Sensorsystem
Der optische Sensor im Fahrversuch
Der Wechsel vom Verbrennungsmotor hin zum elektrischen Antrieb und das autonome Fahren stellen neue Herausforderungen dar. Die Messungen werden immer komplexer und müssen in immer kürzer werdenden Testphasen durchgeführt werden. Leistungsfähige Produkte unterstützen die Tests, führen zur Zeitersparnis und vermeiden Fehler.
Der OMS 7 von Sensoric Solutions wurde speziell für Messungen der Fahrdynamik und der Reifenperformance entwickelt. Das Sensorsystem vereint berührungslos messende, optische Sensorik mit inertialer Messtechnik und liefert dem Anwender eine Vielzahl von präzisen Messwerten für die Anwendungen im Fahrversuch. Der Sensor beinhaltet alle sensorischen Elemente zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit, sowie der Fahrzeugbewegung, und überträgt diese zur Weiterverarbeitung an die ECU. Hierin findet die Synchronisierung, Koordinatentransformation, Signalfilterung, Sensordatenfusion, sowie die Berechnung aller Messgrößen statt. Die gemessenen Größen werden mittels CAN oder Ethernet Stream ausgegeben.
Zur Konfiguration kann das Sensorsystem mittels Ethernet Schnittstelle mit einem handelsüblichen PC verbunden werden. Es steht ein integrierter Webserver zum Anzeigen und Ändern der Parameter zur Verfügung. Die Installation einer zusätzlichen Software ist nicht notwendig.
Der kompakte und leichte Sensor erlaubt die Montage sowohl am Fahrzeug als auch am Rad, bzw. Messrad. Ein Portfolio an Halterungen ergänzt den Sensor und erleichtert die Installation.
Der Optical Motion Sensor OMS 7 zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:
- berührungsloses Messprinzip
- bewährtes Ortsfrequenzfilterverfahren zur Messung von Weg und Geschwindigkeit
- genaue, rauscharme und direkte Messung des Schwimmwinkels
- integrierte Drehraten- und Beschleunigungssensoren zur Bestimmung der Fahrzeugbewegung in 3 Achsen
- minimales Signalrauschen bei höchster Dynamik durch die Sensordatenfusion
- 1 kHz Updaterate
- Geringe Signalverzögerung
- 2 CAN Schnittstellen für die Ausgabe der Signale
- einfache Konfiguration über Ethernet
- langlebige IR-LED Beleuchtung
- POI Umrechnung
- einfache Bedienung
- präzise Optik / Optomechanik
- kompakte Abmessungen und geringes Gewicht
- Schutz vor Unterspannung durch USV
Ein Spritzschutz verhindert eine Verschmutzung von Optik und Beleuchtungsquelle und schützt zudem vor Steinschlägen.
Das Sensorsystem wurde für fahrdynamische Messungen von PKW, LKW und andere Fahrzeuge entwickelt und wird in einer Vielzahl von Fahrdynamischen Messungen eingesetzt:
Anwendung findet der Sensor in folgenden Bereichen:
- Tests der Längs- und Querdynamik
- Performance Messung Reifen, Bremse
- Indoor-Testing
- Motorsport
- Parken
- Land Survey
- ADAS
- Bahn / Straßenbahn
- Mobile Maschinen
- Motorrad
Die Funktionsweise
Der Sensor beinhaltet Optik, Beleuchtung und eine Inertiale Messeinheit (IMU). Die LED-Beleuchtung strahlt auf den Untergrund. Die Struktur des Untergrundes wird in den Sensor zurückreflektiert und mittels optischer Linsen auf einem segmentierten Photodetektor abgebildet. Bewegt sich das Fahrzeug, so wandern die Strukturpunkte des Untergrundes über den Photodetektor. Bewegt sich ein reflektierter Strukturpunkt über den Photodetektor, so erzeugt er auf den einzelnen Dioden-Flächen ein elektrisches Signal. Die Frequenz dieses Signals wird gemessen und liefert eine proportionale Größe zur Geschwindigkeit, mit der sich der Strukturpunkt über den Photodetektor bewegt.
Die Ausgestaltung des Photodetektors erfolgt in Form mehrerer geometrisch ineinandergreifender Dioden-Flächen. Durch die optimierte Form und Ausrichtung dieser Segmente ist eine 2-dimensionale Geschwindigkeitsmessung möglich. Aus diesen Rohsignalen können Längs-, Quer- und Absolutgeschwindigkeit sowie Schwimm- bzw. Schräglaufwinkel bestimmt werden. Das Design und die kompakte Hausung des Photodetektors entstanden in Zusammenarbeit mit dem CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH. Eine IMU, bestehend aus je drei Beschleunigungs- und Drehratensensoren, ermöglicht die Erfassung der Fahrzeugbewegung.
In der ECU werden die einzelnen Messgrößen mittels Sensordatenfusion verrechnet. Dadurch werden die Vorteile der hohen Dynamik der IMU und der Langzeitstabilität des optischen Verfahrens bestmöglich genutzt.
99099 Erfurt
DEUTSCHLAND
cismst.de
