DE102011116197B4 - Method for detecting a roof rack of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Erkennung eines an einer Dachträgerstruktur (3, 3a, 3b) montierten Dachträgers (4) eines Fahrzeugs (1), indem wenigstens eine Sensoreinrichtung (5) der Dachträgerstruktur zugeordnet ist und die Sensoreinrichtung (5) durch den Dachträger (4) modulierte Sensorsignale (S1, S2) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachträgerstruktur (3, 3a, 3b) oder mechanisch mit dem Fahrzeugdach (2) gekoppelte Strukturelemente des Fahrzeuges (1) kurzzeitig mit einer vorgegebenen Erregerfrequenz zu mechanischen Schwingungen angeregt wird bzw. werden,
- die abklingende Schwingung der Dachträgerstruktur (3, 3a, 3b) oder der mit dem Fahrzeugdach (2) gekoppelten Strukturelemente des Fahrzeugs (1) von der Sensoreinrichtung (5) erfasst, und
- aus dem Messsignalverlauf (S1, S2) der Sensoreinrichtung (5) bestimmt wird, ob ein Dachträger (4) montiert ist.
Method for detecting a roof carrier (4) of a vehicle (1) mounted on a roof carrier structure (3, 3a, 3b) by at least one sensor device (5) being assigned to the roof carrier structure and the sensor device (5) modulating sensor signals by the roof carrier (4) (S1, S2) generates, characterized in that the roof carrier structure (3, 3a, 3b) or mechanically with the vehicle roof (2) coupled structural elements of the vehicle (1) is briefly stimulated with a predetermined excitation frequency to mechanical vibrations,
- The decaying vibration of the roof rack structure (3, 3a, 3b) or the vehicle roof (2) coupled to the structural elements of the vehicle (1) detected by the sensor device (5), and
- It is determined from the measurement signal profile (S1, S2) of the sensor device (5), whether a roof rack (4) is mounted.
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
Aus der
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
Die
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
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 wird bzw. werden, die abklingende Schwingung der Dachträgerstruktur oder der mit dem Fahrzeugdach gekoppelten Strukturelemente des Fahrzeugs von der Sensoreinrichtung 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 is briefly stimulated to mechanical vibrations with a predetermined excitation frequency, the decaying vibration of the roof rack structure or coupled to the vehicle roof structure elements of the vehicle detected by the sensor device and is determined from the measurement signal waveform of the sensor device, if 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 montiertem Dachträger der durch die Anregung der Dachträgerstruktur oder der mechanisch mit dem Fahrzeugdach gekoppelten 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 not mounted roof rack generated by the excitation of the roof rack structure or mechanically coupled to the vehicle roof structure elements of the vehicle generated measurement signal waveform 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 gekoppelten Strukturrelemente 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 further development of the invention, the measurement signal curve generated by the sensor device due to the decaying vibration of the roof carrier structure or mechanically coupled to the vehicle roof structural signal of the vehicle is compared with this reference signal and determined a deviation and exceeding a threshold value by the deviation to the presence of a mounted Roof rack closed.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist 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 ist. 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 designed 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 rail rail is associated with at least one sensor device. 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 an excitation of one of the two railing 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. Ferner ist es gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass für die zur Schwingungsanregung vorgesehenen mit dem Fahrzeugdach gekoppelten Strukturelemente des Fahrzeugs und die zur Erfassung der abklingenden Schwingungen vorgesehenen mit dem Fahrzeugdach gekoppelten Strukturelemente nichtidentische Strukturelemente des Fahrzeugs verwendet werden.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. Furthermore, it is provided according to an embodiment of the invention that non-identical structural elements of the vehicle are used for the vibration excitation provided with the vehicle roof coupled structural elements of the vehicle and provided for detecting the decaying vibrations provided with the vehicle roof structure elements.
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, to thereby further the manufacturing and assembly costs for implementing the method according to the invention to lower. 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:
-
1 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf ein Fahrzeugdach eines Kraftfahrzeugs mit einem Dachträger und einem Blockschaltbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und -
2 eine Darstellung von durch eine Sensoreinrichtung erzeugten Messsignalen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
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 a representation of measurement signals generated by a sensor device for explaining the method according to the invention.
Auf dem Fahrzeugdach
Da die Dachreling
Die Frequenz mit der größten 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
Diese Piezo-Elemente
Die Auswerteeinheit
Um die Erkennung eines montierten Dachträgers in Form der beiden Querträger
Zusätzlich oder alternativ kann als Antwortsignal auf die Anregung der Relingstange
Auch kann wechselseitig jeweils eine Anregung der Relingstange
Mit einem solchen in der Auswerteeinheit
Bei jedem Einschalten der Zündung
Alternativ oder zusätzlich kann auch das Antwortsignal der gegenüberliegenden, also der nicht angeregten Relingstange
Das Messsignal S2 wird mittels der Auswerteeinheit
Diese Information eines erkannten Dachträgers
Mit diesem beschriebenen Verfahren kann jede Art von Dachträger
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind für das Kraftfahrzeug
Die Anordnung der Piezo-Elemente
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
Bezugszeichen
- 1
- Fahrzeug, Kraftfahrzeug
- 2
- Fahrzeugdach
- 3
- Dachträgerstruktur, Dachreling
- 3a
- Relingstange
- 3b
- Relingstange
- 4
- Dachträger
- 5
- Sensoreinrichtung, Schwingungserzeugungsvorrichtung
- 6
- Auswerteeinheit,
Steuergerät des Fahrzeugs 1 - 7
- Fahrzeug-Bus
- 8
- Fahrzeugassistenzsystem
- 9
- Fahrzeugsicherheitssystem
- 10
- Zündung
- 11
- Raddrehzahlsensoren
- 1
- Vehicle, motor vehicle
- 2
- vehicle roof
- 3
- Roof rack structure, roof rails
- 3a
- railing bar
- 3b
- railing bar
- 4
- roof rack
- 5
- Sensor device, vibration generating device
- 6
- Evaluation unit, control unit of the
vehicle 1 - 7
- Vehicle bus
- 8th
- Vehicle assistance system
- 9
- Vehicle Security System
- 10
- ignition
- 11
- wheel speed sensors
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