DE102011116197A1

DE102011116197A1 - Method for recognizing roof rack mounted at right and left rail bar of roof rail in roof of motor car, involves making determination to check whether roof rack is mounted or not from measurement signal curves of piezo element

Info

Publication number: DE102011116197A1
Application number: DE102011116197A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Pfeiffer; Wolfgang Schmid
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2011-10-15
Filing date: 2011-10-15
Publication date: 2013-04-18
Anticipated expiration: 2031-10-16
Also published as: DE102011116197B4; DE102011116197B8

Abstract

The method involves attaching a piezo element (5) to left and right rail bars (3a, 3b) of a roof rail (3) of a roof (2) of a vehicle (1), and exciting the rail bars or structural elements to mechanical vibrations with a predetermined vibration generating frequency, where the structural elements are mechanically coupled with the roof. Decaying oscillation of the rail bars of the roof rail and the structural elements of the vehicle is detected by the piezo element. A determination is made to check whether a roof rack (4) is mounted or not from measurement signal curves of the piezo element. The piezo elements are activatable as piezo actuators.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines an einer Dachträgerstruktur montierten Dachträgers eines Fahrzeugs gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for detecting a roof carrier of a vehicle mounted on a roof carrier structure according to the preamble of patent claim 1.

Aus der DE 10 2006 002 973 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs bekannt, bei dem eine Schwerpunkterhöhung des Fahrzeugs, bedingt durch eine Dachlast auf dem Fahrzeug, erfasst wird und die dabei erhaltenen Informationen bei einer Einstellung des Fahrverhaltens des Fahrzeugs im Hinblick auf ein Vermeiden eines Umkippens des Fahrzeugs berücksichtigt werden, wobei das Bestimmen der Dachlast mit dem Beginn des Zuladens der Dachlast auf das Fahrzeug gestartet wird und abhängig von den erfassten Informationen eine Änderung von Einstellungen eines elektronischen Fahrdynamikregelsystems des Fahrzeugs aktiviert wird. Beim Installieren eines Dachträgers wird ein Schalter betätigt, wodurch eine vorgebbare Änderung der Einstellung des Fahrdynamiksystems durchgeführt wird. Ferner ist es bei diesem bekannten Verfahren vorgesehen, die auf dem Dachträger aufgeladene Last kontinuierlich mit in dem Dachträger integrierten Duck- oder Kraftsensoren während des Beladens des Fahrzeugs zu erfassen.From the DE 10 2006 002 973 A1 a method for operating a vehicle is known, in which a center of gravity increase of the vehicle, due to a roof load on the vehicle, is detected and the information thus obtained is taken into account when adjusting the driving behavior of the vehicle with regard to avoiding tipping over of the vehicle, wherein the determination of the roof load is started upon commencement of the loading of the roof load on the vehicle and, depending on the detected information, a change of settings of an electronic vehicle dynamics control system of the vehicle is activated. When installing a roof rack, a switch is operated, whereby a specifiable change in the setting of the vehicle dynamics system is performed. Furthermore, it is provided in this known method to continuously detect the load loaded on the roof rack with integrated in the roof rack Duck or force sensors during loading of the vehicle.

Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist die Verwendung eines Schalters zu Erfassung eines montierten Dachträgers, da ein solcher Schalter bewegliche mechanische Teile aufweist und daher störanfällig ist.A disadvantage of this known method is the use of a switch for detecting a mounted roof rack, since such a switch has movable mechanical parts and is therefore prone to failure.

Desweiteren ist aus der DE 10 2004 031 224 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem in einer als Dachreling ausgebildete Dachträgerstruktur eine Sensoreinrichtung integriert und diese Dachreling an einer fahrzeugfesten Tragstruktur des Fahrzeugdaches befestigt ist, wobei zur Erfassung der von einer Dachlast einschließlich der Dachträgerstruktur erzeugten Druckkraft auf die Tragstruktur an jedem Auflagepunkt der Dachreling, insbesondere an jedem Stützfuß der beiden Dachrelingstangen eine Sensoreinrichtung montiert ist. Auf mit den Dachrelingstangen verbundenen Quertraversen wird die eigentliche Dachlast, bspw. ein Dachkoffer befestigt. Mittels dieser in der Dachreling integrierten Sensoreinrichtung kann im stationären Zustand oder während des Fahrbetriebes die Gewichtskraft der Dachlast einschließlich der Dachträgerstruktur und der eigentlichen Dachlast ermittelt und kontrolliert werden. Damit soll sichergestellt werden, dass diese Gewichtskraft unter dem als zulässig erachteten Maximalwert liegt, so dass Überladungen und Überbelastungen von Fahrzeugkomponenten vermieden werden.Furthermore, from the DE 10 2004 031 224 A1 a method is known in which integrates a sensor device in a roof rail designed as a roof rack structure and this roof rail is fixed to a vehicle-fixed support structure of the vehicle roof, wherein for detecting the generated from a roof load including the roof rack structure compressive force on the support structure at each support point of the roof rail, in particular a sensor device is mounted on each support foot of the two roof rails. On the crossbars connected to the roof rails the actual roof load, eg. A roof box is attached. By means of this integrated in the roof rail sensor device, the weight of the roof load including the roof rack structure and the actual roof load can be determined and controlled in the stationary state or while driving. This is to ensure that this weight is below the maximum value considered permissible so that overloading and overloading of vehicle components is avoided.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Erkennung eines an einer Dachträgerstruktur montierten Dachträgers eines Fahrzeugs der eingangs genannten Art anzugeben, welches einfach durchführbar ist und dennoch eine hohe Erkennnungssicherheit aufweist sowie kostengünstig realisierbar ist.The object of the invention is to provide a method for detecting a mounted on a roof rack structure roof rack of a vehicle of the type mentioned above, which is easy to carry out and yet has a high Erkennnungssicherheit and is inexpensive to implement.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1.

Bei einem solchen Verfahren zur Erkennung eines an einer Dachträgerstruktur montierten Dachträgers eines Fahrzeugs, bei dem wenigstens eine Sensoreinrichtung der Dachträgerstruktur zugeordnet ist und die Sensoreinrichtung durch den Dachträger modulierte Sensorsignale erzeugt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Dachträgerstruktur oder mechanisch mit dem Fahrzeugdach gekoppelte Strukturelemente des Fahrzeuges kurzzeitig mit einer vorgegebenen Erregerfrequenz zu mechanischen Schwingungen angeregt, die abklingende Schwingung der Dachträgerstruktur oder der mit dem Fahrzeugdach gekoppelte Strukturelemente des Fahrzeugs von der Sensoreinrichtung (5) erfasst und aus dem Messsignalverlauf der Sensoreinrichtung bestimmt wird, ob ein Dachträger montiert ist.In such a method for detecting a mounted on a roof rack structure roof rack of a vehicle in which at least one sensor device is assigned to the roof rack structure and the sensor device generates sensor signals modulated by the roof carrier, the invention provides that the roof rack structure or mechanically coupled to the vehicle roof structure elements of the vehicle briefly excited with a predetermined excitation frequency to mechanical vibrations, the decaying vibration of the roof rack structure or coupled to the vehicle roof structural elements of the vehicle from the sensor device ( 5 ) is detected and determined from the measurement signal waveform of the sensor device, whether a roof rack is mounted.

Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird in vorteilhafter Weise die Erkenntnis genutzt, dass ein Fahrzeugdach bzw. ein Fahrzeugdachsystem ein konstantes Eigenschwingungsverhalten aufweist und durch einen montierten Dachträger sich das Eigenschwingungsverhalten des Gesamtsystems aus Fahrzeugdach bzw. Fahrzeugdachsystem und montierter Dachträger verändert. Aus diesem veränderten Schwingungsverhalten wird abgeleitet, ob ein Dachträger montiert ist.In this method according to the invention, the knowledge is advantageously used that a vehicle roof or a vehicle roof system has a constant natural vibration behavior and changed by a mounted roof rack, the natural vibration behavior of the entire system of vehicle roof or vehicle roof system and mounted roof rack. From this changed vibration behavior is derived whether a roof rack is mounted.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit kostengünstigen Mitteln realisierbar und weist eine hohe Erkennungssicherheit auf, da die Auswertung des Messsignalverlaufs zur Bestimmung, ob ein Dachträger montiert ist, softwaremäßig in einem Steuergerät des Fahrzeugs durchgeführt werden kann.The inventive method can be realized with cost-effective means and has a high detection reliability, since the evaluation of the measurement signal waveform for determining whether a roof rack is mounted, software can be performed in a control unit of the vehicle.

Ferner kann in vorteilhafter Weise das erfindungsgemäße Verfahren unabhängig von der verwendeten Dachträgerstruktur, als auch unabhängig von der Art des jeweils montierten Dachträgers eingesetzt werden.Furthermore, the method according to the invention can advantageously be used independently of the roof carrier structure used, as well as independently of the type of roof carrier respectively mounted.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass bei nicht moniertem Dachträger der durch die Anregung der Dachträgerstruktur oder der mechanisch mit dem Fahrzeugdach gekoppelter Strukturelemente des Fahrzeuges erzeugte Messsignalverlauf als Referenzsignal gespeichert wird. Dies ermöglicht eine einfache Auswertung des Messsignalverlaufs.In one embodiment of the invention, it is provided that, when the roof rack is not mounted, the measurement signal profile generated by the excitation of the roof carrier structure or the structural elements of the vehicle mechanically coupled to the vehicle roof is stored as a reference signal. This allows a simple evaluation of the measurement signal waveform.

Vorzugsweise wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der von der Sensoreinrichtung aufgrund der abklingenden Schwingung der Dachträgerstruktur oder der mechanisch mit dem Fahrzeugdach gekoppelter Strukturelemente des Fahrzeuges erzeugte Messsignalverlauf mit diesem Referenzsignal verglichen und eine Abweichung bestimmt und bei Überschreitung eines Schwellwertes durch die Abweichung auf das Vorhandensein eines montierten Dachträgers geschlossen. Preferably, according to a development of the invention, the measurement signal generated by the sensor device due to the decaying vibration of the roof rack structure or mechanically coupled to the vehicle roof structure elements of the vehicle measurement waveform compared with this reference signal and determines a deviation and exceeding a threshold value by the deviation to the presence of a mounted Roof rack closed.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Dachträgerstruktur als Dachreling mit zwei Relingstangen ausgebildet, wobei die Relingstangen mit wenigstens einem Querträger als Dachträger verbindbar sind und vorzugsweise jeder Relingstange wenigstens eine Sensoreinrichtung zugeordnet wird. Durch die mechanische Kopplung der beiden Relingstangen mit wenigstens einem Querträger wird bei einer Anregung einer der beiden Relingstangen der Dachreling gegenüber einer Anregung ohne einen solchen Querträger als Dachträger eine signifikant veränderte, abklingende Schwingung der Dachreling bewirkt, die durch die Sensoreinrichtung erfasst wird.According to one embodiment of the invention, the roof rack structure is formed as a roof rail with two railing rods, wherein the railing rods are connectable with at least one cross member as a roof rack and preferably each bar rail at least one sensor device is assigned. Due to the mechanical coupling of the two railing rods with at least one cross member a significantly changed, decaying vibration of the roof rail is caused by excitation without such a cross member as a roof rack at a stimulation of one of the two rail rods of the roof rail, which is detected by the sensor device.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird eine solche Relingstange mit der vorgegebenen Erregerfrequenz zu mechanischen Schwingungen angeregt und von der der weiteren Relingstange zugeordneten Sensoreinrichtung die abklingende Schwingung dieser weiteren Relingstange erfasst. Dies bietet den Vorteil, durch wechselseitige Erfassung der abklingenden Schwingung der Dachträgerstruktur eine Signalplausibilisierung durchführen zu können.In one embodiment of the invention, such a rail rod is excited with the predetermined excitation frequency to mechanical vibrations and detected by the further rail rail associated sensor device, the decaying vibration of this further rail rod. This offers the advantage of being able to carry out a signal plausibility check by reciprocal detection of the decaying vibration of the roof carrier structure.

Ferner ist es gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, für die zur Schwingungsanregung vorgesehenen mit dem Fahrzeugdach gekoppelte Strukturelemente des Fahrzeugs und die zur Erfassung der abklingenden Schwingungen vorgesehenen mit dem Fahrzeugdach gekoppelte Strukturelemente nichtidentische Strukturelemente des Fahrzeugs verwendet werden.It is further provided according to an embodiment of the invention, for the provided for vibrational excitation coupled to the vehicle roof structure elements of the vehicle and provided for detecting the decaying vibrations provided with the vehicle roof coupled structural elements non-identical structural elements of the vehicle.

Weiterbildungsgemäß ist es zur Anregung der Dachträgerstruktur zu mechanischen Schwingungen vorgesehen, im Bereich der Dachträgerstruktur wenigstens eine Schwingungserzeugungseinrichtung anzuordnen. Dabei wird vorzugsweise jeder Relingstange der Dachreling wenigstens eine Schwingungserzeugungsvorrichtung zugeordnet.According to the training, it is provided to excite the roof carrier structure to mechanical vibrations to arrange at least one vibration generating device in the roof carrier structure. In this case, each rail of the roof rail is preferably associated with at least one vibration generating device.

Schließlich ist es gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung besonders vorteilhaft, die Sensoreinrichtung nicht nur zu Erfassung der abklingenden Schwingung der Dachträgerstruktur einzusetzen, sondern zusätzlich als Schwingungserzeugungsvorrichtung, vorzugsweise als Piezo-Aktuator auszubilden, um dadurch die Herstell- und Montagkosten zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter zu senken. Darüber hinaus kann eine Schwingungserzeugungsvorrichtung als elektromechanischer Aktor ausgebildet werden.Finally, according to one embodiment of the invention, it is particularly advantageous to use the sensor device not only for detecting the decaying vibration of the roof carrier structure, but additionally as a vibration generating device, preferably as a piezo actuator, thereby further increasing the manufacturing and assembly costs for implementing the method according to the invention reduce. In addition, a vibration generating device may be formed as an electromechanical actuator.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:The invention will now be described in detail by means of an embodiment with reference to the accompanying figures. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf ein Fahrzeugdach eines Kraftfahrzeugs mit einem Dachträger und einem Blockschaltbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und 1 a schematic representation of a plan view of a vehicle roof of a motor vehicle with a roof rack and a block diagram for explaining the method according to the invention, and

2 eine Darstellung von durch eine Sensoreinrichtung erzeugten Messsignalen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 a representation of measurement signals generated by a sensor device for explaining the method according to the invention.

Auf dem Fahrzeugdach 2 eines Kraftfahrzeugs 1 gemäß 1 ist eine Dachreling als Dachträgerstruktur 3 mit einer linken Relingstange 3a und einer rechten Relingstange 3b montiert, die mit zwei Querträgern als Dachträger 4 verbunden sind. Auf diesen Querträgern 4 kann eine Dachlast (nicht dargestellt), bspw. ein Dachkoffer angeordnet und mit diesen Querträgern 4 verbunden werden.On the vehicle roof 2 of a motor vehicle 1 according to 1 is a roof rail as a roof rack structure 3 with a left rail 3a and a right railing rod 3b mounted, with two cross beams as a roof rack 4 are connected. On these crossbeams 4 can a roof load (not shown), eg. A roof box arranged and with these cross members 4 get connected.

Da die Dachreling 3 zusammen mit dem Fahrzeugdach 2 des Kraftfahrzeug 1 ein schwingungsfähiges System bildet, kann dieses mit einer Schwingungserzeugungseinrichtung kurzzeitig zu mechanischen Schwingungen angeregt werden und die abklingende Schwingung als Antwortsignal mittels einer Sensoreinrichtung erfasst und ausgewertet werden. Das Schwingungsverhalten der Dachreling 3, also der Verlauf der abklingenden Schwingung nach der mechanischen Anregung hängt davon ab, ob die beiden Querträger 4 als Dachträger montiert sind. Denn durch die mechanische Verbindung der beiden Relingstangen 3a und 3b durch die Querträger 4 werden die beiden Relingstangen 3a und 3b mechanisch gekoppelt, so dass dadurch ein anderes Schwingungsverhalten der Dachreling 3 bewirkt. So wird eine mechanische Anregung bspw. der einen Relingstange 3a auch über die Querträger 4 auf die andere Relingstange 3b übertragen, so das mit einem dieser Relingstange 3a zugeordneten Sensoreinrichtung ein signifikant veränderte abklingende Schwingung detektiert werden kann, als ohne solche Querträger 4. Auch ändert sich die abklingende Schwingung dieser zusätzlich über die Querträger 4 angeregten Relingstange 3b signifikant gegenüber dem Zustand ohne montierten Querträger 4, bei dem diese Relingstange 3b nur über das Fahrzeugdach 2 angeregt wird. Somit kann durch einen Vergleich des Messsignalverlaufs einer Sensoreinrichtung mit dem Messsignalverlauf ohne montierten Dachträger 4 auf das Vorhandensein eines montierten Dachträgers 4 geschlossen werden.Because the roof rails 3 together with the vehicle roof 2 of the motor vehicle 1 forms a vibratory system, this can be excited with a vibration generating device for a short time to mechanical vibrations and the decaying vibration is detected and evaluated as a response signal by means of a sensor device. The vibration behavior of the roof rails 3 So the course of the decaying vibration after the mechanical stimulation depends on whether the two cross members 4 are mounted as a roof rack. Because of the mechanical connection of the two railing rods 3a and 3b through the crossbeams 4 become the two railing rods 3a and 3b mechanically coupled, thereby causing a different vibration behavior of the roof rails 3 causes. Thus, a mechanical excitation, for example, the one railing rod 3a also over the crossbeams 4 on the other railing rail 3b transferred, so with one of these railing rail 3a associated sensor device, a significantly changed decaying vibration can be detected, as without such cross member 4 , Also, the decaying vibration of this changes in addition to the cross member 4 excited railing rail 3b significantly compared to the condition without mounted cross member 4 in which this railing rail 3b only over the vehicle roof 2 is stimulated. Thus, by comparing the measurement signal waveform of a sensor device with the measurement signal waveform without mounted roof rack 4 on the presence of a mounted roof rack 4 getting closed.

Die Frequenz mit der größte Modulation zwischen montiertem und nicht montiertem Dachträger wir als Erregerfrequenz verwendet. The frequency with the largest modulation between mounted and unassembled roof rack is used as the exciter frequency.

Zur Anregung der Dachreling 3 zu kurzzeitigen Schwingungen und zur Erfassung der abklingenden Schwingung als Antwortsignal sind im Bereich der Stützfüße der Relingstangen 3a und 3b im Fahrzeugdach 2 des Kraftfahrzeugs 1 jeweils Sensoreinrichtungen 5 angeordnet, die gleichzeitig als Schwingungserzeugungseinrichtungen ausgebildet sind. Hierfür können Piezo-Elemente eingesetzt werden, die einerseits als Piezo-Wandler zur Erfassung von mechanischen Schwingungen der Relingstangen 3a und 3b dienen und andererseits als Piezo-Aktuatoren zur Anregung der Relingstangen 3a und 3b zu mechanischen Schwingungen ausgebildet sind.To stimulate the roof rails 3 To short-term oscillations and to detect the decaying vibration as a response signal are in the support legs of the railing rods 3a and 3b in the vehicle roof 2 of the motor vehicle 1 each sensor devices 5 arranged, which are simultaneously formed as vibration generating means. For this purpose, piezoelectric elements can be used, on the one hand as a piezoelectric transducer for detecting mechanical vibrations of the railing rods 3a and 3b serve and on the other hand as a piezo actuators to excite the railing rods 3a and 3b are formed to mechanical vibrations.

Diese Piezo-Elemente 5 sind an eine Auswerteeinheit 6 angeschlossen, um deren Messsignale, falls diese als Sensoren betrieben werden, der Auswerteeinheit 6 zuzuführen oder um diese als Piezo-Wandler durch diese Auswerteeinheit 6 anzusteuern.These piezo elements 5 are to an evaluation unit 6 connected to their measurement signals, if they are operated as sensors, the evaluation unit 6 feed or these as a piezo-converter through this evaluation 6 head for.

Die Auswerteeinheit 6 ist mit einem Fahrzeug-Bus 7 verbunden, an den Fahrzeugassistenzsysteme 8, Fahrzeugsicherheitssysteme 9, die Zündung 10 des Kraftfahrzeugs 1 und Raddrehzahlsensoren 11 angeschlossen sind.The evaluation unit 6 is with a vehicle bus 7 connected to the vehicle assistance systems 8th , Vehicle safety systems 9 , the ignition 10 of the motor vehicle 1 and wheel speed sensors 11 are connected.

Um die Erkennung eines montierten Dachträgers in Form der beiden Querträger 4 durchführen zu können; wird zunächst ohne die montierten Querträger 4 eine der beiden Relingstangen 3a oder 3b, bspw. die Relingstange 3a durch einen der beiden linken Piezo-Elemente 5 eine mechanische Anregung dieser Relingstange 3a durchgeführt, indem dieses Piezo-Element 5 als Piezo-Aktuator kurzzeitig aktiviert wird. Anschließend wird die abklingende Schwingung der Relingstange 3a als Antwortsignal von dem zweiten linken Piezo-Element, jetzt als Sensoreinrichtung 5 verwendet, als Messsignal S1 aufgenommen, welches in 2 dargestellt ist. Diese abklingende Messsignalkurve S1 wird als Referenzsignal in einer Auswerteeinheit 6, bspw. in einem Steuergerät des Kraftfahrzeug 1 gespeichert.To the recognition of a mounted roof rack in the form of two cross beams 4 to carry out; is initially without the mounted cross member 4 one of the two railing rods 3a or 3b , for example, the railing rail 3a through one of the two left piezo elements 5 a mechanical stimulation of this railing rail 3a performed by this piezo element 5 is activated as a piezo actuator for a short time. Subsequently, the decaying vibration of the railing rail 3a as a response signal from the second left piezo element, now as a sensor device 5 used, recorded as a measurement signal S1, which in 2 is shown. This decaying measurement signal curve S1 is used as a reference signal in an evaluation unit 6 , For example, in a control unit of the motor vehicle 1 saved.

Zusätzlich oder alternativ kann als Antwortsignal auf die Anregung der Relingstange 3a auch die abklingende Schwingung der gegenüberliegenden Relingstange 3b als Messsignal S1 von einem der dieser Relingstange 3b zugeordneten rechten Piezo-Elemente 5 erfasst und als Referenzsignal in der Auswerteeinheit 6 gespeichert werden.Additionally or alternatively, as a response to the excitation of the rail rail 3a also the decaying vibration of the opposite rail 3b as measuring signal S1 from one of these railing rods 3b assigned right piezo elements 5 detected and as a reference signal in the evaluation unit 6 get saved.

Auch kann wechselseitig jeweils eine Anregung der Relingstange 3a bzw. 3b mit einem linken bzw. rechten als Piezo-Aktuator aktvierten Piezo-Element 5 erfolgen und als Referenzsignal jeweils die abklingende Schwingung der gegenüberliegenden Relingstange 3b bzw. 3a erfasst und als Referenzsignal in der Auswerteeinheit 6 gespeichert werden. Durch ein solches Vorgehen lässt sich eine Signalplausibilisierung durchführen.Also mutually each a suggestion of the railing rail 3a respectively. 3b with a left or right piezo actuator activated as a piezo actuator 5 take place and as a reference signal in each case the decaying vibration of the opposite rail rail 3b respectively. 3a detected and as a reference signal in the evaluation unit 6 get saved. Such a procedure makes it possible to carry out a signal plausibility check.

Mit einem solchen in der Auswerteeinheit 6 gespeicherten Referenzwert bzw. solchen Referenzwerten kann eine Dachträgererkennung durchgeführt werden.With one in the evaluation unit 6 stored reference value or such reference values, a roof rack detection can be performed.

Bei jedem Einschalten der Zündung 10 oder nach jedem Radstillstand von vorgegebener Dauer (erfasst über die Raddrehzahlsensoren 11) wird durch die Auswerteeinheit 6 einer der Piezo-Elemente 5 als Schwingungserzeugungseinrichtung kurzzeitig aktiviert, um die entsprechende Relingstange 3a oder 3b zu einer mechanischen Schwingung anzuregen. Die abklingende Schwingung wird als Antwortsignal von dem der angeregten Relingstange 3a oder 3b zugeordneten Piezo-Element 5 als Sensoreinrichtung erfasst und als Messsignal S2 (vgl. 2) der Auswerteeinheit 6 zur Auswertung zugeführt.Each time the ignition is switched on 10 or after each wheel stop of a given duration (recorded via the wheel speed sensors 11 ) is passed through the evaluation unit 6 one of the piezo elements 5 as a vibration generating device briefly activated to the corresponding rail rail 3a or 3b to stimulate a mechanical vibration. The decaying vibration becomes a response signal from that of the excited railing rod 3a or 3b assigned piezo element 5 detected as a sensor device and as a measurement signal S2 (see. 2 ) of the evaluation unit 6 supplied for evaluation.

Alternativ oder zusätzlich kann auch das Antwortsignal der gegenüberliegenden, also der nicht angeregten Relingstange 3a oder 3b von einem oder beiden Piezo-Elementen 5 erfasst werden und ebenso als Messsignal S2 (vgl. 2) der Auswerteeinheit 6 zur Auswertung zugeführt werden.Alternatively or additionally, the response signal of the opposite, that is the not excited railing rod 3a or 3b of one or both piezo elements 5 be detected and also as a measurement signal S2 (see. 2 ) of the evaluation unit 6 be supplied for evaluation.

Das Messsignal S2 wird mittels der Auswerteeinheit 6 mit dem entsprechenden gespeicherten Referenzsignal S1 verglichen, indem gemäß 2 bspw. die Phasenverschiebung Δt oder eine Pegeländerung Δp als Abweichung bestimmt und mit einem Schwellwert verglichen wird. Falls die Abweichung Δt bzw. Δp diesen Schwellwert überschreitet, wird von montierten Dachträger 4 ausgegangen.The measuring signal S2 is determined by means of the evaluation unit 6 compared with the corresponding stored reference signal S1, according to 2 For example, the phase shift .DELTA.t or a level change .DELTA.p determined as a deviation and compared with a threshold value. If the deviation .DELTA.t or .DELTA.p exceeds this threshold, is from mounted roof rack 4 went out.

Diese Information eines erkannten Dachträgers 4 wird über das Fahrzeug-Bussystem 7 den Fahrerassistenzsystemen 8 und den Fahrzeugsicherheitssystemen 9 zur Verfügung gestellt, damit diese Eingriffe im Sinne maximaler Fahrsicherheit bei maximaler Fahrdynamik durchführen können.This information of a recognized roof rack 4 is via the vehicle bus system 7 the driver assistance systems 8th and the vehicle safety systems 9 provided that these interventions in the sense of maximum driving safety with maximum driving dynamics can perform.

Mit diesem beschriebenen Verfahren kann jede Art von Dachträger 4 erkannte werden, die eine Anbindung an die Dachreling 3, also an die beiden Relingstangen 3a und 3b vorsehen.With this described method can be any type of roof rack 4 be recognized, which is a connection to the roof rails 3 So the two railing rods 3a and 3b provide.

In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind für das Kraftfahrzeug 1 für jede Relingstange 3a und 3b jeweils zwei Piezo-Elemente 5 vorgesehen, die entweder als Sensoreinrichtungen dienen oder als Piezo-Aktuator aktivierbar sind. Das beschriebene Verfahren kann auch dann durchgeführt werden, wenn jeder Relingstange 3a und 3b jeweils nur ein Piezo-Element 5 zugeordnet wird. Dann wird eine Relingstange 3a oder 3b kurzzeitig angeregt und die abklingende Schwingung als Antwortsignal von dem der gegenüberliegenden Relingstange 3a oder 3b zugeordneten Piezo-Element 5 als Sensoreinrichtung erfasst. Dies kann auch wechselseitig durchgeführt werden, um eine Signalplausibilisierung zu ermöglichen.In the embodiment described above are for the motor vehicle 1 for every railing rail 3a and 3b two piezo elements each 5 provided that either serve as sensor devices or can be activated as a piezo actuator. The described method can also be carried out if each railing rail 3a and 3b only one piezo element at a time 5 is assigned. Then it will be a railing rail 3a or 3b briefly stimulated and the decaying vibration as a response signal from the opposite rail rail 3a or 3b assigned piezo element 5 detected as a sensor device. This can also be done reciprocally to allow signal plausibility.

Die Anordnung der Piezo-Elemente 5 kann nicht nur im Bereich der Stützfüße der Dachreling 3 erfolgen, sondern in allen mechanisch mit dem Fahrzeugdach 2 gekoppelten Strukturelementen des Fahrzeuges 1.The arrangement of the piezo elements 5 can not only in the area of the supporting feet of the roof rails 3 done, but in all mechanically with the vehicle roof 2 coupled structural elements of the vehicle 1 ,

Weiterhin sind in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Funktion der Sensorik und die Funktion als Schwinger in einem Bauelement zusammengefasst. Natürlich ist das beschriebene Verfahren zur Dachträgererkennung auch anwendbar, wenn für die Funktion „Sensorik” und die Funktion „Schwingungsanregung” getrennte Bauelemente verwendet werden.Furthermore, in the embodiment described above, the function of the sensors and the function as a vibrator are combined in one component. Of course, the method described for roof rack recognition is also applicable if separate components are used for the function "sensors" and the function "vibration excitation".

So kann im Bereich der Relingstangen 3a und 3b jeweils eine Schwingungserzeugungsvorrichtung und eine Sensoreinrichtung angeordnet werden, wobei deren Montageorte so zu wählen sind, dass maximale Schwingungsamplituden erzeugt und detektiert werden können.So can in the area of railing rods 3a and 3b in each case a vibration generating device and a sensor device are arranged, wherein their mounting locations are to be selected so that maximum vibration amplitudes can be generated and detected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Fahrzeug, KraftfahrzeugVehicle, motor vehicle
22: Fahrzeugdachvehicle roof
33: Dachträgerstruktur, DachrelingRoof rack structure, roof rails
3a3a: Relingstangerailing bar
3b3b: Relingstangerailing bar
44: Dachträgerroof rack
55: Sensoreinrichtung, SchwingungserzeugungsvorrichtungSensor device, vibration generating device
66: Auswerteeinheit, Steuergerät des Fahrzeugs 1 Evaluation unit, control unit of the vehicle 1
77: Fahrzeug-BusVehicle bus
88th: FahrzeugassistenzsystemVehicle assistance system
99: FahrzeugsicherheitssystemVehicle Security System
1010: Zündungignition
1111: Raddrehzahlsensorenwheel speed sensors

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006002973 A1 [0002]
DE 102004031224 A1 [0004]

Claims

Method for detecting a roof carrier structure ( 3 . 3a . 3b ) mounted roof rack ( 4 ) of a vehicle ( 1 ) by at least one sensor device ( 5 ) is associated with the roof carrier structure and the sensor device ( 5 ) through the roof rack ( 4 ) modulated sensor signals (S1, S2), characterized in that - the roof carrier structure ( 3a . 3b ) or mechanically with the vehicle roof ( 2 ) coupled structural elements of the vehicle ( 1 ) is stimulated to mechanical vibrations for a short time at a predetermined exciter frequency, - the decaying vibration of the roof carrier structure ( 3 . 3a . 3b ) or with the vehicle roof ( 2 ) coupled structural elements of the vehicle ( 1 ) from the sensor device ( 5 ), and - from the measurement signal course (S1, S2) of the sensor device ( 5 ) determines whether a roof rack ( 4 ) is mounted.

A method according to claim 1, characterized in that in unmonierter roof rack ( 4 ) caused by the excitation of the roof rack structure ( 3 . 3a . 3b ) or mechanically with the vehicle roof ( 2 ) coupled structural elements of the vehicle ( 1 ) is stored as a reference signal generated measurement waveform (S1).

Method according to claim 2, characterized in that - that of the sensor device ( 5 ) due to the decaying vibration of the roof carrier structure ( 3 . 3a . 3b ) or mechanically with the roof ( 2 ) coupled structural elements of the vehicle ( 1 ) measured signal waveform (S2) with the reference signal (S1) and a deviation (.DELTA.t, .DELTA.p) is determined, and - when a threshold value by the deviation (.DELTA.t, .DELTA.p) for the presence of a mounted roof rack ( 4 ) is closed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the roof carrier structure ( 3 . 3a . 3b ) as a roof railing with two railing rods ( 3a . 3b ) is formed, wherein the railing rods ( 3a . 3b ) with at least one cross member as roof carrier ( 4 ) are connectable.

Method according to claim 4, characterized in that each rail ( 3a . 3b ) at least one sensor device ( 5 ).

Method according to claims 4 and 5, characterized in that - a rail ( 3a . 3b ) is excited with the predetermined excitation frequency to mechanical vibrations, and - of the further rail rail ( 3a . 3b ) associated sensor device ( 5 ) the decaying vibration of this further rail ( 3a . 3b ) is detected.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that provided for the vibration excitation with the vehicle roof ( 2 ) coupled structural elements of the vehicle ( 1 ) and provided for detecting the decaying vibrations with the vehicle roof ( 2 ) coupled structural elements non-identical structural elements of the vehicle ( 1 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of the roof carrier structure ( 3 . 3a . 3b ) at least one vibration generating device ( 5 ) for excitation of the roof carrier structure ( 3 . 3a . 3b ) is arranged to mechanical vibrations.

Method according to claim 8, characterized in that each rail ( 3a . 3b ) the roof rails ( 3 ) at least one vibration generating device ( 5 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor device ( 5 ) is additionally designed as a vibration generating device, preferably as a piezo actuator.

Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that the vibration generating device ( 5 ) is designed as an electromechanical actuator.