CN117858998A - 用于操作车辆的至少一个车辆部件的调节设备的方法，该车辆部件可以借助于电驱动装置进行调节，所述调节设备具有中央控制单元和至少一个本地控制单元 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于操作车辆的至少一个车辆部件(W，W1)的调节设备的方法，该车辆部件可以进行调节，所述调节设备具有中央控制单元(C)和至少一个本地控制单元(L，L1)，其中，相应的本地控制单元(L，L1)直接作用于分配给它的电驱动装置，并经由通信接口(B)连接到中央控制单元(C)。每个本地控制单元(L，L1)激活分配给它的电驱动装置(M，M1)，以便在满足指定夹持标准时停止调节过程或对调节过程进行反向操作。中央控制单元(C)将至少一个操作变量(F)的至少一个触发阈值、车辆部件(W，W1)的调节请求和到达触发阈值(T1，T2，T3)时的要触发的反应(R1，R2，R3，R4)一起传输到相应的本地控制单元(L，L1)，其中，在调节过程期间，中央控制单元(C)在必要时将新的值传输到相应的本地控制单元(L，L1)。相应的本地控制单元(L，L1)将至少一个操作变量(F)的确定值与所分配的当前触发阈值(T1，T2，T3)进行比较，如果至少一个操作变量(F)超过或低于一个或多个当前触发阈值(T1，T2，T3)，则独立地触发所传输的反应(R1，R2，R3，R4)。

Description

用于操作车辆的至少一个车辆部件的调节设备的方法，该车 辆部件可以借助于电驱动装置进行调节，所述调节设备具有 中央控制单元和至少一个本地控制单元
越来越多的车辆配备了可机械致动的调节设备，比如车窗升降器、座椅调节设备、滑动天窗、后舱口或具有电驱动装置的车门等。由于这些驱动装置在某些情况下可以施加很大的力，因此这里使用过载保护或夹持检测器来避免对人员和车辆部件造成伤害。
这种夹持检测器需要可变的触发阈值，因为在例如肢体被夹住的情况下，即使力很小，调节设备的运动也必须快速停止或进行反向操作，而当将调节设备缩回到最终位置(例如，终端停止、密封)时，只需在较大的力(阻挡)或在较长的力作用后关闭该调节设备。
特别是在具有硬边缘的调节设备(比如车窗或滑动天窗)的情况下，由于法律规定，必须在1至5ms的时间窗口内对夹持做出反应。
因此，测量设备、用于评估超过或低于触发阈值的设备、以及用于定义要触发的反应的逻辑装置通常位于同一控制单元中，该控制单元通常靠近驱动装置，该驱动装置直接电连接到该控制单元。
DE 10 2016 224 539 A1描述了具有可变的触发阈值的夹持检测器，这些触发阈值根据驾驶状态(比如崎岖道路)进行调整。经由车辆的运行数据(比如车速)或通过用于观察周围环境的传感器设备(比如相机)来确定驾驶状态。
DE 10 2018 202 784 A1描述了在本地控制单元中使用通用部件用于不同车门致动器的夹持检测器的概念。在每种情况下，多个参数集都以非易失性方式存储在本地控制单元中。然后，中央控制单元在运行时提供信号以选择相应所需的参数集。
新的车辆架构使车辆各种功能之间的连接越来越复杂；与分散式解决方案相比，这种连接优选地在中央控制单元中执行，以便减少通信支出。
功能复杂性的级别越高，需要的软件更新频率就越高，而将软件更新下载到中央控制单元上可能比将软件分发到附加的分散式控制单元上更容易。因此，人们也期望能够集中控制和更新阻挡检测器；这也包括上述夹持检测器。
然而，与此同时，市场上销售的通信接口(比如，LIN或CAN总线)的速度太慢，或者由于需要经由大量线路传输模拟信号，对于在中央控制单元中评估夹持检测以及随后要求分散式驱动装置做出快速反应来说过于复杂。
本发明的目的在于说明一种用于操作车辆的至少一个车辆部件的调节设备的方法，该车辆部件可以借助于电驱动装置进行调节，所述调节设备具有中央控制单元和至少一个本地控制单元，其中，靠近驱动装置的本地控制单元无需更新软件或参数即可进行管理，并且仍然能够对夹持的情况做出快速反应。
该目的是通过一种用于操作车辆的至少一个车辆部件的调节设备的方法来实现的，该车辆部件可以借助于电驱动装置进行调节，所述调节设备具有中央控制单元和至少一个本地控制单元，其中，相应的本地控制单元直接作用于分配给它的电驱动装置，并经由通信接口连接到中央控制单元，其中，在借助于调节设备执行的调节过程期间，借助于至少一个传感器来检测可以调节的车辆部件的至少一个操作变量，并且其中，每个本地控制单元在夹持保护功能的上下文中激活分配给它的电驱动装置，以便在满足指定夹持标准时停止调节过程或对调节过程进行反向操作。中央控制单元经由通信接口将至少一个操作变量的至少一个触发阈值、到达触发阈值时的要触发的反应和可以调节的车辆部件的调节请求一起传输到相应的本地控制单元，其中，在调节过程期间，中央控制单元在必要时将至少一个新的触发阈值和/或至少一个新的反应和/或新的调节请求传输到相应的本地控制单元。相应的本地控制单元将至少一个操作变量的确定值与所分配的当前触发阈值进行比较，如果至少一个操作变量超过或低于一个或多个当前触发阈值，则独立地触发从中央控制单元传输的反应。
本地控制单元仅包含相对简单的逻辑或功能，该逻辑或功能无需更新，因此生产成本低廉。由于本地控制单元与中央控制单元之间的通信(传出和返回行程)所产生的反应时间对于限制最大夹持力和阻挡力来说不是十分安全的，因此可以被设计为是成本有效且相对较慢的(例如，LIN总线)。
尽管如此，该系统仍可以使用复杂的逻辑或功能进行操作，其中，中央控制单元还可以使用本地控制单元完全不可见的信息(例如，驾驶状态、环境条件、其他控制单元的状态)来计算指定值。
特别地，这种系统允许多个致动器的触发阈值和反应进行交互或协调，这些致动器(例如，诸如座椅和转向柱或前后排座椅等向彼此移动的部件)由不同的本地控制单元操作。
由于来自中央(外部)控制单元或服务器中的多个本地控制单元的数据的可用性，可以执行自动校正和调整。因此，例如，可以检测与磨损相关的影响，从而可以在所有连接的本地控制单元中采用触发阈值。
该系统的复杂的逻辑或功能可以在中央控制单元中以简单的方式进行更新或调整(例如，“空中更新”)，而无需进一步将数据分发到下级本地控制单元。
在根据本发明所述的方法中，调节请求可以是可以调节的车辆部件的目标位置或目标运动方向。
在本发明的一个实施例中，本地控制单元将相应的传输触发阈值和相关联的反应存储在易失性存储器中。
因此省去了用于更改触发阈值和要触发的反应的可更改的非易失性存储器的费用。
在本发明的进一步实施例中，在操作变量超过或低于当前触发阈值的情况下，通信接口具有大于所允许的最大反应时间的通信延迟。
在本发明的又进一步实施例中，通信接口具有小于触发阈值和/或反应和/或调节请求的两次变化之间的最短间隔的通信延迟。
在本发明的一个改进中，一方面调节请求，另一方面第一触发阈值和相关联的要触发的第一反应在公共通信消息中或者在彼此异步的单独消息中从中央控制单元传输到本地控制单元。
在本发明的进一步改进中，中央控制单元将目标运动方向传输到本地控制单元，该本地控制单元以规则的间隔将可以调节的车辆部件的实际位置返回到中央控制单元，然后中央控制单元在合适的时间将停止信号传输到本地控制单元。
在这种情况下，在中央控制单元中设计了定位逻辑。以这种方式，也可以很容易地通过更新进行调整。
在本发明的又进一步改进中，触发阈值可以与直接测量或间接确定的变量有关。
直接测量或间接确定的变量可以是例如过剩力、电机电流、功耗、速度变化、加速度或温度。多个触发阈值也可以用于不同的变量，例如，将力和温度作为可替代的关闭阈值。
在一个改进中，在触发情况下，所请求的反应除了驱动装置的立即停止或反向操作外，还包括等待时间、指定时间段或反向操作的位置变化。
因此，本地控制单元就可以做出完全自主的反应，而无需在触发后在两个控制单元之间重新交换通信数据。
在另一改进中，从中央控制单元传输到本地控制单元的数据还包括调节过程的进一步指定值。
因此，本地控制单元可以独立地运行运动曲线，其中，中央控制单元在每种情况下仍然可以对特征进行指定。
在另一改进中，从中央控制单元传输到本地控制单元的数据还包含用于处理所测量信号的参数，比如校正值、偏移量、用于平滑触发相关信号或用于抑制不期望的频率范围的滤波器参数。这些参数可以是例如崎岖道路上的振动。
在进一步改进中，触发阈值和要触发的反应的确定还发生在车辆外的中央服务器上。
这可以例如借助于无线电连接(例如借助于天线)来执行。以这种方式，可以对来自不同车辆的测量数据进行评估，并共同用于未来的调节过程。
下面在附图的帮助下基于示例性实施例将更详细地描述本发明。在附图中，
图1示出了调节设备的示意性图示，以及
图2示出了可能的调节过程的时间曲线。
图1示出了调节设备，该调节设备具有第一本地控制单元L和第二本地控制单元L1，这两个控制单元分别激活电机M或M1，用于致动可能可调节的车辆部件W或W1(比如车窗)。为了间接检测夹持力F，本地控制单元L、L1额外输入霍尔传感器H或H1的值，或者可替代地输入当前测量值(未示出)。驱动装置的位置信息通常也是通过这样的传感器数据确定的。
然而，仅示出了两个本地控制单元L、L1，本发明范围内还可以有其他的控制单元，这些控制单元还可以激活可能可调节的其他类型的车辆部件，比如滑动天窗、车门、后舱口等。
此外，该系统具有中央控制单元C，该中央控制单元经由通信接口以通信总线B的形式与本地控制单元L、L1进行通信。中央控制单元可选地还从其他传感器S1、S2获取关于车辆状态的数据，或者也可以经由天线A与服务器(未示出)进行通信。中央控制单元C可以与多个本地控制单元L、L1进行通信，这些本地控制单元致动多个调节设备W、W1。
图2中示出了调节过程的可能的时间曲线。在这种情况下，X1、X2表示驱动装置或可能可调节的车辆部件的目标位置，Y表示其实际位置。此外，还示出了测量的或确定的夹持力F以及相关联的触发阈值T1、T2、T3。最后，示出了对夹持事件的各种指定反应R1、R2、R3，该夹持事件由超过触发阈值T1、T2、T3来定义。
在图2中，在时间点t0至t8的时间曲线中示出了以下事件，下文将对这些事件进行解释：
t0：中央控制单元C将第一触发阈值T1和相关联的反应R1(例如，反向操作)传输到本地控制单元L或L1；存储这两者，用于以下调节过程。
t1：中央控制单元C将第一目标位置X1传输到本地控制单元L或L1，从而开始调节过程。
t2：中央控制单元C将新的第二触发阈值T2传输到本地控制单元L或L1；存储新的第二值T2，而不是之前的第一值T1，用于进一步的调节过程。
t3：中央控制单元C将新的第二反应R2(例如，立即停止)传输到本地控制单元L或L1；存储新的第二反应R2，而不是第一反应R1，用于进一步的调节过程。
t4：中央控制单元C将新的第三触发阈值T3和新的第三反应R3(其内容对应于第一反应R1(例如，反向操作))两者传输到本地控制单元L或L1；存储新的第三反应R3，而不是之前的第二反应R2，用于进一步的调节过程。
t5：本地控制单元L或L1经由当前第三触发阈值T3检测测量的夹持力F是否超过阈值。
t6：本地控制单元L或L1根据最后请求的第三反应R3对驱动装置进行反向操作。在检测与反应之间只经过了很短的一段时间Δt1。此外，本地控制单元L或L1将检测到触发并发生反向操作的消息传输到中央控制单元C。
t7：中央控制单元C仅在较长的一段时间Δt2(出于此目的仍然足够)之后才传输新的第二目标位置X2和新的第四反应R4(例如，一旦超过触发阈值，则没有反应)。
t8：驱动装置的实际位置Y2到达第二目标位置X2，并且本地控制单元L或L1随即停止驱动装置。
如果时间点t5和t6处的指定反应是“停止”(而不是“反向操作”)，则本地控制单元应该已经在时间点t6的实际位置Y1(虚线曲线)处停止了驱动装置。
一方面调节请求，另一方面触发阈值和要触发反应可以在公共通信消息中或者在彼此异步的单独消息中从中央控制单元C传输到本地控制单元L或L1。如果这些值中的至少一个发生变化，则至少始终发送这些消息。通信延迟必须小于两次这种变化之间的最短间隔。
有利地，本地控制单元L或L1以规则的间隔将位置的当前测量值和触发相关的变量返回到中央控制单元C。因此，可以在中央控制单元C中以已知的方式调整未来调节过程的触发阈值，以便映射驱动装置的位置、使用寿命或温度的变化。为了在通信等待时间较长的情况下更好地分配传输的测量值，可以为传输的测量值额外提供时间戳或位置戳。
本发明可以优选地用于控制车辆中的电动车窗升降器和滑动天窗。本发明还适用于车辆中的电致动的座椅、方向盘、车门、舱口等。

Claims (13)

1.一种用于操作车辆的至少一个车辆部件(W，W1)的调节设备的方法，该车辆部件能够借助于电驱动装置(M，M1)进行调节，所述调节设备具有中央控制单元(C)和至少一个本地控制单元(L，L1)，其中，相应的本地控制单元(L，L1)直接作用于分配给它的该电驱动装置，并经由通信接口(B)连接到该中央控制单元(C)，
-其中，在借助于该调节设备执行的调节过程期间，借助于至少一个传感器(H，H1)来检测该能够调节的车辆部件(W，W1)的至少一个操作变量，
-其中，每个本地控制单元(L，L1)在夹持保护功能的上下文中激活该分配给它的电驱动装置(M，M1)，以便在满足指定夹持标准时停止调节过程或对调节过程进行反向操作，
-其中，该中央控制单元(C)经由该通信接口(B)将该至少一个操作变量(F)的至少一个触发阈值、该能够调节的车辆部件(W，W1)的调节请求和到达该触发阈值(T1，T2，T3)时的要触发的反应(R1，R2，R3，R4)一起传输到相应的本地控制单元(L，L1)，
-其中，在该调节过程期间，该中央控制单元(C)在必要时将至少一个新的触发阈值(T1，T2，T3)和/或至少一个新的反应(R1，R2，R3，R4)和/或新的调节请求传输到该相应的本地控制单元(L，L1)，并且
-其中，相应的本地控制单元(L，L1)将至少一个操作变量(F)的确定值与所分配的当前触发阈值(T1，T2，T3)进行比较，如果该至少一个操作变量(F)超过或低于该一个或多个当前触发阈值(T1，T2，T3)，则独立地触发从该中央控制单元(C)传输的反应(R1，R2，R3，R4)。
2.如权利要求1所述的方法，其中，调节请求是能够调节的车辆部件(W，W1)的目标位置(X1，X2)或目标运动方向。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，该本地控制单元(L，L1)将该相应的传输触发阈值(T1，T2，T3)和该相关联的反应(R1，R2，R3，R4)存储在易失性存储器中。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在该操作变量(F)超过或低于该当前触发阈值(T1，T2，T3)的情况下，该通信接口(B)具有大于所允许的最大反应时间的通信延迟。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该通信接口(B)具有小于该触发阈值(T1，T2，T3)和/或该反应(R1，R2，R3，R4)和/或该调节请求的两次变化之间的最短间隔的通信延迟。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，一方面该调节请求，另一方面该第一触发阈值(T1)和该相关联的要触发的第一反应(R1)在公共通信消息中或者在彼此异步的单独消息中从该中央控制单元(C)传输到该本地控制单元(L，L1)。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在该中央控制单元(C)将目标运动方向传输到该本地控制单元(L，L1)的情况下，该本地控制单元(L，L1)以规则的间隔将该能够调节的车辆部件的实际位置返回到该中央控制单元(C)，然后该中央控制单元在合适的时间将停止信号传输到该本地控制单元(L，L1)。
8.如权利要求7所述的方法，其中，在该中央控制单元(C)中设计了定位逻辑。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该触发阈值(T1，T2，T3)与直接测量或间接确定的变量有关。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在触发情况下，所请求的反应除了该驱动装置的立即停止或反向操作外，还包括等待时间、指定时间段或反向操作的位置变化。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，从该中央控制单元(C)传输到该本地控制单元(L，L1)的数据还包括该调节过程的进一步指定值。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，从该中央控制单元(C)传输到该本地控制单元(L，L1)的数据还包含用于处理所测量信号的参数，比如校正值、偏移量、用于平滑触发相关信号或用于抑制不期望的频率范围的滤波器参数。
13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该触发阈值(T1，T2，T3)和该要触发的反应(R1，R2，R3，R4)的确定还发生在车辆外的中央服务器上。
CN202280056050.4A 2021-08-10 2022-07-26 用于操作车辆的至少一个车辆部件的调节设备的方法，该车辆部件可以借助于电驱动装置进行调节，所述调节设备具有中央控制单元和至少一个本地控制单元 Pending CN117858998A (zh)

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