DE102016200830B4 - Method and device for fault detection of an angle detection device on a door of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Fehlererkennung einer Winkelerfassungseinrichtung (2) an einer Tür (51) eines Kraftfahrzeugs (50), umfassend die folgenden Schritte: Erfassen eines binären Zustandes (60, 61) der Tür (51) durch einen Schließsensor (3), Erfassen eines Öffnungswinkels (30) der Tür (51) durch die Winkelerfassungseinrichtung (2), Erfassen eines von der Winkelerfassungseinrichtung (2) ausgegebenen Winkelsignals (20) durch eine Steuerung (4), wenn ein binärer Zustand „geschlossen“ (61) vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das erfasste Winkelsignal (20) mit einem vorgegebenen Sicherheitswinkel (21) durch die Steuerung (4) verglichen wird, wobei ein Warnsignal (22) durch die Steuerung (4) ausgegeben wird, wenn der Betrag des erfassten Winkelsignals (20) größer als oder gleich dem vorgegebene Sicherheitswinkel (21) ist.Method for error detection of an angle detection device (2) on a door (51) of a motor vehicle (50), comprising the following steps: detecting a binary state (60, 61) of the door (51) by a closing sensor (3), detecting an opening angle ( 30) of the door (51) by the angle detecting means (2), detecting an angle signal (20) output from the angle detecting means (2) by a controller (4) when a binary "closed" state (61) is present, characterized in that the detected angle signal (20) is compared to a predetermined safety angle (21) by the controller (4), wherein a warning signal (22) is output by the controller (4) if the magnitude of the detected angle signal (20) is greater than or equal to the predetermined safety angle (21).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fehlererkennung einer Winkelerfassungseinrichtung an einer Tür eines Kraftfahrzeugs. The invention relates to a method and a device for fault detection of an angle detection device on a door of a motor vehicle.
Moderne Kraftfahrzeuge weisen eine Vielzahl von Assistenzsystemen auf, welche den Komfort und die Sicherheit des Fahrers und des Kraftfahrzeugs erhöhen. Ein solches Assistenzsystem ist beispielsweise eine Hindernisbremsung, welche eine Kollision einer durch den Fahrer oder einem anderen Passagier geöffneten Tür mit einem im Öffnungsradius der Tür vorhandenen Hindernis verhindert, indem die Tür rechtzeitig vor dem Hindernis abgebremst wird. Dadurch werden Schäden an dem Kraftfahrzeug und dem Hindernis verhindert. Modern motor vehicles have a variety of assistance systems, which increase the comfort and safety of the driver and the motor vehicle. Such an assistance system is, for example, an obstacle brake which prevents a collision of a door opened by the driver or another passenger with an obstacle present in the opening radius of the door by braking the door in time before the obstacle. This prevents damage to the motor vehicle and the obstacle.
Aus der
Aus der
Aus der
Im Verlauf von mehreren Öffnungen und Schließungen der Tür kann es vorkommen, dass auf Grund von Verschleiß oder anderen Fehlfunktionen ein von einem Sensor erfasster Öffnungswinkel nicht mehr mit dem realen Öffnungswinkel der Tür übereinstimmt. In the course of several openings and closings of the door, it may happen that due to wear or other malfunctions detected by a sensor opening angle is no longer consistent with the real opening angle of the door.
Der Erfindung liegt somit das Problem zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fehlererkennung einer Winkelerfassungseinrichtung an einer Tür eines Kraftfahrzeugs zu schaffen. The invention is therefore based on the problem of providing a method and a device for detecting an error of an angle detection device on a door of a motor vehicle.
Die technische Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. The technical problem is solved by a method with the features of claim 1 and a device having the features of
Im Folgenden soll ein Sicherheitswinkel ein Winkel sein, welcher als Sicherheitsbereich um einen gemessenen Wert eines Öffnungswinkels einer Tür gelegt wird. Je nach Bewegungsrichtung der Tür wird der Sicherheitswinkel entsprechend hinzuaddiert oder subtrahiert. Beträgt der Sicherheitswinkel beispielsweise 2° und ist bei einer Türöffnung eine Bremsung der Tür bei einem Öffnungswinkel von 10° vorgesehen, so wird bereits bei einem Öffnungswinkel von 8° mit der Bremsung begonnen. In umgekehrten Fall, das heißt bei einem Schließen der Tür, wird der Sicherheitswinkel entsprechend abgezogen. Soll wieder bei einem Öffnungswinkel von 10° gebremst werden, wird mit der Bremsung bereits bei einem Öffnungswinkel von 12° begonnen. Der Sicherheitswinkel kann bezüglich einer Bewegungsrichtung der Tür symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet sein. Prinzipiell kann der Sicherheitswinkel auch Null betragen oder eine Bremsung der Tür generell nur in einer Richtung, beispielsweise lediglich beim Öffnen, erfolgen. In the following, a safety angle shall be an angle which is set as a safety area around a measured value of an opening angle of a door. Depending on the direction of movement of the door, the safety angle is added or subtracted accordingly. If the safety angle is 2 °, for example, and if the door is braked at an opening angle of 10 ° in the case of a door opening, braking is already started at an opening angle of 8 °. In the opposite case, that is, when closing the door, the safety angle is deducted accordingly. If braking is to be carried out again at an opening angle of 10 °, braking is already started at an opening angle of 12 °. The safety angle may be symmetrical or asymmetrical with respect to a direction of movement of the door. In principle, the safety angle can also be zero or a braking of the door generally only in one direction, for example, only when opening done.
Insbesondere wird ein Verfahren zur Fehlererkennung einer Winkelerfassungseinrichtung an einer Tür eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt, umfassend die folgenden Schritte: Erfassen eines binären Zustandes der Tür durch einen Schließsensor, Erfassen eines Öffnungswinkels der Tür durch die Winkelerfassungseinrichtung, Erfassen eines von der Winkelerfassungseinrichtung ausgegebenen Winkelsignals durch eine Steuerung, wenn ein binärer Zustand „geschlossen“ vorliegt, wobei das erfasste Winkelsignal mit einem vorgegebenen Sicherheitswinkel durch die Steuerung verglichen wird, wobei ein Warnsignal durch die Steuerung ausgegeben wird, wenn der Betrag des erfassten Winkelsignals größer als oder gleich dem vorgegebenen Sicherheitswinkel ist. In particular, there is provided a method for detecting an error of an angle detecting device on a door of a motor vehicle, comprising the steps of: detecting a binary state of the door by a closing sensor, detecting an opening angle of the door by the angle detecting device, detecting one of Angle detecting means output angle signal by a controller when a binary state is "closed", wherein the detected angle signal is compared with a predetermined safety angle by the controller, wherein a warning signal is output by the controller, when the amount of the detected angle signal is greater than or equal to predetermined safety angle is.
Ferner wird eine Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug zur Fehlererkennung einer Winkelerfassungseinrichtung an einer Tür des Kraftfahrzeugs geschaffen, umfassend mindestens einen Schließsensor zum Erfassen eines binären Zustands der Tür, mindestens die eine Winkelerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Öffnungswinkels der Tür, eine Steuerung, wobei die Steuerung derart ausgebildet ist, im binären Zustand „geschlossen“ ein von der Winkelerfassungseinrichtung ausgegebenes Winkelsignal zu erfassen, wobei die Steuerung ferner derart ausgebildet ist, das erfasste Winkelsignal mit einem vorgegebenen Sicherheitswinkel zu vergleichen und ein Warnsignal auszugeben, wenn der Betrag des erfassten Winkelsignals größer als oder gleich dem vorgegebenen Sicherheitswinkel ist. Furthermore, a device is provided in a motor vehicle for fault detection of an angle detection device on a door of the motor vehicle, comprising at least one closing sensor for detecting a binary state of the door, at least one angle detection device for detecting an opening angle of the door, a controller, wherein the controller is designed to detect in the binary state "closed" an angle signal output by the angle detector, the controller being further adapted to compare the detected angle signal with a predetermined safety angle and output a warning signal if the magnitude of the detected angle signal is greater than or equal to the predetermined one Safety angle is.
Im Idealfall sollte der von der Winkelerfassungseinrichtung gemessene und als Winkelsignal ausgegebene Öffnungswinkel im geschlossenen Zustand der Tür stets Null betragen. Ergibt sich jedoch im Verlauf von wiederholten Öffnungen und Schließungen der Tür ein Winkelfehler, so wird sich der von der Winkelerfassungseinrichtung gemessene Wert um den Fehler verschieben. Ein solcher Winkelfehler kann beispielsweise durch Verschleiß und Abrieb von verwendeten Bauteilen der Winkelerfassungseinrichtung oder solchen, welche mit der Winkelerfassungseinrichtung zur Winkelmessung verbunden sind, entstehen. Dabei sind insbesondere bewegliche Bauteile einem fortschreitenden Verschleiß ausgesetzt. Ein solcher Verschleiß kann dann beispielsweise zu einem systematischen Fehler beim Bestimmen des Öffnungswinkels der Tür führen. Ebenfalls kann der Fall auftreten, dass bewegliche Teile der Winkelerfassungseinrichtung, beispielsweise eine zur Winkelmessung sich auf einem Halteband abrollende Gummirolle, teilweise oder vollständig blockieren. Daneben kann eine Verringerung der Rollreibung einer solchen Gummirolle durch physikalische Einflüsse (z.B. Vereisung des Haltebandes oder der Rollenoberfläche) oder chemische Einflüsse (z.B. Benetzung einer Kontaktstelle zwischen Gummirolle und Halteband mit Fetten oder Ölen) zu einer fehlerhaften Winkelmessung führen. Ideally, the opening angle measured by the angle detection device and output as an angle signal should always be zero in the closed state of the door. If, however, an angular error occurs in the course of repeated openings and closings of the door, the value measured by the angle detection device will shift by the error. Such an angle error can arise, for example, due to wear and abrasion of used components of the angle detection device or those which are connected to the angle detection device for angle measurement. In particular, moving components are exposed to progressive wear. Such wear can then lead, for example, to a systematic error in determining the opening angle of the door. Likewise, the case may occur that movable parts of the angle detection device, for example a rubber roller rolling on a tether for angle measurement, block partially or completely. In addition, a reduction in the rolling friction of such a rubber roller due to physical influences (e.g., icing of the tether or roller surface) or chemical influences (e.g., wetting of a contact point between the rubber roller and tether with fats or oils) may result in erroneous angle measurement.
Die Kernidee der Erfindung ist, jedes Mal, wenn die Tür geschlossen ist, das von der Winkelerfassungseinrichtung ausgegebene Winkelsignal zu erfassen. Da der Öffnungswinkel der Tür im geschlossenen Zustand der Tür fest steht (nämlich gleich Null ist) und von einem separaten Schließsensor mit nur zwei Zuständen erfasst wird, steht in diesem Zustand somit ein verlässlicher Referenzwert zur Verfügung. Das von der Winkelerfassungseinrichtung im geschlossenen Zustand der Tür ausgegebene Winkelsignal entspricht dann dem vorhandenen Winkelfehler. Der auf diese Weise bestimmte Fehlerwinkel wird dann durch die Steuerung mit einem Sicherheitswinkel verglichen, wobei ein Warnsignal ausgegeben wird, wenn beispielsweise ein absoluter Wert des Fehlerwinkels den Sicherheitswinkel überschreitet. Als Sicherheitswinkel kann beispielsweise ein Wert von 2° gewählt werden. Bleibt der absolute Fehlerwinkel unterhalb dieses Wertes, wird kein Warnsignal ausgegeben. Überschreitet der absolute Fehlerwinkel hingegen die 2°, so wird ein Warnsignal ausgegeben. Prinzipiell kann zusätzlich noch eine Richtung der Abweichung unterschieden werden. So ist ein zu groß bestimmter Öffnungswinkel der Tür für eine Vermeidung einer Kollision mit einem Hindernis eher tolerierbar als ein zu klein bestimmter Öffnungswinkel. Es stehen somit ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung, mit denen der Winkelfehler regelmäßig überprüft und überwacht werden kann. The core idea of the invention is to detect the angle signal output by the angle detector each time the door is closed. Since the opening angle of the door is fixed (ie equal to zero) in the closed state of the door and is detected by a separate closing sensor with only two states, a reliable reference value is thus available in this state. The angle signal output by the angle detection device in the closed state of the door then corresponds to the existing angle error. The error angle determined in this way is then compared by the controller with a safety angle, wherein a warning signal is output, for example, if an absolute value of the error angle exceeds the safety angle. As a safety angle, for example, a value of 2 ° can be selected. If the absolute error angle remains below this value, no warning signal is output. On the other hand, if the absolute error angle exceeds 2 °, a warning signal is output. In principle, a direction of the deviation can additionally be distinguished. Thus, an opening angle of the door which is too large to avoid a collision with an obstacle is more tolerable than an opening angle which is too small. There is thus a method and a device available with which the angle error can be regularly checked and monitored.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Warnsignal an einer Mensch-Maschine-Schnittstelle ausgegeben wird. Dazu umfasst die Vorrichtung eine Mensch-Maschine-Schnittstelle. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle kann dabei als visuell wahrnehmbar, akustisch wahrnehmbar oder auch haptisch wahrnehmbar ausgebildet sein. In one embodiment, it is provided that the warning signal is output at a human-machine interface. For this purpose, the device comprises a human-machine interface. The human-machine interface can be perceived as visually perceptible, acoustically perceptible or perceptible to the touch.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Mensch-Maschine-Schnittstelle eine Anzeigeeinrichtung aufweist und die Steuerung derart ausgebildet ist, das Warnsignal an der Anzeigeeinrichtung in Form eines visuell wahrnehmbaren Signals auszugeben und/oder nacheinander erfasste Winkelsignale zu speichern, miteinander zu vergleichen und eine vorausschauende Wartungsempfehlung auszugeben, wenn ein absoluter Wert aufeinanderfolgend erfasster Winkelsignale um einen vorgegebenen Betrag ansteigt. In a further embodiment it is provided that the human-machine interface comprises a display device and the controller is designed to output the warning signal to the display device in the form of a visually perceptible signal and / or to store consecutively detected angle signals, to compare with each other and one to issue a predictive maintenance recommendation when an absolute value of successively detected angle signals increases by a predetermined amount.
Das visuell wahrnehmbare Signal kann beispielsweise über ein LCD-Display, eine LED-Anzeige oder ähnlich ausgebildete Anzeigeeinrichtungen in dem Kraftfahrzeug angezeigt werden. Auch ist eine Darstellung des Warnsignals und/oder der vorausschauenden Wartungsempfehlung über eine Anzeigeeinrichtung eines Bordcomputers oder einer interaktiven Multimedia-Anzeige- und Bedieneinrichtung möglich. The visually perceptible signal can be displayed, for example, via an LCD display, an LED display or similar display devices in the motor vehicle. Also, a representation of the warning signal and / or the predictive maintenance recommendation via a display device of an on-board computer or an interactive multimedia display and control device is possible.
Die nacheinander erfassten Winkelsignale werden beispielsweise in einem Speicher hinterlegt. Beispielsweise kann dann auf Grundlage der hinterlegten Winkelsignale ein zeitlicher Trend ermittelt werden. Ändern sich die hinterlegten Winkelsignale um einen absoluten Wert, der einen bestimmten vorgegebenen Betrag überschreitet bzw. weist der Trend eine bestimmte Steigung auf, ist davon auszugehen, dass der Winkelfehler bald den Sicherheitswinkel überschreitet. Entsprechend wird dann die Wartungsempfehlung ausgeben. Die Wartungsempfehlung kann natürlich auch zusätzlich zusammen mit dem Warnsignal bei Überschreiten des Sicherheitswinkels ausgegeben werden. The successively detected angle signals are stored for example in a memory. For example, a time trend can then be determined on the basis of the stored angle signals become. If the stored angle signals change by an absolute value that exceeds a certain predetermined amount or the trend has a certain slope, it can be assumed that the angle error will soon exceed the safety angle. Accordingly, the maintenance recommendation will be issued. Of course, the maintenance recommendation can also be issued together with the warning signal when the safety angle is exceeded.
Die Werte der nacheinander erfassten Winkelsignale können beispielsweise bezüglich ihrer zeitlichen Entwicklung ausgewertet werden. Steigen die absoluten Werte der nacheinander erfassten Winkelsignale mit der Zeit an, so kann auf eine zukünftige Entwicklung, beispielsweise auf Grund eines fortschreitenden Verschleißes der Winkelerfassungseinrichtung, geschlossen werden. Entsprechend kann bei Erkennen eines Trends in den Werten der erfassten Winkelsignale eine Wartungsempfehlung ausgegeben werden. The values of the successively detected angle signals can be evaluated, for example, with respect to their temporal evolution. If the absolute values of the consecutively detected angle signals increase over time, it is possible to conclude on a future development, for example due to a progressive wear of the angle detection device. Accordingly, upon detection of a trend in the values of the detected angle signals, a maintenance recommendation can be issued.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass im binären Zustand „geöffnet“ ein nach dem Erfassen des Winkelsignals durch die Winkelerfassungseinrichtung erfasster Öffnungswinkel der Tür durch eine Korrektureinrichtung um einen Wert des erfassten Winkelsignals korrigiert wird und/oder der vorgegebene Sicherheitswinkel angepasst wird. Dies erlaubt eine flexible Anpassung des bestimmten Öffnungswinkels an einen aktuell aus dem erfassten Winkelsignal bestimmten Winkelfehler. Somit kann parallel zu einer Überwachung des Winkelfehlers stets ein Öffnungswinkel der Tür bestmöglich bestimmt oder geschätzt und bereitgestellt werden. In a further embodiment, it is provided that in the binary state "opened", an opening angle of the door detected by the angle detection device after detection of the angle signal is corrected by a correction device by a value of the detected angle signal and / or the predetermined safety angle is adjusted. This allows flexible adaptation of the specific opening angle to an angle error currently determined from the detected angle signal. Thus, parallel to a monitoring of the angular error, an opening angle of the door can always best be determined or estimated and provided.
Liegt beispielsweise ein systematischer Winkelfehler von +1,5° vor, das heißt die Winkelerfassungseinrichtung stellt immer ein Winkelsignal zur Verfügung, welches proportional eines zu großen Öffnungswinkels ist, so kann die Korrektureinrichtung einen erfassten Öffnungswinkel der Tür um diesen Wert korrigieren. Eine Hindernisbremsung kann dann auf Grundlage des korrigierten Öffnungswinkels auf Hindernisse im Öffnungsradius der Tür reagieren. If, for example, there is a systematic angle error of + 1.5 °, ie the angle detection device always provides an angle signal which is proportional to a too large opening angle, then the correction device can correct a detected opening angle of the door by this value. Obstacle braking may then respond to obstacles in the opening radius of the door based on the corrected opening angle.
Überschreitet der bestimmte Fehlerwinkel den Sicherheitswinkel, so ist es ferner möglich, den Sicherheitswinkel selbst anzupassen und darüber den Sicherheitsbereich zu erweitern. Dadurch wird mit einer Bremsung der Tür des Kraftfahrzeugs entsprechend früher begonnen. Ein sicherer Betrieb einer Hindernisbremsung ist dann mit einem erhöhten Sicherheitswinkel weiterhin möglich. If the specific error angle exceeds the safety angle, then it is also possible to adjust the safety angle itself and to extend the safety range beyond that. As a result, braking of the door of the motor vehicle commences earlier accordingly. A safe operation of an obstacle braking is then still possible with an increased safety angle.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Gummirolle und ein Halteband aufweist, wobei die Gummirolle und das Halteband derart an der Tür des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, dass die Gummirolle beim Öffnen und Schließen der Tür auf dem Halteband entlangrollt und wobei die Winkelerfassungseinrichtung derart mit der Gummirolle verbunden ist, dass über die Bewegung der Gummirolle entlang des Haltebandes der Öffnungswinkel der Tür erfasst und bestimmt werden kann. Ein für diese Ausführungsform bestimmter Winkelfehler kann dann beispielsweise als Indikator für einen Verschleiß der Gummirolle und/oder des Haltebandes dienen. So wird ein Durchmesser der Gummirolle durch fortschreitenden Abrieb kleiner werden, was zu einem systematischen Fehler führt. Ein Verlust des Reibschlusses zwischen der Gummirolle und dem Halteband, eine Blockierung der Gummirolle und ein systematischer Schlupf können ebenfalls über den Fehlerwinkel entdeckt werden. In one embodiment it is provided that the device comprises a rubber roller and a holding band, wherein the rubber roller and the holding band are arranged on the door of the motor vehicle, that the rubber roller rolls on opening and closing the door on the tether and wherein the angle detecting means with the rubber roller is connected, that on the movement of the rubber roller along the tether the opening angle of the door can be detected and determined. An angle error determined for this embodiment can then be used, for example, as an indicator of wear of the rubber roller and / or of the holding strap. Thus, a diameter of the rubber roller will be reduced by progressive abrasion, resulting in a systematic error. A loss of frictional engagement between the rubber roller and the tether, blockage of the rubber roller, and systematic slippage can also be detected via the error angle.
Teile der Vorrichtung können einzeln oder zusammengefasst auch als eine Kombination von Hardware und Software ausgebildet sein, beispielsweise als Programmcode, der auf einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgeführt wird. Parts of the device can also be designed, individually or combined, as a combination of hardware and software, for example as program code that is executed on a microcontroller or microprocessor.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to preferred embodiments with reference to the figures. Hereby show:
Der Schließsensor
Die Winkelerfassungseinrichtung
Erfasst der Schließsensor
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Steuerung
Die Vorrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtung contraption
- 22
- Winkelerfassungseinrichtung Angle detection means
- 33
- Schließsensor closing sensor
- 44
- Steuerung control
- 55
- Mensch-Maschine-Schnittstelle Human-machine interface
- 66
- Anzeigeeinrichtung display
- 77
- Schnittstelle interface
- 1010
- Speicher Storage
- 1111
- Elektronik electronics
- 1212
- Korrektureinrichtung corrector
- 1313
- Auswerteinrichtung evaluation
- 2020
- ausgegebenes Winkelsignal output angle signal
- 2121
- Sicherheitswinkel safety angle
- 2222
- Warnsignal warning
- 2323
- Meldung report
- 2424
- visuell wahrnehmbares Signal visually perceptible signal
- 3030
- Öffnungswinkel opening angle
- 3131
- korrigierter Öffnungswinkel corrected opening angle
- 5050
- Kraftfahrzeug motor vehicle
- 5151
- Tür door
- 5252
- Türbefestigung door mounting
- 5353
- Säulenbefestigung column mounting
- 5454
- Halteband tether
- 5555
- Gummirolle rubber roller
- 5656
- Drehachse axis of rotation
- 5757
- Drehwinkel angle of rotation
- 6060
- binärer Zustand „geöffnet“ binary state "open"
- 6161
- binärer Zustand „geschlossen“ binary state "closed"
- 100–108100-108
- Verfahrensschritte steps
Claims (10)
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