学习集成到车辆引擎的电子控制单元的三轴加速度计的角位置

文档序号:751474 发布日期:2021-04-02 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 学习集成到车辆引擎的电子控制单元的三轴加速度计的角位置 (Learning angular position of a three-axis accelerometer integrated into an electronic control unit of a vehicle engine ) 是由 J-L·弗雷莫 于 2019-07-10 设计创作,主要内容包括:公开了用于学习具有三个测量轴的加速度计相对于车辆的参考轴的角位置的方法,该加速度计被集成到车辆引擎的电子控制单元。所述方法是基于以下事实:使得电子控制单元的计算机能够基于针对使用者施加给车辆的各位置而测得的加速度值来推导出该角位置。(A method is disclosed for learning the angular position of an accelerometer having three measurement axes, integrated into an electronic control unit of a vehicle engine, relative to a reference axis of the vehicle. The method is based on the fact that: so that the computer of the electronic control unit can deduce this angular position on the basis of the acceleration values measured for each position applied to the vehicle by the user.)

学习集成到车辆引擎的电子控制单元的三轴加速度计的角 位置

技术领域

本发明总体上涉及借助于车载加速度计、并且更特别地借助于集成到车辆引擎的电子控制单元的加速度计来检测车辆倾斜度的方法。

本发明更具体地涉及使得三轴加速度计能够确定其参考取向的方法,所述三轴加速度计旨在测量其所安装于其中的车辆的倾斜度,然后可以从所述参考取向来进行车辆的所有倾斜度测量。可以将该操作称为学习程序。

本发明特别是在摩托车类型的车辆(简称“摩托车”)中找到应用,摩托车例如有两个车轮并配备有安全系统,该安全系统使得能够在检测到摩托车摔倒时停止引擎。

背景技术

为了改善驾驶员的安全性,许多机动化车辆如今配备有可以一检测到危急情况就直接作用于车辆操作而无需驾驶员干预的系统。例如,对于某些机动车就是这种情况,当与正面障碍物的测得距离急剧减小时,会自动触发紧急制动。对于摩托车来说也是这种情况,当达到侧向倾斜度、即相对于竖直方向(此处由重力方向定义)的倾斜度的极限值时——这类似于摩托车摔倒——引擎会自动停止。

在后一种情况下,旨在改善驾驶员安全性的自动动作的触发是基于摩托车侧向倾斜度的实时测量,以便每时每刻都确定是否应将该情况视为对于驾驶员危险或不危险。通常,这样的倾斜度测量是借助于专用的自主传感器进行的,即独立传感器(英语为“standalone(独立式)”),其固定在摩托车的车架或底盘上。该传感器对摩托车车架的运动做出反应。基于由该传感器生成的并且被传输到引擎控制计算机的信息,当超过侧向倾斜度阈值时,引擎控制计算机能够引起引擎及其燃料供应的停止。通常,当摩托车例如在大于时间阈值的某个持续时间期间到达相对于竖直方向大于60°的侧向倾斜度时,引擎停止。实际上认为,超过这样的角度必然意味着摩托车摔倒,并且在这种情况下,最好停止引擎及其燃料供应,以降低与驱动轮和其传动链的旋转相关的风险、以及机器着火的风险。这于是改善了驾驶员及其周围环境的安全性。此外在某些国家,法规规定了此功能。

为了能够实现此功能,通常诉诸于固定在车辆底盘上的机械型传感器,其中载重(例如滚珠)根据车辆的倾斜度移动,并在达到给定的倾斜度时闭合电触点。这些载重的惯性于是决定了传感器对车辆倾斜度的灵敏度、以及角度测量的准确度。

这些传感器尤其广泛地用于仅配备有点火装置和由机油泵供应的化油器的摩托车、以及配备有通过加压燃料喷射控制引擎运行的电子控制单元的摩托车。在第一种情况下,传感器与布置在点火电路中的开关型装置相关联,以在到达极限倾斜角度时直接切断对火花塞的高电压供应并导致停止对引擎的燃料供应。在第二种情况下,传感器将测量信息传输到电子控制单元,电子控制单元在到达极限倾斜角度时停止引擎并切断对燃料泵的供电,以消除喷射回路中的压力。

无论涉及哪种车辆,将这样的传感器安置在机动化车辆的底盘处不仅牵涉到固定约束,以确保其取向随时间的稳定性,而且还牵涉到与传感器本身的尺寸以及与将传感器连接到与之配合的车辆元件所需的连接有关的集成约束。然而,尤其是对于某些轻型车辆,如例如某些摩托车,这种类型的约束可能会造成严重阻碍。

此外,这样的独立式倾斜角度传感器本身就是其直接成本和与其连接相关的成本在相关安全功能的总成本中占比较大的元件。

为了应对上述问题,已知以下事实:使用以集成电子部件形式在硅上制成的加速度计来测量相对于并入其的电子装置的竖直方向的倾斜度。对于其喷射引擎由电子控制单元(或英语的“Electronic Control Unit”,ECU)控制的轻型车辆,可以将电子部件集成到此ECU中。该解决方案具有紧凑和轻便的优点,并且特别适用于某些机动化车辆,如例如摩托车、小轮摩托车或高尔夫球车。

实际上,这样的加速度计可以具有仅几毫米的数量级或甚至更小的尺寸,从而其集成可以直接在电子电路板(carte électronique)上或甚至在ECU的单片计算机芯片中完成,因此不表现出任何值得注意的尺寸也不需要特定的连接。

专利申请EP 1184233 A1公开了这样的系统。该文档中描述的创新涉及直接集成在摩托车ECU中的加速度计,以测量其侧向倾斜度,从而能够检测出其可能的摔倒。使用集成的加速度计代替ECU外部的机械型传感器具有以下优点:提供了良好的测量准确度,并减少了与这样的倾斜度传感器相关的尺寸和成本。此外,在该申请中描述的情况中,在ECU内实施加速度计还使得能够使用由加速度计进行的测量来检测车辆与障碍物之间可能发生的碰撞。

然而,尽管其优势明显,但直接将加速度计安置在控制车辆引擎的ECU中仍存在一个主要缺点:它要求遵守非常严格的车辆中的位置的约束、以及并入了加速度计的计算机在三维空间中的取向的约束。实际上,车辆的倾斜角度是相对于竖直方向测量的,因此传感器必须被布置成(即,必须相对于车辆的参考轴被定向成)当车辆本身完全竖直时使这些测量轴之一与重力的方向重合。此外,无论是相对于两个轴还是三个轴进行测量的加速度计(于是分别称为二轴或三轴加速度计),情况都是如此。

因此,必须在安装期间确保ECU的严格角度定位,以使加速度计的测量轴之一的方向与重力方向以非常小的误差重叠。该约束造成更多损失之处在于,取决于用于ECU原始安装的固定类型以及取决于更换ECU的需要、或者为了对车辆进行维修或维护而进行的拆卸/重新安装操作的意愿,加速度计相对于车辆的取向可能会略有变化。于是,一旦没有或不再严格遵守加速度计的适当的角定位,这就可能使后来进行的所有倾斜度测量出错。

还已知专利申请EP 3031707,其涉及使得能够确定摩托车的倾覆的方法和控制单元。电子控制单元集成了处理装置,该处理装置使用沿三个测量轴X、Y、Z的三个加速度值ax、ay和az来确定摩托车的可能翻倒(basculement)(摔倒)。通过组合沿三个测量轴X、Y、Z的三个加速度值ax、ay、az可以知道加速度向量的空间取向,因此可以知道摩托车和加速度向量的空间取向以及三轴加速度计传感器16相对于摩托车的空间取向。执行“唯一的”校准步骤(通常在摩托车安装流水线结束时),其中,学习三轴加速度计传感器的实际测量,从而能够补偿由于电子部件的结构散落以及安装不准确而引起的系统性误差。特别地,在该“唯一的”检定步骤期间,将摩托车布置在预定的检定位置,根据该位置,摩托车通常是竖直的,从而使纵向加速度ax的值和横向加速度ay的值等于零,并且沿竖直轴Z的加速度az等于预定检定位置的重力加速度。本发明旨在消除或至少减轻现有技术的上述缺点的全部或部分,并提出对该现有技术的改进。

发明内容

为此,本发明的第一方面提出了一种用于学习具有三个测量轴的加速度计相对于车辆的参考轴的角位置的方法,该加速度计被集成到车辆引擎的电子控制单元,所述电子控制单元包括计算机,该计算机被适配成在操作中从加速度计连续取回加速度向量,加速度向量包括分别沿着加速度计的三个测量轴X、Y、Z测得的三个加速度值x、y、z,所述方法包括:

• 在所确定的第一持续时间期间,使车辆保持在一定的角位置,以使车辆的参考轴与竖直方向完全或基本对齐,并由计算机基于由加速度计在所述第一持续时间期间测得的加速度值的一系列三元组计算分别针对加速度计的三个测量轴中的每一个的三个平均加速度值;然后,

• 由计算机计算角校正向量,该角校正向量是基于与加速度计相对于车辆参考轴的角位置相对应的三个角度值确定的,这三个角度值本身是基于在前一步骤中获得的三个平均加速度值而确定的;并且最后,

• 将角校正向量存储在计算机的非易失性存储器中,以校正加速度计的角位置与车辆参考轴之间的偏差,以便后续基于加速度计产生的加速度测量值来确定车辆相对于竖直方向的角位置。

藉由本发明,可以使控制车辆引擎的ECU按期望的次数学习或重新学习集成到该ECU的加速度计相对于其所安装于其中的车辆的取向。然后可以存储该取向,并且该取向使得能够为后来借助于该加速度计进行的该车辆的所有侧向倾斜度测量建立参考。

根据本发明,在第一持续时间期间并且当车辆被放置在基本平面的地面上时,操作者将车辆保持在基本竖直的角位置,并且该方法还包括:

• 在第一持续时间期间,通过将称为补偿值的所确定的恒定代数值分别与三个平均加速度值中的每一个相加来补偿这三个平均加速度值两两之间的偏差,所述三个补偿值使得经所述三个补偿值补偿后的三个平均值基本彼此相等;然后,

• 在第二持续时间期间,操作者使车辆在车辆的第一侧上相对于竖直方向倾斜大于所确定的第一角度阈值的角度,然后操作者使车辆翻倒到另一侧上,以便在所述翻倒之后获得相对于竖直方向的大于所确定的第二角度阈值的角度的倾斜,并且最终使用者使车辆重新置于基本竖直的位置;

• 在第二持续时间期间,由计算机计算所测得的并经其各自的补偿值补偿之后的最大加速度值和最小加速度值之差,并确定称为车辆的参考位置的角位置,车辆的参考位置由针对所述差给出最小值的三个测得的加速度值来定义;以及,

• 由计算机计算角校正向量,该角校正向量是基于与加速度计相对于车辆参考轴的角位置相对应的三个角度值确定的,这三个角度值是基于一方面由加速度计针对如在前一步骤中确定的车辆的参考位置测得的加速度值与另一方面针对车辆的基本竖直位置获得的平均加速度值之差。

单独或组合地考虑的实施例还提出:

• 在第一持续时间期间,悬置车辆使其仅受到重力作用,以使车辆的参考轴与竖直方向完全对齐;

• 所确定的第一持续时间大于或等于5秒;

• 第一和第二角度阈值大于或等于10度;

• 在第二持续时间期间,进行验证步骤,在所述验证步骤的过程中分别进行:

- 计算机验证当车辆倾斜到第一侧时是否达到了所测得的并经其各自的补偿值补偿之后的最大加速度值和最小加速度值之差的第一最大值;

- 计算机验证当车辆翻倒至另一侧时是否达到了所述差的第二最大值;

- 计算机验证是否达到了位于第一最大值和第二最大值之间的所述差的最小值;以及,

- 计算机验证在第一持续时间期间计算出的平均加速度值和在参考位置出现时获得的加速度值是否被包括在确定的极限值之间;

- 如果所述验证步骤中的至少一个给出否定结果,则计算机中断该方法;

• 响应于包括按压机械或触觉按钮的操作者的动作和/或车辆的手柄或其他物理控制构件的激活来发起该方法;和/或,

• 通过声音和/或视觉信号向使用者示意方法的发起、推进和/或中断。

在第二方面中,本发明还涉及一种使用机动车辆引擎的电子控制单元的计算机的方法,该方法包括:在学习阶段中的根据按照第一方面的方法实施例中的任一个的学习方法的步骤、以及在操作中的引擎的控制阶段中:

• 借助于集成在计算机中的具有三个测量轴的加速度计来连续确定经角校正向量校正后的车辆相对于竖直方向的侧向倾斜角度;以及,

• 当经角校正向量校正后的侧向倾斜角度达到大于确定阈值的值达大于确定阈值的持续时间时,停止引擎。

在第三方面中,本发明还目的在于一种车辆引擎的电子控制单元,其包括呈电子电路板形式的计算机,所述电子电路板至少集成有微处理器、非易失性存储器和加速度计,所述计算机被适配成执行根据第一方面的方法的实施例中的任一个中的以下操作:计算平均值、加上代数值、计算差、确定最大值或最小值的出现、计算角度,并且所述非易失性存储器被适配成存储角校正向量。

附图说明

通过阅读下面的描述,本发明的其他特征和优点将愈发显现。该描述纯粹是例证性的,并且应结合附图来阅读,其中:

- 图1A和图1B是示意图,其分别示出了摩托车的侧视图和根据相对于竖直方向的三个相应的倾斜度的摩托车的正视图,可以在所述摩托车中实现该方法;

- 图2A和图2B分别示出了具有三个测量轴的加速度计的简化表示、以及沿加速度计的三个轴测得的加速度值随时间演变的曲线;

- 图3是示出根据本发明的方法的实施例的步骤图;

- 图4是示出根据本发明的方法的另一实施例的示意图;

- 图5是示出按照参考图4给出的其示意性描述的根据本发明的方法的实施例的步骤图;以及,

- 图6是其中可以实现根据本发明的方法的ECU的功能图。

具体实施方式

图1A和图1B的示意图通过示例的方式分别示出了摩托车101的侧视图和正视图,根据本发明的实施例的方法可以实现在摩托车101中。然而,该方法可以在具有两个、三个或四个车轮的任何其他类型的机动化车辆中实施,如例如小轮摩托车、四轮摩托车、小型拖拉机或高尔夫球车。

车辆配备有喷射引擎。引擎由电子控制单元(ECU)控制。加速度计安置在ECU中。如引言中所述,由加速度计提供的车辆倾斜度的测量使得ECU能够在车辆摔倒的情况下切断引擎。实际上,当车辆摔倒时引擎继续运转的事实给驾驶员带来了额外的危险,并给车辆带来了额外的风险。因此,在车辆摔倒的情况下停止引擎改善了驾驶员的安全性并降低了车辆风险。

这里所指的并且作为触发引擎停止的起源的倾斜度是车辆相对于竖直方向的侧向倾斜度(在一侧或另一侧,相对于其移动方向)。“竖直方向”在此意指重力方向。

在图1A和1B中,车辆101的底盘的竖直方向由粗箭头Z1表示,粗箭头Z1被定向为从下向上的方向。车辆底盘的纵向方向,也对应于其直线移动方向,由粗箭头X1表示,粗箭头X1被定向为从后向前的方向。最后,车辆底盘的侧向方向由粗箭头Y1表示,粗箭头Y1被定向为从右向左的方向。当车辆101在平坦的地面上完全笔直时,竖直参考方向Z1平行于竖直方向,并且参考方向X1和Y1形成平行于地平面的平面。

图1B示出了图1A的摩托车101相对于竖直方向的各种侧向倾斜度。在101a处,摩托车处于竖直位置,也就是说,摩托车的竖直参考轴Z1平行于重力方向。在位置101b和101c中,摩托车分别沿其右侧和左侧倾斜,在两种情况下均倾斜角度θ。该角度(英语中称之为“bank angle(倾斜角)”)定义了摩托车相对于竖直方向的倾斜度的测量值。ECU依赖于对该角度的值的连续测量和监控来在车辆侧向摔倒时停止引擎。

图2A给出了加速度计102的简化表示,加速度计102沿着任意选择的三个轴X、Y和Z(例如三个两两正交的轴)来测量加速度。稍后将更具体地看到,三轴加速度计允许确定加速度计102相对于车辆的精确的角度取向。

图2B给出了当车辆保持在基本竖直位置并且加速度计被安装成使得其测量轴X、Y和Z与图1A和1B中用粗箭头示出的车辆101的参考轴X1、Y1和Z1尽可能准确地重叠时在这三个轴X、Y和Z上测得的加速度值随时间演变的示例。在按照图2B的示意图的该配置中,仅加速度计的测量轴Z1(其因此与竖直方向重叠)在测量持续时间期间记录了非零信号(即,值为1g且有少量波动的信号,其中,g是加速度的单位,近似对应于地球表面的重力加速度)。此外,在这样的配置中,通过以下关系获得侧向倾斜角度θ:,其中,x、y和z是分别沿着加速度计102的X、Y和Z轴中的每一个测得的加速度值,“Abs”是绝对值,并且“Arctan”是反正切函数。

参考图3的步骤图,现在将描述该方法的实施例。从操作者的角度讲,该实施例在不涉及加速度计安置于其中的车辆的任何故意倾斜的意义上说是静态的。该实施例特别适合于具有四个车轮的机动化车辆。使用此方法使得能够准确确定测量轴Z和重力方向之间的角度(相对较小,这是由于安装导致的角度定位误差所致)。

在步骤401中描述的起始情况假设引擎处于停止状态,并且发起确定加速度计相对于车辆的取向的方法。该方法可以(但不限于)由使用者通过以下方式来发起:激活连接至ECU的控制构件,如按压机械或触觉按钮,激活手柄,或使用者与车辆控制构件的任何其他物理交互。

在步骤402期间,车辆在一定的持续时间期间处于严格竖直的位置。例如,如果车辆是摩托车,则可以将其从位于其重心直线上的底盘的点悬置在地面上方,以便其仅受到重力,同时保持在稳定的竖直位置中。如果车辆是四轮车辆,例如四轮摩托车,那么可以通过将车辆放置在完全平坦的平面上来获得相同的结果。在所有情况下,计算机都基于由加速度计分别针对加速度计的测量轴X、Y和Z中的每一个测得的加速度值x、y和z的一系列三元组{x,y,z}计算三个平均值<x>、<y>和<z>。然后,计算机例如通过分别计算与三个平均值有关的标准差来分析在该持续时间期间测得的加速度值随时间的稳定性。

在步骤403期间,计算机验证车辆在步骤402期间的实际稳定性。例如通过验证所获得的标准差是否小于给定阈值、或通过确保所考虑的该系列值中的加速度值的变化幅度是否小于给定阈值。如果不是这样,则该方法在步骤404中断。反过来,如果是这样,则方法继续到步骤405。

在步骤405期间,计算机基于在步骤402中获得的平均加速度值来计算表征加速度计相对于车辆的角度取向的角度。这三个值定义了角校正向量。

在步骤406期间,计算机例如在非易失性存储器中存储在上面的“步骤405”期间获得的表征加速度计相对于车辆的取向的参考角(角校正向量)。

最后,在步骤407中,ECU结束确定加速度计取向的方法,并激活使用加速度计测量车辆倾斜度的功能。

此外,ECU可以在各步骤期间控制信号的激活,所述信号旨在告知使用者当前情况。特别地,在一个实施例中,引擎故障指示灯(英语为“Malfunction Indicator Light”,MIL)可以以各种给定频率闪烁、或者持续点亮、或完全熄灭,以向使用者示意例如列表中的事件,包括方法开始、预备用于获取由加速度计提供的加速度值的持续时间倒计时、执行此步骤的剩余时间、在未被验证的条件之后(例如在步骤403期间)的方法中断、或确认方法的最终完成。

图4示意性地示出了根据本发明的方法的另一实施例。与上述实施例相反,从操作者的角度讲,该实施例在涉及加速度计安置于其中的车辆的故意倾斜的意义上说是动态的。

在图4的上部,分别以点线、实线和虚线的三个曲线示出了沿加速度计的三个测量轴X、Y和Z测得的加速度值根据加速度计安置于其中的摩托车的侧向倾斜度随时间的演变。从ECU相对于底盘的参考轴X1、Y1和Z1的角度取向的角度来说,ECU安装在车辆底盘上可能相对近似。

摩托车的角位置随时间的变化(即,摩托车相对于竖直方向的倾斜度的变化)由图4中部的正视的摩托车表示来示出,这些表示是在方法的实施例的各时刻,并且对照加速度计针对每个测量轴在相同时刻测得的加速度值。

图4示出了方法执行的五个不同阶段,在发起了方法后,这些阶段由操作者执行。这五个阶段从左到右表示,并在图3中分别由方框中的数字1到5来标明:

• 第一阶段1,在此期间,使用者在一定的持续时间期间将摩托车保持在基本竖直的位置。该持续时间大约为几秒钟,通常约为5秒,使得ECU的计算机(如下所述)能够基于沿加速度计的三个测量轴中的每一个测得的一系列加速度值来计算平均值;

• 第二阶段2,在此期间,使用者使车辆在其一侧(在所示示例中即左侧,但也可以为右侧)倾斜其掌握的角度。考虑到加速度测量的准确度,该方法的良好执行优选地呈现明显的倾斜度,以使该角度的值达到或超过至少为10度的角度阈值;

• 第三阶段3,在此期间,使用者重新立起车辆并使其翻倒至竖直方向的另一侧,以获得车辆在该另一侧(因此在所示示例中为右侧)的倾斜度。另一侧确切地说是指相对于车辆仅在重力的作用下竖直稳定地放置在平坦地面上的位置的与上面的第一侧相反的一侧。由于与稍后将阐明的测量数据的处理有关的原因,该翻倒优选地连续操作,不停顿也不回退(一次或多次);

• 第四阶段4,在此期间,使用者使车辆在所述另一侧上的倾斜以与第二阶段期间相同的方式达到或超过例如至少为10度的角度阈值;并且最后

• 第五阶段5,在此期间,使用者将车辆重置于竖直位置。

从第二阶段到第五阶段的所有阶段都在一持续时间期间展开,该持续时间被框定为使得与这些操作同时进行下述计算的ECU的计算机可以对足够数量的数据进行处理,从而获得较好的计算准确度,而该数据量不会过多,以将计算时间限制为合理的时间。

实际上,在发起了该方法之后并与上述操作的执行并行地,ECU的计算机执行图4的下部所示的以下操作:

• 在第一阶段期间,计算机基于由加速度计在第一阶段1的持续时间期间分别针对加速度计的测量轴X、Y和Z中的每一个测得的加速度值x、y和z的一系列三元组{x,y,z}计算三个平均值<x>、<y>和<z>。然后,计算机通过将恒定代数值加上这些平均值中的一个或多个来补偿这三个平均值之间的偏差。也就是说,例如,它将相应的恒定值加上两个最小的平均加速度值,所述相应的恒定值被适配成一旦执行了该加法,这两个平均值就等于第三个平均值(如图4的下部所示)。该补偿也可以例如通过将相应的补偿值相加而使所有平均值归于零附近来获得。

• 在第二、第三和第四阶段的执行期间,计算机在每个时刻计算由加速度计测得的加速度的最大值和最小值之差(尤其是如箭头201和203所示)。基于该计算,计算机提取该差的第一最大值201、该差的第二最大值203、以及在这两个最大值201和203之间的该差的最小值202(图形上对应于三个曲线的交点)。如上所述,使用者优选连续地使车辆翻倒,不停顿也不回退。特别地,以便使得能够没有歧义地隔离分别与车辆在两侧的倾斜相关联的两个最大值之间的唯一最小值。

• 在第五阶段期间,计算机将加速度计测得的三个加速度值用于车辆的参考位置,以便基于这三个加速度值并且还基于针对车辆的竖直位置获得的加速度值来计算与加速度计相对于车辆的取向相对应的角度(即角校正向量)。

因此,有利的是,在方法结束时,ECU知道(学习到了)加速度计相对于车辆的角位置。ECU在适当的情况下使用这些角度的知识来校正实时测量的车辆的侧向倾斜角度值(以本领域技术人员本身已知的方式)。

本领域技术人员将领会的是,优选地,在车辆在该方法的各个步骤期间处于平坦且基本水平的表面上时执行该方法。因此,该加速度计仅测量仅与操作者动态施加的摩托车的侧向倾斜相关的加速度值,所述加速度值不与其他倾斜相关,它们仅是由于地面倾斜而引起的静态误差。

实际上,当车辆位于斜坡上、特别是沿其移动方向的斜坡上时进行这样的测量的事实将带来由加速度计测量在与地面倾斜相关的轴上的加速度值的风险,这些值本来是恒定值,其被视为相对于绝对加速度测量的干扰值。当然,这些恒定值将相互补偿,以至于该方法的某些实施例基于加速度值的差来实现动态方法,通过该动态方法通过计算来消除静态误差。然而,应优选地在该方法的各步骤的执行期间避免这种情况。

同样地,该方法既可以在悬置凹入(enfoncé)的构造中执行(特别是由于使用者在摩托车上的存在),也可以在悬置没有凹入的构造中执行。然而,在第一种情况下,出于与上述相同的原因,摩托车的纵倾(换言之,沿其移动方向的倾斜)不应因在方法的各步骤的执行期间施加在摩托车上的负载而改变。

参考图5的步骤图,现在将描述按照参考图4给出的示意性描述的根据本发明的方法的实施例。

在图中对应于步骤301的起始情况下,考虑例如当发起用于确定加速度计相对于车辆的取向的方法时引擎处于停止状态。该方法可以(但不限于)由使用者通过以下方式来发起:激活连接至ECU的控制构件,如按压机械或触觉按钮,激活手柄,或使用者与车辆控制构件的任何其他物理交互。

在步骤302期间,使用者在一定的持续时间期间(例如,5秒)将车辆保持在基本竖直的位置。基本竖直的位置是指先验非常不稳定的位置,在该位置处,摩托车可以仅在重力的作用下并且因此尤其是在使用者未施加任何反作用力以防止摩托车翻倒和摔倒至地面的情况下保持直立,即不翻倒至一侧或另一侧。并且在该持续时间期间,计算机计算分别针对加速度计的X、Y和Z测量轴中的每一个的三个平均加速度值<x>、<y>和<z>。另外,计算机通过加上恒定值来生成能够补偿这些值之间的偏差的补偿值,以使得在加上该补偿之后这些值彼此相等。

在步骤303期间,使用者使车辆在第一侧(例如,左侧)上倾斜约15°的倾斜角度,同时,计算机在每个时刻计算由加速度计测得的加速度的最大值和最小值之差。

在步骤304期间,计算机验证(例如,通过计算该差的导数)步骤303中确定的差是否确实达到了最大值。换句话说,计算机验证在给定的持续时间之后,使用者是否不再继续增大车辆的倾斜度,而是稳定了该倾斜度或开始回退(即,使摩托车重新直立向其竖直位置)。如果不是这样,则该方法在步骤314中断。反过来,如果是这样,则方法继续到步骤305。

在步骤305期间,使用者使车辆翻倒至另一侧(即,在该示例中为右侧)并倾斜约15°的倾斜角度,优选地没有停顿也不回退。在该操作的时间期间,计算机一直计算由加速度计测得的加速度的最大值和最小值之差。

在步骤306期间,计算机验证(再次通过例如计算该差的导数)步骤305的执行期间确定的差是否确实达到了最小值。如果不是这样,则该方法在步骤314中断。反过来,如果是这样,则方法继续到步骤307。

在步骤307期间,使用者再次将车辆保持在基本竖直的位置,并且计算机继续计算由加速度计测得的加速度的最大值和最小值之差。

在步骤308期间,计算机验证在步骤306中确认的最小值之后是否确实达到了计算出的差的最大值。如果不是这样,则该方法在步骤314中断。反过来,如果是这样,则方法继续到步骤309。

在步骤309期间,计算机将在步骤302期间获得的平均加速度值与在所测得的加速度的最大值和最小值之差的最小值出现时获得的加速度值进行比较。

在步骤310期间,计算机验证在步骤309处进行比较的值是否可能为真(vraisemblable)。换句话说,这些值是否被包括在真实的极限值之间。如果不是这样,则该方法在步骤314中断。反过来,如果是这样,则方法继续到步骤311。

在步骤311期间,计算机基于在步骤302中获得的平均加速度值与在测得的加速度的最大值与最小值之差的最小值出现时获得的加速度值之间的差来计算表征加速度计相对于车辆的角位置的角度。

在步骤312期间,计算机将在步骤311中获得的表征加速度计相对于车辆的取向的参考角存储在例如非易失性存储器中。

最后,在图中在步骤313处描述的方法结束的情况中,ECU结束确定加速度计取向的方法并激活使用加速度计测量车辆倾斜度的功能。

因此,如已经参考图4说过的那样,在加速度计相对于车辆的角位置已知的情况下,无论ECU如何安装到车辆上,都可使用加速度计来保证车辆相对于竖直方向的倾斜度测量的保真度。

另外,以与参考图3描述的方法的实施例相同的方式,为了使得使用者能够确保方法从其触发开始的正确展开,ECU可以在各步骤期间控制信号的激活,所述信号旨在告知使用者当前情况。换句话说,为了向其指示哪个步骤正在进行或该方法是否正在进行、是否已中断或已完成,可以使用各种信号,例如光或声信号。

例如,在一个特定实施例中,引擎故障指示灯(英语为“Malfunction Indicator Light”,MIL)以各种给定频率闪烁、持续点亮、或完全熄灭,以向使用者示意例如:方法开始、步骤进行中、执行此步骤的剩余时间、在未被验证的条件之后(例如在步骤304、306、308、310期间)的方法中断、或确认方法的最终完成。

图6是ECU的示意性表示,可以在该ECU中实现上述根据本发明的实施例的方法。因此,ECU 501集成有电子电路板502(对应于计算机),电子电路板502以非限制性方式包括微处理器503、存储器504(例如,非易失性类型)和加速度计505。因此,存储器504存储角度值,所述角度值定义了在方法结束时获得的加速度计相对于车辆的相对角位置。这样,后续借助于集成的加速度计进行的车辆侧向倾斜度的所有测量都考虑到了加速度计的实际取向,所述实际取向一方面源自于加速度计在ECU中的安装、并且另一方面源自于ECU在车辆中的安装。

已经在可能的实施例中在本详细描述中并在附图的各图中描述和示出了本发明。然而,本发明不限于所呈现的实施例。本领域技术人员在阅读本说明书和附图后可以得出并实施其他变型和实施例。

在权利要求书中,术语“包括”或“包含”不排除其他元素或其他步骤。可以使用单个处理器或几个其他单元来实施本发明。所呈现和/或要求保护的各种特征可以有利地组合。它们在说明书中或在不同的从属权利要求中的存在不排除这种可能性。附图标记不应被理解为限制本发明的范围。

18页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:具有用于张紧牵引机构的张紧装置的摩托车和用于摩托车的张紧装置

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!