Kraftfahrzeug

BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln wenigstens eines einen Umfang eines Rads eines Fahrzeugs charakterisierenden Umfangswerts gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.

Die DE 102006058567 A1 offenbart ein Verfahren zur Ermittlung eines aktualisierten Radumfangs zumindest eines an einem Fahrzeug angeordne ten Rads. Bei dem Verfahren ist dem Rad in einer Steuereinheit zumindest ein Radumfang zugeordnet. Abhängig von der Rotationsgeschwindigkeit des Rads und abhängig von dem zugeordneten Radumfang wird bei dem Verfah ren mittels der Steuereinheit die Radgeschwindigkeit ermittelt. Des Weiteren ist es vorgesehen, dass eine von der ermittelten Radgeschwindigkeit unab hängige Referenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder des Rads ermit telt wird. Außerdem wird die Abweichung der zumindest einen Radge schwindigkeit von der Referenzgeschwindigkeit bestimmt. Abhängig von der Abweichung wird der aktualisierte Radumfang des Rads ermittelt.

Des Weiteren ist der DE 102012000213 A1 ein Verfahren zur Ermittlung des aktuellen Radumfangs von zumindest einem Rad eines Kraftfahrzeugs als bekannt zu entnehmen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Kraftfahr zeug zu schaffen, sodass ein Umfang eines Rads besonders präzise ermit telt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkma len des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmä ßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen ange geben.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln wenigs tens eines einen Umfang eines Rads eines Fahrzeugs charakterisierenden Umfangswerts. Insbesondere wird im Rahmen des Verfahrens der Umfang selbst ermittelt. Der Umfang beziehungsweise der Umfangswert wird im Rahmen des Verfahrens beispielsweise geschätzt. Insbesondere wird das Verfahren bei einer Fahrt des Fahrzeugs durchgeführt. Bei beziehungsweise während der Fahrt des Fahrzeugs ist das Fahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin beispielsweise an einem Boden über das auch als Fahr- zeugRad bezeichnete Rad abgestützt, wobei das Rad während der Fahrt den Boden direkt beziehungsweise unmittelbar berührt und an dem Boden abrollt. Im Rahmen der Fahrt wird das Fahrzeug entlang des Bodens gefah ren.

Bei dem Verfahren wird, insbesondere mittels eines Sensors des Fahrzeugs, eine Drehzahl des Rads erfasst. Dabei ist die Drehzahl vorzugsweise größer als 1. Insbesondere wird die Drehzahl des Rads während einer insbesondere vorgebbaren oder vorgegebenen Zeitspanne erfasst, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Drehzahl während der Zeitspanne variiert. Vor zugsweise ist die Drehzahl zumindest während eines Teils der Zeitspanne größer als 0. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Dreh zahl während der gesamten Zeitspanne größer als 0 ist. Als der Sensor wird beispielsweise ein Drehzahlsensor verwendet, welcher auch als Raddreh zahlsensor bezeichnet wird. Das Rad umfasst beispielsweise eine Felge und einen Reifen, welcher auf der Felge angeordnet beziehungsweise auf die Felge aufgezogen ist. Dabei wird als der Umfang beispielsweise der Umfang, insbesondere ein Außenumfang, des Reifens ermittelt. Mit anderen Worten charakterisiert beispielsweise der Umfangswert den Umfang, insbesondere den Außenumfang, des Reifens. Insbesondere ist unter dem Umfang, der durch den Umfangswert charakterisiert wird, der effektive Abrollumfang zu verstehen, der sich während der Fahrt ändert beziehungsweise ändern kann, insbesondere je nach Geschwindigkeit, mit der das Fahrzeug gefahren wird. Der effektive Abrollumfang kann sich vom physikalischen Umfang unter scheiden, weil zum Beispiel das Rad beziehungsweise der Reifen, insbeson dere bezüglich einer Fahrbahn, auf der der Reifen während der Fahrt abrollt, einen Mikro-Schlupf hat und somit minimal durchdreht. Der auch als effekti ver Umfang bezeichnete, effektive Abrollumfang berücksichtigt damit nur die tatsächlich durch eine Umdrehung des Rads beziehungsweise Reifens zu rückgelegte Strecke.

Außerdem wird bei dem Verfahren eine Radgeschwindigkeit des Rads in Abhängigkeit von der erfassten Drehzahl, insbesondere mittels einer elektro nischen Recheneinrichtung, berechnet. Die elektronische Recheneinrichtung ist vorzugsweise Bestandteil beziehungsweise eine Komponente des Fahr zeugs. Beispielsweise wird die Drehzahl in der Einheit 1 pro Minute erfasst beziehungsweise verarbeitet. Die Radgeschwindigkeit des Rads wird bei spielsweise derart in Abhängigkeit von der Drehzahl berechnet, dass die Drehzahl, insbesondere in der Einheit 1 pro Minute, mit einem Grundwert, insbesondere in der Einheit Meter, und mit p multipliziert sowie durch 60 dividiert wird. Daraus resultiert, dass die Radgeschwindigkeit in der Einheit Meter pro Sekunde berechnet wird. Der Grundwert ist beispielsweise in ei ner, insbesondere elektronischen, Speichereinrichtung, insbesondere elekt ronischen Recheneinrichtung, gespeichert und wird insbesondere aus der Speichereinrichtung abgerufen. Der Grundwert ist beispielsweise ein vorge gebener und/oder empirisch ermittelter Wert oder wurde zuvor durch das erfindungsgemäße Verfahren ermittelt. Die Radgeschwindigkeit ist eine erste Geschwindigkeit beziehungsweise wird auch als erste Geschwindigkeit be zeichnet.

Außerdem wird bei dem Verfahren eine Referenzgeschwindigkeit des Fahr zeugs mittels eines Navigationssystems des Fahrzeugs satellitenbasiert ermittelt. Dabei wird die Referenzgeschwindigkeit auch als zweite Geschwin digkeit bezeichnet beziehungsweise die Referenzgeschwindigkeit hat eine zweite Geschwindigkeit. Da die Referenzgeschwindigkeit satellitenbasiert mittels des Navigationssystems des Fahrzeugs ermittelt, insbesondere er fasst, wird, wird die Referenzgeschwindigkeit auch als Navigationsgeschwin digkeit bezeichnet. Unter dem Merkmal, dass die Navigationsgeschwindigkeit (Referenzgeschwindigkeit) satellitenbasiert ermittelt wird, ist insbesondere zu verstehen, dass die Referenzgeschwindigkeit mittels des auch als Navigati onseinrichtung bezeichneten Navigationssystems unter Zuhilfenahme von Satelliten ermittelt, insbesondere erfasst und/oder berechnet, wird. Als be sonders vorteilhaft hat es sich dabei gezeigt, wenn die Navigationsge schwindigkeit mittels des Navigationssystems über den Dopplereffekt be rechnet wird.

Des Weiteren ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass der Umfangswert beziehungsweise der Umfang in Abhängigkeit von der, insbesondere be rechneten, Radgeschwindigkeit und in Abhängigkeit von der, insbesondere ermittelten, Referenzgeschwindigkeit ermittelt, insbesondere geschätzt, wird.

Der Grundwert wird beispielsweise auch als Nominalwert bezeichnet und charakterisiert einen sogenannten Ausgangsumfang des Rads, wobei von dem Ausgangsumfang ausgegangen wird, um den Umfang beziehungsweise den Umfangswert als tatsächlichen Umfang beziehungsweise tatsächlichen Umfangswert des Rads, insbesondere des Reifens, durch das Verfahren zu ermitteln, insbesondere zu schätzen. Der Ausgangsumfang wird auch als nominaler Umfang, insbesondere als nominaler Rad- beziehungsweise Rei fenumfang, bezeichnet.

Um nun den Umfangswert und somit den Umfang des Rads, insbesondere des Reifens, besonders präzise ermitteln, insbesondere schätzen, zu kön nen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass, insbesondere zusätzlich zu dem Umfangswert, wenigstens ein Dynamikwert, insbesondere mittels der elektronischen Recheneinrichtung, ermittelt, insbesondere berechnet, wird. Der Dynamikwert charakterisiert eine Dynamik zumindest einer der Ge schwindigkeiten. Dabei wird das Ermitteln des Umfangswerts beziehungs weise des Umfangs in Abhängigkeit von dem Dynamikwert durchgeführt. Unter dem Merkmal, dass der Dynamikwert eine Dynamik der zumindest einen Geschwindigkeit charakterisiert, ist insbesondere zu verstehen, dass der Dynamikwert eine, insbesondere während der Fahrt des Fahrzeug statt findende, Veränderung beziehungsweise Variierung der zumindest einen Geschwindigkeit charakterisiert, das heißt beschreibt beziehungsweise defi niert. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist unter der durch den Dyna mikwert charakterisierten Dynamik eine Änderung, Veränderung oder Variie rung der zumindest einen Geschwindigkeit zu verstehen. Vorzugsweise wird als die zumindest eine Geschwindigkeit die Referenzgeschwindigkeit (Navi gationsgeschwindigkeit) verwendet. Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass ein etwaiger Unterschied zwischen der Referenz geschwindigkeit und der Radgeschwindigkeit, das heißt eine etwaige Abwei chung der Radgeschwindigkeit von der Referenzgeschwindigkeit bezie hungsweise umgekehrt, nur dann besonders präzise ermittelt werden kann, wenn die zumindest eine Geschwindigkeit, anhand derer der Umfangswert ermittelt wird, insbesondere während des zuvor genannten Zeitintervalls hinreichend stark variiert. Die erwähnte starke Variation wird jedoch bei spielsweise nur einmalig für die Synchronisation der Navigation- und Radge schwindigkeit benötigt. Für die Schätzung selbst ist die Variation ohne Be deutung. Die Schätzung kann auch bei einer konstanten Geschwindigkeit erfolgen. Anhand des etwaigen Unterschieds zwischen der Referenzge schwindigkeit und der Radgeschwindigkeit kann vor dem Flintergrund, dass dieser Unterschied durch Berücksichtigung der Dynamik der zumindest einen Geschwindigkeit besonders präzise ermittelt werden kann, der Umfangswert besonders präzise ermittelt werden.

Um den Umfangswert beziehungsweise den Umfang präzise ermitteln, ins besondere schätzen, zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfin dung vorgesehen, dass mehrere, die zumindest eine Geschwindigkeit cha rakterisierende Geschwindigkeitswerte der zumindest einen Geschwindigkeit ermittelt werden. Die Geschwindigkeitswerte werden beispielsweise zu jewei ligen Zeitpunkten, insbesondere während der Fahrt, ermittelt. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn für die Geschwin digkeitswerte, welche die zumindest eine Geschwindigkeit charakterisieren, eine Regressionsgerade und anhand der Regressionsgeraden der Dyna mikwert als ein Mittelwert der quadratischen Residuen ermittelt wird. In der Folge kann der Umfang beziehungsweise der Umfangswert besonders präzi se ermittelt werden.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Ermitteln des Umfangswerts in Abhängigkeit von dem Dynamikwert, insbesondere dann und nur dann, durchgeführt wird, wenn der Mittelwert größer als ein insbesondere vorgebbarer oder vorgegebener Schwellenwert ist. Vorzugs weise ist der Schwellenwert größer als 0. Dieser Ausführungsform liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Mittelwert der quadratischen Residuen ein besonders gutes Maß für die Dynamik der zumindest einen Geschwindigkeit ist. Ist der Mittelwert kleiner oder gleich dem Schwellenwert, so kann darauf rückgeschlossen werden, dass die Dynamik der zumindest einen Geschwin digkeit unzureichend ist, um den Umfang des Rads, insbesondere des Rei fens, hinreichend genau ermitteln, insbesondere schätzen, zu können. Über schreitet jedoch der Mittelwert den Schwellenwert, so kann in der Folge ein Versuch unternommen werden, zwei Geschwindigkeiten insbesondere in Form der Radgeschwindigkeit und der Navigationsgeschwindigkeit zu syn chronisieren beziehungsweise die Wahrscheinlichkeit, dass die Geschwin digkeiten besonders präzise synchronisiert werden können, ist hoch, sodass dann eine Grundlage dafür geschaffen ist, dass der Umfangswert bezie hungsweise der Umfang besonders präzise ermittelt, insbesondere ge schätzt, werden kann.

Vorzugsweise werden die Geschwindigkeitswerte in einem ersten Puffer, insbesondere in einem ersten Ringpuffer, gespeichert. Flierdurch kann der Umfang besonders präzise ermittelt werden. Bei einer besonders vorteilhaf ten Ausführungsform der Erfindung werden mehrere, die jeweils andere Geschwindigkeit charakterisierende zweite Geschwindigkeitswerte der ande ren Geschwindigkeit ermittelt. Ist die zumindest eine Geschwindigkeit die Referenz- beziehungsweise Navigationsgeschwindigkeit, so charakterisieren die ersten Werte die Referenzgeschwindigkeit. Dann ist die andere Ge schwindigkeit die Radgeschwindigkeit, sodass dann die zweiten Geschwin digkeitswerte die Radgeschwindigkeit charakterisieren. Mit anderen Worten sind dann die ersten Geschwindigkeitswerte Werte der oder für die Refe renzgeschwindigkeit, die zweiten Geschwindigkeitswerte sind Werte der oder für die Radgeschwindigkeit.

Um den Umfang besonders präzise und zeitgünstig ermitteln zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die zweiten Geschwindigkeitswerte, welche die jeweils andere Geschwindigkeit charakte risieren, in einem zweiten Puffer, insbesondere in einem zweiten Ringpuffer, gespeichert werden. Der jeweilige Puffer ist beispielsweise Bestandteil der zuvor genannten, insbesondere elektronischen, Speichereinrichtung. Mit anderen Worten ist der jeweilige Puffer beispielsweise ein elektronischer Speicher, welcher Bestandteil der zuvor genannten, elektronischen Rechen einrichtung sein kann.

Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird wenigstens eine auch als Verschiebeschritt bezeichnete Verschiebung durchgeführt. Mit anderen Worten wird eine Verschiebung durchgeführt, welche beispielsweise in einem sogenannten Verschiebeschritt des Verfah rens erfolgt. Bei der Verschiebung werden die gespeicherten ersten Ge schwindigkeitswerte und die gespeicherten zweiten Geschwindigkeitswerte zyklisch gegeneinander um einen Zeitschritt verschoben, wobei in Abhängig keit von der Verschiebung wenigstens ein, insbesondere werte- oder be tragsmäßiger, Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten und/oder zu mindest ein Verhältnis der Geschwindigkeiten ermittelt wird. Außerdem wird in Abhängigkeit von dem ermittelten Unterschied beziehungsweise in Ab hängigkeit von dem ermittelten Verhältnis der Umfangswert ermittelt, insbe sondere geschätzt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass aus den je weiligen Geschwindigkeitswerten bei jeder Verschiebung Verhältnisse be rechnet werden, und aus den Verhältnissen werden beispielsweise ein Mit telwert und eine Standardabweichung der Verhältnisse berechnet. In Abhän- gigkeit von dem Mittelwert und/oder der Standardabweichung wird dann beispielsweise der Umfangswert ermittelt, insbesondere geschätzt.

Vorzugsweise werden mehrere Verschiebungen und insbesondere so viele Verschiebungen durchgeführt, dass die Zielfunktion den Minimalwert pas siert. Insbesondere wird der Umfangswert später in einem Kalman-Filter ermittelt, sobald die Synchronisation erfolgt ist.

Die ersten Geschwindigkeitswerte sind erste Inhalte des ersten Puffers, die zweiten Geschwindigkeitswerte sind zweite Inhalte des zweiten Puffers. Der Unterschied wird auch als Latenz bezeichnet und beispielsweise berechnet, sodass beispielsweise der Unterschied durch eine Latenzberechnung ermit telt wird. Somit ist es vorzugsweise für die Latenzberechnung vorgesehen, dass die auch als Pufferinhalte bezeichneten Inhalte zyklisch gegeneinander um einen Zeitschritt verschoben werden, insbesondere um eine Zielfunktion zu minimieren. Mit anderen Worten werden die Pufferinhalte zyklisch gegen einander um einen Zeitschritt verschoben, wodurch eine insbesondere vor- gebbare oder vorgegebene Zielfunktion minimiert wird. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt werden die Pufferinhalte zyklisch gegeneinander um einen Zeitschritt derart verschoben, dass eine insbesondere vorgegebene oder vorgebbare Zielfunktion minimiert wird. Die Verschiebung beziehungs weise der Verschiebeschritt wird vorzugsweise mehrmals aufeinanderfolgend durchgeführt, sodass mehrere Verschiebungen durchgeführt werden. Vor zugsweise ist es vorgesehen, dass nach jeder Verschiebung die bezie hungsweise alle zweiten Geschwindigkeitswerte durch die entsprechenden ersten Geschwindigkeitswerte dividiert werden oder umgekehrt. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass die ersten Geschwindigkeitswerte und die zweiten Geschwindigkeitswerte zu jeweiligen Zeitpunkten ermittelt wurden. Mit anderen Worten ist jedem ersten Geschwindigkeitswert, insbesondere genau, ein Zeitpunkt zugeordnet. Dem jeweiligen Zeitpunkt, dem der jeweili ge erste Geschwindigkeitswert zugeordnet ist, ist jeweils, insbesondere ge nau, einer der zweiten Geschwindigkeitswerte zugeordnet, sodass der erste Geschwindigkeitswert und der zweite Geschwindigkeitswert, die demselben Zeitpunkt zugeordnet sind, einander entsprechen und demzufolge dividiert werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Navigationsgeschwindigkeit beziehungsweise die die Navigationsgeschwindigkeit charakterisierenden Geschwindigkeitswerte durch die Radgeschwindigkeit beziehungsweise durch die die Radgeschwindigkeit charakterisierenden Geschwindigkeitswer te dividiert wird beziehungsweise werden.

Aus der Division resultieren Divisionswerte. Aus den resultierenden Divisi onswerten wird ein beziehungsweise der Mittelwert berechnet. Außerdem wird aus den resultierenden Divisionswerten eine Standardabweichung be ziehungsweise die Standardabweichung berechnet. Die zuvor genannte Zielfunktion stellt dabei den Verlauf der berechneten Standardabweichungen in Abhängigkeit von einer zeitlichen Verschiebung, insbesondere zwischen den ersten Geschwindigkeitswerten und den zweiten Geschwindigkeitswer ten, dar.

Um den Umfangswert besonders präzise ermitteln zu können, hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn ein die ersten Geschwindigkeitswerte umfassendes und dadurch die zumindest eine Geschwindigkeit, insbesonde re über der Zeit und somit zeitlich, charakterisierendes erstes Signal und ein die zweiten Geschwindigkeitswerte umfassendes und dadurch die andere Geschwindigkeit, insbesondere über der Zeit und somit zeitlich, charakteri sierendes zweites Signal, insbesondere zeitlich, synchronisiert werden. Hier durch kann mit einer hohen Wahrscheinlichkeit gewährleistet werden, dass sowohl der dem jeweiligen Zeitpunkt zugeordnete erste Geschwindigkeits wert als auch der dem jeweiligen Zeitpunkt zugeordnete zweite Geschwin digkeitswert tatsächlich die jeweilige Geschwindigkeit zu dem jeweils zuge hörigen Zeitpunkt charakterisieren beziehungsweise beschreiben. Dieser Ausführungsform liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Signale nur zeitlich verzögert ermittelt, insbesondere erfasst oder bereitgestellt, werden können. Dies bedeutet beispielsweise, dass der jeweilige erste Geschwindigkeitswert und der jeweilige zweite Geschwindigkeitswert, der eigentlich die jeweilige Geschwindigkeit zum selben Zeitpunkt charakterisieren, tatsächlich zeitlich aufeinanderfolgend ermittelt werden. Dies ist insbesondere deswegen der Fall, da die Referenzgeschwindigkeit gegenüber der Radgeschwindigkeit nur verzögert ermittelt werden kann. Diese zeitliche Verzögerung kann durch die Synchronisierung zumindest nahezu aufgehoben beziehungsweise kompen siert werden. Insbesondere ist es vorgesehen, dass im Rahmen der Syn chronisation der jeweilige erste Geschwindigkeitswert und der jeweilige zwei te Geschwindigkeitswert demselben Zeitpunkt zugeordnet werden, das heißt auf denselben Zeitpunkt bezogen werden. Wieder mit anderen Worten aus gedrückt ist es vorgesehen, dass der jeweilige erste Geschwindigkeitswert und der jeweilige zweite Geschwindigkeitswert für, insbesondere genau, einen, insbesondere bestimmten, Zeitpunkt definiert oder ermittelt werden. Hierdurch kann beispielsweise erreicht werden, dass ein etwaiger, auch als Verzögerungsunterschied bezeichneter, Unterschied zwischen den Signalen bei der beziehungsweise für die Ermittlung des Umfangs zumindest nahezu unberücksichtigt bleibt, wobei der zuvor genannte Verzögerungsunterschied aus der gegenüber der Ermittlung der Radgeschwindigkeit verzögernd erfol genden Ermittlung der Referenzgeschwindigkeit und nicht etwa aus einem etwaigen Unterschied zwischen dem tatsächlichen Umfang und dem nomina len Umfang resultiert. In der Folge kann der tatsächliche Umfang besonders präzise ermittelt werden.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltun gen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Aus gestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbe sondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personen bus oder Motorrad ausgestaltet.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschrie benen Ausführungsformen.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

Fig. 1 ein erstes Schaubild zum Veranschaulichen eines erfindungs gemäßen Verfahrens;

Fig. 2 ein zweites Schaubild zum Veranschaulichen des Verfahrens;

Fig. 3 ein drittes Schaubild zum Veranschaulichen des Verfahrens;

Fig. 4 ein viertes Schaubild zum Veranschaulichen des Verfahrens;

Fig. 5 ein fünftes Schaubild zum Veranschaulichen des Verfahrens;

Fig. 6 ein sechstes Schaubild zum Veranschaulichen des Verfahrens;

Fig. 7 ein siebtes Schaubild zum Veranschaulichen des Verfahrens;

Fig. 8 ein achtes Schaubild zum Veranschaulichen des Verfahrens;

Fig. 9 ein neuntes Schaubild zum Veranschaulichen des Verfahrens;

Fig. 10 ein zehntes Schaubild zum Veranschaulichen des Verfahrens;

Fig. 11 eine schematische Seitenansicht eines Rads, dessen Umfang mittels des Verfahrens besonders präzise ermittelt, insbesonde re geschätzt, werden kann; Fig. 12 ein elftes Schaubild zum Veranschaulichen des Verfahrens; und

Fig. 13 ein zwölftes Schaubild zum Veranschaulichen des Verfahrens;

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbei spiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsform umfassen. Des Weiteren ist die be schriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.

Im Folgenden wird anhand der Fig. ein Verfahren zum Ermitteln wenigstens eines Umfangswerts beschrieben, welcher einen Umfang U eines Rads 10 eines Fahrzeugs charakterisiert. Mit anderen Worten wird beispielsweise im Rahmen des Verfahrens der Umfang U selbst des auch als Fahrzeugrad bezeichneten Rads 10 ermittelt, insbesondere geschätzt. Insbesondere ist unter dem Umfang U, der durch den Umfangswert charakterisiert wird, der effektive Abrollumfang zu verstehen, der sich während der Fahrt ändert be ziehungsweise ändern kann, insbesondere je nach Geschwindigkeit, mit der das Fahrzeug gefahren wird. Der effektive Abrollumfang kann sich vom phy sikalischen Umfang unterscheiden, weil zum Beispiel das Rad 10, insbeson dere bezüglich einer Fahrbahn, auf der das Rad 10 während der Fahrt ab rollt, einen Mikro-Schlupf hat und somit minimal durchdreht. Der auch als effektiver Umfang bezeichnete, effektive Abrollumfang berücksichtigt damit nur die tatsächlich durch eine Umdrehung des Rads 10 zurückgelegte Stre cke. Das beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Fahrzeug, welches vorzugsweise als ein Kraftfahrzeug ausge bildet ist, weist in seinem vollständig hergestellten Zustand das Rad 10 auf. Das Rad 10 ist ein Bodenkontaktelement, über welches das Fahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand in Fahrzeughochrichtung nach unten an einem Boden 12 abgestützt oder abstützbar ist. H ierbei berührt das Rad 10 den Boden 12 direkt. Wird das Fahrzeug, insbesondere entlang einer Vorwärtsfahrrichtung, entlang des Bodens 12 gefahren, während das Fahr zeug in Fahrzeughochrichtung nach unten hin über das Rad 10 an dem Bo den 12 abgestützt ist, rollt das Rad 10 an dem Boden 12 ab.

Bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Rad 10 eine Felge 14 und einen separat von der Felge 14 ausgebildeten Reifen 16 auf, welcher auf der Felge 14 angeordnet, das heißt auf die Felge 14 aufgezogen und somit an der Felge 14 befestigt ist. Bei dem in den Fig. gezeigten Aus führungsbeispiel ist der Umfang U ein Außenumfang des Rads 10, insbe sondere des Reifens 16. Das Rad 10 ist um eine Drehachse 17 relativ zu einem beispielsweise als selbsttragende Karosserie ausgebildeten Aufbau des Fahrzeugs drehbar, wobei sich der Umfang U in Umfangsrichtung des Rads 10 vollständig umlaufend um das Rad 10 und in einer Ebene erstreckt, welche senkrecht zur Drehachse 17 verläuft. Das Rad 10, insbesondere der Reifen 16, weist einen Radius R auf, welcher ein beziehungsweise der Au ßenradius des Rads 10, insbesondere des Reifens 16, ist. Der Radius R korrespondiert dabei derart mit dem Umfang U, dass folgende Beziehung gilt:

2 TT R = U.

Außerdem gilt:

2 R = D. Dabei ist mit D der beziehungsweise ein Durchmesser, insbesondere Au ßendurchmesser, des Rads 10, insbesondere des Reifens 16, bezeichnet. Während das Fahrzeug entlang des Bodens 12 gefahren wird, dreht sich das Rad 10 mit einer auch mit n bezeichneten Drehzahl um die Drehachse 17 relativ zu dem Aufbau, sodass das Rad 10 während der Fahrt mit der Dreh zahl n an dem Boden 12 abrollt.

Bei dem Verfahren wird die Drehzahl des Rads 10, insbesondere während der Fahrt, mittels eines Sensors des Fahrzeugs erfasst. Außerdem wird bei dem Verfahren, insbesondere mittels einer elektronischen Recheneinrichtung des Fahrzeugs, eine Radgeschwindigkeit des Rads 10 in Abhängigkeit von der erfassten Drehzahl berechnet. Die Radgeschwindigkeit ist eine erste Geschwindigkeit oder wird auch als erste Geschwindigkeit bezeichnet. Bei spielsweise ist das Rad 10 ein linkes Hinterrad, welches auch als HL be zeichnet wird. Somit wird beispielsweise die Radgeschwindigkeit mit VHL bezeichnet. Beispielsweise ergibt sich die Radgeschwindigkeit VHL in Abhän gigkeit von der Drehzahl n zu:

VHL = TT D n/60.

Somit wird beispielsweise der Durchmesser D in der Einheit Meter mit der Drehzahl n in der Einheit 1 pro Minute und mit p multipliziert und durch 60 dividiert. Daraus resultiert die Radgeschwindigkeit VHL in der Einheit Meter pro Sekunde.

Außerdem wird bei dem Verfahren eine auch als Navigationsgeschwindigkeit bezeichnete Referenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs mittels eines Navigati onssystems des Fahrzeugs satellitenbasiert ermittelt. Vorzugsweise wird die Navigationsgeschwindigkeit ebenfalls in der Einheit Meter pro Sekunde er mittelt. Außerdem ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass der Umfangs wert beziehungsweise der Umfang U in Abhängigkeit von der berechneten Radgeschwindigkeit und in Abhängigkeit von der ermittelten Navigationsge schwindigkeit ermittelt wird. Die Navigationsgeschwindigkeit wird dabei auch als zweite Geschwindigkeit bezeichnet beziehungsweise die Navigationsge schwindigkeit ist eine zweite Geschwindigkeit.

Um nun den Umfang U beziehungsweise den den Umfang U charakterisie renden Umfangswert besonders präzise ermitteln, insbesondere schätzen, zu können, ist es - wie im Folgenden noch genauer erläutert wird - vorgese hen, dass, insbesondere mittels der elektronischen Recheneinrichtung, ein Dynamikwert ermittelt, insbesondere berechnet, wird. Der Dynamikwert cha rakterisiert oder beschreibt eine Dynamik, das heißt eine Variierung oder Veränderung zumindest einer der Geschwindigkeiten. Dabei wird das Ermit teln des Umfangswerts beziehungsweise des Umfangs U in Abhängigkeit von dem Dynamikwert durchgeführt.

Auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugdynamik ist das Ermitteln, insbesondere das Schätzen, von Umfängen von Rädern sehr wichtig. Als der jeweilige Umfang und somit beispielsweise als der Umfang U wird beispielsweise der Umfang des Reifens 16 verwendet, wobei der Umfang U des Reifens 16 auch als Reifenumfang bezeichnet wird. Der ermittelte beziehungsweise geschätzte Reifenumfang wird beispielsweise verwendet, um eine Ge schwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln, welches mit der Geschwindigkeit entlang des Bodens 12 gefahren wird und/oder um wenigstens ein Fahreras sistenzsystem des Kraftfahrzeugs zu betreiben, insbesondere zu steuern oder zu regeln. Als der Durchmesser D, anhand dessen die Radgeschwin digkeit ermittelt wird, wird beispielsweise ein nominaler Reifendurchmesser eines nominalen Reifenumfangs verwendet. Insgesamt ist erkennbar, dass das Verfahren eine Umfangsschätzung des Rads 10, insbesondere des Reifens 16, ist, wobei diese beispielsweise als Reifenumfangsschätzung ausgebildete Umfangsschätzung auf der auch als Raddrehzahl bezeichneten Drehzahl und somit beispielsweise auf dem als Raddrehzahlsensor ausge bildeten Sensor, auf dem nominalen Reifenumfang sowie aus der Ermittlung, insbesondere aus einer Erfassung der Navigationsgeschwindigkeit basiert. Die Ermittlung, insbesondere die Erfassung, der Navigationsgeschwindigkeit erfolgt beispielsweise mittels eines Navigationssteuergeräts des Navigati- onssystems, sodass das Verfahren auf einer Geschwindigkeitsmessung des Navigationssteuergeräts basiert.

Die Bewegungsgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs wird gewöhnlich aus den Raddrehzahlen aller Räder sowie dem nominalen Reifenumfang be rechnet. Die daraus resultierende Größe ist die Radgeschwindigkeit. Der nominale Reifenumfang ist beispielsweise ein Mittelwert eines Reifenpro gramms des Fahrzeugs beziehungsweise einer Variante des Fahrzeugs. Üblicherweise ist eine genaue Geschwindigkeitsberechnung aus folgenden Gründen problematisch:

Die auf dem konkreten Fahrzeug montierten Reifen können einen Umfang aufweisen, der sich von dem nominalen Reifenumfang stark unterscheidet.

Der effektive Reifenumfang, das heißt der tatsächliche Umfang U des Rads 10, dessen tatsächlicher Umfang U im Rahmen des Verfahrens ermittelt, insbesondere geschätzt, wird hängt von vielen Einflussfakto ren wie Fahrgeschwindigkeit, Reifentemperatur, Fahrbahnbeschaffen heit, Luftfeuchtigkeit etc. ab.

Je nach Fahrszenario können Reifen- beziehungsweise Radumfänge um mehr als 1 Prozent während der Fahrt schwanken. Eine genaue Ermittlung, insbesondere Schätzung, des Umfangs U soll solche Schwankungen abfan- gen, um eine zuverlässige Geschwindigkeitsberechnung zu ermöglichen. Dies ist nun durch das anhand der Fig. veranschaulichte Verfahren möglich.

Das anhand der Fig. beschriebene Verfahren basiert insbesondere auf zwei Aspekten:

Für die Ermittlung, insbesondere Schätzung, des Umfangs U soll wenigstens eine Messung der echten Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs als Referenz genutzt werden. Als diese echte Bewegungs geschwindigkeit wird die Navigationsgeschwindigkeit verwendet. Mit anderen Worten stellt die Verwendung der Navigationsgeschwindig- keit insbesondere bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs die zuvor genannte Referenz gut dar.

Die Ermittlung, insbesondere Schätzung, des Umfangs U soll bei spielsweise getrennt und/oder in unterschiedlichen Geschwindigkeits bereichen stattfinden. Der Umfangswert ist beispielsweise ein Schätzwert. Wird somit das Verfahren in unterschiedlichen Geschwin digkeitsbereichen, das heißt bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten, mit denen das Fahrzeug entlang des Bodens 12 gefahren wird, durch geführt, so werden hierdurch mehrere und vorzugsweise voneinander unterschiedliche Umfangswerte und somit Schätzwerte ermittelt. Die Schätzwerte können in einem Speicher, das heißt beispielsweise in einem elektronischen Speicher der elektronischen Recheneinrichtung, abgelegt, das heißt gespeichert und beispielsweise je nach Ge schwindigkeit während der Fahrt des Fahrzeugs ausgegeben werden.

Bekannte Ansätze zur Ermittlung, insbesondere Schätzung, von Radumfän gen, insbesondere Reifenumfängen, basieren auf der Verwendung von Iner- tialsensorik. Bei einem ersten der bekannten Einsätze wird ein Zusammen hang zwischen den Radgeschwindigkeiten von Rädern einer Achse, insbe sondere einer Flinterachse, Spurweite der Achse, insbesondere der Hinter achse, und in einer Kurvenfahrt generierter Gierrate genutzt. Zunächst wer den Verhältnisse der Radumfänge in einer Geradeausfahrt ermittelt. Mit bekannten Radumfangsverhältnissen muss die Schätzung beispielsweise lediglich für eines der Räder durchgeführt werden. Die Gierrate wird im Ver hältnis zwischen der Radgeschwindigkeitendifferenz und der Spurweite gleichgesetzt. In einem Ausgleichsverfahren werden dann Korrekturfaktoren der Radgeschwindigkeiten ermittelt, mit denen die aufgestellte Gleichung gültig ist. Die Spurweite wird in dem Verfahren als eine bekannte konstante Größe angenommen. In der Realität hängt sie jedoch von den montierten Reifen beziehungsweise Verwendung von Spurplatten ab. Außerdem hält die oben genannte Gleichung nur bei niedriger Fahrdynamik, das die Verwen dung des Einsatzes in höhere Geschwindigkeiten nicht zulässt. Bei dem zweiten der bekannten Einsätze wird versucht, den Zusammenhang zwischen Längsgeschwindigkeit und Längsbeschleunigung zu nutzen. Dabei wird entweder die Längsbeschleunigung integriert oder die Längsgeschwin digkeit differenziert. Die resultierenden Größen werden entsprechend der Längsgeschwindigkeit beziehungsweise der Längsbeschleunigung gleichge setzt. Anschließend werden in einem Ausgleichsverfahren die Korrekturfakto ren gesucht, mit denen die Gleichungen halten. Der Einsatz hat folgende Schwächen:

Damit die Integration der Längsbeschleunigung einen brauchbaren Wert liefert, muss das Beschleunigungssignal vom sogenannten Sen soroffset, das heißt von einer Sensorabweichung, bereinigt werden. Der auch einfach als Offset oder Abweichung bezeichnete Sensoroff set ist dabei eine dynamische Größe, was eine Schätzung des Offsets und die Bereinigung stark erschwert. Außerdem muss das Beschleu nigungssignal vor der Schätzung des Offsets gravitationskompensiert sein, was nur bei einer sehr präzisen Nickwinkelschätzung möglich ist. Die Radgeschwindigkeit-Differenzierung resultiert in einem stark ver rauschten Signal, weil die Radgeschwindigkeiten aus Radimpulsen mit relativ niedriger Auflösung berechnet werden. Eine eventuelle Tief pass-Filterung an der Stelle bringt eine zusätzliche Signalverzögerung und reduziert die Schätzungsgenauigkeit.

In den beschriebenen Verfahren beziehungsweise in den bekannten Ansät zen werden Korrekturfaktoren für die Radgeschwindigkeiten ermittelt. Da die Reifenumfänge im direkten Zusammenhang mit den Radgeschwindigkeiten stehen, können die geschätzten Korrekturfaktoren auf den nominalen Rei fenumfang angewendet werden, um die gesuchten Reifenumfänge zu erhal ten.

Bei dem anhand der Fig. veranschaulichten Verfahren werden beispielswei se Korrekturfaktoren ermittelt, insbesondere geschätzt, durch welche bei spielsweise, insbesondere alle, geschwindigkeitsbezogenen Größen wie beispielsweise die Reifenumfänge korrigiert werden sollen beziehungsweise können.

Die Navigationsgeschwindigkeit wird bei einem guten Satellitenempfang als eine genaue Geschwindigkeitsmessung des vorzugsweise als Kraftfahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs angenommen. Für die Radgeschwindigkeit werden beispielsweise in einem Ausgleichsverfahren, insbesondere unter Zuhilfen ahme wenigstens eines Kalman-Filters, solche Korrekturfaktoren ermittelt, mit denen die korrigierten Radgeschwindigkeiten der Navigationsgeschwin digkeit insbesondere bei einer Geradeausfahrt gleich sind. Um die Ermitt lung, insbesondere Schätzung des Umfangs U auf eines der Räder des Fahrzeugs zu begrenzen, welches beispielsweise genau vier Räder aufweist, werden beispielsweise zunächst Reifenumfangsverhältnisse bezüglich eines Referenzrads ermittelt, durch die die restlichen Korrekturfaktoren aus dem Korrekturfaktor des Referenzrads berechnet werden können. Als das Refe renzrad wird beispielsweise das linke hintere Rad beziehungsweise das Rad 10 genutzt.

Erfahrungsgemäß hat jedoch die Navigationsgeschwindigkeit folgende Nach teile, die die Verwendung eines die Navigationsgeschwindigkeit charakteri sierenden Rohsignals erschweren. Mit anderen Worten wird beispielsweise ein auch als Rohsignal bezeichnetes, insbesondere elektrisches, Signal ermittelt, welches die Navigationsgeschwindigkeit charakterisiert. Das die Navigationsgeschwindigkeit charakterisierende Signal wird auch als Naviga tionssignal bezeichnet:

Das Navigationssignal ist nicht ASIL-abgesichert und kann daher für sicherheitsrelevante Berechnungen herkömmlicherweise nicht genutzt werden.

Das Navigationssignal hat eine signifikante Verzögerung im Vergleich zu der Radgeschwindigkeit, das heißt im Vergleich zu der Ermittlung der Radgeschwindigkeit beziehungsweise im Vergleich zu einem auch Radsignal bezeichneten, insbesondere elektrischen, Signal, welches die Radgeschwindigkeit charakterisiert und demzufolge beispielsweise ermittelt wird. Insbesondere kann eine Verzögerung des Navigations signals gegenüber dem Radsignal 0,5 bis 1 Sekunde betragen, insbe sondere je nach GNSS-Empfänger, mittels welchem die Navigations geschwindigkeit satellitenbasiert ermittelt wird.

Das Navigationssignal hat eine geringere Update- beziehungsweise Erneuerungsrate als das Radsignal.

Das Radsignal wird auch als erstes Signal bezeichnet und umfasst bei spielsweise mehrere erste Geschwindigkeitswerte, welche auch als Radge schwindigkeitswerte bezeichnet werden und die Radgeschwindigkeit charak terisieren. Das Navigationssignal wird beispielsweise auch als zweites Signal bezeichnet und umfasst mehrere zweite Geschwindigkeitswerte, welche beispielsweise auch als Navigationsgeschwindigkeitswerte bezeichnet wer den und die Navigationsgeschwindigkeit charakterisieren.

Die oben genannte Verzögerung sowie die geringere Updaterate können beispielsweise aus Fig. 1 entnommen werden. Fig. 1 zeigt ein Diagramm, auf dessen Abszisse 18 die Zeit aufgetragen ist. Auf der Ordinate 20 ist die Ge schwindigkeit insbesondere in der Einheit Meter pro Sekunde aufgetragen. Ein in das in Fig. 1 gezeigte Diagramm eingetragener Verlauf 22 veran schaulicht die Radgeschwindigkeit über der Zeit, und ein in das in Fig. 1 gezeigte Diagramm eingetragener Verlauf 24 veranschaulicht die Navigati onsgeschwindigkeit über der Zeit. Außerdem veranschaulichen in Fig. 1 Kreise Erneuerungs- beziehungsweise Updatepunkte, an denen die Naviga tionsgeschwindigkeit aufs Neue ermittelt wird. Außerdem veranschaulicht ein in das in Fig. 1 gezeigte Diagramm eingetragener Verlauf 26 eine Referenz geschwindigkeit. Um die Verzögerung des Navigationssignals gegenüber dem Radsignal zu kompensieren, werden die auch als Geschwindigkeitssig nale bezeichneten und in Fig. 1 durch die Verläufe 22 und 24 veranschau lichten Signale synchronisiert. Fig. 2 zeigt die Verläufe 22 und 24 und somit die Geschwindigkeitssignale nach der Synchronisation. Aufgrund der Verzö gerung weisen die Signale insbesondere in ihrem jeweiligen Signalniveau einen Versatz auf, wobei der Versatz ein Versatz zwischen der Radge schwindigkeit und der Navigationsgeschwindigkeit ist. Dieser Versatz im Signalniveau zwischen der Radgeschwindigkeit und der Navigationsge schwindigkeit entspricht beispielsweise einem beziehungsweise dem ge suchten Korrekturfaktor. Insbesondere werden die Signale derart synchroni siert, dass einem jeweiligen Zeitpunkt eines Zeitintervalls, für das bezie hungsweise in welchem beispielsweise die Radgeschwindigkeit ermittelt wird, genau einer der Navigationsgeschwindigkeitswerte und genau einer der Radgeschwindigkeitswerte zugeordnet werden. Dies wird für mehrere und vorzugsweise alle Zeitpunkte des insbesondere vorgebbaren oder vorgege benen Zeitintervalls durchgeführt. Nach der Synchronisation ist die erwähnte Verzögerung bereits eliminiert. Der Versatz wird jetzt komplett durch den gesuchten Korrekturfaktor verursacht.

Die auch als Geschwindigkeitssynchronisation bezeichnete Synchronisation wird vorzugsweise nach jeder Zündung, das heißt für jeden Klemme-15- Zyklus, erneut durchgeführt. Dadurch wird die aktuelle Verzögerungszeit des Navigationssignals sichergestellt, die von vielen Faktoren abhängig ist und theoretisch in unterschiedlichen Klemme-15-Zyklen variieren kann. Eine erfolgreich durchgeführte Synchronisation soll nach dem Navigationsge schwindigkeitsupdate validiert und bei Bedarf verworfen und erneut herge stellt werden.

Beispielsweise durch Fig. 3 ist veranschaulicht, dass für die Synchronisation der Signale die Radgeschwindigkeitswerte und die Navigationsgeschwindig keitswerte in jeweilige Ringpuffer gespeichert werden. In Fig. 3 veranschau licht ein Verlauf 28 die Radgeschwindigkeit, und in Fig. 3 veranschaulichen Kreise die Navigationsgeschwindigkeit. Da die Navigationsgeschwindigkeit gegenüber der Radgeschwindigkeit zeitlich verzögert ist, umfassen die Ein träge des Ringpuffers, in welchem die Radgeschwindigkeit eingetragen wird, sowohl denselben Teil beziehungsweise dieselbe Strecke, die deren Puffer, in die die Navigationsgeschwindigkeitswerte eingetragen werden, als auch einen vorweggehenden Teil beziehungsweise eine vorweggehende Strecke, die der maximal möglichen und auch als Latenz bezeichneten Verzögerung der Navigationsgeschwindigkeit gegenüber der Radgeschwindigkeit ent spricht. Dieselbe Strecke beziehungsweise derselbe Teil ist in Fig. 3 mit A bezeichnet, und die vorweggehende Strecke beziehungsweise der vorweg gehende Teil ist in Fig. 3 mit B bezeichnet.

Vorzugsweise werden die Ringpuffer nur bei einer Geradeausfahrt bezie hungsweise in Geradeausfahrten befüllt, um beispielsweise etwaige Auswir kungen einer Einbauposition des auch als GNSS-Antenne bezeichneten GNSS-Empfängers zu eliminieren. Außerdem ist es von Vorteil, Fahrbahn steigung und minimale beziehungsweise maximale Fahrzeuggeschwindigkeit sowie Beschleunigung zu begrenzen und Schlupf- beziehungsweise Fahr werkregeleingriffe auszuschließen. Die Qualität des GNS-Empfangs soll anhand der Anzahl verwendeter Satelliten sowie des GDUP-Werts kontrol liert werden.

Sobald beide, einfach auch als Puffer bezeichnete Ringpuffer befüllt sind, sollte sichergestellt werden, dass zumindest eine der Geschwindigkeiten, insbesondere die Navigationsgeschwindigkeit, eine hinreichende Dynamik aufweist. Da die jeweiligen Geschwindigkeitswerte zu jeweiligen, aufeinan derfolgenden Zeitpunkten gehören, bilden die jeweiligen Geschwindigkeits werte und somit das jeweilige Signal einen jeweiligen Geschwindigkeitsver lauf. Somit wird beispielsweise sichergestellt, dass zumindest einer der Ge schwindigkeitsverläufe, insbesondere der Geschwindigkeitsverlauf der Navi gationsgeschwindigkeit, eine hinreichende Dynamik aufweist. Ist dies nicht der Fall, kann eine Latenzberechnung, das heißt eine Ermittlung eines etwa igen Unterschieds zwischen den Signalen nicht eindeutig durchgeführt wer den. Die Navigationsgeschwindigkeit und die Radgeschwindigkeit unter scheiden sich nicht nur durch ihre Zeitachsen, das heißt beispielsweise nicht nur durch ihre zeitliche Verzögerung, sondern auch durch den gesuchten Korrekturfaktor voneinander, der hier als eine Skalierung wahrgenommen wird. Weisen die Geschwindigkeiten eine sehr niedrige Dynamik auf, was beispielsweise in Fig. 4 gezeigt ist, so ist das System unterbestimmt: Eine Geschwindigkeitsdifferenz, das heißt eine Differenz beziehungsweise ein Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten, kann sowohl durch die zuvor genannte Verzögerung I als auch durch einen korrekturfaktorabhängigen Versatz s erklärt werden. In Fig. 4 veranschaulichen Kreise die Navigations- geschwindigkeit, und die Radgeschwindigkeit ist in Fig. 4 durch ausgefüllte Punkte gezeigt. Wie aus Fig. 4 erkennbar ist, bezieht sich die auch als La tenz bezeichnete, insbesondere zeitliche Verzögerung I auf eine zeitliche Verzögerung und somit auf die Zeitbasis, während sich der Versatz s auf einen etwaigen, betragsmäßigen beziehungsweise wertemäßigen Unter schied zwischen den Geschwindigkeitswerten bezieht.

Bei dem Verfahren wird die auch als Geschwindigkeitsdynamik bezeichnete Dynamik überprüft. Für die Überprüfung der Geschwindigkeitsdynamik, das heißt um zu überprüfen, ob die Dynamik hinreichend groß ist, wird für die Navigationsgeschwindigkeitswerte eine Regressionsgerade ermittelt, und anschließend wird der Mittelwert der quadratischen Residuen ermittelt. Die ser Mittelwert wird auch als MRS-Wert bezeichnet und ist beispielsweise der zuvor genannte Dynamikwert. Liegt beispielsweise der MRS -Wert unterhalb eines beispielsweise vordefinierten Schwellenwerts, gilt die Dynamik als niedrig. Insbesondere gilt dann die Dynamik als zu niedrig, um einen Syn chronisationsversuch zur Synchronisation der Geschwindigkeiten vorzuneh men. Wird ein solcher Synchronisationsversucht beziehungsweise die Syn chronisation der Geschwindigkeiten nicht durchgeführt, wird auch nicht mit einer Schätzung des Umfangs U begonnen. Mit anderen Worten, die Syn chronisation der Geschwindigkeiten wird in Abhängigkeit von dem Dynamik wert und beispielsweise dann durchgeführt, wenn der Dynamikwert den Schwellenwert überschreitet. Der Dynamikwert beziehungsweise die Über schreitung des Schwellenwerts durch den Dynamikwert ist eine Basis oder eine Voraussetzung für die Durchführung der Synchronisation der Ge schwindigkeiten. Die durchgeführte Synchronisation der Geschwindigkeit ist eine Basis beziehungsweise Voraussetzung für das Ermitteln beziehungs weise Schätzen des Umfangs U, sodass, insbesondere indirekt oder mittel bar, der Dynamikwert beziehungsweise die Überschreitung des Schwellen werts durch den Dynamikwert die Basis oder Voraussetzung für das Ermit teln beziehungsweise Schätzen des Umfangswerts, mithin des Umfangs U ist. Sind also der Dynamikwert und somit die Dynamik hinreichend hoch, so können in der Folge die Geschwindigkeiten synchronisiert und daraus fol gend der Umfang U hinreichend genau ermittelt, insbesondere geschätzt, werden. Dies ist in Fig. 5 gezeigt. In Fig. 5 veranschaulichen Kreise die Na vigationsgeschwindigkeitswerte, und die für die Navigationsgeschwindig keitswerte ermittelte Regressionsgerade ist in Fig. 5 mit 30 bezeichnet. Der MRS -Wert charakterisiert beispielsweise eine Streuung der Navigationsge schwindigkeitswerte und beträgt gemäß Fig. 5 beispielsweise 0,06.

Ist der MRS -Wert hinreichend hoch, so sind die Auswirkungen der zeitlichen Latenz I und des Versatzes s auf den Geschwindigkeitsunterschied, das heißt auf den Unterschied zwischen der Navigationsgeschwindigkeit und der Radgeschwindigkeit, voneinander trennbar, und die Latenz beziehungsweise die Verzögerung I kann eindeutig bestimmt werden, was beispielsweise in Fig. 6 veranschaulicht ist. Auch in Fig. 6 veranschaulichen die Kreise die Navigationsgeschwindigkeitswerte. In Fig. 6 ist die für die Navigationsge schwindigkeitswerte ermittelte Regressionsgerade ebenfalls mit 30 bezeich net und gemäß Fig. 6 beträgt der MRS -Wert 1 ,73.

Für die Latenzberechnung, das heißt für die Ermittlung des zeitlichen Unter schieds zwischen der Radgeschwindigkeit und der Navigationsgeschwindig keit, werden beispielsweise die Inhalte der Ringpuffer, das heißt die in den Ringpuffern gespeicherten Geschwindigkeitswerte, zyklisch gegeneinander um einen Zeitschritt verschoben, insbesondere derart, dass eine insbesonde re vorgegebene oder vorgebbare Zielfunktion minimiert wird. Dies ist aus Fig. 7 erkennbar. Fig. 7 zeigt ein Diagramm, auf dessen Abszisse 32 die zeitliche Verschiebung beziehungsweise der zeitliche Unterschied zwischen der Rad geschwindigkeit und der Navigationsgeschwindigkeit aufgetragen ist. Auf der Ordinate 34 ist die Standardabweichung aufgetragen. Ein in das in Fig. 7 gezeigte Diagramm eingetragener Verlauf 36 veranschaulicht die Zielfunkti on, und eine gestrichelte Gerade 38 veranschaulicht einen Schwellenwert der maximalen Standardabweichung. Außerdem ist in Fig. 7 das Minimum der Zielfunktion mit m bezeichnet. An der Stelle, an der der Verlauf 36 sein Minimum m hat, entspricht die zeitliche Verschiebung der gesuchten Latenz. Nach jeder Verschiebung werden alle Navigationsgeschwindigkeitswerte durch die entsprechenden Radgeschwindigkeitswerte dividiert. Daraus resul tieren Divisionswerte, aus denen ein beziehungsweise der Mittelwert sowie die Standardabweichung berechnet werden. Die Zielfunktion stellt den Ver lauf der berechneten Standardabweichung in Abhängigkeit von der zeitlichen Verschiebung dar. Die Latenzberechnung wird als erfolgreich eingestuft, falls die Standardabweichung für die Verschiebung, bei der die Zielfunktion ihren Minimalwert, das heißt ihr Minimum M, erreicht, unter dem Schwellenwert (Gerade 38) liegt. Der Mittelwert von Verhältnissen zwischen den Navigati- ons- und Radgeschwindigkeiten entspricht einer groben Schätzung des Rei fenumfangkorrekturfaktors und wird im Weiteren Skalierungsfaktor genannt. Wenn die Radgeschwindigkeit mit dem Skalierungsfaktor korrigiert wird, entspricht sie näherungsweise der synchronisierten Navigationsgeschwin digkeit, wie aus Fig. 8 erkennbar ist. Beispielsweise durch Multiplizieren der in Fig. 1 gezeigten Radgeschwindigkeit mit dem Skalierungsfaktor entsteht eine sogenannte skalierte Radgeschwindigkeit, die zumindest im Wesentli chen der Navigationsgeschwindigkeit entspricht. Dabei ist die skalierte Rad geschwindigkeit in Fig. 8 mit 22' bezeichnet.

Vorzugsweise ist außerdem eine Absicherung der Navigationsgeschwindig keit vorgesehen. Damit die synchronisierte Navigationsgeschwindigkeit für die sicherheitsrelevante Berechnung verwendet werden kann, soll sie abge sichert werden. Für die Absicherung wird eine Validierung gegen die Radge schwindigkeit durchgeführt, die bereits abgesichert ist. Davor soll die Radge schwindigkeit mit dem bereits berechneten Skalierungsfaktor korrigiert wer den. Solange die Navigationsgeschwindigkeit in einem Toleranzschlauch um die skalierte Radgeschwindigkeit liegt, kann sie auch als abgesichert gelten. Verlässt die Navigationsgeschwindigkeit den Toleranzschlauch mehrfach in aufeinanderfolgenden Aktualisierungszyklen, so soll die Absicherung blo ckiert und die geschätzte Latenz verworfen werden. In diesem Fall beginnt der Synchronisationsversuch im nächsten Zyklus von vorne.

Im Folgenden wird die Navigationsgeschwindigkeit beispielsweise auch mit Vnav bezeichnet. Sobald die Navigationsgeschwindigkeit abgesichert und mit der Radgeschwindigkeit VHL synchronisiert ist, kann der auch mit KHL be- zeichnete Korrekturfaktor mithilfe eines Kalman-Filters geschätzt werden. Die genannten Größen stehen in folgendem Verhältnis: Vnav = KHL VHL.

Das Kalman-Filter wird durch folgende Vektoren und Matrizen beschrieben: Zustandsvektor:

Messvektor:

Messfunktion:

Beobachtungsmatrix:

Systemfortschrittsmatrix:

Der Zustandsvektor x wird mit folgenden Werte initialisiert: Der auch als Reifenumfang bezeichnete Umfang des Referenzrads am Schätzungsanfang wird also gleich dem nominalen Reifenumfang ange nommen. Die Schätzung verläuft während der ganzen Fahrt. Der geschätzte Korrekturfaktor wird aber erst dann verwendet, wenn das Filter konvergiert hat. Die Filterkonvergenz wird anhand der mitgeschätzten Varianz des Kor rekturfaktors beurteilt (Element [0][0] der Kovarianzmatrix).

Um die Interpretation der Varianzwerte zu vereinfachen, wird eine sogenann te Statusfunktion eingeführt, die die Varianzwerte auf einer Skala von 0 bis 99 abbildet. Je kleiner die Varianz ist, desto höher ist der Statuswert und damit genauer die Schätzung. Erreicht der Status einen vordefinierten Schwellenwert S*, so gilt die Schätzungsgenauigkeit als ausreichend gut und der geschätzte Korrekturfaktor kann verwendet werden. Typische Signalver läufe des Korrekturfaktors, seiner Varianz und der Statusfunktion sind aus Fig. 12 erkennbar. Fig. 12 zeigt Diagramme, auf deren Abszissen 38 die Zeit aufgetragen ist. Dabei ist der Korrekturfaktor durch einen Verlauf 40, eine Varianz des Korrekturfaktors durch einen Verlauf 42 und die Statusfunktion durch einen Verlauf 44 veranschaulicht. Der Schwellenwert der Statusfunkti on liegt beispielsweise bei 80.

Die vorgeschlagene Ermittlung, insbesondere Schätzung, mithilfe eines Kal man-Filters funktioniert zuverlässig insbesondere unter der Annahme, dass der echte Reifenumfang während der Fahrt zumindest nahezu konstant bleibt. In der Realität wird er durch unterschiedliche Faktoren beeinflusst und kann sich signifikant ändern. Eine der einflussreichsten Faktoren ist die Fahrzeuggeschwindigkeit, wie aus Fig. 13 erkennbar ist. Fig. 13 zeigt ein Diagramm, auf dessen Abszisse 46 die Geschwindigkeit insbesondere in der Einheit Kilometer pro Stunde aufgetragen ist. Auf der Ordinate 48 ist der Korrekturfaktor aufgetragen, welcher für unterschiedliche Geschwindigkeits bereiche GB unterschiedlich ist. Somit ist es von Vorteil, die Schätzung des Umfangs U beziehungsweise des Umfangswerts separat in unterschiedli chen Geschwindigkeitsbereichen durchzuführen. Wie aus Fig. 13 erkennbar ist, werden beispielsweise acht unterschiedliche Geschwindigkeitsbereiche GB verwendet. Jeweilige Grenzen der Geschwindigkeitsbereiche GB sind zumindest nahezu frei wählbar. Die resultierenden Geschwindigkeitsbereiche GB müssen nicht notwendigerweise äquidistant sein, wie in Fig. 13 exempla risch gezeigt ist. Vorzugsweise sollte jedoch der gesamte Geschwindigkeits bereich komplett abgedeckt werden. Um eine besonders hohe Verfügbarkeit der Schätzung des Umfangs U zu realisieren, werden - wie aus Fig. 9 erkennbar ist - Rückfallebenen einge führt. Eine mit E1 bezeichnete erste der Rückfallebenen beinhaltet den Mit telwert der geschätzten Korrekturfaktoren aller Geschwindigkeitsbereiche, in denen die Statusfunktion den Schwellenwert S* erreicht hat. Eine zweite, mit E2.1 bezeichnete der Rückfallebenen und eine dritte, mit E2.2 bezeichnete der Rückfallebenen sind unterhalb der Rückfallebene E1 und auf gleicher Höhe angeordnet. Die Rückfallebenen E2.1 und E2.2 beinhalten einen Mit telwert der geschätzten Korrekturfaktoren der Geschwindigkeitsbereiche 1 bis 4 beziehungsweise 5 bis 8, in dem die Statusfunktion den Schwellenwert S* erreicht hat.

Die Rückfallebenen E2.1 und E2.2 bilden somit eine zweite Gesamtrückfall ebene. Bei jedem Aufruf wird der auszugebende Korrekturfaktor wie folgt bestimmt:

Ist der Statuswert des Filters im aktiven Geschwindigkeitsbereich GB größer gleich S*, so wird der Korrekturfaktor aus dem Filter mit seinem Statuswert ausgegeben.

Sonst wird die Verfügbarkeit des Werts der entsprechenden Hälfte der zweiten Rückfallgesamtebene (Rückfallebenen E2.1 und E2.2) geprüft und gegebenenfalls ausgegeben. Als Statuswert wird S* ausgegeben. Wenn die zweite Rückfallgesamtebene keinen Wert hat, so wird der Wert aus der Rückfallebene E1 genommen. Als Statuswert wird S* ausgegeben.

Wenn die Rückfallebene E1 keinen Wert hat, so wird der Korrekturfak tor aus dem aktiven Filter genommen. Als Statuswert wird der Status wert des aktiven Filters ausgegeben.

Eine Einführung der Rückfallebenen bringt folgende Vorteile:

Sobald die Schätzung mindestens in einem der Geschwindigkeitsbe reiche GB abgeschlossen ist, kann ein verwendbarer Korrekturfaktor in allen anderen Bereichen ausgegeben werden. Die reduzierte Schätzungsgenauigkeit in Bereichen ohne eigenes Schätzergebnis wird dabei durch das Absenken vom Statuswert signalisiert.

Die Aufspaltung der zweiten Rückfallgesamtebene in zwei Hälften, mithin in die Rückfallebenen E2.1 und E2.2 verhindert, dass die Schätzungen aus niedrigeren und höheren Geschwindigkeiten einan der gegenseitig negativ beeinflussen.

Je nach verbautem Navigationssystem und somit je nach verbautem Naviga tionssteuergerät des Navigationssystems und seinen Eigenschaften, insbe sondere im Hinblick auf die Erneuerungsfrequenz zur Erneuerung der Navi gationsgeschwindigkeit, können die Anzahl der Geschwindigkeitsbereiche GB sowie die Anzahl der Rückfallebenen erhöht werden. Für eine effizientere Suche der Geschwindigkeitsbereiche GB sowie für die Zuweisung der Rück fallebenen empfiehlt sich eine Anzahl der Geschwindigkeitsbereiche als Zweierpotenz.

Fig. 10 zeigt ein Diagramm, auf dessen Abszisse 50 die Geschwindigkeit insbesondere in Kilometer pro Stunde aufgetragen ist. Auf der Ordinate 52 ist der Korrekturfaktor aufgetragen. Somit zeigt Fig. 10 Ergebnisse einer hoch genauen Korrekturfaktorschätzung mit einem Empfänger, welche eine Er neuerungsfrequenz von 50 Hertz aufweist. In dieser Schätzung wurden 64 Geschwindigkeitsbereiche GB definiert. Solche Schätzungen können erfolgreich für die Referenzermittlung genutzt werden.

Insbesondere können durch die Erfindung die folgenden Vorteile realisiert werden:

• Die Schätzung verläuft nicht in Kurven- sondern in Geradeausfahrten und ist in breiterem Geschwindigkeitsbereich möglich. Der negative Einfluss von hochdynamischen Kurvenfahrten fällt aus.

• Die Schätzungsgenauigkeit ist nicht durch die niedrige Genauigkeit der IMU-Sensorik (z.B. Gierrate) beeinflusst (Offset- und Skalierungs fehler). • Die Schätzung wird in unterschiedlichen Geschwindigkeitsbereichen separat durchgeführt. Dadurch ist sie stabiler und die Konvergenzzeit kürzer.

• Dank der hohen Schätzungsgenauigkeit kann der Ansatz für die De tektion des Reifendruckverlustes genutzt werden.