Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung für ein Fahrzeug zur Erfassung einer tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit.

Sensoreinrichtungen zur Geschwindigkeitserfassung von Fahrzeugen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Beispielsweise werden zur Ermittlung einer Radgeschwindigkeit des Fahrzeugs Drehzahlfühler verwendet. Derartige Drehzahlfühler basieren auf der Sensorseite auf magnetisierten Scheiben oder Impulsrädern, die eine Empfangseinrichtung bei einer Radbewegung als magnetische Impulse detektiert und zählt. Die Impulse werden an ein Steuergerät im Fahrzeug übermittelt, welches anhand der Zahl der Impulse über die Zeit die Geschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet. Hierbei ist jedoch nachteilig, dass die bisher bekannten Sensoreinrichtungen nur Radbewegungen erkennen, welche größer als 2,75 km/h sind. D.h., ein sehr langsames Rollen des Fahrzeugs wird nicht erkannt. Außerdem ist eine Erkennung der Bewegungsrichtung nicht bei jedem Sensor und bei jeder Situation möglich bzw. relativ aufwendig.

Weiterhin können im Betrieb des Fahrzeugs Situationen auftreten, bei denen die Radgeschwindigkeit des Fahrzeugs nicht der tatsächlichen Geschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht. Eine derartige Situation tritt insbesondere bei Auftreten von Schlupf an den Rädern auf. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit insbesondere für die Bestimmung von Bremskräften für ein Bremssystem des Fahrzeugs, wie z.B. ABS, ASR, ESP oder EHB, verwendet wird, ist für eine exakte und komfortable Bremsregelung die Bewegung des Rades in Relation zum Untergrund notwendig. Moderne BremsSysteme verwenden daher für eine Vielzahl von verschiedenen Fahrzeugzuständen Modellrechnungen, um eine möglichst exakte tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit zu berechnen und als Grundlage für einen Bremsvorgang zu verwenden. Dies ist jedoch sehr aufwendig und weiterhin aufgrund der modellhaften Rechnung mit gewissen Unsicherheitsfaktoren belegt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung für ein Fahrzeug zur Erfassung von Geschwindigkeiten mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass sie sowohl die Drehzahl eines Rades des Fahrzeugs als auch die tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs über Grund erfassen kann. Dies ist erfindungsgemäß mit einer einzigen Sensoreinrichtung möglich. Somit kann auf aufwendige Software für Modellrechnungen zur Bestimmung einer Referenzfahrzeuggeschwindigkeit als Wert für die tatsächliche Geschwindigkeit verzichtet werden. Erfindungsgemäß ist es somit möglich, zu jedem Fahrzustand die tatsächliche Geschwindigkeit und die Radgeschwindigkeit (Drehzahl) zu bestimmen und somit einen gegebenenfalls notwendigen Bremsvorgang exakter einzuleiten. Dadurch wird die Fahrzeugsicherheit weiter erhöht. Die von der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung ermittelten Geschwindigkeitswerte der Radgeschwindigkeit und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit können auch zur Regelung von fahrdynamischen Zuständen und Beschleunigungszuständen des Fahrzeugs verwendet werden.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Vorzugsweise ermittelt die Sensoreinrichtung gleichzeitig die Geschwindigkeit des Rades und die tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs über Grund. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ermittelt die Sensoreinrichtung die Geschwindigkeit des Rades und die tatsächliche Geschwindigkeit nacheinander. Hierbei kann weiter vorzugsweise eine Zeitdauer vorgegeben werden, in welcher die Radgeschwindigkeit bzw. die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt wird.

Um die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung möglichst einfach aufzubauen, übermittelt die Sensoreinrichtung einer Steuerung-/Regelungseinrichtung des Fahrzeugs vorzugsweise einen Wert für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs über Grund und einen Wert für eine Drehzahl eines Rades.

Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Sensoreinrichtung eine Auswertungsvorrichtung, auf welche Radschlupfwerte basierend auf den von der Sensoreinrichtung aufgenommenen Werten für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs über Grund und der Raddrehzahl berechnet und die berechneten Werte an eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung des Fahrzeugs weiterleitet.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Sensoreinrichtung eine optische Sensoreinrichtung, insbesondere eine Videoeinrichtung oder ein Lidar.

Weiter bevorzugt umfasst die optische Sensoreinrichtung eine Vorrichtung zur Änderung der optischen Ausrichtung der Sensoreinrichtung. Die Vorrichtung zur Änderung der optischen Ausrichtung ist vorzugsweise ein Klappspiegel oder eine semireflektierende Schicht. Bei Verwendung eines Klappspiegels wird die optische Ausrichtung mechanisch durch Änderung der Stellung des Klappspiegels verändert.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Sensoreinrichtung ein Radar. Der Vorteil des Radars liegt darin, dass sich keine verschmutzungsbedingten Probleme, wie beispielsweise bei optischen Sensoreinrichtungen, ergeben können. Vorzugsweise umfasst die als Radar ausgebildete Sensoreinrichtung zwei elektronisch schaltbare oder bewegbare Antennen, um die Geschwindigkeit des Rades bzw. die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit über Grund zu erfassen. Je nach Ausrichtung der Antennen wird die Radgeschwindigkeit bzw. die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit erfasst.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Schwenkeinrichtung vorgesehen, um die gesamte Sensoreinrichtung von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung zu schwenken bzw. wieder von der zweiten Stellung in die erste Stellung zurückzuschwenken. Dabei kann die Sensoreinrichtung in der ersten Stellung die Geschwindigkeit des Rades und in der zweiten Stellung die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit über Grund erfassen.

Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung ist besonderes bevorzugt benachbart einem Rad, beispielsweise am Radkasten des Fahrzeugs, angeordnet. Vorzugsweise sind Sensoreinrichtungen an jedem Rad des Fahrzeugs vorgesehen. Hierdurch kann der Schlupf jedes Rades ermittelt werden. Alternative Anwendungsmöglichkeiten sind z.B. eine Sensoreinrichtung nur an einem Rad oder nur jeweils einer Achse des Fahrzeugs vorzusehen.

Die von der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung ermittelten Werte für die Radgeschwindigkeit und die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit über Grund wird vorzugsweise in Bremssystemen, wie z.B. ABS, ASR, ESP, EHB, ACC oder automatischen Feststellbremsen, verwendet. Die von der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung ermittelten Werte können jedoch auch für eine Motorelektronik (Motronik) , Getriebe, Sperren, Beschleunigungsregelungen, Fahrzeuganzeigesysteme; Reifendiagnose, Kommunikationseinrichtungen und/oder Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationen verwendet werden. Weiterhin ist es möglich, die erfindungsgemäß ermittelten Werte in Verbindung mit einer Lichtregelung, einer Leuchtweitenregelung, und Werten in Verbindung mit der Fahrbahnbeschaffenheit zu verwenden.

Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung für ein Fahrzeug bietet somit neue Möglichkeiten für eine exakte Geschwindigkeitsmessung und kann für sämtliche Einheiten im Fahrzeug, welche die exakte Fahrzeuggeschwindigkeit benötigen, Vorteile hinsichtlich einer verbesserten Genauigkeit bei sehr geringen Kosten bereitstellen. Dabei weist die erfindungsgemäße Einrichtung eine kurze Ansprechzeit und eine hohe Verfügbarkeit auf. Durch die exakte Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit kann neben einer verbesserten Sicherheit auch ein erhöhter Komfort im Betrieb durch Verwendung der ermittelten Werte erhalten werden.

Zeichnung

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel in Verbindung mit Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist:

Figur 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figur 1 eine Sensoreinrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die Sensoreinrichtung" 1 ist eine optische Sensoreinrichtung, wie z.B. ein Lidar (Light Detection and Ranging) oder eine Videoeinrichtung.

Die Sensoreinrichtung 1 ist an einem Radkasten 7 des Fahrzeugs benachbart zu einem Rad 2 angeordnet. In Figur 1 bezeichnet das Bezugszeichen 3 den Untergrund, auf welchem das Fahrzeug fährt. Wie aus Figur 1 ersichtlich, sendet die Sensoreinrichtung 1 einen ersten Lichtstrahl 5 in Richtung des Untergrunds 3 sowie einen zweiten und dritten Lichtstrahl 4a und 4b zum Rad 2 aus. Somit kann mit einer einzigen Sensoreinrichtung 1 eine tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs über dem Untergrund 3 mittels des Lichtstrahls 5 ermittelt werden und eine Drehzahl des Rades 2 mittels der zweiten und dritten Lichtstrahlen 4a und 4b ermittelt werden. Basierend auf der Drehzahl des Rades 2 kann dann die Radgeschwindigkeit des Rades 2 in bekannter Weise berechnet werden. Die Sensoreinrichtung 1 gibt dann die ermittelten Werte für die Drehzahl des Rades 2 und die tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs über dem Untergrund 3 an eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung 6 weiter. Die Steuerungs-/Regelungseinrichtung 6 ist somit in die Lage versetzt, basierend auf der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit über Grund insbesondere eine signifikant verbesserte Bremsregelung des Fahrzeugs durchzuführen. Die in Figur 1 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Sensoreinrichtung 1 kann auch im Motorraum des Fahrzeugs befestigt werden.

Es sei angemerkt, dass, falls die Sensoreinrichtung 1 ein Radarsensor ist, bei einer entsprechenden Positionierung des Radarsensors dieser auch für eine zusätzliche Umfeldsensorik, z.B. zur Abstandsmessung o.Ä. verwendet werden kann.