WO2004101300A1 - Method for detection and monitoring of the movements of vehicles - Google Patents

Method for detection and monitoring of the movements of vehicles Download PDF

Info

Publication number
WO2004101300A1
WO2004101300A1 PCT/DE2004/000976 DE2004000976W WO2004101300A1 WO 2004101300 A1 WO2004101300 A1 WO 2004101300A1 DE 2004000976 W DE2004000976 W DE 2004000976W WO 2004101300 A1 WO2004101300 A1 WO 2004101300A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
measured values
estimation
chassis
sensors
sensor
Prior art date
Application number
PCT/DE2004/000976
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jakob Schillinger
Thorsten Gollewski
Dietmar Kohn
Original Assignee
Conti Temic Microelectronic Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Conti Temic Microelectronic Gmbh filed Critical Conti Temic Microelectronic Gmbh
Publication of WO2004101300A1 publication Critical patent/WO2004101300A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/018Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method
    • B60G17/0185Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the use of a specific signal treatment or control method for failure detection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/08Failure or malfunction detecting means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18Automatic control means
    • B60G2600/187Digital Controller Details and Signal Treatment
    • B60G2600/1875Other parameter or state estimation methods not involving the mathematical modelling of the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18Automatic control means
    • B60G2600/187Digital Controller Details and Signal Treatment
    • B60G2600/1878Neural Networks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/18Automatic control means
    • B60G2600/187Digital Controller Details and Signal Treatment
    • B60G2600/1879Fuzzy Logic Control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/80Detection or control after a system or component failure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/80Detection or control after a system or component failure
    • B60G2800/802Diagnostics

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting and monitoring movement in vehicles, according to the preamble of patent claim 1.
  • the chassis condition has been measured by various different sensors, which record the various parameters in a wide variety of ways.
  • One of the measured variables is determined while driving, the other measured variables are determined when the vehicle is at a standstill.
  • the tire pressure of a tire is detected by a pressure sensor that measures the tire pressure while driving.
  • the condition of the road and thus the bumps in the road can be measured using ultrasound.
  • Various methods are also known to record the weather conditions.
  • DE 4218087 A1 discloses a method for regulating the damping of the chassis of a motor vehicle and / or for diagnosing the chassis.
  • process variables that are related to a vertical movement of the vehicle are fed to a mathematical model that determines the relationship between the vertical acceleration of a wheel or a structure of the vehicle Vehicle on the one hand and other process variables and parameters on the other.
  • the parameters of the model are estimated using a parameter estimation method known per se and used to generate a manipulated variable for setting the damping and / or as diagnostic data.
  • Another disadvantage here is the complex calculation.
  • several equations are set up that describe the physical relationships between the measured values and the parameters. These equations contain several unknown parameters. Since the number of equations is not sufficient to calculate each unknown parameter exactly, a parameter estimation method is used. The elaborately estimated parameters are then used in turn to calculate the physical process variables that are required for the control or diagnosis of the chassis.
  • EP 0554131 A1 discloses methods for sensing the tire condition by means of a sensor attached to the tire.
  • the sensors record the speed of rotation of each tire.
  • Another sensor detects the speed or acceleration of the vehicle. By comparing these values with each other, conclusions can be drawn about the tire pressure.
  • the disadvantage here is that a large number of sensors are required to detect a state.
  • the object of the invention is to monitor the chassis condition, in particular the tire pressure, the wheel and tire condition, the damper condition and the damper settings, the condition of the roadway or rail, and the body movement quickly, reliably and inexpensively.
  • Another object of the invention is to optimize the setting parameters of the damping system in the field of road, rail and aircraft.
  • the object is achieved by the features in claim 1.
  • sensors for detecting accelerations, speeds, distances and / or forces are attached to the chassis and the body.
  • the sensor signals are evaluated using a parameter estimation method.
  • the parameters obtained from this are evaluated with the aid of methods for pattern recognition, the fuzzi techniques and / or neural networks.
  • the chassis state is formed from the individual, different measured values. These vectors, which not only reflect individual measured values themselves, but also the relationship of several measured values to one another, can then be compared with stored vectors or vector fields to which a vehicle state is assigned.
  • the advantage of the invention is that, with a small amount of data compared to previous methods, very reliable statements can be made about the chassis status, since the different constellations of the measured values relative to one another also have meaningfulness about the vehicle status.
  • the data processing for previous methods is also very low, since no complicated calculations are required, but only result vectors are compared with one another.
  • the evaluation takes place very quickly, so that in the event of malfunctions, the system can be intervened at an early stage to prevent major damage, for example.
  • Cost-effective multiple use of the sensors used is also an advantage, which increases safety, the early detection of dangerous conditions (eg aging or loss of pressure in the tires) and improves driving comfort. This also forms a way of recognizing the road condition as an input signal for intelligent braking algorithms.
  • the presented method is now based on a completely different approach: The sensor signals are processed without direct reference to mathematical or physical models using the speech recognition method and the comparison of the quantized states is used to determine the condition of the road surface and the overall chassis as well as individual components closed.
  • sensors are attached to suitable points of the vehicle, which directly or indirectly record the required measured variables.
  • Sensors attached in the area of the wheel hub, the subframe or the damper dome primarily detect the excitation which, generated by the road surface, acts on the body via the tires and spring / damper strut.
  • Acceleration sensors are preferably used here, but sensors for speed, structure-borne noise, pressure, force, stroke, travel or angle can also be used.
  • the number and spatial distribution depends on the requirements.
  • the minimum equipment is one sensor per vehicle, the maximum equipment is one sensor per measurement variable per wheel.
  • at least one sensor can be attached to the chassis to detect the excitation that acts on the body via the chassis.
  • a measure of the load or the adjustment of the dampers can be obtained from the movement of the chassis .
  • acoustic sensors such as a microphone or structure-borne sound sensor, vibrations of the chassis, which result from brakes, mechanical bearings, tire tread, stone chips or splash water, are recorded.
  • Critical brake conditions wear, rubbing, squeaking
  • An acoustic sensor, attached to or near the wheel arch, can use voice analysis to identify critical road surface conditions, such as roll split or water film.
  • Certain measured variables can be recorded in an amplified or weakened manner via the spatial arrangement of the sensor or sensors. These measuring principles are known and described in the specialist literature. In conventional practice, one or more sensors are assigned to each measurement task. The algorithms, based on digital filters, statistical methods and / or RMS calculations, are tailored to the measurement task.
  • the new approach assumes multiple use of the sensors using speech recognition methods. This results in a significant cost, space, u. Weight advantage. The technical effort for speech recognition remains within reasonable limits.
  • the application of the methods of speech recognition for the assessment of the chassis and the road is based on the idea that time and.
  • the sequence of quasi-steady-state driving conditions results in sections of steady-state signal signatures on the sensors, comparable to the sequence of sounds within a word, each sound corresponding to such a quasi-stationary driving state.
  • Layers 1 and 2 are sensor-specific, layer 3 represents the overall context with regard to the vehicle.
  • the sensors are preferably used optionally as sensors for the measured variables: acceleration, structure-borne noise, speed, force, pressure, stroke, path, angle, distance, pitching movement or rolling movement.
  • estimation vectors for defined class names are preferably mapped using methods of neural networks, fuzzy logic, assignment tables, linear discriminant analysis or hidden Markov models.
  • the measurement values are preferably sampled both equidistant in time and equidistant in distance.
  • Monitoring and detection using a classifier is preferably carried out on the basis of the methods of neural networks, fuzzy logic, assignment tables, linear discriminant analysis or hidden Markov models, which carries out the overall evaluation from the comparison of the class names for each measurement channel.
  • An orthogonal estimation method is preferably used for the feature generation.
  • the estimation vectors are preferably calculated using AR-Lattice (autoregressive), ARMA-Lattice (autoregressive moving average) or joint lattice / ladder methods.
  • the sensor signals, the estimation vectors, the class names and / or the overall evaluation via bus coupling are preferably passed on to other diagnostic, reporting or control systems or generated in at least one of these systems and a defined action is started there.
  • driving over the edge strip is also recognized.
  • the invention can be used for road vehicles, rail vehicles and aircraft.
  • the functionality of individual sensors can also preferably be inferred from the comparison of the estimation vectors.
  • results are preferably stored and the aging condition is evaluated from the time comparison.
  • the invention is to be illustrated using exemplary embodiments and the figures.
  • Figure 1 shows the model for the detection and monitoring of movements on vehicles.
  • it is a vehicle with four wheels, four dampers, a chassis and five sensors, which generally measure accelerations.
  • speed, distance, length, force or noise sensors can also be used.
  • Two transmission systems are shown in the upper part of the figure.
  • One transmission system is the unit of road and wheel.
  • the other transmission system is represented by dampers and chassis. Both transmission systems are interconnected.
  • Four chassis sensors - one on each subframe - are arranged between the transmission systems roadway / wheel and damper / chassis.
  • the fifth sensor, the chassis sensor is located on the chassis.
  • the transmission systems change a signal WR present at the input of the transmission systems to change the white noise.
  • measurement signals are recorded at suitable points, which were selected on the basis of empirical values.
  • the second stage of this model illustration shows five inputs for the sensor signals.
  • the measurement results of the four chassis sensors and the chassis sensor are fed into the pre-filter.
  • the values together with the white noise are fed to one or more estimation methods.
  • Measurement series are a number of measurement results that are recorded during a time period.
  • the components of vectors are calculated from the measurement series of a sensor using an orthogonal estimation method.
  • the AR autoregressive, ARMA (autoregressive moving average) or joint ladder method
  • Two vectors K c and K d are calculated from this number of measured values, these vectors each having ⁇ elements with:
  • the number ⁇ of elements depends on the change in the measured values over time.
  • two vectors are then formed from the measured values of the chassis sensor using the AR estimation method, as described above, and from the measured value series:
  • these vectors are compared with one another and on the other hand with stored values, element by element, and then they are classified.
  • For the classification it is necessary that values, ranges of values, and possibly relations of the elements of different vectors with one another, are already stored in a memory for the most varied driving situations and conditions, which are reflected in vectors and there in particular in the elements.
  • the results are fed to a map.
  • the map in turn influences the prefilter.
  • the estimation vectors are converted into physical quantities. Functions result from the conversion.
  • a function H (z) B (z) / A (z) results from the joint ladder estimation of a chassis sensor.
  • the physical values then result, which are then fed to control loops, diagnostic systems or driver information systems in the third stage of the model in order to influence an undesired driving state, to recognize errors at an early stage or at least to report errors.
  • Figure 2 describes the course of the estimation.
  • the white noise is fed into the function 1 / A (z).
  • the chassis sensor detects what this function or the transmission system does with the white noise.
  • this series of measured values reaches a pre-filter, and on the other hand it becomes another Transmission system or function B (z) fed.
  • the chassis sensor detects what the second transmission system does with the white noise.
  • These series of measured values go into two different pre-filters, if necessary.
  • three calculation strings are formed, which result from two different measurement series. Two of the calculation strings are linked to each other and influence each other by using the value or vector from one strand as the basis for calculating the value or vector in the other strand.
  • a first value arrives at point T and then in a first circle. Between T and the first circle, this branches to a second circle. The first value also goes directly to the second circle and branches back to the first circle
  • a diagnostic table is shown in FIG. If you want to detect a fault on the wheel at the front right on the chassis sensor F1, you have to, for example, of the corresponding vector K F1 with the corresponding elements k 2 k f F lk, which were recorded by the other chassis sensors F2, F3, F4. Is now it can be concluded from this that there is a different condition on the wheel, for example insufficient air pressure.
  • Fig. 4 outlines a modified evaluation.
  • 5 illustrates the two-stage basic principle of parameter estimation and pattern recognition, as it is ultimately used in speech processing, here applied to the analysis of the vehicle and road condition.
  • Layers 1 and 2 are sensor-specific, layer 3 represents the overall context with regard to the vehicle.
  • Layer 1 is used to generate features.
  • the measurement signals are sampled at time and / or path equidistant and processed separately.
  • the known methods are optionally used on these samples without any claim to completeness: Linear Prediction Analysis (LPC), Cepstrum Analysis, Short Time Fourier Analysis, Filter Bank Analysis, Sinusoidal Analysis, Frequency-Domain Pitch Estimation, combinations thereof or further developments. Methods that lead to orthogonal estimation vectors are advantageous.
  • the LPC method estimates the coefficients of the equivalent transfer function.
  • the order of the transfer function is determined by the underlying physical model. Ladder / lattice processes are preferably used here. There are different approaches for modeling the transfer function using LPC:
  • the AR (autoregressive) lattice method is used when a pulse train or white noise has to be used as the input signal of the transmission system to be modeled. Because of the generality of the approach, this method can be applied to any sensor output.
  • the estimation vector describes the coefficients of the approximated AR model.
  • ARMA autoregressive moving average
  • Lattice methods require two measurement signals that can be interpreted as the input and output of a transfer function.
  • the estimate vector describes the coefficients of the ARMA transfer function between these two measurement channels.
  • Joint ladder / lattice methods can be used to advantage if the signal on channel 1 using AR lattice estimation and the Transmission path between channel 1 and channel 2 can be simulated using an MA model.
  • the signal from the chassis sensor can be connected to channel 1 and the signal from the chassis sensor to channel 2.
  • the AR estimate vector describes the entire transmission path between road and tire
  • the MA estimate vector describes the spring / damper transmission path.
  • Filter Bank Analysis determines the RMS values of the output signals of a series of bandpass filters with specific passband ranges that are adapted to the application. Cepstrum analysis and the different Fourier analysis methods determine the weighted spectral components in the recorded sensor signal.
  • sample values as well as the estimation vectors can be forwarded to higher-level control loops if required.
  • the infinite number of solutions are mapped to a finite number of class names in the second layer using the classification methods known from speech recognition.
  • speech recognition this corresponds to the assignment to sounds.
  • classification methods are not exhaustive: Neural networks, fuzzy logic, linear discriminant analysis, assignment tables or hidden Markov models.
  • the number of class names ("sounds") is determined by the desired classification depth. This in turn is determined by the downstream diagnosis and control systems. This means that both the estimation vectors and the quantized class names, to which controller parameters are assigned in a table, are available
  • the classification takes place as part of a learning process, whereby both simulation methods and driver testing are used.
  • these class names of the individual sensors are transferred to the third layer. This takes place in this layer mutual comparison of class names.
  • classification methods of speech recognition are used (without claiming to be complete): Neural networks, fuzzy logic, linear discriminant analysis, assignment tables or hidden Markov models.
  • class names are derived from the path-equidistant scanning is helpful in distinguishing between the condition of the road surface and the tire For which tire properties are independent of the wheel speed, this makes it possible, for example, to clearly distinguish between tire imbalance and a wavy road surface, in which the class names change depending on the vehicle speed, with the former there being essentially no influence
  • Another criterion relates to the speed at which the class names change: sizes dependent on the road surface or tire pressure can change very briefly. Wear-dependent variables, such as tire tread depth, or damping coefficient usually change very slowly. Trend tracking of class names or estimation vectors is required here.
  • the vehicle's load can be deduced from the vehicle's own movement, detected by a suitable chassis sensor.
  • a suitable chassis sensor In order to avoid evaluation errors, it is advantageous to take into account the excitation frequency of the undercarriage.
  • Acoustic sensors attached to the chassis or chassis, are particularly suitable for signal analysis using speech recognition. With this, the profile properties of the tires, which influence the braking process, can be detected, bearing damage due to the characteristic spectral components can be detected and damage to the brake can be recognized.

Abstract

The invention relates to a method for the detection and monitoring of the movements of a vehicle, whereby several sensors are mounted on the vehicle and chassis for recording measured values of accelerations, speeds, distances, forces or noises in the chassis and the measured values, as recorded by the sensors, are processed by means of a pattern recognition method, in particular, a method known from speech processing.

Description

VERFAHREN ZUR ERKENNUNG UND ÜBERWACHUNG DER BEWEGUNG BEI FAHRZEUGEN METHOD FOR DETECTING AND MONITORING MOTION IN VEHICLES
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung und Überwachung der Bewegung bei Fahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patent- anspruchs 1.The invention relates to a method for detecting and monitoring movement in vehicles, according to the preamble of patent claim 1.
Der Fahrwerkszustand wird bisher von verschiedenen unterschiedlichen Sensoren gemessen, welche die verschiedenen Parameter auf unterschiedlichste Art erfassen. Die einen Messgrößen werden beim Fahren, die anderen Messgrößen werden bei Stillstand des Fahrzeugs ermittelt. So wird der Reifendruck eines Reifens von einem Drucksensor erfasst, der beim Fahren den Reifendruck misst. Des weiteren gibt es Messverfahren für Prüfstände die bei Stillstand des Fahrzeuges den Reifenzustand und/oder die Dämpfer überprüfen. Auch sind einfache Überwachungs- und Steueralgorithmen zur Dämpfereinstellung wie beispielsweise der Sky-Hook-Dämpfer bekannt. DieSo far, the chassis condition has been measured by various different sensors, which record the various parameters in a wide variety of ways. One of the measured variables is determined while driving, the other measured variables are determined when the vehicle is at a standstill. The tire pressure of a tire is detected by a pressure sensor that measures the tire pressure while driving. There are also measurement procedures for test benches that check the tire condition and / or the dampers when the vehicle is stationary. Simple monitoring and control algorithms for damper adjustment, such as the sky hook damper, are also known. The
Fahrbahnbeschaffenheit und damit die Fahrbahnunebenheiten können mit Hilfe von Ultraschall gemessen werden. Auch sind verschiedene Verfahren bekannt die Witterungsverhältnisse zu erfassen.The condition of the road and thus the bumps in the road can be measured using ultrasound. Various methods are also known to record the weather conditions.
Die im Zusammenhang mit Fahrwerksdiagnose und Regleroptimierung bekannten Verfahren beruhen auf der Modellierung des Fahrwerks mittels Differentialgleichungen und Einbettung derer in Zustandsbeobachter. Diese Verfahren erfordern zur Bewertung des Zustandes des Gesamtfahrzeuges einen erheblichen rechentechnischen und messtechnischen Aufwand, so dass diese Verfahren nur für reduzierte Anforderungen in der Praxis Eingang gefunden haben. Beispielhaft seien folgende Literaturstellen und Patentschriften aufgeführt: DE3608420C2, DE4218087A1 , DE4019501A1 , DE3883212T2, DE19909157A1 , DE4213221A1 , DE4235809C1 , DE19543137A1 , DE4440413A1 , DE4431794A1 , DE4435448A1.The methods known in connection with chassis diagnostics and controller optimization are based on modeling the chassis using differential equations and embedding them in condition observers. These methods require considerable computational and metrological effort to assess the condition of the entire vehicle, so that these methods only for reduced Practical requirements have been incorporated. The following references and patent specifications are listed by way of example: DE3608420C2, DE4218087A1, DE4019501A1, DE3883212T2, DE19909157A1, DE4213221A1, DE4235809C1, DE19543137A1, DE4440413A1, DE4431794A1, DE44354A1.
In der Veröffentlichung: "Dynamik der Kraftfahrzeuge" von Manfred Mitschke werden in der dritten Auflage im Band B Schwingungen von Kraftfahrzeugen beschrieben und analysiert, die ein vierrädriges Kraftfahrzeug erzeugt, welches über eine unebene Fahrbahn fährt und dabei ein Schwingungssystem darstellt. Hierbei wird gezeigt, welchen Einfluss die verschiedenen Parameter auf das Schwingungssystem Kraftfahrzeug haben. In diesem Buch werden die Parameter (z.B.: Reifendruck, Radaufhängung, Dämpfer Unebenheiten, Motoranregung, Motordrehzahl) vorgestellt, die das Schwingungssystem beeinflussen. Es werden Schwingungsgleichungen in Abhängigkeit von diesen Parametern aufgestellt. Als Lösung bzw. Lösungen dieser Schwingungsgleichungen erhält man Beschleunigungen, Relativstrecken und Kräfte, die dann zur Beurteilung des Fahrwerksverhaltens und damit zur Feststellung von Komfort und Fahrsicherheit dienen.In the publication: "Dynamics of Motor Vehicles" by Manfred Mitschke, the third edition in Volume B describes and analyzes vehicle vibrations that a four-wheeled vehicle generates, which drives over an uneven road surface and thereby represents a vibration system. It shows what influence the various parameters have on the vehicle vibration system. In this book, the parameters (e.g. tire pressure, wheel suspension, damper bumps, engine excitation, engine speed) that influence the vibration system are presented. Vibration equations are set up depending on these parameters. The solution or solutions to these vibration equations are accelerations, relative distances and forces, which are then used to assess the behavior of the chassis and thus to determine comfort and driving safety.
Nachteilig bei diesen bekannten Verfahren zur Ermittlung des Fahrwerkzustandes sind die hohen Kosten, die durch die direkte Sensierung der Messparameter verursacht werden. Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der teilweise sehr zeit- und kostenaufwendigen Berechnung komplizierter Schwingungssysteme und den großen Datenmengen, die innerhalb kürzester Zeit verarbeitet werden müssen. Ein weiterer ungünstiger Umstand besteht darin, dass keine Mehrfachnutzung der Sensorsignale möglich ist.The disadvantage of these known methods for determining the chassis condition is the high costs which are caused by the direct sensing of the measurement parameters. Another disadvantage arises from the sometimes very time-consuming and costly calculation of complicated vibration systems and the large amounts of data that have to be processed within a very short time. Another unfavorable circumstance is that multiple use of the sensor signals is not possible.
In der DE 4218087 A1 wird ein Verfahren zur Regelung der Dämpfung des Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs und/oder zur Diagnose des Fahrwerks offenbart. Hierbei werden Prozessgrößen, welche mit einer vertikalen Bewegung des Fahrzeugs zusammenhängen, einem mathematischen Modell zugeführt, das den Zusammenhang zwischen der vertikalen Beschleunigung eines Rades oder eines Aufbaus des Fahrzeugs einerseits und anderen Prozessgrößen und Parametern andererseits darstellt. Die Parameter des Modells werden mit einem an sich bekannten Parameter-Schätzverfahren geschätzt und zur Erzeugung einer Stellgröße zur Einstellung der Dämpfung und /oder als Diagnosedaten verwendet.DE 4218087 A1 discloses a method for regulating the damping of the chassis of a motor vehicle and / or for diagnosing the chassis. Here, process variables that are related to a vertical movement of the vehicle are fed to a mathematical model that determines the relationship between the vertical acceleration of a wheel or a structure of the vehicle Vehicle on the one hand and other process variables and parameters on the other. The parameters of the model are estimated using a parameter estimation method known per se and used to generate a manipulated variable for setting the damping and / or as diagnostic data.
Nachteilig hierbei ist gleichfalls die aufwendige Berechnung. Zuerst werden mehrere Gleichungen aufgestellt die physikalische Zusammenhänge zwischen den Messwerten und den Parametern beschreiben. Diese Gleichungen enthalten mehrere unbekannte Parameter. Da die Anzahl der Gleichungen nicht ausreicht, um jeden unbekannten Parameter exakt zu berechnen, wird ein Parameter- Schätzverfahren verwendet. Die aufwendig abgeschätzten Parameter dienen dann wiederum zur Berechnung der physikalischen Prozessgrößen, die zur Regelung oder Diagnose des Fahrwerks benötigt werden.Another disadvantage here is the complex calculation. First, several equations are set up that describe the physical relationships between the measured values and the parameters. These equations contain several unknown parameters. Since the number of equations is not sufficient to calculate each unknown parameter exactly, a parameter estimation method is used. The elaborately estimated parameters are then used in turn to calculate the physical process variables that are required for the control or diagnosis of the chassis.
Es sind in der EP 0554131 A1 Verfahren zur Sensierung des Reifenzustandes mittels eines am Reifen angebrachten Sensor bekannt. Die Sensoren erfassen die Drehgeschwindigkeit jedes Reifens. Ein weiterer Sensor erfasst die Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Fahrzeugs. Durch den Vergleich dieser Werte untereinander werden Rückschlüsse auf den Reifendruck gezogen.EP 0554131 A1 discloses methods for sensing the tire condition by means of a sensor attached to the tire. The sensors record the speed of rotation of each tire. Another sensor detects the speed or acceleration of the vehicle. By comparing these values with each other, conclusions can be drawn about the tire pressure.
Nachteilig hierbei ist neben den bereits oben genannten Nachteilen, dass sehr viele Sensoren benötigt werden um einen Zustand zu erkennen.In addition to the disadvantages mentioned above, the disadvantage here is that a large number of sensors are required to detect a state.
Die Aufgabe der Erfindung ist es den Fahrwerkszustand insbesondere den Reifendruck, den Rad- und Reifenzustand, den Dämpferzustand und die Dämpfereinstellungen, die Fahrbahn-, bzw. Schienenbeschaffenheit und die Karosserieeigenbewegung schnell, zuverlässig und kostengünstig zu überwachen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin eine Optimierung der Einstellparameter des Dämpfungssystems im Bereich der Straßen-, Schienen- und Luftfahrzeuge zu erzielen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst. Hierbei werden Sensoren zur Erfassung von Beschleunigungen, Geschwindigkeiten, Strecken und/oder Kräften am Fahrwerk und an der Karosserie angebracht. Die Auswertung der Sensorsignale erfolgt mit Hilfe eines Parameter-Schätzverfahrens. Die Auswertung der hieraus gewonnenen Parameter erfolgt mit Hilfe von Verfahren zur Mustererkennung, der Fuzzi-Techniken und/oder neuronaler Netze Das heißt, es werden nicht die Ursachen erfasst, die Bewegungen am Fahrwerk bewirken und über Schwingungsgleichungen die Bewegungen des Fahrzeugs berechnet, wobei dann das hierbei erzielte Ergebnis zur Beurteilung des Fahrwerkszustandes dient. Des Fahrwerkzustandes werden aus den einzelnen, verschiedenen Messwerten Vektoren gebildet. Diese Vektoren, die nicht nur einzelne Meßwerte selbst, sondern auch die Relation mehrerer Messwerte zueinander wiederspiegeln, können dann mit abgespeicherten Vektoren oder Vektorfeldern verglichen werden, denen ein Fahrzeugzustand zugeordnet ist.The object of the invention is to monitor the chassis condition, in particular the tire pressure, the wheel and tire condition, the damper condition and the damper settings, the condition of the roadway or rail, and the body movement quickly, reliably and inexpensively. Another object of the invention is to optimize the setting parameters of the damping system in the field of road, rail and aircraft. The object is achieved by the features in claim 1. Here, sensors for detecting accelerations, speeds, distances and / or forces are attached to the chassis and the body. The sensor signals are evaluated using a parameter estimation method. The parameters obtained from this are evaluated with the aid of methods for pattern recognition, the fuzzi techniques and / or neural networks.This means that the causes are not recorded, which cause movements on the chassis and the movements of the vehicle are calculated using vibration equations, whereby the The result obtained is used to assess the chassis condition. The chassis state is formed from the individual, different measured values. These vectors, which not only reflect individual measured values themselves, but also the relationship of several measured values to one another, can then be compared with stored vectors or vector fields to which a vehicle state is assigned.
Der Vorteil der Erfindung ist, dass mit einer im Vergleich zu bisherigen Verfahren geringen Datenmenge sehr zuverlässige Aussagen über den Fahrwerkszustand gemacht werden können, da die verschiedenen Konstellationen der Meßwerte zueinander auch eine Aussagekraft über den Fahrzeugzustand aufweisen. Auch ist die Datenverarbeitung zu bisherigen Verfahren sehr gering, da keine komplizierten Berechnungen benötigt werden, sondern nur Ergebnisvektoren miteinander verglichen werden. Die Auswertung erfolgt sehr schnell, so daß bei Störungen frühzeitig in das System eingegriffen werden kann um z.B. größere Schäden zu verhindern. Auch ist eine kostengünstige Mehrfachnutzung der eingesetzten Sensoren von Vorteil, wodurch eine Erhöhung der Sicherheit, die Früherkennung von Gefahrenzuständen (z.B. die Alterung, bzw. Druckverlust in den Reifen) und eine Verbesserung des Fahrkomforts erzielt wird. Ebenso bildet dies eine Möglichkeiten zur Erkennung des Straßenzustandes als, Eingangssignal für intelligente Bremsalgorithmen. Das vorgestellte Verfahren geht nun von einem gänzlich anderen Ansatz aus: Die Sensorsignale werden ohne direkten Bezug zu mathematischen oder physikalischen Modellen mit den Verfahren der Spracherkennung bearbeitet und aus dem Vergleich der quantisierten Zustände wird auf den Zustand der Fahrbahnbeschaffenheit und des Gesamt-Fahrwerks sowie einzelner Komponenten geschlossen.The advantage of the invention is that, with a small amount of data compared to previous methods, very reliable statements can be made about the chassis status, since the different constellations of the measured values relative to one another also have meaningfulness about the vehicle status. The data processing for previous methods is also very low, since no complicated calculations are required, but only result vectors are compared with one another. The evaluation takes place very quickly, so that in the event of malfunctions, the system can be intervened at an early stage to prevent major damage, for example. Cost-effective multiple use of the sensors used is also an advantage, which increases safety, the early detection of dangerous conditions (eg aging or loss of pressure in the tires) and improves driving comfort. This also forms a way of recognizing the road condition as an input signal for intelligent braking algorithms. The presented method is now based on a completely different approach: The sensor signals are processed without direct reference to mathematical or physical models using the speech recognition method and the comparison of the quantized states is used to determine the condition of the road surface and the overall chassis as well as individual components closed.
In bekannter Weise werden an geeigneten Stellen des Fahrzeugs Sensoren angebracht, die direkt oder indirekt die geforderten Messgrößen erfassen. Im Bereich der Radnabe, des Fahrschemels oder des Dämpferdoms angebrachte Sensoren erfassen vorrangig die Anregung, die, erzeugt vom Straßenbelag, über Reifen und Feder/Dämpferbein auf die Karosserie wirken. Bevorzugt kommen hier Beschleunigungssensoren zum Einsatz, jedoch sind auch Sensoren für Geschwindigkeit, Körperschall, Druck, Kraft, Hub, Weg oder Winkel anwendbar. Die Anzahl und räumliche Verteilung hängt von den gestellten Anforderungen ab. Die Minimalausstattung ist ein Sensor je Fahrzeug, die Maximalausstattung ein Sensor je Messgröße je Rad. Zusätzlich kann am Chassis mindestens ein Sensor zur Erfassung der Anregung, die über das Fahrwerk auf die Karosserie einwirken, angebracht werden. Mit Hilfe von Bewegungssensoren, wie beispielsweise Beschleunigung ( vorzugsweise), Geschwindig-keit, Druck, Weg, Hub, Winkel, Position, Gierrate, Nickbewegung oder Rollbewegung, kann aus der Bewegung des Chassis ein Maß für die Zuladung oder die Einstellung der Dämpfer gewonnen werden. Mit Hilfe von akustischen Sensoren, wie beispielsweise Mikrofon oder Körperschallaufnehmer, werden Schwingungen des Chassis, die von Bremsen, mechanischen Lagern, Reifenprofil, Steinschlag oder Spritzwasser herrühren, erfasst. Getriggert mit der Bremsbetätigung können hierdurch kritische Zustände der Bremse ( Verschleiß, Rubbeln, Quietschen ) ermittelt und bewertet werden. Ein akustischer Sensor, am oder in der Nähe des Radkastens angebracht, kann mittels der Sprachanalyse kritische Fahrbahnbeschaffenheiten, wie Rollsplit oder Wasserfilm erkennen. Über die räumliche Anordnung des oder der Sensoren können bestimmte Messgrößen verstärkt oder abgeschwächt erfasst werden. Diese Messprinzipien sind bekannt und in der Fachliteratur beschrieben. In der herkömmlichen Praxis sind jeder Messaufgabe ein oder mehrere Sensoren zugeordnet. Die Algorithmen, basierend auf Digitalfilter, statistischen Verfahren und/oder Effektivwert-berechnungen, sind dediziert auf die Messaufgabe abgestimmt.In a known manner, sensors are attached to suitable points of the vehicle, which directly or indirectly record the required measured variables. Sensors attached in the area of the wheel hub, the subframe or the damper dome primarily detect the excitation which, generated by the road surface, acts on the body via the tires and spring / damper strut. Acceleration sensors are preferably used here, but sensors for speed, structure-borne noise, pressure, force, stroke, travel or angle can also be used. The number and spatial distribution depends on the requirements. The minimum equipment is one sensor per vehicle, the maximum equipment is one sensor per measurement variable per wheel. In addition, at least one sensor can be attached to the chassis to detect the excitation that acts on the body via the chassis. With the help of motion sensors, such as acceleration (preferably), speed, pressure, travel, stroke, angle, position, yaw rate, pitching motion or rolling motion, a measure of the load or the adjustment of the dampers can be obtained from the movement of the chassis , With the help of acoustic sensors, such as a microphone or structure-borne sound sensor, vibrations of the chassis, which result from brakes, mechanical bearings, tire tread, stone chips or splash water, are recorded. Critical brake conditions (wear, rubbing, squeaking) can be determined and evaluated triggered by the brake application. An acoustic sensor, attached to or near the wheel arch, can use voice analysis to identify critical road surface conditions, such as roll split or water film. Certain measured variables can be recorded in an amplified or weakened manner via the spatial arrangement of the sensor or sensors. These measuring principles are known and described in the specialist literature. In conventional practice, one or more sensors are assigned to each measurement task. The algorithms, based on digital filters, statistical methods and / or RMS calculations, are tailored to the measurement task.
Der neue Ansatz geht von einer Mehrfachnutzung der Sensoren unter Anwendung der Verfahren der Spracherkennung aus. Dadurch ergibt sich bei gleichen Anforderungen an Sicherheit und Komfort ein wesentlicher Kosten-, Raum-, u. Gewichtsvorteil. Der technische Aufwand für die Spracherkennung bleibt in vertretbarem Rahmen.The new approach assumes multiple use of the sensors using speech recognition methods. This results in a significant cost, space, u. Weight advantage. The technical effort for speech recognition remains within reasonable limits.
Der Anwendung der Verfahren der Spracherkennung für die Bewertung des Fahrwerks und der Fahrbahn liegt die Idee zu Grunde, dass sich während des Fahrbetriebs zeit- u. wegabschnittsweise quasistationäre Zustände an den Sensorausgängen einstellen. Die Abfolge von quasistationären Fahrzuständen bewirkt abschnittsweise eingeschwungene Signalsignaturen an den Sensoren, vergleichbar mit der Abfolge von Lauten innerhalb eines Wortes, wobei ein Laut jeweils einem derartigen quasistationären Fahrzustand entspricht.The application of the methods of speech recognition for the assessment of the chassis and the road is based on the idea that time and. Set quasi-steady state sections at the sensor outputs. The sequence of quasi-steady-state driving conditions results in sections of steady-state signal signatures on the sensors, comparable to the sequence of sounds within a word, each sound corresponding to such a quasi-stationary driving state.
So unterscheiden sich die Fahrgeräusche abhängig davon, ob man mit Sommer- oder Winterreifen auf Kopfsteinpflaster oder Teerstrasse fährt. Diese vier unterschiedlichen Geräusche können vier unterschiedlichen Klassennamen ( = Laute) zugeordnet werden. Die Anzahl der unterschiedlichen Klassennamen sind anwendungsspezifisch festzulegen. Gemäß Patentanspruch werden die Ausgangssignale der Sensoren mit den Verfahren der Spracherkennung, wie sie in bekannter Weise auf ein Mikrofonsignal angewandt werden, bearbeitet.The driving noise differs depending on whether you drive with summer or winter tires on cobblestone or paved roads. These four different sounds can be assigned to four different class names (= sounds). The number of different class names has to be determined application-specifically. According to the patent claim, the output signals of the sensors are processed with the methods of speech recognition as they are applied to a microphone signal in a known manner.
Eine allgemeine Beschreibung der Spracherkennung findet man in der Literatur unter:A general description of speech recognition can be found in the literature at:
Schukat-Talamazzini: Automatische Spracherkennung, Vieweg Verlag 1995 Quartieri, Thomas: Speech Signal Processing, Prentice Hall 2001.Schukat-Talamazzini: Automatic speech recognition, Vieweg Verlag 1995 Quartieri, Thomas: Speech Signal Processing, Prentice Hall 2001.
Zeil, A.: Simulation neuronaler Netze, Addison Verlag 1994.Zeil, A .: Simulation of Neural Networks, Addison Verlag 1994.
Die Übertragung dieser Verfahren in die vorgeschlagene Anwendung der Bewertung des Fahrwerks und der Fahrbahnbeschaffenheit erfolgt in diesen drei Schichten:The transfer of these procedures into the proposed application of the evaluation of the chassis and the condition of the road takes place in these three layers:
Schicht 1 und 2 sind sensorspezifisch, Schicht 3 stellt den Gesamtzusammenhang bezüglich des Fahrzeuges dar.Layers 1 and 2 are sensor-specific, layer 3 represents the overall context with regard to the vehicle.
Die Sensoren werden vorzugsweise wahlweise als Aufnehmer für die Messgrößen: Beschleunigung, Körperschall, Geschwindigkeit, Kraft, Druck, Hub, Weg, Winkel, Abstand, Nickbewegung oder Rollbewegung eingesetzt.The sensors are preferably used optionally as sensors for the measured variables: acceleration, structure-borne noise, speed, force, pressure, stroke, path, angle, distance, pitching movement or rolling movement.
Für die Merkmalgewinnung werden vorzugsweise die Verfahren der Linear Prediction Analysis, Cepstrum Analysis, Short Time Fourier Analysis, Filter Bank Analysis, Sinusoidal Analysis oder Frequenz-Domain Pitch Estimation verwendet.The methods of linear prediction analysis, cepstrum analysis, short time fourier analysis, filter bank analysis, sinusoidal analysis or frequency domain pitch estimation are preferably used for the feature extraction.
Die Abbildung der Schätzvektoren zu definierten Klassennamen erfolgt vorzugsweise mittels Verfahren der Neuronalen Netze, Fuzzy Logik, Zuordnungstabellen, Linearen Diskriminanzanalyse oder Hidden Markov Modelle.The estimation vectors for defined class names are preferably mapped using methods of neural networks, fuzzy logic, assignment tables, linear discriminant analysis or hidden Markov models.
Die Abtastung der Messwerte erfolgt vorzugsweise sowohl zeitäquidistant als auch wegäquidistant.The measurement values are preferably sampled both equidistant in time and equidistant in distance.
Die Überwachung und Erkennung mittels eines Klassifikators erfolgt vorzugsweise auf der Basis der Verfahren der Neuronalen Netze, Fuzzy Logik, Zuordnungstabellen, Linearen Diskriminanzanalyse oder Hidden Markov Modelle, welcher aus dem Vergleich der Klassennamen je Messkanal die Gesamtbewertung vornimmt. Für die Merkmalsgenerierung wird vorzugsweise ein orthogonales Schätzverfahren verwendet.Monitoring and detection using a classifier is preferably carried out on the basis of the methods of neural networks, fuzzy logic, assignment tables, linear discriminant analysis or hidden Markov models, which carries out the overall evaluation from the comparison of the class names for each measurement channel. An orthogonal estimation method is preferably used for the feature generation.
Die Schätzvektoren werden vorzugsweise mittels AR-Lattice- (autoregressiv), ARMA-Lattice- ( autoregressiv moving average) oder Joint Lattice/Ladder-Verfahren berechnet.The estimation vectors are preferably calculated using AR-Lattice (autoregressive), ARMA-Lattice (autoregressive moving average) or joint lattice / ladder methods.
Die Sensorsignale, die Schätzvektoren, die Klassennamen und/oder die Gesamtbewertung über Busankopplung werden vorzugsweise an andere Diagnose-, Melde- oder Regelsysteme weitergeleitet oder in mindestens einem dieser Systeme erzeugt und dort eine festgelegte Aktion gestartet.The sensor signals, the estimation vectors, the class names and / or the overall evaluation via bus coupling are preferably passed on to other diagnostic, reporting or control systems or generated in at least one of these systems and a defined action is started there.
Dabei wird vorzugsweise ein Wert fürA value for
- die Fahrbahnbeschaffenheit und/oder- the condition of the road and / or
- den Reifenzustand und/oder- the tire condition and / or
- den Dämpferzustand und/oder- the damper condition and / or
- den Bremsenzustand und/oder- the brake condition and / or
- die Beladung ermittelt.- determines the load.
Vorzugsweise wird auch das Befahren des Randstreifens erkannt.Preferably, driving over the edge strip is also recognized.
Die Erfindung kann für Straßenfahrzeuge, Schienenfahrzeuge und Luftfahrzeuge zum Einsatz kommen.The invention can be used for road vehicles, rail vehicles and aircraft.
Aus dem Vergleich der Schätzvektoren kann zudem vorzugsweise auch auf die Funktionsfähigkeit einzelner Sensoren geschlossen werden.The functionality of individual sensors can also preferably be inferred from the comparison of the estimation vectors.
Zudem werden die Ergebnisse vorzugsweise abgespeichert und aus dem zeitlichen Vergleich der Alterungszustand bewertet. Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen und der Figuren dargestellt werden.In addition, the results are preferably stored and the aging condition is evaluated from the time comparison. The invention is to be illustrated using exemplary embodiments and the figures.
Figur 1 zeigt das Modell zur Erkennung und Überwachung von Bewegungen an Fahrzeugen. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Fahrzeug mit vier Rädern, vier Dämpfern, einem Chassis und fünf Sensoren, welche in der Regel Beschleunigungen messen. Es können jedoch auch Geschwindigkeits-, Abstands-, Längen- , Kraft- oder Geräuschssensoren verwendet werden. Im oberen Teil der Abbildung sind im wesentlichen zwei Übertragungssysteme dargestellt. Ein Übertragungssystem ist die Einheit Fahrbahn und Rad. Das andere Übertragungssystem wird von Dämpfer und Chassis dargestellt. Beide Übertragungssysteme sind miteinander verbunden. Zwischen den Übertragungssystemen Fahrbahn/Rad und Dämpfer/Chassis sind vier Fahrwerkssensoren - an jedem Fahrschemel einer- angeordnet. Der fünfte Sensor, der Chassissensor befindet sich am Chassis. Die Übertragungssysteme verändern ein am Eingang der Übertragungssysteme anstehendes Signal WR das weiße Rauschen. Im ersten Schritt des Verfahrens werden an geeigneten Stellen, die aufgrund von Erfahrungswerten ausgewählt wurden, Messsignale aufgenommen.Figure 1 shows the model for the detection and monitoring of movements on vehicles. In this exemplary embodiment, it is a vehicle with four wheels, four dampers, a chassis and five sensors, which generally measure accelerations. However, speed, distance, length, force or noise sensors can also be used. Essentially two transmission systems are shown in the upper part of the figure. One transmission system is the unit of road and wheel. The other transmission system is represented by dampers and chassis. Both transmission systems are interconnected. Four chassis sensors - one on each subframe - are arranged between the transmission systems roadway / wheel and damper / chassis. The fifth sensor, the chassis sensor, is located on the chassis. The transmission systems change a signal WR present at the input of the transmission systems to change the white noise. In the first step of the method, measurement signals are recorded at suitable points, which were selected on the basis of empirical values.
Die zweite Stufe dieser Modellabbildung zeigt fünf Eingänge für die Sensorsignale. Hier werden die Messergebisse der vier Fahrwerkssensoren und des Chassissensors in den Vorfilter eingespeist.The second stage of this model illustration shows five inputs for the sensor signals. Here, the measurement results of the four chassis sensors and the chassis sensor are fed into the pre-filter.
Nach dem Vorfilter werden die Werte zusammen mit dem weissen Rauschen einem oder mehreren Schätzverfahren zugeführt.After the pre-filter, the values together with the white noise are fed to one or more estimation methods.
Jeder Sensor liefert Messreihen. Unter Messreihen versteht man hierbei eine Anzahl von Messergebnissen, die während eines Zeitabschnittes aufgenommen werden. Aus der Messreihe eines Sensors werden durch ein orthogonales Schätzverfahren die Komponenten von Vektoren berechnet. Für jeden Fahrwerkssensor ergeben sich drei Schätzvektoren und für den Chassissensor ergeben sich zwei Schätzvektoren. Grundlegend für das Ausführungsbeispiel ist es, dass das dynamische Verhalten der mechanischen Elemente mit hinreichender Genauigkeit durch ein abschnittsweise lineares Übertragungssystem modelliert werden kann. In der Spracherkennung werden orthogonale Schätzverfahren verwendet.Each sensor delivers series of measurements. Measurement series are a number of measurement results that are recorded during a time period. The components of vectors are calculated from the measurement series of a sensor using an orthogonal estimation method. There are three estimation vectors for each chassis sensor and two estimation vectors for the chassis sensor. It is fundamental to the exemplary embodiment that the dynamic behavior of the mechanical elements can be modeled with sufficient accuracy using a sectionally linear transmission system. Orthogonal estimation methods are used in speech recognition.
Diese Eigenschaften können auch dafür verwendet werden einen Fahrzustand eines Fahrzeugs zu beschreiben. Abhängig von der Struktur des Übertragungssystems kann das AR (Autoregressive-, ARMA (Autoregressive Moving Average)- oder Joint Ladder Verfahren gewählt werden. Diese Schätzverfahren bilden aus einer Messreihe eines Sensors mindestens zwei Vektoren, deren jeweilige Elementezahl von der Ordnung des Systems abhängt, die wiederum Zustandsänderungen des Systems abhängt. Im Anwendungsbeispiel wird der Chassis-Sensor eine Messreihe bestehend aus den zeitabhängigen Messwerten: rτiι(tι),
Figure imgf000012_0001
m3(t3), ... mn(tn) erzeugen. Treten während der Fahrt keine Veränderungen auf, so gilt im eingeschwungenen Zustand: mι(tι) = m2(t2) = m3(t3) =...= nrin(tn). Ansonsten können die Werte je nach Ereignis mehr oder weniger voneinander abweichen. Aus dieser Anzahl von Messwerten werden zwei Vektoren Kc und Kd berechnet, wobei diese Vektoren jeweils μ Elemente aufweisen mit:
These properties can also be used to describe a driving state of a vehicle. Depending on the structure of the transmission system, the AR (autoregressive, ARMA (autoregressive moving average) or joint ladder method can be selected. These estimation methods form at least two vectors from a measurement series of a sensor, the number of elements of which depends on the order of the system, which The system sensor is a series of measurements consisting of the time-dependent measured values: rτiι (tι),
Figure imgf000012_0001
generate m 3 (t3), ... m n (t n ). If no changes occur during the journey, the following applies in the steady state: mι (tι) = m 2 (t 2 ) = m 3 (t 3 ) = ... = nrin (tn). Otherwise, the values may differ more or less depending on the event. Two vectors K c and K d are calculated from this number of measured values, these vectors each having μ elements with:
Figure imgf000012_0002
Figure imgf000012_0002
Die Anzahl μ der Elemente ist abhängig von der Änderung der Messwerte über die Zeit.The number μ of elements depends on the change in the measured values over time.
Die Werte von kcι...kc// und kdi—k ^ sind zum einen abhängig von den einzelnen Messwerten und von der Relation der Messwerte untereinander. Also beispielsweise:
Figure imgf000013_0001
The values of k c ι ... k c // and k d i — k ^ depend on the one hand on the individual measured values and on the relation of the measured values to one another. For example:
Figure imgf000013_0001
Es werden bei diesem Verfahren laufend neue Messreihen mit den aktuellen Messwerten gebildet und daraus neue Vektoren berechnet.With this method, new series of measurements with the current measured values are continuously formed and new vectors are calculated from them.
Im Ausführungsbeispiel werden dann aus den Messwerten des Chassissensors nach dem AR-Schätzverfahren wie vorhergehend beschrieben zwei Vektoren gebildet und aus den Messwertreihen:In the exemplary embodiment, two vectors are then formed from the measured values of the chassis sensor using the AR estimation method, as described above, and from the measured value series:
Figure imgf000013_0002
der Fahrwerksensoren F1 , F2, F3, F4 und des Chassissensors werden nach dem Joint-Ladder-Schätzverfahren pro Fahrwerkssensor drei Schätzvektoren Kf ,Kb,Kg gebildet
Figure imgf000013_0002
of the chassis sensors F1, F2, F3, F4 and the chassis sensor, three estimation vectors K f , K b , K g are formed per chassis sensor according to the joint ladder estimation method
Figure imgf000013_0003
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000013_0003
Figure imgf000014_0001
Insgesamt erhält man im Anwendungsbeispiel 14 Vektoren:In total, 14 vectors are obtained in the application example:
Fl - Fl f K? .. KΓ . F2 , Kb , K . κ *iF2 κ '-Ff 3 , κ rbF3 , κe , κ - Ff 4 , κ -bF4 K - Fi K c ' d Fl - Fl f K? .. KΓ. F2, K b , K. κ * iF2 κ ' -F f 3, κ r b F3, κ e , κ - F f 4, κ - b F4 K - Fi K c' d
Diese Vektoren werden jetzt zum einen untereinander verglichen und zum anderen mit abgespeicherten Werten und zwar elementeweise und danach werden sie klassifiziert. Für die Klassifizierung ist es notwendig, das bereits für die verschiedensten Fahrsituationen und Zustände, die sich in Vektoren und dort insbesondere in den Elementen wiederspiegeln, Werte, Wertebereiche, und gegebenenfalls Relationen der Elemente von verschiedenen Vektoren untereinander, in einem Speicher abgelegt sind.On the one hand, these vectors are compared with one another and on the other hand with stored values, element by element, and then they are classified. For the classification, it is necessary that values, ranges of values, and possibly relations of the elements of different vectors with one another, are already stored in a memory for the most varied driving situations and conditions, which are reflected in vectors and there in particular in the elements.
Nach der Klassifizierung werden die Ergebnisse einem Kennfeld zugeführt. Das Kennfeld beeinflusst wiederum den Vorfilter.After the classification, the results are fed to a map. The map in turn influences the prefilter.
Es erfolgt dabei eine Umrechnung der Schätzvektoren in physikalische Grossen. Aus der Umrechnung ergeben sich Funktionen. Aus der Joint- Ladder Schätzung eines Fahrwerkssensors ergibt sich eine Funktion H(z)=B(z)/A(z)The estimation vectors are converted into physical quantities. Functions result from the conversion. A function H (z) = B (z) / A (z) results from the joint ladder estimation of a chassis sensor.
Aus der AR-Schätzung des Chassissensors ergibt sich nach der Umrechnung eine Funktion H(z) = 1/ E(z). Es ergeben sich dann die physikalischen Werte, die dann in der dritten Stufe des Modells Regelkreisen, Diagnosesystemen oder Fahrerinformationssystemen zugeführt werden, um einen unerwünschten Fahrzustand zu beeinflussen, Fehler frühzeitig zu erkennen oder zumindest Fehler zu melden.After the conversion, the AR estimate of the chassis sensor results in a function H (z) = 1 / E (z). The physical values then result, which are then fed to control loops, diagnostic systems or driver information systems in the third stage of the model in order to influence an undesired driving state, to recognize errors at an early stage or at least to report errors.
Figur 2 beschreibt den Ablauf der Schätzung. In der Systemabbildung wird das weiße Rauschen wird in die Funktion 1/A(z) eingespeist. Was diese Funktion bzw. das Übertragungssystem aus dem weißen Rauschen macht wird vom Fahrwerkssensor erfasst. Diese Messwertreihe gelangt zum einen zu einem Vorfilter, und zum anderen wird sie in ein weiteres Übertragungssystem bzw. Funktion B(z) eingespeist. Was das zweite Übertragungssystem aus dem weißen Rauschens macht wird vom Chassissensor erfasst. Diese Messwertreihen gelangen in zwei ggfs. unterschiedliche Vorfilter. In diesem Beispiel bilden sich drei Berechnungsstränge, die aus zwei unterschiedlichen Messreihen resultieren. Zwei der Berechnungsstränge sind miteinander verknüpft und beeinflussen sich gegenseitig, indem der Wert oder Vektor aus dem einen Strang als Grundlage zur Berechnung des Wertes oder Vektors im anderen Strang dient Sowohl im einen als auch im anderen unabhängigen Berechnungsstrang werden nach dem Vorfilter zwei Vorgänge in Gang gesetzt. Ein erster Wert gelangt zum Punkt T und dann in einen ersten Kreis. Zwischen T und dem ersten Kreis verzweigt dieser an einen zweiten Kreis. Der erste Wert gelangt auch direkt an den zweiten Kreis und verzweigt vorher auch wieder auf den ersten KreisFigure 2 describes the course of the estimation. In the system illustration, the white noise is fed into the function 1 / A (z). The chassis sensor detects what this function or the transmission system does with the white noise. On the one hand, this series of measured values reaches a pre-filter, and on the other hand it becomes another Transmission system or function B (z) fed. The chassis sensor detects what the second transmission system does with the white noise. These series of measured values go into two different pre-filters, if necessary. In this example, three calculation strings are formed, which result from two different measurement series. Two of the calculation strings are linked to each other and influence each other by using the value or vector from one strand as the basis for calculating the value or vector in the other strand. In one and the other independent calculation strand, two processes are started after the pre-filter , A first value arrives at point T and then in a first circle. Between T and the first circle, this branches to a second circle. The first value also goes directly to the second circle and branches back to the first circle
In Figur 3 ist eine Diagnosetabelle dargestellt. Will man eine Störung am Rad vorne rechts am Fahrwerkssensor F1 erfassen, so muss man beispielsweise ein Element,
Figure imgf000015_0001
des entsprechenden Vektors KF1 mit den entsprechenden Elementen k 2 kf Fl k vergleichen die von den anderen Fahrwerkssensoren F2, F3, F4, erfasst wurden. Ist nun
Figure imgf000015_0002
so kann daraus geschlossen werden, dass am Rad ein andere Zustand beispielsweise ein zu geringer Luftdruck herrscht.
A diagnostic table is shown in FIG. If you want to detect a fault on the wheel at the front right on the chassis sensor F1, you have to, for example,
Figure imgf000015_0001
of the corresponding vector K F1 with the corresponding elements k 2 k f F lk, which were recorded by the other chassis sensors F2, F3, F4. Is now
Figure imgf000015_0002
it can be concluded from this that there is a different condition on the wheel, for example insufficient air pressure.
Fig.4 skizziert eine abgewandelte Auswertung.Fig. 4 outlines a modified evaluation.
Fig. 5 verdeutlicht das zweistufige Grundprinzip von Parameterschätzung und Mustererkennung, wie es letztlich in der Sprachverarbeitung angewendet wird, hier übertragen auf die Analyse des Fahrzeug- und Fahrbahnzustands.5 illustrates the two-stage basic principle of parameter estimation and pattern recognition, as it is ultimately used in speech processing, here applied to the analysis of the vehicle and road condition.
Die Übertragung eines Mustererkennungsverfahren, wie es in derThe transfer of a pattern recognition process, as described in the
Spracherkennung bisher eingesetzt wird, in die vorgeschlagene Anwendung der Bewertung des Fahrwerks und der Fahrbahnbeschaffenheit erfolgt in diesen drei Schichten und ist in Fig. 6 visualisiert.Speech recognition has so far been used in the proposed application of the assessment of the chassis and the Road surface quality takes place in these three layers and is visualized in FIG. 6.
Schicht 1 und 2 sind sensorspezifisch, Schicht 3 stellt den Gesamtzusammenhang bezüglich des Fahrzeuges dar.Layers 1 and 2 are sensor-specific, layer 3 represents the overall context with regard to the vehicle.
Schicht 1 dient zur Merkmalsgenerierung. Die Messsignale werden zeit- und/oder wegäquidistant abgetastet und getrennt weiterverarbeitet. Zur Merkmalsgenerierung werden auf diese Abtastwerte wahlweise ohne Anspruch auf Vollständigkeit die bekannten Verfahren: Linear Prediction Analysis (LPC), Cepstrum Analysis, Short Time Fourier Analysis, Filter Bank Analysis, Sinusoidal Analysis, Frequency-Domain Pitch Estimation, Kombinationen daraus oder Weiterentwicklungen angewandt. Vorteilhaft sind Verfahren, die zu orthogonalen Schätzvektoren führen.Layer 1 is used to generate features. The measurement signals are sampled at time and / or path equidistant and processed separately. For the generation of features, the known methods are optionally used on these samples without any claim to completeness: Linear Prediction Analysis (LPC), Cepstrum Analysis, Short Time Fourier Analysis, Filter Bank Analysis, Sinusoidal Analysis, Frequency-Domain Pitch Estimation, combinations thereof or further developments. Methods that lead to orthogonal estimation vectors are advantageous.
Das LPC-Verfahren schätzt die Koeffizienten der äquivalenten Übertragungsfunktion. Die Ordnung der Übertragungsfunktion wird von dem zugrunde gelegten physikalischen Modell bestimmt. Vorzugsweise kommen hier Ladder/Lattice-Verfahren zum Einsatz. Es bieten sich für die Modellierung der Übertragungsfunktion mittels LPC unterschiedliche Ansätze an:The LPC method estimates the coefficients of the equivalent transfer function. The order of the transfer function is determined by the underlying physical model. Ladder / lattice processes are preferably used here. There are different approaches for modeling the transfer function using LPC:
Das AR (autoregressive)- Lattice-Verfahren kommt zum Einsatz, wenn als Eingangssignal des zu modellierenden Übertragungssystems eine Impulsfolge oder Weißes Rauschen angesetzt werden muss. Wegen der Allgemeingültigkeit des Ansatzes kann dieses Verfahren auf jeden Sensorausgang angewandt werden. Der Schätzvektor beschreibt die Koeffizienten des approximierten AR-Modells.The AR (autoregressive) lattice method is used when a pulse train or white noise has to be used as the input signal of the transmission system to be modeled. Because of the generality of the approach, this method can be applied to any sensor output. The estimation vector describes the coefficients of the approximated AR model.
ARMA (autoregressive moving average)- Lattice-Verfahren benötigen zwei Messsignale, die als Eingang und Ausgang einer Übertragungsfunktion interpretiert werden können. Der Schätzvektor beschreibt die Koeffizienten der ARMA-Übertragungsfunktion zwischen diesen beiden Messkanälen.ARMA (autoregressive moving average) - Lattice methods require two measurement signals that can be interpreted as the input and output of a transfer function. The estimate vector describes the coefficients of the ARMA transfer function between these two measurement channels.
Joint-Ladder/Lattice-Verfahren sind vorteilhaft einsetzbar, wenn das Signal an Kanal 1 mittels AR-Lattice-Schätzung und die Übertragungsstrecke zwischen Kanal 1 und Kanal 2 mittels eines MA- Modells nachgebildet werden kann. Beispielhaft kann das Signal des Fahrwerksensors an Kanal 1 und das Signal des Chassis-Sensors an Kanal 2 angeschlossen werden. In diesem Fall beschreibt der AR- Schätzvektor die gesamte Übertragungsstrecke Fahrbahn und Reifen, der MA-Schätzvektor die Übertragungsstrecke Feder/Dämpfer.Joint ladder / lattice methods can be used to advantage if the signal on channel 1 using AR lattice estimation and the Transmission path between channel 1 and channel 2 can be simulated using an MA model. For example, the signal from the chassis sensor can be connected to channel 1 and the signal from the chassis sensor to channel 2. In this case, the AR estimate vector describes the entire transmission path between road and tire, and the MA estimate vector describes the spring / damper transmission path.
Filter Bank Analysis ermittelt die Effektivwerte der Ausgangssignale einer Reihe von Bandpässen mit bestimmten, dem Anwendungsfall angepassten Durchlassbereichen. Cepstrum Analyse u. die unterschiedlichen Fourier Analyse Verfahren ermitteln die gewichteten Spektralanteile in dem aufgezeichneten Sensorsignal.Filter Bank Analysis determines the RMS values of the output signals of a series of bandpass filters with specific passband ranges that are adapted to the application. Cepstrum analysis and the different Fourier analysis methods determine the weighted spectral components in the recorded sensor signal.
Die Abtastwerte ebenso wie die Schätzvektoren können bei Bedarf an übergeordnete Regelkreise weitergeleitet werden.The sample values as well as the estimation vectors can be forwarded to higher-level control loops if required.
Die Rechenoperationen ergeben in der Regel eine unendliche Anzahl von unterschiedlichen Schätzvektoren. Darum wird in der weiteren Ausgestaltung in der zweiten Schicht mit Hilfe der aus der Spracherkennung bekannten Klassifizierungsverfahren die unendliche Anzahl von Lösungen auf eine endliche Anzahl von Klassennamen abgebildet. In der Spracherkennung entspricht dies der Zuordnung zu Lauten. Die bekanntesten Klassifizierungsverfahren sind ohne Anspruch auf Vollständigkeit: Neuronale Netze, Fuzzy Logik, Lineare Diskriminanzanalyse, Zuordnungstabellen oder Hidden Markov Modelle. Die Anzahl der Klassennamen („Laute") wird durch die gewünschte Klassifizierungstiefe bestimmt. Diese wiederum wird bestimmt durch die nachgeschalteten Diagnose- u. Regelungssysteme. Damit stehen diesen Systemen sowohl die Schätzvektoren als auch die quantisierten Klassennamen, denen tabellarisch Reglerparameter zugeordnet werden, zur Verfügung. Die Klassifizierung erfolgt im Rahmen eines Lernvorganges, wobei sowohl Simulationsverfahren als auch Fahrerprobung zum Einsatz kommen.The arithmetic operations usually result in an infinite number of different estimation vectors. Therefore, in the further embodiment, the infinite number of solutions are mapped to a finite number of class names in the second layer using the classification methods known from speech recognition. In speech recognition, this corresponds to the assignment to sounds. The best-known classification methods are not exhaustive: Neural networks, fuzzy logic, linear discriminant analysis, assignment tables or hidden Markov models. The number of class names ("sounds") is determined by the desired classification depth. This in turn is determined by the downstream diagnosis and control systems. This means that both the estimation vectors and the quantized class names, to which controller parameters are assigned in a table, are available The classification takes place as part of a learning process, whereby both simulation methods and driver testing are used.
In der weiteren Ausgestaltung werden diese Klassennamen der einzelnen Sensoren an die dritte Schicht übergeben. In dieser Schicht erfolgt der wechselseitige Vergleich der Klassennamen. Auch hier kommen die Klassifizierungs-verfahren der Spracherkennung zum Einsatz (ohne Anspruch auf Vollständigkeit): Neuronale Netze, Fuzzy Logik, Lineare Diskriminanzanalyse, Zuordnungstabellen oder Hidden Markov Modelle.In the further embodiment, these class names of the individual sensors are transferred to the third layer. This takes place in this layer mutual comparison of class names. Here, too, the classification methods of speech recognition are used (without claiming to be complete): Neural networks, fuzzy logic, linear discriminant analysis, assignment tables or hidden Markov models.
Melden beispielsweise alle am Fahrwerk angebrachten Sensoren den gleichen Zustand ( = gleicher Klassennamen, „=Laut" ), kann diese Information über Fahrbahn und Reifen als aktuelle Schätzung an das übergeordnete Reglersystem weitergegeben werden. Weicht der Klassennamen eines Radsensorsignals signifikant von den Klassennamen der übrigen Radsensorsignale ab, kann auf einen Defekt am Einzelrad ( Unwucht, Karkassenriß, zu geringer Reifendruck, anderes Reifenprofil, etc) geschlossen werden. Hilfreich bei der Unterscheidung zwischen Zustand der Fahrbahn und des Reifens ist der Tatbestand, dass die Klassennamen, die aus der wegäquidistanten Abtastung gewonnen werden, für die Reifeneigenschaften unabhängig sind von der Raddrehzahl. Damit lässt sich beispielsweise klar zwischen Reifenunwucht und einer welligen Fahrbahnoberfläche unterscheiden. Bei letzterem ändern sich die Klassennamen abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit, bei ersterem ist im wesentlichen kein Einfluß feststellbar. Ein weiteres Kriterium betrifft die Änderungsgeschwindigkeit der Klassennamen: Von der Fahrbahn oder dem Reifendruck abhängige Größen können sich sehr kurzzeitig ändern. Verschleißabhängige Größen, wie Reifenprofiltiefe, oder Dämpfungsbeiwert ändern sich in der Regel sehr langsam. Hier ist eine Trendverfolgung der Klassennamen oder Schätzvektoren erforderlich.For example, if all sensors attached to the chassis report the same status (= same class name, "= loud"), this information about the road surface and tires can be passed on to the higher-level control system as a current estimate. The class name of a wheel sensor signal differs significantly from the class name of the other wheel sensor signals can be concluded that there is a defect on the single wheel (imbalance, carcass tear, insufficient tire pressure, different tire profile, etc.). The fact that the class names are derived from the path-equidistant scanning is helpful in distinguishing between the condition of the road surface and the tire For which tire properties are independent of the wheel speed, this makes it possible, for example, to clearly distinguish between tire imbalance and a wavy road surface, in which the class names change depending on the vehicle speed, with the former there being essentially no influence Another criterion relates to the speed at which the class names change: sizes dependent on the road surface or tire pressure can change very briefly. Wear-dependent variables, such as tire tread depth, or damping coefficient usually change very slowly. Trend tracking of class names or estimation vectors is required here.
Ändern sich die Klassennamen paarweise (linke Fahrzeughälfte: VL u. HL gegen rechte Fahrzeughälfte: VR und HR), so kann auf einen Spurwechsel oder auf das Befahren des Randstreifens geschlossen werden, wobei aus den unterschiedlichen Klassennamen geschlossen werden kann, welche Fahrzeugseite die Fahrbahn verlassen hat.If the class names change in pairs (left vehicle half: VL and HL versus right vehicle half: VR and HR), it can be concluded that the vehicle is changing lanes or driving along the verge, whereby the different class names can be used to determine which side of the vehicle is leaving the lane Has.
In Verbindung mit einem weich eingestellten Dämpfer kann aus der Eigenbewegung des Fahrzeug-Chassis, erfasst über einen geeigneten Chassis-Sensor, auf die Zuladung des Fahrzeugs geschlossen werden. Zur Vermeidung von Bewertungsfehlern ist es vorteilhaft, die Anregungsfrequenz des Fahrwerkschemels zu berücksichtigen.In conjunction with a soft-set damper, the vehicle's load can be deduced from the vehicle's own movement, detected by a suitable chassis sensor. In order to avoid evaluation errors, it is advantageous to take into account the excitation frequency of the undercarriage.
Akustische Sensoren, befestigt am Fahrwerk oder am Chassis, sind in besonderer Weise zur Signalanalyse mittels Spracherkennung geeignet. Hiermit können die Profileigenschaften der Reifen, welche den Bremsvorgang beeinflussen, erfasst, Lagerschäden aufgrund der charakteristischen Spektralanteile detektiert und Schäden an der Bremse erkannt werden. Acoustic sensors, attached to the chassis or chassis, are particularly suitable for signal analysis using speech recognition. With this, the profile properties of the tires, which influence the braking process, can be detected, bearing damage due to the characteristic spectral components can be detected and damage to the brake can be recognized.

Claims

Patentansprüehe Patentansprüehe
1. Verfahren zur Erkennung und Überwachung der Bewegung eines Fahrzeuges an welchem mehrere Sensoren zur Erfassung von Messwerten von Beschleunigungen, Geschwindigkeiten, Wegstrecken Kräften oder Geräuschen am Fahrwerk und an der Karosserie angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Sensoren erfassten Messwerte mit einem Mustererkennungsverfahren bearbeitet werden.1. A method for detecting and monitoring the movement of a vehicle on which a plurality of sensors for detecting measured values of accelerations, speeds, distances, forces or noises are attached to the chassis and the body, characterized in that the measured values detected by the sensors are carried out using a pattern recognition method to be edited.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die von den Sensoren erfassten Messwerte mit einem aus der Sprachverarbeitung bekannten Mustererkennungsverfahren bearbeitet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the measured values detected by the sensors are processed using a pattern recognition method known from speech processing.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Sensoren erfassten Messwerte mit einem Schätzverfahren bearbeitet werden, wobei - von jeweils einem Sensor im Laufe der Zeit mehrere Messwerte erfasst werden und dann, - aus den Messwerten eines Sensors Zahlenwerte berechnet werden, welche die Komponenten von verschiedenen Schätzvektoren bilden und - die Schätzvektoren mit anderen Vektoren, die in einer Speichereinheit abgespeichert sind und denen jeweils ein definierter Fahrzustand zugeordnet ist, verglichen und klassifiziert werden. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the measured values detected by the sensors are processed using an estimation method, wherein - several measured values are acquired over time from each sensor and then, - numerical values are calculated from the measured values of one sensor which form the components of different estimation vectors and - the estimation vectors are compared and classified with other vectors, which are stored in a storage unit and which are each assigned a defined driving state.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten eines Schätzvektors mit einem orthogonalen Schätzverfahren, insbesondere dem Ladder- oder Lattice-Verfahren berechnet werden.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the components of an estimation vector are calculated using an orthogonal estimation method, in particular the ladder or lattice method.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten eines Schätzvektors mit Autoregressiv-, Moving Average- oder Joint Ladder-Verfahren abgeschätzt werden.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the components of an estimation vector are estimated using autoregressive, moving average or joint ladder methods.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte zur Berechnung der6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measured values for calculating the
Komponenten eines Schätzvektors in definierten Zeitabständen wiederholt werden.Components of an estimation vector are repeated at defined time intervals.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte zur Berechnung der Komponenten eines Schätzvektors nach dem Zurücklegen definierter7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measured values for calculating the components of an estimation vector after covering defined
Wegstrecken wiederholt werden.Distances are repeated.
8. Aufbau für ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Fahrschemel und am Chassis zumindest ein Sensor angeordnet ist, deren Messungen zur Berechnung der Komponenten des Vektors dient. 8. Structure for a method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sensor is arranged on each subframe and on the chassis, the measurements of which are used to calculate the components of the vector.
PCT/DE2004/000976 2003-05-08 2004-05-10 Method for detection and monitoring of the movements of vehicles WO2004101300A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10320809.7 2003-05-08
DE2003120809 DE10320809A1 (en) 2003-05-08 2003-05-08 Car motion recognition and monitoring procedure processes data from acceleration, speed, force and body noise sensors using pattern recognition based on state vectors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004101300A1 true WO2004101300A1 (en) 2004-11-25

Family

ID=33394374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2004/000976 WO2004101300A1 (en) 2003-05-08 2004-05-10 Method for detection and monitoring of the movements of vehicles

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10320809A1 (en)
WO (1) WO2004101300A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102837702A (en) * 2011-06-24 2012-12-26 株式会社普利司通 Method and apparatus for determining road surface condition
CN111767933A (en) * 2019-05-17 2020-10-13 北京京东尚科信息技术有限公司 Method and device for identifying vehicle driving state
CN115320307A (en) * 2022-10-17 2022-11-11 浙江孔辉汽车科技有限公司 Vibration damping method and device for vehicle, electronic equipment and storage medium

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004049380B4 (en) * 2004-10-09 2017-02-02 Conti Temic Microelectronic Gmbh vehicle sensor
US7640148B2 (en) * 2005-01-07 2009-12-29 Gm Global Technology Operations, Inc. Method of modeling vehicle parameter cycles
ATE509332T1 (en) * 2005-03-14 2011-05-15 Harman Becker Automotive Sys AUTOMATIC DETECTION OF VEHICLE OPERATING NOISE SIGNALS
DE102005048141A1 (en) * 2005-10-07 2007-04-12 Zf Friedrichshafen Ag Product e.g. motor vehicle, evaluating method for use in automobile industry, involves performing fine analysis on partial data, and evaluating product based on quantifiable evaluation criterion and characteristic data or pattern
US7627408B2 (en) 2005-11-02 2009-12-01 Mando Corporation Method for measuring vertical acceleration and velocity of semi-active suspension system
DE102005053223A1 (en) * 2005-11-08 2007-05-10 Bayerische Motoren Werke Ag Chassis diagnosis system for e.g. truck, has chassis components whose vibrations characteristics are evaluated, where variations between actual- and reference-vibrations characteristics are stored as error codes and are read during overhaul
EP1785290B1 (en) * 2005-11-09 2009-01-14 Mando Corporation Method for measuring vertical accelaration and velocity of semi-active suspension system
DE102006017824B4 (en) * 2006-04-13 2018-10-11 Dspace Digital Signal Processing And Control Engineering Gmbh Method for constructing a diagnostic function
DE102012200194A1 (en) * 2011-03-16 2012-09-20 Fahrzeugsystemdaten Gmbh Arrangement and method for module testing, in particular for Achsdämpfungsprüfung, in vehicles
DE102014011162B4 (en) 2014-07-25 2017-12-21 Audi Ag Method for operating an active chassis
DE102015203026A1 (en) * 2015-02-19 2016-08-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Motor vehicle with ballast detection device and method for detecting ballast
US20160343180A1 (en) 2015-05-19 2016-11-24 GM Global Technology Operations LLC Automobiles, diagnostic systems, and methods for generating diagnostic data for automobiles
DE102018203560A1 (en) 2018-03-08 2019-09-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method and control unit for detecting a lane boundary
DE102018222762A1 (en) * 2018-12-21 2020-06-25 Continental Automotive Gmbh Method for adapting a transfer function of an active chassis of a vehicle
FR3138533A1 (en) * 2022-07-26 2024-02-02 Psa Automobiles Sa Method and device for controlling a vehicle driving assistance system based on a level of performance of the shock absorbers
FR3138401A1 (en) * 2022-07-26 2024-02-02 Psa Automobiles Sa Method and device for controlling a vehicle driving assistance system based on a level of tire performance

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3642590A1 (en) * 1985-12-12 1987-06-25 Bayerische Motoren Werke Ag Method for determining operating states of a motor vehicle
US4954957A (en) * 1988-01-25 1990-09-04 Nissan Motor Company, Limited Control system for adapting suspension characteristics and steering characteristics to vehicle driving condition
DE4019501A1 (en) 1989-09-30 1991-04-11 Lehn F Heinrich METHOD AND DEVICE FOR VIBRATION MONITORING OF THE WHEEL SYSTEMS OF MOTOR VEHICLES DURING DRIVING
US5041976A (en) * 1989-05-18 1991-08-20 Ford Motor Company Diagnostic system using pattern recognition for electronic automotive control systems
EP0455993A2 (en) * 1990-05-09 1991-11-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method and device for establishing and checking the condition of a technical component of a vehicle
DE3608420C2 (en) 1985-03-15 1991-11-21 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa, Jp
DE4213221A1 (en) 1992-04-22 1993-10-28 Porsche Ag Detecting moisture on road surface from vehicle - detecting water spray noise or wheel rolling noise, bandpass filtering, forming effective value, low-pass filtering, compensating for other parameters e.g. speed or tyre pressure and relating to wetness.
DE4218087A1 (en) 1992-06-01 1993-12-02 Isermann Rolf Prof Dr Ing Dr H Controlling vibration damping of car chassis or body - using mathematical model with linear relationship between vertical chassis acceleration and its displacement and velocity
DE4235809C1 (en) 1992-10-23 1993-12-09 Deutsche Aerospace Vehicle sensor system for detecting surface water on road - uses base-plate with acceleration sensor at rear detecting impact of surface water thrown up by adjacent vehicle wheel
DE4431794A1 (en) 1994-09-06 1996-03-07 Langlechner Richard Gmbh Method and device for determining the properties of shock absorbers installed in a motor vehicle
DE4440413A1 (en) 1994-11-11 1996-05-15 Fichtel & Sachs Ag Monitoring system for determining efficiency of esp. motor vehicle shock absorber
DE19543137A1 (en) 1995-11-18 1997-05-22 Porsche Ag Sensor with vibrational body for determining wet or broken roadway for vehicle
DE19723037A1 (en) * 1996-06-07 1997-12-18 Volkswagen Ag Tyre pressure monitor based on stub axle vibration
DE19730414A1 (en) * 1997-07-16 1999-01-21 Opel Adam Ag Method to judge condition of roadway in advance
US6060984A (en) * 1998-01-29 2000-05-09 Daimlerchrysler Ag System for monitoring the inflation pressure of a vehicle
DE19909157A1 (en) 1999-03-02 2000-09-21 Daimler Chrysler Ag Distributed vehicle information processing and control system
EP1186874A2 (en) * 2000-09-06 2002-03-13 Continental Aktiengesellschaft Chassis for vehicles and method for detecting pressure changes in vehicle tyres
DE10145433A1 (en) * 2000-09-15 2002-04-04 Deutsche Bahn Ag Method of monitoring faults in components of a rail vehicle triggering an alarm signal when acceleration values are exceeded or not met

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0629039B2 (en) * 1986-01-10 1994-04-20 日産自動車株式会社 Vehicle motion state estimation device
DE69028872T2 (en) * 1989-05-18 1997-02-20 Ford Werke Ag Method and device for diagnosing the electronic control system of a motor vehicle with the aid of pattern recognition
DE4133237C2 (en) * 1991-10-05 2001-10-11 Bosch Gmbh Robert Suspension control system
JP2780887B2 (en) * 1992-01-31 1998-07-30 本田技研工業株式会社 Vehicle tire pressure determination device
DE4340746C2 (en) * 1992-11-30 2003-11-27 Toyota Chuo Kenkyusho Aichi Kk Diagnostic device for diagnosing a dynamic system
DE19827271C5 (en) * 1998-06-19 2008-11-27 MÜLLER, Andreas On-line recording system with evaluation unit for wheel and track-related data for high-speed trains
DE19911848A1 (en) * 1999-03-17 2000-09-21 Robert Kuehn Railway rolling stock operational safety data monitoring method, involves using slave computer with software for controlling operation of master computer and at least one slave computer in train unit
EP1343676B8 (en) * 2000-12-12 2005-06-15 DB Fernverkehr AG Method and device for monitoring the handling characteristics of rail vehicles and for diagnosing components of rail vehicles
DE10062606A1 (en) * 2000-12-12 2002-06-13 Daimler Chrysler Ag Monitoring of the mechanical state of electric motor vehicles to detect damage or incorrect operation of the motor or drive mechanism based on statistical analysis of measured motor operating values, e.g. supply voltage
DE10161655A1 (en) * 2000-12-14 2003-01-16 Siemens Corp Res Inc X-ray maintenance method for medical field, involves deriving pattern classifier using linear discriminant which separates two sets of vectors, for monitoring persistence of event occurrence in X-ray device
DE10064754A1 (en) * 2000-12-22 2002-07-04 Daimler Chrysler Ag Method and arrangement for determining a noise signal from a noise source
US6609051B2 (en) * 2001-09-10 2003-08-19 Daimlerchrysler Ag Method and system for condition monitoring of vehicles
DE10215464B9 (en) * 2002-03-28 2013-11-07 Volkswagen Ag Method and apparatus for estimating a state variable
US6745151B2 (en) * 2002-05-16 2004-06-01 Ford Global Technologies, Llc Remote diagnostics and prognostics methods for complex systems

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3608420C2 (en) 1985-03-15 1991-11-21 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa, Jp
DE3642590A1 (en) * 1985-12-12 1987-06-25 Bayerische Motoren Werke Ag Method for determining operating states of a motor vehicle
US4954957A (en) * 1988-01-25 1990-09-04 Nissan Motor Company, Limited Control system for adapting suspension characteristics and steering characteristics to vehicle driving condition
US5041976A (en) * 1989-05-18 1991-08-20 Ford Motor Company Diagnostic system using pattern recognition for electronic automotive control systems
DE4019501A1 (en) 1989-09-30 1991-04-11 Lehn F Heinrich METHOD AND DEVICE FOR VIBRATION MONITORING OF THE WHEEL SYSTEMS OF MOTOR VEHICLES DURING DRIVING
EP0455993A2 (en) * 1990-05-09 1991-11-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method and device for establishing and checking the condition of a technical component of a vehicle
DE4213221A1 (en) 1992-04-22 1993-10-28 Porsche Ag Detecting moisture on road surface from vehicle - detecting water spray noise or wheel rolling noise, bandpass filtering, forming effective value, low-pass filtering, compensating for other parameters e.g. speed or tyre pressure and relating to wetness.
DE4218087A1 (en) 1992-06-01 1993-12-02 Isermann Rolf Prof Dr Ing Dr H Controlling vibration damping of car chassis or body - using mathematical model with linear relationship between vertical chassis acceleration and its displacement and velocity
DE4235809C1 (en) 1992-10-23 1993-12-09 Deutsche Aerospace Vehicle sensor system for detecting surface water on road - uses base-plate with acceleration sensor at rear detecting impact of surface water thrown up by adjacent vehicle wheel
DE4431794A1 (en) 1994-09-06 1996-03-07 Langlechner Richard Gmbh Method and device for determining the properties of shock absorbers installed in a motor vehicle
DE4440413A1 (en) 1994-11-11 1996-05-15 Fichtel & Sachs Ag Monitoring system for determining efficiency of esp. motor vehicle shock absorber
DE19543137A1 (en) 1995-11-18 1997-05-22 Porsche Ag Sensor with vibrational body for determining wet or broken roadway for vehicle
DE19723037A1 (en) * 1996-06-07 1997-12-18 Volkswagen Ag Tyre pressure monitor based on stub axle vibration
DE19730414A1 (en) * 1997-07-16 1999-01-21 Opel Adam Ag Method to judge condition of roadway in advance
US6060984A (en) * 1998-01-29 2000-05-09 Daimlerchrysler Ag System for monitoring the inflation pressure of a vehicle
DE19909157A1 (en) 1999-03-02 2000-09-21 Daimler Chrysler Ag Distributed vehicle information processing and control system
EP1186874A2 (en) * 2000-09-06 2002-03-13 Continental Aktiengesellschaft Chassis for vehicles and method for detecting pressure changes in vehicle tyres
DE10145433A1 (en) * 2000-09-15 2002-04-04 Deutsche Bahn Ag Method of monitoring faults in components of a rail vehicle triggering an alarm signal when acceleration values are exceeded or not met

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102837702A (en) * 2011-06-24 2012-12-26 株式会社普利司通 Method and apparatus for determining road surface condition
CN102837702B (en) * 2011-06-24 2016-05-25 株式会社普利司通 Pavement state determination methods and pavement state judgment means
CN111767933A (en) * 2019-05-17 2020-10-13 北京京东尚科信息技术有限公司 Method and device for identifying vehicle driving state
CN115320307A (en) * 2022-10-17 2022-11-11 浙江孔辉汽车科技有限公司 Vibration damping method and device for vehicle, electronic equipment and storage medium
CN115320307B (en) * 2022-10-17 2023-01-20 浙江孔辉汽车科技有限公司 Vibration damping method and device for vehicle, electronic equipment and storage medium

Also Published As

Publication number Publication date
DE10320809A1 (en) 2004-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2004101300A1 (en) Method for detection and monitoring of the movements of vehicles
DE19720626B4 (en) Driving condition monitoring device for motor vehicles
DE60113282T2 (en) DEVICE FOR PREDICTING A TIRE PLATTER
DE112013000718B4 (en) Vehicle control device
DE60030816T2 (en) Tire pressure warning device
DE10150850B4 (en) Road surface condition estimation apparatus
WO2009149862A1 (en) Method for monitoring at least one system parameter which influences the operating behaviour of vehicles or trains of vehicles
EP2136195A2 (en) Method and device for testing an installed shock absorber of a motor vehicle
DE102004019320A1 (en) System for reproducing the dynamic behavior of a vehicle
DE102016101283A1 (en) ADVANCED ROAD CHARACTERIZATION FOR ADAPTIVE MODE CONTROL
DE19855332A1 (en) Method and device for determining the adhesion and adhesion limit in vehicle tires
DE102020210665A1 (en) SYSTEM FOR EVALUATING VEHICLE BEHAVIOR
DE102008047750A1 (en) Driver assistance system for vehicle, has module for analysis of torsional vibration of wheel of vehicle and for generating estimated value of coefficient of friction on basis of analysis
EP3393875B1 (en) Method for the improved detection of objects by a driver assistance system
DE102009053404A1 (en) Method for diagnosis of error i.e. damage, in chassis of vehicle, involves producing characteristic value based on state variable processing and/or evaluation, and generating error code entry if value is larger than preset threshold value
DE102021126014A1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR PREDICTING TIRE WEAR USING MACHINE LEARNING
EP3737571A1 (en) Method for determining the current lane roughness in a vehicle
DE102005011577A1 (en) Device for detecting the state of a tire on a wheel
DE102017216505A1 (en) Method for optimizing the automated tracking of vehicles
EP3463940B1 (en) Method and motor vehicle comprising a control device for controlling at least one vibration damper of the motor vehicle
DE102009005889A1 (en) Method for actively setting an inclination of a wheel of a motor vehicle, in particular of camber and track, and corresponding device
DE102010006666A1 (en) Method for identifying skid chain at wheel of vehicle, involves providing two different evaluation processes at evaluation unit, where signals of two or multiple sensors of vehicle are provided at evaluation unit
EP3631402B1 (en) Vehicle test stand and method for ascertaining a vehicle longitudinal acceleration
DE102020001154A1 (en) Method for operating a vehicle
DE102007000628A1 (en) Motor vehicle i.e. utility vehicle, mass determining method, involves providing mass of motor vehicle by summation of value stored in controller for vehicle mass and signed value for deviation

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase