bodenfahrzeuge, Go-Karts, Club-Cars-Passagierfahrzeuge, elektrische motorgetriebene Drück- und Zieh-Zusatz-Trolley Systeme, Einzel Front- oder Hinterzusatzantrieb zur manuellen Lenkung von Rollstühlen, elektrische Trolley-Antriebsysteme, elektrische Gabelstapler für Lastwagen oder handbetätigbare, elektrische Kinderautos, elektrische 3-rädrige Rickshaws, elektrische Stadtfahrzeuge, etc.The previously described control system may also be used in other electrical Mechanical steering vehicles comprising three-wheeled vehicles, like all ground vehicles, go-karts, club cars passenger vehicles, electric motorized push- and drag-add-trolley systems, single front or rear-wheel drive for manual steering of wheelchairs, electric trolley drive systems, electric forklift for Trucks or hand-operated, electric kids cars, electric 3-wheeler Rickshaws, electric City vehicles, etc.
In
Der
Benutzer sitzt auf einem Sitz
Im
Falle eines drei-rädrigen
Fahrzeuges ist die Verkippachse nicht parallel zu der Bewegungsrichtung, wie
in
Elektrische Fahrzeuge, welche das erfindungsgemäße Steuersystem verwenden, können ebenso mit einem Motor, welcher die Vorderräder oder ein einzelnes Vorderrad antreibt, wie ein 3-rädriger Roller, bei dem das Vorderrad durch den Motor angetrieben wird, angetrieben werden. In diesem Fall wird sowohl der Antrieb als auch die Lenkung an dem Vorderrad angelegt.electrical Vehicles using the control system according to the invention, can as well with an engine which has the front wheels or a single front wheel drives, like a 3-wheeler Scooter in which the front wheel is driven by the engine, are driven. In this case, both the drive and the steering applied to the front wheel.
Das Steuersystem und das oben beschriebene Verfahren kann ferner bei anderen Arten von elektrischen Fahrzeugen angewendet werden, bei dem die Lenkung nicht direkt durch den Benutzer sondern indirekt über das gleiche Steuersystem ausgeführt wird. Ein Lenkbefehl kann durch den Benutzer mittels einer elektrischen Befehlseinheit, wie einen Joystick oder einem Lenkrad, dessen Position mittels eines Sensors oder mittels anderer Mittel gemessen wird, geschickt werden.The Control system and method described above may further in other types of electric vehicles are applied at the steering is not directly by the user but indirectly via the same control system running becomes. A steering command can by the user by means of an electric Command unit, such as a joystick or a steering wheel, whose position is measured by means of a sensor or by other means, sent.
In
Die
Befehlsvorrichtung
Die
Steuerung
Durch
die Verwendung der Geschwindigkeits- und Drehbefehle, genauso wie
die oben beschriebenen Messungen und Berechnungen (aber mit unterschiedlichen
Geschwindigkeiten jedes einzelnen Rades), kann die Steuerung
Ein
anderer Typ von elektrischen Fahrzeugen mit einer elektrischen Lenkung
ist in
Die
Steuerung
Bei allen den verschiedenen Ausführungen der Steuerung kann der Benutzer über den vorher bestimmten kritischen Zustand oder über die Nichtausführung des Geschwindigkeits- oder des Lenkbefehls mittels dem Erleuchten eines Warnlichtes, einem Stimmensignals oder auf eine andere Art und Weise informiert werden. Dies ermöglicht dem Benutzer die an die Steuerung eingegebenen Befehle zu ändern. Zudem kann ein sicherer Lenkwinkel in Echtzeit berechnet werden und einem Benutzer während des Betriebes in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit angezeigt werden (zum Beispiel mittels einer Anordnung von LEDs).at all the different versions the user can control the controller the previously determined critical condition or the non-execution of the Speed or steering command by lighting a Warning lights, a voice signal or in another way be informed. this makes possible to change the commands entered by the user to the controller. moreover a safe steering angle can be calculated in real time and one User during of the company in dependence displayed by the current vehicle speed (for Example by means of an arrangement of LEDs).
Obwohl
eine Beschreibung von speziellen Ausführungsformen gezeigt wurde,
wird darauf hingewiesen, dass verschiedene Änderungen, die ebenfalls zum
Umfang der vorliegenden Erfindung gehören, vorgesehen sein können. Zum
Beispiel kann das erfindungsgemäße System
dadurch vereinfacht werden, dass die lineare Geschwindigkeit V nicht
in die Steuervariablen mit einbezogen wird. Solch ein System kann
lediglich Messungen der Querbeschleunigung verwenden (in diesem
Fall ist die Querbeschleunigung das Stabilitätskriterium oder der Faktor,
der das Stabilitätskriterium
bestimmt) und die Querbeschleunigung vorhersagen. Wie in
- m
- – Masse des Fahrzeuges und der Passagiere an ihrem Schwerpunkt;
- g
- – Erdbeschleunigung;
- aL
- – seitliche Beschleunigung;
- a
- – seitlicher Neigungswinkel;
- L1
- – Spur
- L2
- – Schwerpunktshöhe über dem horizontalen Boden
- m
- - mass of the vehicle and passengers at their center of gravity;
- G
- - acceleration of gravity;
- aL
- Lateral acceleration;
- a
- - lateral inclination angle;
- L 1
- - Track
- L 2
- - Center of gravity above the horizontal ground
Claims (13)
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IL174061A IL174061A0 (en) | 2006-03-02 | 2006-03-02 | Safety control system for electric vehicle |
| IL174061 | 2006-03-02 | ||
| IL11504491 | 2006-08-22 | ||
| US11/507,491 | 2006-08-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE202007003164U1 true DE202007003164U1 (en) | 2007-08-09 |
Family
ID=38336417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE202007003164U Expired - Lifetime DE202007003164U1 (en) | 2006-03-02 | 2007-03-01 | Safety control system for an electric vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE202007003164U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112009005329B4 (en) | 2009-10-30 | 2020-06-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle motion control system |
-
2007
- 2007-03-01 DE DE202007003164U patent/DE202007003164U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112009005329B4 (en) | 2009-10-30 | 2020-06-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle motion control system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE112019007138B4 (en) | DRIVING ASSISTANCE DEVICE FOR A SADDLE-TYPE VEHICLE | |
| EP2311707B1 (en) | Method for operating a driver assistance system in a motor vehicle and motor vehicle | |
| DE102016202322B4 (en) | Vehicle driving support control device | |
| EP1713651B1 (en) | Multitrack curve-tilting vehicle, and method for tilting a vehicle | |
| EP0903267B1 (en) | Apparatus and method for controlling the inflation of a restraint system in a vehicle | |
| DE60319126T2 (en) | COMPUTERIZED AUTOMATED DYNAMIC CONTROL SYSTEM FOR INSPECTION VEHICLES | |
| DE602004002527T2 (en) | Vehicle driving auxiliary device | |
| EP1985576B1 (en) | Method and device for preventing a counterweight forklift tipping over | |
| US20070208483A1 (en) | Safety control system for electric vehicle | |
| DE102010023709B4 (en) | Vehicle training to improve low speed maneuverability | |
| DE112019007131B4 (en) | Driving assistance device for a saddle-type vehicle | |
| DE112019002782T5 (en) | A DEVICE AND A METHOD FOR CONTROLLING THE STEERING | |
| WO2017186564A1 (en) | Hands-on/-off detection in a steer-by-wire system | |
| DE102016101070A1 (en) | TRAILER RESET SUPPORT SYSTEM WITH ADAPTIVE STEERING ANGLE LIMITS | |
| DE112008002789T5 (en) | Driving control device and vehicle | |
| DE112018000586T5 (en) | CONTROL OF THE MOVEMENT OF A VEHICLE | |
| DE19635892A1 (en) | Automatic driving device | |
| DE102015114629A1 (en) | Lane departure prevention control system for a vehicle | |
| DE112019007123B4 (en) | DRIVING ASSISTANCE DEVICE FOR A SEMI-TYPE VEHICLE | |
| EP3898383B1 (en) | Method for determining a steering sensation of a steer-by-wire steering system | |
| DE112017001905T5 (en) | Improvements in vehicle speed control | |
| DE102015214608A1 (en) | Control device for a motor vehicle | |
| DE102005053737A1 (en) | Vehicle e.g. car, body action information system, has action estimating part determining vehicle body action and informing device providing visual display relating to determined vehicle body action within vehicle | |
| DE102015206837B4 (en) | Steering system and method for determining friction in a motor-assisted steering system | |
| DE102005019337A1 (en) | Vehicle control system to facilitate driving out of fairways and thus equipped motor vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20070913 |
|
| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 20101001 |