DE102004011587A1 - Kontaktsensor eines Fahrzeugs - Google Patents

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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0136Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to actual contact with an obstacle, e.g. to vehicle deformation, bumper displacement or bumper velocity relative to the vehicle

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Abstract

Es wird ein Kontaktsensor eines Fahrzeugs vorgeschlagen, der wenigstens einen Schallsensor (10, 16) aufweist, der an ein Werkstück (11) angekoppelt ist, das bei einem Kontakt mit einem Objekt (12) ein Geräusch erzeugt, das der wenigstens eine Schallsensor (10, 16) erfasst.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Kontaktsensor eines Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
  • Aus DE 102 05 398 A1 ist bereits ein Frontsensor eines Fahrzeugs bekannt, bei dem ein Aufprall bzw. ein Kontakt erkannt wird. Dazu wird eine Kavität in der Fahrzeugfront verwendet, in der sich ein Druck- oder Temperatursensor befindet. Durch den Aufprall kommt es zu einem adiabatischen Druck- bzw. Temperaturanstieg innerhalb der Kavität, die dann gemessen werden kann.
  • Vorteile der Erfindung
  • Der erfindungsgemäße Kontaktsensor eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass nunmehr mittels wenigstens eines Schallsensors über den Körperschall, der in einem Werkstück auf Grund eines Kontakts mit einem Objekt erzeugt wurde, gemessen wird. Dieser Körperschall oder das Geräusch wird auf Grund der hohen Schallgeschwindigkeit im Werkstück sehr schnell vom Schallsensor erfasst. Insbesondere wird hierbei ein Bruchgeräusch detektiert, das ein sehr charakteristisches Schallspektrum aufweist und somit leicht erkannt werden kann.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen ist es möglich, den im Patentanspruch 1 genannten Kontaktsensor in vorteilhafter Weise weiterzubilden.
  • Besonders vorteilhaft ist, dass das Werkstück eine Sollbruchstelle aufweist. Dies ermöglicht einen definierten Bruch bei einem Kontakt mit dem Objekt und damit ein definiertes Geräusch. Auch die Gestaltung des Werkstücks an sich bewirkt die Erzeugung eines Geräusches, das vorgegeben ist und von anderen Geräuschen, beispielsweise mittels Korrelationsverfahren, getrennt werden kann. Vorteilhafter Weise ist das Werkstück aus Kunststoff gefertigt und insbesondere weist es auch Fasern auf. Damit ist es ein leichtes und einfaches Werkstück, das beispielsweise in die Stoßstangen oder Front- oder Seitenteile oder Heckteile integriert werden kann.
  • Vorteilhafter Weise ermittelt der Kontaktsensor anhand der Laufzeit des Geräusches den Kontaktort. Dies kann insbesondere bei einer Anordnung durchgeführt werden, die wenigstens zwei Schallsensoren aufweist, weil dann durch einen Vergleich der Signale und insbesondere ihrer Zeiten, zu denen sie beim jeweiligen Schallsensor ankommen, einen Hinweis auf die Laufzeit und damit auf den Kontaktort erhalten werden kann.
  • Vorteilhafter Weise ist ein Schallsensor ein Mikrofon, das reversibel ist und damit als Lautsprecher betreibbar ist und somit bei einer Anordnung mit mehreren Schallsensoren für einen Test der Sensoren verwendet werden kann, indem der als Lautsprecher verwendete Schallsensor Geräusche abgibt und damit die anderen Schallsensoren auf ihre Funktionsweise hin geprüft werden können, indem sie dieses Geräusch empfangen.
  • Vorteilhafter Weise muss das Werkstück nicht so gestaltet sein, dass es nur bei einem Bruch ein messbares Geräusch für den Schallsensor abgibt, sondern dass das Werkstück auch einen Knackfroscheffekt aufweist, d.h. bereits bei einer Berührung, die genügend ist, um den Knackfroscheffekt auszulösen, kommt es zu einem messbaren und definierten Geräusch, das der Schallsensor erfassen kann. Damit ist insbesondere die Unterscheidung zwischen einer Person und einem Lampenmasten möglich. Es liegt also eine Objektunterscheidung vor. Auch eine Crashschwereunterscheidung kann so erlangt werden.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das Werkstück eine geräuscherzeugende und wenigstens eine geräuschleitende Schicht aufweist. Die geräuscherzeugende Schicht, die beispielsweise den Knackfroscheffekt aufweist, führt zur Erzeugung des definierten Geräusches, während die geräuschleitende Schicht dieses Geräusch weiterleitet. Schichten mit unterschiedlichen Brucheigenschaften zu verwenden, verhilft ebenso unterschiedliche Bruchgeräusche bei einer Kollision zu bekommen. Es ist damit auch möglich, dass bei einem leichteren Unfall nur die äußeren Schichten brechen und bei einem schwereren Unfall auch die inneren Schichten. Dies ermöglicht eine genaue Einschätzung der Unfallschwere. Sollte eine erste Schicht den Knackfroscheffekt aufweisen und damit den Schall gegebenenfalls deshalb schlechter leiten, dann ist eine besser den Schall leitende Schicht vorzusehen.
  • Schließlich ist es auch von Vorteil, dass das Werkstück der Länge nach erstreckt ist, beispielsweise der Länge der Fahrzeugfront und an beiden Enden jeweils wenigstens ein Schallsensor angeordnet ist, so dass damit ein Kontakt sehr einfach messbar und charakterisierbar ist.
  • Zeichnung
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigen
  • 1 eine Kontaktsituation und
  • 2 ein Blockschaltbild.
  • Beschreibung
  • Zunehmend werden Kontaktsensoren in der Fahrzeugtechnik eingesetzt. Deren Aufgabe ist nicht nur, einen Fußgängeraufprall zu erkennen oder Parkrempler zu identifizieren, sondern auch, bei einem Aufprall mit einem anderen Fahrzeug, frühzeitig ein Signal über einen Kontakt zu erhalten. Diese Information kann dann nutzbringend in einem Auslösealgorithmus zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln verwendet werden. Als Kontaktsensoren sind bereits verschiedene Konzepte vorgeschlagen worden. Dazu zählen neben den konventionellen Beschleunigungssensoren oder Beschleunigungsschaltern auch die im Stand der Technik erwähnten Sensoren.
  • Erfindungsgemäß wird ein Kontaktsensor vorgeschlagen, bei dem mittels eines Schallsensors ein Geräusch, das in einem Werkstück durch einen Aufprall verursacht wurde, erfasst wird. Damit wird der Körperschall erfasst. Dafür ist auch ein besonderes Werkstück vorgesehen, das in besonderer Art und Weise gestaltet ist, um ein entsprechend identifizierbares Geräusch für den Schallsensor zu erzeugen. Durch werkseitige Versuche kann das Geräusch bereits so hinreichend identifiziert sein, dass es dann beim tatsächlichen Auftreten in einem Kontaktfall durch einen an den Schallsensor angeschlossenen Prozessor in einfacher Weise, beispielsweise durch Korrelationsverfahren, identifiziert werden kann. Auch können entsprechende Filter, die elektrischer oder elektronischer Art sein können, auf das zu erwartende Geräusch in einem Kontaktfall abgestimmt werden. Das Werkstück kann dafür beispielsweise eine Sollbruchstelle aufweisen. Insbesondere ist es vorteilhaft, das Werkstück aus Kunststoff oder Fasern zu fertigen, wobei dabei eine besondere Schicht zur Geräuscherzeugung und eine weitere Schicht zur Geräuschleitung verwendet wird. Um nicht nur auf solche Kontakte zu reagieren, die zu einem Brechen des Werkstücks führen, kann in dem Werkstück auch ein Knackfroscheffekt vorgesehen sein, so dass bei einer elastischen Verformung des Werkstücks bereits ein entsprechendes Geräusch erzeugt wird. Auch dieses Geräusch ist vorbestimmt, so dass eine einfache Identifikation dieses Geräusches möglich ist. Der Schallsensor als Mikrofon kann selbst als Lautsprecher betrieben werden, so dass, wenn mehrere Schallsensoren an das Werkstück angeschlossen sind, damit Tests durchgeführt werden können, ob die einzelnen Schallsensoren funktionieren.
  • 1 zeigt in einer Ansicht die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Kontaktsensors. Ein Objekt 12 kommt in Kontakt mit einem Werkstück 11, an dessen Enden jeweils Schallsensoren 10 und 16 angebracht sind. Diese Schallsensoren sind für Körperschall empfindlich. Das Werkstück 11 weist eine Sollbruchstelle 18 auf, auf die hier das Objekt 12 trifft. Das Werkstück weist weiterhin drei Schichten 13, 14 und 15 auf, wobei insbesondere die Schicht 13 zur Geräuscherzeugung verwendet wird und die Schicht 14 vorzugsweise zur Geräuschleitung. Die Schicht 14 ist insbesondere auf Schallleitung optimiert. Dies ist durch die Pfeile 17 angedeutet.
  • Das durch das Objekt hervorgerufene Geräusch, das dann in der Schicht 14 zu den Schallsensoren 10 und 16 übertragen wird, wird dann auf der elektronischen Seite dahingehend ausgewertet, dass die beiden Zeiten, zu denen das Geräusch bei den Schallsensoren 10 und 16 ankommt, miteinander verglichen wird, um die Kontaktstelle festzustellen. Darüber hinaus muss das Geräusch durch Korrelationsverfahren dahingehend geprüft werden, ob es auch auf Grund eines Kontakts zu Stande gekommen ist. In Weiterbildungen kann vorgesehen sein, dass solche Sollbruchstellen 18 an verschiedenen Orten des Werkstücks 11 vorgesehen sind. Das Werkstück 11 ist hier aus Kunststoff und Fasern gefertigt, so dass verschiedene Schallspektren, die sich je nach Eindringtiefe und Geschwindigkeit unterscheiden, entstehen.
  • Die Detektion des Geräuschs erfolgt, wie gesagt, über die Schallsensoren 10 und 16, die den Körperschall des Werkstücks aufnehmen. Durch die Laufzeitunterschiede bzw. Phase des Crashschalls (Geräusch) wird der Kontaktort festgestellt. Die meisten Schallsensoren kann man auch als Schallquellen (Lautsprecher) benutzen. Durch diese zusätzliche Funktion kann der gesamte Aufbau beim Einschalten auf seine korrekte Funktion hin überprüft werden.
  • Durch Einbringen von Strukturen in den Kunststoff kann man auch definierte Geräusche erzeugen, ohne den Kunststoff zu beschädigen. Dies entspricht dem Knackfroschprinzip. Hier kann es von Vorteil sein, eine Schall erzeugende sowie leitende und eine zweite den Schall vornehmlich leitende Schicht vorzusehen. In Verbindung mit der oben genannten Methode ist es möglich, ein breites Spektrum von Crasharten abzudecken. Zum Beispiel Personenerkennung über das Knackfroschprinzip und Lampenmasten über den definierten Bruch der Kunststoffschichten.
  • 2 erläutert in einem Blockschaltbild den erfindungsgemäßen Kontaktsensor im Verbund mit weiteren Komponenten eines Personenschutzsystems. Der Kontaktsensor 20 liefert sein Signal an ein Steuergerät 21, das dieses Signal auswertet und derart bewertet, dass beispielsweise bereits eine Objektidentifikation bzw. Crashschwere abgeschätzt werden kann. Dieses Signal wird vom Steuergerät 21 an das Steuergerät 23 überragen, das zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln 24 benutzt wird. Das Steuergerät 23 erhält von der Sensorik 22 weitere Daten, wie von Beschleunigungssensoren, Drucksensoren, Insassensensoren und Precrashsensoren. Auf Grund dieser Sensordaten und der Kontaktsensordaten bestimmt das Steuergerät 23 mit einem Prozessor, ob eine Auslöseentscheidung getroffen wird. Ist das der Fall, dann wird bei korrekter Funktionsweise der Komponenten des Steuergeräts 23 eine Ansteuerung der Personenschutzmittel 24 vorgesehen. Diese Ansteuerung geschieht in Abhängigkeit von den gesamten Sensordaten.

Claims (9)

  1. Kontaktsensor eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktsensor (20) wenigstens einen Schallsensor (10, 16) aufweist, der an ein Werkstück (11) angekoppelt ist, das bei einem Kontakt mit einem Objekt (12) ein Geräusch erzeugt, das der wenigstens eine Schallsensor (10, 16) erfasst.
  2. Kontaktsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (11) wenigstens eine Sollbruchstelle (18) aufweist.
  3. Kontaktsensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (11) aus Kunststoff gefertigt ist.
  4. Kontaktsensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (11) Fasern aufweist.
  5. Kontaktsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktsensor (20) derart konfiguriert ist, dass der Kontaktsensor (20) anhand wenigstens einer Laufzeit des Geräusches einen Kontaktort ermittelt.
  6. Kontaktsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Schallsensor (10, 16) als eine Schallquelle konfguriert ist.
  7. Kontaktsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück derart gestaltet ist, dass das Werkstück (11) beim Kontakt des Geräusch mittels eines Knackfroscheffekts erzeugt.
  8. Kontaktsensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (11) wenigstens eine Geräusch erzeugende und wenigstens eine Geräusch leitende Schicht aufweist.
  9. Kontaktsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (11) längserstreckt ist und an beiden Enden jeweils der wenigstens eine Schallsensor (10, 16) angeordnet ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006030847B3 (de) * 2006-07-04 2007-10-04 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Aufpralls eines Objekts auf ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102014018055A1 (de) * 2014-12-05 2016-06-09 Audi Ag Hochspannungskomponente für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102020112307A1 (de) 2020-05-06 2021-11-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Ermitteln eines kraftfahrzeugexternen Kollisionsobjekts sowie Detektionsvorrichtung und Kraftfahrzeug

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006030847B3 (de) * 2006-07-04 2007-10-04 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Aufpralls eines Objekts auf ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102014018055A1 (de) * 2014-12-05 2016-06-09 Audi Ag Hochspannungskomponente für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102014018055B4 (de) 2014-12-05 2019-03-28 Audi Ag Hochspannungskomponente für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102020112307A1 (de) 2020-05-06 2021-11-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Ermitteln eines kraftfahrzeugexternen Kollisionsobjekts sowie Detektionsvorrichtung und Kraftfahrzeug

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