DE10359300A1 - Aquaplaning-Ermittlungsgerät - Google Patents

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Abstract

Das Aquaplaning-Ermittlungsgerät (1) arbeitet so, um ein Änderungsmuster von Schwankungsermittlungswerten für die entsprechende Vorderradseite (Vf) und die Hinterradseite (Vr) eines Fahrzeugs nach Merkmalen zu extrahieren, wobei anhaftende Reifeneinflüsse auf die Schwankungsermittlungswerte ausgeschlossen werden, um eine Musterübereinstimmung zwischen der Vorderradseite und der Hinterradseite auf der Basis der nach Merkmalen extrahierten Änderungsmuster der Ermittlungswerte auszuführen, um eine Zeitdifferenz von einer Übereinstimmung der Änderungsmuster zu erzielen und um eine erste Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis der Zeitdifferenz und eines Referenzabstands, beispielsweise einer Radgrundlinie (WB), des Fahrzeugs zu berechnen. Das Aquaplaning-Ermittlungsgerät arbeitet außerdem so, um eine zweite Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis eines Durchschnittswerts der Radgeschwindigkeiten zu berechnen, die durch einen Hinterrad-Geschwindigkeitssensor ermittelt werden. Das Aquaplaning-Ermittlungsgerät bestimmt, dass Aquaplaning aufgetreten ist, wenn eine Abweichung zwischen der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit und der zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als ein bestimmter Wert.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Aquaplaning-Ermittlungsgerät zum Ermitteln von Aquaplaning, was vorkommt, wenn ein Fahrzeug auf einer nassen Straßenfläche läuft, die von einem Wasserfilm bedeckt ist.
  • Aquaplaning ist ein Phänomen, bei dem ein Wasserkeil zwischen der Straßenfläche und den Reifen, die auf einer nassen Straßenfläche laufen, während einer hohen Geschwindigkeit gebildet wird, so dass Fahrzeugreifen angehoben werden und ihren Kontakt mit der Straßenfläche verlieren (siehe 9). Aquaplaning ist außerdem ein Phänomen, bei dem Reifen mit einer Straßenfläche einen äußerst unsicheren Kontakt haben, der durch einen hydrodynamischen Wasserdruck verloren wird, der erzeugt wird, wenn die Reifen während einer hohen Geschwindigkeitsfahrt auf einer nassen Straßenfläche Wasser nicht beseitigen können. Dies ist schematisch in 9(b) gezeigt. Der Wasserfilm dringt wie ein Keil zwischen die Reifen und die Straßenfläche ein, so dass er eine Kraft Fu in einer Richtung, um den Reifen anzuheben, und eine Kraft Dr in einer Richtung, um die Drehgeschwindigkeit Vf des Reifens zu vermindern, bildet. Da Aquaplaning ein ernsthaftes Problem für die sichere Fahrt auf einer Autobahn oder einer Schnellstraße ist, wurden verschiedene Verfahren versucht, Aquaplaning zu ermitteln.
  • Beispielsweise wurde vorgeschlagen, Aquaplaning auf der Basis eines abnehmenden Grads (abnehmende Charakteristik) der Radgeschwindigkeit der Vorderräder aufgrund des Widerstands des Wasserfilms zu ermitteln. Das japanische Patent Nr. 305 20 13 (Spalten [0007],[0015], 4 und 7, usw.) und das japanische Patent Nr. 312 36 83 (Spalte [0011], 4 und 5, usw.) von der Anmelderin und dem Erfinder der vorliegenden Erfindung schlagen außerdem vor, Aquaplaning auf der Basis einer Änderungscharakteristik bzw. eines Änderungsmusters der Radgeschwindigkeit der Vorderräder zu ermitteln. Genauer ausgedrückt speichert, wie in 10 gezeigt ist, ein Aquaplaning-Ermittlungsgerät vorher mehrere typische Änderungsmuster für die Vorderradgeschwindigkeit (Änderungsmuster der Kurve der Zeit-Raddrehzahl). Das Aquaplaning-Ermittlungsgerät führt eine Musterübereinstimmung zwischen diesen Änderungsmustern und einem Änderungsmuster der Vorderradgeschwindigkeit durch, die tatsächlich gemessen und extrahiert wird, und bestimmt, dass Aquaplaning aufgetreten ist, wenn dieses tatsächliche Änderungsmuster mit einer bestimmten Ähnlichkeit mit dem vorher gespeicherten Änderungsmuster, welches Aquaplaning zeigt, übereinstimmt. Wenn das Fahrzeug über eine Unebenheit oder einen Niveauunterschied auf einer Straße läuft, werden Plus- und Minus-Wellen erzeugt. Im Fall von Aquaplaning jedoch werden lediglich Minuswellen erzeugt. Ein anderer Vorschlag bestand darin, Aquaplaning zu ermitteln, bei dem die Schwankung auf einer ursprünglichen Seite ermittelt wird wie ein Einfluss auf Federungen bzw. Aufhängungen, welcher durch den Widerstand des Wasserfilms während des Fahrens ausgeübt wird, so dass Aquaplaning auf der Basis der natürlichen Frequenz der Federung ermittelt werden kann.
  • Das japanische Patent Nr. 323 25 20 (Spalten [0003], [0005], 1, usw.) durch die Anmelderin und den Erfinder der vorliegenden Erfindung schlägt vor, Partial-Aquaplaning zu ermitteln. Es ist schwieriger, Partial-Aquaplaning zu ermitteln, in welchen Teil des Reifens noch Kontakt mit der Straßenfläche besteht, als vollständiges Aquaplaning zu ermitteln, bei welchem Reifen vollständig auf einem Wasserfilm auf der Straßenfläche laufen. Dieses Aquaplaning-Ermittlungsgerät ermittelt Aquaplaning auf der Basis des Herausfindens, dass, wenn einmal ein partielles Aquaplaning auftritt, eigene Frequenzkomponenten in einem Ausgangssignal der Radgeschwindigkeitssensoren enthalten sind und entsprechend der Raddrehzahlgeschwindigkeit sich in Richtung auf die Seite der niedrigen Frequenz, wobei ein viskoser Widerstand des Wasserfilms empfangen wird, verschieben. Das Aquaplaning-Ermittlungsgerät verarbeitet Signale von einem Bandpassfilter, welches für jedes Fahrzeuggeschwindigkeitsband vorgesehen ist, und ermittelt partielles Aquaplaning.
  • Bei den obigen Verfahren, bei denen die Musterübereinstimmung verwendet wird, ist es jedoch schwierig, Aquaplaning zu ermitteln, wenn die Wasserfilmdicke geringer ist als eine bestimmte Dicke (beispielsweise 10 mm). Anders ausgedrückt ist die Ermittlung von Aquaplaning schwierig, wenn das Aquaplaning in einem Zustand auftritt, wo die Wasserfilmdicke nicht ausreichend dick ist. Es ist außerdem schwierig, Aquaplaning (partielles Aquaplaning) in einer frühen Stufe zu ermitteln. Wenn Aquaplaning auftritt, wobei die Wasserfilmdicke mehr als 10 mm ist, kann der Fahrer ein Verlangsamungs- oder Verzögerungsgefühl erkennen, womit somit die Bereitstellung eines solchen Systems nicht vorteilhaft ist. Anders ausgedrückt ist es schwierig, Aquaplaning zu ermitteln und den Fahrer von dessen Auftreten zu alarmieren, bevor der Fahrer das Aquaplaning erkennt. Trotz der Theorie ist der Verzögerungsgrad oder das Änderungsmuster der Radgeschwindigkeit in dem Zeitpunkt von Aquaplaning tatsächlich ähnlich dem Fall, wo das Fahrzeug über eine raue Straße, einen Niveau unterschied, eine eisige Straße usw. läuft. Daher besteht der Wunsch, das Aquaplaning genauer zu ermitteln.
  • Das andere Verfahren für partielles Aquaplaning kann das Auftreten von Aquaplaning sogar dann ermitteln, wenn die Wasserfilmdicke kleiner ist als 10 mm. Um das Auftreten von Aquaplaning jedoch genauer zu ermitteln, wird gewünscht, dass eine weitere Verbesserung dahingehend gemacht wird, dass eine kleine Verschiebung der Resonanzfrequenz gemäß den Straßenzuständen, beispielsweise der Rauhigkeit und einer Niveaudifferenz ermittelt wird.
  • Folglich versucht die vorliegende Erfindung hauptsächlich, ein Aquaplaning-Ermittlungsgerät bereitzustellen, mit dem Aquaplaning aufgrund eines geringeren dicken Wasserfilms ermittelt werden kann oder welches Aquaplaning ermitteln kann, welches in einem frühen Zustand auftrat, ohne durch eine Straßenunebenheit oder eine Niveaudifferenz (anschließend als "Straßenunebenheit" usw. bezeichnet) in die Irre geführt zu werden.
  • Überblick über die Erfindung
  • Nach einer intensiven Forschung und Entwicklung schlägt im Gegensatz zur herkömmlichen Ermittlung von Aquaplaning, die sich lediglich auf das Verhalten der Vorderräder fokussiert, der Erfinder vor, Aquaplaning dadurch zu ermitteln, dass zusätzlich das Verhalten der Hinterräder in Betracht gezogen wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Aquaplaning-Ermittlungsgerät für ein Fahrzeug Radgeschwindigkeitssensoren, um Schwankungen bzw. Vibrationen von einer Straßenfläche durch Reifen zu ermitteln, einen Eingangsabschnitt bzw. einen Eingabeabschnitt, über welchen die Reifengeschwindigkeitssensoren ihre Ermittlungswerte liefern; und eine Verarbeitungseinheit, um die Ermittlungswerte zu verarbeiten, um Aquaplaning zu bestimmen. Die Reifengeschwindigkeitssensoren sind am vorderen bzw. am hinteren Rad vorgesehen. Die Verarbeitungseinheit arbeitet so, um ein Änderungsmuster der Ermittlungswerte für das entsprechende Vorderrad oder Hinterrad durch Ausschließen von eigenen (anhaftenden) Reifeneinflüssen auf die Ermittlungswerte nach Merkmale zu extrahieren, um Mustereinstimmung zwischen dem vorderen und dem hinteren Rad auf der Basis der nach Merkmalen extrahierten Änderungsmuster der Ermittlungswerte auszuführen, um eine Zeitdifferenz von einer Übereinstimmung der Änderungsmuster zu erzielen und um eine erste Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis der Zeitdifferenz und eines Referenzabstandes zu berechnen, der vorher im Aquaplaning-Ermittlungsgerät gespeichert wurde. Die Verarbeitungseinheit arbeitet außerdem so, eine zweite Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis eines Durch schnittswerts der Radgeschwindigkeiten zu berechnen, welche durch den Radgeschwindigkeitssensor ermittelt werden, der an der Hinterradseite vorgesehen ist. Das Aquaplaning-Ermittlungsgerät bestimmt, dass Aquaplaning aufgetreten ist, wenn eine Abweichung zwischen der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit und der zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit größer als ein bestimmter Wert ist.
  • Mit dieser Konstruktion des Aquaplaning-Ermittlungsgeräts wird die erste Fahrzeuggeschwindigkeit dem Aquaplaning unterworfen, jedoch nicht einer Straßenunebenheit usw. Die zweite Fahrzeuggeschwindigkeit wird nicht einem Aquaplaning und einer Straßenunebenheit usw. unterworfen. Das Aquaplaning-Ermittlungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt das Auftreten von Aquaplaning, wobei diese beiden Fahrzeuggeschwindigkeiten mit verschiedenen Charakteristiken genutzt werden.
  • Bei dem oben erwähnten Aquaplaning-Ermittlungsgerät kann die Verarbeitungseinheit bestimmen, dass Aquaplaning aufgetreten ist, wenn die Abweichung einen bestimmten Wert für eine bestimmte Zeitdauer übersteigt.
  • Mit diesem Aufbau des Aquaplaning-Ermittlungsgeräts ist es möglich, Ermittlungsfehler zu vermindern.
  • Weitere Gesichtspunkte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wurde.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden anschließend beispielhaft mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • 1 ein Systemdiagramm eines Fahrzeugs ist, welches mit einem Aquaplaning-Ermittlungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist;
  • 2 ein Blockdiagramm ist, welches das Aquaplaning-Ermittlungsgerät zeigt;
  • 3 ein Blockdiagramm ist, welches eine erste Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinheit zeigt, die einen Hauptteil des Aquaplaning-Ermittlungsgeräts bildet;
  • 4 Schwankungen von Ermittlungswerten erläutert, welche durch Radgeschwindigkeitssensoren ermittelt werden;
  • 5 ein Flussdiagramm ist, welches die Betriebsweise des Aquaplaning-Ermittlungsgeräts zeigt;
  • 6 schematisch die Art und Weise des Messens einer ersten Fahrzeuggeschwindigkeit erläutert, wobei (a) ein Beispiel zeigt, wo das Fahrzeug auf einer Straße, die Punkte a und b aufweist, in Richtung auf den Punkt b läuft, (b) die Zeitsequenz von Änderungen bei Ermittlungswerten der entsprechenden Vorder- und Hinterradgeschwindigkeiten im Beispiel von (a) zeigt, und (c) die Zeitsequenzänderungen bei den Ermittlungswerten zeigt, nachdem diese durch Digitalfilter verarbeitet wurden;
  • 7 ein Flussdiagramm ist, welches den Betrieb zu Messen der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit zeigt;
  • 8 schematisch Gruppenvariable zeigt, wobei (a) Gruppenvariable Vf(n) zeigt, bei denen ein Normierungsprozess angewandt wurde, und (b) Gruppenvariable Vf(m) zeigt, bei denen der Normierungsprozess angewandt wurde;
  • 9 ein Beispiel des Standes der Technik zeigt; und
  • 10 ein Beispiel des Standes der Technik zeigt.
  • Die folgenden Referenzen werden hiermit durch Bezugnahme in die ausführliche Beschreibung der Erfindung und außerdem als offenbarende alternative Ausführungsformen von Elementen oder Merkmalen der bevorzugten Ausführungsform, die nicht ausführlich oben oder unten oder in den Zeichnungen offenbart sind, eingezogen. Eine einzelne oder eine Kombination von zwei oder mehr dieser Referenzen kann berücksichtigt werden, um eine Variation der bevorzugten Ausführungsform zu erzielen.
    Japanische Patentanmeldung Nr. 2002-365 687, angemeldet am 17. Dezember 2002;
    Japanische Patentanmeldung Nr. 305 20 13, angemeldet am 16. Oktober 1991;
    Japanische Patentanmeldung Nr. 312 36 83, angemeldet am 30. Oktober 1992;
    Japanische Patentanmeldung Nr. 323 25 20, angemeldet am 29. September 1993.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen wird eine bevorzugte Ausführungsform des Aquaplaning-Ermittlungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Prinzip der Aquaplaning-Ermittlung
  • Das Prinzip zum Ermitteln von Aquaplaning gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird beschrieben. Wenn die Vorderräder und die Hinterräder über einen Wasserfilm auf der Straßenfläche längs der exakt gleichen oder fast gleichen Spur laufen, gibt es, da die Vorderräder das Wasser beseitigen, einen Unterschied zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern bezüglich des Widerstands, der vom Wasserfilm auf der Straßenfläche empfangen wird. Die Vorderräder empfangen unmittelbar den Widerstand des Wasserfilms, und es tritt eine Veränderung der Radgeschwindigkeit auf, so dass die Periode (Frequenz) auf grund des Wasserfilms instabil wird. Da im Gegensatz dazu die Hinterräder über die gleichen Spuren, unmittelbar nachdem die Vorderräder das Wasser beseitigen, laufen, empfangen die Hinterräder wenig Widerstand vom Wasserfilm. Daher tritt im Gegensatz zu den Vorderrädern keine Änderung der Radgeschwindigkeit aufgrund des Wasserfilms auf, was zu einer stabilen Frequenz führt. Anders ausgedrückt ist die Radgeschwindigkeit der Vorderräder dem Aquaplaning unterworfen, und die Radgeschwindigkeit der Hinterräder ist nicht dem Aquaplaning unterworfen.
  • Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird als die erste Fahrzeuggeschwindigkeit, die dem Aquaplaning ausgesetzt ist, eine Fahrzeuggeschwindigkeit durch Anpassen eines Änderungsmusters der Vorderradgeschwindigkeit und eines Änderungsmusters der Hinterradgeschwindigkeit berechnet. Als Referenzfahrzeuggeschwindigkeit oder als zweite Fahrzeuggeschwindigkeit, die nicht Aquaplaning unterworfen wird, wird außerdem eine Fahrzeuggeschwindigkeit durch Berechnen der durchschnittlichen Bewegung der hinteren Radgeschwindigkeit erhalten. Die erste Fahrzeuggeschwindigkeit und die zweite Fahrzeuggeschwindigkeit werden dann verglichen, um eine Differenz zu erhalten, und wenn die Differenz größer ist als ein bestimmter Wert (Schwellenwert), bestimmt das Aquaplaning-Ermittlungsgerät, dass Aquaplaning aufgetreten ist. Was später beschrieben wird, sind die erste Fahrzeuggeschwindigkeit und die zweite Fahrzeuggeschwindigkeit keiner Straßenunebenheit usw. unterworfen.
  • Dieses Verfahren ermöglicht die Ermittlung von Aquaplaning, damit diese verlässlich ausgeführt werden kann, im Gegensatz zu dem Verfahren, um Aquaplaning lediglich auf Basis des Verhaltens der Vorderräder zu ermitteln, oder des Verfahrens, um Aquaplaning lediglich auf der Basis einer Differenz zwischen der Vorderradgeschwindigkeit und der Hinterradgeschwindigkeit zu ermitteln. Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird anschließend beschrieben.
  • Aufbau des Aquaplaning-Ermittlungsgeräts
  • Das System eines Fahrzeugs C, welches mit einem Aquaplaning-Ermittlungsgerät ausgerüstet ist, wird mit Hilfe von 1 beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, ist das Fahrzeug C, bei dem das Aquaplaning-Ermittlungsgerät 1 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform montiert ist, ein Vierradfahrzeug mit zwei Vorderrädern Wf und zwei Hinterrädern Wr. Das Fahrzeug C ist mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor VS(VSf, VSr) an einem vorderen rechten Rad Wf bzw. einem hinteren rechten Rad Wr versehen. Das Fahrzeug C ist außerdem mit einer Alarmeinrichtung AL versehen, die den Fahrer über das Auftreten von Aquaplaning informiert. Die (tiefergestellten) Zeichen f und r bezeichnen die "Vorderradseite" bzw. "Hinterradseite".
  • Der Radgeschwindigkeitssensor VS(VSf, VSr) ist ein allgemein bekannter Sensor, der Fahrzeuggeschwindigkeitsimpulse erzeugt, beispielsweise unter Verwendung eines Hall-Elements. Im Fahrzeuggeschwindigkeitsimpuls (analoges elektrisches Signal), der durch den Radgeschwindigkeitssensor VSf, VSr erzeugt wird und zum Aquaplaning-Ermittlungsgerät 1 übertragen wird, steigt die Anzahl von Impulsen pro Zeiteinheit an, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt, und die Anzahl von Impulsen pro Zeiteinheit nimmt ab, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt. Fahrzeuge, die mit einem Antiblockiersystem oder einem Spursteuerungssystem ausgestattet sind, besitzen im Allgemeinen Radgeschwindigkeitssensoren VS, wobei diese Sensoren zur Ermittlung von Aquaplaning verwendet werden können.
  • Das Aquaplaning-Ermittlungsgerät 1 besitzt einen Mikrocomputer (nicht gezeigt) und dessen periphere Schaltungen, so dass der Mikrocomputer ein Programm liest, welches in einem nicht gezeigten ROM geschrieben ist und entsprechende Modi des Programms ausführt (beispielsweise eine erste und eine zweite Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung 12, 13, eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Vergleichseinrichtung 14 usw.), um Aquaplaning zu ermitteln. Um Aquaplaning zu ermitteln (zu bestimmen), besitzt außerdem das Aquaplaning-Ermittlungsgerät einen Eingangs-/Ausgangsport (Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 11, die später beschrieben wird), um verschiedene Signale, Information, Befehle usw. einzugeben/auszugeben, sowie einen nicht gezeigten A/D-Umsetzer, um ein Analogsignal in ein Digitalsignal umzusetzen, um es dem Mikrocomputer zu erlauben, eine Digitalverarbeitung auszuführen.
  • Mit Hilfe von 2 bis 4 wird das Aquaplaning-Ermittlungsgerät 1 ausführlich beschrieben.
  • Wie in 2 gezeigt ist, besteht das Aquaplaning-Ermittlungsgerät 1 hauptsächlich aus einer Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 11, einer ersten Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung 12, einer zweiten Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung 13, einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Vergleichseinrichtung 14, einer Schwellenwert-Speichereinrichtung 15 und einer Ermittlungseinrichtung 16. Wie weiter in 3 gezeigt ist, besteht die erste Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung aus Digitalfiltern 121 (121f, 121r), Puffersteuerungen 122 (122f, 122r), Datenpuffern 123 (123f, 123r), einer Normierungseinrichtung 124 (124f, 124r), einer Kreuzkorrelations-Funktionsberechnungseinrichtung 125, einer Maximalwert-Extraktionseinrichtung 126 und einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung 127. Die Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 11 entspricht dem Eingabeabschnitt, und die erste Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung 12 bis zur Bestimmungseinrichtung 16 entspricht der Verarbeitungseinheit.
  • Eingangs-/Ausgangsschnittstelle
  • Die Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 11 arbeitet so, Daten, welche durch das Aquaplaning-Ermittlungsgerät 1 zu behandeln sind, einzugeben, und Daten, die durch das Aquaplaning-Ermittlungsgerät 1 verarbeitet wurden, auszugeben (Ausgabe eines Alarmsignals AS). Beim Aquaplaning-Ermittlungsgerät 1 wird die Radgeschwindigkeit (Ermittlungswerte V(Vf, Vr)), die durch die Digitaldaten dargestellt wird, wie ein Fahrzeuggeschwindigkeitsimpuls behandelt. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform beträgt die Abtastrate für die Radgeschwindigkeit 1000 Hz.
  • Erste Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung
  • Die erste Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung 12 empfängt Digitaldaten als Ermittlungswerte V(Vf, Vr) der Radgeschwindigkeiten von der Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 11 alle 10 Millisekunden und arbeitet so, um die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1, die Aquaplaning ausgesetzt ist, zu messen. Das Messprinzip der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 wird nun beschrieben.
  • Die Ermittlungswerte Vf, Vr von den Radgeschwindigkeitssensoren VSf, VSr variieren aufgrund einer Straßenunebenheit, usw. (Rauhigkeit oder Niveauunterschied auf der Straßenfläche). Diese Änderung erscheint zunächst in den Ermittlungswerten Vf am vorderen Radsensor VSf und erscheint dann in den Ermittlungswerten Vr am hinteren Radsensor VSr, wenn das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung läuft. Wenn in diesem Fall das Zeitintervall zwischen den Änderungen der Ermittlungswerte Vf, Vr , die von der gleichen Niveaudifferenz hergeleitet werden, d.h., die Zeitverzögerung für die Phasendifferenz zwischen Änderungsmustern der vorderen und hinteren Radgeschwindigkeiten Vf, Vr erhalten werden kann, ist es möglich, die Fahrzeuggeschwindigkeit (erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1) von der Radgrundlinie (Referenzabstand) WB des Fahrzeugs C zu berechnen.
  • Da die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 durch zusätzliches in Betracht ziehen der vorderen Radgeschwindigkeit Vf erhalten wird, die dem Aquaplaning ausgesetzt ist, wenn Aquaplaning auftritt, zeigt dann die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 keinen korrekten Wert. Die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 wird jedoch auf der Basis einer Straßenunebenheit usw. erhalten. Daher ist die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 Aquaplaning ausgesetzt, jedoch nicht einer Straßenunebenheit usw. unterworfen. Aquaplaning tritt üblicher weise nicht auf einer rauhen Straße auf, die voll von Straßenunebenheiten usw. ist. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform kann unter Verwendung der Kennlinie der ersten und der zweiten Fahrzeuggeschwindigkeiten Vv1, Vv2 die Ermittlung von Aquaplaning durchgeführt werden, ohne durch eine Straßenunebenheit usw. in die Irre geführt zu werden.
  • Der Aufbau der ersten Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung zum Messen der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 wird unter anderem mit Hilfe von 3 beschrieben.
  • Das Digitalfilter 121(121f, 121r) ist ein digitales Bandpassfilter, welches Ermittlungswerte V(Vf, Vr) der Radgeschwindigkeit verarbeitet, welche nacheinander eingegeben werden und welches lediglich eine Komponente mit einer bestimmten Frequenz durchlässt. Der Grund, warum das Digitalfilter lediglich eine bestimmte Frequenz durchlässt, besteht darin, Schwankungen der Radgeschwindigkeit aufgrund eines Mangels an Gleichförmigkeit des Reifens zu beseitigen und um Radgeschwindigkeitsschwankungen, welche von einer Straßenunebenheit usw. herkommen, zu extrahieren.
  • Da Reifen durch Wickeln von Gummi, Stahldrähten, usw. hergestellt werden, existiert keine Gleichförmigkeit (Mangel an Gleichförmigkeit) bezüglich der Festigkeit und Dichte während einer Umdrehung des Rads. Wie man am besten in 4(a) sieht, tritt, wenn Räder W auf der Straßenfläche drehen, sogar wenn das Fahrzeug C (1) mit einer bestimmten Geschwindigkeit läuft, eine große Schwankung bezüglich Zeitschwankungen von Ermittlungswerten V (Schwankungskurve der Radgeschwindigkeits-Ermittlungswerte), die durch die Radgeschwindigkeitssensoren VS siehe 4(b)) erhalten werden, aufgrund des Mangels an Gleichförmigkeit auf. Eine Schwankung mit einer kurzen Periode, welche von einer Straßenunebenheit usw. hergeleitet wird, ist dieser Schwankung mit einer langen Periode überlagert. Da die erste Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung dazu dient, eine absolute erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 von der Radgeschwindigkeitsschwankung aufgrund einer Straßenunebenheit zu berechnen, usw., wie in 4(c) gezeigt ist, scheidet das Aquaplaning-Ermittlungsgerät 1 eine Schwankungskomponente, die von dem Mangel an Gleichförmigkeit des Reifens resultiert, mittels des Digitalfilters (d.h., Ausscheiden von eigenen Reifeneinflüssen auf die Ermittlungswerte) aus, um nachfolgende Prozesse reibungslos auszuführen. Wenn die Radgeschwindigkeit schneller wird, werden die Periode (Frequenz) der Radgeschwindigkeitsschwankung, die von dem Mangel an Gleichförmigkeit des Reifens herrührt, und die Periode (Frequenz) der Radgeschwindigkeitsschwankung, welche von der Straßenunebenheit usw. hergeleitet wird, insgesamt kurz (Verschiebung zum höheren Frequenzband). Daher ist das Digitalfilter 121 so aufgebaut, dass, wenn die Geschwindigkeit ansteigt, die Radgeschwindigkeitsschwankung im höheren Frequenzband durch das Digitalfilter 121 läuft.
  • Die Puffersteuerung 122(122f, 122r) arbeitet so, um alle 20 Millisekunden einen Ermittlungswert V(Vf, Vr) der Radgeschwindigkeit, der durch das Digitalfilter 121 gelaufen ist, zu empfangen, und eine vorher festgelegte Anzahl von Ermittlungswerten in den Datenpuffer 123(123f, 123r) zu schreiben. Weiter arbeitet die Puffersteuerung 122 so, die vorher festgelegte Anzahl an Ermittlungswerten aus dem Datenpuffer 123 zu lesen.
  • Der Datenpuffer 123(123f, 123r) ist ein Lese-/Schreibspeicher, um vorübergehend eine vorher festgelegte Anzahl an Ermittlungswerten V(Vf, Vr) zu speichern. Das Lesen und Schreiben der Daten kann über die Puffersteuerung 122(122f, 122r) durchgeführt werden. Die Ermittlungswerte V(Vf, Vr) werden im Datenpuffer 123 in Verbindung mit Prozesszählern n, m gespeichert, wobei jeder die Anzahl von Prozessen zählt. Genauer ausgedrückt werden Ermittlungswerte Vf für die Vorderradseite im Datenpuffer 123f als Gruppenvariable Vf (n) in Verbindung mit dem Prozesszähler n gespeichert, und Ermittlungswerte Vr für die Hinterradseite werden im Datenpuffer 123r als Gruppenvariable Vr(m) in Verbindung mit dem Prozesszähler m gespeichert. Der Datenpuffer 123 ist ein FIFO (First in, First out).
  • Es wird nun der FIFO-Betrieb beschrieben. Der Datenpuffer 122f, der an der Seite des vorderen Rads vorgesehen ist, speichert Ermittlungswerte Vf deren Anzahl N beträgt, als Gruppenvariable Vf(n). Wenn ein neuer Ermittlungswert Vf im Datenpuffer 123f von der Puffersteuerung 122f gespeichert wird, werden alle Gruppenvariable Vf(1) bis Vf(N), die zur Zeit im Datenpuffer 123f gespeichert wurden, gelesen. Danach erhöht die Gruppenvariable Vf (n) ihren Index n um eins. Wie man am besten in Tabelle 1 unten sieht, steigt der Index n so an, dass die frühere Gruppenvariable Vf(1) zu Vf(2) wird, und die frühere Gruppenvariable Vf(N – 1) zur Gruppenvariablen Vf(N) wird, so dass die Ermittlungswerte Vf über eine bestimmte vergangene Zeitperiode entsprechend der Reihe nach erneuert werden. Als Ergebnis wird ein neuer Ermittlungswert Vf in der Gruppenvariablen Vf(1) gespeichert, und die älteste Gruppenvariable Vf(N) wird gelöscht. Die Beziehung zwischen dem Index n und seinem Endwert N ist 1 ≤ n ≤ N (hier ist N > 1). Tabelle 1 Verfahren zum Speichern von Ermittlungswerten Vf im Datenpuffer 123f
    Figure 00100001
    Figure 00110001
  • Der Datenpuffer 123r an der Hinterradseite speichert die Ermittlungswerte Vr, deren Anzahl M ist, als Gruppenvariable Vr (m). Da der Datenpuffer 123r der Hinterradseite in der gleichen Weise wie der Datenpuffer 123f der Vorderradseite arbeitet, wird auf eine ausführliche Beschreibung dafür verzichtet. Die Beziehung zwischen dem Index m und dessen Endwert M ist : 1 ≤ m ≤ M (hierbei ist M > 1).
  • Die vorher festgelegte Anzahl (Endwert N, M) beträgt 16 (Endwert N = 16) für die Puffersteuerung 122f der Vorderradseite. Die vorher festgelegte Anzahl (Endwert M) für die Puffersteuerung 122r für die Hinterradseite beträgt 30 (Endwert M = 30). Der Grund für das Beschränken der Anzahl von Daten, die in den Datenpuffern 123f 123r gespeichert werden, besteht darin, die Belastung, welche für den Berechnungsprozess in der Normierungseinrichtung 124 erforderlich ist, oder in der Kreuzkorrelations-Funktionsberechnungseinrichtung 125, die später beschrieben wird, zu vermindern. Sogar, wenn die Anzahl an Daten beschränkt ist, kann die absolute erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 verlässlich gemessen werden. Obwohl der Anfangswert eines jeden Prozesszählers n, m gleich 0 ist, zählt der Prozesszähler n, m tatsächlich die Anzahl mit Beginn von 1. Daher zählt der Prozesszähler n eine positive Anzahl im Wesentlichen von 1 bis 16, und der Prozesszähler m zählt eine positive Zahl im Wesentlichen von 1 bis 30. Der Prozesszähler m der Hinterradseite zählt den Endwert M, welcher größer ist als der Endwert M des Prozesszählers n der Vorderradseite. Der Grund dafür liegt darin, dass eine Änderung, die an der Seite des vorderen Rads auftritt, beispielsweise eine Änderung des Ermittlungswerts V beim Passieren einer Unebenheit, auf der Seite des hinteren Rads mit einem gewissen Zeitintervall auftritt. Um diese Änderung, welche an der Seite des hinteren Rads auftrat, verlässlich zu speichern, wird eine ausreichende Anzahl als Endwert M festgelegt.
  • Bei dieser bevorzugten Ausführungsform empfängt der Datenpuffer 123 den Ermittlungswert V(Vf, Vr) vom Digitalfilter 121 alle 10 Millisekunden. In diesem Beispiel, wenn der Ermittlungswert Vf wiederholt in der Gruppenvariablen Vf(n) gespeichert wurde, bis der Prozesszähler n den Endwert von 16 zählt, speichert der Datenpuffer 123f die Ermittlungswerte Vf entsprechend der tatsächlichen Zeit von 150 Millisekunden (150 Millisekunden = (16 – 1) × 10 Millisekunden). Wenn der Ermittlungswert Vr wiederholt in der Gruppenvariablen Vr(m) gespeichert ist, bis der Prozesszähler m den Endwert 30 zählt, speichert in gleicher Weise der Datenpuffer 123r Ermittlungswerte Vr entsprechend der tatsächlichen Zeit von 290 Millisekunden (290 Millisekunden = (30 – 1) × 10 Millisekunden).
  • Die Datenpuffer 123f, 123r speichern Ermittlungswerte Vf, Vr alle 10 Millisekunden, und die Gruppenvariablen Vf(1) bis Vf(16) und die Gruppenvariablen Vr(1) bis Vr(30) werden alle 10 Millisekunden gelesen. Daher wird unabhängig von der Größe jedes Datenpuffers 123f, 123r die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 alle 10 Millisekunden erhalten.
  • Die Normierungseinrichtung 124 (124f, 124r) wird anschließend beschrieben.
  • Die Normierungseinrichtung 124f für die vordere Radseite arbeitet so, dass sie alle 16 Gruppenvariablen Vf(n) vom Datenpuffer 123f über die Puffersteuerung 122f ausliest. Um den nachfolgenden Prozess in der Kreuzkorrelations-Funktionsberechnungseinrichtung 125 zu erleichtern, arbeitet außerdem die Normierungseinrichtung 124f für die vordere Radseite so, dass sie einen Normierungsprozess ausführt, indem sie die Fahrzeuggeschwindigkeitskomponente von den Ermittlungswerten Vf(= Gruppenvariable Vf(n)) entfernt. Aus diesem Grund verfährt die Normierungseinrichtung 124f so, die Durchschnittsradgeschwindigkeit AVf unter den Gruppenvariablen Vf(1) bis Vf(16) zu berechnen. Die Durchschnittsradgeschwindigkeit AVf an der vorderen Radseite wird durch die folgende Gleichung (1) erhalten: AVf = ΣVf(n)/16 = (Vf(1) + Vf(2) + ... + Vf)/16 (1)
  • Die Normierungseinrichtung 124 für die vordere Radseite führt einen Normierungsprozess für die Gruppenvariablen Vf (n) durch die folgende Gleichung (2) aus und nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeitskomponente (Durchschnittradgeschwindigkeit AVf) heraus: Vf(n) = Vf(n) – AYf (2)
  • Da der Prozesszähler n eine positive Zahl von 1 bis 16 zählt, berechnet die Normierungseinrichtung 124f für die vordere Radseite wiederholt die Gleichung (2) 16 Mal, bis der Prozesszähler n die Anzahl nacheinander steigert, und dann den Endwert (N = 16) zählt. Folglich können normierte Gruppenvariablen Vf(1) bis Vf(16) erhalten werden.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird der gleiche variable Identifizierer Vf(n) für Variable verwendet, bevor und nachdem der Normierungsprozess angewandt wurde. Dies dient dazu, die Anzahl von variablen Identifizierern einzusparen.
  • Die Normierungseinrichtung 124r für die hintere Radseite führt ebenfalls einen Normierungsprozess ähnlich wie die Normierungseinrichtung 124f für die vordere Radseite aus. Um eine Wiederholung zu vermeiden, wird die Beschreibung für die Normierungsein richtung 124r für die hintere Radseite ausgelassen. Die Durchschnittsradgeschwindigkeit AVr an der hinteren Radseite wird durch die folgende Gleichung (3) erhalten: AVr = ΣVr(m)/30 = (Vr(1) + Vr(2) + ... + Vr)/30 (3)
  • Die Normierungseinrichtung 124r für die Hinterradseite führt einen Normierungsprozess durch die folgende Gleichung (4) aus: Vr(m) = Vr(m) – AVr (4)
  • Da der Prozesszähler m eine positive Zahl von 1 bis 30 zählt, berechnet die Normierungseinrichtung 124r für die Hinterradseite wiederholt die Gleichung (4) 30 Mal, bis der Prozesszähler m die Anzahl nacheinander erhöht und dann den Endwert zählt (M = 30). Somit können normierte Gruppenvariable Vr(1) bis Vr(30) erhalten werden.
  • Die Kreuzkorrelations-Funktionsberechnungseinrichtung 125 berechnet (führt aus) Kreuzkorrelationsfunktionen in Art der Fourier-Transformation. Insbesondere arbeitet die Kreuzkorrelations-Funktionsberechnungseinrichtung 125 so, um zu bestimmen, wie (an welchem Punkt) das Änderungsmuster, welches von der Straßenunebenheit usw. hergeleitet wird, welche am vorderen Rad Wf innerhalb von 150 Millisekunden auftrat, am hinteren Rad Wr innerhalb von 290 Millisekunden auftritt. Daher empfängt die Kreuzkorrelationsfunktions-Berechnungseinrichtung 125 die gesamten Gruppenvariablen Vf(n), Vr(m), die durch die Normierungseinrichtung 124 (124f, 124r) normiert wurden, und führt die Faltung aus, welche durch die Gleichung (5) bis (19) gezeigt ist.
  • Die Gleichungen (8) bis (18) sind ausgelassen: S(1) = Vf(1)·Vr(1) + Vf(2)·Vr(2) + ... + Vf·Vr (5) S(2) = Vf(1)·Vr(2) + Vf(2)·Vr(3) + ... + Vf·Vr(17) (6) S(3) = Vf(1)·Vr(3) + Vf(2)·Vr(4) + ... + Vf·Vr(18) (7) S(15) = Vf(1)·Vr(15) + Vf(2)·Vr(16) + ... + Vf·Vr(30) (19)
  • Hier werden S(1) bis S(15) als S(j) ausgedrückt. S(j) ist eine Gruppenvariable, in welcher 15 Berechnungsergebnisse (j = 1 bis 15) der Kreuzkorrelationsfunktionen (Faltungsintegration) gespeichert sind. Außerdem zeigt "j" einen Index, der erforderlich ist, die Datenadresse zu bestimmen.
  • Wenn die Ergebnisdaten in der Gruppenvariablen S(j) durch das Ergebnis der Berechnung der Kreuzkorrelationsfunktionen gespeichert sind, kann die erste Fahrzeugge schwindigkeit ohne Schwierigkeit gemessen werden, sogar dann, wenn die Gruppenvariablen Vf(n), Vr(m) gelesen werden. Aus diesem Grund informiert bei Beendigung der Berechnung der Kreuzkorrelationsfunktionen die Kreuzkorrelations-Funktionsberechnungseinrichtung 125 die Puffersteuerung 122(122f, 122r) über die Beendigung des Prozesses (nicht gezeigt).
  • Wenn die Puffersteuerung 122 den Prozessbeendigungsbericht empfängt, liest die Puffersteuerung 122 die Gruppenvariablen Vf(1) bis Vf(16), Vr(1) bis Vr(30), welche nicht in der Gruppenvariable S(j) gespeichert wurden, wobei neue Ermittlungswerte V(Vf Vr) in einem Datenpuffer 123 gespeichert werden, der als Trigger bestimmt wird.
  • Die Maximalwert-Extraktionseinrichtung 126 berechnet eine Funktion, um den Maximalwert der Gruppenvariablen S(j) zu extrahieren. Genauer ausgedrückt extrahiert die Maximalerwert-Extraktionseinrichtung 126 den Maximalwert von der Gruppenvariablen S(j), der die Ergebnisse der obigen Faltungsintegration zugeteilt sind, durch die folgende Gleichung (20): Ssim = max|S(1), S(2), S(3), ..., S| (20)
  • Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung 127 arbeitet, um die Zeitdifferenz Δt vom Wert des Index j zu bestimmen, durch den die Gruppenvariable S(j) den Maximalwert annimmt, und arbeitet außerdem so, die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 durch die folgenden Gleichungen (21) und (22) auf der Basis des früheren gespeicherten Referenzabstands zu berechnen, beispielsweise der Radgrundlinie WB zwischen dem Vorderrad Wf und dem Hinterrad Wr des Fahrzeugs C: Δt[sec] = 10[milsec]/1000[milsec/sec] × (j – 1) (21) Vv1[km/hr] = WB[m]/Δt[sec] × 3600[sec/hr]/1000[m/km] (22)
  • Die Zeitdifferenz Δt entspricht dem Begriff "Zeitdifferenz von einer Übereinstimmung der Änderungsmuster". Der Wert "10", der in der Gleichung (21) auftritt, zeigt das Abtastintervall für jeden Ermittlungswert Vf Vr. Der Grund, um 1 vom Index j zu subtrahieren, besteht darin, die Intervallzahl zu erhalten.
  • Zweite Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung
  • Wie man in 2 sieht, empfängt die zweite Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung 13 Ermittlungswerte Vr des Hinterrads Wr über die Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 11. Die zweite Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung 13 arbeitet so, den Bewegungsdurchschnittswert als die zweite Fahrzeuggeschwindigkeit Vv2 zu berechnen, die nicht einem Aquaplaning unterworfen ist. Aus diesem Grund umfasst die zweite Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung 13 einen nichtgezeigten FIFO und arbeitet so, um den Bewegungs durchschnitt aus den Durchschnittswerten Vr, welche über die Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 11 eingegeben werden, zu berechnen. Wie oben beschrieben ist der FIFO ein Speicher, um einen FIFO-Betrieb auszuführen. Der FIFO speichert Ermittlungswerte Vr, deren Anzahl gleich K ist, als Gruppenvariable Vr (k). Der FIFO löscht der Reihe nach die älteste Gruppenvariable Vr (K), wenn ein neuer Ermittlungswert Vr im FIFO als Gruppenvariable Vr(1) gespeichert wird. Dies ist gleich wie beim oben beschriebenen FIFO. Die Beziehung zwischen dem Index k und dessen Endwert K ist angegeben durch 1 ≤ k ≤ K (hier ist K > 1). Der Endwert K beträgt beispielsweise 5.
  • Wenn ein neuer Ermittlungswert Vr im FIFO gespeichert wird, liest der FIFO alle Gruppenvariablen Vv(1) bis Vv(5) auf einmal aus, um die zweite Fahrzeuggeschwindigkeit Vv2 durch die folgende Gleichung (23) zu berechnen: Vv2 = ΣVr(k)/K = (Vv(1) + Vv(2) + ... + Vv(K))/K (23)
  • Bei dieser bevorzugten Ausführungsform entspricht, da das Abtastintervall des Ermittlungswerts Vr 10 Millisekunden beträgt, die zweite Fahrzeuggeschwindigkeit Vv2 der Durchschnittsradgeschwindigkeit am Hinterrad Wr 50 Millisekunden lang. Die zweite Fahrzeuggeschwindigkeit Vv2 wird ebenfalls alle 10 Millisekunden gemessen. Der Grund, um die zweite Fahrzeuggeschwindigkeit Vv2 mittels des Durchschnittsbewegungswerts zu messen, besteht darin, die Schwankung der Ermittlungswerte Vr, die von einer Straßenunebenheit herrührt, usw., zu extrahieren. Folglich ist die zweite Fahrzeuggeschwindigkeit Vv2 keinem Aquaplaning und einer Straßenunebenheit usw. unterworfen.
  • Fahrzeuggeschwindigkeits-Vergleichseinrichtung
  • Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Vergleichseinrichtung 14 empfängt die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 und die zweite Fahrzeuggeschwindigkeit Vv2 von der ersten Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung 12 bzw. der zweiten Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung 13 und berechnet eine Abweichung ΔV = |Vv1 – Vv2| zwischen der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 und der zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit Vv2. Wie aus der Gleichung in Parenthese deutlich wird, ist die Abweichung ΔV ein Absolutwert der Differenz und nimmt immer einen positiven Wert an.
  • Schwellenwert-Speichereinrichtung
  • Die Schwellenwert-Speichereinrichtung 15 ist ein Speicher, der einen Schwellenwert Th speichert, der mit der Abweichung ΔV in der nachfolgenden Bestimmungseinrich tung 16 verglichen werden muss. Der Schwellenwert Th wird auf der Basis von Versuchergebnissen usw. festgelegt. Je größer der Schwellenwert Th ist, desto kleiner wird der Ermittlungsfehler für Aquaplaning sein. Dagegen gilt, je kleiner der Schwellenwert Th ist, desto früher wird die Ermittlung für Aquaplaning ausgeführt. Um den Fahrer bezüglich Aquaplaning in einem frühen Stadium zu warnen, ist es vorzuziehen, dass der Schwellenwert Th klein ist.
  • Bestimmungseinrichtung
  • Die Bestimmungseinrichtung 16 empfängt die Abweichung ΔV bzw. den Schwellenwert Th von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Vergleichseinrichtung 14 und der Schwellenwert-Speichereinrichtung 15. Die Bestimmungseinrichtung 16 erhöht dann einen Bestimmungszähler R (R = R + 1), wenn die Abweichung ΔV größer ist als der Schwellenwert Th (ΔV > Th), und setzt den Bestimmungszähler R auf 0 (R = 0) zurück, wenn die Abweichung ΔV nicht größer ist als der Schwellenwert Th (ΔV ≤ Th). Die Bestimmungseinrichtung 16 dient dazu, zu bestimmen, dass Aquaplaning aufgetreten ist, wenn der Bestimmungszähler R einen bestimmten bestimmenden Schwellenwert übersteigt. Die Bestimmungseinrichtung 16 dient außerdem dazu, ein Alarmsignal AS zu erzeugen und dieses als Alarm AL auszugeben. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform beträgt der vorher festgelegte bestimmende Schwellenwert gleich 5 (5). Wenn dieser bestimmende Schwellenwert größer wird, wird ein kleinerer Mittlungsfehler auftreten. Wenn dagegen der bestimmende Schwellenwert kleiner wird, kann Aquaplaning in einem frühen Stadium ermittelt werden. Um den Fahrer über Aquaplaning in einem frühen Zustand zu warnen, ist es vorteilhaft, dass der bestimmende Schwellenwert klein ist.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform bezieht sich das Aquaplaning-Ermittlungsgerät 1 auf die Ermittlungsgeschichte. Dies kann die Ermittlung von Fehlern von Aquaplaning erhöhen. Da außerdem die Ermittlung von Aquaplaning alle 10 Millisekunden ausgeführt wird, ist es, während auf die Ermittlungsgeschichte bezuggenommen wird, möglich, den Fahrer über Ermittlungsergebnisse von Aquaplaning in einem frühen Stadium gemäß dem Straßenzustand, der sich augenblicklich ändert, zu informieren.
  • Bei dieser bevorzugten Ausführungsform entsprechen die Prozesse, die durch das Digitalfilter 121, die Puffersteuerung 122, den Datenpuffer 123 und die Normierungseinrichtung 124 ausgeführt werden, den "ausschließenden eigenen Reifeneinflüssen auf die Ermittlungswerte" und der "Extrahierung nach Merkmalen". Die Prozesse, welche durch die Kreuzkorrelations-Funktionsberechnungseinrichtung 125, die Maximalwert-Extraktionseinrichtung 126 und die Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung 127 ausgeführt werden, entsprechen der "Musterübereinstimmung" und der "Berechnung einer ersten Fahrzeuggeschwindigkeit". Weiter entspricht das Beispiel "wenn der Bestimmungszähler R den bestimmenden Schwellenwert übersteigt" dem Beispiel "wenn die Abweichung den bestimmten Wert für eine bestimmte Zeitdauer übersteigt".
  • Arbeitsweise des Aquaplaning-Ermittlungsgeräts
  • Mit Hilfe von 1 bis 8 wird die Arbeitsweise des Aquaplaning-Ermittlungsgeräts 1 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform beschrieben.
  • Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird die Ermittlung von Aquaplaning gemäß dem Flussdiagramm von 5 ausgeführt.
  • Schritt S11
  • Zunächst misst (berechnet) die erste Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung 12 die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1, die Aquaplaning ausgesetzt ist, jedoch nicht einer Straßenunebenheit usw. unterworfen ist (S11). Der Messbetrieb für die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 wird ausführlich mit Hilfe von 6 bis 8 und entsprechend 1 beschrieben.
  • Ausschluss der Schwankungen, die von einem Mangel an Gleichförmigkeit des Reifens hergeleitet werden
  • Um die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 zu messen, ist es nötig, die Schwankung von Ermittlungswerten Vf, Vr der Radgeschwindigkeit auszuschließen, die aus einem Mangel an Gleichförmigkeit des Reifens hergeleitet wird. Wie in 6(a) gezeigt ist, läuft das Fahrzeug R mit einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit längs der Straße, die die Punkte a und b aufweist. Wenn das Fahrzeug C damit beginnt, sich zu bewegen, werden Ermittlungswerte V(Vf, Vr) der Radgeschwindigkeit von den Radgeschwindigkeitssensoren VS (VSf, VSr) zum Aquaplaning-Ermittlungsgerät 1 über die Eingangs-/Ausgangsschnittstelle 11 geliefert. Wie oben beschrieben werden wegen eines Mangels an Gleichförmigkeit jeden Reifens am Vorderrad und am Hinterrad Wf, Wr eine Schwankung mit einer langen Periode aufgrund des Mangels an Gleichförmigkeit und eine Schwankung mit einer kurzen Periode aufgrund einer Straßenunebenheit usw. den Ermittlungswerten Vf, Vr überlagert, die durch den Radgeschwindigkeitssensor VS ermittelt werden (siehe 6(b)). Sogar, wenn das Fahrzeug C mit einer konstanten Geschwindigkeit läuft, schwanken die Ermittlungswerte Vf, Vr auf grund des Mangels an Gleichförmigkeit des Reifens und des Einflusses der Straßenunebenheit usw.. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform arbeitet, um die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 auf der Basis einer Schwankung (Änderung) der Ermittlungswerte Vf, Vr der Radgeschwindigkeit aufgrund einer Straßenunebenheit usw. zu messen, das Digitalfilter 121 so, eine Schwankung auszuschließen, welche von einem Mangel an Gleichförmigkeit des Reifens von den Ermittlungswerten Vf, Vr hergeleitet wird.
  • Wie in 6(c) gezeigt ist, kann eine Schwankung, die aus einem Mangel an Gleichförmigkeit des Reifens hergeleitet wird, von den Ermittlungswerten Vf, Vr durch die Verarbeitung des Digitalfilters 121 ausgeschlossen werden. Daher ist es möglich, die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 als Absolutgeschwindigkeit verlässlich zu messen (zu berechnen). In 6 sind die oberen Figuren in (b) und (c) für die Vorderradseite (Vorderrad Wf), und die unteren Figuren in (b) und (c) sind für die Hinterradseite (Hinterrad Wr).
  • Aufzeichnung von Ermittlungswerten im Datenpuffer
  • Die Ermittlungswerte Vf Vr, von denen die Schwankung aufgrund des Mangels an Gleichförmigkeit des Reifens durch das Digitalfilter 121 ausgeschlossen wurde, werden zur Puffersteuerung 122 alle 10 Millisekunden übertragen. Danach werden die Ermittlungswerte Vf, Vr in den Datenpuffern 123f, 123r als Gruppenvariable Vf(n), Vr(m) gespeichert.
  • Als Ergebnis werden 16 Ermittlungswerte Vf der Reihenfolge nach alle 10 Millisekunden als Gruppenvariable Vf(n) gespeichert, und 30 Ermittlungswerte Vr werden der Reihe nach als Gruppenvariable Vr(m) gespeichert. Daher ist die Vorbereitung für den nachfolgenden Prozess (Berechnungsprozess für die erste Fahrzeuggeschwindigkeit) Vv1) beendet.
  • Berechnen der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit
  • Wenn eine bestimmte Anzahl von Gruppenvariablen Vf(n), Vr(m) in den Datenpuffern 123f, 123r gespeichert ist, wie im Flussdiagramm von 7 gezeigt ist, werden alle Gruppenvariablen Vf(n), Vr(m) als Ermittlungswerte von den Datenpuffern gelesen (S21). Es wird dann die Normierung für die Vorderräder und die Hinterräder gemäß den oben beschriebenen Prozessen ausgeführt (S22, S23). Während der Normierung werden die Gleichungen (1) bis (4) für Berechnungen verwendet. Durch das Ergebnis der Normierung werden die Gruppenvariablen Vf(n), Vr(m) schematisch beispielsweise durch die grafischen Darstellungen von 8 gezeigt. Wie oben beschrieben werden, um Speicher zu sparen, die gleichen Variabel-Identifizierer vor und nach der Normierung verwendet.
  • Wenn die Normierung in den Schritten S22, S23 abgeschlossen ist, werden die Kreuzkorrelationsfunktionen unter Verwendung der Gleichungen (5) bis (19) berechnet (S24). Um Wiederholungen zu vermeiden, werden die Gleichungen (5) bis (19) ebenfalls durch die folgende Gleichung (24) angegeben: S(j) = Vf(1)·Vr(1 + j) + Vf(2)·Vr(2 + j) + ... + Vf·Vr(16 + j) (24)
  • Bei Berechnung der Kreuzkorrelationsfunktionen und nach dem Speichern der resultierenden Daten in den Gruppenvariablen S(j) im Schritt S24 werden die Gruppenvariablen Vf(n), Vr(m) gelesen, um neue Daten zu speichern. Die Kreuzkorrelations-Funktionsberechnungseinrichtung 125 gibt dann den Prozessabschlussbericht an die Puffersteuerung 122 im Schritt S25 aus. Dadurch können neue Ermittlungswerte Vf, Vr im Datenpuffer 123 als Gruppenvariable Vf(n), Vr(m) gespeichert werden.
  • Im Schritt S26 wird der Maximalwert von der Gruppenvariablen S(j) gemäß der Gleichung (20) extrahiert. Danach wird der Index j des Maximalwerts S(j) angegeben, und es wird die Zeitdifferenz Δt durch Ersetzen des Indexes in der Gleichung (21) bestimmt. Die somit erhaltende Zeitdifferenz Δt und die Radgrundlinie WB, welche vorher im Aquaplaning-Ermittlungsgerät 1 gespeichert wurden, werden in die Gleichung (22) eingesetzt, um die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 zu berechnen (S27). Hier entsprechen die Berechnung der Kreuzkorrelationsfunktionen im Schritt S24 und die Extraktion des Maximalwerts im Schritt S26 einem Versuch (d.h., Mustereinstimmung), um die beiden grafischen Darstellungen (a) und (b), die in 8 gezeigt sind, zu überlappen, und die Bestimmung der Zeitdifferenz Δt im Schritt S27 entspricht der Bestimmung einer Phasendifferenz zwischen Übereinstimmungspunkten der beiden grafischen Darstellungen.
  • Die Bestimmung der Phasendifferenz wird zusätzlich mit Hilfe von 8 und den Gleichungen (5) bis (19) beschrieben.
  • Beispielsweise nehmen in der Gleichung (5), wo die Phasen sich nicht konform (die Muster sind unterschiedlich) an der Seite des Vorderrads und des Hinterrads überlappen, das Produkt, welches durch Multiplizieren Vf(2) mit Vr(2) erhalten wird, und das Produkt, welches durch Multiplizieren Vf(3) mit Vr(3) erhalten wird, negative Werte an, und das Produkt, welches durch Multiplizieren Vf(16) mit Vr(16) erhalten wird, nimmt einen positiven Wert an. Folglich wird die Summe S(1) dieser Variablen durch Adieren der positiven Werte und der negativen Werte berechnet.
  • Auch in der Gleichung (6), wo die Phasen sich nicht konform überlappen, wird die Summe S(2) der Variablen durch Addition der positiven Werte und der negativen Werte berechnet (siehe 8(a) und (b)).
  • In der Gleichung (19) jedoch, wo die Phasen sich konform überlappen (die Muster stimmen überein), nimmt das Produkt, welches durch Multiplizieren Vf(1) mit Vr(15) erhalten wird, bis zum Produkt, welches durch Multiplizieren von Vf(16) mit Vr(30) erhalten wird, jeweils positiven Werte an. Daher wird die Summe S(15) dieser Variablen zum Maximalwert von S(j), wobei j gleich 1 bis 15 ist.
  • Aus diesem Grund ist es, wenn der Index j, durch den S(j) den Maximalwert annimmt, gefunden werden kann, möglich, die Phasendifferenz auf der Basis dieses Index j sowie das Abtastintervall (10 Millisekunden bei dieser bevorzugten Ausführungsform) herauszufinden.
  • Anschließend wird der Prozess im Schritt S27 ausführlich unter Verwendung von speziellen Zahlen beschrieben.
  • Wenn die Gruppenvariable S(15) den Maximalwert (j = 15, S26) annimmt, beträgt die Zeitdifferenz Δt 140 Millisekunden (= (15 – 1) × 10 Millisekunden = 0,14 Sekunden). In diesem Beispiel kann, wenn die Radgrundlinie WB 2,83 m beträgt, die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 wie folgt durch die Gleichung (22) berechnet werden: Vv1 = WB/Δt × 3600/1000 = 2,83/0,14 × 3,6 = 73 [km/hr] (22)
  • Nach Berechnen der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 läuft die Routine zu "Zurückkehren" für die weiteren Prozesse. Schritt S21 bis S27 werden hierdurch der Reihe nach wiederholt, und die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 wird alle 10 Millisekunden gemessen.
  • 8(a) zeigt ein Änderungsmuster der Radgeschwindigkeit (Ermittlungswert Vf) an der Vorderradseite, wobei im runden Teil, der durch die gestrichelte Linie gezeigt ist, die grafische Darstellung durch die durchgezogene Linie und die gebrochene Linie dargestellt ist. Die durchgezogene Linie zeigt ein Änderungsmuster der Ermittlungswerte Vf in dem Fall, wo Aquaplaning auftritt, bei dem die Ermittlungswerte Vf abrupt abfallen. Im Gegensatz dazu zeigt die gestrichelte Linie im runden Teil ein Änderungsmuster der Ermittlungswerte Vf in dem Fall, wo Aquaplaning nicht auftritt. Dieses Änderungsmuster ist äußerst ähnlich dem Änderungsmuster der Radgeschwindigkeit (Ermittlungswerte Vr) an der Hinterradseite, wie 8(b) gezeigt ist.
  • Wenn Aquaplaning auftritt, ist der Wert "j", durch den die Gruppenvariable S(j) den Maximalwert annimmt, von dem Wert " j" in dem Fall verschieden, wo Aquaplaning nicht auftritt (j = 15 im obigen Beispiel). Wenn Aquaplaning auftritt und der Wert " j" einen verschiedenen Wert annimmt, wird ein falscher Wert als erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 erhalten (d.h., die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 zeigt nicht den korrekten Wert).
  • Die Schritte S21 bis S23 im Flussdiagramm entsprechen dem Begriff "um nach Merkmalen zu extrahieren" (in den Ansprüchen bezeichnet), und die Schritte S24 und S26 entsprechend dem Begriff "um Musterübereinstimmung auszuführen".
  • Schritt S12 bis S18
  • Wie in 5 gezeigt ist, misst (berechnet) im Schritt S12 die zweite Fahrzeuggeschwindigkeits-Messeinrichtung 13 die zweite Fahrzeuggeschwindigkeit Vv2 auf der Basis der Ermittlungswerte Vr auf der Hinterradseite. Wie oben beschrieben wird die zweite Fahrzeuggeschwindigkeit Vv2 als Bewegungsdurchschnitt der Ermittlungswerte Vr gemessen.
  • Im nächsten Schritt S 13 berechnet die Fahrzeuggeschwindigkeits-Vergleichseinrichtung 14 eine Abweichung ΔV zwischen der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1, die im Schritt S11 erhalten wird, und der zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit Vv2, welche im Schritt S12 erhalten wird. Die Bestimmungseinrichtung 16 bestimmt dann, ob die Abweichung ΔV den Schwellenwert Th übersteigt (Schritt S14). Wenn die Abweichung ΔV nicht größer ist als der Schwellenwert Th (NEIN; ΔV ≤ Th), wird der Bestimmungszähler R auf 0 (R = 0) im Schritt S15 zurückgesetzt, und der Betrieb läuft weiter zu "kehre zurück", um so die Verfahren vom Schritt S11 an zu wiederholen. Wenn die Abweichung ΔV größer ist als der Schwellenwert Th (JA; ΔV > Th) im Schritt S14, erhöht der Bestimmungszähler R seine Zahl im Schritt S16 (R = R + 1).
  • Nachdem der Bestimmungszähler R inkrementiert wurde, wird bestimmt, ob der Bestimmungszähler R den vorher festgelegten Schwellenwert von 5 oder mehr im Schritt S 17 zeigt. Wenn der Bestimmungszähler R weniger als 5 zeigt (NEIN; R < 5), läuft der Betrieb weiter zu "kehre zurück", um die Prozesse vom Schritt S 11 an zu wiederholen. Wenn der Bestimmungszähler R den Bestimmungsschwellenwert von 5 oder mehr zeigt (JA; R ≥ 5), genauer ausgedrückt, wenn die Abweichung ΔV den Schwellenwert Th laufend 5 Mal oder mehr übersteigt, bestimmt das Aquaplaning-Ermittlungsgerät 1, dass Aquaplaning aufgetreten ist (Ermittlung des Aquaplaningzustands) und erzeugt ein Alarmsignal AS (Schritt S 18). Folglich arbeitet der Alarm AL, der in 1 gezeigt ist, um den Fahrer über Aquaplaning zu warnen.
  • Das obige Aquaplaning-Ermittlungsgerät 1 bestimmt einen Aquaplaningzustand auf der Basis einer Abweichung ΔV zwischen der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1, die Aquaplaning ausgesetzt ist, jedoch nicht einer Straßenunebenheit usw. unterworfen ist, und der zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit Vv2, welche nicht Aquaplaning und einer Straßenunebenheit usw. ausgesetzt ist. Dies ermöglicht es, verlässlich Aquaplaning zu ermitteln, ohne durch eine Straßenunebenheit usw. beeinträchtigt zu werden. Die Ermittlung von Aquaplaning kann nämlich durch Vergrößern oder Beseitigung von Ermittlungsfehlern durchgeführt werden, die von einer Änderung der Radgeschwindigkeit aufgrund einer Straßenunebenheit usw. herrühren. Daher kann das Aquaplaning-Ermittlungsgerät 1 verlässlich Aquaplaning ermitteln, sogar wenn die dicke des Wasserfilms geringer als 10 mm ist. Das Aquaplaning-Ermittlungsgerät 1 kann ebenfalls partielles Aquaplaning ermitteln.
  • Im Schritt S14 von 5 wird die Abweichung ΔV größer als der Schwellenwert Th, lediglich dann, wenn Aquaplaning auftritt. Da Aquaplaning nicht in einer rauhen Straße, die voll von Straßenunebenheiten ist, auftritt, sogar, wenn ein Wasserfilm auf einer nassen Straßenfläche existiert, wird die Abweichung ΔV nicht größer als der Schwellenwert Th. Die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 wird unter Verwendung einer Straßenunebenheit usw. gemessen, so dass diese im Wesentlichen zur Ermittlung einer groben Straße geeignet ist, ohne durch eine Straßenunebenheit usw. beeinträchtigt zu werden. Daher kann die Ermittlung von Aquaplaning durchgeführt werden, ohne durch eine raube Straße usw. beirrt zu werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung ausführlich mit Hilfe einer speziellen Ausführungsform beschrieben wurde, ist es für den Fachmann klar, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne den Rahmen der Ansprüche zu verlassen.
  • Beispielsweise kann die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 von dem Bewegungsdurchschnitt erhalten werden. Anstelle Aquaplaning durch Radgeschwindigkeitssensoren VSf, VSr zu ermitteln, die an den rechtseitigen Rädern Vf, Vr des Fahrzeugs C vorgesehen sind, können die Radgeschwindigkeitssensoren VSf, VSr an der linken Seite des Fahrzeugs C vorgesehen sein. Die Radgeschwindigkeitssensoren können auch auf beiden Seiten des Fahrzeugs C vorgesehen sein, um Aquaplaning auf der Basis der Ermittlungswerte V von beiden Seiten des Fahrzeugs C zu ermitteln. Außerdem kann die zweite Fahrzeuggeschwindigkeit Vv2 die Durchschnittsgeschwindigkeit der Hinterräder Wr2 sein, der Bewegungsdurchschnittswert der Radgeschwindigkeit eines Hinterrads Wr2 oder die Kombination davon.
  • Außerdem kann die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 beispielsweise durch Musterübereinstimmung zwischen der Hinterradseite und der Vorderradseite gemessen werden, während ein Änderungsmuster an der Hinterradseite ermittelt wird und wenn das gleiche Änderungsmuster vorher auf der Vorderradseite erschien. Es ist außerdem möglich, einen Schwellenwert für S(j) festzulegen, der den Maximalwert annimmt, so dass die erste Fahrzeuggeschwindigkeit Vv1 lediglich dann berechnet (gemessen) wird, wenn S(j) größer als ein bestimmter Wert wird (Schwellenwert).
  • Mittels der Ermittlung der geradlinigen Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs C kann die Ermittlung von Aquaplaning lediglich dann durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug in der geraden Vorwärtsrichtung läuft. Die Ermittlung der geraden Vorwärtsbewegung kann beispielsweise durch Ermittlung der Radgeschwindigkeitsdifferenz zwischen dem rechten und dem linken Rad durchgeführt werden.
  • Der Endwert N, M jedes Prozesszählers n, m oder der bestimmende Schwellenwert zeigt einen beispielhaften Wert, und es ist nicht notwendig, den Endwert oder den bestimmenden Schwellenwert auf den speziellen Wert einzuschränken. Obwohl das Abtastintervall für Ermittlungswerte so beschrieben wurde, dass dieses 10 Millisekunden beträgt, kann das Abtastintervall kürzer sein, als die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt. Der Endwert des Zählers kann außerdem gemäß dem Abtastintervall oder der Fahrzeuggeschwindigkeit variieren. Anstelle eine Schwankung aufgrund des Mangels von Gleichförmigkeit des Reifens mittels Software, beispielsweise durch ein Digitalfilter auszuschließen, ist es möglich, den Mangel an Gleichförmigkeit durch Hardware auszuschließen. Anstelle ein Bandpassfilter zu verwenden, können andere Filter, beispielsweise ein Tiefpassfilter oder ein Hochpassfilter verwendet werden. Die Verarbeitungen des Aquaplaning-Ermittlungsgeräts 1 können mittels Hardware ausgeführt werden.
  • Die Musteranpassung ist außerdem nicht auf ein spezielles Beispiel beschränkt, bei dem Kreuzkorrelationsfunktionen verwendet werden.
  • Die Bestimmung (Ermittlung) eines Aquaplaningzustands entspricht der Bestimmung (Ermittlung) des Nass-μ auf einer nassen Straßenfläche.

Claims (4)

  1. Aquaplaning-Ermittlungsgerät (1) für ein Fahrzeug (C), welches aufweist: Radgeschwindigkeitssensoren (VS) zum Ermitteln von Schwankungen von einer Straßenfläche über Reifen, wobei die Radgeschwindigkeitssensoren an der Vorderradseite (Wf) bzw. an der Hinterradseite (Wr) vorgesehen sind; einen Eingabeabschnitt (11), über den die Radgeschwindigkeitssensoren ihre Ermittlungswerte eingeben; und eine Verarbeitungseinheit, um die Ermittlungswerte zu verarbeiten, um Aquaplaning zu bestimmen, wobei die Verarbeitungseinheit arbeitet: um ein Änderungsmuster der Ermittlungswerte für die entsprechende Vorderrad- und die Hinterradseite durch Ausschließen von anhaftenden Reifeneinflüssen auf die Ermittlungswerte nach Merkmalen zu extrahieren; um zwischen der Vorderrad- und der Hinterradseite eine Musterübereinstimmung auf der Basis der nach Merkmalen extrahierten Änderungsmuster der Ermittlungswerte auszuführen; um eine Zeitdifferenz von einer Übereinstimmung der Änderungsmuster zu erhalten; um eine erste Fahrzeuggeschwindigkeit (Vv1) auf der Basis der Zeitdifferenz und eines Referenzabstands, der vorher in dem Aquaplaning-Ermittlungsgerät gespeichert wurde, zu berechnen; um eine zweite Fahrzeuggeschwindigkeit (Vv2) auf der Basis eines Durchschnittswerts der Radgeschwindigkeiten zu berechnen, die durch den Radgeschwindigkeitssensor ermittelt werden, der an der Hinterradseite vorgesehen ist; und um zu bestimmen, dass Aquaplaning aufgetreten ist, wenn eine Abweichung zwischen der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit und der zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit größer als ein bestimmter Wert ist.
  2. Aquaplaning-Ermittlungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungseinheit bestimmt, dass Aquaplaning aufgetreten ist, wenn die Abweichung den bestimmten Wert eine bestimmte Zeitdauer lang übersteigt.
  3. Aquaplaning-Ermittlungsgerät nach Anspruch 1, wobei der Referenzabstand eine Radgrundlinie des Fahrzeugs ist.
  4. Aquaplaning-Ermittlungsgerät nach Anspruch 2, wobei der Referenzabstand eine Radgrundlinie des Fahrzeugs ist.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE502004003228D1 (de) * 2004-11-03 2007-04-26 Delphi Tech Inc Verfahren zum Beurteilen einer Rotationsbewegung eines Kraftfahrzeugs
JP4571895B2 (ja) * 2005-08-12 2010-10-27 新日本製鐵株式会社 半田濡れ性、耐ホイスカ性、外観経時安定性に優れた環境対応型電子部品用表面処理鋼板およびその製造方法
DE102010053310A1 (de) 2010-12-02 2011-07-28 Daimler AG, 70327 Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Aquaplaninggefahr auf einer Fahrspur eines Fahrzeugs
US9932022B2 (en) 2013-11-15 2018-04-03 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Contact patch measurements during hydroplaning events
JP6450170B2 (ja) 2014-12-05 2019-01-09 株式会社ブリヂストン 路面状態判別方法
EP3727966B1 (de) * 2017-12-21 2021-10-27 Pirelli Tyre S.p.A. Verfahren und system zur signalisierung eines aquaplaningzustandes eines auf einem fahrzeug montierten reifens
CN111089737A (zh) * 2019-12-27 2020-05-01 苏州工业园区报关有限公司 三维智能配载车辆的颠簸度检测装置及颠簸度检测方法
CN112924081B (zh) * 2021-01-25 2021-10-19 北京科技大学 控制路面积水深度的动水压力现场测试***及方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63265172A (ja) * 1987-04-23 1988-11-01 Toyota Motor Corp ハイドロプレ−ニング特性測定装置
JP3052013B2 (ja) * 1991-10-16 2000-06-12 本田技研工業株式会社 ハイドロプレーニング検出装置
US5481455A (en) * 1991-10-17 1996-01-02 Nissan Motor Co, Ltd. System for detecting hydroplaning of vehicle
JP3123683B2 (ja) * 1992-10-30 2001-01-15 本田技研工業株式会社 ハイドロプレーニング現象検出装置
JP3289375B2 (ja) * 1993-03-24 2002-06-04 株式会社デンソー 車体速度推定装置及び推定車体速度を用いたタイヤ状態検知装置
JP3232520B2 (ja) * 1993-09-29 2001-11-26 本田技研工業株式会社 ハイドロプレーニング検出装置
JP3159596B2 (ja) * 1994-03-22 2001-04-23 本田技研工業株式会社 ハイドロプレーニング現象検出装置
US5596141A (en) * 1994-08-04 1997-01-21 Nippondenso Co., Ltd. Tire resonance frequency detecting system having inter-wheel noise elimination and method for the same
EP0891904B1 (de) * 1997-07-18 2002-04-10 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Radzustands- Abschätzungsvorrichtung

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