專利名稱：用于確定摩托車的側(cè)傾角的器械和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于確定摩托車在道路上轉(zhuǎn)彎或轉(zhuǎn)向時的側(cè)傾角(roll angle)的器械。更明確地來講，本發(fā)明涉及與摩托車大燈一起 使用的器械，以在面對車輛側(cè)傾角相對于地平面變化時自動地將光束 模式保持成水平地平置。此外，本發(fā)明還涉及軟件和用于確定側(cè)傾角 的方法。
背景技術(shù)：
摩托車大燈具有根據(jù)法律要求定形以照明前方道路而不會使反向 車輛目眩的光束模式。在與地平面準(zhǔn)直時，這種模式適合于所有的要 求。不過，在摩托車轉(zhuǎn)彎進行轉(zhuǎn)向時，光束在轉(zhuǎn)彎處內(nèi)側(cè)的范圍大大 減小，這會帶來安全方面的風(fēng)險，因為駕駛員并不能夠看到前方路面 上的物體，而轉(zhuǎn)彎處外側(cè)的光束使反向車輛目眩。這些問題已延緩了氙氣燈在摩托車中的引入，因為氙氣燈的光束的光強度要求在實質(zhì)上 避免使反向車輛。還可將側(cè)傾角值用作防報死制動系統(tǒng)、防滑控制系 統(tǒng)和穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的輸入。DE 198 47 594公開了 一種在摩托車沿著曲線行進時提供側(cè)傾調(diào)節(jié) 的摩托車大燈控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)包括兩個回轉(zhuǎn)傳感器(gyro sensor ): 一個回轉(zhuǎn)傳感器檢測側(cè)傾速率(roll rate)，且另一個回轉(zhuǎn)傳感器檢測 摩托車的偏航速率(yaw rate)。用于摩托車大燈的控制系統(tǒng)包括一種 機構(gòu)，這種機構(gòu)能夠在摩托車行進時調(diào)節(jié)大燈繞著燈軸的旋轉(zhuǎn)方向。 這種系統(tǒng)利用來自該側(cè)傾速率傳感器的信號來控制用于調(diào)節(jié)大燈的旋 轉(zhuǎn)方向的機構(gòu)。提供偏航速率信號以產(chǎn)生冗余系統(tǒng)。這種公知的系統(tǒng) 的缺陷在于要求用于建立側(cè)傾角的原值的額外信息。而且，為了得到 精確的結(jié)果，傳感器和/或電子裝置的偏差(offset)需非常低。這就對 回轉(zhuǎn)傳感器的電子裝置提出了高要求，因而會增加成本。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于確定摩托車或類似的交通工具的側(cè)傾速率的器械，這種器械廉價、健壯并提供高質(zhì)量信號，即低漂移 或無漂移且?guī)捀摺＿@種目的通過提供用于確定在轉(zhuǎn)彎時可轉(zhuǎn)向的摩托車或類似的交通工具的側(cè)傾角a的器械根據(jù)權(quán)利要求1來實現(xiàn)，這種器械包括第 一回轉(zhuǎn)傳感器，該第一回轉(zhuǎn)傳感器產(chǎn)生表示車輛的側(cè)傾速率的信號；第二回轉(zhuǎn)傳感器，該第二回轉(zhuǎn)傳感器產(chǎn)生表示車輛的偏航速率COv的信號；第一裝置，該第一裝置構(gòu)造成通過求所測得的側(cè)傾角速度的積分 確定車輛的側(cè)傾角的第一中間值；第二裝置，該第二裝置構(gòu)造成從所 測得偏航速率(Ov和所測得的車輛速度v確定車輛的側(cè)傾角的第二中間 值；以及第三裝置，該第三裝置構(gòu)造成通過結(jié)合該第一中間值和該第 二中間值確定側(cè)傾角a的輸出值。這種器械需要利用確定側(cè)傾角的兩個回轉(zhuǎn)儀(gyroscope)，而不 是像現(xiàn)有技術(shù)中那樣使用一個回轉(zhuǎn)儀，在試圖提供不昂貴器械時，這 看上去似乎并不符合邏輯。不過，通過將確定側(cè)傾角的兩種方式結(jié)合 起來，可避免每種方式的弱點，并能夠?qū)⒚糠N方式的長處結(jié)合起來。 可使用不超過兩個的精確的回轉(zhuǎn)儀，且這些回轉(zhuǎn)儀結(jié)合起來的成本可 極大地降低高質(zhì)量單回轉(zhuǎn)儀的成本。從側(cè)傾速率確定側(cè)傾角的方式是一種非常直接的方式，這種方式 并不依賴于摩托車的平衡條件。不過，建立初值要求額外的信息(如 車在停止?fàn)顟B(tài)時的重力方向)且傳感器和/或電子裝置的偏差需非常低。從偏航速率確定側(cè)傾角的方式將側(cè)傾角與偏航速率聯(lián)系起來。因 此，這種方法無初值問題。不過，這種方法依賴于車的平衡條件(恒 定半徑)。測量已表明在摩托車的"Z"字形路線中，這會導(dǎo)致對側(cè)傾 角的過度夸大地估計，因為受到平衡條件的干擾。這兩種方式的結(jié)合導(dǎo)致僅展示出這兩種方式的優(yōu)點而無它們的缺 點的器械。優(yōu)選將該第三裝置構(gòu)造成使用第一中間值的高頻率部分并使用第 二中間值的低頻率部分。這樣就獲得兩種方式中的每一種的結(jié)果的最 有用部分，以確定該輸出值。這種器械還可包括從該第一傳感器接收數(shù)字化信號的遞歸 (recursive)低通數(shù)字濾波器；從該第二傳感器接收數(shù)字化信號的高 通數(shù)字濾波器；以及用于計算該低通濾波器的輸出信號與該高通濾波器的輸出信號之和的裝置。這些濾波和求和裝置慮及了要變換成單輸出信號的兩種(中間)回轉(zhuǎn)信號(gyro signal)。優(yōu)選該低通濾波器和/或高通濾波器包括濾波系數(shù)，將這些濾波系 數(shù)選擇為2的乘方，以避免舍入誤差。這種器械還可包括車輪傳感器和速度確定裝置，該車輪傳感器提 供具有車輛的每轉(zhuǎn)的多個脈沖的信號，且該速度確定裝置構(gòu)造成用于從該車輪傳感器信號確定車輛速度。這種信號可從任何常規(guī)的摩托車 得到并因此而形成用于確定車輛速度的準(zhǔn)備信號?？蓪⑦@種鎖定點確定裝置構(gòu)造成通過測量來自該車輪傳感器的信 號的脈沖之間的時間來確定車輛速度。脈沖之間的時滯比將脈沖計數(shù) 提供更高的精度。該第二裝置可考慮作為該側(cè)傾角的函數(shù)的車輪的有效半徑的減 小。這樣就避免通常由有效車輪直徑中的變化所引起的誤差。第一回轉(zhuǎn)傳感器和第二回轉(zhuǎn)傳感器可以是微電機系統(tǒng)。這些類型 的傳感器小而其并相對廉價，這就使這些傳感器適于用在提供小空間 并對重量降低有高要求的車輛中。這種器械還可包括用于根據(jù)該輸出信號調(diào)節(jié)摩托車大燈的位向的 大燈伺服器。這樣就會將大燈的光束模式保持與地平面準(zhǔn)直?？蓪⑦@種側(cè)傾速率信號前向提供給該大燈伺服器。這樣就提高這 種器械的動態(tài)行為，而無需這種伺服系統(tǒng)的高帶寬。優(yōu)選將第一、第二和/或第三裝置實現(xiàn)為專用硬件、實現(xiàn)為普通硬 件上的軟件程序或?qū)Ｓ糜布c普通硬件上的軟件程序的結(jié)合。這就為 元器件和結(jié)構(gòu)的選擇提供了靈活性。上述目的還通過在數(shù)據(jù)載體上提供軟件程序來實現(xiàn)，將這種軟件 程序構(gòu)造成從側(cè)傾速率信號確定第一中間側(cè)傾角a、從偏航速率信號和 車輛速度信號確定第二中間側(cè)傾角a、通過將第一中間側(cè)傾角與第二中 間側(cè)傾角結(jié)合確定輸出側(cè)傾角a。還可將這種軟件程序構(gòu)造成結(jié)合第一中間側(cè)傾角的高頻率部分和 第二中間側(cè)傾角的低頻率部分。還可將這種軟件程序構(gòu)造成從來自車輪傳感器信號的脈沖之間的 時滯確定該車輛速度。上述目的還通過提供用于確定在轉(zhuǎn)彎時轉(zhuǎn)向的摩托車或類似的車輛的側(cè)傾速率的方法來實現(xiàn)，這種方法包括測量車輛的側(cè)傾速率； 測量車輛的偏航速率co;測量車輛速度v;通過求所測得的側(cè)傾角速度 的積分來確定車輛的側(cè)傾角a的第一中間值；從所測得偏航速率o和 所測得的車輛速度v確定車輛的側(cè)傾角a的第二中間值；以及通過結(jié) 合該第一中間值和該第二中間值確定側(cè)傾角a的輸出值。在這種方法中，可將該中間值的高頻率部分與該中間值的低頻率 部分結(jié)合以獲得該輸出值。在這種方法中，優(yōu)選通過測量來自車輪傳感器信號的脈沖之間的 時滯來確定車輛速度v。這種方法可包括考慮作為該側(cè)傾角的函數(shù)的車輪的有效半徑的減 小的步驟。從下面的詳細(xì)描述中會明白根據(jù)本發(fā)明的這種器械、軟件和方法 的其它特征、優(yōu)點和性能。


在下面的本說明書的詳細(xì)部分中，將參考示于附圖中的示范性實 施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，在這些圖中圖1是示出了摩托車的位向和在摩托車轉(zhuǎn)彎時在摩托車上起作用 的力的視圖，圖2是示出了側(cè)傾角在車輪的有效半徑上的效果的視圖，以及 圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的器械的普通結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實施方式
圖1是示出了摩托車1在轉(zhuǎn)彎時的視圖，摩托車1的轉(zhuǎn)彎導(dǎo)致與 豎向所成的側(cè)傾角a。摩托車的車身外殼2用虛線表示。摩托車1與駕 駛員一起具有重心4，重心4處于高于車輪/輪胎3的底側(cè)的高度h。在 摩托車上起作用的重力用向量mg表示。用半徑r進行的轉(zhuǎn)彎導(dǎo)致用向 量tOy表示的偏航速率。摩托車的車輪3中的一個的旋轉(zhuǎn)速度用向量cow 表示。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，采用兩種方法來確定側(cè)傾角，即通過 側(cè)傾速率和通過偏航速率。這些方法基于來自各自的回轉(zhuǎn)儀的側(cè)傾速 率和偏航速率的可用性，這些回轉(zhuǎn)儀在下面進行詳細(xì)描述。利用第一種方法，通過求測量側(cè)傾角速度的回轉(zhuǎn)傳感器的信號的積分確定側(cè)傾角a的第一中間值。第一種方法的缺點在于建立初值要求額外的信息(如車在停止?fàn)顟B(tài)時的重力方向)， 傳感器和/或電子裝置的偏差需非常低，例如，若允許每小時l度的漂移，則就意味著小于1/3600度/秒的偏差。由于最高速度為約每秒100度，所以所要求的動態(tài)范圍為3.6e5或110dB。這就對回轉(zhuǎn)傳感器和電子裝置提出了高要求。第一種方法的優(yōu)點在于是一種利用可能高的帶寬的非常直接的測量方式，這種方式并不依賴于摩托車的平衡條件。利用第二種方式，在假設(shè)下面的平衡條件(v:速度，g:重力)時通過偏航速率(Oy確定側(cè)傾角a的第二中間值<formula>formula see original document page 9</formula>若測量相對于摩托車的豎軸的偏航速率cov，則與側(cè)傾角的關(guān)系式為<formula>formula see original document page 9</formula>通過車輪的旋轉(zhuǎn)速度COw測量速度。對于精確的速度測量而言，， 考慮作為側(cè)傾角的函數(shù)的有效半徑中的變化。所得到的表達式可精確地近似為式中r。是在零側(cè)傾角時的車輪的半徑。第二種方法的缺點在于這種方法依賴于車的平衡條件(恒定半 徑)，由摩托車進行的"Z"字形路線導(dǎo)致對側(cè)傾角的過度夸大地估計 (1.5至2的因數(shù))。而且，第二種方法具有實質(zhì)上的相位滯后，這就 使這種方法并不適合于具有高帶寬的系統(tǒng)。第二種方法的優(yōu)點在于將側(cè)傾角與偏航速率聯(lián)系起來。因此，第 二種方法無初值問題。同時使用第一種方法和第二種方法，且將側(cè)傾角a的第一中間值 與第二中間值結(jié)合起來以確定該側(cè)傾角的輸出值。將第一種方法和第二種方法的長處結(jié)合起來，通過濾波和結(jié)合 將利用第二種方法獲得的第二中間側(cè)傾角值/信號的低頻率部分與利用第一種方法獲得的第一中間側(cè)傾角值/信號的高頻率部分結(jié)合起來 <formula>formula see original document page 10</formula>第二種方法基于相對于重心的力矩平衡條件<formula>formula see original document page 10</formula> 簡化為<formula>formula see original document page 10</formula>認(rèn)識到車的前進速度v等于 v=(% r時， 該關(guān)系式變成<formula>formula see original document page 10</formula>以車的向上方向指向的回轉(zhuǎn)傳感器發(fā)出信號s,這種信號s等于Sy=C0y cosa利用這種傳感器信息，用下面的等式計算該側(cè)傾角 . v.、通過車輪的旋轉(zhuǎn)速度cow測量速度。車輪的有效半徑(reff)也是該 側(cè)傾角的函數(shù)。將輪胎變形忽略不計，這種效果在圖2中示出。 因此<formula>formula see original document page 10</formula>且<formula>formula see original document page 10</formula>代換給出sm a =-^-^該式可寫成since_C0W V、1-^(1-coscc) g 廠o對于120/60 17型輪胎(導(dǎo)致ro為0.312[m)和所估計的0.1[m的 rtire(輪胎半徑)，對方程的左邊進行評價，就會明白整個表達式可由 a本身精確地近似。在傾角小于50度時，最大誤差約為1%。因此，下面的簡單表達式給出傾角的非常好的近似a=c .cow ■ Sy， [rad
理論上c =，實踐中，輪胎變形有可能造成影響。因此，通過以前面指明的理論值開始然后將常數(shù)c降低直到實現(xiàn)最佳精度來將這種系統(tǒng)校準(zhǔn)。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的確定摩托車的側(cè)傾角的器 械的框圖。這種器械足夠地小以安裝在摩托車上面或內(nèi)部。這種器械 包括傳感器板10，這種傳感器板10帶有兩個MEMS (微電子機械系 統(tǒng))振動回轉(zhuǎn)傳感器11和12。回轉(zhuǎn)傳感器11以摩托車1的縱向方向 指向并提供表示側(cè)傾速率的信號?；剞D(zhuǎn)傳感器12以摩托車1的向上方 向指向并提供表示偏航速率的信號。傳感器板10經(jīng)由帶纜13連接到 板14上的微控制器15。可根據(jù)優(yōu)選實施例將這些傳感器和微控制器 15—起置于單印刷電路板(未示出)上。板14經(jīng)由多腳連接器16連接到摩托車的另一種電子系統(tǒng)18的母 線 該另一種電子系統(tǒng)18可包括ABS系統(tǒng)和發(fā)動機管理系統(tǒng)。板14經(jīng)由6線纜20和6腳連接器22與這種器械的其它元器件連 接。連接器22經(jīng)由電纜24將板14連接到電池。連接器22經(jīng)由1線纜 28將該板連接到車輪傳感器36，并將3腳連接器32和電纜32連接到 車輪傳感器36。車輪傳感器36的信號經(jīng)由電纜30和3腳連接器38路 由至儀表板40。板14的信號經(jīng)由電纜20、 3腳連接器22、電纜43、連接器44和電纜38中繼至伺服器50。伺服器50操作性地連接到摩托車1的前大燈(未示出)并繞著燈軸旋轉(zhuǎn)整個大燈或大燈內(nèi)的燈泡(可以是氙氣燈泡)，以阻遏側(cè)傾角在大燈/燈泡的位向上的作用，以在摩托車轉(zhuǎn)彎 進行轉(zhuǎn)向時保持由這種燈發(fā)射的光束的模式基本上與地平面準(zhǔn)直。車輪傳感器36提供車輪3的每轉(zhuǎn)的多個(如4個)脈沖。板14 測量這些脈沖之間的時間車輪傳感器信號用于選通快速時鐘信號。 板包括處于約13.5kHz的12位計數(shù)器，這種計數(shù)器用于將來自該車輪速 度傳感器的脈沖之間的計時，2個ADC ( 8位)，這些ADC用于側(cè)傾回轉(zhuǎn)和偏航角回轉(zhuǎn)，1PWM輸出，這種輸出用于伺服器50，數(shù)字輸出，這些數(shù)字輸出用于取樣程序，停止/移動狀態(tài)。在微控制器15上運行的該取樣程序軟件構(gòu)造成在傳感器上讀出車輪速度36 (經(jīng)由多個計數(shù)器)，側(cè)傾回轉(zhuǎn)11，偏航角回轉(zhuǎn)12 進行計算對側(cè)傾速率信號進行濾波并求側(cè)傾速率信號的積分， 計算車輪速度，對偏航速率信號和車輪速度的乘積進行濾波， 對人工地平面的值進行更新 確定速度是否足夠地高，若速度足夠地高，則向伺服器50輸出所計算的值， 若速度并不是足夠地高，則向伺服器輸出零值， 診斷產(chǎn)生這些計算的中間結(jié)果和最終結(jié)果， 產(chǎn)生狀態(tài)， 為下一次取樣做準(zhǔn)備 完成各種存儲器位置。用于車輪計數(shù)器的中斷服務(wù)程序在發(fā)現(xiàn)輪輻邊緣時運行并構(gòu)造成讀出計數(shù)器內(nèi)容， 重置計數(shù)器，以及 重啟計數(shù)器。該計數(shù)器配有最大值。因此，在(接近)停止?fàn)顟B(tài)時，該計數(shù)器 繼續(xù)嘗試該最大值并停止。計數(shù)器可長時間停留在這個值。在最終橫 過輪輻時，中斷服務(wù)程序運行。這樣就在取樣程序中遇到最大值并采 取特別行動。在車的移動繼續(xù)時，下一個計數(shù)內(nèi)容可小于最大值，從 而發(fā)出速度足夠高的信號。若已能夠從摩托車上的另一種源獲得車輪速度信號或車輛速度信 號(例如，通過CAN網(wǎng)絡(luò))，該微控制器無需包括用于測量車輪脈沖 之間的時間的計數(shù)器。相反，會將已能夠得到的速度信號用作輸入信 號。此外，這種軟件對傳感器信號進行有效性檢查。若這種檢查失敗， 則這種側(cè)傾測量器件進入故障安全模式。根據(jù)優(yōu)選實施例，高和低頻 率范圍具有重疊頻帶，這兩種回轉(zhuǎn)傳感器均對這種重疊頻帶有作用。 對各自對這種重疊頻帶的作用進行比較以檢查這些值是否近似相等。 因此，確定這種重疊頻帶內(nèi)的信號/值差異與這兩種信號之和的比并且 與閣值進行比較。若這種比超過該閾值，則該側(cè)傾角確定器件進入故 障安全模式。該取樣程序包括數(shù)字遞歸低通濾波器，來自第二回轉(zhuǎn)傳感器12的 (數(shù)字化)信號經(jīng)過該數(shù)字遞歸低通濾波器。可用下面的等式描述這 種數(shù)字濾波器<formula>formula see original document page 13</formula>式中變量x是輸入信號，變量y是輸出信號，且變量n表示目前正 在計算的點。低通濾波器的系數(shù)a和b通過控制參數(shù)相關(guān)，且a-l-q， b=q。因此，該等式還可寫作<formula>formula see original document page 13</formula>對于這種器械的最佳性能而言，這種低通濾波器的拐角頻率(corner frequency)應(yīng)盡可能地放低，因為來自該第二回轉(zhuǎn)傳感器的 信號在較高頻率時變得越來越不精確。同時，希望高取樣速率以獲得 動態(tài)系統(tǒng)。這兩種要求的結(jié)合導(dǎo)致控制參數(shù)q成為非常小的數(shù)。因此，在進 行根據(jù)上述等式的乘法運算時進行的舍入誤差可具有相當(dāng)大的影響， 從而降低系統(tǒng)的性能。不過，對這種低通濾波器的截止頻率無嚴(yán)格要 求，因此，根據(jù)優(yōu)選實施例，將這種控制參數(shù)選擇為2的乘方。二元 處理器的內(nèi)在結(jié)構(gòu)允許2的乘方由所稱的"移位"進行精確的計算， 這種"移位"是一種要求非常少的計算工作且并不涉及任何舍入誤差 的過程，因為這種過程精確。第一回轉(zhuǎn)傳感器的信號經(jīng)過高通數(shù)字濾波器。這種高通濾波器具 有與低通濾波器關(guān)聯(lián)的相同的舍入問題。因此，也將這種高通濾波器 的控制參數(shù)選擇為2的乘方。高通濾波器和低通濾波器的濾波系數(shù)相互適合，以使高通濾波器 和低通濾波器的頻率特征相匹配，即高通濾波器的拐角頻率等于低通 濾波器的拐角頻率，因此，傳遞函數(shù)之和等于l。根據(jù)另一個實施例，可在硬線連接的模擬濾波器(未示出)中實 現(xiàn)這些濾波器。根據(jù)另一個優(yōu)選實施例(未示出)，這種器件包括用于繞著大燈 的豎軸(在摩托車直立時豎直)旋轉(zhuǎn)該大燈的第二伺服器。因此，這 種器械根據(jù)下面的等式從來自第二回轉(zhuǎn)傳感器12(偏航角回轉(zhuǎn)傳感器) 的偏航速率信號以及車輛速度確定轉(zhuǎn)彎半徑的半徑<formula>formula see original document page 14</formula>將表示轉(zhuǎn)彎半徑的值的這些信號加到該第二伺服器，作為響應(yīng)， 該第二伺服器側(cè)向調(diào)整大燈的位向，以使光束指向路面，摩托車在沿著曲線時會在這種路面上行進。根據(jù)本發(fā)明的器械和方法的優(yōu)點在于高帶寬，這允許在摩托車的最有挑戰(zhàn)性("Z"字形)的移動的幾 度內(nèi)進行跟蹤，并不展示出或至少展示出極少的漂移，因此，幾小時的運行并不導(dǎo)致構(gòu)造誤差。已可得到偏航角信息，這可能會在將來有需求，可得到側(cè)傾速率，這種側(cè)傾速率可用作可移動大燈的運動系統(tǒng)的前饋，從而提高大燈的動態(tài)行為，而無需該運動系統(tǒng)的高帶寬，在幾乎不可能從外部影響的意義上是健壯的(是"封閉系統(tǒng)"類型，見下面)，即獨立于周圍的環(huán)境之外(日間/夜間、雨、雪等)， 可在簡單而廉價的硬件中實現(xiàn)，以及可布置在小盒內(nèi)，這種小盒可置于摩托車上的任何位置。 用在權(quán)利要求書中的術(shù)語"包括"并不排除其它元件或步驟。用在權(quán)利要求書中的術(shù)語"一種"并不排除復(fù)數(shù)形式。用在權(quán)利要求書中的附圖標(biāo)記不應(yīng)解釋為對范圍進行限制。 雖然為了例證目的已對本發(fā)明進行了詳細(xì)描述，但應(yīng)理解這些細(xì)節(jié)僅是為了例證目的，且本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員可對這些細(xì)節(jié)進行變化，而并不脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于確定摩托車(1)或類似的交通工具的側(cè)傾角(α)的器械，所述器械包括第一回轉(zhuǎn)傳感器(11)，所述第一回轉(zhuǎn)傳感器(11)產(chǎn)生表示所述車輛的側(cè)傾速率的信號，第二回轉(zhuǎn)傳感器(12)，所述第二回轉(zhuǎn)傳感器(12)產(chǎn)生表示所述車輛的偏航速率(ωv)的信號；第一裝置(14)，所述第一裝置(14)構(gòu)造成通過求所測得的側(cè)傾速率的積分確定所述車輛的所述側(cè)傾角的第一中間值，第二裝置(14)，所述第二裝置(14)構(gòu)造成從所測得的偏航速率(ωv)和所測得的車輛速度(v)確定所述車輛的所述側(cè)傾角的第二中間值；以及第三裝置(14)，所述第三裝置構(gòu)造成通過結(jié)合所述第一中間值和所述第二中間值確定所述側(cè)傾角(α)的輸出值。
2. 如權(quán)利要求l所述的器械，其特征在于所述第三裝置(14) 構(gòu)造成使用所述第一中間值的高頻率部分并使用所述第二中間值的低 頻率部分，以確定所述側(cè)傾角(a)的輸出值。
3. 如權(quán)利要求2的所述的器械，其特征在于還包括從所述第一 傳感器接收數(shù)字化信號的遞歸低通濾波器；從所述第二傳感器接收數(shù) 字化信號的高通數(shù)字濾波器；以及用于計算所述低通濾波器的輸出信 號與所述高通濾波器的輸出信號之和的裝置。
4. 如權(quán)利要求3所述的器械，其特征在于所述低通濾波器和/ 或所述高通濾波器包括濾波系數(shù)，將所述濾波系數(shù)選擇為2的乘方， 以避免舍入誤差。
5. 如權(quán)利要求1至4中的任一項所述的器械，其特征在于所述 第二裝置慮及了作為所述側(cè)傾角(a)的函數(shù)的所述車輪(3)有效半 徑的減小。
6. 如權(quán)利要求1至4中的任一項所述的器械，其特征在于所述 第一回轉(zhuǎn)傳感器(11)和所述第二回轉(zhuǎn)傳感器(12)可以是微電機系 統(tǒng)。
7. 如權(quán)利要求1至6中的任一項所述的器械，其特征在于還包 括用于根據(jù)所述輸出信號調(diào)節(jié)所述車輛大燈或所述車輛大燈中的燈泡的位向的大燈伺服器(50)。
8. 如權(quán)利要求7所述的器械，其特征在于將所述側(cè)傾速率信號 前向提供給所述大燈伺服器(50)。
9. 如權(quán)利要求1至8中的任一項所述的器械，其特征在于將所 述第一、第二和/或第三裝置實現(xiàn)為專用硬件、實現(xiàn)為普通硬件上的軟 件程序或?qū)Ｓ糜布c普通硬件上的軟件程序的結(jié)合。
10. 如權(quán)利要求1至9中的任一項所述的器械的輸出值在車輛穩(wěn) 定系統(tǒng)、在ABS系統(tǒng)或在防滑系統(tǒng)中的用途。
11. 一種數(shù)據(jù)載體上的軟件程序，將所述軟件程序構(gòu)造成 從側(cè)傾速率信號確定第一中間側(cè)傾角(a)，從偏航速率信號和車輛速度信號確定第二中間側(cè)傾角(a)，以及 通過將所述第 一 中間側(cè)傾角與所述第二中間側(cè)傾角結(jié)合確定輸出 側(cè)傾角(a)。
12. 如權(quán)利要求ll所述的軟件程序，其特征在于所述軟件程序 還構(gòu)造成結(jié)合所述第一中間側(cè)傾角的高頻率部分和所述第二中間側(cè)傾 角的低頻率部分。
13. 如權(quán)利要求11或12所述的軟件程序，其特征在于所述軟 件程序還構(gòu)造成從來自車輪傳感器信號的脈沖之間的時滯確定所述車 輛速度。
14. 一種用于確定摩托車或類似的車輛(1)的側(cè)傾速率的方法， 所述方法包括測量所述車輛(1)的側(cè)傾速率； 測量所述車輛(1)的偏航速率(cov); 測量車輛速度(v);通過求所測得的側(cè)傾角速度的積分來確定所述車輛(1)的所述側(cè) 傾角(a)的笫一中間值；從所測得偏航速率(co)和所測得的車輛速度(v)確定所述車輛 (1)的所述側(cè)傾角(a)的第二中間值；以及通過結(jié)合所述第一中間值和所述第二中間值確定所述側(cè)傾角(a) 的輸出值。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于將所述第一中間值 的高頻率部分與所述第二中間值的低頻率部分結(jié)合以獲得所述輸出值。
16. 如權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于通過測量來 自車輪傳感器信號的脈沖之間的時滯來確定所述車輛速度(v)。
17. 如權(quán)利要求14至16中的任一項所述的方法，其特征在于 還包括考慮了作為所述側(cè)傾角的函數(shù)的所述車輪的有效半徑的減小的 步驟。
全文摘要
一種用于確定在道路上轉(zhuǎn)彎或轉(zhuǎn)向時摩托車(1)的側(cè)傾角的器械。這種器械包括第一回轉(zhuǎn)傳感器(11)，該第一回轉(zhuǎn)傳感器(11)提供側(cè)傾速率信號；第二回轉(zhuǎn)傳感器(12)，該第二回轉(zhuǎn)傳感器(12)產(chǎn)生提供偏航速率信號；以及速度傳感器(36)。將這種器械構(gòu)造成求這種側(cè)傾速率信號的積分以獲得第一中間側(cè)傾角值，并且從該偏航速率和該車輛速度確定第二中間側(cè)傾角值。這種器械將這兩種中間側(cè)傾角值結(jié)合成用于這種側(cè)傾角的輸出值，這種輸出值可由伺服器(50)使用以調(diào)節(jié)該大燈的位向，以在摩托車(1)轉(zhuǎn)彎側(cè)傾時保持與地平面準(zhǔn)直的光束模式。
文檔編號B60T8/172GK101405171SQ200780010173
公開日2009年4月8日 申請日期2007年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月21日
發(fā)明者F·G·P·彼得斯, H·G·J·J·A·夫魯門, H·M·W·古森斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司