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SPEEDBOX-INS Single
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Das ultimative Test- und Entwicklungsinstrument für die Automobilindustrie - mit vollständigen Fahrzeuglage-Messungen, die auf Zeit und GPS-Daten referenziert sind – alles mit einer Frequenz von 200 Hz.
Die SPEEDBOX-INS-Serie ist eine von Race Technology speziell entwickelte Testlösung für die Automobilindustrie und bietet eine höhere Genauigkeit und Flexibilität im Vergleich zum Standard-SPEEDBOX-Produkt. Das System besteht aus einer SPEEDBOX- oder SPEEDBOX-MINI-Einheit, gekoppelt mit einem IMU-Sensor und einer auf dem Fahrzeugdach montierten Antennenanordnung. Das SPEEDBOX-INS-System wird von zahlreichen internationalen OEMs umfassend für Tests und Entwicklungszwecke eingesetzt. Durch seine kompakte Bauweise, Genauigkeit und Flexibilität ist es ideal für eine Vielzahl von Fahrzeugtypen und Testanwendungen geeignet.
Für die meisten Anwendungen wird die INS-Einzelantennenlösung bevorzugt, jedoch ermöglicht die stationäre Konvergenz der INS-Kompakt-Doppelantenne Tests „aus dem Kaltstart“ und die Nutzung bei langsamer bewegenden Fahrzeugen.
Merkmale der SPEEDBOX-INS-Einzelantenne:
- Einfache Installation und Nutzung: Keine komplexen Initialisierungsanforderungen. Weder "Achterfahren" noch spezielle Konvergenzverfahren erforderlich.
- <2 cm Fehler bei Bremsentests von 100 auf 0 km/h
- Präziser Geschwindigkeitssensor: Taktische inertiale (IMU) und GPS-Technologie für sehr genaue und robuste Messungen.
- 200 Hz auf allen Kanälen: Beschleunigung, Geschwindigkeit, Strecke, Position, Schwimmwinkelwinkel und Fahrzeuglage (Roll, Nick, Gier).
- Genauigkeit: 0,08 Grad Gier, 0,04 Grad Roll und Nick.
- Robust bei GPS-Ausfällen, ideal für den Einsatz auf Autobahnen und Teststrecken.
- 200 Hz-Ausgabe über serielle und CAN-Schnittstellen
- Optimierte RF-Signalqualität für Empfang in anspruchsvollen Umgebungen.
Parameter | Einzelantenne | Doppelantenne |
Beschleunigung | 200 Hz, 0,01 m/s² | 200 Hz, 0,01 m/s² |
Geschwindigkeit | 200 Hz, 0,015 m/s | 200 Hz, 0,015 m/s |
Distanz | 200 Hz, 3 cm auf 40 m | 200 Hz, 3 cm auf 40 m |
Position | 200 Hz, 1 m (2 cm mit GPS RTK) | 200 Hz, 1 m (2 cm mit GPS RTK) |
Roll-/Nick-/Gierrate | 200 Hz, 0,01 Grad/s | 200 Hz, 0,01 Grad/s |
Genauigkeit Gier | 200 Hz, 0,08 Grad | 200 Hz, 0,08 Grad |
Genauigkeit Roll/Nick | 200 Hz, 0,04 Grad | 200 Hz, 0,04 Grad |
Initialisierung | Nur während der Fahrt | Stationär oder während der Fahrt |
Bremsentestgenauigkeit | <2 cm (100 auf 0 km/h) | <2 cm (100 auf 0 km/h) |
Vorteile des SPEEDBOX-INS-Systems
Das SPEEDBOX-INS-System kombiniert die Vorteile inertialer und GPS-Technologien, ohne die jeweiligen Nachteile. Dank komplexer Algorithmen und Kalman-Filterung werden GPS-Daten mit Inertialdaten in Echtzeit abgeglichen. Dadurch können kurze GPS-Ausfälle durch Referenzierung der Inertialdaten präzise kompensiert werden, was es ideal für Straßentests und Teststrecken macht.
Die kompakte Bauweise mit GPS-Antennen und IMU in einer Dachanordnung ermöglicht extrem genaue Datenkoordinierung ohne „Initialisierungsphase“. Das System liefert Daten sofort nach GPS-Signalempfang und ist in wenigen Minuten einsatzbereit.
Mögliche Messungen mit der INS-Option
Die INS-Sensoreinheit ist mit der Haupt-SPEEDBOX-Einheit verbunden. Die Rohdaten der Inertial- und GPS-Ausgabe werden in Echtzeit kombiniert, um präzise folgende Werte zu messen:
- Fahrzeuglage (Roll, Nick, Gier)
- Beschleunigung, Geschwindigkeit, Strecke, Gefälle, Kurs und Position
- Fahrdynamiktest
- Performancetests
- Bremswegmessungen
Alle Messungen haben eine geringe Latenz von wenigen Millisekunden und eine Ausgabe von 200 Hz ohne Interpolation. Mit der Doppelantennen-Konfiguration sind extrem präzise Messungen des Winkels zwischen den beiden Antennen möglich (bis auf wenige Millimeter genau).
Vorteile im Vergleich zu Konkurrenzprodukten
- Schnellere Installation: Während Konkurrenzprodukte bis zu 30 Minuten für den Einbau und die Konfiguration benötigen, ist das SPEEDBOX-INS-System in wenigen Minuten einsatzbereit.
- Keine komplexe Initialisierung: Die Doppelantenne kann stationär initialisiert werden, während die Einzelantenne lediglich eine kurze Fahrt erfordert.
- Herausragendes Preis-Leistungs-Verhältnis: Die Kosten liegen im Bereich von reinen GPS-Systemen, bieten jedoch eine deutlich bessere Leistung.
Warum SPEEDBOX-INS?
- Kein Geschwindigkeitssprung bei Bremsentests
Inertialsensoren kompensieren Fehler wie Fahrzeugneigung (welche bei starkem Bremsen auftreten) und liefern extrem präzise Ergebnisse.
- Konsistent hohe Genauigkeit
Unabhängig von Beschleunigung, Verzögerung oder Fahrzeugbewegungen wie Roll, Nick und Gier bleiben die Ergebnisse präzise.
- Geringe Geschwindigkeitsschwankungen bei niedrigen Geschwindigkeiten
Im Gegensatz zu GPS-Systemen, die bei Stillstand oft starkes Rauschen zeigen, liefert das SPEEDBOX-INS-System präzise Daten auch bei geringen Geschwindigkeiten.
Ergebnisüberwachung
Die maximalen Fehler jedes Bremsentests werden in Echtzeit berechnet und gemeldet. Die Ergebnisse können live auf einem DASH4PRO-Display angezeigt oder für spätere Analysen gespeichert werden. Das System unterstützt eine Vielzahl von Schnittstellen und Datenloggern.
No Speed Overshoot
Während Bremstests zeigt ein reines GPS-System eine Geschwindigkeitsüberschreitung, da beim Bremsen das Fahrzeug nach vorne nickt und die auf dem Dach montierte GPS-Antenne nach vorne beschleunigt. Der Zeitunterschied, wenn das Fahrzeug beim Abbremsen die Geschwindigkeit von 100 km/h (27,78 m/s) unterschreitet und der Test startet, beträgt nur wenige Millisekunden (15-20 ms). Doch bei 100 km/h ist die in wenigen Millisekunden zurückgelegte Strecke erheblich (~0,5 m). Das SPEEDBOX-INS ermöglicht es, den Messpunkt präzise auf den Schwerpunkt des Fahrzeugs zu verlagern, um eine echte Geschwindigkeitsmessung ohne Überschreitung zu gewährleisten. Die Inertialsensoren messen das Nicken und die Rotationsraten zum Referenzpunkt mit höchster Genauigkeit und erreichen eine unvergleichliche Präzision von nur wenigen Zentimetern bei allen Bremsprüfungen in der Automobilindustrie.
Consistent High Accuracy Results
Der SPEEDBOX-INS liefert konsistent hochpräzise Messungen unter allen Testszenarien. Die Messungen sind genau und werden weder durch Beschleunigungen und Verzögerungen noch durch Nick-, Roll- und Gierbewegungen des Fahrzeugs beeinflusst.
Low Speed Noise
Tests bei niedrigen Geschwindigkeiten stellen die größte Herausforderung für die Genauigkeit von berührungslosen Geschwindigkeitsmesssystemen dar. Fehler treten häufig als starkes Rauschen im stationären Zustand auf. Viele Hersteller eliminieren dieses Rauschen, indem sie eine grobe Nullpunkt-Klammerung (Zero-Clamp) auf den Ausgang anwenden, wodurch es beispielsweise unmöglich wird, Daten unter 0,5 m/s zu erkennen. Dies stellt ein besonderes Problem bei allen GPS-basierten Geschwindigkeitsmesssystemen dar, da die Geschwindigkeitsfehler im Ruhezustand in der Regel deutlich höher sind als die Fehler bei Bewegung.
SPEEDBOX-INS Dual Antenna
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Stationäre Kalibrierung des Systems
Montiert und in wenigen Minuten einsatzbereit
Keine Initialisierung, keine Achtfahrten, kein spezielles Konvergenzverfahren. Das System ist in wenigen Minuten aus dem Stand einsatzbereit und ermöglicht Tests mit kalten Reifen und kalten Motoren.
- 1. Installieren
- 2. Konvergieren
- 3. Testen
Das ultimative Instrument für Automobiltests und -entwicklung – vollständige Fahrzeuglage-Messungen, zeit- und GPS-bezogen, mit einer Frequenz von 200 Hz.
Die SPEEDBOX-INS-Reihe ist unsere speziell entwickelte Lösung für Automobiltests, die eine höhere Genauigkeit und Flexibilität gegenüber dem Standardprodukt SPEEDBOX bietet. Das System besteht aus einer SPEEDBOX- oder SPEEDBOX MINI-Einheit, kombiniert mit einem IMU-Sensor und einer Antennenanordnung, die auf dem Fahrzeugdach montiert wird. Die SPEEDBOX-INS wird weltweit von zahlreichen OEMs für Tests und Entwicklungsarbeiten genutzt. Dank ihrer kompakten Größe, hohen Genauigkeit und Flexibilität eignet sie sich ideal für eine Vielzahl von Fahrzeugtypen und Testanwendungen. Für die meisten Anwendungen ist die INS Single Antenna die bevorzugte Option. Die stationäre Konvergenz der INS Compact Dual Antenna ermöglicht jedoch Tests „aus dem Stand“ und die Nutzung bei langsam fahrenden Fahrzeugen.
Merkmale der SPEEDBOX-INS Dual Antenna:
- In wenigen Minuten einsatzbereit: Installieren, konvergieren, testen! Konvergenz im Stand bei GPS-Signal – keine Achtfahrten, kein spezielles Konvergenzverfahren erforderlich.
- Einfache Installation und Nutzung: Keine komplexen Initialisierungsanforderungen.
- <2 cm Fehler bei Bremsentests von 100 auf 0 km/h
- Hochpräziser Automobilsensor: Nutzt taktische Inertial- (IMU) und GPS-Technologie für präzise und robuste Messungen.
- 200 Hz auf allen Kanälen: Einschließlich Beschleunigung, Geschwindigkeit, Distanz, Position, Schlupfwinkel und Fahrzeuglage (Roll-, Nick- und Gierwinkel).
- Genauigkeit: 0,08 Grad Gier, 0,04 Grad Roll- und Nickwinkel.
- Robust gegenüber GPS-Ausfällen: Ideal für Tests auf öffentlichen Straßen sowie Teststrecken.
- Optimierte RF-Signalqualität: Für Empfang in schwierigen Umgebungen
Parameter | Single Antenna | Dual Antenna |
Beschleunigungen | 200 Hz, 0,01 m/s² | 200 Hz, 0,01 m/s² |
Geschwindigkeit | 200 Hz, 0,015 m/s | 200 Hz, 0,015 m/s |
Distanz | 200 Hz, 3 cm auf 40 m | 200 Hz, 3 cm auf 40 m |
Position | 200 Hz, 1 m (2 cm mit GPS RTK) | 200 Hz, 1 m (2 cm mit GPS RTK) |
Roll-/Nick-/Gierwinkelgeschwindigkeit | 200 Hz, 0,01 Grad/s | 200 Hz, 0,01 Grad/s |
Gierwinkel-Genauigkeit | 200 Hz, 0,08 Grad | 200 Hz, 0,08 Grad |
Roll-/Nickwinkel-Genauigkeit | 200 Hz, 0,04 Grad | 200 Hz, 0,04 Grad |
Initialisierung | Nur während der Fahrt | Im Stand oder während der Fahrt |
Bremsentest-Genauigkeit | <2 cm (100 auf 0 km/h) | <2 cm (100 auf 0 km/h) |
Das SPEEDBOX-INS-System
Das SPEEDBOX-INS-System kombiniert Inertial- und GPS-Technologien optimal, indem es die Vorteile beider nutzt und deren Schwächen vermeidet. Es verwendet komplexe Algorithmen und Kalman-Filter, um GPS-Daten mit Inertialdaten abzugleichen. Dadurch können selbst kurze GPS-Signalverluste in schwierigen Bedingungen genau durch Inertialdaten ausgeglichen werden. Dies macht das System ideal für realistische Straßentests sowie Teststrecken.
Dank der kompakten Anordnung der GPS-Antennen und des IMU-Sensors in einer einzigen Dachbaugruppe können die Daten extrem präzise und ohne Initialisierungsphase erfasst werden. Sobald ein GPS-Signal verfügbar ist, kann das System Daten ausgeben und ist in wenigen Minuten einsatzbereit.
Messmöglichkeiten des INS-Systems:
Der INS-Sensor wird mit der SPEEDBOX-Haupteinheit verbunden, wo die Rohdaten der Inertial- und GPS-Sensoren in Echtzeit kombiniert werden, um präzise Messungen von Fahrzeuglage (Roll-, Nick-, Gierwinkel), Beschleunigung, Geschwindigkeit, Distanz, Neigungswinkel, Fahrtrichtung und Position zu ermöglichen. Alle Messungen haben eine sehr niedrige Latenz von nur wenigen Millisekunden und werden mit einer Frequenz von 200 Hz ohne Interpolation ausgegeben.
Das Dual-Antenna-System ermöglicht extrem präzise Messungen zwischen den Antennen (auf wenige Millimeter genau), sodass Gier- und Nickwinkel des Fahrzeugs mit einer Genauigkeit von Zehntelgraden bestimmt werden können.
Vorteile des INS-Systems:
- Einfache Handhabung und kosteneffizient: Installation und Datenbereitstellung in wenigen Minuten – kein aufwendiges Initialisierungsverfahren.
- Kein „Speed Overshoot“ bei Bremsentests: Die inertialen Sensoren eliminieren Pitch- und Rotationsfehler und liefern eine unvergleichliche Genauigkeit von wenigen Zentimetern.
- Hervorragende Ergebnisse bei niedrigen Geschwindigkeiten: Keine verrauschten Daten bei stationären Tests.
Das SPEEDBOX-INS-System eignet sich ideal für detaillierte Analysen von Fahrer-, Strecken- und Fahrzeughandling, Leistungstests, Bremsen- und Reifentests, Verbrauchsanalysen, Geschwindigkeitsüberprüfung sowie die Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen.
No Speed Overshoot
Während Bremstests zeigt ein reines GPS-System eine Geschwindigkeitsüberschreitung, da beim Bremsen das Fahrzeug nach vorne nickt und die auf dem Dach montierte GPS-Antenne nach vorne beschleunigt. Der Zeitunterschied, wenn das Fahrzeug beim Abbremsen die Geschwindigkeit von 100 km/h (27,78 m/s) unterschreitet und der Test startet, beträgt nur wenige Millisekunden (15-20 ms). Doch bei 100 km/h ist die in wenigen Millisekunden zurückgelegte Strecke erheblich (~0,5 m). Das SPEEDBOX-INS ermöglicht es, den Messpunkt präzise auf den Schwerpunkt des Fahrzeugs zu verlagern, um eine echte Geschwindigkeitsmessung ohne Überschreitung zu gewährleisten. Die Inertialsensoren messen das Nicken und die Rotationsraten zum Referenzpunkt mit höchster Genauigkeit und erreichen eine unvergleichliche Präzision von nur wenigen Zentimetern bei allen Bremsprüfungen in der Automobilindustrie.
Consistent High Accuracy Results
Der SPEEDBOX-INS liefert konsistent hochpräzise Messungen unter allen Testszenarien. Die Messungen sind genau und werden weder durch Beschleunigungen und Verzögerungen noch durch Nick-, Roll- und Gierbewegungen des Fahrzeugs beeinflusst.
Low Speed Noise
Tests bei niedrigen Geschwindigkeiten stellen die größte Herausforderung für die Genauigkeit von berührungslosen Geschwindigkeitsmesssystemen dar. Fehler treten häufig als starkes Rauschen im stationären Zustand auf. Viele Hersteller eliminieren dieses Rauschen, indem sie eine grobe Nullpunkt-Klammerung (Zero-Clamp) auf den Ausgang anwenden, wodurch es beispielsweise unmöglich wird, Daten unter 0,5 m/s zu erkennen. Dies stellt ein besonderes Problem bei allen GPS-basierten Geschwindigkeitsmesssystemen dar, da die Geschwindigkeitsfehler im Ruhezustand in der Regel deutlich höher sind als die Fehler bei Bewegung.
Was nützen Messungen, wenn man keine Ahnung von ihrer Genauigkeit hat?
Alle Produkte der SPEEDBOX-INS-Serie überwachen kontinuierlich ihre eigene Leistung und geben den maximalen Fehler für jeden Bremsentest an. Dieser maximale Fehler wird anhand vieler Faktoren berechnet, darunter die GPS-Qualität, und nutzt ein fortschrittliches statistisches Modell. Nach jedem Bremsentest berichtet das System sowohl die Bremsstrecke als auch den maximalen Fehler, beispielsweise 42,33 m Bremsweg und +/- 3 cm maximaler Fehler. Ingenieure und Qualitätsmanager können so erstmals sicher sein, dass die Ergebnisse valide sind und einem akzeptablen Standard entsprechen.
Echtzeit-Ergebnisse und Datenerfassung
Testergebnisse können live im Fahrzeug auf einem DASH4PRO-Display angezeigt werden. Die SPEEDBOX-INS kann als Teil des integrierten CATS-INS-Systems mit einem Datenlogger und Display geliefert werden. Alle ausgelösten Tests, die mit einem unserer Datenlogger aufgezeichnet werden, werden sowohl als geloggte Daten für eine weiterführende Analyse als auch als menschenlesbare ASCII-Textdateien gespeichert.
