DE102019120617A1

DE102019120617A1 - Verfahren und System zur Steuerung eines faltbaren Verdecks eines Cabriolet-Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102019120617A1
Application number: DE102019120617.0A
Authority: DE
Inventors: Kai Geißenhöner; Timo Czechtizky; Markus Alexander Bauer
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2021-02-04

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung eines faltbaren Verdecks (200) eines Cabriolet-Fahrzeugs (250) mit zumindest einer Antriebsvorrichtung (270) und zumindest einer Steuereinrichtung (300), die mit einem oder mehreren Sensoren (500, 510, 530, 550) und zumindest einem Bedienelement (400) verbunden ist, wobei bei manueller Betätigung des Bedienelements (400) für das Bewegen des Verdecks während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs (250) mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit von größer als 0 km/h mittels der Sensoren (500) Sensordaten, welche eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Fahrzeugbeschleunigung umfassen, erfasst und an die Steuereinrichtung (300) weitergegeben werden, und wobei das Verdeck unabhängig von der manuellen Betätigung des Bedienelements mittels der Steuereinrichtung (300) automatisch in eine geöffnete Endposition überführt wird, wenn von der Steuereinrichtung (300) ein Überschreiten eines Schwellenwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit oder Fahrzeugbeschleunigung oder eine Deaktivierung der Betätigung des Bedienelements (400) vor Erreichen der geöffneten Endposition oder einer geschlossenen Endposition ermittelt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und System zur Steuerung eines faltbaren Verdecks eines Cabriolet-Fahrzeugs.
Es sind Fahrzeuge, insbesondere Automobile, mit versenkbaren oder faltbaren Verdeckstrukturen allgemein bekannt und sie werden üblicherweise als „Cabriolets“ bezeichnet. Es gibt zwei Haupttypen von Cabriolets: Cabriolets mit einem flexiblen Verdeck (engl. softtop) aus PVC oder einem Stoffgewebe und Cabriolets mit einem Verdeck aus einem zusammenfaltbaren Metallverdeck (engl: retractable hardtop; kurz RHT).
Bei einem Cabriolet mit einem flexiblen Verdeck besteht der Dachhimmel bzw. die Außenhaut aus einem flexiblen Stoff, der über einen Klapprahmen gespannt ist. Der Rahmen ist zwischen dem gefalteten und dem nicht gefalteten Zustand des Verdecks zusammenlegbar oder ausziehbar, wobei das flexible Material sich faltet oder knickt, wenn der Rahmen in den gefalteten Zustand übergeht. Die zusammengeklappte Verdeckkonstruktion wird in einem Verdeckaufbewahrungsfach hinter den Sitzen des Fahrzeugs aufbewahrt, üblicherweise vor oder über einem Gepäckraum in Fahrzeugen mit einem Frontmotor. Das Verdeckaufbewahrungsfach kann dann durch eine starre bewegliche Abdeckung oder durch eine weiche Abdeckung verschlossen werden, die entfernbar über der gefalteten Verdeckkonstruktion angebracht werden kann.
Das Hardtop-Cabriolet enthält ein sogenanntes einziehbares Hardtop, bei dem es sich um eine Verdeckkonstruktion handelt, die aus zwei oder mehr starren Paneelen besteht, die miteinander verbunden sind. Eine Gestängekonstruktion stützt die Paneele und ermöglicht die Bewegung der Paneele zwischen einem ersten entfalteten Zustand der Verdeckkonstruktion und einem zweiten gefalteten Zustand.
Im ausgeklappten Zustand deckt die RHT-Verdeckkonstruktion den Fahrgastraum oder die Kabine eines Hardtop-Cabriolets ab und sieht so aus wie ein herkömmliches Fahrzeug mit festem Dach. Im zusammengeklappten Zustand wird die Verdeckkonstruktion so zusammengeklappt, dass die Paneele möglichst kompakt nebeneinander liegen. Während der Bewegung zwischen dem ausgeklappten und dem zusammengeklappten Zustand bewegen sich die Paneele häufig wie in einer Art Muschelschalen-Drehbewegung zueinander. Auch hier wird die zusammengeklappte RHT-Verdeckkonstruktion hinter den Sitzen des Fahrzeugs in einem Verdeckaufbewahrungsfach aufbewahrt.
Im Wesentlichen verwenden alle Hardtop-Cabriolets und viele Softtop-Cabriolets Aktuatoren wie Hydraulikzylinder oder Elektromotoren, um das Verdeck zwischen dem zusammengeklappten (geöffneten) und dem aufgeklappten (geschlossenen) Zustand umzuschalten und zugehörige Fahrzeugverkleidungen während dieser Bewegung des Verdecks zu bewegen. So reagiert ein Verdecksteuersystem auf Benutzereingaben, um die zahlreichen Bewegungsabläufe zu koordinieren, die erforderlich sind, um das Verdeck zu falten oder zu entfalten und das Verdeck in dem gewünschten Zustand zu verriegeln. Zum Beispiel kann das Verdecksteuersystem von einem Fahrer bedient werden, der einen in der Fahrzeugkabine befindlichen Verdeck-Auf- oder Verdeck-Zu-Schalter oder einen ferngesteuerten Schlüsselanhänger drückt.
Der Fahrer kann das Verdeck während der Fahrt des Fahrzeugs bis zu einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit, die oftmals bei 50 km/h liegt, öffnen oder schlie-ßen. Hierzu muss er den entsprechenden Schalter betätigen und dann während der Aufklapp- oder Zuklappbewegung des Verdecks dieses Bedienelement durch Drücken aktiv halten. Da der Fahrer hierzu üblicherweise einen Finger seiner Hand verwendet, kann diese Hand nicht die übliche Position am Lenkrad einnehmen. Sollte nun der Fahrer den Finger von dem Schalter vor dem Erreichen der geöffneten oder geschlosssenen Endposition des Verdecks lösen, beispielsweise aufgrund einer Verkehrssituation, die eine Lenkbewegung durch beide Hände am Lenkrad erfordert, bleibt das Verdeck in der Position, die es nach dem Deaktivieren des Schalters (Bedienelementes) erreicht hat, stehen. Des Weiteren unterbleibt eine weitere Verdeckbewegung, wenn während der Betätigung des Bedienelements eine zulässige Fahrgeschwindigkeit überschritten wird. In beiden Fällen erhält der Fahrer eine Warnmeldung, die als Lichtsignal oder akustisches Signal ausgelöst von einem Warnmeldungsmodul ausgebildet sein kann. Das Deaktivierungs- und/oder Warnmeldungsmodul kann direkt auf die Fahrzeuggeschwindigkeit oder -bewegung ansprechen, indem es beispielsweise Informationen von dem Fahrzeuggetriebe, dem Geschwindigkeitsmesser oder dem Motormanagementsystem erhält. Der Fahrer kann diese Warnmeldung jedoch ignorieren und mit einem nur teilweise geöffneten Verdeck weiterfahren.
Wenn jedoch ein Faltverdeck während des Fahrbetriebs nur teilweise ausgeklappt ist, kann es anfällig für Windschäden sein aufgrund von Fahrzeugbewegungen, insbesondere wenn das Fahrzeug auf eine erhöhte Geschwindigkeit beschleunigt, und damit zu einer Materialbelastung des Gestänges und des Dachhimmels und somit langfristig zu einem frühzeitigen Verschleiß führen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein Fahrer das Öffnen oder Schließen eines Verdecks während eines Überholvorgangs betätigt und somit das Fahrzeugs während der Verdeckbewegung beschleunigt. Ein teilweise aufgeklapptes Verdeck kann zudem einen erhöhten Kraftstoffverbrauch nach sich ziehen.
In der DE 10 2014 119 724 A1 wird ein Verfahren zum Betätigen einer Antriebseinrichtung eines Verdecks eines Cabriolet-Fahrzeugs vorgeschlagen, mit dem das Verdeck zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position verlagerbar ist. Eine Betätigung der Antriebseinrichtung zur Verlagerung des Verdecks ist jedoch während einer Fahrt nur möglich, wenn ein Ausgangssignal einer Sensoreinrichtung einen geringen Belastungszustand für die Verlagerung des Verdecks anzeigt. Abhängig von der Art des Ausgangssignals wird eine Verdecköffnungs- bzw. Verdeckschließbewegung gestartet, fortgesetzt, modifiziert oder unterbunden.
In der WO 2007/071635 A1 ist eine Cabriolet-Verdeckbewegungssteuerung beschrieben, wobei ein Verdecksteuerungsmodul Daten empfängt, die die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und die Position des Verdecks umfassen. Ein Prozessor ist vorgesehen, der die Verdeckbewegung in Abhängigkeit von der Position des Verdecks und der Fahrzeuggeschwindigkeit festlegt und beispielsweise bei einer Fahrgeschwindigkeit, die über einer festgelegten Schwellengeschwindigkeit liegt, die Bewegung des Verdecks beim Öffnen oder Schließen stoppt. Nur wenn sich das Verdeck schon fast in der Endposition des geöffneten oder geschlossenen Zustands befindet, wird die Verdeckbewegung beendet, so dass das Verdeck geschlossen oder geöffnet ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zur Steuerung eines faltbaren Verdecks eines Cabriolet-Fahrzeugs bereitzustellen, das eine Materialbelastung des Verdecks beim Schließen und Öffnen reduziert.
Gemäß einem ersten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines faltbaren Verdecks eines Cabriolet-Fahrzeugs mit zumindest einer Antriebsvorrichtung und zumindest einer Steuereinrichtung, mit einem oder mehreren Sensoren und zumindest einem Bedienelement verbunden ist, bereit. Das Verfahren umfasst das Erfassen von Sensordaten mittels der Sensoren bei manueller Betätigung des Bedienelements für das Bewegen des Verdecks während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit von größer als 0 km/h, wobei die Sensordaten eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Fahrzeugbeschleunigung umfassen. Die Sensordaten werden an die Steuereinrichtung weitergegeben. Das Verdeck wird unabhängig von der manuellen Betätigung des Bedienelements mittels der Steuereinrichtung automatisch in eine geöffnete Endposition überführt, wenn von der Steuereinrichtung ein Überschreiten eines Schwellenwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit oder Fahrzeugbeschleunigung oder eine Deaktivierung der Betätigung des Bedienelements vor Erreichen der geöffneten Endposition oder einer geschlossenen Endposition ermittelt wird.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei Fahrzeugen mit hinteren Sitzen (Fondsitzen) das Verdeck nur dann automatisch in die geöffnete Endposition bewegt wird, wenn mittels Sensoren erkannt wird, dass die hinteren Sitze nicht belegt sind.
In einer Weiterentwicklung der Erfindung wird das Verdeck nach einer bestimmten Zeitspanne des Nichtbetätigen des Bedienelementes in die Endposition überführt.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird das Verdeck nach einer bestimmten Zeitspanne des Überschreitens des Schwellenwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit in die Endposition überführt.
Vorteilhafterweise beträgt die Zeitspanne bis zu 2 Sekunden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass es sich bei den Sensoren um Geschwindigkeits- und Beschleunigungssensoren, Umgebungssensoren und Verdecksensoren zur Bestimmung der Position und/oder des Zustandes des Verdecks handelt.
In einer Weiterentwicklung der Erfindung verwendet die Steuereinrichtung Algorithmen aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz wie neuronale Netzwerke.
Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die Erfindung ein System zur Steuerung eines faltbaren Verdecks eines Cabriolet-Fahrzeugs mit zumindest einer Antriebsvorrichtung und zumindest einer Steuereinrichtung, die mit einem oder mehreren Sensoren und zumindest einem Bedienelement verbunden ist, bereit. Die Sensoren sind ausgebildet, bei manueller Betätigung des Bedienelements für das Bewegen des Verdecks während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit von größer als 0 km/h Sensordaten, welche eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Fahrzeugbeschleunigung umfassen, zu erfassen und an die Steuereinrichtung weiterzugeben. Die Steuervorrichtung ist ausgebildet, das Verdeck unabhängig von der manuellen Betätigung des Bedienelements automatisch in eine geöffnete Endposition zu überführen bei Ermittlung eines Überschreitens eines Schwellenwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit oder Fahrzeugbeschleunigung oder einer Deaktivierung der Betätigung des Bedienelements vor Erreichen der geöffneten Endposition oder einer geschlossenen Endposition.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei Fahrzeugen mit hinteren Sitzen (Fondsitzen) eine automatische Bewegung des Verdecks in die geöffnete Endposition nur dann erfolgt, wenn eine Nichtbelegung der hinteren Sitze durch Sensoren erkannt wurde.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung ist eine bestimmte Zeitspanne des Nichtbetätigen des Bedienelementes vorgesehen, nach der das Verdeck in die Endposition überführbar ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist eine bestimmte Zeitspanne nach dem Überschreiten des Schwellenwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit vorgesehen, nach der das Verdeck in die Endposition überführbar ist.
Vorteilhafterweise beträgt die Zeitspanne bis zu 2 Sekunden.
In einer Weiterentwicklung der Erfindung handelt es sich bei den Sensoren um Geschwindigkeits- und Beschleunigungssensoren, Umgebungssensoren und Verdecksensoren zur Bestimmung der Position und/oder des Zustandes des Verdecks.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung verwendet die Steuereinrichtung Algorithmen aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz wie neuronale Netzwerke.
Gemäß einem dritten Aspekt stellt die Erfindung ein Computerprogrammprodukt bereit, das einen ausführbaren Programmcode umfasst, der so konfiguriert ist, dass er bei seiner Ausführung das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt ausführt.
Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung oder ihrer Ausführungsformen werden in der detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den folgenden Figuren erläutert:

1 zeigt eine Übersichtsdarstellung zur Erläuterung einer Ausführungsform eines Systems gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt ein schematisches Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 zeigt schematisch ein Computerprogrammprodukt gemäß einer Ausführungsform des dritten Aspekts der Erfindung.

In der folgenden Beschreibung werden zum Zwecke der Erläuterung und nicht der Einschränkung spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung in anderen Implementierungen ausgeführt werden kann, die von diesen spezifischen Details abweichen.
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel für ein System 100 zur Steuerung eines faltbaren Verdecks 200 eines Cabriolet-Fahrzeugs 250 dargestellt. Mit dem Verdeck 200 wird eine bekannte Faltdachkonstruktion für ein Cabriolet-Fahrzeug 250 bezeichnet, das als Softtop-Konstruktion oder als Hardtop-Konstruktion ausgebildet sein kann. In einer ersten, geschlossenen (ausgeklappten Position) der Verdeckstruktur ist das Verdeck 200 im allgemeinen horizontal ausgerichtet und ein vorderer Randbereich mit einem Rahmen des Fahrzeugs lösbar verbunden. In dieser Position decken ein Heckfensterteil und ein Dachhimmel den Fahrgastraum des Fahrzeugs 250 ab.
Bei einem Hardtop-Cabriolet besteht der Dachhimmel im Allgemeinen aus Metall, Glas oder ähnlich starren Materialien, so dass im geschlossenen Zustand das Cabriolet über das Erscheinungsbild eines konventionellen Festdachfahrzeugs verfügt.
Im Fall eines Softtop-Cabriolets ist das Verdeck 200 aus einem flexiblen Gewebematerial gebildet, das an im Wesentlichen starren, aber faltbaren Rahmenteilen angebracht ist.
Das Verdeck 200 kann von der geschlossenen, entfalteten Position in eine zweite offene, gefaltete Position bewegt oder gefaltet werden. Die Verdeckkonstruktion 200 ist in ihrer zweiten zusammengeklappten Position in einem Verdeckablagefach hinter dem Fahrgastraum des Fahrzeugs 250 gelagert. Bei Fahrzeugen 250 mit Frontmotor ist das Verdeckaufbewahrungsfach typischerweise ein oberer Teil des Gepäckraums des Fahrzeugs 250. Typischerweise wird beim Öffnen des Verdecks 200 und dem Ablegen in das Verdeckaufbewahrungsfach ein nach hinten klappbarer Kofferraumdeckel oder eine Heckklappe geöffnet, die den Zugang zum Verdeckaufbewahrungsfach ermöglicht. Das Zusammenklappen und Verschwenken der Verdeckkonstruktion 200 wird durch eine Antriebsvorrichtung 270, die ein oder mehrere Aktuatoren enthalten kann, die vorzugsweise als Hydraulikzylinder ausgebildet sind, durchgeführt. Derartige Verdeckkonstruktionen 200 sowie deren Aufbau und Betrieb sind allgemein bekannt.
Die Antriebsvorrichtung 270 ist mit einer Steuereinrichtung 300 verbunden, die wiederum mit einem Bedienelement 400 verbunden ist, das als mechanischer Schalter oder auch als elektronisches Touchelement ausgebildet sein kann. Betätigt ein Fahrer das Bedienelement 400 durch Drücken oder Berühren, so erhält die Steuereinrichtung 300 den Befehl, das Verdeck 200 entweder zu öffnen oder zu schließen entsprechend der Eingabe des Fahrers. Wenn das Bedienelement 400 beispielsweise als Kippschalter ausgebildet ist, kann eine obere Position des Schalters ein Schließen und eine untere Position ein Öffnen des Verdecks 200 bedeuten. Bei einem Touchelement können entsprechende visuell erkennbare Pfeile vorgesehen sein.
Die Steuereinrichtung 300 ist des Weiteren mit verschiedenen Sensoren 500 verbunden. Die Sensoren 500 können als Geschwindigkeits- und Beschleunigungssensoren 510, die die Fahrgeschwindigkeit- und Fahrbeschleunigung messen, ausgebildet sein. Zudem ist die Steuereinrichtung mit einem oder mehreren Sensoren 530 verbunden, die die Verdeckposition anzeigen, verbunden. Unter der Verdeckposition ist die jeweilige Position des Verdecks 200 zu einem bestimmten Zeitpunkt t auf einer Bewegungsbahn des Verdecks 200 zu verstehen. Zudem können Sensoren 550 vorgesehen sein, die die Umgebung des Fahrzeugs 250 wie beispielsweise die Windgeschwindigkeit messen und/oder die Sitzbelegung der hinteren Sitze des Fahrzeugs erkennen. Die Sensoren 510, 530, 550 sind vorzugsweise mit einem Datenübertragungssystem des Fahrzeugs 250 verbunden, das als CAN-Bus (Controller Area Network) ausgebildet sein kann.
Um eine Beschädigung der Verdeckkomponenten zu vermeiden, steuert die Steuereinrichtung 300 den Betrieb des Verdecks 200 basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit. Im Allgemeinen kann das Verdeck 200 nur dann bewegt werden, wenn das Fahrzeug 250 steht oder sich mit einer geringen Geschwindigkeit bewegt, wobei typischerweise ab einer Schwellengeschwindigkeit von etwa 50 km/h eine Verdeckbewegung nicht mehr möglich ist. Betätigt der Fahrer somit das Bedienelement 400 bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die über dem Schwellenwert liegt, so kann durch die Antriebseinrichtung 270 das Verdeck 200 nicht aktiviert werden und das Verdeck 200 verbleibt in seiner aktuellen Position.
Darüber hinaus ist das Verdeck 200 während der Verlagerung von einer geschlossenen zu einer offenen Position und umgekehrt anfällig für Materialschäden, die durch die Bewegung des Fahrzeugs 250 verursacht werden. Insbesondere wenn das Verdeck 200 in einem teilweise geöffneten oder geschlossenen Zustand stehen bleibt, da der Fahrer das Bedienelement 400 nicht mehr betätigt oder wie bisher vorgesehen die Steuereinrichtung aufgrund des Überschreitens einer Schwellengeschwindigkeit während der Verdeckbewegung beim Öffnen oder Schließen des Verdecks diese Bewegung deaktiviert, kann sich das Risiko einer Materialbelastung des Verdecks 200 erhöhen.
Daher weist die Steuereinrichtung 300 erfindungsgemäß einen Sicherheitsmodus („Fail-Safe“) auf, bei dem ein Fahren mit einem teilweise geöffneten oder geschlossenen Verdeck verhindert wird. Die Steuereinrichtung 300 ermittelt aufgrund der Daten des Verdecksensors 550 die Position des Verdecks 200. Außerdem erhält die Steuereinrichtung 300 Daten von dem Geschwindigkeitssensor 510 und/oder anderen Umgebungssensoren 530 sowie dem Bedienungselement 400.
Stellt die Steuereinrichtung 300 fest, dass das Verdeck 200 noch nicht seine Endposition (geschlossen oder offen) während des Fahrens des Fahrzeugs 250 erreicht hat, aber das Bedienelement 400 nicht mehr von dem Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird, so aktiviert die Steuereinrichtung 300 weiterhin die Antriebsvorrichtung 270, so dass das Verdeck 200 auch ohne das Betätigen des Bedienelements 400 durch den Fahrer selbsttätig in seine jeweilige Endposition bewegt wird. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Aktivieren der Antriebsvorrichtung 270 durch die Steuereinrichtung 300 erfolgt, wenn nach einer bestimmten Zeitspanne, vorteilhafterweise von 2 Sekunden, kein Betätigungssignal von dem Bedienelement 400 an die Steuereinrichtung 300 abgegeben worden ist.
Stellt die Steuereinrichtung 300 fest, dass aufgrund der Daten des Geschwindigkeitssensors 510 und/oder des Umgebungssensors 530 eine weitere Bewegung des Verdecks 200 nach Aktivierung der Antriebseinrichtung 270, die noch im erlaubten Geschwindigkeitsbereich erfolgt ist, nicht erlaubt ist, so würde die Steuereinrichtung 200 im bisherigen Steuerungsmodus die Bewegung des Verdecks 200 unterbrechen und eine entsprechende Warnmeldung über eine Alarmeinrichtung 600 ausgeben. Im Sicherheitsmodus hingegen wird die Bewegung des Verdecks 200 fortgesetzt, bis es seine jeweilige Endposition erreicht hat. Vorteilhafterweise wird der Sicherheitsmodus dann aktiviert, wenn die für die Verdeckbewegung zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit für eine gewisse Zeitspanne, vorzugsweise 2 Sekunden, oder um einen gewissen Betrag, vorzugsweise 10 km/h, überschritten wird. Das Verdeck 200 bewegt sich dann trotz der erhöhten Fahrzeuggeschwindigkeit in die jeweilige Endposition. Vorteilhafterweise wird jedoch eine Warnmeldung von der Steuereinrichtung 300 an die Alarmeinrichtung 600 ausgegeben, um den Fahrer des Fahrzeugs 250 darauf aufmerksam zu machen, dass eine zu hohe Geschwindigkeit/Beschleunigung für das sichere Öffnen bzw. Schließen des Verdecks 200 vorliegt. Für die Berechnung des Sicherheitsmodus kann die Steuereinrichtung 30 insbesondere Algorithmen aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz wie neuronale Netzwerke verwenden, da hierdurch eine schnelle und effiziente Berechnung ermöglicht ist.
Während bei einem zweisitzigen Fahrzeug ein Öffnen des Verdecks 200, das in einem Verdeckaufbewahrungsbereich abgelegt wird, der nicht von Mitfahrern des Fahrzeugs belegbar ist, jederzeit möglich ist, hängt dies bei Fahrzeugen mit einer hinteren Sitzreihe, bei denen der Verdeckaufbewahrungsbereich auch für Mitfahrer nutzbar ist, von der Belegung der Sitzreihe ab. In einer Weiterentwicklung der Erfindung können daher Sensoren 500 vorzusehen sein, die eine Sitzbelegung erkennen, beispielsweise Drucksensoren und/oder optische Sensoren oder eine Kamera. Eine Verdeckbewegung ist in diesem Fall nur dann möglich, wenn von den Sensoren 500 an die Steuereinrichtung ein Signal gesendet wird, das auf eine freie Sitzbelegung hinweist.
Wird somit bei der Verdeckbewegung während der Fahrt des Fahrzeugs 250 von der geöffneten in die geschlossene Endposition oder von der geschlossenen in die geöffnete Endposition entweder das Bedienelement 400 vor Erreichen der Endposition gelöst oder/und liegt die Fahrzeuggeschwindigkeit oder/und die Fahrzeugbeschleunigung außerhalb des für die Verdeckbewegung zulässigen Bereichs, so wird die Verdeckbewegung in Richtung der geöffneten Endposition automatisch von der Steuereinrichtung 300 angesteuert, bis diese geöffnete Endposition erreicht ist.
Bei Cabriolet-Fahrzeugen 250 mit hinteren Sitzen (Fondsitze) wird dies nur dann zugelassen, wenn entsprechende Sensoren 500 hier keine Belegung der Sitzplätze erkennen, um hier ein mögliches Einklemmen wie beispielsweise die Hand der hinteren Insassen auszuschließen. Der Grund hierfür liegt darin, dass beim automatischen Schließen des Verdecks 200 in die geschlossene Endposition sich eine von den vorderen Insassen erreichbare Einklemmstelle ergibt durch die Vorderkante des Verdecks 200 zum Windschutzscheibenrahmen. Beim Verlagern des Verdecks 200 in die geöffnete Endposition wird das Verdeck 200 hinter den Fahrzeuginsassen abgelegt und diese können nicht in den Bewegungsraum des Verdecks 200 eingreifen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich vorzugsweise auf das Steuern der Verdeckbewegung während der Fahrt eines Kraftfahrzeugs 250. Im Stillstand des Fahrzeugs 250 ist vorzugsweise eine Bewegung des Verdecks 200 nur möglich, wenn das Bedienelement 400 aktiv betätigt wird.
In 2 sind die Verarbeitungsschritte des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
In einem Schritt S10 werden Sensordaten durch die Sensoren 510, 530, 550 erfasst und an die Steuereinrichtung 300 weitergegeben, wobei die Sensordaten eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Fahrzeugbeschleunigung und eine Position des Verdecks umfassen.
In einem Schritt S20 wird ein Bedienelement 400 für das Bewegen des Verdecks 200 betätigt.
In einem Schritt S30 wird von der Steuereinrichtung 300 eine Bewegungssituation des Verdecks 200 basierend auf den Sensordaten identifiziert.
In einem Schritt S40 wird eine Bewegung des Verdecks 200 aufgrund der Bewegungssituation blockiert.
In einem Schritt S50 wird eine Bewegung des Verdecks 200 aufgrund der Bewegungssituation aktiviert.
In einem Schritt S60 wird von der Steuereinrichtung 300 eine Deaktivierung der Betätigung des Bedienelements 400 festgestellt.
In einem Schritt S70 wird von der Steuereinrichtung 300 festgestellt, dass sich das Verdeck 200 noch nicht in einer Endposition eines geschlossenen oder geöffneten Zustands befindet.
In einem Schritt S80 wird das Verdeck 200 auch ohne Betätigen des Bedienelements 400 in die Endposition überführt.
In einem Schritt S90 wird von der Steuereinrichtung 300 das Überschreiten eines Schwellenwertes einer Fahrzeuggeschwindigkeit festgestellt.
In einem Schritt S100 wird festgestellt, dass sich das Verdeck 200 noch nicht in einer Endposition eines geschlossenen oder geöffneten Zustands befindet.
In einem Schritt S 110 wird das Verdeck 200 trotz des Überschreitens des Schwellenwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit in die Endposition überführt.
3 stellt schematisch ein Computerprogrammprodukt 700 dar, das einen ausführbaren Programmcode 750 umfasst, der konfiguriert ist, um das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung auszuführen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei einem Cabriolet-Fahrzeug 250 ein Verdeck 200 auch dann in eine Endposition eines geschlossenen oder offenen Zustands überführt, wenn während der Bewegung des Verdecks 200 das Betätigungselement nicht mehr aktiv von einem Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird und/oder wenn der Schwellenwert einer Fahrzeuggeschwindigkeit überschritten wird. Dadurch ist sichergestellt, dass das Verdeck 200 die sichere Endposition erreicht, auch wenn die üblichen Rahmenbedingungen nicht eingehalten werden. Hierdurch kann einer Materialermüdung der Verdeckkomponenten durch eine belastende Fahrsituation vorgebeugt und eine ungünstige Aerodynamik während des Fahrens vermieden werden.
Bezugszeichenliste

100: System zur Verdecksteuerung
200: Verdeck
250: Cabriolet-Fahrzeug
270: Antriebsvorrichtung
300: Steuereinrichtung
400: Bedienelement
500: Sensoren
510: Geschwindigkeits- und Beschleunigungssensor
530: Umgebungssensor
550: Verdecksensor
700: Computerprogrammprodukt
750: Programmcode

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102014119724 A1 [0009]
WO 2007/071635 A1 [0010]

Claims

Verfahren zur Steuerung eines faltbaren Verdecks (200) eines Cabriolet-Fahrzeugs (250) mit zumindest einer Antriebsvorrichtung (270) und zumindest einer Steuereinrichtung (300), die mit einem oder mehreren Sensoren (500) und zumindest einem Bedienelement (400) verbunden ist, wobei bei manueller Betätigung des Bedienelements (400) für das Bewegen des Verdecks während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs (250) mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit von größer als 0 km/h mittels der Sensoren (500) Sensordaten, welche eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Fahrzeugbeschleunigung umfassen, erfasst und an die Steuereinrichtung (300) weitergegeben werden, und wobei das Verdeck unabhängig von der manuellen Betätigung des Bedienelements mittels der Steuereinrichtung (300) automatisch in eine geöffnete Endposition überführt wird, wenn von der Steuereinrichtung (300) ein Überschreiten eines Schwellenwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit oder Fahrzeugbeschleunigung oder eine Deaktivierung der Betätigung des Bedienelements (400) vor Erreichen der geöffneten Endposition oder einer geschlossenen Endposition ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Fahrzeugen mit hinteren Sitzen (Fondsitzen) das Verdeck (200) nur dann automatisch in die geöffnete Endposition bewegt wird, wenn mittels Sensoren (500) erkannt wird, dass die hinteren Sitze nicht belegt sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verdeck (200) nach einer bestimmten Zeitspanne des Nichtbetätigen des Bedienelementes (400) in die Endposition überführt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verdeck (200) nach einer bestimmten Zeitspanne des Überschreitens des Schwellenwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit in die Endposition überführt wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Zeitspanne bis zu 2 Sekunden beträgt.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, wobei es sich bei den Sensoren (500) um Geschwindigkeits- und Beschleunigungssensoren (510), Umgebungssensoren (530) und Verdecksensoren (550) zur Bestimmung der Position und/oder des Zustandes des Verdecks (200) und/oder der Sitzbelegung handelt.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuereinrichtung (300) Algorithmen aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz wie neuronale Netzwerke verwendet.
Ein System (100) zur Steuerung eines faltbaren Verdecks (200) eines Cabriolet-Fahrzeugs (250) mit zumindest einer Antriebsvorrichtung (270) und zumindest einer Steuereinrichtung (300), die mit einem oder mehreren Sensoren (500) und zumindest einem Bedienelement (400) verbunden ist; wobei die Sensoren (500) ausgebildet sind, bei manueller Betätigung des Bedienelements (400) für das Bewegen des Verdecks während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs (250) mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit von größer als 0 km/h Sensordaten, welche eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Fahrzeugbeschleunigung umfassen, zu erfassen und an die Steuereinrichtung (300) weiterzugeben, und wobei die Steuervorrichtung (300) ausgebildet ist, das Verdeck (200) unabhängig von der manuellen Betätigung des Bedienelements (400) automatisch in eine geöffnete Endposition zu überführen bei Ermittlung eines Überschreitens eines Schwellenwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit oder Fahrzeugbeschleunigung oder einer Deaktivierung der Betätigung des Bedienelements (400) vor Erreichen der geöffneten Endposition oder einer geschlossenen Endposition.
Das System (100) nach Anspruch 8, wobei bei Fahrzeugen (250) mit hinteren Sitzen (Fondsitzen) eine automatische Bewegung des Verdecks (200) in die geöffnete Endposition nur dann erfolgt, wenn eine Nichtbelegung der hinteren Sitze durch Sensoren (500) erkannt wurde.
Das System (100) nach Anspruch 8 oder 9, wobei eine bestimmte Zeitspanne des Nichtbetätigen des Bedienelementes (400) vorgesehen ist, nach der das Verdeck (200) in die Endposition überführbar ist.
Das System (100) nach Anspruch 8 oder 9, wobei eine bestimmte Zeitspanne nach dem Überschreiten des Schwellenwertes der Fahrzeuggeschwindigkeit vorgesehen ist, nach der das Verdeck (200) in die Endposition überführbar ist.
Das System (100) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Zeitspanne bis zu 2 Sekunden beträgt.
Das System (100) nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, wobei es sich bei den Sensoren (500) um Geschwindigkeits- und Beschleunigungssensoren (510), Umgebungssensoren (530) und Verdecksensoren (550) zur Bestimmung der Position und/oder des Zustandes des Verdecks (200) und/oder der Sitzbelegung handelt.
Das System (100) nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Steuereinrichtung (300) Algorithmen aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz wie neuronale Netzwerke verwendet.
Computerprogrammprodukt (700), umfassend einen ausführbaren Programmcode (750), der so konfiguriert ist, dass er bei seiner Ausführung das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausführt.