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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Bewegung eines
Cabrioletverdecks, sowie eine zur Ausführung des Verfahrens vorgesehene
Vorrichtung. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Cabrioletfahrzeug
mit einer solchen Vorrichtung oder einer Implementierung eines solchen
Verfahrens.
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Verfahren
und korrespondierende Steuerungen zur Bewegung eines Cabrioletverdecks
sind an sich bekannt. Zum Beispiel beschreibt die
DE 103 35 535 einen Ansatz, bei dem
eine etwaige Störung
im Ablauf der Bewegung des Cabrioletverdecks, z.B. eine Kollisionen
des bewegten Cabrioletverdecks mit einem Hindernis, also z.B. Ladung
oder einer Person, anhand von Abweichungen erfasster Beschleunigungswerte
von Sollwerten erkannt wird. In der
DE 102
48 762 ist neben der Verwendung von Beschleunigungssensoren
zur Ermittlung einer aktuellen Verdeckposition auch eine kontinuierliche
Wegabfrage erwähnt.
Aus der
EP 0 937 598 ist
ein Verfahren zur Steuerung von beweglichen Teilen an Kraftfahrzeugen,
insbesondere einem Cabrioletverdeck, bekannt, bei dem etwaige Kollisionen
mit in die Bewegungsbahn des Verdecks eintretenden Hindernissen
anhand von Geschwindigkeitsänderungen
bei der Bewegung des Cabrioletverdecks erkannt werden, wobei die
Geschwindigkeitsänderungen
aufgrund einer Differenziation eines von einem Positionssensor gelieferten
Wegsignals erhalten werden. Ein starker Abfall der Geschwindigkeit
oder eine verschwindende Geschwindigkeit führt dabei zu einer Unterbrechung oder
einer Umkehr der momentanen Bewegung.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht vor dem Hintergrund des
bekannten Standes der Technik zumindest darin, dem Stand der Technik eine
weitere Ausführungsform
zur Steuerung einer Bewegung eines Cabrioletverdecks hinzuzufügen. Bei der
Steuerung der Bewegung steht dabei die Erkennung von Kollisionen
eines automatisch bewegten Cabrioletverdecks mit in der Bewegungsbahn des
Cabrioletverdecks befindlichen oder in diese eintretenden Hindernissen,
sowie die Vermeidung von Verletzungen von Personen oder Beschädigungen von
Gegenständen,
insbesondere der Verdeckkinematik oder sonstige Fahrzeugteile, im
Vordergrund.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dazu ist bei einem Verfahren zur Steuerung einer Bewegung eines
Cabrioletverdecks, wobei fortlaufend mittels zumindest eines Sensors
eine Positionsinformation in Bezug auf eine Position des Cabrioletverdecks
erfasst wird, wobei auf Basis der Positionsinformation als Bewegungsinformation
ein Maß für eine Geschwindigkeit
oder eine Beschleunigung (Geschwindigkeits- bzw. Beschleunigungsinformation)
des bewegten Cabrioletverdecks ermittelt wird und wobei die Bewegungsinformation
in Bezug auf eine Über- oder
Unterschreitung eines vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellwerts überwacht
wird, vorgesehen, dass sich der oder jeder Schwellwert anhand eines gespeicherten
Schwellwertprofils ergibt. Eine fortlaufende Ermittlung von Positionsinformationen
meint hier und im Folgenden nicht notwendig eine kontinuierliche
Ermittlung solcher Information, sondern zumindest, dass mit fortschreitender
Zeit zu vorgegebenen oder vorgebbaren Zeitpunkten Positionsinformationen
erfasst werden. Wenn sich, wie gemäß der Erfindung vorgesehen,
der oder jeder Schwellwert anhand eines gespeicherten Schwellwertprofils
ergibt, ist anhand des Schwellwertprofils die Auswahl oder Ermittlung
eines für
die Bewertung der jeweiligen Bewegungsinformation zugrunde zu legenden
Schwellwerts möglich.
Im Gegensatz zu dem im Stand der Technik bekannten Ansatz, z.B.
gemäß der
EP 0 937 598 , die auf einen „starken" Geschwindigkeitsabfall oder
einen Rückgang
der Geschwindigkeit auf Null abstellt, und in soweit auf fixen Schwellwerten
basiert, erlaubt der Ansatz gemäß der Erfindung
eine an die jeweilige Bewegungssituation angepasste Überwachung
der jeweils aktuellen Bewegungsinformation und hilft so, Fehlauswertungen
zu vermeiden, während
gleichzeitig eine hohe Qualität
und Sicherheit bei der Erkennung eventueller Kollisionen des Cabrioletverdecks
mit einem Hindernis gewährleistet sind.
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Bevorzugt
wird die Bewegungsinformation aus der Positionsinformation auf Basis
einer Bildung einer Differenz zweier aufeinander folgender, insbesondere
zweier unmittelbar aufeinander folgender Positionsinformationen
ermittelt. Dies berücksichtigt, dass
sich Bewegungsinformationen, also Beschleunigungs- oder Geschwindigkeitsinformationen,
als Differenzen- oder
Differentialquotient mittels eines Weg/Zeit-Quotients oder eines
Geschwindigkeits/Zeit-Quotients darstellen lassen, wobei bei einer
geeigneten Normierung der Zeitbasis der Einfluss des Nenners eines
solchen Differenzen- oder Differentialquotienten verschwindet. Die
Bewegungsinformation ergibt sich damit maßgeblich direkt oder indirekt
auf Basis einer Bildung einer Differenz zweier aufeinander folgender
Positionsinformationen, wobei eine indirekte Bewegungsinformation,
z.B. eine Bewegungsinformation ist, die sich auf Basis einer Bildung
einer Differenz zwischen zwei aufeinander folgenden Differenzen
zweier Positionsinformationen ergibt. So wird z.B. die Geschwindigkeitsinformation als
Bewegungsinformation anhand einer Differenz zweier aufeinander folgender
Positionsinformationen ermittelt, wobei die Beschleunigungsinformation
als Bewegungsinformation anhand einer Differenz zweier aufeinander
folgender Geschwindigkeitsinformationen, die selbst aus der Differenz
zweier Positionsinformationen resultieren, ermittelbar ist.
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Bevorzugt
erfolgt die fortlaufende Erfassung von Positionsinformationen zu
vorgegebenen oder vorgebbaren äquidistanten
Zeitpunkten. Die Äquidistanz
der Zeitpunkte führt
einerseits zu der oben bereits erwähnten Normierung der Zeitbasis
und erleichtert in soweit die Auswertung der Bewegungsinformationen,
weil sich ein Maß für die Bewegungsinformationen
durch eine bloße
Subtraktion der Positionsinformation ergibt, soweit eine Geschwindigkeitsinformation
ausgewertet wird oder durch eine bloße Subtraktion von Geschwindigkeitsinformationen,
soweit eine Beschleunigungsinformation als Bewegungsinformation
ausgewertet wird.
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Wenn
das Schwellwertprofil zu jedem Zeitpunkt, zu dem eine Positionsinformation
erfasst wird oder zu dem eine Erfassung einer Positionsinformation
vorgesehen ist, zumindest einen Schwellwert umfasst, ist eine entsprechend
detaillierte Vorgabe von Schwellwerten, die Besonderheiten bei der
Bewegung des Cabrioletverdecks mit ausreichender Genauigkeit abbilden,
möglich.
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Die
o. g. Erfindung wird ebenfalls mit einer zur Ausführung des
Verfahrens vorgesehenen Vorrichtung gelöst, die mindestens einen Sensor
zur fortlaufenden Erfassung einer Positionsinformation in Bezug
auf eine Position des Cabrioletverdecks, eine Verarbeitungseinheit
zur Ermittlung einer Bewegungsinformation auf Basis der Positionsinformation als
Basis für
eine Geschwindigkeit oder eine Beschleunigung (Geschwindigkeits-
bzw. Beschleunigungsinformation) des bewegten Cabrioletverdecks, sowie
einen Vergleicher zur Überwachung
der Bewegungsinformation in Bezug auf eine Über- oder Unterschreitung eines
vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellwerts aufweist, und sich zusätzlich dadurch auszeichnet,
dass in einem der Verarbeitungseinheit zugeordneten Speicher ein
Schwellwertprofil abgelegt oder ablegbar ist, anhand dessen sich
der oder jeder Schwellwert ergibt. Die Erfassung der Positionsinformation
durch den Sensor, die Ansteuerung des Vergleichers zur Überwachung
der jeweiligen Bewegungsinformation in Bezug auf den jeweiligen Schwellwert
und der Zugriff auf den Speicher zum Erhalt eines jeweiligen Schwellwerts
erfolgen dabei bevorzugt durch oder zumindest unter Kontrolle der Verarbeitungseinheit,
die z.B. als Mikroprozessor ausgeführt ist, und der entsprechend
ein Computerprogramm oder dergleichen mit durch einen Computer,
also insbesondere den Mikroprozessor, ausführbaren Programmcodeanweisungen,
zur Implementierung des oben skizzierten oder nachfolgend beschriebenen
Verfahrens zugeordnet ist. In soweit betrifft die Erfindung auch
ein solches Computerprogramm oder ein Computerprogrammprodukt, insbesondere
ein Speichermedium, mit einem durch einen Computer ausführbaren
derartigen Computerprogramm.
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Die
mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne
Präjudiz
für die
Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Das oder jedes Ausführungsbeispiel
ist nicht als Einschränkung
der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden
Offenbarung zahlreiche Abänderungen
und Modifikationen möglich, die
zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in
Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil
beschriebenen sowie in den Ansprüchen
und/oder den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen oder Verfahrensschritten
für den
Fachmann im Hinblick auf die Lösung
der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu
einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen
führen.
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In
Unteransprüchen
verwendete Rückbeziehungen
weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches
durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht
als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen
Schutzes für
die Merkmalskombinationen der rückbezogenen
Unteransprüche
zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der
Ansprüche
bei einer nähe ren Konkretisierung
eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen,
dass eine derartige Beschränkung
in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.
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Nachfolgend
wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert. Einander
entsprechende Gegenstände
oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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Darin
zeigen
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1 eine
schematisch vereinfachte Darstellung eines Cabrioletfahrzeugs mit
einem Cabrioletverdeck,
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2 das
Verdeck in Alleinstellung,
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3 als
Bewegungsinformation einen Graph einer Geschwindigkeitsinformation
und
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4 als
Bewegungsinformation einen Graph einer Beschleunigungsinformation.
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1 zeigt
eine schematisch vereinfachte Darstellung eines an sich bekannten
Cabrioletfahrzeugs 10 mit einem ebenfalls grundsätzlich an
sich bekannten Cabrioletverdeck 12, bei dem eine Verdeckbespannung 14 von
einer so genannte Spriegel umfassende Verdeckkinematik 16 getragen
wird. In 1 ist das Verdeck 12 in
geschlossenem Zustand, also in einem Zustand, in dem ein Fahrzeuginnenraum
abgedeckt ist, gezeigt. Zwischen dem geschlossenen und einem nicht
dargestellten geöffneten
Zustand kann das Verdeck 12 automatisch, z.B. durch Betätigung eines
dafür vorgesehenen,
nicht dargestellten Schaltelements, bewegt werden.
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2 zeigt
das Verdeck 12 in Alleinstellung. Das Verdeck 12 umfasst
einen Verdeckmechanismus 18 und einen Verdeckantrieb 20,
der an einem Hauptlager 22 angreift. Des Weiteren umfasst
das Verdeck 12 ein Verdeckgestänge 24 und damit bewegte
Lenker 26, sowie als rückwärtigen Abschluss des
Verdecks 12 einen Spannbügel 28, sowie am freien
Ende des Verdecks 12 eine Verdeckvorderkante, die auch
als Dachspitze 30 bezeichnet wird. Zur Bewegung des Verdecks 12 ist
als Steuereinrichtung ein Verdecksteuergerät 32 vorgesehen. Dieses
umfasst oder wirkt zusammen mit zumindest einem Sensor 34 zur
Aufnahme mindestens einer Positionsinformation 36 in Bezug
auf eine Position des Verdecks 12. Das Verdecksteuergerät 32 umfasst
des Weiteren eine Verarbeitungseinheit 37, die selbst wiederum
z.B. einen nicht näher
dargestellten Speicher, sowie einen ebenfalls nicht näher dargestellten
Komparator umfasst oder in dessen Speicher ein solcher Komparator
in Software implementiert ist. Auf Basis der vom Sensor 34 erfassten
Positionsinformation 36 wird durch das Verdecksteuergerät 32,
insbesondere dessen Verarbeitungseinheit 37, als Bewegungsinformation 38, 39 (3,
bzw. 4) ein Maß für eine Geschwindigkeit
oder eine Beschleunigung (Geschwindigkeits- bzw. Beschleunigungsinformation) des
bewegten Verdecks 12 ermittelt.
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Die
Auswertung der Bewegungsinformation 38, 39 durch
das Verdecksteuergerät 32 wird
im Folgenden anhand der 3 und 4 näher erläutert.
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3 zeigt
als Bewegungsinformation 38, 39 eine Geschwindigkeitsinformation.
Als Geschwindigkeitsinformation ergibt sich die Bewegungsinformation 38, 39 aus
der Positionsinformation 36, z.B. durch Bildung der Differenz
zweier aufeinander folgender Positionsinformationen 36 bei
zusätzlicher Berücksichtigung
der zwischen der Aufnahme der beiden aufeinander folgenden Positionsinformationen 36 verstrichenen
Zeit.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass der Sensor 34 unter Kontrolle durch
das Verdecksteuergerät 32 die
Positionsinformation 36 zu äquidistanten Zeitpunkten aufnimmt,
so dass zwischen je zwei unmittelbar aufeinander folgenden Positionsinformationen 36 ein
stets gleich bleibender Zeitabschnitt liegt. Damit ist jede Differenz zwischen
jeweils zwei unmittelbar aufeinander folgenden Positionsinformationen 36 ohne
weitere Normierung unmittelbar ein Maß für eine Geschwindigkeit bei
der Bewegung des Verdecks 12 und kann damit durch das Verdecksteuergerät 32,
insbesondere dessen Verarbeitungseinheit 37, als Bewegungsinformation
ausgewertet werden. Dies ist insofern von besonderem Vorteil, weil
damit die Verarbeitung der aufgenommenen Messwerte, also der Positionsinformationen 36,
enorm vereinfacht wird, insofern, als zunächst lediglich eine Differenzbildung
erforderlich ist, die nicht nur mathematisch sehr einfach ist, sondern
zudem auch noch wenig Rechenzeit beansprucht und entsprechend schnell
durchgeführt
werden kann. Dies erlaubt eine häufige
Abtastung der Position des Verdecks 12 und damit eine häufige Aufnahme
einer jeweils aktuellen Positionsinformation 36, z.B. alle
20 ms. Eine derart feine Abtastung der jeweils aktuellen Position
des Verdecks 12 erlaubt eine Erfassung auch kleiner Änderungen
in der Stellung des Verdecks 12 und erlaubt im Hinblick
auf die im Vordergrund stehende Erkennung von Kollisionen mit Hindernissen
während
der Bewegung des Verdecks 12 eine schnelle Reaktion auf
solche etwaigen Störungen
im Bewegungsablauf.
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3 zeigt
nun als Bewegungsinformation 38 einen Graph einer Geschwindigkeitsinformation 40,
wie sie sich bei einer tatsächlichen
Bewegung des Verdecks 12, z.B. beim Schließen des
Verdecks 12, ergibt. Ebenfalls eingezeichnet sind Geschwindigkeitswerte 42,
wie sie sich bei einem „normalen", also störungs- oder
kollisionsfreien, Ablauf der jeweiligen Bewegung des Verdecks 12,
also entweder beim Öffnen
oder Schließen
des Verdecks 12, ergeben. Des Weiteren eingezeichnet ist
ein Schwellwertprofil 44. Das Schwellwertprofil 44 umfasst
in der in 3 dargestellten Variante zu
jedem Zeitpunkt, zu dem eine Positionsinformation 36 erfasst
wird oder zu dem eine Erfassung einer Positionsinformation 36 vorgesehen
ist, als Stützstelle
auf dem Schwellwertprofil 44 zumindest einen Schwellwert 46,
bei dem es sich bei der Darstellung gemäß 3 entsprechend um
einen Geschwindigkeitsschwellwert handelt. Spätestens an der durch den Kreis 48 markierten
Position unterschreitet die jeweilige Bewegungsinformation 38, 39,
also die Geschwindigkeitsinformation 40, das in diesem
Bereich definierte Schwellwertprofil 44. Eine solche Unterschreitung
des Schwellwertprofils 44, also eine Unterschreitung des
zu dem Schwellwertprofil 44 in dem jeweiligen Zeitpunkt
gehörigen
Schwellwerts 46, wird als Ausnahmesituation ausgewertet
und deutet auf eine Störung
im Bewegungsablauf des Verdecks 12 hin. Nachdem normalerweise
ein Öffnen
oder ein Schließen
des Verdecks 12 ohne eine Störung im Bewegungsablauf möglich sein
sollte, deutet eine solche Störung
entweder auf mechanische Probleme im Verdeck 12 selbst
oder eine Kollision mit einem Hindernis hin. Entsprechend wird bei
einer solchen Ausnahmesituation die Bewegung des Verdecks 12 zumindest
angehalten und/oder umgekehrt. Ein derartiges Anhalten der Bewegung
oder Umkehren der Bewegungsrichtung des Verdecks 12 erfolgt
unter Kontrolle des Verdecksteuergeräts 32 durch entsprechende
Ansteuerung des Antriebs 20 (2).
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4 zeigt
als Bewegungsinformation 38, 39 einen Graph einer
Beschleunigungsinformation 50. Die Beschleunigungsinformation 50 und
entsprechend der Graph der Beschleunigungsinformation 50 ergeben
sich, insbesondere bei der Aufnahme der zugrunde liegenden Bewegungsinformation 38, 39 zu äquidistanten
Zeitpunkten, durch Bildung der Differenz zweier aufeinander folgender
Geschwindigkeitsinformationen 40. Eben falls in 4 dargestellt sind
Beschleunigungsdaten 52, wie sie sich bei einem normalen
Ablauf bei der Bewegung des Verdecks 12 ergeben. Des Weiteren
ist ein für
die Bewertung von Beschleunigungsinformation 50 geeignetes
Schwellwertprofil 44 dargestellt. Analog zu der in 3 dargestellten
Situation ist in 4 mit einem Oval 54 ein
Bereich dargestellt, zu dem die momentane Beschleunigungsinformation 50 einen
dem Schwellwertprofil 44 unter dem jeweiligen Zeitpunkt zugehörigen Schwellwert 46 unterschreitet,
so dass das Durchbrechen des Schwellwertprofils 44 oder
die Unterschreitung des im jeweiligen Zeitpunkt zum Schwellwertprofil 44 gehörigen Schwellwerts 46 als Ausnahmesituation
und entsprechend als Indikation für eine eventuelle Kollision
des Verdecks 12 mit einem Hindernis ausgewertet und/oder
die Bewegung des Verdecks 12 durch das Verdecksteuergerät 32 angehalten
oder die Bewegungsrichtung umgekehrt werden kann.
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Zusammenfassend
lässt sich
die Erfindung damit wie folgt kurz beschreiben: Es werden ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Bewegung eines Cabrioletverdecks
im Hinblick auf eine Erkennung eventueller Kollisionen des Cabrioletverdecks 12 mit
in einer Bewegungsbahn des Cabrioletverdecks 12 befindlichen
oder in diese eintretenden Hindernissen, etwa Ladung oder Personen,
angegeben, wobei fortlaufend mittels zumindest eines Sensors 34 eine
Positionsinformation 36 in Bezug auf eine Position des
Cabrioletverdecks 12 erfasst wird, wobei auf Basis der
Positionsinformation 36 als Bewegungsinformation 38, 39 ein
Maß für eine Geschwindigkeit
oder eine Beschleunigung (Geschwindigkeits- bzw. Beschleunigungsinformation 40, 50) des
bewegten Cabrioletverdecks 12 ermittelt wird und wobei
die Bewegungsinformationen 38, 39 in Bezug auf
eine Über-
oder Unterschreitung eines vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellwerts 46 überwacht
werden, dass sich dadurch auszeichnet, dass der oder jeder Schwellwert 46 sich
anhand eines gespeicherten Schwellwertprofils 44 ergibt,
so dass für jede
Bewegungssituation des Cabrioletverdecks 12 ein jeweils
geeigneter Schwellwert 46 vorgebbar ist und entsprechend
eine auf die jeweilige Bewegungssituation abgestimmte Überwachung
der Bewegungsinformationen 38, 39 im Hinblick
auf ein Über- oder
Unterschreiten von dem durch das oder jedes Schwellwertprofil 44 vorgegebenen
Schwellwert 46 möglich
wird.
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- 10
- Cabrioletfahrzeug
- 12
- Cabrioletverdeck
- 14
- Verdeckbespannung
- 16
- Verdeckkinematik
- 18
- Verdeckmechanismus
- 20
- Verdeckantrieb
- 22
- Hauptlager
- 24
- Verdeckgestänge
- 26
- Lenker
- 28
- Spannbügel
- 30
- Dachspitze
- 32
- Verdecksteuergerät
- 34
- Sensor
- 36
- Positionsinformation
- 37
- Verarbeitungseinheit
- 38
- Bewegungsinformation
- 39
- Bewegungsinformation
- 40
- Geschwindigkeitsinformation
- 42
- Geschwindigkeitswerte
- 44
- Schwellwertprofil
- 46
- Schwellwert
- 48
- Kreis
- 50
- Beschleunigungsinformation
- 52
- Beschleunigungsdaten
- 54
- Oval