DE102013226128A1 - Adaptive assistance when opening a vehicle door - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Tür (26) eines Fahrzeuges (2), umfassend: – Erfassen einer auf Tür (26) wirkenden Ereigniskraft (44); und – Kompensieren der Ereigniskraft (44) mit einer die Ereigniskraft (44) dämpfenden Kompensationskraft (50).The invention relates to a method for driving a door (26) of a vehicle (2), comprising: - detecting an event force (44) acting on the door (26); and - compensating the event force (44) with a compensating force (50) damping the event force (44).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Fahrzeugtür und eine Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for driving a vehicle door and a control device for carrying out the method.
Aus der
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Verwendung des genannten Aktuators zu verbessern. It is an object of the invention to improve the use of said actuator.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. The object is solved by the features of the independent claims. Preferred developments are the subject of the dependent claims.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Ansteuern einer Tür eines Fahrzeuges die Schritte Erfassen einer auf Tür wirkenden Ereigniskraft und Kompensieren der Ereigniskraft mit einer die Ereigniskraft dämpfenden Kompensationskraft. According to one aspect of the invention, a method of driving a door of a vehicle includes the steps of detecting an event force acting on the door and compensating the event force with a compensating force that dampens the event force.
Dem angegebenen Verfahren liegt die Überlegung zugrunde, dass der eingangs genannte Aktuator zum Halten der Tür des Fahrzeuges in einer bestimmten Lage auf die Tür eine Kompensationskraft aufbringen muss, die alle äußeren, auf die Tür wirkenden Kräfte kompensiert, so dass sich die Tür nicht aus ihrer aktuell eingestellten Lage bewegt. Hier greift das angegebene Verfahren mit der Überlegung an, bei der Kompensation nicht alle auf die Tür wirkenden Kräfte, sondern nur von außerhalb des Fahrzeuges wirkende Ereigniskräfte zu berücksichtigen, die für den Fahrer unvorhergesehen sind und so unter bestimmten Bedingungen zu Unfällen führen könnten. So könnte beispielsweise beim Öffnen der Tür eine Ereigniskraft in Form einer Windkraft die Tür beim Öffnen schlagartig aufreißen, so dass der Fahrer die Kontrolle über die Tür verliert. Hat er vor dem Öffnen der Tür versehentlich ein sich näherndes Fahrzeug übersehen, so könnte er aufgrund der verlorenen Kontrolle nicht mehr reagieren und die Tür rechtzeitig schließen. The specified method is based on the consideration that the aforementioned actuator for holding the door of the vehicle in a certain position on the door must apply a compensation force that compensates for all external forces acting on the door, so that the door is not out of their currently set position moves. Here, the specified method starts with the consideration that compensation does not take into account all the forces acting on the door, but only event forces acting outside of the vehicle, which are unforeseen for the driver and which could lead to accidents under certain conditions. Thus, for example, when opening the door, an event force in the form of a wind force could suddenly rupture the door when it is opened, so that the driver loses control of the door. If he accidentally missed an approaching vehicle before opening the door, he could not react due to the lost control and close the door in time.
Durch die Kompensation auftretender Ereigniskräfte, wie die zuvor beispielhaft ausgeführte Windkraft, wird dem Fahrer die Möglichkeit gegeben seine Tür stets unter gleichen Bedingungen und unabhängig von externen Ereigniskräften, wie durch das Wetter und/oder die Straßenlage bedingte Ereigniskräfte zu öffnen. So wird dem Fahrer die Möglichkeit gegeben ein eventuelles Fehlverhalten stets unter den gleichen Bedingungen zu korrigieren. By compensating occurring event forces, such as the previously exemplified wind power, the driver is given the opportunity to open his door always under the same conditions and independent of external event forces, such as by the weather and / or the road conditional event forces. Thus, the driver is given the opportunity to correct any possible misconduct under the same conditions.
In einer bevorzugten Weiterbildung wird als die Ereigniskraft eine Gewichtskraft der Tür erfasst, die auf die Tür wirkt, wenn das Fahrzeug mit einem bestimmten Neigungswinkels gegenüber seinem Gewichtskraftvektor. Eine derartige durch den Neigungswinkel verursachte Ereigniskraft, also die auf die Tür wirkende Hangabtriebskraft, kann besonders problematisch sein, wenn der Fahrer die Tür in der Neigungswinkellage des Fahrzeuges öffnet aber aus bestimmten Gründen loslässt. Dann könnte sich die Tür aufgrund der auf die Tür wirkenden Hangabtriebskraft durch den Fahrer unbemerkt öffnen und mit einem sich dem Fahrzeug nähernden anderen Fahrzeug im Straßenverkehr kollidieren. Durch die Kompensation der Hangabtriebskraft wird jedoch garantiert, dass sich die Fahrzeugtür auch in einer Neigungslage des Fahrzeuges nur dann bewegt, wenn der Fahrer des Fahrzeuges die Tür auch aktiv durch Drücken oder ziehen bewegen möchte. In a preferred embodiment, as the event force, a weight force of the door is detected, which acts on the door when the vehicle with a certain angle of inclination to its weight force vector. Such an incident force caused by the angle of inclination, that is, the downhill force acting on the door, can be particularly problematic if the driver opens the door in the inclination angle position of the vehicle but releases it for certain reasons. Then, the door could open unnoticed due to the force acting on the door downhill force by the driver and collide with an approaching the vehicle other vehicle in traffic. By compensating for the downhill power, however, it is guaranteed that the vehicle door will only move in a tilted position of the vehicle if the driver of the vehicle also wishes to actively move the door by pressing or pulling.
Als Neigungswinkel kann dabei jeder beliebige Winkel erfasst werden, mit dem das Fahrzeug mit seiner Hochachse gegenüber seinem Gewichtskraftvektor liegt. Somit kann als Neigungswinkel beispielsweise der Nickwinkel des Fahrzeuges und/oder der Rollwinkel des Fahrzeuges erfasst werden. Besonders bevorzugt wird als Neigungswinkel der Rollwinkel des Fahrzeuges erfasst, weil die auf die Tür wirkende Hangabtriebskraft im Falle einer Rollneigung des Fahrzeuges bereits ab einem Öffnungswinkel der Tür von Null wirkt, während im Falle eines Nickneigungswinkel erst ein gewisser Öffnungswinkel der Tür überschritten sein muss, damit auf die Tür durch die Hangabtriebskraft bewegt werden kann. The angle of inclination can be any angle at which the vehicle lies with its vertical axis relative to its weight force vector. Thus, for example, the pitch angle of the vehicle and / or the roll angle of the vehicle can be detected as the inclination angle. Particularly preferably, the angle of inclination of the vehicle is detected because the force acting on the door downhill force in the case of a curl of the vehicle already acts from an opening angle of the door from zero, while in the case of a pitch angle only a certain opening angle of the door must be exceeded, so can be moved to the door by the slope force.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann der Neigungswinkel basierend auf einem in dem Fahrzeug vorhandenen Inertialsensor erfasst werden. Derartige Inertialsensoren sind in gängigen Fahrzeugen zur Fahrdynamikregelung ohnehin vorhanden, so dass das angegebene Verfahren ohne eine Implementierung von zusätzlichen Sensoren kostengünstig in dem Fahrzeug umgesetzt werden kann. In a preferred development of the invention, the angle of inclination can be detected based on an inertial sensor present in the vehicle. Such inertial sensors are present in existing vehicles for vehicle dynamics control anyway, so that the specified method can be implemented cost-effectively in the vehicle without an implementation of additional sensors.
Bekanntermaßen gibt es Inertialsensoren, die die Bewegungsänderungen des Fahrzeuges in allen sechs Freiheitsgraden, das heißt eine Längsbeschleunigung, eine Querbeschleunigung und eine Vertikalbeschleunigung sowie eine Rollrate, eine Nickrate und eine Gierrate messen können. In einem derartigen Fall kann der Rollwinkel des Fahrzeuges unmittelbar durch Integrieren der Rollrate erfasst werden. Sollte jedoch ein kostengünstigerer Inertialsensor eingebaut sein, der die Bewegung des Fahrzeuges nur in den drei Achs-Freiheitsgraden erfassen kann, dann könnte der Rollwinkel auch basierend auf der Fahrzeughangabtriebskraft berechnet werden. Da der Inertialsensor jedoch nur die gesamte auf das Fahrzeug wirkende Gesamtquerbeschleunigung in der Querachse misst, muss die Gesamtquerbeschleunigung jedoch zur Erfassung des Rollwinkels zunächst von einem Anteil befreit werden, der aufgrund von Zentrifugalkräften auf das Fahrzeug wirkt, um die Fahrzeughangabtriebskraft zu bestimmen. Da auch die Fahrzeuggewichtskraft bekannt ist, könnte der Rollwinkel dann unter Verwendung der Fahrzeughangabtriebskraft und der Fahrzeuggewichtskraft beispielsweise trigonometrisch bestimmt werden. Daher umfasst das angegebene Verfahren in einer besonderen Weiterbildung die Schritte:
- – Messen einer Gesamtquerbeschleunigung für das Fahrzeug mit dem Inertialsensor;
- – Schätzen einer durch Zentrifugalkraft verursachten Querbeschleunigung auf das Fahrzeug; und
- – Bestimmen des Neigungswinkels basierend auf einer Differenz zwischen der Gesamtquerbeschleunigung und der durch Zentrifugalkraft verursachten Querbeschleunigung auf das Fahrzeug.
- - measuring a total lateral acceleration for the vehicle with the inertial sensor;
- - Estimate a caused by centrifugal lateral acceleration to the vehicle; and
- Determining the inclination angle based on a difference between the total lateral acceleration and the lateral acceleration caused by centrifugal force on the vehicle.
Dabei kann die durch die Zentrifugalkraft verursachte Querbeschleunigung auf das Fahrzeug basierend auf einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges und einem mit dem Fahrzeug eingeschlagenen Lenkwinkel geschätzt werden, für deren Erfassung in modernen Fahrzeugen ohnehin bereits entsprechende Sensoren vorhanden sind. In this case, the lateral acceleration caused by the centrifugal force can be estimated on the vehicle based on a speed of the vehicle and a steering angle taken with the vehicle, for whose detection in modern vehicles already corresponding sensors already exist.
In einer anderen Weiterbildung umfasst das angegebene Verfahren die Schritte:
- – Erfassen eines Umfeldereignisses um die Tür des Fahrzeuges,
- – Addieren einer in Schließrichtung der Tür gerichteten Sicherheitskraft in Abhängigkeit des erfassten Umfeldereignisses.
- Detecting an environment event around the door of the vehicle,
- Adding a safety force directed in the closing direction of the door as a function of the detected environmental event.
Als Umfeldereignis wird dabei zweckmäßigerweise ein sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in Längsrichtung des Fahrzeuges auf das Fahrzeug zubewegendes Objekt, wie beispielsweise ein anderes am Straßenverkehr teilnehmendes Fahrzeug, ein Fußgänger oder ähnliches erfasst. In diesem Fall können durch Beaufschlagen der Sicherheitskraft Kollisionen mit diesem Objekt vermieden werden. As an environment event, it is expedient to detect an object to be moved onto the vehicle at a predetermined speed in the longitudinal direction of the vehicle, such as another vehicle participating in road traffic, a pedestrian or the like. In this case, collision with this object can be avoided by applying the safety force.
In einer noch anderen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens weist das Fahrzeug eine Vorrichtung zum Anlegen einer Türbewegungskraft auf, mit der die Tür des Fahrzeuges automatisch zum Öffnen und Schließen bewegbar ist. Dabei wird die Kompensationskraft mit der Türbewegungskraft überlagert. Auf diese Weise kann der Aktuator zum automatischen Bewegen der Tür des Fahrzeuges im Falle des Auftretens der Ereigniskraft unterstützt werden. In yet another embodiment of the specified method, the vehicle has a device for applying a door movement force with which the door of the vehicle is automatically movable for opening and closing. The compensation force is superposed with the door movement force. In this way, the actuator for automatically moving the door of the vehicle can be assisted in case of the occurrence of the event force.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Steuer-vorrichtung eingerichtet, eines der angegebenen Verfahren durchzuführen. According to another aspect of the invention, a control device is arranged to perform one of the specified methods.
In einer Weiterbildung der angegebenen Steuervorrichtung weist die angegebene Vorrichtung einen Speicher und einen Prozessor auf. Dabei ist eines angegebenen Verfahren in Form eines Computerprogramms in dem Speicher hinterlegt und der Prozessor zur Ausführung des Verfahrens vorgesehen, wenn das Computerprogramm aus dem Speicher in den Prozessor geladen ist. In a development of the specified control device, the specified device has a memory and a processor. In this case, a specified method in the form of a computer program is stored in the memory and the processor is provided for carrying out the method when the computer program is loaded from the memory into the processor.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Computerprogramm Programmcodemittel, um alle Schritte eines der angegebenen Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer der angegebenen Vorrichtungen ausgeführt wird. According to a further aspect of the invention, a computer program comprises program code means for performing all the steps of one of the specified methods when the computer program is executed on a computer or one of the specified devices.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Computerprogrammprodukt einen Programmcode, der auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist und der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, eines der angegebenen Verfahren durchführt. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Fahrzeug eine angegebene Steuervorrichtung. According to another aspect of the invention, a computer program product includes program code stored on a computer-readable medium and, when executed on a data processing device, performs one of the specified methods. In accordance with another aspect of the invention, a vehicle includes a specified controller.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei: The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the exemplary embodiments, which are explained in more detail in conjunction with the drawings, in which:
In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben. In the figures, the same technical elements are provided with the same reference numerals and described only once.
Es wird auf
Das Fahrzeug
Dabei kann es in einer dem Fachmann bekannten Weise passieren, dass das die Räder
In der vorliegenden Ausführung weist das Fahrzeug
Basierend auf den erfassten Drehzahlen
Ferner weist das Fahrzeug
Schließlich weist das Fahrzeug
Die nachstehend in
Es wird auf
Im Rahmen der
Wird in der in
Im Rahmen der vorliegenden Ausführung wird mit dem Aktuator
Zur Kompensation der Türhangabtriebskraft
Dieser könnte im Rahmen der vorliegenden Ausführung mit dem Interialsensor
Der Teil
Es wird auf
In dem Fahrzeug
Alternativ oder zusätzlich kann in dem Fahrzeug
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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