DE10213761A1 - Verfahren und System zur Bestimmung des Frequenzinhalts eines Fahrzeugbewegungssignals - Google Patents

Verfahren und System zur Bestimmung des Frequenzinhalts eines Fahrzeugbewegungssignals

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Abstract

Es werden ein Verfahren und ein System zum Erfassen und Analysieren von Fahrzeugbewegungssignalen, um die Fahrzeugleistung zu bestimmen, offenbart. Die abgetasteten Fahrzeugbewegungssignale werden unter Verwendung der Online-Frequenzanalyse vom Zeitbereich in den Frequenzbereich übertragen. Wenn man das Frequenzspektrum für die abgetasteten Fahrzeugbewegungsdaten gewonnen hat, werden die Hauptfrequenzen und die damit verbundenen Amplituden festgestellt. Je nach Art des durchgeführten Tests und je nach den zu analysierenden Fahrzeugkomponenten sind die in Frage kommenden Eigenfrequenzen bekannt und werden im Frequenzspektrum festgestellt. Die Online-Frequenzanalyse wird zur Analyse vordefinierter Frequenzen in integrierten Systemen mit begrenzten Rechenressourcen und Speichermöglichkeiten eingesetzt. Eine Bewertungsfiltermatrix wird zur Echtzeit-Berechnung des in Frage kommenden Frequenzspektrums verwendet. Die Matrix wird gemäß einer vorgegebenen Abtastzeit, Abtastgeschwindigkeit und der ausgewählten Frequenzen vorberechnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Systeme zur Aus­ wertung von Fahrzeugbewegungssignalen zur Verbesserung der Fahrzeugleistung.
Während der Entwicklung eines Kraftfahrzeugs sind Tests erfor­ derlich, um festzustellen, ob die Fahrzeugleistung den Ent­ wurfsspezifikationen entspricht. Die Eigenschaften oder Leis­ tung des Rahmens und der Aufhängung eines Fahrzeuges werden zum Beispiel unter schlechten Straßenbedingungen getestet, um si­ cherzustellen, dass das Fahrzeug den Straßenbedingungen stand­ halten und gleichzeitig ein Mindestmaß an Komfort und Sicher­ heit für die Fahrzeuginsassen bieten kann.
Normalerweise werden Sensoren an verschiedenen Stellen des Fahrzeugs platziert, um die Bewegungen des Fahrzeuges zu mes­ sen. Die Sensorsignale werden dann durch ein fahrzeugeigenes Regel- und Verarbeitungssystem verarbeitet. Genauer gesagt, es werden die Signale durch Datenverarbeitung auf Basis der schnellen Fouriertransformation (FFT) vom Zeitbereich in den Frequenzbereich übertragen, um ein Frequenzspektrum für be­ stimmte Fahrzeugbewegungssignale zu erzielen. Das Frequenz­ spektrum kann dann analysiert werden, um festzustellen, ob das Fahrzeug mit seinen Eigenfrequenzen schwingt. Wenn die Vibrati­ onsamplituden bei den Eigenfrequenzen des Fahrzeugs für die Haltbarkeit des Fahrzeuges und aus Komfort- und Sicherheits­ gründen für die Insassen nicht akzeptabel ist, werden Änderun­ gen an Fahrzeugrahmen/Karosserie bzw. Aufhängung vorgenommen.
Obwohl konventionelle Verfahren und Systeme zur Auswertung der Fahrzeugleistung durch Erfassen und Analysieren von Fahrzeugbe­ wegungssignalen mittels FFT zur Bestimmung des Frequenzinhalts der Signale ihren beabsichtigten Zweck erreichten, gibt es im­ mer noch Probleme. Aktuelle Systeme und Verfahren erfordern zum Beispiel eine erhebliche Verarbeitungsleistung und Speicherres­ sourcen. Die aktuellen Verfahren (d. h. FFT) sind für den Ein­ satz in Systemen, die in die Produktion integriert sind, zum Beispiel in ein Regelungs- und Stabilitätssystem, unpraktisch. Daher wurde die Frequenzanalyse von Fahrzeugbewegungssignalen auf die Test- und Entwicklungsphasen eines Fahrzeugs be­ schränkt.
Was daher benötigt wird, ist ein neues und verbessertes System und ein neues und verbessertes Verfahren zur Analyse von Fahr­ zeugbewegungssignalen für den anschließenden Einsatz in einem System, das während der Produktion in das Fahrzeug integriert wird, z. B. in ein Regelungs- und Stabilitätssystem. Das neue und verbesserte System sowie das neue und verbesserte Verfahren müssen für integrierte Systeme mit begrenzten Rechenressourcen und Speicherfähigkeiten geeignet sein.
Mit der vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren und ein System zur Erfassung und Analysierung von Fahrzeugbewegungssig­ nalen zur Verbesserung der Fahrzeugleistung und des Fahrzeug­ verhaltens zur Verfügung gestellt. Die erfassten Fahrzeugbewe­ gungssignale werden mit Hilfe einer Online-Frequenzanalyse vom Zeitbereich zum Frequenzbereich übertragen. Wenn das Frequenz­ spektrum für die erfassten Fahrzeugbewegungssignale erreicht ist, werden die in Frage kommenden Frequenzen und die damit verbundenen Amplituden ermittelt. Je nach durchgeführter Test­ art und der zu analysierenden Fahrzeugkomponenten werden die in Frage kommenden Eigenfrequenzen bekannt sein und im Frequenz­ spektrum ermittelt werden. Während eines Tests unter schlechten Straßenbedingungen betragen die in Frage kommenden Eigenfre­ quenzen bei einem Giergeschwindigkeitssignal zur Bestimmung der Leistung von Rahmen/Karosserie und der Fahrzeugaufhängung zum Beispiel 2 Hz bzw. 10 Hz. Die vorliegende Erfindung sieht eine Bewertungsfiltermatrix vor, um das in Frage kommende Frequenz­ spektrum in Echtzeit zu berechnen. Die Matrix wird entsprechend der vorgegebenen Abtastzeit, Abtastfrequenz und in Frage kom­ menden Frequenzen berechnet. Genauer gesagt sind bei Analysen unter schlechten Straßenbedingungen die Frequenzen von 2 Hz, 4 Hz, 6 Hz, 8 Hz und 10 Hz eines Giergeschwindigkeitssignals am interessantesten. Die Erfindung führt daher zu einer erhebli­ chen Reduzierung der Anzahl an Berechnungen, die zur Erzielung eines Frequenzspektrums benötigt werden, im Vergleich zu Syste­ men und Verfahren nach dem Stand der Technik, bei denen die schnelle Fouriertransformationsmethode (FFT) durchgeführt wer­ den, um alle möglichen Frequenzen zu erzielen, die es bei einem Fahrzeugbewegungssignal gibt. Das Fahrzeugbewegungssignal wird in Echtzeit mit einem entsprechenden Vektor in der Bewertungs­ filtermatrix multipliziert, um das Signal vom Zeitbereich in den Lastbereich zu übertragen.
Weitere Ziele, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung und den anhängenden Ansprüchen im Zusammenhang mit den Zeichnungen entnommen werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Be­ schreibung anhand der beigefügten Abbildungen hervor. Es zei­ gen:
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ein mit dem erfindungs­ gemäßen System ausgestattetes Fahrzeug,
Fig. 2 im Flussdiagramm ein Verfahren zur Analyse von Fahr­ zeugbewegungssignalen nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 3 im Flussdiagramm ein Verfahren zum Testen und Analy­ sieren von Fahrzeugbewegungssignalen mittels eines be­ grenzten Frequenzspektrums nach einem Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,
Fig. 4 eine Grafik, die ein Giergeschwindigkeitssignal des Fahrzeugs darstellt, welches während eines Tests auf ei­ ner Straße mit Kopfsteinpflaster entsprechend der Erfin­ dung von einem Giergeschwindigkeitssensor erfasst wurde,
Fig. 5 das Frequenzspektrum eines Giergeschwindigkeitssignals, das erfindungsgemäß während eines Tests auf einer Straße mit Kopfsteinpflaster von einem Giergeschwindigkeitssen­ sor erfasst wurde,
Fig. 6 eine Grafik, die ein Giergeschwindigkeitssignal des Fahrzeugs darstellt, welches während eines Tests auf un­ ebener Fahrbahn entsprechend der Erfindung von einem Giergeschwindigkeitssensor erfasst wurde und
Fig. 7 das Frequenzspektrum eines Giergeschwindigkeitssignals, das erfindungsgemäß während eines Tests auf unebener Fahrbahn von einem Giergeschwindigkeitssensor erfasst wurde.
In Fig. 1 ist ein Fahrzeug 10 abgebildet, welches mit einem er­ findungsgemäßen integrierten System 12 ausgestattet ist. Das integrierte System 12 steht mit einer Vielzahl von Sensoren 14 zur Erfassung von Fahrzeugbewegungssignalen in Verbindung.
Üblicherweise enthält ein integriertes System 12 einen Mikro­ prozessor, der mit einem Speichermedium kommuniziert, wie zum Beispiel mit einem Festwertspeicher (ROM), einem Schreib-/Lesespeicher (RAM), einem Permanentspeicher (NVM) oder ähnli­ chen Vorrichtungen.
Das integrierte System 12 tastet im Betrieb über einen vordefi­ nierten Abtastzeitraum (T) die von den Sensoren 14 erzeugten Fahrzeugbewegungssignale ab. Das System 12 erfasst die Abtas­ tungen mit einer vordefinierten Abtastgeschwindigkeit (Δt). Die Gesamtzahl der abgetasteten Daten (N) wird durch die Gleichung N = T/Δt definiert. Zur Veranschaulichung der Erfindung wer­ den in dieser Offenbarung das diskrete abgetastete Signal durch den Terminus r(nΔt) mit n = 0, 1, . . ., N-1 sowie die Amplitude und die Anfangsphase der Schwingung bei einer vorge­ gebenen Frequenz (mΔf) in Hz durch den Ausdruck s(mΔf) mit 0 ≦ m < NT/2 wiedergegeben.
Um die dynamische Leistung oder Leistungsfähigkeit eines Fahr­ zeugs zu bestimmen, wird typischerweise die diskrete finite Fouriertransformation (DFFT) von Endpunkten eines abgetasteten Signals, wie eines Karosseriebewegungssignals, durchgeführt. Eine solche diskrete finite Fouriertransformation (DFFT) wird nachstehend dargestellt, um ein besseres Verständnis der Erfin­ dung zu ermöglichen. Die Transformation von Karosseriebewe­ gungssignalen vom Zeitbereich zum Frequenzbereich kann durch die folgenden Formeln beschrieben werden:
Die Amplitude lässt sich durch die folgende Gleichung definie­ ren:
Nachdem es jedoch bei den Fouriertransformationsreihen mehrere Positionen mit der gleichen Frequenz gibt, wird die tatsächli­ che Amplitude einer bestimmten Frequenz anhand folgender Glei­ chung berechnet:
Die Eigenschaft der Fahrbahn kann anhand folgender Gleichung berechnet werden:
Hierbei ist E als das Leistungsspektrum bekannt, das die Bewe­ gung oder Schwingung des Fahrzeuges bei den erfassten Frequen­ zen erzwingt. Ein großer Vorteil der Verwendung von Gleichung 2-6 zur Bestimmung der Fahrbahneigenschaft ist, dass hierbei die Notwendigkeit einer Quadratwurzelfunktion vermieden wird. Durch Vermeidung des Einsatzes der Quadratwurzelfunktion bedarf es keiner erhöhten Rechenressourcen, die in integrierten Syste­ men besonders begrenzt sind.
Die oben aufgeführte Formel 2-2 kann mit Hilfe folgender Mat­ rixgleichung berechnet werden:
SM × 1 = WM × N RN × 1 (3-1)
Hierbei wird der Frequenzvektor durch die folgende Gleichung beschrieben:
Und der Vektor des abgetasteten Signals wird durch die folgende Gleichung beschrieben:
RN × 1 = {r(0) r(Δt). . .r((N-1)Δt)}T (3-3)
Und eine Bewertungsfiltermatrix wird durch die folgende Glei­ chung beschrieben:
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Reduzierung der Rechenzeit und der Rechenressourcen, die zur Berechnung der Matrixgleichung 3-3 erforderlich sind, zur Verfügung gestellt. Das Verfahren ist besonders geeignet für den Einsatz in integrierten Systemen. Dies wird zunächst durch das Neuschreiben des Abtastsignalvek­ tors wie folgt erreicht:
Somit wird aus (3-1) folgende Gleichung:
Gleichung (4-2) stellt ein verbessertes Verfahren zur Feststel­ lung dar, ob bei den abgetasteten Signalen die in Frage kommen­ den Frequenzen und deren Amplitude vorhanden sind. Diese Glei­ chung weist darauf hin, dass das Frequenzspektrum SM × 1 durch die lineare Summierung von WM × NR n|N × 1 (n = 0, 1, 2, . . ., N-1) berechnet werden kann, wobei der Abtastsignalvektor R n|N × 1 das n-te Abtast­ signal r(nΔt) (n = 0, 1, . . ., N-1) darstellt und WM × N die vorbe­ rechnete konstante Bewertungsfiltermatrix ist. Der Terminus WM × NR n|N × 1 ist der Beitrag des n-ten Abtastsignals r(nΔt) zum Fre­ quenzspektrum. In integrierten Systemen muss ein kontinuierli­ cher Signalstrom mit der gleichen Geschwindigkeit verarbeitet werden, in welcher das System ein Rohsignal (ein Abtastinter­ vall) erhält. Das System erlaubt keinen Zugriff auf Signale, die außerhalb der Zeit liegen. Aus diesem Grund kann sich das System nicht einmal eine noch so bescheiden ausgelegte FFT- Berechnung (mit einer Anzahl von Gleitstellen oder Pufferungen pro Datenpunkt) leisten, um das Frequenzspektrum zu analysie­ ren. Nach Gleichung (4-2) wird eine Aufgabe zur Berechnung des Frequenzspektrums in N Unteraufgaben WM × NR n|N × 1 (n = 0, 1, 2, . . ., N-1) unterteilt, die in Abtastintervallen durchgeführt werden und nur von dem aktuellen Eingangssignal abhängen. Bei integ­ rierten Systemen werden diese Berechnungen im Regelkreis bzw. in den Berechnungszyklen fertiggestellt. Nach Eingang des n-ten Abtastsignals ist das Frequenzspektrum vollständig aufgebaut bzw. errechnet. Die Gleichung (4-2) ermöglicht in integrierten Systemen eine Online-Frequenzanalyse.
Die Erfindung vermeidet die ressourcenaufwendige Kosinus- und Sinus-Berechnung der Gleichung (3-4) durch Vorberechnung und Speicherung der Matrix W aus Gleichung (3-5). Jedes Element Wmn der Matrix W kann mittels vordefinierter Parameter vorberechnet werden, die die Abtastzahl N, die Abtastzeit T und den Fre­ quenzbereich M beinhalten.
In Fig. 2 wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Analyse von Fahrzeugbewegungssignalen durch Vorberechnung der oben be­ schriebenen Bewertungsfiltermatrix dargestellt. Das Verfahren beginnt in Block 50, in dem die Art des durchzuführenden Tests bestimmt wird. Zu den typischen Fahrzeugtests gehören u. a. die Dauererprobung, wie zum Beispiel Tests unter schlechten Stra­ ßenbedingungen. In Block 51 wird eine komplette Analyse des Frequenzspektrums mittels konventioneller Verfahren, wie FFT oder ähnlichen, durchgeführt. Die Frequenzen, die von besonde­ rem Interesse sind, werden - wie in Block 52 dargestellt - auf­ grund dieser Analyse bestimmt. In Block 54 werden die Abtast­ zeit und die Abtastgeschwindigkeit festgestellt. Schließlich wird die oben beschriebene Bewertungsfiltermatrix berechnet, wie durch Block 56 dargestellt ist.
Wenn die Bewertungsfiltermatrix für einen bestimmten Test oder eine bestimmte Fahrzeugbetriebsbedingung erst einmal bestimmt worden ist, wird die Matrix in den Speichervorrichtungen eines während der Produktion in das Fahrzeug integrierten Systems, wie zum Beispiel einem Fahrzeugregelungs- und Stabilitätssys­ tem, wie in Block 58 dargestellt, abgespeichert. Die Matrix steht jetzt für die Durchführung einer Online-Frequenzanalyse zur Verfügung, bei der abgetastete Fahrzeugbewegungssignale vom Zeitbereich in den Frequenzbereich übertragen werden. Diese Transformation findet in Echtzeit statt und erfordert keinen Zwischenschritt zur Speicherung der Fahrzeugbewegungsdaten.
In Fig. 3 wird das erfindungsgemäße Verfahren dargestellt, in dem die Online-Frequenzanalyse unter Verwendung der Bewertungs­ filtermatrix zur Übertragung eines erfassten Fahrzeugbewegungs­ signals vom Zeitbereich in den Frequenzbereich durchgeführt wird. Bei Block 80 beginnt ein integriertes System, wie das zu­ vor beschriebene System 12, mit eingespeicherter Bewertungsfil­ termatrix mit der Übermittlung eines Fahrzeugbewegungssignals. Dieses Fahrzeugbewegungssignal kann ein von einem Giergeschwin­ digkeitssensor erzeugtes Giergeschwindigkeitssignal oder ein anderes Fahrzeugbewegungssignal sein. Jeder erfasste Datenab­ tastvektor wird mit dem entsprechenden Reihenvektor der Matrix multipliziert, wie zuvor dargestellt, um eine entsprechende Frequenzkomponente zu erzielen, wie in Block 84 dargestellt. Schließlich können die sich hieraus ergebenden Frequenzdaten in den Speichervorrichtungen des Systems 12 zur Nutzung in anderen Fahrzeugsystemen, wie in einem Fahrzeugbremssystem, einem Fahr­ zeugschlupfregelungssystem, einem Fahrzeugstabilitätssystem etc., abgespeichert werden; dies symbolisiert Block 86 in Fig. 3. In Block 88 kann ein Fahrzeugsystem zum Beispiel die erzeug­ ten Frequenzdaten unter Verwendung der Bewertungsfiltermatrix nutzen, um die Funktion dieses Systems zu ändern oder zu opti­ mieren.
Fig. 4 zeigt eine Grafik, die ein von einem Giergeschwindig­ keitssensor erfasstes Giergeschwindigkeitssignal 100 des Fahr­ zeugs gemäß der Erfindung über einen Zeitraum darstellt. Das Giergeschwindigkeitssignal 100 wurde erzeugt, indem ein Fahr­ zeug über eine mit Kopfsteinen gepflasterten Straße fuhr. Wie dargestellt, enthält das Giergeschwindigkeitssignal 100 viele Frequenzkomponenten. Um die Auswirkung dieser Frequenzkomponen­ ten auf die Lebensdauer eines Fahrzeugs, den Komfort für die Fahrzeuginsassen und auf die Stabilität eines Fahrzeugs zu ana­ lysieren, muss das Giergeschwindigkeitssignal vom Zeitbereich in den Frequenzbereich konvertiert werden. Dann kann die Ampli­ tude der in Frage kommenden Frequenzkomponenten bestimmt wer­ den.
Ein Frequenzspektrum des Giergeschwindigkeitssignals 100, das mit Hilfe der Bewertungsfiltermatrix bestimmt wird, ist in Fig. 5 dargestellt. Die Amplituden der Frequenzen können jetzt ana­ lysiert und mit akzeptablen Grenzen verglichen werden. Die Fre­ quenzkomponente mit der höchsten Amplitude ist 10 Hz, wie dar­ gestellt. Nachdem bekannt ist, dass die Eigenfrequenz der Fahr­ zeugaufhängung bei 10 Hz liegt, kann die Leistung der Fahrzeug­ aufhängung bestimmt werden, und ein Fahrstabilitätssteuerungs­ system kann diese Frequenzdaten zum Beispiel nutzen, um die Leistung des Systems zu optimieren. Das erfindungsgemäße Ver­ fahren berechnet nur in Frage kommende Frequenzen, wodurch er­ hebliche Reduzierungen der Rechenzeit und der Rechenressourcen erzielt werden können.
Fig. 6 zeigt eine Grafik eines Giergeschwindigkeitssignals 100', das erfindungsgemäß von einem Giergeschwindigkeitssensor über einen bestimmten Zeitraum erfasst wurde. In diesem Fall wurde das Giergeschwindigkeitssignal 100' beim Fahren eines Fahrzeugs über eine unebene Straße erzeugt. Ähnlich wie beim Giergeschwindigkeitssignal 100 enthält das Giergeschwindig­ keitssignal 100' viele Frequenzkomponenten. Das Giergeschwin­ digkeitssignal 100' hat jedoch eine wesentlich größere Fre­ quenzkomponente bei 2 Hz. Diese Entdeckung ist natürlich von sehr großer Bedeutung, nachdem die Amplitude bei dieser Fre­ quenz erhebliche Auswirkungen auf die Lebensdauer eines Fahr­ zeugs, die Stabilität eines Fahrzeugs und den Komfort für die Fahrzeuginsassen haben kann.
Fig. 7 zeigt ein Frequenzspektrum des Giergeschwindigkeitssig­ nals 100 einschließlich der in Frage kommenden Frequenzen. Die Amplituden aller Frequenzen sind, wie dargestellt, mit Ausnahme der 2-Hz-Komponente relativ niedrig. Die 2-Hz-Komponente ist bekanntermaßen die Eigenfrequenz der Fahrzeugkarosse oder des Fahrzeugrahmens. Nachdem bekannt ist, dass die Eigenfrequenz der Fahrzeugkarosserie oder des Rahmens bei 10 Hz auftritt, kann die Leistung der Fahrzeugkarosserie oder des Rahmens be­ stimmt werden. Nur die interessierenden Frequenzen wurden be­ rechnet, so dass durch die Verwendung der Erfindung eine erheb­ liche Reduzierung der Rechenzeit und der Rechenressourcen er­ zielt werden kann.
Aus diesem Grunde besitzt die Erfindung viele Vorteile und Nut­ zen verglichen mit bisherigen Systemen und Verfahren. Durch die Erfindung wird zum Beispiel ein Verfahren zur Verfügung ge­ stellt, mit dem das Vorhandensein von bestimmten Frequenzen, die in einem Fahrzeugbewegungssignal von Interesse sind, aufge­ zeigt werden kann und deren Amplituden erfasst werden können. Die Fahrzeugbewegungssignale können durch ein integriertes Fahrzeugsystem erfasst werden, z. B. durch ein Fahrzeug- oder Fahrstabilitätsregelsystem. Die erfassten Signale werden in Echtzeit vom Zeitbereich in den Frequenzbereich übertragen. Die endgültigen Frequenz- und Amplitudendaten können zur Änderung und Optimierung der Funktion verschiedener Fahrzeugregelungs­ systeme verwendet werden. Wenn zum Beispiel die Amplitude einer bestimmten in Frage kommenden Frequenz eine vordefinierte, im Speicher eines integrierten Systems abgespeicherte Schwelle überschreitet, kann das System sich für den Betrieb in einem an­ deren Zustand oder Modus entscheiden.
Die obigen Erläuterungen offenbaren und beziehen sich auf eine bevorzugte Ausführungsart der Erfindung. Ein Fachmann auf die­ sem Gebiet wird aus den Ausführungen, aus den beigefügten Ab­ bildungen Zeichnungen und aus den Ansprüchen ohne weiteres er­ kennen, dass Änderungen und Abwandlungen der Erfindung möglich sind, ohne vom Wesen und dem Umfang der Erfindung, wie in den folgenden Ansprüchen definiert, abzuweichen.

Claims (15)

1. Verfahren zur Bestimmung des Frequenzinhalts eines Fahr­ zeugbewegungssignals für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Abtasten eines Fahrzeugbewegungssignals;
Übertragung des abgetasteten Fahrzeugbewegungssignals aus einem Zeitbereich in einen Frequenzbereich, um ein voll­ ständiges Frequenzspektrum zu bekommen;
Identifizieren von mindestens einer in Frage kommenden Frequenz im gesamten Frequenzspektrum;
Berechnung einer Bewertungsfiltermatrix für die mindestens eine in Frage kommende Frequenz,
Speicherung der Bewertungsfiltermatrix in einem integrier­ ten Fahrzeugregelungssystem,
Abtasten des Fahrzeugbewegungssignals unter Verwendung des integrierten Fahrzeugregelungssystems und
Bestimmung einer Amplitude der mindestens einen in Frage kommenden Frequenz, die in dem durch das integrierte Fahr­ zeugregelungssystem abgetasteten Fahrzeugbewegungssignal vorhanden ist, wobei das integrierte Fahrzeugregelungssys­ tem die Amplitude der mindestens einen in Frage kommenden Frequenz benutzt, um die Leistung des Fahrzeugs zu steu­ ern.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses die Bestimmung einer Abtastzeit zur Erfassung des Bewegungssignals umfasst.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses die Bestimmung einer Abtastgeschwindigkeit umfasst, mit der das Bewegungssignal erfasst wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine infrage kommende Frequenz durch die eine schnelle Fouriertransformation (FFT) des Fahrzeugbe­ wegungssignals erkannt wird.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungsfiltermatrix wie folgt definiert wird:
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine in Frage kommende Frequenz durch der folgende Gleichung bestimmt wird:
7. Verfahren zur Bestimmung des Frequenzinhalts eines Fahr­ zeugbewegungssignals, wobei das Verfahren folgende Schrit­ te umfasst:
Abtasten eines Fahrzeugbewegungssignals unter Verwendung eines integrierten Fahrzeugregelungssystems;
Bestimmung einer Amplitude von mindestens einer in Frage kommenden Frequenz, die im abgetasteten Fahrzeugbewegungs­ signal vorhanden ist, unter Verwendung einer Bewertungs­ filtermatrix; und
Steuerung oder Regelung der Funktion des integrierten Fahrzeugregelungssystems unter Verwendung der Amplitude der mindestens einen in Frage kommenden Fre­ quenz.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieses die Bestimmung einer Abtastzeit umfasst, um das Be­ wegungssignal zu erhalten.
9. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieses die Bestimmung einer Abtastgeschwindigkeit umfasst, mit der das Bewegungssignal gewonnen wird.
10. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine in Frage kommende Frequenz mit Hilfe einer schnellen Fouriertransformation (FFT) des Fahrzeug­ bewegungssignals festgestellt wird.
11. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungsfiltermatrix wie folgt definiert wird:
m = 0, 1, 2, . . ., M-1
n = 0, 1, 2, . . ., N-1.
12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine in Frage kommende Frequenz durch Ver­ wendung der folgenden Gleichung bestimmt wird:
13. System zur Bestimmung des Frequenzinhalts eines Fahrzeug­ bewegungssignals, wobei das System folgende Komponenten umfasst:
ein integriertes Fahrzeugregelungssystem zum Abtasten ei­ nes Fahrzeugbewegungssignals und
eine im Speicher des integrierten Fahrzeugregelungssystems abgespeicherte Bewertungsfiltermatrix zur Bestimmung einer Amplitude von mindestens einer in Frage kommenden Fre­ quenz, die im abgetasteten Fahrzeugbewegungssignal enthal­ ten ist und
wobei das integrierte Fahrzeugregelungssystem die Amplitu­ de der mindestens einen in Frage kommenden Frequenz zur Steuerung oder Regelung der Funktionen des Fahrzeugrege­ lungssystems verwendet.
14. System gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungsfiltermatrix wie folgt definiert wird:
15. System gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine in Frage kommende Frequenz durch Verwen­ dung der folgenden Gleichung bestimmt wird:
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6895357B2 (en) * 2002-09-30 2005-05-17 Continental Teves, Inc. Offset calibration of a semi-relative steering wheel angle sensor
US6993449B2 (en) 2004-01-31 2006-01-31 Continental Teves, Inc. Tire pressure loss detection
US7031816B2 (en) * 2004-03-23 2006-04-18 Continental Teves, Inc. Active rollover protection
US7831354B2 (en) * 2004-03-23 2010-11-09 Continental Teves, Inc. Body state estimation of a vehicle
US7369927B2 (en) * 2004-04-02 2008-05-06 Continental Teves, Inc. Active rollover protection utilizing steering angle rate map
US7239952B2 (en) * 2004-12-08 2007-07-03 Continental Teves, Inc. Reduced order parameter identification for vehicle rollover control system
US7557697B2 (en) * 2005-02-22 2009-07-07 Continental Teves, Inc. System to measure wheel liftoff
DE102010019236B4 (de) * 2010-05-03 2014-07-17 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Kontakterkennung
CN102519582B (zh) * 2011-12-22 2013-11-06 南京航空航天大学 航空发动机振动信号的盲源分离方法
CN112880813B (zh) * 2021-01-20 2023-06-02 长沙理工大学 一种混凝土泵车臂架固有频率计算方法及装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05213195A (ja) * 1991-03-27 1993-08-24 Sumitomo Metal Ind Ltd 鉄道車両のアクティブ制御による振動抑制方法
JPH0526917A (ja) * 1991-07-17 1993-02-05 Nissan Motor Co Ltd 車両用周波数スペクトル分析装置
JPH06135214A (ja) * 1992-10-28 1994-05-17 Mazda Motor Corp 路面状態判定装置
US5736923A (en) * 1995-07-11 1998-04-07 Union Switch & Signal Inc. Apparatus and method for sensing motionlessness in a vehicle
US5991692A (en) * 1995-12-28 1999-11-23 Magellan Dis, Inc. Zero motion detection system for improved vehicle navigation system
JP3563187B2 (ja) * 1996-01-26 2004-09-08 株式会社日本自動車部品総合研究所 タイヤ空気圧検知装置

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JP2003021556A (ja) 2003-01-24

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